梁俏維
摘要:碳酸鈉是初中化學(xué)物質(zhì)的典型代表物質(zhì)之一,通過碳酸鈉可以非常靈活的考察初中學(xué)生對(duì)酸、堿和鹽三類化合物的化學(xué)性質(zhì)的熟練掌握程度,常常會(huì)成為初中化學(xué)命題的熱點(diǎn)物質(zhì)。
關(guān)鍵詞:碳酸鈉 物質(zhì)性質(zhì) 化學(xué)試題 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
碳酸鈉在日常生活和化工生產(chǎn)中都有著廣泛的應(yīng)用,是初中化學(xué)學(xué)習(xí)中鹽類物質(zhì)的典型代表物質(zhì)之一,由于其組成中的CO32-離子的性質(zhì)能跟酸反應(yīng)放出CO2氣體,還能跟多種金屬離子反應(yīng)生成沉淀,可以非常靈活的考察初中學(xué)生對(duì)酸、堿和鹽三類化合物的化學(xué)性質(zhì)的熟練掌握程度。所以,碳酸鈉常常會(huì)成為初中化學(xué)命題的熱點(diǎn)物質(zhì),因而在初中化學(xué)教學(xué)和復(fù)習(xí)過程中引導(dǎo)學(xué)生以碳酸鈉作為特例,將酸、堿和鹽的化學(xué)性質(zhì)科學(xué)的串聯(lián),形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)是十分重要的。而在初中化學(xué)命題中以碳酸鈉作為中心素材物質(zhì),從不同的角度對(duì)化學(xué)概念、原理、實(shí)驗(yàn)、計(jì)算等一系列知識(shí)進(jìn)行全面考查是非常常見的,現(xiàn)回顧整理分析如下。
一、有關(guān)常見物質(zhì)分類題型
例1(2016年廣東)下列有關(guān)物質(zhì)的分類正確的是( )
A.純堿、燒堿都屬于堿 B.塑料、羊毛屬于合成材料
C.淀粉、蛋白質(zhì)屬于有機(jī)物 D.生石灰、熟石灰屬于氧化物
【考點(diǎn)】常見的氧化物、酸、堿和鹽的判別;有機(jī)物與無機(jī)物的區(qū)別;合成材料的使用及其對(duì)人和環(huán)境的影響.
【分析】根據(jù)已有的物質(zhì)的類別進(jìn)行分析解答即可.
【解答】解:A.純堿是碳酸鈉,屬于鹽,錯(cuò)誤;
B.羊毛屬于天然材料,錯(cuò)誤;
C.淀粉和蛋白質(zhì)屬于有機(jī)物,正確;
D.熟石灰是氫氧化鈣,不是氧化物,錯(cuò)誤;
故選C.
二、有關(guān)常見物質(zhì)俗名的題型
例2(2014年廣東 )下列物質(zhì)的名稱和俗名對(duì)應(yīng)正確的是
A.碳酸鈣一純堿 B.氯化鈉一食鹽
C.碳酸鈉一小蘇打 D.氧化鈣一熟石灰
【考點(diǎn)】:物質(zhì)的元素組成
【分析】:根據(jù)常見物質(zhì)的俗名、名稱和化學(xué)式進(jìn)行分析解題。
【解答】:A.碳酸鈉俗稱純堿,碳酸鈣俗稱石灰石,錯(cuò)誤;
B.氯化鈉俗稱食鹽,正確;
C.碳酸氫鈉的俗稱是小蘇打,錯(cuò)誤;
D.氫氧化鈣的俗稱是熟石灰或消石灰,氧化鈣是生石灰,錯(cuò)誤;
故選B
三、有關(guān)溶液酸堿度的題型
例3(2009年安徽)實(shí)驗(yàn)測(cè)得下列四種溶液的pH值如下圖所示
其中溶液呈堿性的是( )
A.稀硫酸 B.碳酸
C.碳酸鈉溶液 D.氯化鈉溶液
【考點(diǎn)】:本題考查常見溶液pH的酸堿性判斷
【分析】:解答本題要充分理解溶液的酸堿性與溶液pH大小才能做出正確的判斷
【解答】:A.稀硫酸的pH小于7,顯酸性,錯(cuò)誤;
B.碳酸的pH小于7,顯酸性,錯(cuò)誤;
C.碳酸鈉溶液的pH大于7,顯堿性,正確;
D.氯化鈉溶液的pH等于7,顯中性,錯(cuò)誤;
故選C
四、有關(guān)物質(zhì)鑒別的題型
例4(2016泰安)下列各組物質(zhì)的溶液不用其他試劑無法鑒別的是( )
A.H2SO4 NaCl Na2CO3 CaCl2 B.HCl NaOH CuSO4 MgSO4
C.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl D.NaNO3 HCl CaCl2 KOH
【考點(diǎn)】:本題是不另加試劑型的物質(zhì)鑒別題目
