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第十一章 盐、化肥
课题1 生活中常见的盐
引入新课
同学们在家有没有做过饭烧过菜?烧菜过程中应加入哪些调味品?
最主要是加些盐,厨房中的盐通常指食盐(主要成分是氯化钠)。
生活中常见的盐
盐的定义:盐是指一类组成里含有金属离子和酸根离子的化合物
生活中常见的盐:食盐、碳酸钠(Na2CO3,俗称纯碱、苏打)、碳酸氢钠(NaHCO3,俗称小苏打)、高锰酸钾(KMnO4)、石灰石和大理石的主要成分碳酸钙(CaCO3)。
氯化钠(NaCl)
俗称:食盐
食盐对人体的意义:人体所含的氯化钠大部分以离子的形式存在于体液中。
钠离子对维持细胞内外正常的水分分布和促进细胞内外物质交换起主要作用;
氯离子是胃液中主要成分,具促生盐酸、帮助消化和增进食欲的作用。
氯化钠
氯化钠的用途:
①日常生活用于调味和腌渍蔬菜、鱼、肉、蛋等;
②医疗上用的生理盐水是0.9%的氯化钠溶液;
③农业上可用氯化钠溶液来选种;
④工业上是重要的化工原料,可用于制取氯气、氢氧化钠、盐酸、纯碱等化工产品;
⑤公路上的积雪也可以用氯化钠来消除。
氯化钠
氯化钠的分布:氯化钠在自然界中分布广泛,除海水中含有大量氯化钠之外,盐湖、盐井和盐矿也是氯化钠的来源。
氯化钠的物理性质:白色固体,易溶于水,熔点为801℃,沸点为1413℃,溶解度随温度的升高变化不大。
氯化钠的制取
通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可蒸发去除水分,得到粗盐。粗盐中含有多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)和不溶性杂质(泥沙等)。粗盐提纯通过溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等处理,可得到初步提纯。
课堂练习
1.下列有关氯化钠的用途的说法错误的是 ( )
A.氯化钠是一种重要的调味品
B.农业上可用氯化钠溶液来选种
C.氯化钠可以帮助消除公路上的积雪
D.可以用氯化钠溶液来清除铁锈
D
课堂练习
【解析】氯化钠具有咸味,所以是一种重要的调味品,故A正确;农业上可用氯化钠溶液来洗种,故B正确;氧化钠溶于水形成溶液后溶液的凝固点降低,所以氧化钠可以帮助消除公路上的积雪,故C正确;氯化钠溶液不但不能除锈,还能加速铁制品的锈蚀,故D错误。
课堂练习
2.氯化钠是一种重要的化工原料。下列有关说法不正确的是 ( )
A.氯化钠俗称食盐
B.氯化钠中钠元素的化合价为+1价
C.氯化钠能和硝酸钾反应
D.生理盐水是0.9%的氯化钠溶液
C
课堂练习
【解析】氯化钠属于盐类物质,为人体所需的无机物之一,生活中称为食盐;故A正确;钠元素与氯元素化合时,钠原子失去最外层的1个电子而变成钠离子。因此,在氧化钠中钠元素呈+1价;故B正确;氯化钠和硝酸钾都属于盐类物质,盐类物质间发生的反应属于复分解反应。而氯化钠与硝酸钾因不能形成沉淀、气体或水。因此两物质不能发生反应;故C不正确;0.9%的氯化钠溶液俗称为生理盐水;故D正确。
碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
名称 俗称 主要用途
碳酸钠(Na2CO3) 纯碱、苏打 用于生产玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等
碳酸氢钠(NaHCO3) 小苏打 发酵粉的主要成分之一,治疗胃酸过多症的药剂
碳酸钙(CaCO3) 大理石、石灰石 可用作补钙剂,用于实验室制取二氧化碳,大理石、石灰石用作建筑材料
实验11-1
实验11-1 向盛有0.5g碳酸钠的试管里加入2mL盐酸,迅速用带导管的橡胶塞塞紧试管口,并将导管另一端通入盛有澄清石灰水的试管中,观察现象。
碳酸钠+盐酸 碳酸氢钠+盐酸
现象 白色固体溶解,放出使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体 分析 碳酸钠和(碳酸氢钠)与盐酸反应生成了二氧化碳气体 碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
