题目内容

24、某化学学习小组同学设计了如下学习思路，从微观角度进一步理解某些复分解反应的实质．
【练习】写出下列复分解反应的化学方程式．
（1）氢氧化钠溶液与稀硫酸混合：
2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O
．
（2）碳酸钠溶液与足量盐酸混合：
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑
．
【质疑】从微观角度思考，上述复分解反应的实质是什么？
【讨论】反应（1）的实质是H+和OH-结合生成水；反应（2）的实质是
CO32-和H+结合生成CO2和H2O
．小结】阴、阳离子结合生成
沉淀
、
气体
或水，是某些复分解反应的实质．
应用】请在H+、Ba2+、NH4+这三种离子中选择合适的离子填入下图，形成一个复分解反应网络（图中直线相连的阴、阳离子之间能够两两结合发生反应）．
分析：【练习】①氢氧化钠和硫酸发生中和反应生成硫酸钠和水；②碳酸钠与硫酸反应生成硫酸钠、水、放出二氧化碳；
【讨论】反应②中氢离子与碳酸根离子形成水和气体二氧化碳，使反应满足有水或气体生成的复分解反应发生的条件；
【小结】根据反应的化学方程式及分析可以得出复分解反应的发生条件；
【应用】利用离子间的反应关系：生成沉淀、气体或水即可发生反应，推断H+、Ca2+、NH4+三种离子在反应网络中的位置．
解答：解：【练习】①氢氧化钠溶液与硫酸混合，通过交换成分，生成硫酸钠和水；
②碳酸钠溶液与硫酸混合，通过交换成分生成硫酸钠和碳酸，碳酸易分解，生成物中的碳酸要写成水和二氧化碳；
【讨论】根据反应①②的分析，反应物中含有特殊的阴、阳离子即能形成水、气体或沉淀的两种离子；
【小结】根据所写的化学方程式结合所学的其他反应可以判断复分解反应发生的条件为必须有气体沉淀或水生成；
[【应用】根据复分解反应发生的条件可以知道：短线相连的这些阴、阳离子两两结合应该沉淀或气体或水，在所给的H+、Ba2+、NH4+三种离子中既能与OH-又能与CO32-形成沉淀或气体或水的离子为H+，在Ba2+、NH4+两种离子中NH4+能与OH-形成气体、而Ba2+能与CO32-形成沉淀；
故答案为：
（1）2NaOH+H2SO4═Na2SO4+2H2O；
（2）Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑；
【讨论】CO32-和H+结合生成CO2和H2O；
【小结】沉淀；气体；
【应用】NH4+；H+；Ba2+
点评：复分解反应的实质就是溶液中离子间的反应，溶液中离子间能形成沉淀或气体或水，复分解反应就能发生．
练习册系列答案
相关题目
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习
小组对蓝色固体的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
 
（用化学反应方程式表示）．
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
 
（填“酸”或“碱”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经
 
、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（2）判断固体已洗净的方法及现象
 
．
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分．
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（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想
 
正确；
（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想
 
正确；
（5）小组同学将装置按A、
 
、
 
（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：
B中的现象为
 
，
C中的现象为
 
．
结论：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃～68℃，CuCO3的分解温度为200℃～220℃．设固体的组成为aCu（OH）2?bCuCO3．小组同学用热分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图示回答下列问题：
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（6）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：
AB段：
 
；
CD段：
 
；
（7）通过计算可得：a：b=
 
．
（8）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
 
．
精英家教网海洋资源十分丰富．
（1）海水晒盐可获得粗盐，在实验室中粗盐经过溶解、过滤、
 
等步骤可制得精盐．上述过程所用的主要玻璃仪器有：a烧杯、b玻璃棒、c
 
、d
 
．
（2）晒盐后得到的卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质，
如图是它们的溶解度曲线示意图．设t1℃时MgCl2、KCl和MgSO4三种物质的溶解度大小
关系为
 
．
（3）目前世界上60%的镁是从海水中提取的．其主要步骤如下：
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①提取Mg的过程中，试剂B选用
 
