化学竞赛专题辅导4：酸、碱、盐的基本知识

化学竞赛专题辅导4：酸、碱、盐的基本知识

1 竞赛专题辅导四：酸、碱、盐的基本知识 【内容综述】 本期主要讲解酸碱盐有关知识和规律。酸碱盐的知识要点较多，知识层次较深，在学习 和考试中往往是众多同学感到较为难学和难以掌握的知识。其主要知识要点包括： （1）掌握酸碱盐及酸性氧化物和碱性氧化物的基本概念（2）酸、碱、盐的分类、命名、 反应条件和反应规律（3）常见的酸碱盐的性质及有关基本知识（4）掌握单质、氧化物、酸、 碱、盐间的衍生关系和相互反应的初步规律。 在最近的几年竞赛试题中，有关酸碱盐知识试题在试卷中出现较多，所考查的通常是知 识迁移能力和分析推理能力。为此，本期主要介绍常见的解答酸碱盐试题的重要方法和规律。 【要点讲解】 一、灵活应用金属活动性顺序的规律解题 【例 1】有三种金属 M、N、R，其氧化物中只有 N 的氧化物溶于水，且其水溶液的 pH 值大于 7，又知 R 能从 AgNO3 溶液中置换出 Ag，R 不溶于盐酸，M 能在氧气中燃烧，火星四 射，生成一种黑色的固体，则 M、N、R 在金属活动顺序表中的正确位置是（ ） A．M、N、H、R B. R、M、H、N C．R、H、M、N D. N、M、H、R 【解析】本题充分考查了金属活动性规律知识。依据题意可知，N 的氧化物的水溶液 pH 值大于 7，说明 N 的金属性较强，排在金属活动顺序表的靠前位置；R 能从 AgNO3 溶液中将 Ag 置换出来，说明 R 元素的活动性较 Ag 强，但 R 元素不溶盐酸，则可知 R 元素 H 元素的后 面； 另外通过实验现象可知 M 元素为铁元素。由此可以排出 M、N、R 三种金属元素的顺序。 答案为：D。 二、灵活运用酸碱盐知识和反应规律推断物质 【例 2】A、B、C、D 分别是 HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3 四种物质的无色溶液中的某一种， 先将它们两两混合，产生的现象如下表所示： 反应物 A+B C+D A+D C+A D+B 2 现象 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 白色沉淀 无色气体 由上表可知：A、B、C、D 依次是： A．HCl、BaCl2、AgNO3、Na2CO3 B．AgNO3 、HCl、Na2CO3、 BaCl2 C．BaCl2、Na2CO3 、AgNO3、HCl D．AgNO3、HCl、BaCl2、Na2CO3 【解析】解答此类推断题时应该注意解题方法。通常从产生最多或最少的物质为突破:HCl、 BaCl2、AgNO3、Na2CO3 四种无色溶液中只有 HCl 和 Na2CO3 反应可以产生无色气体，因此 B 和 D 应为 HCl 和 Na2CO3 中的一种。又因为 Na2CO3 还可以与另外两种物质反应产生沉淀， 对照表中现象分析，可知 B 为 HCl，D 为 Na2CO3。在四种物质中能与另三种物质产生沉淀 的是 AgNO3，由此可以推知 A 为 AgNO3，则 C 为 BaCl2。正确答案为 D。 【例 3】在 AgNO3 和 Cu（NO3）2 的混合溶液中，加入一定量的铁粉，充分反应后，发 现有少量金属析出。过滤后往滤液中滴加盐酸，有白色沉淀生成，则析出的金属是（ ） A． Cu B．Ag C．Cu 和 Ag D．Cu 和 Fe 【解析】本题较深层次的考查了酸碱盐知识的推理能力。寻找本题的突破口应从实 验现象进行推理，即依据题意可知铁和 AgNO3 溶液可以发生置换反应产生 Ag，铁也可以与 Cu(NO3)2 溶液发生置换反应产生 Cu，过滤后加入盐酸有白色沉淀生成，说明滤液中还含有 AgNO3 溶液，当有 AgNO3 溶液时反应生成的 Cu 也可以与之反应生成 Ag，故本题的关键在 于推断出滤液中还含有 AgNO3 溶液存在，由此反推中间生成的金属 Cu 又被反应掉。 故本题的答案为：B。 