实验11-1
上述反应方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2CO3
H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl=NaCl+H2CO3
H2O+CO2↑
碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
实验11-2
实验11-2 向盛有少量碳酸钠溶液的试管里滴入澄清石灰水,观察并分析现象。
现象 溶液变浑浊
分析 碳酸钠和澄清石灰水反应生成了不溶物
上述化学反应方程式:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
复分解反应发生的条件
实验11-3 CuSO4溶液+NaOH溶液 CuSO4溶液+BaCl2溶液
现象 溶液变无色,并有蓝色的絮状沉淀生成 有白色沉淀生成,溶液由蓝色渐渐褪去,并最终变为无色
化学方程式 CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓ CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2
实验11-3 向两支盛有少量硫酸铜溶液的试管中分别滴加氢氧化钠溶液和氯化钡溶液,观察现象。
结论
实验11-3的结论:酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应,只有当两种化合物互相交换成分,生成物中有沉淀或有气体或有水生成时,复分解反应才可发生。
碳酸钠、碳酸氢钠和碳酸钙
知识点一:氯化钠
注意事项:食盐中的氯化钠只是盐的一种,而盐是一类物质的总称,工业用盐的主要成分是亚硝酸钠(NaNO2),其外形味道极像食盐但有毒。每人每天约需2~3g的食盐来满足人体正常身体需要,但长期食用过多不利于人体健康。
随堂练习
例题:如图是分离与提纯海水的流程,下列有关认识错误的是 ( )
A.常用于淡化海水的方法有蒸馏法、过滤法、高分子膜分离法等
B.粗盐提纯为较纯净的食盐晶体的操作为:溶解、过滤、蒸发
C.通常在苦卤中加入熟石灰制取氢氧化镁
D.海水中的氯化钠用途广泛,例如工业上利用氯化钠为原料来制取纯碱
A
知识点一:氯化钠
随堂练习
【解析】常用于淡化海水的方法有蒸馏法、蒸发法,过滤只会除去不溶性杂质而不会除去可溶性的杂质,所以过滤法不会淡化海水,故A错误;粗盐经过溶解、过滤、蒸发的方法可以得到较纯净的食盐,故B正确;苦卤中含有Mg2+,向其中加入熟石灰后可制得氢氧化镁,故C正确;氯化钠用途广泛,例如它可做调味品、可用于配制生理盐水。可以用来制纯碱等工业原料,故D正确。
知识点一:氯化钠
知识点二:粗盐提纯
粗盐提纯操作步骤:
(1)溶解:称取一定量的粗盐,加水到完全溶解为止。
①仪器:烧杯、玻璃棒,②方法:用玻璃棒轻轻搅拌,加速溶解。
(2)过滤:过滤食盐水的操作如图a。
①仪器:漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台,
②操作要点:“一贴、二低、三靠”。
(3)蒸发:将澄清的滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热蒸发,如图b。
①仪器:铁架台、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。
(4)称量计算产率:产率=
a
b
知识点二
粗盐提纯中玻璃棒的作用:
①溶解时:用玻璃棒搅拌,加快粗盐溶解速率;
②过滤时:玻璃棒起引流作用,防止液体洒落;
③蒸发时:玻璃棒搅拌液体,防止液体因局部温度过高而飞溅;
④称量时:玻璃棒起转移固体的作用。
知识点二:粗盐提纯
知识点二
操作要点
“一贴、二低、三靠”
一贴是指:滤纸紧贴漏斗内壁。
