資源簡介

幾種重要的鹽
【回顧】
一、復分解反應
1．概念：兩種化合物互相交換成分，生成兩種新化合物的反應，稱為復分解反應。通式：AB＋CD===AD＋CB。
例如：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。
2．復分解反應發生的條件
反應類型 反應物條件 生成物條件
鹽＋鹽―→ 新鹽＋新鹽 兩種都可溶 至少具備下列三個條件中的一個：①有沉淀生成；②有氣體放出；③有水生成
鹽＋堿―→ 新鹽＋新堿 兩種都可溶
鹽＋酸―→ 新鹽＋新酸 鹽可溶或難溶(但可溶于酸)，酸必須可溶
酸＋堿―→ 鹽＋水 酸、堿至少有一種可溶
二、離子的檢驗方法
1．CO32－的檢驗方法：向待測樣品中滴加稀鹽酸，若觀察到產生大量氣泡，將產生的氣體通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水變渾濁，則樣品中含有CO32－。
2．SO42－的檢驗方法：向待測樣品中滴加BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液和稀硝酸，若觀察到產生白色沉淀，則樣品中含有SO42－。
3．Cl－的檢驗方法：向待測樣品中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若觀察到有白色沉淀產生，則樣品中含有Cl－。
注意：檢驗Cl－和SO42－時，要加入幾滴稀硝酸，目的是排除CO32－等雜質離子的干擾。因為CO32－與AgNO3或BaCl2溶液反應時，也有白色沉淀Ag2CO3、BaCO3生成，但這些沉淀都溶于稀硝酸。溶液中若同時有SO42－和Cl－需要檢驗，應該先用Ba(NO3)2溶液(不能用BaCl2溶液)和稀硝酸檢驗并除去SO42－。然后向濾液中滴加AgNO3溶液檢驗Cl－。因為Ag2SO4微溶于水，若原溶液中SO42－濃度較大，如果先檢驗Cl－，加入AgNO3溶液時，就會生成Ag2SO4(微溶)沉淀，從而干擾對Cl－的檢驗。
4．NH4＋的檢驗方法：將待測樣品與氫氧化鈉(或氫氧化鈣)混合加熱后，有刺激性氣味的氣體產生，產生的氣體能使濕潤的紅色石蕊試紙變藍，則樣品中含有NH4＋。
注意：銨態氮肥不能和堿性物質，如草木灰(K2CO3)一起施用，否則會降低肥效。
5．Fe3＋的檢驗方法：向待測樣品中滴加氫氧化鈉溶液，若出現紅褐色沉淀，則說明樣品中含有Fe3＋。
6．Cu2＋的檢驗方法：向待測樣品中滴加氫氧化鈉溶液，若出現藍色絮狀沉淀，則說明樣品中含有Cu2＋。
三、侯氏制堿法生產過程
①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓；
②2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
制得的是工業用的純堿。
　　　　　　　　　　　　　　　　
例1　家庭生活中制作食品經常用到碳酸鈉(純堿)和碳酸氫鈉(小蘇打)，碳酸氫鈉不穩定，在潮濕空氣中緩慢分解，受熱易分解，65 ℃以上迅速分解，270 ℃時完全分解為碳酸鈉。某同學為探究它們的性質差異，設計了如圖3－1所示裝置進行實驗。請回答：
圖3－1
(1)加熱一段時間后，甲、乙兩燒杯中的現象分別是________________________________
________________________。由此可得出的結論是_______________________________。
(2)寫出發生反應的化學方程式：________________________________________。
(3)該裝置設計的優點是___________________________________________________。
[答案] (1)甲中石灰水不變渾濁，乙中石灰水變渾濁　碳酸氫鈉易分解，碳酸鈉不易分解
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(3)可通過對比現象確定兩種物質的熱穩定性
(1)根據信息可知碳酸氫鈉不穩定，在潮濕空氣中緩慢分解，受熱易分解，65 ℃以上迅速分解，270 ℃時完全分解為碳酸鈉，同時產生二氧化碳和水，因此與碳酸氫鈉相連的乙燒杯中的石灰水會變渾濁，而與碳酸鈉相連的甲燒杯中的石灰水無明顯變化。(3)此裝置把兩個獨立的裝置合為一個裝置，可通過明顯的現象對比確定兩種物質的熱穩定性。
例2　為除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－以及泥沙等雜質，某同學設計了一種制備精鹽的實驗方案，步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量)：
圖3－2
(1)步驟①⑤⑦中都用到的一種玻璃儀器為______________。
