学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质微型专题重点突破四苏教版必修.docx
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学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质微型专题重点突破四苏教版必修
微型专题重点突破（四）
[核心素养发展目标] 1.熟知过氧化钠与二氧化碳、水反应的重要关系。
2.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法。
3.掌握离子方程式正误判断的方法技巧。
4.掌握溶液中离子能否大量共存判断的思维方法。
一、钠与酸、碱、盐溶液的反应
例1 能正确表示下列反应的离子方程式的是（ ）
A．钠与水反应：
Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．钠与CuSO4溶液反应：
2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．钠与足量盐酸反应：
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
D．钠与氯化钾溶液反应：
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
答案 D
解析 选项A中得失电子不守恒；选项B中钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀；选项C中钠先与酸反应，再与水反应。
（1）钠与酸、碱、盐水溶液反应规律：
有酸氢离子为先，无酸水分子为先。
（2）分析钠与酸、碱、盐水溶液反应的计算问题时，生成氢气的量按钠的量计算。
（3）求钠与水反应后溶液中溶质的质量分数时，溶液的质量应减去生成氢气的质量。
变式1 将4.6g金属Na投入到100g不同浓度的下列盐酸中：
（1）0.365%；
（2）3.65%；（3）36.5%。
则放出H2的物质的量（ ）
A．（3）最少B．（3）最多
C．一样多D．无法确定
答案 C
解析 n（Na）＝＝0.2mol，
（1）中n（HCl）＝＝0.01mol，
（2）中n（HCl）＝0.1mol，（3）中n（HCl）＝1mol。
由2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑可知，虽然
（1）、
（2）中HCl不足，但过量的Na会与水反应：
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，故Na在溶液中全部反应，转移电子数相同，生成的H2的物质的量也相同。
二、过氧化钠与二氧化碳、水反应的重要关系
例2 200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增大了7.2g，则原混合气体的物质的量为（ ）
A．0.2molB．0.6mol
C．0.8molD．1.0mol
答案 D
解析 设原混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为x、y。
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 Δm
2mol56g
xmol28xg
2H2O（g）＋2Na2O2===4NaOH＋O2 Δm
2mol4g
ymol2yg
则44x＋18y＝23.2,28x＋2y＝7.2，
解得x＝0.2，y＝0.8。
所以原混合气体的总物质的量为0.2mol＋0.8mol＝1.0mol。
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
（1）物质的量关系
若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2时，消耗气体的物质的量与放出O2的物质的量之比为2∶1。
（2）气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2时，气体体积减小为原混合气体体积的。
（3）电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。
（4）固体质量关系
过氧化钠与二氧化碳反应时固体增加的质量等于与二氧化碳等物质的量的一氧化碳的质量；与水反应时，固体增加的质量等于与水等物质的量的氢气的质量。
变式2 （2018·大连高一期末）将9g由CO和H2组成的混合气体在足量的O2中充分燃烧后，将生成的所有产物通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体增加的质量为（ ）
A．8gB．9gC．12gD．13.5g
答案 B
解析 CO在氧气中完全燃烧生成CO2，生成的CO2再与Na2O2反应，有关反应为2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，总反应方程式为CO＋Na2O2===Na2CO3，固体的增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧生成H2O，生成的H2O再与Na2O2反应，有关反应为2H2＋O22H2O、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，总反应方程式为H2＋Na2O2===2NaOH，固体的增重为H2的质量。
综上分析，最终固体增加的质量等于CO与H2的总质量。
三、碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
例3 有两支试管，分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列方案中判断正确的是（ ）
方案
操作
判断
A
分别滴加澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入过量等浓度、等体积的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
分别逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
答案 C
解析 A项，发生的反应分别是Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ca（OH）2（少量）===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同（产生白色沉淀）；B项，加入过量等浓度、等体积的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈；C项，Na2CO3与CaCl2发生反应：
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应；D项，逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡。
（1）利用二者的热稳定性不同进行鉴别。
