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潍坊某化工厂以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,其制备过程表示如下:请回答:(1)工业上生产的氯化铵属于______(填写序号).A.酸B.碱C.盐D.氧气物(2)在其它条件

一、题文

潍坊某化工厂以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,其制备过程表示如下:


请回答:
(1)工业上生产的氯化铵属于______(填写序号).
A.酸    B.碱    C.盐    D.氧气物
(2)在其它条件不变时,由图可看出硫酸钠的溶解度与温度的关系为______.工业上从溶液中结晶析出氯化铵的温度范围约为______.



(3)设计实验验证硫酸钠中含有NH4C1:______.

考点提示:结晶,固体溶解度,酸、碱、盐,氧化物,盐的性质

二、答案

(1)氯化铵是由铵根离子和氯离子组成的,属于盐,故答案为:C
(2)根据硫酸钠的溶解度曲线不难看出,在低于40℃时,硫酸钠的溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时硫酸钠的溶解度随温度的升高而减小;由两物质的溶解度曲线不难看出,只有在35-45℃时,氯化铵的溶解度小于硫酸钠的溶解度;故答案为:在低于40℃时,溶解度随温度的升高而增大,高于40℃时溶解度随温度的升高而减小;35~45℃
(3)验证硫酸钠中含有氯化铵,关键是验证铵根离子的存在,故答案为:取少量固体于研钵中,加入适量的熟石灰混合研磨,若有刺激性气味的气体生成,则有NH4C1

三、考点梳理

知名教师分析,《潍坊某化工厂以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,其制备过程表示如下:请回答:(1)工业上生产的氯化铵属于______(填写序号).A.酸B.碱C.盐D.氧气物(2)在其它条件》这道题主要考你对 结晶固体溶解度酸、碱、盐氧化物盐的性质 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:结晶,固体溶解度,酸、碱、盐,氧化物,盐的性质

考点名称:结晶
  • 结晶定义:
                
                              水的结晶
    1、物质从液态(溶液或溶融状态)或气态形成晶体的过程。
    2、晶体,即原子、离子或分子按一定的空间次序排列而形成的固体。也叫结晶体。 
  • 结晶方法:
    一般为两种,一种是蒸发结晶,一种是降温结晶。
    1、蒸发结晶
    (1)原理
    蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。例如:当NaCl和KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时,即可采用此法,先分离出NaCl,再分离出KNO3
    可以观察溶解度曲线,溶解度随温度升高而升高得很明显时,这个溶质叫陡升型,反之叫缓升型。
    当陡升型溶液中混有缓升型时,若要分离出陡升型,可以用降温结晶的方法分离,若要分离出缓升型的溶质,可以用蒸发结晶的方法,也就是说,蒸发结晶适合溶解度随温度变化不大的物质,如:氯化钠。
    如硝酸钾就属于陡升型,氯化钠属于缓升型,所以可以用蒸发结晶来分离出氯化钠,也可以用降温结晶分离出硝酸钾。

    (2)实验过程
    在蒸发皿中进行,蒸发皿放于铁架台的铁圈上,倒入液体不超过蒸发皿容积的2/3,蒸发过程中不断用玻璃棒搅拌液体,防止受热不均,液体飞溅。看到有大量固体析出,或者仅余少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干

    2、降温结晶
    先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,此时降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,叫降温结晶。例如:当NaCl和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少时,即可采用此法,先分离出KNO3,再分离出NaCl。
    降温结晶后,溶质的质量变小;溶剂的质量不变;溶液的质量变小;溶质质量分数变小;溶液的状态是饱和状态。
    (1)原理
          ①降温结晶的原理是温度降低,物质的溶解度减小,溶液达到饱和了,多余的即不能溶解的溶质就会析出。蒸发结晶的原理是恒温情况下或蒸发前后的温度不变,溶解度不变,水分减少,溶液达到饱和了即多余的溶质就会析出。例如盐碱湖夏天晒盐,冬天捞碱,就是这个道理。
          ②如果两种可溶物质混合后的分离或提纯,谁多容易达到饱和,就用谁的结晶方法,如氯化钠中含有少量的碳酸钠杂质,就要用到氯化钠的结晶方法即蒸发结晶,反之则用降温结晶。
          ③当然有关了。溶解度曲线呈明显上升趋势的物质,其溶解度随温度变化较大,一般用降温结晶,溶解度曲线略平的物质,其溶解随温度变化不大,一般用蒸发结晶。
          ④补充说明:“谁容易达到饱和”就是说两种可溶物质中的哪一种物质的含量较大,那么它就先达到饱和。这时它就容易析出,我们就采用它的结晶方法。
          ⑤氢氧化钙和气体除外,因为其溶解度曲线为随温度升高而降低,所以采用冷却热饱和溶液时,应降温,其余方法相同。
  •  

