【培优导学案】浙教版科学九年级全册：3、几种重要的盐 学案（含解析）

 几种重要的盐

【回顾】

一、复分解反应

1．概念：两种化合物互相交换成分，生成两种新化合物的反应，称为复分解反应。通式：AB＋CD===AD＋CB。

例如：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。

2．复分解反应发生的条件

二、离子的检验方法

1．CO32－的检验方法：向待测样品中滴加稀盐酸，若观察到产生大量气泡，将产生的气体通入澄清石灰水中，如果澄清石灰水变浑浊，则样品中含有CO32－。

2．SO42－的检验方法：向待测样品中滴加BaCl2[或Ba(NO3)2]溶液和稀硝酸，若观察到产生白色沉淀，则样品中含有SO42－。

3．Cl－的检验方法：向待测样品中加入AgNO3溶液和稀硝酸，若观察到有白色沉淀产生，则样品中含有Cl－。

注意：检验Cl－和SO42－时，要加入几滴稀硝酸，目的是排除CO32－等杂质离子的干扰。因为CO32－与AgNO3或BaCl2溶液反应时，也有白色沉淀Ag2CO3、BaCO3生成，但这些沉淀都溶于稀硝酸。溶液中若同时有SO42－和Cl－需要检验，应该先用Ba(NO3)2溶液(不能用BaCl2溶液)和稀硝酸检验并除去SO42－。然后向滤液中滴加AgNO3溶液检验Cl－。因为Ag2SO4微溶于水，若原溶液中SO42－浓度较大，如果先检验Cl－，加入AgNO3溶液时，就会生成Ag2SO4(微溶)沉淀，从而干扰对Cl－的检验。

4．NH4＋的检验方法：将待测样品与氢氧化钠(或氢氧化钙)混合加热后，有刺激性气味的气体产生，产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，则样品中含有NH4＋。

注意：铵态氮肥不能和碱性物质，如草木灰(K2CO3)一起施用，否则会降低肥效。

5．Fe3＋的检验方法：向待测样品中滴加氢氧化钠溶液，若出现红褐色沉淀，则说明样品中含有Fe3＋。

6．Cu2＋的检验方法：向待测样品中滴加氢氧化钠溶液，若出现蓝色絮状沉淀，则说明样品中含有Cu2＋。

三、侯氏制碱法生产过程

①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓；

②2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

制得的是工业用的纯碱。

例1　家庭生活中制作食品经常用到碳酸钠(纯碱)和碳酸氢钠(小苏打)，碳酸氢钠不稳定，在潮湿空气中缓慢分解，受热易分解，65 ℃以上迅速分解，270 ℃时完全分解为碳酸钠。某同学为探究它们的性质差异，设计了如图3－1所示装置进行实验。请回答：

图3－1

(1)加热一段时间后，甲、乙两烧杯中的现象分别是________________________________

________________________。由此可得出的结论是_______________________________。

(2)写出发生反应的化学方程式：________________________________________。

(3)该装置设计的优点是___________________________________________________。

[答案] (1)甲中石灰水不变浑浊，乙中石灰水变浑浊　碳酸氢钠易分解，碳酸钠不易分解

(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

(3)可通过对比现象确定两种物质的热稳定性

 (1)根据信息可知碳酸氢钠不稳定，在潮湿空气中缓慢分解，受热易分解，65 ℃以上迅速分解，270 ℃时完全分解为碳酸钠，同时产生二氧化碳和水，因此与碳酸氢钠相连的乙烧杯中的石灰水会变浑浊，而与碳酸钠相连的甲烧杯中的石灰水无明显变化。(3)此装置把两个独立的装置合为一个装置，可通过明显的现象对比确定两种物质的热稳定性。

例2　为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：

图3－2

(1)步骤①⑤⑦中都用到的一种玻璃仪器为______________。

(2)判断BaCl2已过量的方法是____________________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)第④步中，相关的化学方程式为____________________________________________；________________________________________。

