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酸式盐种类众多,覆盖面广,呈现形式多样,常见于生产生活中,涉及的应用知识比较丰富。中学仅仅遇到了NaHCO3、NaHS、NH4 H2PO4等为数不多的几种,都是高考常见素材。命题多立足于盐的性质但又不局限于性质。
一、酸式盐溶液的组成探究
化学有一个重要的任务就是研究物质的组成。高考题若以酸式盐溶液为例,往往考查其宏观组成与微粒浓度关系,大多数比较抽象。这些理论联系实际的问题,不仅可以展示相关知识价值,还便于考查考生对相关理论、技能等知识的熟练程度。
例1 常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图1所示。下列叙述错误的是(
)。
二,酸式盐的生成规律
实验题是高考化学一大亮点,近几年越来越灵活,尤其是物质制备实验,涉及反应原理、试剂选择、条件控制、分离提纯、实验评价等诸多方面,综合性较强。酸式盐在题中既可作反应物也可作生成物,许多化学反应经过一系列限制性操作都能实现。如果只关注酸式盐的生成,不考虑分离提纯,相对而言难度有所下调,只要明确实验目的就够了。
例2 下列实验不能达到目的的是(
)。
解析:这道题从头到尾没提酸式盐,但是A、D两选项对应变化都生成酸式盐。氯气通人碳酸钠溶液中,首先产生NaCI、NaCIO和NaHCO3,继续通人足量氯气,才会生成次氯酸,并且得到酸与盐共存的混合溶液,并不是较高浓度的次氯酸溶液。同理,向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸,先获得NaHSO3和Na2 SO4,浓硫酸足够多才得到H2 SO3,才逸出SO2气体。
答案:A
三,酸式盐的化学性质
在高考题中,对酸式盐的考查往往涉及溶液的酸碱性。多元弱酸在水中存在多步电离,且电离程度不同。若为中强酸,第一步有可能完全电离。像NaHSO4溶液,其酸根离子只电离且电离程度很大(Ka=1×10-2),可表现出强酸性。像NaHCO3溶液,因酸根离子既电离又水解,酸碱性取决于两种变化的相对强弱。酸式盐溶液还可使电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡、电化学基础甚至是实验技能等相关知识之间环环相扣,考查考生的逻辑思维能力、分析推理能力与科学探究体验。
例3 以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)向“过滤工”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)“电解Ⅱ”是电解Na2 CO3溶液,原理如图2所示。阳极的电极反应式为
。
解析:根据流程图及文字信息可知,碱溶铝土矿时,氧化铝、二氧化硅都与NaOH溶液反应转化为铝硅酸钠、偏铝酸钠,过滤工就是将铝硅酸钠、Fe2O3等不溶物质分离除去。滤液工的溶质主要是偏铝酸钠,可与NaHCO3溶液反应,其离子方程式为HCO; A1O2- H2O==CO2- AI( OH)3↓。随反应的进行,溶液中C(A102)越来越小,碱性变弱,pH逐渐减小。在图示装置中电解Na2 CO3溶液时,CO2-并没有得失电子。阳极室发生氧化反应生成了O2和H ,H 遇CO2-结合成HCO2,即阳极的电极反应式为4CO2- 2H2O- 4e -4HCO3 O2↑。
答案:(1)减小
(2) 4CO2- 2H2O- 4e==4HCO3 O2↑
四,基础知识应用
酸式盐知识源于教材又可兼顾基础性和创新性,在高考题中用来创设情境,主要考查溶液中的电离平衡、水解平衡等原理及其相互关系的应用,偶尔也会考查溶解性、热稳定性、概念与用途等科学常识。
例4 根据已学化学知识,判断下述说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
①在给定条件下,下述物质间的转化均图3所示实验可证明元素的非金属性:CI
一、酸式盐溶液的组成探究
化学有一个重要的任务就是研究物质的组成。高考题若以酸式盐溶液为例,往往考查其宏观组成与微粒浓度关系,大多数比较抽象。这些理论联系实际的问题,不仅可以展示相关知识价值,还便于考查考生对相关理论、技能等知识的熟练程度。
例1 常温下将NaOH溶液添加到己二酸(H2X)溶液中,混合溶液的pH与离子浓度变化的关系如图1所示。下列叙述错误的是(
)。
二,酸式盐的生成规律
实验题是高考化学一大亮点,近几年越来越灵活,尤其是物质制备实验,涉及反应原理、试剂选择、条件控制、分离提纯、实验评价等诸多方面,综合性较强。酸式盐在题中既可作反应物也可作生成物,许多化学反应经过一系列限制性操作都能实现。如果只关注酸式盐的生成,不考虑分离提纯,相对而言难度有所下调,只要明确实验目的就够了。
例2 下列实验不能达到目的的是(
)。
解析:这道题从头到尾没提酸式盐,但是A、D两选项对应变化都生成酸式盐。氯气通人碳酸钠溶液中,首先产生NaCI、NaCIO和NaHCO3,继续通人足量氯气,才会生成次氯酸,并且得到酸与盐共存的混合溶液,并不是较高浓度的次氯酸溶液。同理,向饱和亚硫酸钠溶液中滴加浓硫酸,先获得NaHSO3和Na2 SO4,浓硫酸足够多才得到H2 SO3,才逸出SO2气体。
答案:A
三,酸式盐的化学性质
在高考题中,对酸式盐的考查往往涉及溶液的酸碱性。多元弱酸在水中存在多步电离,且电离程度不同。若为中强酸,第一步有可能完全电离。像NaHSO4溶液,其酸根离子只电离且电离程度很大(Ka=1×10-2),可表现出强酸性。像NaHCO3溶液,因酸根离子既电离又水解,酸碱性取决于两种变化的相对强弱。酸式盐溶液还可使电离平衡、水解平衡、沉淀溶解平衡、电化学基础甚至是实验技能等相关知识之间环环相扣,考查考生的逻辑思维能力、分析推理能力与科学探究体验。
例3 以铝土矿(主要成分为Al2O3,含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如下:
注:SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。
(1)向“过滤工”所得滤液中加入NaHCO3溶液,溶液的pH____(填“增大”“不变”或“减小”)。
(2)“电解Ⅱ”是电解Na2 CO3溶液,原理如图2所示。阳极的电极反应式为
。
解析:根据流程图及文字信息可知,碱溶铝土矿时,氧化铝、二氧化硅都与NaOH溶液反应转化为铝硅酸钠、偏铝酸钠,过滤工就是将铝硅酸钠、Fe2O3等不溶物质分离除去。滤液工的溶质主要是偏铝酸钠,可与NaHCO3溶液反应,其离子方程式为HCO; A1O2- H2O==CO2- AI( OH)3↓。随反应的进行,溶液中C(A102)越来越小,碱性变弱,pH逐渐减小。在图示装置中电解Na2 CO3溶液时,CO2-并没有得失电子。阳极室发生氧化反应生成了O2和H ,H 遇CO2-结合成HCO2,即阳极的电极反应式为4CO2- 2H2O- 4e -4HCO3 O2↑。
答案:(1)减小
(2) 4CO2- 2H2O- 4e==4HCO3 O2↑
四,基础知识应用
酸式盐知识源于教材又可兼顾基础性和创新性,在高考题中用来创设情境,主要考查溶液中的电离平衡、水解平衡等原理及其相互关系的应用,偶尔也会考查溶解性、热稳定性、概念与用途等科学常识。
例4 根据已学化学知识,判断下述说法的正误(正确的打“√”,错误的打“×”)。
①在给定条件下,下述物质间的转化均图3所示实验可证明元素的非金属性:CI