  • 结晶法分离混合物:
    对于几种可溶性固态物质的混合物可根据它们的溶解度受温度影响大小的不同,采用结晶法分离。如分离KNO3和少量NaCl的混合物,可先将它们配制成热饱和溶液,然后再采用冷却热饱和溶液的方法进行分离。
考点名称:固体溶解度
  • 概念:
    在一定温度下,某固态物质在100g溶剂里达到饱和状态时所溶解的质量,叫做这种物质在这种溶剂里,该温度下的溶解度。


  • 正确理解溶解度概念的要素:
    ①条件:在一定温度下,影响固体物质溶解度的内因是溶质和溶剂的性质,而外因就是温度。如果温度改变,则固体物质的溶解度也会改变,因此只有指明温度时,溶解度才有意义。
    ②标准:“在100g溶剂里”,需强调和注意的是:此处100g是溶剂的质量,而不是溶液的质量。
    ③状态:“达到饱和状态”,溶解度是衡址同一条件下某种物质溶解能力大小的标准,只有达到该条件下溶解的最大值,才可知其溶解度,因此必须要求“达到饱和状态”。
    ④单位:溶解度是所溶解的质量,常用单位为克(g)。
  • 概念的理解:
    ①如果不指明溶剂,通常所说的溶解度是指固体物质在水中的溶解度。
    ②溶解度概念中的四个关键点:“一定温度,100g 溶剂、饱和状态、溶解的质量”是同时存在的,只有四个关键点都体现出来了,溶解度的概念和应用才是有意义的,否则没有意义,说法也是不正确的。

    溶解度曲线:

    在平面直角坐标系里用横坐标表示温度,纵坐标表示溶解度,画出某物质的溶解度随温度变化的曲线,叫这种物质的溶解度曲线。
    ①表示意义
    a.表示某物质在不同温度下的溶解度和溶解度随温度变化的情况;
    b.溶解度曲线上的每一个点表示该溶质在某一温度下的溶解度;
    c.两条曲线的交点表示这两种物质在某一相同温度下具有相同的溶解度;
    d.曲线下方的点表示溶液是不饱和溶液;
    e.在溶解度曲线上方靠近曲线的点表示过饱和溶液(一般物质在较高温度下制成饱和溶液,快速地降到室温,溶液中溶解的溶质的质量超过室温的溶解度,但尚未析出晶体时的溶液叫过饱和溶液)。

    ②溶解度曲线的变化规律
    a.有些固体物质的溶解度受温度影响较大,表现在曲线“坡度”比较“陡”,如KNO3
    b.少数固体物质的溶解度受温度的影响很小,表现在曲线“坡度”比较“平”,如NaCl 。
    c.极少数固体物质的溶解度随温度的升高而减小,表现在曲线“坡度”下降,如Ca(OH)2

    ③应用
    a.根据溶解度曲线可以查出某物质在一定温度下的溶解度;
    b.可以比较不同物质在同一温度下的溶解度大小;
    c.可以知道某物质的溶解度随温度的变化情况;
    d.可以选择对混合物进行分离或提纯的方法;
    e.确定如何制得某温度时某物质的饱和溶液的方法等。

