结晶水合物结晶水合物中结晶水与化合物之间是靠什么作用结合的?
一、概念和理论
重点难点剖析
1.溶液的导电性及物质的电离
物质的导电性,取决于物质内是否具有能够自由移动的带电粒子。金属能够导电,就是由于金属中存在着能够自由移动的、带负电的电子。 溶液的导电性,决定于溶液里是否存在能够自由移动的、带电的离子,即溶质能否发生电离。
想一想:为什么干燥的氯化钠晶体不导电,而溶于水时却能导电呢?为什么干燥的蔗糖晶体不导电,溶于水时还是不导电呢?
方法指导:学习这部分知识,既要搞清溶液的导电性与电离的关系,还要弄清“电离”的真正涵义。
电离是指物质溶解于水时,离解成自由移动的离子的过程。并非有“电”才有“离”,离解成为自由移动的离子,不是在电源的作用下...全部
一、概念和理论
重点难点剖析
1.溶液的导电性及物质的电离
物质的导电性,取决于物质内是否具有能够自由移动的带电粒子。金属能够导电,就是由于金属中存在着能够自由移动的、带负电的电子。
溶液的导电性,决定于溶液里是否存在能够自由移动的、带电的离子,即溶质能否发生电离。
想一想:为什么干燥的氯化钠晶体不导电,而溶于水时却能导电呢?为什么干燥的蔗糖晶体不导电,溶于水时还是不导电呢?
方法指导:学习这部分知识,既要搞清溶液的导电性与电离的关系,还要弄清“电离”的真正涵义。
电离是指物质溶解于水时,离解成自由移动的离子的过程。并非有“电”才有“离”,离解成为自由移动的离子,不是在电源的作用下,而是在水的作用下而产生的,电离后产生了自由移动的离子,从而使溶液具有导电性。
2.酸、碱、盐的初步概念
从电离的观点建立酸、碱、盐的初步概念。
电离时生成的阳离子全部是氢离子的化合物叫做酸。如 H2SO4、HNO3、HCl等都属于酸类。
想一想:电离时有氢离子生成的化合物叫做酸,对吗?试举例说明。
电离时生成的阴离子全部是氢氧根离子的化合物叫做碱。如 NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。
想一想:电离时有氢氧根离子生成的化合物叫做碱,对吗?为什么?
电离时生成金属离子和酸根离子的化合物叫做盐。
如 NaCl、KNO3、Al2(SO4)3、CuSO4·5H20等都属于盐类。铵根离子虽不是金属离子,但因其具备金属离子的特征,因此铵根离子和酸根离子构成的化合物应属盐类。
想一想:有人说“盐和碱都一定含有金属元素”,这句话为什么不对?
方法指导:①弄清酸、碱概念中的关键词“全部”;
②为方便记忆,可将酸、碱、盐的概念简记如下:
酸──氢离子+酸根离子或HnR==nH++Rn-
碱──金属离子+氢氧根离子或M(OH)m==Mm+ + m OH-
盐──金属离子十酸根离子或MnRm==nMm+ + mRn-
3.酸性氧化物和磁性氧化物
说明:
(1)金属氧化物大多为碱性氧化物,非金属氧化物大多为酸性氧化物。
(2)碱性氧化物中只有 K2O、Na2O、BaO、CaO能与水化合生成可溶性碱;酸性氧化物如 CO2、SO2、SO3、P2O5等能与水化合生成对应的含氧酸。
练一练:你能写出这几种氧化物与水反应的化学方程式吗?