二低是指:滤纸边缘低于漏斗边缘,滤液边缘低于滤纸边缘。
三靠是指:烧杯口紧靠玻璃棒,玻璃棒下端紧靠三层滤纸边缘,漏斗下端尖口紧靠烧杯内壁。
知识点二:粗盐提纯
知识点二
蒸发的一些注意事项:
①蒸发皿中液体的量不能超过蒸发皿容积的;
②蒸发皿直接用酒精灯加热;
③加热过程中要用玻璃棒不断搅拌,蒸发皿中出现固体时就停止加热,利用余热使剩余的液体蒸干;
④刚加热完毕的蒸发皿不能放在试验台上,要用坩埚钳夹取放在石棉网上冷却,以免烫坏试验台。
知识点二:粗盐提纯
随堂练习
例题1:下列关于粗盐提纯说法正确的是 ( )
A.粗盐提纯时每一步都用到玻璃棒,其作用相同
B.粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶后得到纯净的氯化钠
C.当蒸发到有大量固体析出时,停止加热,利用余热将液体蒸干
D.在粗盐提纯实验中还需要用到烧瓶和石棉网
C
随堂练习
【解析】将粗盐中不溶于水的杂质除去可采用过滤法,实验步骤为溶解、过滤、蒸发。溶解操作中玻璃棒的作用是搅拌加速溶解,过滤操作中玻璃棒的作用是引流,蒸发操作中玻璃棒的作用是搅拌使溶液受热均匀,故A错误;粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶后得到的氯化钠中还含有可溶性离子。故B错误;蒸发时,当有大量晶体析出时应停止加热。用余热蒸干滤液,以免晶体受热后飞溅出来,不仅造成损失,而且可能因此发生意外事故,故C正确;粗盐提纯的步骤是溶解、过滤、蒸发、结晶,由步骤可推测用的仪器是烧杯、带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒、蒸发皿和漏斗,该过程不需加热,故不用烧瓶和石棉网。故D错误。
随堂练习
例题2:(1)食盐的主要成分是 ,海水可晒得粗盐。实验室粗盐提纯的步骤是:① ;② ;③ ;④ 。
(2)粗盐的提纯的步骤中,每一步都用到的一种仪器是 ,过滤操作中这种仪器的作用是 。
氯化钠
溶解
过滤
蒸发
结晶
玻璃棒
引流
随堂练习
【解析】食盐的主要成分是氯化钠;粗盐中含有氯化钠和其他杂质,氯化钠溶于水。将粗盐中不溶于水的杂质除去可采用过滤法,实验步骤为溶解、过滤、蒸发、结晶;在每一步都用到的一种仪器玻璃棒。在“过滤”操作中玻璃棒的作用是引流。
知识点三
碳酸钠(Na2CO3)
(1)物理性质:白色固体,易溶于水,水溶液呈碱性,晶体(Na2CO3 10H2O)易风化。
(2)化学性质:
①与酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
②与可溶性碱反应:Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓
知识点三:碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙
知识点三:碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙
碳酸氢钠(NaHCO3)
(1)物理性质:白色粉末,易溶于水,水溶液呈碱性。
(2)化学性质:
①高温分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
②与酸反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
知识点三
碳酸钙(CaCO3)
(1)物理性质:白色固体,难溶于水。
(2)化学性质:
①与酸反应:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
②高温分解:CaCO3CO2↑+CaO
知识点三:碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙
知识点三
碳酸根(CO32-)或碳酸氢根(HCO3-)的检验
(1)检验试剂:稀盐酸和澄清石灰水。
(2)检验方法:取要检验的样品放入试管中,滴加稀盐酸,观察现象,若有气泡产生,则将产生的气体通入澄清石灰水中,观察现象,若澄清石灰水变浑浊,这证明检验的样品中含有CO32-或HCO3-。
