四.单质、氧化物、酸、碱、盐的相互关系
(1)金属单质 + 酸 -------- 盐 + 氢气 (置换反应)
锌和稀硫酸反应:Zn + H2SO4 === ZnSO4 + H2↑
铁和稀硫酸反应:Fe + H2SO4 === FeSO4 + H2↑
镁和稀硫酸反应:Mg + H2SO4 === MgSO4 + H2↑
铝和稀硫酸反应:2Al + 3H2SO4 === Al2(SO4)3 + 3H2↑
锌和稀盐酸反应:Zn + 2HCl === ZnCl2 + H2↑
铁和稀盐酸反应:Fe + 2HCl === FeCl2 + H2↑
镁和稀盐酸反应:Mg+ 2HCl === MgCl2 + H2↑
铝和稀盐酸反应:2Al + 6HCl === 2AlCl3 + 3H2↑
(2)金属单质 + 盐(溶液) ---另一种金属 + 另一种盐
铁和硫酸铜溶液反应:Fe + CuSO4 === FeSO4 + Cu
锌和硫酸铜溶液反应:Zn + CuSO4 === ZnSO4 + Cu
铜和硝酸汞溶液反应:Cu + Hg(NO3)2 === Cu(NO3)2 + Hg
(3)碱性氧化物 +酸 -------- 盐 + 水
氧化铁和稀盐酸反应:Fe2O3 + 6HCl === 2FeCl3 + 3H2O
氧化铁和稀硫酸反应:Fe2O3 + 3H2SO4 === Fe2(SO4)3 + 3H2O
氧化铜和稀盐酸反应:CuO + 2HCl ==== CuCl2 + H2O
氧化铜和稀硫酸反应:CuO + H2SO4 ==== CuSO4 + H2O
氧化镁和稀硫酸反应:MgO + H2SO4 ==== MgSO4 + H2O
氧化钙和稀盐酸反应:CaO + 2HCl ==== CaCl2 + H2O
(4)酸性氧化物 +碱 -------- 盐 + 水
43.苛性钠暴露在空气中变质:2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
44.苛性钠吸收二氧化硫气体:2NaOH + SO2 = Na2SO3 + H2O
45.苛性钠吸收三氧化硫气体:2NaOH + SO3 = Na2SO4 + H2O
46.消石灰放在空气中变质:Ca(OH)2 + CO2 == CaCO3 ↓+ H2O
47. 消石灰吸收二氧化硫:Ca(OH)2 + SO2 == CaSO3 ↓+ H2O
(5)酸 + 碱 -------- 盐 + 水
48.盐酸和烧碱起反应:HCl + NaOH ==== NaCl +H2O
49. 盐酸和氢氧化钾反应:HCl + KOH ==== KCl +H2O
50.盐酸和氢氧化铜反应:2HCl + Cu(OH)2 == CuCl2 + 2H2O
51. 盐酸和氢氧化钙反应:2HCl + Ca(OH)2 = CaCl2 + 2H2O
52. 盐酸和氢氧化铁反应:3HCl + Fe(OH)3 = FeCl3 + 3H2O
53.氢氧化铝药物治疗胃酸过多:3HCl + Al(OH)3 = AlCl3 + 3H2O
54.硫酸和烧碱反应:H2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O
55.硫酸和氢氧化钾反应:H2SO4 + 2KOH = K2SO4 + 2H2O
56.硫酸和氢氧化铜:H2SO4 + Cu(OH)2 = CuSO4 + 2H2O
57. 硫酸和氢氧化铁:3H2SO4 + 2Fe(OH)3= Fe2(SO4)3 + 6H2O
58. 硝酸和烧碱反应:HNO3+ NaOH ==== NaNO3 +H2O
(6)酸 + 盐 -------- 另一种酸 + 另一种盐
59.大理石与稀盐酸:CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ 60.(灭火器原理): Na2CO3 + 2HCl = 2NaCl + H2O + CO2↑