    运用溶解度曲线判断混合物分离、提纯的方法:
         根据溶解度曲线受温度变化的影响,通过改变温度或蒸发溶剂,使溶质结晶折出,从而达到混合物分离、提纯的目的。如KNO3和NaCl的混合物的分离。 (KNO3,NaCl溶解度曲线如图)

     (1)温度变化对物质溶解度影响较大,要提纯这类物质。可采用降温结晶法。
    具体的步骤为:①配制高温时的饱和溶液,②降温,③过滤,④干燥。如KNO3中混有少量的NaCl,提纯KNO3可用此法。

    (2)温度变化对物质溶解度影响较小,要提纯这类物质,可用蒸发溶剂法。
    具体步骤为:①溶解,②蒸发溶剂,③趁热过滤,④干燥。如NaCl中混有少量KNO3,要提纯NaCl,可配制溶液,然后蒸发溶剂,NaCl结晶析出,而KNO3在较高温度下,还没有达到饱和,不会结晶,趁热过滤,可得到较纯净的NaCl。
考点名称:酸、碱、盐
  • 酸:
    1. 定义:电离时生成的阳离子全部是H+的化合物
    2. 常见的酸:HCl,H2SO4,HNO3,H3PO4

    碱:
    1. 定义:电离时生成的阴离子全部是OH-的化合物
    2. 常见的碱:NaOH,KOH,Cu(OH)2,Fe(OH)3

    盐:
    1. 定义:电离时生成金属离子(包括NH4+)和酸根离子的化合物
    2. 常见的盐:NaCO3,NaCl,NaSO4
  • 酸、碱、盐的比较:
    从化学组成看从电离观点看组成特点
    由氢元素和酸根组成电离时生成的阳离子全都是氢离子(H+)的化合物一定含氢元素
    由金属元素和氢氧根组成(氨水也是碱)电离时生成的阴离子全都是氢氧根离子(OH-)的化合物一定含氢、氧 元素
    含有金属元素(或NH4+) 和酸根电离时能生成金属离子(或NH4+)和酸根离子的化合物酸式盐中一定含氢元素,碱式盐中一定含氢、氧元素
考点名称:氧化物
  • 氧化物:
    1.定义:由两种元素组成,其中一种是氧元素的化合物(即由氧元素和另一种元素组成的化合物)。

    2.分类:
    (1)根据组成分类:
    金属氧化物,如Na2O,CuO等
    非金属氧化物,如CO2,NO等

    (2)根据性质分类:
    ①酸性氧化物
    能和碱反应生成盐和水的氧化物如CO2,SO3
    ②碱性氧化物
    能和酸反应生成盐和水的氧化物如CaO、Fe2O3
    ③两性氧化物(初中不作要求)
    ④不成盐氧化物
    不能直接反应生成盐的氧化物如CO,NO等
  • 金属氧化物性质小结:
    1.与水反应生成碱(可溶性金属氧化物)
    Na2O+H2O==2NaOH
    CaO+H2O==Ca(OH)2

    2.与强酸反应
    CaO+2HCI==CaCl2+H2O
    Fe2O3+6HCl==2FeCl3+3H2O
    Fe2O3+3H2SO4==Fe2(SO)3+3H2O
    CuO+2HCl==CuCl2+H2O
    CuO+H2SO4==CuSO4+H2O

    3.与H2、CO或C反应
    CuO+H2==Cu+H2O
    2CuO+C==2Cu+CO2↑
    CuO+CO==Cu+CO2
    Fe2O3+3H2==2Fe+3H2O
    2Fe2O3+3C==4Fe+3CO2↑
    Fe2O3+3CO==2Fe+3CO2
    Fe3O4+4H2==3Fe+4H2O
    Fe3O4+2C==3Fe+2CO2↑
    Fe3O4+4CO==3Fe+4CO2