(3)酸性氧化物与碱的反应可看作先是酸性氧化物与水化合生成含氧酸,含氧酸再与碱相互交换成分得出生成物,即:
注意:在对应关系中,中心原子的化合价相同。
方法指导:学习这部分知识时,一定要理清按不同形式分类出的氧化物间的关系,即碱性氧化物一定属于金属氧化物,但金属氧化物不一定是碱性氧化物。酸性氧化物一定属于非金属氧化物,但非金属氧化物不一定是酸性氧化物。
(4)金属活动性顺序
这是人们经过长期的实践,总结出的常见金属的化学活动性顺序。它在实际应用中有如下三方面的意义:
①可判断金属的化学活动性。在金属活动性顺序中,金属的位置越靠前,在水溶液中就越容易失去电子变成离子,它的活动性就越强。
②可判断金属能否与酸发生置换反应而产生氢气。在金属活动性顺序中,排在氢前面的金属能置换出酸里的氢,排在氢后面的金属不能置换酸里的氢。
③可判断金属能否跟盐溶液发生置换反应。在金属活动性顺序中,只有排在前面的金属,才能把排在后面的金属从它们的盐溶液里置换出来。
根据金属单质和盐中金属离子在金属活动顺序表中的位置,即可判断金属单质能否跟盐溶液发生置换反应。
方法指导:①熟练地记住金属活动性顺序表,并学会运用。
②与金属反应不能放出 H2的是那些氧化性酸,如 HNO3、浓 H2SO4,与 H前金属反应或与 H后金属反应都不能生成 H2,而生成的是 H2O。
③Cu+AgCl──不反应Cu虽然在金属活动顺序表中排在 Ag的前面,但因 AgCl不溶于水,无法形成盐溶液,所以不反应。
中考真题回放
例1(2003年广东梅州)在稀硫酸中加入下列哪种物质,溶液的导电性会出现如图所示的变化……( )
A.锌粒 B.BaCl2 C.NaOH D.Ba(OH)2
剖析:此题结合图示考查的是酸的化学性质及溶液导电性。
可溶性物质若在水的作用下能形成自由移动的离子,则溶液具有导电性。若随着反应的进行,生成物中只是沉淀、水、气体中的物质,则溶液导电性将逐渐减弱直到变为零。在本题中,提供的稀硫酸中含有H+和SO42,所以在加入物质前溶液具有导电性。
在各可供选项中所发生的化学反应方程式分别为:A中:Zn+H2SO4==ZnSO4 +H2↑,B中:BaCl2+H2SO4==BaSO4↓+2HCl, C中:2NaOH+H2SO4==Na2SO4+2H2O,D中:Ba(OH)2+H2SO4==BaSO4↓+2H2O。
A中的ZnSO4、B的HCl、C中的Na2SO4,在水的作用下均可电离形成自由移动的离子,而D中BaSO4不溶于水,在水的作用下不能形成自由移动的离子,而水几乎不具导电性,所以当D项中稀硫酸与所加Ba(OH)2恰好完全反应时,则溶液导电性几乎为零。
恰好完全反应后,继续加入 Ba(OH)2,因 Ba(OH)2==Ba2++2OH- 测溶液导电性又会逐渐增强,所以正确选项应为D。
例2(2003年江苏南通)右图为甲、乙、丙、丁四种常见金属与盐酸反应的比较示意图。
(1)上述四种金属可以分为两类,其中哪几种金属可以归为一类?