[答案] (1)玻璃棒

(2)取第②步后的上层清液1～2滴于点滴板上(或取少量上层清液于试管中)，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量(合理答案皆可)

(3)CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl　BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl

 (1)在①溶解、⑤过滤、⑦蒸发、结晶、烘干的步骤中分别需要用玻璃棒搅拌、引流、搅拌。(2)氯化钡过量时，溶液中不会含有硫酸根离子，可以通过检验是否含有硫酸根离子来确定氯化钡是否过量。(3)碳酸钠的作用是将溶液中的钙离子和过量的钡离子沉淀下来，发生反应的化学方程式为：CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl；BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl。

[方法点拨] 粗盐提纯涉及多步除杂，加入的除杂试剂均过量，明确氯化钡溶液要加在碳酸钠溶液的前面。

1．提纯含有少量泥沙的粗盐，下列操作顺序正确的是(　　)

A．过滤、蒸发、结晶、溶解

B．溶解、蒸发、过滤、结晶

C．溶解、蒸发、结晶、过滤

D．溶解、过滤、蒸发、结晶

2．为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列操作：①过滤；②加过量NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是(　　)

A．①④②⑤③       B．④①②⑤③

C．②④⑤①③       D．⑤②④①③

3．如图3－3所示，X溶液与AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三种溶液发生反应均生成白色沉淀，则X可能是(　　)

图3－3

A．KNO3        B．H2SO4

C．BaCl2        D．NaOH

4．某溶液中含有Ba2＋、Ag＋、Cu2＋，现有①NaOH溶液，②Na2SO4溶液，③盐酸，将三种离子逐一沉淀并加以分离，则加入试剂的顺序正确的是(　　)

A．①②③        B．③②①

C．②③①        D．②①③

5．某化肥包装袋上的部分说明如图3－4所示：

图3－4

(1)硝酸铵属于化肥中的________(填序号)。

A．钾肥　　　   B．氮肥　　　   C．磷肥

(2)硝酸铵应具有的性质是________(填序号)。

A．易溶于水     B．有挥发性

C．受热易分解

(3)硝酸铵能与强碱反应，其中与烧碱反应的化学方程式为：NH4NO3＋NaOH===NaNO3＋NH3↑＋X，则X的化学式为________；施用该类肥料时，要避免与________(填“酸”或“碱”)性物质混用，否则会降低肥效。

6．烧杯中装有一定量的Na2CO3溶液，向其中加入一定量的CaCl2溶液，充分反应后过滤，得到滤渣和滤液，现对滤液中溶质的成分进行探究：

[提出猜想]

猜想1: 滤液中的溶质为NaCl；

猜想2: 滤液中的溶质为NaCl、CaCl2；

猜想3: 滤液中的溶质为_______________________________________；

猜想4: 滤液中的溶质为NaCl、CaCl2、Na2CO3。

(1)完成猜想3。

(2)同学们一致认为，猜想4有明显的错误，其原因是________________________________________________________________________。

[设计实验，验证猜想]

[反思与评价]

(5)当NaCl溶液中混有少量的Na2CO3溶液时，可选用__________除去Na2CO3杂质。(多选题)

A．稀盐酸        B．CaCl2溶液

C．BaCl2溶液       D．Ba(OH)2溶液

7．食盐是一种重要的化工原料。请回答下列问题。

(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤。

―→―→

图3－5

①操作Ⅰ所用的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和________。

②在蒸发过程中，待____________________时，停止加热，利用余热将滤液蒸干。

(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质，不能满足化工生产的要求，因此必须将粗盐进行精制。流程如图3－6所示。

图3－6

①加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外，它还有一个作用是____________________________(用化学方程式表示)。

②通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有____________________(用化学式表示)。

(3)若有溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100 kg，要将其变成20 ℃时氯化钠的饱和溶液，以满足化工生产的需要，可采用的最简便方法是________________________。(已知：20 ℃时氯化钠的溶解度为36 g)