(2)判斷BaCl2已過量的方法是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)第④步中，相關的化學方程式為____________________________________________；________________________________________。
[答案] (1)玻璃棒
(2)取第②步后的上層清液1～2滴于點滴板上(或取少量上層清液于試管中)，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未變渾濁，則表明BaCl2已過量(合理答案皆可)
(3)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl　BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl
(1)在①溶解、⑤過濾、⑦蒸發、結晶、烘干的步驟中分別需要用玻璃棒攪拌、引流、攪拌。(2)氯化鋇過量時，溶液中不會含有硫酸根離子，可以通過檢驗是否含有硫酸根離子來確定氯化鋇是否過量。(3)碳酸鈉的作用是將溶液中的鈣離子和過量的鋇離子沉淀下來，發生反應的化學方程式為：CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl；BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl。
[方法點撥] 粗鹽提純涉及多步除雜，加入的除雜試劑均過量，明確氯化鋇溶液要加在碳酸鈉溶液的前面。
1．提純含有少量泥沙的粗鹽，下列操作順序正確的是(　　)
A．過濾、蒸發、結晶、溶解
B．溶解、蒸發、過濾、結晶
C．溶解、蒸發、結晶、過濾
D．溶解、過濾、蒸發、結晶
2．為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列操作：①過濾；②加過量NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量BaCl2溶液。正確的操作順序是(　　)
A．①④②⑤③ B．④①②⑤③
C．②④⑤①③ D．⑤②④①③
3．如圖3－3所示，X溶液與AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三種溶液發生反應均生成白色沉淀，則X可能是(　　)
圖3－3
A．KNO3 B．H2SO4
C．BaCl2 D．NaOH
4．某溶液中含有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋，現有①NaOH溶液，②Na2SO4溶液，③鹽酸，將三種離子逐一沉淀并加以分離，則加入試劑的順序正確的是(　　)
A．①②③ B．③②①
C．②③① D．②①③
5．某化肥包裝袋上的部分說明如圖3－4所示：
圖3－4
(1)硝酸銨屬于化肥中的________(填序號)。
A．鉀肥　　　 B．氮肥　　　 C．磷肥
(2)硝酸銨應具有的性質是________(填序號)。
A．易溶于水 B．有揮發性
C．受熱易分解
(3)硝酸銨能與強堿反應，其中與燒堿反應的化學方程式為：NH4NO3＋NaOH===NaNO3＋NH3↑＋X，則X的化學式為________；施用該類肥料時，要避免與________(填“酸”或“堿”)性物質混用，否則會降低肥效。
6．燒杯中裝有一定量的Na2CO3溶液，向其中加入一定量的CaCl2溶液，充分反應后過濾，得到濾渣和濾液，現對濾液中溶質的成分進行探究：
[提出猜想]
猜想1: 濾液中的溶質為NaCl；
猜想2: 濾液中的溶質為NaCl、CaCl2；
猜想3: 濾液中的溶質為_______________________________________；
猜想4: 濾液中的溶質為NaCl、CaCl2、Na2CO3。
(1)完成猜想3。
(2)同學們一致認為，猜想4有明顯的錯誤，其原因是________________________________________________________________________。
[設計實驗，驗證猜想]
實驗步驟 實驗現象 實驗結論
取少量濾液于試管中，向濾液中滴加適量的Na2CO3溶液 (3)_____________________________ _______________________________ 猜想2 成立
取少量濾液于試管中，向濾液中滴加適量的稀鹽酸 (4)_____________________________ _______________________________ 猜想3 成立
[反思與評價]
(5)當NaCl溶液中混有少量的Na2CO3溶液時，可選用__________除去Na2CO3雜質。(多選題)
A．稀鹽酸 B．CaCl2溶液
C．BaCl2溶液 D．Ba(OH)2溶液
7．食鹽是一種重要的化工原料。請回答下列問題。
