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近些年中考化学加大了科学探究的分值,重在培养学生的科学精神,探究能力,创新思维和创造能力。在探究题中学生对酸碱盐物质的鉴别、推断,离子的鉴别和推断比较困难,容易丢分。要克服此困难,教学中取得成就,关键是要把化合物中阴阳离子的特征性质理解掌握好。
酸碱盐是离子化合物,它们由离子构成,它们的性质由离子保持,由离子体现,掌握好离子的特征和性质,才便于知识的应用和迁移。在具体教学过程中要做好以下几方面的教学工作。
1.学习中要弄清概念,弄清相应的阴阳离子
酸:含有的阳离子全部为H+的化合物叫酸。如硫酸化学式为H2SO4,H2SO4中阳离子是H+,阴离子是SO-24。硝酸化学式为HNO3,HNO3中阳离子是H+,阴离子是NO-3。
碱:含有的阴离子全部为OH-的化合物叫碱。如氢氧化钠化学式为NaOH,NaOH中阳离子是Na+,阳离子是OH-。氢氧化钙化学式为Ca(OH)2,Ca(OH)2中阳离子是Ca2+,阴离子是OH-。
盐:由金属离子和酸根离子形成的化合物叫盐。如碳酸钠化学式为Na2CO3,Na2CO3中阳离子是Na+,阴离子是Cl-。这样做的目的是要让学生认识清离子,对具体化合物中能把里面含有的阴阳离子找对。这是判断解决问题基础。若学生面对具体物质,对相关阴阳离子都分不清,那问题便无法解决。
2.要认识掌握具体离子的性质和特征
在溶液中大多数离子是无色的,少数离子是有颜色的。如溶液中含有Fe3+,溶液显黄色;含Cu2+时溶液显蓝色,含Fe2+时溶液显浅绿色。若某溶液显黄色,那溶液中一定含Fe3+。Cucl2固體中含Cu2+,那Cucl2溶液一定显蓝色。
H+能使紫色石蕊度液变红,能与活泼金属反应产生H2,能与碳酸盐反应产生CO2气体。OH-能使无色酚酞试液变红,使紫色石蕊试液变蓝,能与Cu2+反应产生蓝色沉淀Cu(OH)2,能与Fe3+反应产生Fe(OH)3的红褐沉淀。某溶液滴加紫色石蕊试液变红,说明该溶液中一定含H+。溶液中滴加FeCl3溶液,产生红褐色沉淀,说明溶液中一定含有OH-。掌握离子的特征性质是解决问题的关键。
3.要牢固掌握离子反应式
H++OH-H2O 2H++CO2-3H2O+CO2↑
H+HCO-3H2O+CO2↑ CO2能使石灰水变浑浊
2OH-+CU2+Cu(OH)2↓ Cu(OH)2是蓝色沉淀
3OH-+Fe3+Fe(OH)3↓ Fe(OH)3是红褐色沉淀
OH-+NH+4NH3↑+H2O NH3具有刺激性气味,能使酚酞试纸变红,石蕊试纸变蓝。
Ag++Cl-AgCl↓ Ba2++SO2-4BaSO4↓
Ca2++CO2-3CaCO3↓ Ba2++CO2-3BaCO3↓
AgCl,BaSO4,CaCO3,BaCO3都为白色沉淀,不溶于水。CaCO3,BaCO3溶于酸,AgCl,BaSO4不溶于酸。抓住离子反应是解决物质推断的突破口。
4.要知道复分解反应实质就是离子间的反应
通过离子相互交换结合生成气体,水或沉淀而导至反应发生,反应物中的阴阳离子转移到生成物中去,这样可通过生成物中的阴阳离子来推断反应物中的阴阳离子,来推断反应物的化学式。如:Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,是Ca2+与CO2-3结合生成CaCO3,产生CaCO3沉淀便可推知反应物中含Ca2+和CO2-3。
以上四方面功课做实做牢,有关酸碱盐的推断,从离子反应式,离子的特征和性质为突破口,离子迁移为线索,一切问题便可逐一破解。下面我们来看两个具体的例题。
例一:一包白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CuSO4、K2CO3、NaCl、NaSO4、KNO3中的一种或几种,为判断其组成,进行如下实验:
①取少量该白色粉末溶于水,产生白色沉淀,上层清液无色;②取上层清液滴在PH试纸上,PH>7;③过滤,往得到的白色沉淀中滴入稀HCl,白色沉淀部分溶解。则该白色粉末中一定含有,一定没有,可能含有。(填化学式)
分析与思路:由实验①上层清液无色,说明溶液中不含Cu2+,物质中不含CuSO4。由加水溶解产生白色沉淀可联系的离子反应式:
CO2-3+Ba2+BaCO3↓ SO2-4+Ba2+BaSO4↓
从离子反应式中可推知溶液中一定含Ba2+,而所给物质中只有Ba(NO3)2能提供Ba2+,所以说明物质中一定含有Ba(NO3)2。