【分析】:本類型題目解題的方法是首先觀察有無特殊顏色的物質(zhì),若有,將有顏色的溶液首先鑒別出來,然后再借用這種溶液來鑒別其它待確定的物質(zhì);若都沒有特殊顏色,就將溶液兩兩混合,根據(jù)混合后的現(xiàn)象進(jìn)行分析得出結(jié)論,而這種題型中如果有Na2CO3溶液,那么Na2CO3往往會(huì)成為解題的鑰匙。
【解答】:A.組內(nèi)無特殊顏色,兩兩混合時(shí),其中一種溶液與其它三種溶液混合時(shí)出現(xiàn)一次白色沉淀和一次放出氣體,該溶液為Na2CO3溶液;與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生氣體的溶液為H2SO4,產(chǎn)生白色沉淀的為CaCl2溶液;與Na2CO3溶液混合無明顯現(xiàn)象的為NaCl溶液;故不加其它試劑可以鑒別。
B.組內(nèi)CuSO4溶液是藍(lán)色的,能與CuSO4溶液混合產(chǎn)生藍(lán)色沉淀的是NaOH溶液,能與NaOH溶液混合產(chǎn)生白色沉淀的是MgSO4溶液,無明顯變化的是HCl,故本組不加其它試劑也可以鑒別。
C.組內(nèi)四種溶液兩兩混合時(shí),其中有一種溶液與其它三種溶液混合時(shí)出現(xiàn)一次白色沉淀和一次放出氣體,該溶液為Na2CO3溶液;與Na2CO3溶液混合產(chǎn)生氣體的為HCl,產(chǎn)生白色沉淀的為BaCl2溶液,與Na2CO3溶液混合無明顯現(xiàn)象的為K2SO4溶液;故本組不加其它試劑也可以鑒別。
D.組內(nèi)四種溶液兩兩混合時(shí),HCl能與KOH反應(yīng)生成KCl和H2O,但無明顯現(xiàn)象,其余不加其它試劑無法鑒別。
故本題選:D
五、有關(guān)物質(zhì)除雜質(zhì)的題型
例5(2014年廣東)下列除去雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi))的方法正確的是
A.CO(CO2):通過灼熱的氧化銅 B.NaOH溶液(Na2CO3):加適量稀鹽酸
C.NaCl溶液(鹽酸):加熱蒸發(fā) D.鐵粉(氧化銅粉末):加入足量稀硫酸
【考點(diǎn)】:本題考查物質(zhì)的除雜(提純)和混合物的分離。
【分析】:根據(jù)原物質(zhì)和雜質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)某s劑和分離方法,所謂除雜(提純),是指除去雜質(zhì),同時(shí)被提純物質(zhì)不得改變(不能消失、減少但可以增多),除雜質(zhì)題至少要滿足兩個(gè)條件:①加入的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng)去除,不能與原物質(zhì)反應(yīng);②反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì)。
【解答】:A.CO能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和CO2,反而會(huì)把原物質(zhì)除去,不符合除雜原則,錯(cuò)誤。
B.NaOH和Na2CO3均能與稀鹽酸反應(yīng),不僅把雜質(zhì)除去,也會(huì)把原物質(zhì)除去,不符合除雜原則,錯(cuò)誤。
C.鹽酸易揮發(fā),加熱蒸發(fā)時(shí)能揮發(fā)除去,且沒有帶入新雜質(zhì),符合除雜原則,正確。
D.鐵粉和氧化銅粉末都能與足量稀硫酸反應(yīng),不但能把雜質(zhì)除去,也會(huì)把原物質(zhì)除去,不符合除雜原則,錯(cuò)誤。
故本題選:C
六、有關(guān)物質(zhì)共存的題型
例6 (2014年揭陽) 下列各組物質(zhì)在溶液中能大量共存的一組是( )
A.Na2CO3 NaHCO3 HCl B.NaCl AgNO3 HNO3
C.KNO3 KCl NaOH D.NaOH BaCl2 H2SO4
【考點(diǎn)】:本題考查離子或物質(zhì)的共存問題。
【分析】:根據(jù)復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件可知,若物質(zhì)之間相互交換成分不能生成水、氣體、沉淀,則能在溶液中大量共存,據(jù)此進(jìn)行分析即可。