(1)請完善實驗室除去粗鹽中泥沙等難溶性雜質的實驗步驟。
―→―→
圖3－5
①操作Ⅰ所用的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和________。
②在蒸發過程中，待____________________時，停止加熱，利用余熱將濾液蒸干。
(2)由于粗鹽中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等雜質，不能滿足化工生產的要求，因此必須將粗鹽進行精制。流程如圖3－6所示。
圖3－6
①加入稍過量的Na2CO3溶液除了能除去粗鹽中的CaCl2外，它還有一個作用是____________________________(用化學方程式表示)。
②通過操作Ⅲ所得濾液中的溶質有____________________(用化學式表示)。
(3)若有溶質質量分數為10%的氯化鈉不飽和溶液100 kg，要將其變成20 ℃時氯化鈉的飽和溶液，以滿足化工生產的需要，可采用的最簡便方法是________________________。(已知：20 ℃時氯化鈉的溶解度為36 g)
8．1926年我國著名化學家侯德榜先生創立了侯氏制堿法，促進了我國民族工業的發展和世界制堿技術的進步，其生產過程中有下列反應：
①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓；
②2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(1)侯氏制堿法所制的“堿”是指________。
(2)工業生產過程中，氨鹽水吸收二氧化碳后生成碳酸氫鈉和氯化銨，在常溫下，首先從溶液中結晶析出的是____________(填物質名稱)晶體。
(3)現有Na2CO3和NaCl的混合物樣品22.3 g，將其放入干凈的燒杯中，加一定質量的水使其完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶質質量分數為7.3%的稀鹽酸，燒杯中溶液的質量與滴入稀鹽酸的質量關系曲線如圖3－7所示。試回答下列問題。
圖3－7
①當滴入上述稀鹽酸至圖中B點時，燒杯內溶液中的溶質為________________________(寫化學式)。
②在Na2CO3和NaCl的混合物樣品中，含Na2CO3的質量為________g。
③當滴入上述稀鹽酸至圖中A點時，試通過計算，求此溫度時所得不飽和溶液中溶質的質量。(計算結果精確至0.1 g)
9．為了測定某品牌食用純堿中碳酸鈉的質量分數，小明取10 g食用純堿樣品(配成溶液)和足量的溶質質量分數為10%的稀硫酸，進行如圖3－8甲所示實驗，實驗前后，均需往裝置中緩慢通一會兒氮氣。(樣品中其他物質不與稀硫酸反應)
圖3－8
(1)實驗前，先往A裝置通入一會氮氣的目的是________________________________________。
(2)隨著純堿樣品與稀硫酸反應，C裝置增加的質量變化情況如圖乙所示，則該食用純堿中碳酸鈉的質量分數是多少？(碳酸鈉與稀硫酸反應的化學方程式：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑)
(3)若將稀硫酸換為濃鹽酸，實驗中C裝置增加的質量會偏大，請說明理由：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案
1．D　 粗鹽提純：利用混在食鹽中的泥沙不能溶于水的特點，可先把粗鹽放入水中溶解，使食鹽與泥沙進行初步分離；再經過過濾除去溶液中不溶的泥沙；最后經過蒸發，把溶解在水中的食鹽結晶分離出來。
2．D　 為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，需將它們變為沉淀物除去且不能引入新的雜質。①過濾可以除去生成的沉淀物，應在Ca2＋、Mg2＋、SO42－變為沉淀物之后、加入鹽酸之前進行；②加過量NaOH溶液，能將Mg2＋轉變成Mg(OH)2沉淀；③加適量鹽酸能除去過量的NaOH和Na2CO3，且生成物為NaCl，無雜質產生，但需要將沉淀物過濾之后添加，以免將沉淀重新轉化為雜質離子；④加過量Na2CO3溶液，能和Ca2＋反應生成CaCO3沉淀，且能除去過量BaCl2中的Ba2＋，應在加入過量BaCl2之后進行；⑤BaCl2能和SO42－反應生成BaSO4沉淀。
3．C　 BaCl2溶液與AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三種溶液發生反應生成的白色沉淀分別是：AgCl、BaCO3、BaSO4，故X溶液可能是BaCl2。
4．B　 若先加NaOH溶液，則會生成由AgOH脫水而成的Ag2O沉淀和Cu(OH)2沉淀，不能逐一分離沉淀；若首先加入Na2SO4溶液，會同時生成BaSO4沉淀和Ag2SO4沉淀(Ag2SO4微溶)；若先加入鹽酸，分離出AgCl沉淀，余下Ba2＋和Cu2＋，加入Na2SO4溶液，則生成BaSO4，再加入NaOH溶液，則會生成Cu(OH)2沉淀，可將其逐一沉淀，加以分離。