61.碳酸氢钠与稀盐酸: NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑
62.盐酸和硝酸银溶液反应:HCl + AgNO3 === AgCl↓ + HNO3
63.硫酸和碳酸钠:Na2CO3 + H2SO4 = Na2SO4 + H2O + CO2↑
64.硫酸和氯化钡溶液:H2SO4 + BaCl2 = BaSO4 ↓+ 2HCl
(7)碱 + 盐 -------- 另一种碱 + 另一种盐
65氢氧化钠与硫酸铜:2NaOH + CuSO4 = Cu(OH)2↓ + Na2SO4
66氢氧化钠与氯化铁:3NaOH + FeCl3 = Fe(OH)3↓ + 3NaCl
67.氢氧化钠与氯化镁:2NaOH + MgCl2 = Mg(OH)2↓ + 2NaCl
68. 氢氧化钠与氯化铜:2NaOH + CuCl2 = Cu(OH)2↓ + 2NaCl
69. 氢氧化钙与碳酸钠:Ca(OH)2 + Na2CO3 = CaCO3↓+ 2NaOH
(8)盐 + 盐 ----- 两种新盐
70.氯化钠和硝酸银:NaCl + AgNO3 = AgCl↓ + NaNO3
71.硫酸钠和氯化钡:Na2SO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + 2NaCl
五.其它反应:
72.二氧化碳溶解于水:CO2 + H2O === H2CO3
73.生石灰溶于水:CaO + H2O === Ca(OH)2
74.氧化钠溶于水:Na2O + H2O ==== 2NaOH
75.三氧化硫溶于水:SO3 + H2O ==== H2SO4 第七章 溶质、溶剂、溶液 例1 农业生产中通常用10%~20%的食盐水来选种。现配制好15%的食盐水200kg,其中含水 ( ) A 30kg B 140kg C 50kg D 170kg 答案:D 解析:先算出食盐水溶液中溶质质量,再用食盐水质量减去溶质质量即所求的需水量。根据公式:溶质质量分数=溶质质量/溶液质量,变形得到溶质质量=溶质质量分数×溶液质量,代入数字,得溶质质量为200×15%=30kg,已知溶液质量为200kg,根据公式溶液质量-溶质质量=溶剂质量得需水量为:200kg-30kg=170kg,选D 例2 把400g溶质质量分数为20%的食盐水稀释成溶质质量分数为10%的食盐水,需加水( ) A 100kg B 200kg C 400kg D 800kg 答案:C
解析:根据稀释前的溶质质量等于稀释后的溶质质量知,稀释为10%时的食盐溶质质量为400g×20%=80kg,所以稀释后溶液质量=稀释后溶质质量/稀释后溶质质量分数,代入得溶液质量为80kg/10%=800kg,再用公式溶剂质量=溶液质量-溶质质量,得溶剂质量(水)为800kg-400kg=400kg。此题易漏减去溶质质量,因此易错答为800kg。
例3 5%的氯化钾溶液200g和10%的氯化钾溶液450g相互混合,所得溶液中溶质的质量分数为 ( )
A 15% B 8.5% C 13.6% D 24.8% 答案:B
解析:溶质质量分数=200g×5%+450g×10%/200g+450g=8.5%
例4 有一定质量的质量分数为24%的氯化钾溶液中加入120g水后,溶液中溶质的质量分数变为原来的一半。则原溶液中溶质的质量是 ( ) A 14.4g B 28.8g C 120g D 240g 答案:B
解析:溶质质量=120g×24%=28.8g
例5 将40g10%的氢氧化钠溶液和60g20%的氢氧化钠溶液混合均匀,所得溶液中溶质的质量分数为___。 答案:16%
解析:溶剂质量分数为:
[40kg(1-10%)+60kg(1-20%)]/60kg+40kg=84% 再用公式溶质质量分数=1-溶剂质量分数得1-84%=16%
例6 10g氯化钾溶于90g水中,将所得溶液平均分成4份,那么第一份溶液中溶质的质量分数为___;将第二份溶液稀释至100g,则其溶质的质量分数为___;欲使第三份溶液的溶质质量分数减小为原来的一半,可加水___g;欲使第四份溶液的质量分数增大一倍,可加入氯化钾___g或蒸发水___g。 答案:10%;2.5%;25g;3.125g;12.5g
剖析:第一份中溶质的质量分数为10g/10g+90g=10%,因为将溶液平均分成4份,所以每一份中的溶质质量为10g/4=2.5g,2.5g/10g+90g=2.5%;第三份中的溶质质量分数减小为一半,只要算出第一份的溶质质量分数,用第一份的溶质质量分数去除以2就得到第三份中的溶质质量分数为10%/2=5%,则第三份中溶液质量为25g/5%=50g,由于四种溶液中的溶剂质量相同,所以第三份中的溶剂质量为50g-25g=25g;加入氯化钾质量为:[(25g-2.5g)÷(1-20%)]-25g=3.125g;蒸发水的质量为:2.5g/20%=12.5g,50g-12.5g=12.5g
例7 在80g15%的硝酸钾溶液里加入20g水或20g硝酸钾,计算用这两种方法制成的两种溶液中溶质的质量分数。 解:方法一(加水):(80×15%/80g+20g)×100%=12% 方法二(加硝酸钾):溶剂质量分数=80(1-15%)/80g+20g=68% 溶质质量分数=1-溶剂质量分数=1-68%=32%
例8 有溶质质量分数为10%的氢氧化钠溶液200g,使其溶质质量分数增大到20%,可采取以下方法:
⑴用蒸发溶剂的方法,需要蒸发掉多少克水? 解:蒸发前溶质质量为200g×10%=20g ∵蒸发前溶质质量=蒸发后溶质质量=20g ∴蒸发后溶质质量为20g÷20%=100g ∴蒸发掉水的质量为200g-100g=100g
⑵用加入溶质的方法,需加入多少克氢氧化钠? 解:蒸发前溶质质量为200g×10%=20g ∵蒸发前溶质质量=蒸发后溶质质量=20g ∴蒸发后溶剂质量为20g÷(1-20%)=25g
⑶向稀溶液中加入浓溶液,需加入40%的氢氧化钠溶液多少克? 解:设加入40%的氢氧化钠溶液χ克,则 200g×10%+40%χ/200g+χ=20% 解得χ=100g
例9 一定质量的2%的食盐水蒸发掉48g水后,溶质质量分数为10%,求溶液中食盐的质量。 解:设食盐的量为χ克
χ/10%=χ/2%-48g 解得χ=1.2g
例10 20℃时,硫酸的密度与溶质质量分数对照表如下: 溶质质量分数/% ......20...........98 密度/g.cm-3 .......1.14.........1.84
实验室要用98%的浓硫酸配制250mL20%的稀硫酸.求: ⑴250mL20%浓硫酸中含硫酸多少克? 解:溶液质量为250mL×1.14g.cm-3=285g 溶质质量为285g×20%=57g
⑵需要98%的浓硫酸多少毫升?
解:设需要98%的浓硫酸为χmL,已解得250mL20%浓硫酸中含硫酸57g,将数据代入公式:V1ρ1=V2ρ2得: χ×1.84g.cm-3×98%=57g×20% 解得χ=36%
例11 将50g25%的硝酸钾溶液与等质量的未知溶质质量分数的硝酸钾溶液混合,得到混合溶液溶质质量分数为40%。求未知溶质质量分数的硝酸钾溶液的质量分数。 解:设未知溶质质量分数的硝酸钾溶液的质量分数为χ,则 25%+χ/2=40% 25%+χ=80% χ=55%
例12 100g某硫酸溶液与13g锌恰好完全反应。求该硫酸溶液中溶质的质量分数。 解:设生成硫酸溶液中溶质的质量为χ,依题意,得化学方程式为: H2SO4+Zn===ZnSO4+H2↑ 98 65
χ 13g