8．1926年我国著名化学家侯德榜先生创立了侯氏制碱法，促进了我国民族工业的发展和世界制碱技术的进步，其生产过程中有下列反应：

①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓；

②2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。

(1)侯氏制碱法所制的“碱”是指________。

(2)工业生产过程中，氨盐水吸收二氧化碳后生成碳酸氢钠和氯化铵，在常温下，首先从溶液中结晶析出的是____________(填物质名称)晶体。

(3)现有Na2CO3和NaCl的混合物样品22.3 g，将其放入干净的烧杯中，加一定质量的水使其完全溶解。向所得溶液中逐滴加入溶质质量分数为7.3%的稀盐酸，烧杯中溶液的质量与滴入稀盐酸的质量关系曲线如图3－7所示。试回答下列问题。

图3－7

①当滴入上述稀盐酸至图中B点时，烧杯内溶液中的溶质为________________________(写化学式)。

②在Na2CO3和NaCl的混合物样品中，含Na2CO3的质量为________g。

③当滴入上述稀盐酸至图中A点时，试通过计算，求此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量。(计算结果精确至0.1 g)

9．为了测定某品牌食用纯碱中碳酸钠的质量分数，小明取10 g食用纯碱样品(配成溶液)和足量的溶质质量分数为10%的稀硫酸，进行如图3－8甲所示实验，实验前后，均需往装置中缓慢通一会儿氮气。(样品中其他物质不与稀硫酸反应)

图3－8

(1)实验前，先往A装置通入一会氮气的目的是________________________________________。

(2)随着纯碱样品与稀硫酸反应，C装置增加的质量变化情况如图乙所示，则该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是多少？(碳酸钠与稀硫酸反应的化学方程式：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑)

(3)若将稀硫酸换为浓盐酸，实验中C装置增加的质量会偏大，请说明理由：________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案

1．D　 粗盐提纯：利用混在食盐中的泥沙不能溶于水的特点，可先把粗盐放入水中溶解，使食盐与泥沙进行初步分离；再经过过滤除去溶液中不溶的泥沙；最后经过蒸发，把溶解在水中的食盐结晶分离出来。

2．D　 为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO42－，需将它们变为沉淀物除去且不能引入新的杂质。①过滤可以除去生成的沉淀物，应在Ca2＋、Mg2＋、SO42－变为沉淀物之后、加入盐酸之前进行；②加过量NaOH溶液，能将Mg2＋转变成Mg(OH)2沉淀；③加适量盐酸能除去过量的NaOH和Na2CO3，且生成物为NaCl，无杂质产生，但需要将沉淀物过滤之后添加，以免将沉淀重新转化为杂质离子；④加过量Na2CO3溶液，能和Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，且能除去过量BaCl2中的Ba2＋，应在加入过量BaCl2之后进行；⑤BaCl2能和SO42－反应生成BaSO4沉淀。

3．C　 BaCl2溶液与AgNO3、Na2CO3、Na2SO4三种溶液发生反应生成的白色沉淀分别是：AgCl、BaCO3、BaSO4，故X溶液可能是BaCl2。

4．B　 若先加NaOH溶液，则会生成由AgOH脱水而成的Ag2O沉淀和Cu(OH)2沉淀，不能逐一分离沉淀；若首先加入Na2SO4溶液，会同时生成BaSO4沉淀和Ag2SO4沉淀(Ag2SO4微溶)；若先加入盐酸，分离出AgCl沉淀，余下Ba2＋和Cu2＋，加入Na2SO4溶液，则生成BaSO4，再加入NaOH溶液，则会生成Cu(OH)2沉淀，可将其逐一沉淀，加以分离。

5．(1)B　(2)AC　(3)H2O　碱

 (3)根据质量守恒定律可知，反应物中一共有2个N、5个H、4个O、1个Na，生成物中一共有2个N、3个H、3个O、1个Na，反应物比生成物多2个H和1个O，所以X的化学式为H2O；由上述反应可知，硝酸铵可以和碱性物质反应生成氨气，降低肥效，因此在施用该肥料时，要避免和碱性物质混用。

