趙培龍
近年來,探究廢液混合后的物質(zhì)成分成為中考的熱點問題。由于題目中對反應(yīng)物的用量沒有明確說明,混合后所得溶液中的溶質(zhì)有多種可能。該類題型涉及酸堿鹽之間的化學反應(yīng),分析難度較大,因此常成為中考化學試卷中的壓軸題。
<F:\張媛媛\2021PB\@CZ21-8 初中生4期 中考版\PB\樹苗.tif>? 原題呈現(xiàn)
例(2020·黑龍江·齊齊哈爾節(jié)選)某同學發(fā)現(xiàn),上個月做實驗用的氫氧化鈉溶液忘記了蓋瓶蓋。
(1)氫氧化鈉溶液變質(zhì)的原因是 (用化學方程式表示),氫氧化鈉溶液應(yīng) 保存。
(2)分別取兩份完全變質(zhì)的氫氧化鈉溶液樣品于試管中,向其中一份加入鹽酸有氣泡產(chǎn)生,另一份加入氫氧化鈣溶液有白色沉淀產(chǎn)生,然后將兩支試管中所有物質(zhì)一起倒入廢液缸中,如圖1,得到無色澄清溶液,所得溶液中溶質(zhì)一定有 。
答案:(1)2NaOH + CO2 [? ? ? ? ? ? ? ? ] Na2CO3 + H2O 密封 (2)氯化鈉、氯化鈣(或NaCl、CaCl2)
解析:(1)氫氧化鈉溶液變質(zhì)是因為吸收了空氣中的CO2,方程式為2NaOH + CO2 [? ? ? ? ? ? ? ? ] Na2CO3 +H2O,故應(yīng)密封保存。
(2)取兩份完全變質(zhì)的氫氧化鈉溶液樣品,即兩份Na2CO3溶液,向其中一份加入HCl有氣泡產(chǎn)生(Na2CO3 + 2HCl [? ? ? ? ? ? ? ? ] 2NaCl + H2O + CO2↑),反應(yīng)后物質(zhì)的成分可能有三種情況:①只有NaCl(恰好完全反應(yīng));②NaCl和Na2CO3(Na2CO3過量);③NaCl和HCl(HCl過量)。
另一份加入Ca(OH)2溶液有碳酸鈣白色沉淀產(chǎn)生[Na2CO3 + Ca(OH)2 [? ? ? ? ? ? ? ? ] CaCO3↓+ 2NaOH],反應(yīng)后物質(zhì)的成分可能有三種情況:①CaCO3和NaOH(恰好完全反應(yīng));②CaCO3、NaOH和Na2CO3(Na2CO3過量);③CaCO3、NaOH和Ca(OH)2[Ca(OH)2過量]。將兩支試管中所有物質(zhì)一起倒入廢液缸中,此時物質(zhì)的成分中一定含NaCl、CaCO3、NaOH。
根據(jù)兩支試管中所有物質(zhì)混合后得到無色澄清溶液,說明第二份中的白色沉淀CaCO3被反應(yīng)溶解了。根據(jù)題意,能和CaCO3反應(yīng)的物質(zhì)只有HCl,即第一份試管中物質(zhì)的成分是NaCl和HCl。由于反應(yīng)物的量沒有明確說明,而第二份中的NaOH也會和HCl反應(yīng),因此所得溶液中溶質(zhì)一定有NaCl、CaCl2。
技巧點撥
廢液混合后成分的探究試題主要考查同學們的綜合思維能力,熟練掌握酸堿鹽之間的反應(yīng)規(guī)律是正確解題的關(guān)鍵。通常的解題思路為:首先明確題中涉及的化學反應(yīng),然后分析反應(yīng)進行的程度,對反應(yīng)后溶質(zhì)成分做出猜想,最后通過實驗驗證猜想。
解題步驟:
(1)確定兩種物質(zhì)是否發(fā)生反應(yīng)。如酸和鹽反應(yīng)時生成物中要有沉淀、氣體或水,堿與鹽、鹽與鹽反應(yīng)時,反應(yīng)物均可溶,生成物中要有沉淀、氣體或水。
(2)寫出化學方程式:aA + bB [? ? ? ? ? ? ? ] cC + dD,根據(jù)方程式確定生成物。
(3)分類討論,進行猜想(一般有三種):若兩種物質(zhì)恰好完全反應(yīng),則反應(yīng)后物質(zhì)的成分只有生成物,即①只有C + D;若有一種物質(zhì)過量,則反應(yīng)后物質(zhì)的成分包括剩余的反應(yīng)物和生成物,即②A + C + D(A過量)或③B + C + D(B過量)。
(4)驗證猜想時,一般不需要驗證生成物,只需要驗證反應(yīng)物是否過量。根據(jù)題目中的現(xiàn)象,進一步確定可能存在的物質(zhì)是否存在。若確定某物質(zhì)一定存在,則與之反應(yīng)的物質(zhì)一定不存在。
拓展探究
(2020·湖北·武漢)如圖2所示,小瑾將反應(yīng)后試管中的物質(zhì)全部倒入燒杯時,發(fā)現(xiàn)燒杯內(nèi)白色沉淀明顯增多。為了探究燒杯內(nèi)物質(zhì)的成分,她立即向其中逐滴加入稀硝酸,并不斷攪拌,燒杯內(nèi)沉淀的質(zhì)量隨加入稀硝酸的質(zhì)量變化如圖3所示?;卮鹣铝袉栴}。
(1)圖2所示,燒杯內(nèi)的白色沉淀是 (寫化學式)。
(2)BC段發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 。
(3)A點,燒杯內(nèi)的溶液中一定大量含有的離子為 (寫離子符號)。B點,燒杯內(nèi)的沉淀由 種物質(zhì)組成。
(4)檢驗D點溶液中是否含有氯離子的方法 。
答案:(1)BaCO3、BaSO4 (2)BaCO3+2HNO3 [? ? ? ? ? ? ? ? ] Ba(NO3)2+H2O+CO2↑ (3)Na+、Cl-、[SO2-4] 2 (4)靜置,取上層清液少許于潔凈試管中,向其中滴加硝酸銀溶液,若有白色沉淀產(chǎn)生,則說明含有氯離子,反之則無氯離子