三、灵活运用酸碱盐知识鉴别物质 【例 4】只用一种试剂鉴别 NaNO3、MgCl2、(NH4)2SO4 三种溶液。 【解析】本题可选用 NaOH 溶液。取三支试管，各取少许上述溶液，分别滴加 NaOH 溶液，产生白色沉淀的是 MgCl2，有刺激性气体产生的是(NH4)2SO4,无明显现象的是 NaNO3。 【例 5】试用一种试剂鉴别 CaCl2,NaNO3,H2SO4 三种溶液。 【解析】本题可选用 Na2CO3 溶液。取三支试管，各取少许上述溶液，分别滴加 Na2CO3 溶液，产生白色沉淀的是 CaCl2，有气体产生的是 H2SO4,无明显现象的是 NaNO3。 【例 6】四瓶失去标签的溶液分别为：①NaOH、②CuSO4、③MgCl2、④Na2SO4, 不用其它任何试剂而要将它们一一鉴别出来的正确顺序是（ ） A.③①②④ B.②③④① C. ②①③④ D. ①③②④ 【解析】本题首先可以通过观察溶液的颜色，在四种溶液中只有 CuSO4 溶液显蓝 色，可最先鉴别出来，然后利用 CuSO4 溶液可鉴别出 NaOH 溶液，再利用 NaOH 溶液可将 MgCl2 溶液鉴别出来，最后剩下的则为 Na2SO4 溶液。故本题的答案为 C。 四、巧解酸碱盐知识中的信息给予题 【例 7】岩石、矿物的结构复杂，其成分可用氧化物的化学式来表示: 如硅酸钙 CaSiO3 可用 CaO·SiO2 表示试用氧化物的化学式表示下列矿物的成分： ⑴石棉 : CaMg3Si4O12 ___________________________; ⑵白云母: K2Al6Si6(OH)8O18 _______________________. 3 【解析】 本题通过题干可获取新的信息，即复杂的物质可用该物质中除氧元素外的其它元素的氧化物 来表示。以石棉为例：CaMg3Si4O12 由钙、镁、硅、氧四种元素组成，因此可表示为钙、镁、 硅三元素的氧化物，但要注意所表示的的氧化物中原子个数要与所给物质的原子个数相等。 即 ： CaO·3MgO·4SiO2 。 同 理 可 将 白 云 母 物 质 的 组 成 K2Al6Si6(OH)8O18 表 示 为 ： K2O· 3Al2O3·6SiO2·4H2O 强化练习： ★1．下列各组物质的溶液，不加任何试剂就能将其一一鉴别出来的是（ ） A．BaCl2、CuSO4、NaOH、NaCl B．Na2SO4、BaCl2、K2CO3、KNO3 C．FeCl3、NaOH、H2SO4、Ba（NO3）2 D．NaCl、Na2CO3、Zn（NO3）2、H2SO4 ★★2．有甲、乙、丙、丁四种溶液，乙与丙混合产生的沉淀不溶于甲，乙与丁产生 的沉淀可溶于甲。则该溶液组是（ ） 甲 乙 丙 丁 A HCl Na2CO3 CaCl2 MgSO4 B HNO3 AgNO3 KCl K2CO3 C HCl Ba（OH）2 Na2SO4 MgCl2 D HNO3 Ca（OH）2 K2CO3 CuSO4 ★★3．下列各组物质能够在同一溶液中大量共存的是（ ） A．Na2CO3 HNO3 CaCl2 B．NaOH NaNO3 HCl C．Ca（OH）2 MgSO4 NaNO3 D．KNO3 KCl Ca（NO3）2 ★★4．不用其它试剂，鉴别（1）NaOH（2）MgSO4（3）Ba（NO3）2（4）Cu（NO3）2 （5）KCl 五种溶液，被鉴别出来的物质的顺序是（ ） A．（1）（2）（3）（4）（5） B．（4）（1）（2）（3）（5） C．（2）（3）（1）（4）（5） D．（3）（4）（1）（2）（5） 4 ★★5．若将含有硫酸的硫酸镁溶液中和到中性，在不用指示剂的条件下，加入的 试剂可以是（ ） A．氨水 B。碳酸镁 C。氢氧化钠 D。氧化镁 ★★6．有失去标签的硝酸钾、碳酸钠、硝酸银、硝酸钙和稀盐酸五瓶溶液。将其 任意编号：A、B、C、D、E，进行两两混合，其现象如下表： 实 验 A＋B A＋E B＋C B＋E 现 象 产生沉淀 产生沉淀 产生沉淀 产生气泡 ⑴试推断并写出五种溶液中溶质的化学式。 