(2)若乙是金属 Zn,则丙可能是什么金属?请你说出理由。
剖析:该题构思新颖,以卡通画形式来形象地表示化学反应,增强了试题的趣味性。
解答该题(1)的关键是熟悉金属活动顺序表的用途。在金属活动性顺序表中,只有排在氢前面的金属才能置换酸中的氢,从图中可以看出甲、乙、丙表面均有气泡产生,而丁表面没有气泡产生,所以甲、乙、丙应排在氢的前面,即甲、乙、丙三种金属可以归为一类。
另外在金属活动性顺序表中,金属的位置越靠前,活动性越强,与酸反应就越剧烈,甲产生的气泡最多即最剧烈,乙次之,丙最少,若乙是金属Zn测丙可能是Fe(或Sn、Pb)。
答案:(1)甲、乙、丙可以归为一类。
(2)丙可能是Fe(或Sn、Pb)。其理由是雨能和盐酸反应,但反应的剧烈程度比乙(Zn)小,在金属
活动顺序表中位于Zn和H之间。
例3(2003年浙江台州)在AgNO3、Cu(NO3)2和Zn(NO3)2混合溶液中,加入一定量的铁粉,充分反应后过滤,在滤渣中加入稀盐酸,有气体产生。
则下列结论正确的是…………………( )
A.滤液中一定有Fe(NO3)3 B.滤渣只含Ag和Cu,一定无Zn
C.滤渣中一定有Ag、Cu和Fe,一定无Zn D.滤渣中一定有Ag、Cu、Fe和Zn
剖析:解此题的关键是看哪种物质有剩余坎帕8与这种剩余物质反应的物质将均不能与此共存。
铁粉与Zn(NO3)2溶液不反应,故滤渣中不会有金属单质锌,在滤渣中加入稀盐酸,有气体生成测滤渣中则一定含铁粉,因Fe+Cu(NO3)2==Fe(NO3)2+Cu,Fe+2AgNO3==Fe(NO3)2+2Ag,则滤渣中除Fe外,还应有Cu和Ag。
滤液中应含有Fe(NO3)2和Zn(NO3)2。
答案 C
单元同步练习
一、单项选择题
1 根据你所做过的家庭小实验,下列各项能够导电的是……………………………………( )
①食盐溶液 ②碳酸钠溶液 ③酒精溶液 ④糖水中
A.①② B.②④ C.①③ D.③④
2 下列说法中正确的是…………………………………………………………………( )
A.过氧化氢(H2O2)是由H2和O2组成的 B.酸和碱中都一定含有氢元素和氧元素
C.碱溶液里一定含有氢氧根离子 D.氧化物、盐中均一定含有氧元素
3 下列物质中含有自由移动的氯离子的是…………………………………………………( )
①氯化钠晶体 ②液态氯化氢 ③氯化氢溶液 ④氯化钠溶液 ⑤氯酸钾溶液
A.①③ B.②㈢ C.③⑤ D.③④
4 要验证锌、铁、铜三种金属的活动性顺序,可选用下列哪组物质进行实验………………( )
A.Cu、FeC12、ZnC12 B.Fe、CuSO4、ZnC12
C.Zn、CuO、FeSO4 D.Fe、Cu、ZnC12
5 将混有少量氧化铜的铁粉,加入到盛有稀硫酸的烧杯中,充分反应后,有部分铁剩余,过滤后,滤液中含有的溶质是…………………………………………………………( )
A.H2SO4 B.FeSO4 C.FeSO4和CuSO4 D.H2SO4和FeSO4
6 下列电离方程式正确的是…………………………………………………………………( )
A.H2SO4=H2++SO42- B.BaCl2=Ba2++Cl22-
C.Cu(NO3)2 = Cu2+ + 2NO3- D.Na2CO3 = 2Na+ + CO3
7 不能用金属和酸直接反应得到的物质是…………………………………………………( )
A.FeCl3 B.FeC12 C.ZnC12 D.MgC12
8 某种溶液里含有K+、Na+、H+、SO42-、Cl-五种离子,则该溶液中的溶质至少有………( )
A.2种 B.3种 C.4种 D.5种
9 要除去银粉中含有的少量铜粉,可加入下列试剂中的……………………………………( )
A.稀盐酸 B.硝酸银溶液 C.硝酸汞溶液 D.稀硫酸