【解答】:A.碳酸根離子和碳酸氫根離子都會(huì)與氫離子反應(yīng)生成CO2和H2O而不能共存,錯(cuò)誤;
B.NaCl中的氯離子會(huì)跟AgNO3中的銀離子反應(yīng)生成氯化銀沉淀而不能共存,錯(cuò)誤;
C.三種物質(zhì)之間兩兩互換都不會(huì)生成水、氣體、沉淀,正確;
D.H2SO4中的硫酸根離子會(huì)跟BaCl2中的鋇離子反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,H2SO4中的氫離子會(huì)跟NaOH中的氫氧根離子發(fā)生中和反應(yīng)生成水,錯(cuò)誤;
故選C
七、有關(guān)實(shí)驗(yàn)探究的題型
例7 (2014年山西)同學(xué)們?cè)诔踔谢瘜W(xué)實(shí)驗(yàn)室中發(fā)現(xiàn)一瓶如下圖所示久置的瓶口有白色固體、瓶塞丟失的無色溶液。已知原溶液可能是NaCl、NaOH或Na2CO3三種溶液中的一種,為確定溶液的成分,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究: 小張同學(xué)取待測(cè)液測(cè)得PH=10,他得出的關(guān)于溶液成分的結(jié)論是:_______ ,他取少量待測(cè)液于試管中,加入過量的稀HCl,看到 _______ ,由此小張同學(xué)認(rèn)為,溶液為Na2CO3溶液。
小李同學(xué)對(duì)小張同學(xué)的結(jié)論提出疑問,又進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):取少量待測(cè)液于試管中,加入過量的CaCl2溶液,生成白色沉淀,該反應(yīng)方程式為 _______,靜置。(寫出還需要進(jìn)行的操作及現(xiàn)象)_______ ,通過實(shí)驗(yàn),小李認(rèn)為小張結(jié)論正確。二位同學(xué)給試劑瓶貼上新標(biāo)簽:Na2CO3。
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,同學(xué)們通過討論認(rèn)為試劑瓶原標(biāo)簽可能不是Na2CO3,你認(rèn)為他們的理由是_______ 。
【考點(diǎn)】:本題考查物質(zhì)的性質(zhì)和溶液的酸堿性。
【分析】: NaCl溶液呈中性,pH=7;Na2CO3和HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO2;Na2CO3和CaCl2反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaCl;NaOH溶液顯堿性等物質(zhì)性質(zhì)。
【解答】:小張同學(xué)取待測(cè)液測(cè)得PH=10,而NaCl溶液呈中性,pH=7,故該溶液一定不是NaCl溶液(可能是NaOH、Na2CO3或NaOH和Na2CO3的混合溶液);
滴加稀鹽酸,結(jié)論是Na2CO3,Na2CO3和鹽酸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生CO2氣體,故會(huì)觀察到有氣泡產(chǎn)生;
取少量待測(cè)液于試管中,加入過量的CaCl2溶液,生成白色沉淀,是Na2CO3和CaCl2反應(yīng)生成CaCO3沉淀和NaCl,反應(yīng)方程式為:
Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
為驗(yàn)證溶液不是NaOH變質(zhì)產(chǎn)生Na2CO3,滴加過量的CaCl2溶液后向上層清液中加入無色酚酞溶液,溶液不變色,說明沒有NaOH,故小張的結(jié)論正確;
若NaOH完全變質(zhì)也使溶液的成分是Na2CO3,因此試劑瓶原標(biāo)簽可能不是Na2CO3,原標(biāo)簽可能是NaOH;
故答案為:一定不是NaCl溶液(可能是NaOH、Na2CO3或NaOH和Na2CO3的混合溶液); 有氣泡冒出;
Na2CO3+ CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;