A____________, B___________, C______________, D_____________, E___________ ⑵写出有关反应的化学方程式。 A＋E__________________________________________ B＋E__________________________________________ ★★7．1.有一包白色固体粉末，可能由硫酸钠、硝酸钾、硝酸铵、碳酸钙、氯化钡、 硫酸铜中的一种或几种组成，做实验得以下结果： ⑴将此固体粉末加到水中，得到白色沉淀和上层无色清液； ⑵过滤后，在滤出的白色沉淀里加入稀硝酸，白色沉淀部分溶解并 有无色气体生成，该气体能使澄清石灰水变浑浊； ⑶在滤液中，加入适量的氢氧化钠溶液并加热，生成有刺激性气味的无色气体，该气体 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 由此实验推断：该粉末中一定含有_________________________________________； 一定不含有_______________________；可能含有____________________。（填化学式） 8．某化工场排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质。通过目测，初步认为可能 含有 Fe3+,Ba2+,Na+,OH-,Cl-,CO32-,SO42-;为了进一步确认，进行实验检测：⑴取污水仔细观察， 呈无色、透明、均一状态。 ⑵向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。 ⑶用 pH 试纸测定污水的 pH 值，试纸显深蓝色。由此可知，该污水中，肯定含有的离 子是______________________，肯定没有的离子是_____________________________ 可能含有的离子是___________________________________。 ★★9．已知含负一价的氢的化合物（如：NaH）与水接触生成相应的碱和氢气，试写 出 CaH2 与 Na2CO3 水 溶 液 反 应 的 化 学 反 应 方 程 式 ： ________________________________________ 5 【参考答案】 1．A、C、D．提示：本题可以通过物质间的相互反应以及先观察物质的颜色进行区分和鉴 别。对于 A，首先观察溶液的颜色，然后利用所鉴别出来的物质和其它物质进行反应鉴别； 对于 C，关键是利用 H2SO4 可以溶解 Fe（OH）3 区分；对于 D 可以采用互倒法进行区分。 2．B、C．提示：采用排除法，对照现象一一排除和筛选。 3．D．提示：溶液中大量共存即相互间不发生任何反应，对比选项可以依据酸碱盐物 质间的反应规律得到答案为 D。 4．B．提示：解法可以参照例题 6 ，即先观察溶液的颜色，然后利用该物质和其它物 质进行反应鉴别。 5．B、D．因为不用指示剂，则需根据反应现象判别，如果加入氨水和氢氧化钠溶液， 容易过量，溶液难为中性，不易判别，加入碳酸镁和氧化镁，通过加入固体不再反应可推断 原溶液中的硫酸全部被反应。 6．A．AgNO3 B．Na2CO3 C．Ca（NO3）2 D．KNO3 E．HCl（方程式略） 7．一定含有：Na2SO4，BaCl2，CaCO3，NH4NO3；一定不含有：CuSO4；可能含有： KNO3。 提示：由题意知溶液无色。则推知不含 CuSO4 溶液，有白色沉淀产生，可以推知有本 身不溶于水的 CaCO3 存在或能相互反应生成 BaSO4 的 Na2SO4 和 BaCl2 的存在，然后依据加 入稀硝酸沉淀部分溶解，则可以推断两种沉淀均存在，又通过加入强碱产生有刺激性气味的 其体可以推断含有 NH4NO3，对于 KNO3 只能为可能含有。 8．一定含有：Ba2+，OH-；一定不含有：Fe3+，CO32-，SO42-；可能含有：Na+，Cl-