6．(1)NaCl、Na2CO3　(2)碳酸钠和氯化钙会发生化学反应，两者不能同时存在　(3)有白色沉淀产生　(4)有气泡产生　(5)ABC

 (1)碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，若碳酸钠过量，则含有的溶质是氯化钠和碳酸钠。(2)由于碳酸钠和氯化钙混合会发生反应生成碳酸钙沉淀，故猜想4错误。(3)若氯化钙存在，则加入碳酸钠溶液会产生白色沉淀。(4)若碳酸钠存在，则加入盐酸会产生气泡。(5)要除去氯化钠中混有的碳酸钠，所加入的试剂要能与碳酸钠反应且不能生成新的杂质，盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠和水以及二氧化碳，且不引入新的杂质，使用盐酸可以除去碳酸钠；氯化钙溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，不引入新的杂质，可以使用氯化钙溶液除去碳酸钠；氯化钡溶液与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，不引入新的杂质，可以使用氯化钡除去碳酸钠；氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠，会引入新的杂质氢氧化钠，不能使用氢氧化钡除去碳酸钠。

7．(1)①漏斗　②蒸发皿中出现较多固体

(2)①BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl

②Na2CO3、NaCl、NaOH

(3)加入22.4 kg氯化钠固体

 (1)①操作Ⅰ是过滤，过滤所需要的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯和漏斗。②在蒸发过程中，待蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热将滤液蒸干。(2)①碳酸钠可以和氯化钙或氯化钡反应生成沉淀，从而除去粗盐中的氯化钙和过量的氯化钡。②粗盐中的杂质氯化镁与氢氧化钠反应生成氯化钠和氢氧化镁沉淀，硫酸钠与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，氯化钙与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钙沉淀，过量的氯化钡与碳酸钠反应生成氯化钠和碳酸钡沉淀，反应后经过过滤除去沉淀，剩余的是大量的氯化钠和少量的碳酸钠和氢氧化钠。(3)可以通过加入溶质的方法使不饱和溶液变成饱和溶液。设加入溶质的质量为x，则＝，解得x＝22.4 kg。

8．(1)碳酸钠(或Na2CO3)　(2)碳酸氢钠

(3)①NaCl、HCl　②10.6

③解：滴入上述稀盐酸至图中A点时，溶液中只有NaCl一种溶质。

设反应生成NaCl的质量为x。

2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋H2O＋CO2↑

73     117

100 g×7.3%    x

＝　x＝11.7 g

此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量为：11.7 g＋(22.3 g－10.6 g)＝23.4 g。

答：此温度时所得不饱和溶液中溶质的质量为23.4 g。

 (1)侯氏制碱法制取的是纯碱，即Na2CO3。(2)常温下，氯化铵的溶解度较大，碳酸氢钠的溶解度较小，故碳酸氢钠会首先从溶液中析出。(3)①滴入上述稀盐酸至图中B点时，Na2CO3已反应完全，溶液中溶质为NaCl和过量的HCl。

②滴入上述稀盐酸至图中A点时，Na2CO3恰好完全反应。设混合物样品中含有Na2CO3的质量为y。

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

106   73

y    100 g×7.3%

＝　y＝10.6 g

9．(1)排净瓶内空气，避免装置内原有的二氧化碳对实验产生干扰

(2)解：由图可以知道生成二氧化碳的质量为3.52 g。　

设纯碱样品中含碳酸钠的质量为x。

Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑

106         44

x          3.52 g

＝　

x＝8.48 g

该食用纯碱中碳酸钠的质量分数为：×100%＝84.8%。

答：该食用纯碱中碳酸钠的质量分数是84.8%。

(3)浓盐酸具有挥发性，挥发出的HCl气体被C装置中的氢氧化钠溶液吸收