許龍福
同學(xué)們?cè)趯W(xué)習(xí)了酸堿鹽以后,經(jīng)常會(huì)接觸到當(dāng)一個(gè)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生后,對(duì)反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分的探究感到比較困惑,如何進(jìn)行分析呢?筆者在教學(xué)過程中對(duì)此進(jìn)行了摸索,現(xiàn)總結(jié)如下。
一、判斷方法和思想
仔細(xì)讀題,寫出題中涉及的所有發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式,然后對(duì)方程式作如下分析,這個(gè)反應(yīng)恰好完全了嗎?如果恰好則只有生成物,如果沒有恰好則除生成物外,還有反應(yīng)物中的一種(注意充分反應(yīng)不能所有反應(yīng)物同時(shí)存在)。如:氫氧化鈉溶液與稀鹽酸混合,充分反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么呢?首先寫出方程式:HCl+NaOH=NaCl+H2O,若氫氧化鈉溶液與稀鹽酸恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉;若氫氧化鈉溶液與稀鹽酸沒有恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鈉和氯化氫或氯化鈉和氫氧化鈉,所以本題的溶質(zhì)有三種情況:(1)氯化鈉(2)氯化鈉和氯化氫(3)氯化鈉和氫氧化鈉。
二、例析復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)成分探究
例1.(10山西27)某化學(xué)學(xué)習(xí)小組的同學(xué)圍繞“澄清石灰水與碳酸鈉溶液的反應(yīng)”展開了如下探究活動(dòng)。
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。
(2)反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是什么?同學(xué)們一致認(rèn)為有以下三種情況:①②③
①氫氧化鈉和氫氧化鈣;②氫氧化鈉和碳酸鈉;③________。
(3)小新取少量溶液于試管中,滴加過量稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生,說明情況_____(填序號(hào))是不可能的。
為了進(jìn)一步確定溶液的成分,同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:
小紅選擇了另外一種不同類別的物質(zhì)______________(填化學(xué)式),也得到了同樣的結(jié)論。在同學(xué)們的合作下,他們順利完成了探究任務(wù)。
分析:題中涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,若恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉;若沒有恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和氫氧化鈣或氫氧化鈉和碳酸鈉。通過小新取少量溶液于試管中,滴加過量稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)無氣泡產(chǎn)生,說明溶液中一定沒有碳酸鈉,則②是不可能的。接下來只要證明溶液中是否有氫氧化鈣問題就可迎刃而解了。
答案:(1)Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH(2)氫氧化鈉(或NaOH)(3)②? 取少量溶液于試管中,加入少量Na2CO3溶液(或通入CO2);產(chǎn)生白色沉淀? CO2(或Na2CO3)
例2.化學(xué)課外活動(dòng)中,小紅將稀鹽酸加入到盛有澄清石灰水的試管中,無明顯現(xiàn)象;小強(qiáng)將稀鹽酸加入到盛有K2CO3溶液的試管中,有氣體生成。反應(yīng)結(jié)束后,兩名同學(xué)把廢液倒入同一廢液缸中,觀察到廢液缸中產(chǎn)生少量的氣泡,最終有白色沉淀生成。請(qǐng)回答下列問題:
(1)廢液缸中最終生成的白色沉淀是_______。
(2)通過分析廢液缸中的現(xiàn)象,你認(rèn)為小紅實(shí)驗(yàn)后的廢液中一定含有的物質(zhì)是_______。
(3)小強(qiáng)從廢液缸中取出廢液,過濾,對(duì)濾液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。他認(rèn)為濾液中除含有KCl外,還可能含有K2CO3,請(qǐng)你幫他完成下面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告:
分析:題中小紅涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為Ca(OH)2+2HCl =CaCl2+2H2O,↓CO3Na2CO3若恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鈣;若沒有恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鈣和氫氧化鈣或氯化鈣和氯化氫;而小強(qiáng)涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為K2CO3+2HCl =2KCl+2H2O+CO2↑,若恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鉀;若沒有恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是氯化鉀和碳酸鉀或氯化鉀和氯化氫;由反應(yīng)結(jié)束后,兩名同學(xué)把廢液倒入同一廢液缸中,觀察到廢液缸中產(chǎn)生少量的氣泡可知,小紅實(shí)驗(yàn)后的溶液中還含有氯化氫,小強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后的溶液中還含有碳酸鉀,本題就可迎刃而解了。答案由讀者自己完成。
例3.某?;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)做制取難溶性氫氧化銅[Cu(OH) 2]的實(shí)驗(yàn).
(1)在盛有黑色氧化銅粉末的試管中加稀硫酸,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________ .
(2)上述反應(yīng)后,再向試管中加氫氧化鈉溶液,制得氫氧化銅,其反應(yīng)的化學(xué)方程式為:____________________.現(xiàn)甲、乙兩同學(xué)分別做該實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)結(jié)束,看到不同的現(xiàn)象.甲同學(xué)看到了藍(lán)色絮狀沉淀;而乙同學(xué)看到的均是藍(lán)色溶液.
你認(rèn)為實(shí)驗(yàn)成功的是___________同學(xué).試分析另一位同學(xué)所看到現(xiàn)象的原因是: ________________.
分析:題中(1)涉及的化學(xué)反應(yīng)方程式為CuO+H2SO4=CuSO4+H2O,若恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是硫酸銅;若沒有恰好完全反應(yīng)則反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)是硫酸銅和硫酸。通過甲、乙兩同學(xué)分別向試管中加氫氧化鈉溶液,甲同學(xué)看到了藍(lán)色絮狀沉淀,說明甲在盛有黑色氧化銅粉末的試管中加入了適量的稀硫酸,反應(yīng)后試管中溶質(zhì)主要是硫酸銅,乙在盛有黑色氧化銅粉末的試管中加入了過量的稀硫酸,反應(yīng)后試管中溶質(zhì)還含有較多的硫酸,加入的氫氧化鈉全部與硫酸反應(yīng),導(dǎo)致乙同學(xué)看到的均是藍(lán)色溶液,不過此時(shí)要想看到藍(lán)色絮狀沉淀只要繼續(xù)加入氫氧化鈉溶液即可。
由上述分析可知,運(yùn)用一個(gè)反應(yīng)是否恰好完全來分析復(fù)分解反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分是一種很好的方法,希望同學(xué)們能熟練掌握。
(作者單位:江蘇省張家港市常青藤實(shí)驗(yàn)中學(xué))