10 某溶液中含n个K+、n个SO42-、n个Cl-,除还存在不等量的H+和OH-外,别无其他离子存在,请你推测此溶液………………………………………………………………………( )
A.pH>7 B.pH=7 C.pH<7 D.pH≥7
二、填空题
11 用 H、C、O、Ca这四种元素的元素符号,书写下列物质的化学式:
(1)酸性氧化物 ,(2)碱性氧化物 ,(3)酸 ,
(4)碱 ,(5)正盐
12 地壳中含量最多的金属元素、非金属元素和空气中含量最多的元素所组成的化合物属于,其化学式为
13 现有下列六种物质①K2O ②CaO ③Na2O ④X ⑤Al2O3 ⑥ZnO,它们是按某种规律排列的,请你推断X是 ,其原因是 。
14 有 X、Y、Z三种金属,它们在水溶液中能发生如下反应:①X+ZSO4==Z+XSO4
②Y+XSO4==X+YSO4,则这三种金属的活动性由强到弱的顺序是 。
15 等质量的两种常见金属A和B,分别与足量稀硫酸反应生成正二价金属硫酸盐和氢气,氢气质量与反应时间的关系如右图所示。
(1)由曲线可以初步推断:相同的时间里生成氢气的质量A B(填“>”“=”或“<”)
(2)由曲线还可以推断出一些初步结论,试写出其中的一个:
16 小芳在家做溶液导电性实验,家中备有:食盐溶液、碳酸钠(纯碱)溶液、食醋、酒精溶液、糖水,其他的器材均取材于日常用品或废弃物……这次家庭小实验她成功了。
试回答:(1)小芳做实验用到的器材是
(2)小芳得出的结论是
17 欲证明铁、铜、银三种金属的活动性顺序,应该选用的试剂(仅能选用三种)是 ,在进行的两个实验中能发生反应的一个化学方程式是 。
三、简答题
18 如右图所示,水槽内原有Ba(OH)2溶液,逐滴加入H2SO4溶液,回答下面问题。
(1)滴加 H2SO4溶液前,灯泡是否亮?为什么?
(2)逐渐滴加 H2SO4溶液,灯泡的亮度会发生什么变化?为什么?
(3)加入过量的 H2SO4溶液,灯泡是否亮?为什么?
中考试题精选
1(2003年甘肃)把一定量的铁粉投入硝酸银和硝酸铜的混合溶液中,充分反应后过滤,滤出的金属中一定含有………………………………………………………………………( )
A.Fe B.Cu C.Ag D.Cu和Ag
2(2003年福建南平)向一定量稀硫酸中加入适量的镁粉,下列函数图象横轴表示此化学反应的时间,纵轴表示反应的有关变化情况,正确的是…………………………………………( )
二、酸、碱、盐的性质
重点难点剖析
1.酸的通性
酸在水溶液里电离生成的阳离子全部都是氢离子,所以它们具有相似的化学性质,即酸的通性。
酸的通性实质上是氢离子的性质。
酸的通性可归纳为以下五点:
酸 的 通 性 一 般 规 律
(1)跟指示剂反应 紫色石蕊试液遇酸变红色
无色酚酞试液遇酸不变色
(2)跟活泼金属起置换反应 酸 + 金属==盐 + 氢气
2HCl+Fe=FeCl2+H2↑
(3) 跟碱性氧化物反应 酸 + 性氧化物─→盐+水
3H2SO4+Fe2O3=Fe2(SO4)3+3H2O
(4)跟某些盐反应 酸+盐─→新酸+新盐
H2SO4+BaCl2=2HCl+BaSO4↓
(5)跟碱起中和反应 酸+碱─→盐+水
2HCl+Cu(OH)2=CuCl2+2H2O
方法指导:所谓“通性”是指某类物质所共有的一般规律,是具有一定条件和运用范围的,切忌生搬硬套。
例如,对于金属跟酸发生置换反应,“金属”──在金属活动顺序中排在氢前面的金属。“酸”──常用盐酸、稀硫酸,而不能用具有强氧化性的硝酸、浓硫酸,因为它们跟金属反应一般不生成氢气。
练一练:根据酸的通性,请你推出盐酸、稀硫酸应具有哪些化学性质?并用化学方程式来表示。
2.酸溶液与酸性溶液
酸溶液是酸的水溶液,酸性溶液是指呈酸性(PH<7)的溶液。酸溶液一定呈酸性,但呈酸性的溶液其溶质不一定是酸。有些盐溶液,如NaHSO4溶液、NH4Cl 溶液也呈酸性,也能使紫色石蕊试液变红。
想一想:Na2CO3溶液的pH大于7还是小于7?它是碱溶液吗?