5．(1)B　(2)AC　(3)H2O　堿
(3)根據質量守恒定律可知，反應物中一共有2個N、5個H、4個O、1個Na，生成物中一共有2個N、3個H、3個O、1個Na，反應物比生成物多2個H和1個O，所以X的化學式為H2O；由上述反應可知，硝酸銨可以和堿性物質反應生成氨氣，降低肥效，因此在施用該肥料時，要避免和堿性物質混用。
6．(1)NaCl、Na2CO3　(2)碳酸鈉和氯化鈣會發生化學反應，兩者不能同時存在　(3)有白色沉淀產生　(4)有氣泡產生　(5)ABC
(1)碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，若碳酸鈉過量，則含有的溶質是氯化鈉和碳酸鈉。(2)由于碳酸鈉和氯化鈣混合會發生反應生成碳酸鈣沉淀，故猜想4錯誤。(3)若氯化鈣存在，則加入碳酸鈉溶液會產生白色沉淀。(4)若碳酸鈉存在，則加入鹽酸會產生氣泡。(5)要除去氯化鈉中混有的碳酸鈉，所加入的試劑要能與碳酸鈉反應且不能生成新的雜質，鹽酸和碳酸鈉反應生成氯化鈉和水以及二氧化碳，且不引入新的雜質，使用鹽酸可以除去碳酸鈉；氯化鈣溶液和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，不引入新的雜質，可以使用氯化鈣溶液除去碳酸鈉；氯化鋇溶液與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，不引入新的雜質，可以使用氯化鋇除去碳酸鈉；氫氧化鋇與碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，會引入新的雜質氫氧化鈉，不能使用氫氧化鋇除去碳酸鈉。
7．(1)①漏斗　②蒸發皿中出現較多固體
(2)①BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl
②Na2CO3、NaCl、NaOH
(3)加入22.4 kg氯化鈉固體
(1)①操作Ⅰ是過濾，過濾所需要的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗。②在蒸發過程中，待蒸發皿中出現較多固體時停止加熱，利用余熱將濾液蒸干。(2)①碳酸鈉可以和氯化鈣或氯化鋇反應生成沉淀，從而除去粗鹽中的氯化鈣和過量的氯化鋇。②粗鹽中的雜質氯化鎂與氫氧化鈉反應生成氯化鈉和氫氧化鎂沉淀，硫酸鈉與氯化鋇反應生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，氯化鈣與碳酸鈉反應生成氯化鈉和碳酸鈣沉淀，過量的氯化鋇與碳酸鈉反應生成氯化鈉和碳酸鋇沉淀，反應后經過過濾除去沉淀，剩余的是大量的氯化鈉和少量的碳酸鈉和氫氧化鈉。(3)可以通過加入溶質的方法使不飽和溶液變成飽和溶液。設加入溶質的質量為x，則＝，解得x＝22.4 kg。
8．(1)碳酸鈉(或Na2CO3)　(2)碳酸氫鈉
(3)①NaCl、HCl　②10.6
③解：滴入上述稀鹽酸至圖中A點時，溶液中只有NaCl一種溶質。
設反應生成NaCl的質量為x。
2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑
73 117
100 g×7.3% x
＝　x＝11.7 g
此溫度時所得不飽和溶液中溶質的質量為：11.7 g＋(22.3 g－10.6 g)＝23.4 g。
答：此溫度時所得不飽和溶液中溶質的質量為23.4 g。
(1)侯氏制堿法制取的是純堿，即Na2CO3。(2)常溫下，氯化銨的溶解度較大，碳酸氫鈉的溶解度較小，故碳酸氫鈉會首先從溶液中析出。(3)①滴入上述稀鹽酸至圖中B點時，Na2CO3已反應完全，溶液中溶質為NaCl和過量的HCl。
②滴入上述稀鹽酸至圖中A點時，Na2CO3恰好完全反應。設混合物樣品中含有Na2CO3的質量為y。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
106 73
y 100 g×7.3%
＝　y＝10.6 g
9．(1)排凈瓶內空氣，避免裝置內原有的二氧化碳對實驗產生干擾
(2)解：由圖可以知道生成二氧化碳的質量為3.52 g。　
設純堿樣品中含碳酸鈉的質量為x。
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
106 44
x 3.52 g
＝　
x＝8.48 g
該食用純堿中碳酸鈉的質量分數為：×100%＝84.8%。
答：該食用純堿中碳酸鈉的質量分數是84.8%。
(3)濃鹽酸具有揮發性，揮發出的HCl氣體被C裝置中的氫氧化鈉溶液吸收

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