由实验②取上层清液测得PH>7,可推知物质中含K2CO3,因为K2CO3溶液显碱性。
由实验③白色沉淀部分溶于稀HCl,可知白色沉淀为BaCO3和BaSO4的混合固体。产生BaCO3和BaSO4的离子反应式:CO2-3+Ba2+BaCO3↓ SO2-4+Ba2+BaSO4↓,于是可知溶液中一定含CO2-3、SO2-4,从而可推出物质中一定含K2CO3、Na2SO4。
上述实验没有进行Na+、Cl-、K+的检测,就不清楚物质中是否含Na+、Cl-、K+,所以可能含有的物质为:Nacl、KN3。
例二:已知X溶液中只含有一种溶质,请根据下图所示的变化及现象推断。
(1)白色沉淀C是
(2)有刺激性气味的气体是
(3)生成F的化学反应方程式为:
(4)如果A中只含有一种溶质,则X是;如果A中含有两种溶质,则X还可能是。
分析与思路:A溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀C,C不溶于稀HNO3,知C为BaSO4,知反应的离子反应式:Ba2++SO2-4BaSO4↓,可推知A中含SO2-4,A中阳离子迁移到B中,根据离五交换知B中含OH-。
由于B中含OH-,B中加入X溶液产生有刺激性气味的气体,联系离子反应式NH+4+OH-NH3↑+H2O,NH3有刺激性气味,可推知X中含有NH+4,B中的阳离子迁移到D中,X中的阴离子也迁移到D中。
由于D溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀F,F不溶于稀HNO3,联系离子反应式Ag++Cl-AgCl↓,可知沉淀F为AgCl,D中阴离子为Cl-,阳离子为Na+,D是NaCl。
由于反应中离子的迁移,便知X中含Cl-和NH+4,X便是NH4Cl,A中阳离子为Na+,阴离子为SO2-4,A便是Na2SO4。
若Cl-不靠X提供,而让A提供,知A中含Cl-、SO2-4、Na+,A中的两种溶质便是NaCl、Na2SO4,X就还可以是NH4NO3。
由以上述例题的分析知:离子化合物酸碱盐的科学探究题,要把问题逐一解决,顺利推断出含有的具体物质,具体离子,具体的化学反应方程式,离子的特征,离子的性质,离子间的反应式很关键,抓住了它们,就抓住了解题的突破口。再根据离子的交换和迁移,便可顺利推断出相关的阴阳离子,知道具体物质, 一切问题便能逐一解决。可见在学习酸碱盐知识,离子的特征性质特别重要,所以离子是酸碱盐的灵魂,抓住了灵魂就解决了一切。
酸碱盐是离子化合物,它们由离子构成,它们的性质由离子保持,由离子体现,掌握好离子的特征和性质,才便于知识的应用和迁移。在具体教学过程中要做好以下几方面的教学工作。
1.学习中要弄清概念,弄清相应的阴阳离子
酸:含有的阳离子全部为H+的化合物叫酸。如硫酸化学式为H2SO4,H2SO4中阳离子是H+,阴离子是SO-24。硝酸化学式为HNO3,HNO3中阳离子是H+,阴离子是NO-3。
碱:含有的阴离子全部为OH-的化合物叫碱。如氢氧化钠化学式为NaOH,NaOH中阳离子是Na+,阳离子是OH-。氢氧化钙化学式为Ca(OH)2,Ca(OH)2中阳离子是Ca2+,阴离子是OH-。
盐:由金属离子和酸根离子形成的化合物叫盐。如碳酸钠化学式为Na2CO3,Na2CO3中阳离子是Na+,阴离子是Cl-。这样做的目的是要让学生认识清离子,对具体化合物中能把里面含有的阴阳离子找对。这是判断解决问题基础。若学生面对具体物质,对相关阴阳离子都分不清,那问题便无法解决。
2.要认识掌握具体离子的性质和特征
在溶液中大多数离子是无色的,少数离子是有颜色的。如溶液中含有Fe3+,溶液显黄色;含Cu2+时溶液显蓝色,含Fe2+时溶液显浅绿色。若某溶液显黄色,那溶液中一定含Fe3+。Cucl2固體中含Cu2+,那Cucl2溶液一定显蓝色。
H+能使紫色石蕊度液变红,能与活泼金属反应产生H2,能与碳酸盐反应产生CO2气体。OH-能使无色酚酞试液变红,使紫色石蕊试液变蓝,能与Cu2+反应产生蓝色沉淀Cu(OH)2,能与Fe3+反应产生Fe(OH)3的红褐沉淀。某溶液滴加紫色石蕊试液变红,说明该溶液中一定含H+。溶液中滴加FeCl3溶液,产生红褐色沉淀,说明溶液中一定含有OH-。掌握离子的特征性质是解决问题的关键。
3.要牢固掌握离子反应式
H++OH-H2O 2H++CO2-3H2O+CO2↑
H+HCO-3H2O+CO2↑ CO2能使石灰水变浑浊