3.碱的通性
碱在水溶液中电离生成的阴离子都是氢氧根离子,因而碱类都具有一些相似的化学性质,即碱的通性。
碱的通性可归纳为以下四点:
碱的通性
一般规律
(1)跟指示剂反应 紫色石蕊试液遇碱变蓝色
无色酚酞试液遇碱变红色
(2)跟酸性氧化物反应 碱+酸性氧化物─→盐+水
2NaOH+CO2 = Na2CO3+H2O
(3)跟酸反应 碱+酸─→盐+水
Ba(OH)2+2HCl=BaCl2+2H2O
(4)跟某些盐反应 碱+盐─→新碱+新盐
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH
方法指导:学习碱的性质时既要掌握OH-具有的一般规律即通性,又要明确不同的阳离子所具有的特殊性。
如 Ca(OH)2溶液能与Na2CO3溶液反应,而 NaOH溶液却不与 Na2CO3溶液反应。
另外还要注意的是碱与盐反应时,反应物必须均可溶,且还要符合复分解反应发生的条件。
统一练:根据碱的通性,请你推出NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2应具有哪些化学性质?用化学方程式表示。
4.难溶性碱如Cu(OH)2、Fe(OH)3等的特性
(1)大多数难溶性碱受热容易分解,如:
而可溶性碱通常是很稳定的,受热不易分解。可溶性碱可由其对应金属氧化物与水化合而得。
如 Na2O+ H2O=2NaOH,而难溶性碱一般不能用其对应金属氧化物与水反应而得。如 CuO与H2O不反应,即CuO─→Cu(OH)2不能通过一步反应完成。
(2)难溶性碱除可与酸发生中和反应外,通常不能和酸性氧化物或盐起反应。
5.盐类的化学性质
为便于掌握,盐类在溶液中表现的化学性质总结如下:
盐类的化学性质 一般规律
(1)跟某些金属的反应 盐+金属─→新盐+新金属
CuSO4+Fe=FeSO4+Cu
(2)跟酸的反应 盐+酸─→新盐+新酸
BaCl2+H2SO4 = BaSO4↓+2HCl
(3)跟某些碱的反应 盐+碱─→新盐+新碱
CuSO4+2KOH=K2SO4+Cu(OH)2↓
(4)跟某些盐的反应 盐+盐─→两种新盐
NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3
想一想:①为什么酸有通性,碱有通性,而盐却没有通性呢?②纯碱是否属于碱类?为什么?
6.溶解性
酸、碱、盐的溶解性对于学习复分解反应及盐的化学性质起着至关重要的作用,必须熟练记忆酸、碱、盐的溶解性表,为方便记忆,可按如下口诀。
钾、钠、硝酸、铵盐溶
盐酸盐不溶氯化银
硫酸盐不溶硫酸钡
碳酸盐只溶钾、钠、铵
钾、钠、钙、钡的碱能溶
常见五酸都易溶
另外:AgCl、BaSO4不仅不溶于水,而且还不溶于稀硝酸。
7.具有吸水性的物质及应用
(1)浓 H2SO4用于干燥 H2、O2、N2、CO、CO2、SO2、HCl等气体,但不能干燥溶于水呈碱性的气体,如 NH3。
(2)NaOH固体:用于于燥H2、O2、N2、CO、NH3等气体,但不能干燥溶于水呈酸性的气体,如CO2、SO2、HCl等气体。
(3)无水CuSO4:具有较强的吸水性,吸水后变蓝,生成CuSO4·5H2O,通常用无水CuSO4检验一些物质中是否含水。
(4)生石灰(CaO):易与水反应生成熟石灰Ca(OH)2,常用作食品袋中的干燥剂。
(5)碱石灰:CaO与NaOH的混合物,用法同NaOH固体。
(6)MgCl2、CaCl2:也有较强的吸水性,在一些实验中常用于吸收反应后生成的水蒸气。
8.结晶水合物、风化、潮解
含有结晶水的化合物叫做结晶水合物。