    非金属氧化物性质小结:
    1.部分非金属氧化物与水反应生成相应的酸
    CO2+H2O==H2CO3
    SO2+H2O==H2SO3

    2.与碱反应生成盐和水
    Ca(OH)2+CO2==CaCO3↓+H2O
    2NaOH+CO2==Na2CO3+H2O
    Ca(OH)2+SO2==CaSO3↓+H2O
    2NaOH+SO2==Na2SO3+H2O
  • 易错点:
    ①酸性氧化物多数是非金属氧化物,但也可能是金属氧化物(如Mn2O7);碱性氧化物肯定是金属氧化物。
    ②非金属氧化物一般都是酸性氧化物,但H2O、CO、NO等不是酸性氧化物。
  • 过氧化物:
    常见的过氧化物有过氧化氢(H2O2)、过氧化钠 (Na2O2)。
    过氧化氢俗称双氧水,在催化剂的催化作用下能分解生成水和氧气,常用于实验室制取氧气。过氧化氢具有极强的氧化性,可用作杀菌剂,漂白剂。
    过氧化钠能与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2== 2Na2CO3+O2,根据该性质,可将过氧化钠用在坑道、潜艇或宁宙飞船等缺氧的场所,将人们呼出的CO2转换成O2,供给呼吸。
考点名称:盐的性质
  • 盐的定义:
       盐是指由金属离子(或钱根离子)和酸根离子构成的化合物,盐在溶液里能解离成金属离子(或钱根离子)和酸根离子。根据阳离子不同,可将盐分为钠盐、钾盐、钙盐、钱盐等,根据阴离子不同,可将盆分为硫酸盐、碳酸盐,硝酸盐等。

    生活中常见的盐有:
    氯化钠(NaCl),碳酸钠 (Na2CO3)、碳酸氧钠(NaHCO3)、碳酸钙和农业生产上应用的硫酸铜(CuSO4)。
  • 盐的物理性质:
    (1)盐的水溶液的颜色常见的盐大多数为白色固体,其水溶液一般为无色。但是有些盐有颜色,其水溶液也有颜色。例如:胆矾(CuSO4·5H2O)为蓝色,高锰酸钾为紫黑色;含Cu2+的溶液一般为蓝色,含Fe2+的溶液一般为浅绿色,含Fe3+的溶液一般为黄色。
    (2)盐的溶解性记忆如下钾钠硝钱溶水快(含K+,Na+,NH4+,NO3-的盐易溶于水);硫酸盐除钡银钙(含SO42-的盐中,Ag2SO4, CaSO4微溶,BaSO3难溶)都易溶;氯化物中银不溶(含 Cl-的盐中,AgCl不溶于水,其余一般易溶于水);碳酸盐溶钾钠钱[含CO32-的盐,Na2CO3、(NH4)2CO3、 K2CO3易溶,Na2CO3微溶,其余难溶〕。

    盐的化学性质:
    (1)盐+金属一另一种盐+另一种金属(置换反应),例如:Fe+CuSO4==FeSO4+Cu
    规律:反应物中盐要可溶,金属活动性顺序表中前面的金属可将后面的金属从其盐溶液中置换出来(K, Ca,Na除外)。
    应用:判断或验证金属活动性顺序和反应发生的先后顺序。
    (2)盐+酸→另一种盐+另一种酸(复分解反应),例如;HCl+AgNO3==AgCl↓+HNO3。
    规律:反应物中的酸在初中阶段一般指盐酸、硫酸、硝酸。盐是碳酸盐时可不溶,若是其他盐,则要求可溶。应用:实验室制取CO2,CO32-、Cl-,SO42-的检验。
    (3)盐+碱→另一种盐+另一种碱(复分解反应)
    规律:反应物都可溶,若反应物中盐不为按盐,生成物其中之一为沉淀或水。
    应用:制取某种碱,例如:Ca(OH)2+Na2CO3== CaCO3↓+2NaOH。
    (4)盐+盐→另外两种盐
    规律:反应物都可溶,生成物至少有一种不溶于水。
    应用:检验某种离子或物质。例如:NaCl+AgNO3 =AgCl↓+NaNO3(可用于鉴定Cl-);Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl(可用与鉴定SO42-
  • 几种常见盐的性质及用途比较如下表:
    氯化钠碳酸钠碳酸氢钠碳酸钙硫酸铜
    化学式NaClNa2CO3NaHCO3CaCO3CuSO4
    俗称食盐纯碱、苏打小苏打————
    物理性质白色固体,易溶于水。水溶液有咸味,溶解度受温度影响小白色固体,易溶于水白色固体,易溶于水白色固体,不溶于水白色固体,易溶于水,溶液为蓝色,有毒
    化学性质水溶液显中性
    AgNO3+NaCl==AgCl↓+NaNO3
    水溶液显碱性
    Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑
    Na2CO3+Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH
    水溶液显碱性
    NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑
    CaCO3+2HCl==CaCl2+H2O+CO2↑CuSO4+5H2O==CuSO4·5H2O
    CuSO4+Fe==FeSO4+Cu
    CuSO4+2NaOH==Cu(OH)2↓+Na2SO4
    用途作调味品和防腐剂,医疗上配置生理盐水。重要的化工原料制烧碱,广泛用于玻璃、纺织、造纸等工业焙制糕点的发酵粉的主要成分,医疗上治疗胃酸过多实验室制取CO2,重要的建筑材料,制补钙剂农业上配制波尔多液,实验室中用作水的检验试剂,精炼铜
  • 易错点:
    ①“食盐是盐是对的,但“盐就是食盐”是错误的,化学中的“盐”指的是一类物质。