2OH-+CU2+Cu(OH)2↓ Cu(OH)2是蓝色沉淀
3OH-+Fe3+Fe(OH)3↓ Fe(OH)3是红褐色沉淀
OH-+NH+4NH3↑+H2O NH3具有刺激性气味,能使酚酞试纸变红,石蕊试纸变蓝。
Ag++Cl-AgCl↓ Ba2++SO2-4BaSO4↓
Ca2++CO2-3CaCO3↓ Ba2++CO2-3BaCO3↓
AgCl,BaSO4,CaCO3,BaCO3都为白色沉淀,不溶于水。CaCO3,BaCO3溶于酸,AgCl,BaSO4不溶于酸。抓住离子反应是解决物质推断的突破口。
4.要知道复分解反应实质就是离子间的反应
通过离子相互交换结合生成气体,水或沉淀而导至反应发生,反应物中的阴阳离子转移到生成物中去,这样可通过生成物中的阴阳离子来推断反应物中的阴阳离子,来推断反应物的化学式。如:Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,是Ca2+与CO2-3结合生成CaCO3,产生CaCO3沉淀便可推知反应物中含Ca2+和CO2-3。
以上四方面功课做实做牢,有关酸碱盐的推断,从离子反应式,离子的特征和性质为突破口,离子迁移为线索,一切问题便可逐一破解。下面我们来看两个具体的例题。
例一:一包白色粉末可能含有Ba(NO3)2、CuSO4、K2CO3、NaCl、NaSO4、KNO3中的一种或几种,为判断其组成,进行如下实验:
①取少量该白色粉末溶于水,产生白色沉淀,上层清液无色;②取上层清液滴在PH试纸上,PH>7;③过滤,往得到的白色沉淀中滴入稀HCl,白色沉淀部分溶解。则该白色粉末中一定含有,一定没有,可能含有。(填化学式)
分析与思路:由实验①上层清液无色,说明溶液中不含Cu2+,物质中不含CuSO4。由加水溶解产生白色沉淀可联系的离子反应式:
CO2-3+Ba2+BaCO3↓ SO2-4+Ba2+BaSO4↓
从离子反应式中可推知溶液中一定含Ba2+,而所给物质中只有Ba(NO3)2能提供Ba2+,所以说明物质中一定含有Ba(NO3)2。
由实验②取上层清液测得PH>7,可推知物质中含K2CO3,因为K2CO3溶液显碱性。
由实验③白色沉淀部分溶于稀HCl,可知白色沉淀为BaCO3和BaSO4的混合固体。产生BaCO3和BaSO4的离子反应式:CO2-3+Ba2+BaCO3↓ SO2-4+Ba2+BaSO4↓,于是可知溶液中一定含CO2-3、SO2-4,从而可推出物质中一定含K2CO3、Na2SO4。
上述实验没有进行Na+、Cl-、K+的检测,就不清楚物质中是否含Na+、Cl-、K+,所以可能含有的物质为:Nacl、KN3。
例二:已知X溶液中只含有一种溶质,请根据下图所示的变化及现象推断。
(1)白色沉淀C是
(2)有刺激性气味的气体是
(3)生成F的化学反应方程式为:
(4)如果A中只含有一种溶质,则X是;如果A中含有两种溶质,则X还可能是。
分析与思路:A溶液中加入Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀C,C不溶于稀HNO3,知C为BaSO4,知反应的离子反应式:Ba2++SO2-4BaSO4↓,可推知A中含SO2-4,A中阳离子迁移到B中,根据离五交换知B中含OH-。
由于B中含OH-,B中加入X溶液产生有刺激性气味的气体,联系离子反应式NH+4+OH-NH3↑+H2O,NH3有刺激性气味,可推知X中含有NH+4,B中的阳离子迁移到D中,X中的阴离子也迁移到D中。
由于D溶液中加AgNO3溶液产生白色沉淀F,F不溶于稀HNO3,联系离子反应式Ag++Cl-AgCl↓,可知沉淀F为AgCl,D中阴离子为Cl-,阳离子为Na+,D是NaCl。
由于反应中离子的迁移,便知X中含Cl-和NH+4,X便是NH4Cl,A中阳离子为Na+,阴离子为SO2-4,A便是Na2SO4。
若Cl-不靠X提供,而让A提供,知A中含Cl-、SO2-4、Na+,A中的两种溶质便是NaCl、Na2SO4,X就还可以是NH4NO3。
由以上述例题的分析知:离子化合物酸碱盐的科学探究题,要把问题逐一解决,顺利推断出含有的具体物质,具体离子,具体的化学反应方程式,离子的特征,离子的性质,离子间的反应式很关键,抓住了它们,就抓住了解题的突破口。再根据离子的交换和迁移,便可顺利推断出相关的阴阳离子,知道具体物质, 一切问题便能逐一解决。可见在学习酸碱盐知识,离子的特征性质特别重要,所以离子是酸碱盐的灵魂,抓住了灵魂就解决了一切。