向上層清液中加入無色酚酞溶液,溶液不變色;原標(biāo)簽可能是NaOH。
八、有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)推斷題型
例8(2016年廣東) 初中化學(xué)常見物質(zhì)A﹣I分別是下列物質(zhì)中的一種:鋅、氫氧化鈉、硫酸銅溶液、稀鹽酸、碳酸鈉溶液、石灰水、生石灰、石灰石和水.他們之間相互的反應(yīng)(每種物質(zhì)只能用一次)恰好包含了化合反應(yīng)(A+B)、分解反應(yīng)(C)、置換反應(yīng)(D+E)、中和反應(yīng)(F+G)、復(fù)分解反應(yīng)(H+I)等反應(yīng)類型.試回答下列問題:
(1)A+B的反應(yīng)化學(xué)方程式是 _______ 。
(2)C的化學(xué)式為 _______ ;硫酸銅溶液參加 _______ 反應(yīng)(填反應(yīng)類型)。
(3)H+I的反應(yīng)方程式是 _______ 。
【考點(diǎn)】本題考查物質(zhì)的鑒別、推斷;反應(yīng)類型的判定;書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式。
【分析】根據(jù)初中化學(xué)常見物質(zhì)A﹣I分別是下列物質(zhì)中的一種:鋅、氫氧化鈉、硫酸銅溶液、稀鹽酸、碳酸鈉溶液、石灰水、生石灰、石灰石和水,化合反應(yīng)(A+B),所以A、B是氧化鈣和水,分解反應(yīng)(C),所以C是碳酸鈣,中和反應(yīng)(F+G),所以F、G是鹽酸和氫氧化鈉,置換反應(yīng)(D+E),所以D、E是硫酸銅和鋅,復(fù)分解反應(yīng)(H+I),所以H、I是碳酸鈉、氫氧化鈣,然后將推出的物質(zhì)進(jìn)行驗(yàn)證即可。
【解答】解:初中化學(xué)常見物質(zhì)A﹣I分別是下列物質(zhì)中的一種:鋅、氫氧化鈉、硫酸銅溶液、稀鹽酸、碳酸鈉溶液、石灰水、生石灰、石灰石和水,化合反應(yīng)(A+B),所以A、B是氧化鈣和水,分解反應(yīng)(C),所以C是碳酸鈣,中和反應(yīng)(F+G),所以F、G是鹽酸和氫氧化鈉,置換反應(yīng)(D+E),所以D、E是硫酸銅和鋅,復(fù)分解反應(yīng)(H+I),所以H、I是碳酸鈉、氫氧化鈣,經(jīng)過驗(yàn)證,推導(dǎo)正確,所以
(1)A+B的反應(yīng)是氧化鈣和水反應(yīng)生成氫氧化鈣,化學(xué)方程式是:CaO+H2O=Ca(OH)2;
(2)C的化學(xué)式為CaCO3,硫酸銅溶液參加置換反應(yīng);
(3)H+I的反應(yīng)是氫氧化鈣和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉,化學(xué)方程式是:Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
故答案為:(1)CaO+H2O= Ca(OH)2;(2)CaCO3,置換;
(3)Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH.
通過以上例題可以看到:Na2CO3這種物質(zhì)已經(jīng)滲透到初中化學(xué)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)的試題中去,占據(jù)了足夠大的分?jǐn)?shù)比例,它提醒我們:在日?;瘜W(xué)教與學(xué)時(shí)要善于總結(jié),特別在復(fù)習(xí)備考過程中,對(duì)于特殊的典型物質(zhì),我們要多跟學(xué)生一起,從物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)、性質(zhì)、變化規(guī)律、分類以及用途等方面全面橫向?qū)Ρ瓤偨Y(jié),聯(lián)系每一個(gè)知識(shí)點(diǎn),形成系統(tǒng)的知識(shí)網(wǎng)絡(luò),便于教與學(xué),使教與學(xué)達(dá)到事半功倍效果。
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