    ②石灰石和大理石的主要成分是碳酸钙,它们是混合物,而碳酸钙是纯净物。

    ③日常生活中还有一种盐叫亚硝酸钠,工业用盐中常含有亚硝酸钠,是一种自色粉末,有咸味,对人体有害,常用作防腐保鲜剂。

    ④CuSO4是一种白色固体,溶于水后形成蓝色的CuSO4溶液,从CuSO4溶液中结品析出的晶体不是硫酸铜,而是硫酸铜晶休,化学式为CuSO4·5H2O,俗称胆矾或蓝矾,是一种蓝色固体。硫酸铜与水结合也能形成胆矾,颜色由白色变为蓝色.利用这种特性常用硫酸铜固体在化学实验中作检验水的试剂。
  • 盐的命名:
    (1)只有两种元素组成的盐,读作“某化某”,如 NaCl读作氯化钠,AgI读作碘化银。
    (2)构成中含有酸根的,读作“某酸某”。如Na2CO3、ZnSO4、AgNO3、KMnO4、KClO3分别读作:碳酸钠、硫酸锌、硝酸银、高锰酸钾、氯酸钾。
    (3)含铵根的化合物,读作“某化铵”或“某酸铵”。如NH4Cl、(NH4)2SO4读作:氯化铵、硫酸铵。
    (4)其他:Cu2(OH)2CO3读作“碱式碳酸铜”, NaHSO4读作“硫酸氢钠”, NaHCO3读作“碳酸氢钠”。

    风化:
    风化是指结晶水合物在室温和干燥的条件下失去结晶水的现象,这种变化属于化学反应。如 Na2CO3·10H2O==Na2CO3+10H2O;CaSO4·2H2O ==CaSO4+2H2O。

    侯氏制碱法:

    我国化工专家侯德榜于1938-1940年用了三年时间,成功研制出联合制碱法,后来命名为“侯氏联合制碱法”。其主要原理是:
    NH3+CO2+H2O== NH4HCO3
    NH4HCO3+NaCl ==NaHCO3↓+NH4CI
    2NaHCO3==Na2CO3+H2O+CO2
    (1)NH3与H2O,CO2反应生成NH4HCO3
    (2)NH4HCO3与NaCl反应生成NaHCO3沉淀。主要原因是NaHCO3的溶解度较小。
    (3)在第(2)点中过滤后的滤液中加入NaCl,由于 NH4CI在低温时溶解度非常低,使NH4Cl结晶析出,可做氮肥。
    (4)加热NaHCO3得到Na2CO3.
    优点:保留了氨碱法的优点,消除了它的缺点,提高了食盐的利用率,NH4Cl可做氮肥,同时无氨碱法副产物CaCl2毁占耕田的问题。

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