Question

19．实验中学同学开展复分解反应研究性学习，设计了如下研究性学习思路：
【练习质疑】下列各组物质间均能反应，写出③、④反应的化学方程式．
①氢氧化钠溶液与盐酸       
②碳酸钠溶液与硫酸
③硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
④碳酸钠溶液和氯化钡溶液Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
【研究讨论】上述反应为什么能够发生？是因为这些反应物中含有特殊的阴、阳离子，如①中有H⁺和OH^-，②中有H⁺和CO₃^2-，③中有Cu²⁺和OH^-，④中有Ba²⁺和CO₃^2-．
【构建网络】按照一定的顺序排列这些离子，就可以形成一种网络形式．在网络中，用短线相连的这些阴、阳离子能两两结合生成沉淀或气体或水．现有Ca²⁺、SO₄^2-、NH₄⁺，请将它们填入下面合适的“NH₄⁺；Ca²⁺；SO₄^2-；”中，使其形成一个更为完整的复分解反应网络．

【拓展运用】通过形成的网络，可以判断化合物间能否共存，进行物质的鉴别，用于物质的除杂等．如硫酸钠溶液混有硫酸铵，可以加入NaOH（填写化学式）除去硫酸铵．

Answer 1

分析 【练习质疑】根据复分解反应发生的条件：生成物中有沉淀、气体或水生成，写出反应的化学方程式即可．
【研究讨论】复分解反应的实质是：发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子，结合成沉淀、气体、水．
【拓展运用】除杂质题至少要满足两个条件：加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应．

解答 解：【练习质疑】③硫酸铜溶液和氢氧化钠溶液生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，反应的化学方程式为：2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄．
④碳酸钠溶液和氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl．
【研究讨论】复分解反应实际参加反应的离子是能结合成沉淀、气体或水的离子，所以③中反应生成氢氧化铜沉淀，是氢氧根离子与铜离子；④中反应生成碳酸钡沉淀，是碳酸根离子与钡离子．
【构建网络】在这三种离子中NH₄^+_与OH^-能产生氨气和水，钡离子能与硫酸根离子产生白色沉淀，碳酸根离子与钙离子产生白色沉淀，故答案：NH₄⁺；Ca²⁺；SO₄^2-；
【拓展运用】（1）要除去硫酸钠溶液中的硫酸铵，实质就是除去铵根离子，可利用硫酸铵溶液与氢氧化钠反应生成硫酸钠、氨气和水的性质，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则．
（2）氯化钠溶液与硝酸钙溶液二者交换成分没有沉淀、气体或水生成，不能反应；
故答案为：【练习质疑】③2NaOH+CuSO₄=Cu（OH）₂↓+Na₂SO₄；④Na₂CO₃+BaCl₂═BaCO₃↓+2NaCl；
【研究讨论】OH^-和Cu²⁺；CO₃^2-和Ba²⁺；
【构建网络】NH₄⁺；Ca²⁺；SO₄^2-；
【拓展运用】NaOH．

点评 本题难度不大，掌握复分解反应的实质、化学方程式的书写、抓住除杂质的必需条件（加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质）是正确解题的关键．