(3)检验原理:组成里含有CO32-或HCO3-的盐都能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体,利用此反应可以检验样品中是否含有CO32-或HCO3-。
知识点三:碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钙
随堂练习
例题:为了检验某石材中是否含有碳酸根,进行了如下实验(装置见图);先在锥形瓶中加入石材样品碎块,再加入一定量的稀盐酸,观察实验现象,得出结论试回答以下问题。
(1)试管中应加入的物质是 。
(2)如果观察到锥形瓶中有产生 ,试管中出现 的现象,证明该石材中含有碳酸根。
(3)若含碳酸根的物质是碳酸钙,请写出锥形瓶中所发生的化学方程式:
。
澄清石灰水
气泡
澄清石灰水变浑浊
CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
随堂练习
【解析】(1)为检验样品与稀盐酸反应产生了二氧化碳气体,在试管内应加入能与二氧化碳反应出现浑浊的澄清石灰水;(2)碳酸盐与稀盐酸反应时,产生大量的气体二氧化碳,因此可观察到锥形瓶出现气泡;进入试管的二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊,所以,在试管内可观察到澄清的石灰水变浑浊。(3)碳酸钙与盐酸发生复分解反应,生成氯化钙、水和二氧化碳气体。
知识点四:复分解反应
复分解反应的概念
由两种化合物相互交换物质,生成另外两种化合物,这样的反应叫做复分解反应。
通式为:AB+CD→CB+AD。
特点:双交换,价不变(“价”指化合价)。
知识点四
复分解反应发生的条件
(1)对反应物的要求:“有酸酸必溶,无酸两相溶”。也就是说,复分解反应中如果有酸,那么这种酸必须是可溶的;如果反应中没有酸存在,那么参加复分解反应的两种反应物都必须是可溶的。
(2)对生成物的要求:两种化合物相互交换成分,生成物中如果有气体、水或沉淀生成,则复分解反应就能发生,否则反应就不能发生。
知识点四:复分解反应
知识点四
常见的反应类型
(1)酸+盐→新酸+新盐,反应物中酸必须是可溶的,生成物中至少有一种物质是气体或沉淀或水。
如:CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
(2)酸+碱→盐+水,反应物中至少有一种是是可溶的。
如:H2SO4+Cu(OH)2=CuSO4+2H2O
(3)盐+盐→两种新盐,反应物中的两种盐都是可溶性的,且反应所得的两种盐中至少有一种是难溶的。
如:CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2
知识点四:复分解反应
知识点四
(4)盐+碱→新盐+新碱,反应物一般都要可溶,生成物中至少有一种是沉淀或气体。(只有氨盐和碱反应才能生成气体)如:CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
NaOH+NH4Cl=NaCl+NH3↑+H2O
(5)酸+碱性氧化物→盐+水,生成物中含有水。如:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
知识点四:复分解反应
知识点四
酸、碱、盐的溶解性
酸、碱、盐的溶解性是重要的物理性质,是判断复分解反应的常用条件之一。其记忆口诀如下:酸类易溶除硅胶,碱溶钾钠钡和氨;钾、钠、氨盐、硝酸盐,都能溶于水中间;盐酸盐中除去银,硫酸盐中钡不溶,碳酸盐很简单,能溶只有钾、钠、氨。
知识点四:复分解反应
随堂练习
例题:根据酸、碱、盐的溶解性能判断,下列关于物质的溶解性叙述正确的是( )
A.硝酸盐都能溶于水 B.碳酸盐都不溶于水
C.硫酸盐少数溶于水 D.碱多数易溶于水
【解析】硝酸盐都易溶于水,故A正确;碳酸盐多数不溶于水,故B错误;硫酸盐多数溶于水,故C错误;碱多数难溶于水,故D错误。