分别加热少量的样品，若发生分解反应，并将产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO3。
（2）利用与酸反应的速度不同进行鉴别。
分别取一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应较快的原试剂是NaHCO3，另一种试剂为Na2CO3。
（3）利用阴离子不同进行鉴别。
分别取其稀溶液，分别滴加BaCl2（或CaCl2）稀溶液，产生沉淀的原试剂为Na2CO3，另一种为NaHCO3。
（4）利用溶液的碱性强弱不同进行鉴别。
在其等浓度稀溶液中加酚酞溶液，溶液呈红色的原试剂为Na2CO3，溶液呈浅红色的是NaHCO3。
（5）利用Na2CO3和NaHCO3溶液与稀盐酸反应的原理差异进行鉴别。
分别取少量溶液，分别逐滴加入盐酸，开始无气体逸出的为Na2CO3，开始即有气体逸出的为NaHCO3。
变式3 鉴别碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液，不可能选用的试剂是（ ）
A．稀硫酸B．氯化钡溶液
C．硝酸钙溶液D．氢氧化钡溶液
答案 D
解析 鉴别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba（OH）2[或Ca（OH）2]溶液，原因是二者均能与之反应生成沉淀：
Na2CO3＋Ba（OH）2===BaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3＋Ba（OH）2（少量）===BaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。
四、离子方程式的正误判断
例4 判断下列离子方程式是否正确，错误的指明原因，并写出正确的离子方程式。
（1）铁粉溶于稀硫酸中：
2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑
（2）用三氯化铁溶液制取Fe（OH）3胶体
Fe3＋＋3H2O===Fe（OH）3↓＋3H＋
（3）氢氧化铜溶于盐酸：
OH－＋H＋===H2O
（4）氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合
2OH－＋Cu2＋===Cu（OH）2↓
（5）铝与氯化铜溶液发生置换反应
Al＋Cu2＋===Al3＋＋Cu
（6）硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合
H＋＋OH－＋SO＋Ba2＋===BaSO4↓＋H2O
（7）碳酸钙溶于硝酸溶液
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
（8）碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合
HCO＋OH－===CO＋H2O
答案
序号
正误判断
错误原因
正确的离子方程式
（1）
×
产物应为Fe2＋，不是Fe3＋
Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑
（2）
×
产物为氢氧化铁胶体，不是沉淀
Fe3＋＋3H2OFe（OH）3（胶体）＋3H＋
（3）
×
氢氧化铜不能写成离子的形式
Cu（OH）2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O
（4）
×
应同时生成氢氧化铜和硫酸钡沉淀
Ba2＋＋2OH－＋Cu2＋＋SO===BaSO4↓＋Cu（OH）2↓
（5）
×
反应方程式两边电荷不守恒
2Al＋3Cu2＋===2Al3＋＋3Cu
（6）
×
生成硫酸钡与水的物质的量之比应为1∶2
2H＋＋SO＋Ba2＋＋2OH－===BaSO4↓＋2H2O
（7）
√
（8）
×
有碳酸钙沉淀生成
Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
判断离子方程式正误的两易、两等、两查
变式4 铁、稀盐酸、澄清石灰水、氯化铜溶液是中学化学中常见的物质。
如图所示，四种物质间反应的离子方程式书写错误的是（ ）
A．OH－＋H＋===H2O
B．2OH－＋Cu2＋===Cu（OH）2↓
C．Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋
D．Fe＋2H＋===Fe3＋＋H2↑
答案 D
解析 选项D的离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑。
五、离子能否大量共存的判断
例5 下列各组离子能大量共存的是（ ）
A．无色透明溶液中：
K＋、Cu2＋、Na＋、SO
B．强碱性溶液中：
K＋、NH、Cl－、HCO
C．能使酚酞溶液变红的溶液中：
Na＋、Cl－、CO、NO
D．含有Ba2＋的酸性溶液中：
Mg2＋、Na＋、SO、S2－
答案 C
解析 选项A中为无色溶液，Cu2＋不可能大量存在；选项B中的OH－与HCO和NH不能大量存在；选项D中的Ba2＋与SO、H＋与S2－不能大量存在。
判断离子共存的注意事项——“隐含条件”
（1）“无色透明”溶液不存在有色离子，例如：
Cu2＋（蓝色）、Fe3＋（棕黄色）、Fe2＋（浅绿色）、MnO（紫红色）
（2）酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子。
（3）碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子。
变式5 在水溶液中能大量共存，且加入过量稀硫酸时，有气体生成的是（ ）
A．Na＋、Ag＋、CO、Cl－B．K＋、Ba2＋、SO、Cl－
C．Na＋、K＋、CO、Cl－D．Na＋、K＋、Cl－、SO
答案 C
解析 选项A中的Ag＋与Cl－、CO不能大量共存；选项B中的Ba2＋与SO不能大量共存；选项C中的离子能大量共存，加入稀硫酸后，CO与H＋发生反应生成二氧化碳气体；选项D中的离子能大量共存，但与稀硫酸都不反应。
六、物质推断中的离子反应
例6 A、B、C、D四种可溶性盐，它们的阳离子分别是Ba2＋、Ag＋、Na＋、Cu2＋中的某一种，阴离子分别是NO、SO、Cl－、CO中的某一种。
（1）若把四种盐分别溶解于四支试管中，只有C的溶液呈蓝色。
（2）若向
（1）的四支试管中分别加入盐酸，B溶液有沉淀产生，D溶液有无色无味气体逸出。
根据
（1）
（2）中的实验事实，可推断它们的化学式分别是A________、B________、C________、D________。
答案 BaCl2 AgNO3 CuSO4 Na2CO3
解析 根据离子共存的知识Ag＋只能与NO共存、CO只能与Na＋共存，继而可推出如下组合：
由
（1）中实验现象，结合上面的组合可知C为硫酸铜；由
（2）中实验现象，结合上面的组合可知B为硝酸银，D为碳酸钠；最后确定A为氯化钡。
解此类题目，首先要明确物质之间的相互反应情况，即离子的性质和离子之间的反应关系。
同时，要注意利用离子的特征颜色及离子间反应的特征现象等。
需要“瞻前顾后”，且思维要严谨。
变式6 现有失去标签的氯化钙、硝酸银、盐酸、碳酸钠四种无色溶液，为了确定四种溶液的成分，将它们任意
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