，
由无水MgCl2制取Mg的化学反应方程式为
 
．
在此过程中
 
能转化为
 
能．
②镁是重要的金属材料，广泛应用于合金、火箭和飞机制造业．镁是一种较活泼金属，在二氧化碳气体中也能燃烧．燃烧的化学方程式为：2Mg+C02═C+2MgO，反应类型属于
 

A．分解反应    B．化合反应    C．置换反应    D．复分解反应
金属镁在高温下与氮气反应生成氮化镁，在氮化镁中氮元素的化合价为-3．据此写出该反应的化学方程式
 
．世界上大部分镁是从海水中提取的．某校学习小组的同学对家乡附近海水中镁元素的含量进行测定．称取海水100kg，然后再加入足量的试剂A，过滤、洗涤、干燥后称量得到沉淀质量见下表（重复实验三次）．
实验序号 第一次实验 第二次实验 第三次实验
所取海水质量/kg 100 100 100
生成沉淀质量/kg 0.28 0.29 0.30
试计算海水中镁元素的质量分数
 
．（写出计算过程）
③分离出Mg（OH）2后的NaCl溶液中还含有杂质CaCl2、Na2SO4，为了获得NaCl溶液，在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl2溶液和Na2CO3溶液，过滤，再向滤液中加入适量盐酸．实验中加入过量BaCl2溶液是为了
 
；加入过量Na2CO3溶液的目的是
 
．
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：
 
（用化学反应方程式表示）．
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
 
（填“酸”或“碱”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热易分解，各生成对应的两种氧化物．
③无水硫酸铜遇水变蓝色．
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经过滤、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（2）判断固体已洗净的方法及现象
 
．
Ⅱ．用下图所示装置，定性探究固体的成分．
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（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想
 
正确；
（4）若用装置A、C组合进行实验，C中无现象，则猜想
 
正确；
（5）小组同学将装置按 A、
 
、
 
（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的．
结论：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃∽220℃．设固体的组成为aCu（OH）2?bCuCO3．小组同学用热
分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，
精英家教网绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，
请根据图示回答下列问题：
（6）写出A B、C D段发生反应的化学方程式：
AB段：
 
；
CD段：
 
；
（7）通过计算可得：a：b=
 
．
（2012?扬中市模拟）我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献．他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱．有关反应的化学方程式为：
NH3+CO2+H2O═NH4HCO3；
NH4HCO3+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl；
2NaHCO3
  △  
.
 
Na2CO3+CO2↑+H2O
回答下列问题：
（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是
c
c
（填字母标号）．
a．碳酸氢钠难溶于水    b．碳酸氢钠受热易分解    c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出
（2）某探究活动小组根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验．
①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）．

试回答下列有关问题：
（Ⅰ）乙装置中的试剂是 饱和的碳酸氢钠溶液，作用是
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
吸收甲装置可能挥发出的氯化氢气体
；
（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是
吸收末反应的NH3
吸收末反应的NH3
；
（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是
过滤
过滤
（填分离操作的名称）．
②另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验．
（Ⅰ）实验时，须先从
a
a
管通入
氨气
氨气
气体；
（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率
；
（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应．（或往烧碱溶液中通入过量CO2；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等．其他合理方法均可）
．
（4）“纯碱中常常会混有少量氯化钠．”某研究性学习小组以一包纯碱（只考虑含氯化钠）为研究对象，探究纯碱样品中碳酸钠的含量．
【实验设计】
甲方案
Ⅰ．设计思路：根据样品与氯化钙溶液反应生成沉淀碳酸钙的质量，求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
Ⅱ．操作步骤：称取13.25g纯碱样品，加入过量的氯化钙溶液，充分搅拌．过滤、洗涤、干燥，得到的白色沉淀10.00g．
Ⅲ．数据处理：请根据上述实验数据，计算该样品中碳酸钠的质量分数．
计算过程：
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%
解：设纯碱样品中含Na2CO3的质量为x
Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl
106 100
x 10.00g
106
100
=
x
10.00g