结晶水合物属于化合物,当然也属于纯净物。结晶水合物与相应的无水物在一定条件下可以相互转化,它们是两种不同的物质。结晶水合物在一定条件下失去部分或全部结晶水时,发生的是分解反应,如 CuSO4·5H2OCuSO4+5H2O;无水物与水结合成相应的结晶水合物时,发生的是化合反应,如 CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O,实验室常用这个反应鉴别无水酒精是否真的“无水”。
结晶水合物化学式中的“·”,在计算相对分子质量时是“加”的意思,不是“乘”,这与数学代数式是不同的。
结晶水合物在常温及干燥的空气中,失去一部分或全部结晶水的现象叫做风化。风化属于化学变化。
如:Na2CO3·10H2O易风化。
固体物质在常温下吸收空气中的水分而变潮的现象叫做潮解。潮解属物理变化。如 NaOH固体、粗盐均易潮解。
9.物质的鉴别
物质的鉴别就是用物理或化学方法把几种物质区分开,其原则是:用最简单的方法,最少的试剂和最明显的现象进行鉴别,以达到简便、快速的最佳效果。
所谓最简单的方法是指能用物理方法鉴别的就不要用化学方法鉴别(标明“用化学方法鉴别”的例外),能一次鉴别的就不用多次。所谓最少试剂,就是能用一种试剂鉴别开的就不要用多种试剂。所谓最明显的现象,就是通过实验使各鉴别物质有明显不同的现象产生。
对于不用试剂的鉴别题要从被鉴别的物质的物理性质(如颜色、气味)寻找突破口,从而鉴别出一种试剂,然后再用这种试剂与其他物质间的两两反应出现的不同现象去鉴别其他试剂。
中考真题回放
例1(2003年河南)下列各组中的物质,能在溶液中大量共存的是……………………( )
A.KNO3、NaCl、NaOH B.KOH、Na2CO3、HCl
C.KNO3、NaOH、FeC13 D.AgNO3、BaC12、HNO3
剖析:此题考查的是酸碱盐化学性质的综合应用能力。
解此题的关键是:若在溶液中能相互反应的物质则不能共存;在B中,因Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+CO2+H2O;在C中FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl;在D中,2AgNO3+BaCl2=2AgCl↓+Ba(NO3)2。
只有A中的物质在溶液中相互不反应,则选项应为A。
例2(2003年福建南平)某同学做氢氧化钙溶液与碳酸钠溶液反应的实验,该反应的化学方程式是 ;为使反应完全,先往氢氧化钙溶液中滴入几滴无色酚酞试液,然后再滴入碳酸钠溶液,欲根据酚酞颜色的变化来判断反应是否完全进行,你认为这样做对不对?(填“对”或“不对”),理由是 。
剖析:此题考查的是碱──Ca(OH)2的化学性质。Ca(OH)2+ Na2CO3 =CaCO3↓+2NaOH,向碱性溶液即 Ca(OH)2溶液中滴入 Na2CO3溶液,虽反应,但生成了新的易溶性碱──NaOH,所以反应不管进行如何,溶液始终呈碱性,即滴入的酚酞试液始终呈红色,因此不能根据酚酞颜色的变化来判断反应是否完全进行。
答案:Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH 不对 因为反应前Ca(OH)2溶液呈碱性,反应后生成的NaOH溶液也呈碱性,会使滴入的酚酞试液在反应前后始终呈红色。
例3(2003年四川内江)有一包白色固体混合物,可能有CuSO4、Na2CO3、Na2SO4、MgCl2,现进行如下实验:
(1)将混合物溶于水,得到无色透明溶液。
(2)取上述溶液分成两份盛于试管中,其中一份滴加 BaCL2溶液,产生白色沉淀,再加稀硝酸,沉淀不溶解;另一份滴加 NaOH溶液,有白色沉淀生成。试根据实验现象推断,并完成下面的填空:
该混合物中肯定没有 和 ;肯定含有 和 (写化学式)。
剖析:解此类题的关键是根据实验现象断定肯。收起