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(10分)某中学同学学完第十一单元后,在教师的指导下对“酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应,发生复分解反应应具备哪些条件”设计了如下科学探究活动(1)提出问题:发生

时间:2018-01-22
(10分)某中学同学学完第十一单元后,在教师的指导下对“酸、碱、盐之间并不是都能发生复分解反应,发生复分解反应应具备哪些条件?”设计了如下科学探究活动。
(1)提出问题:发生复分解反应应具备哪些条件?
(2)猜想与假设:①酸、碱、盐的溶液混和后溶液中自由移动的离子变少了,反应就发生了;②酸、碱、盐的溶液混和后,肉眼能看到新物质的产生(例如,有沉淀或气体),反应才发生。
(3)进行实验并观察实验现象,请结合实验完成下表:
实验步骤
实验现象
化学反应方程式
①硝酸钡溶液中滴加稀硫酸

H2SO4 + Ba(NO3)2 = BaSO4↓+ 2 HNO3
②稀硫酸溶液中滴加碳酸钾溶液

H2SO4+ K2CO3 = K2SO4+ CO2↑+H2O
③稀盐酸溶液中先加2滴酚酞试液再滴加氢氧化钠溶液
溶液由无色变浅红色,并不褪色

④硝酸钡溶液中滴加碳酸钾溶液
有白色沉淀

⑤氯化铵溶液中滴加浓氢氧化钠溶液后加热,并用湿的红石蕊试纸检验生成的气体
有无色、刺激性气味的气体生成,该气体能使湿的红石蕊试纸变蓝

(4)解释与结论:
上述反应为什么能够发生?是因为在这些反应物中有特殊的阴、阳离子,它们两两结合生成了沉淀或气体或水。如①中有Ba2++SO42- →BaSO4↓,②中有H+ + CO32- → H2O + CO2↑,③中有H+ + OH- → H2O,④中有,⑤中有,从而使化学反应得以发生。
经过分析,同学们得出的结论,猜想正确。
(5)形成网络:按照一定的顺序排列某些离子,就可以形成一个知识网络。在网络中,用“———”相连接的阴、阳离子之间能两两结合生成沉淀或气体或水。现有Ca2+、HCO3-、NH4+三种离子,请将它们填入合适的“”内,使其形成一个更完整的复分解反应的知识网络。

(6)拓展应用:根据得出的结论,解决以下问题:
t℃时四种化合物在溶剂A和溶剂B的溶解度如下表:
物质
在溶剂A中的溶解度/g
在溶剂B中的溶解度/g
AgNO3
170
86
Ba(NO3)2
9.3
97.2
AgCl
1.5×10-4
0.8
BaCl2
33.3
约为0
t℃时表中四种化合物在溶剂A中发生复分解反应的化学方程式为BaCl2+ 2AgNO3 ="2AgCl↓+" Ba(NO3)2,则表中四种化合物中某两种化合物在溶剂B中发生复分解反应的化学方程式

正确答案:
(3)① 有白色沉淀(出现白色沉淀,产生白色沉淀,有白色沉淀生成)(0.5分)② 冒气泡(产生气泡,出现气泡,写生成气体不给分)(0.5分)
③ HCl + NaOH=" NaCl" + H2O ④Ba(NO3)2+ K2 CO3 =" Ba" CO3↓+ 2 KNO3

⑤ NH4Cl + NaOH ="==" NaCl+ NH3↑+H2O
(4)解释与结论:
④Ba2++CO32- →BaCO3↓⑤NH4++ OH- → NH3↑+H2O
猜想①
(5)HCO3-、Ca2+、 NH4+
(6)2AgCl + Ba(NO3)2 = BaCl2↓+2AgNO3分析:(3)根据现象与结论间的关系,由现象归纳结论或由结论反推现象;
(4)对反应中的离子间反应关系进行归纳,判断猜想的正误;
(5)根据反应中的离子关系,对所探究的知识进行网络化梳理,完成知识网络中所空缺部分;
(6)根据所给物质的溶解性,利用复分解反应发生的条件,判断四种物质间所能发生的复分解反应,写出反应的化学方程式.
解答:解:(3)①硝酸钡溶液中滴加稀硫酸,硝酸钡与硫酸反应生成硫酸钡的白色沉淀;
②稀硫酸溶液中滴加碳酸钾溶液,硫酸与碳酸钾反应放出气体二氧化碳,因此观察到有气泡;
③稀盐酸溶液中滴加氢氧化钠溶液,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,HCl+NaOH=NaCl+H2O;
④硝酸钡溶液中滴加碳酸钾溶液,碳酸钾与硝酸钡反应生成碳酸钡沉淀和硝酸钾,Ba(NO3)2+K2 CO3="Ba" CO3↓+2 KNO3;
⑤氯化铵溶液中滴加浓氢氧化钠溶液后加热,氢氧化钠与氯化铵反应放出氨气同时生成水和氯化钠,NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O;
(4))④中钡离子与碳酸根离子能形成碳酸钡沉淀,Ba2++CO32-→BaCO3↓;⑤中的铵根离子与氢氧根离子形成水和氨气,NH4++OH-→NH3↑+H2O;酸、碱、盐的溶液混和后,溶液中存在的离子若能形成气体、沉淀或水这些难电离的物质时,溶液中自由移动的离子变少了,反应就发生了,因此猜想①是正确的;
(5)离子关系网络中,OH-能与NH4+形成气体氨气和水,H+能与HCO3-形成气体二氧化碳和水,CO32-能与Ca2+形成碳酸钙沉淀;
(6)由于在溶剂B中,氯化钡的溶解度几乎为0,小于氯化银的溶解度,可以说在该溶剂中氯化钡是沉淀而氯化银能溶,因此在溶剂B中因生成氯化钡沉淀而发生复分解反应的化学方程式为2AgCl+Ba(NO3)2=BaCl2↓+2AgNO3;

正确答案:
为:
(3)①有白色沉淀(或出现白色沉淀,或产生白色沉淀,或有白色沉淀生成);
②冒气泡(或产生气泡,或出现气泡,写生成气体不给分);
③HCl+NaOH=NaCl+H2O;
④Ba(NO3)2+K2CO3=BaCO3↓+2KNO3;
⑤NH4Cl+NaOHNaCl+NH3↑+H2O;
(4)④Ba2++CO32-→BaCO3↓;⑤NH4++OH-→NH3↑+H2O;①;
(5)①NH4+;②HCO3-;③Ca2+;
(6)2AgCl+Ba(NO3)2=BaCl2↓+2AgNO3.
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