x=10.6g
纯碱样品中Na2CO3的质量分数为
10.6g
13.25g
×100%=80%


乙方案
I．设计思路：根据样品（质量为a g）与稀硫酸完全反应生成二氧化碳的质量（质量为b g），求出碳酸钠的质量，再计算样品中碳酸钠的质量分数．
II．实验结论：
（1）当a、b的质量关系满足
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
a
b
=
53
22
（或22a=53b；或a=
53
22
b等）
（填写含a、b字母的表达式，下同）时，纯碱样品中只含有碳酸钠，样品中碳酸钠的质量分数是100%．
（2）当a、b的质量关系满足
a
b
＞
53
22
a
b
＞
53
22
时，纯碱样品室有碳酸钠和少量氯化钠组成的混合物，样品中碳酸钠的质量分数是
53b
22a
×100%
53b
22a
×100%
．
【实验评价】
误差分析：
（一）甲方案中，白色沉淀的质量在过滤、干燥等操作过程中会有所损耗，造成计算结果与实际值相比偏小．如果将氯化钙溶液换成氯化钡溶液，则可以使误差减小，理由是
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小
．
（二）乙方案中，有部分生成的二氧化碳气体因溶解于水而没有全部逸出，造成计算结果与实际值相比
偏小
偏小
（填“偏大”、“偏小”、或“不变”）．
将过量的Na2CO3溶液滴入到一定量CuSO4溶液中得到蓝色固体．某研究性学习小组对蓝色固体的成分进行了如下探究．请完成下列各题：
（一）猜想与假设：
猜想一：固体为CuCO3，理由：Na2CO3+CuSO4=CuCO3↓+Na2SO4
猜想二：固体为Cu（OH）2，理由：Na2CO3溶液呈
碱
碱
（填“酸”或“碱”或“中”）性．
猜想三：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
（二）资料查阅：
①Cu（OH）2和CuCO3均不溶于水，其晶体均不带结晶水；
②Cu（OH）2、CuCO3受热均易分解，各生成对应的两种氧化物．
③无水CuSO4为白色，它遇水变蓝色生成CuSO4?5H2O
（三）设计与实验：
Ⅰ．固体的获取：
（1）将反应后的固、液混合物经
过滤
过滤
、洗涤、低温烘干得蓝色固体．
（2）判断固体已洗净的方法及现象
取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸，无气泡产生
取最后洗涤液少量，滴加适量的稀盐酸，无气泡产生
．
Ⅱ．用图1所示装置，定性探究固体的成分．

（3）若用装置A、B组合进行实验，B中无现象，则猜想
二
二
正确；
（4）小组同学将装置按 A、
C
C
、
B
B
（填“B”、“C”）的顺序组合进行实验，验证出猜想三是正确的，实验中：B中的现象为
澄清石灰水变浑浊
澄清石灰水变浑浊
，C中白色固体变蓝色．
结论：固体为Cu（OH）2和CuCO3的混合物．
Ⅲ．固体成分定量测定：
已知Cu（OH）2的分解温度为66℃∽68℃，CuCO3的分解温度为200℃∽220℃．设固体的组成为aCu（OH）2?bCuCO3．小组同学用热
分析仪对固体进行热分解，获得相关数据，绘成固体质量变化与分解温度的关系如图，请根据图2示回答下列问题：
（5）写出A B、CD段发生反应的化学方程式：AB段：
Cu（OH）2
  △  
.
 
CuO+H2O
Cu（OH）2
  △  
.
 
CuO+H2O
；CD段：
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
CuCO3
  △  
.
 
CuO+CO2↑
；
（6）通过计算可得：a：b=
2：1
2：1
．
（7）若将24.0g剩余固体继续加热到更高的温度，发现固体质量减少了2.4g后质量不再改变，写出此过程中可能发生反应的化学方程式：
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2↑
4CuO
  △  
.
 
2Cu2O+O2↑
．

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