A
随堂练习
例题:如表为部分酸、碱、盐的溶解性表(室温)。
有关①处物质,下列说法错误的是 ( )
A.该物质的名称是氢氧化钙 B.该物质属于碱
C.该物质不溶于水 D.该物质的化学式为Ca(OH)2
C
随堂练习
【解析】①处物质的阳离子是钙离子,阴离子是氢氧根离子,则①处物质是氢氧化钙,故选项A说法正确。①处物质是氢氧化钙,是由钙离子和氢氧根离子构成的,属于碱。故选项B说法正确。①处物质是氢氧化钙,溶于水,故选项C说法错误。①处物质是氢氧化钙,钙元素显+2价,氢氧根显-1价,其化学式为;Ca(OH)2,故选项D正确。
知识点五:盐的化学性质
在一定条件下,盐能与金属、盐、酸以及另一种盐发生反应,见下表:
性质 反应发生条件 实例
金属单质+盐(溶液)→另一种金属+另一种盐 ①盐必须溶于水 ②金属单质的活动性排在盐溶液中金属的前面 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4
酸+盐→另一种酸+另一种盐 ①酸必须是可溶的 ②生成物符合复分解反应的条件 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑
知识点五
性质 反应发生条件 实例
碱+盐→另一种碱+另一种盐 ①反应物都要能溶于水②生成物符合复分解反应的条件 CuSO4+2NaOH=Na2SO4+Cu(OH)2↓
盐+盐→两种种盐 ①反应物都要溶于水②生成物符合复分解反应的条件 CuSO4+BaCl2=BaSO4↓+CuCl2
知识点五:盐的化学性质
随堂练习
例题1:利用组内物质两两相互混合,不能将各组物质的溶液鉴别出来的是( )
A.FeSO4、NaOH、MgCl2、HNO3
B.Ca(OH)2、Na2CO3、NaCI、HCI
C.HCl、KOH、Na2CO3、酚酞
D.NaNO3、CuCl2、KCI、Na2SO4
D
随堂练习
【解析】观察溶液颜色,浅绿色溶液是硫酸亚铁,将硫酸亚铁溶液分别于剩余的三种溶液混合,有白色沉淀产生的是氢氧化钠,将产生的沉淀分成两份,分别加入剩余的两种溶液,能使沉淀溶解的是硝酸,不能使沉淀溶解的是氯化镁,能将物质鉴别出来。故 A不选;将溶液两两混合,能产生气体的两种物质是盐酸和碳酸钠,定为A组,另外两种物质是氢氧化钾和酚酞定为B组,然后取A组物质中的一种物质与B组溶液分别混合,如果一组能产生沉淀,另一组无现象,则取的A组物质是碳酸钠,另一种物质是盐酸。能与碳酸钠产生沉淀的物质是氢氧化钙,另一种是氯化钠,能将物质鉴别出来,故B不选;将溶液两两混合,有气体生成的两种物质是盐酸
随堂练习
和碳酸钠,定为A组,另外的两种溶液是氢氧化钾和酚酞,定为B组,然后取A组物质中的一种物质与B组溶液分别混合。如果一组能显红色,另一组无现象,则取的A组物质是碳酸钠,另一种物质是盐酸,能与碳酸钠混合显红色的物质是酚酞,另一种是氢氧化钾,能将物质鉴别出来,故C不选;观察溶液颜色,蓝色溶液是硫酸铜,将硫酸铜分别于剩余的三种溶液混合,都不反应,将其余三种溶液两两混合,都不反应,不能将物质鉴别出来,故选D。
随堂练习
例题2:下列各组物质相互混合后过滤,形成溶液的质量比反应前溶液总质量增加的是 ( )
A.稀硫酸和氢氧化钡溶液
B.氯化钡溶液和硫酸铜溶液
C.铜和硝酸银溶液
D.碳酸钾固体和稀硫酸
D
随堂练习
【解析】稀硫酸和氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水,反应后溶液质量减轻,故A错误;氯化钡溶液和硫酸铜溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化铜,反应后溶液质量减轻,故B错误;铜和硝酸银溶液反应生成硝酸铜和银,128份质量的铜反应可以置换出216份质量的银,反应后溶液的质量减轻,故C错误;碳酸钾固体和稀硫酸反应生成硫酸钾、水和二氧化碳参加反应的碳酸钾固体的质量比生成的二氧化碳的质量要大,所以溶液质量会增加,故D正确。
课后小结
1.常见盐的性质及用途
2.复分解反应及其发生的条件
3.盐的化学性质
4.物质的溶解性