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5.比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性、熱穩(wěn)定性、與酸的反應

(1)物理性質(zhì)：

①.溶解性：碳酸鈉和碳酸氫鈉都溶于水，碳酸氫鈉的溶解性比碳酸鈉小。

說明：堿土金屬的碳酸鹽的溶解性小于其對應酸式鹽的溶解性，例如：溶解性：CaCO3

(2)化學性質(zhì)：

鹽的通性：與酸反應生成新酸新鹽;與堿反應生成新鹽和新堿;與鹽反應生成兩種新鹽。

①.與酸的反應：

?、與鹽酸反應：

化學方程式：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑;Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3;NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

離子方程式：CO+2H+=H2O+CO2↑;CO+H+=HCO;HCO+H+=H2O+CO2↑

意義：

※碳酸鈉與鹽酸反應，鹽酸的量不同產(chǎn)物不同，少量鹽酸生成碳酸氫鈉，過量鹽酸產(chǎn)生二氧化碳。

※等摩的碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸(同濃度)反應，碳酸鈉消耗的鹽酸體積多。

※等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸(同濃度)反應，碳酸鈉消耗的鹽酸體積多。

※等摩的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸(同濃度)反應產(chǎn)生的二氧化碳一樣多。

※等摩的碳酸鈉和碳酸氫鈉與少量(等體積同濃度)鹽酸反應碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多。

※等質(zhì)量碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應，碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多;

例題：互滴法鑒別碳酸鈉溶液和鹽酸：

取2毫升B溶液盛于試管中，另取少量A溶液用滴管伸入液面以下緩慢釋放3~5滴;如果產(chǎn)生氣泡，說明B溶液是鹽酸，A溶液是碳酸鈉溶液;有關(guān)化學方程式為：

2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑;如果不產(chǎn)生氣泡，說明B溶液是碳酸鈉溶液，A溶液是鹽酸，有關(guān)化學方程式為：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3。

?、與醋酸反應：

化學方程式：Na2CO3+2CH3COOH=2CH3COONa+H2O+CO2↑;NaHCO3+CH3COOH=CH3COONa+H2O+CO2↑

離子方程式：CO+2CH3COOH=2CH3COO-+H2O+CO2↑;HCO+CH3COOH=CH3COO-+H2O+CO2↑

?、與石炭酸反應：碳酸鈉溶液可與石炭酸反應，無論石炭酸的量是多少，都生成碳酸氫鈉;碳酸氫鈉溶液與石炭酸不反應

Na2CO3+C6H5OH→C6H5ONa+NaHCO3

②.與堿溶液反應：

?、與氫氧化鈉溶液反應：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O;HCO+OH-=CO+2H2O;

意義：揭示了酸式鹽轉(zhuǎn)變成正鹽的規(guī)律：酸式鹽與堿(酸式鹽中含有的陽離子相同的堿)反應生成正鹽。

?、與澄清石灰水反應：

※碳酸氫鈉與澄清石灰水反應量不同產(chǎn)物不同：

NaHCO3(少量)+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O;2NaHCO3(過量)+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O

HCO+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O;2HCO+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO+2H2O;

意義：高考離子方程式考查的重點。

※碳酸鈉與澄清石灰水反應量不同產(chǎn)物不變：

※Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;CO+Ca2+=CaCO3↓

③.與鹽發(fā)生復分解反應

?、碳酸鈉與氯化鈣溶液的反應：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;CO+Ca2+=CaCO3↓

意義：用氯化鈣溶液鑒別碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液。

?、碳酸氫鈉與偏鋁酸鈉溶液的反應：NaHCO3+H2O+NaAlO2=Na2CO3+Al(OH)3↓

意義：HCO與AlO離子不能大量共存。

④.與水發(fā)生單一的水解反應：強堿弱酸鹽水解呈堿性;碳酸鈉水解的堿性比碳酸氫鈉水解的堿性強。

有關(guān)化學方程式：Na2CO3+H2ONaHCO3+NaOH;NaHCO3+H2OH2CO3+NaOH

有關(guān)離子方程式：CO+H2OHCO+OH-;HCO+H2OH2CO3+OH-

⑤.與鹽發(fā)生雙水解反應：

?、與硫酸鐵溶液的雙水解：

3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3↓;3CO+2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3↓;

6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3↓;3HCO+Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3↓;

?、與硫酸鋁溶液的雙水解：

3Na2CO3+Al2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2↑+2Al(OH)3↓;3CO+2Al3++3H2O=3CO2↑+2Al(OH)3↓;

6NaHCO3+Al2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Al(OH)3↓;3HCO+Al3+=3CO2↑+Al(OH)3↓;

意義：離子共存的判斷：Fe3+與CO、HCO不能大量共存;Al3+與CO、HCO不能大量共存。

⑥.熱穩(wěn)定性：

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

意義：除去碳酸鈉中碳酸氫鈉的方法;鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法

6.掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別方法

(1)定性檢驗法：

①.取少量固體盛于固體制氧裝置中，加熱，將導管伸入裝有澄清石灰水的試管中，石灰水變渾濁，說明固體是碳酸氫鈉，否則是碳酸鈉。

②.取少量固體溶解，加入氯化鈣溶液，產(chǎn)生沉淀是碳酸鈉溶液，否則是碳酸氫鈉溶液。

(2)定量檢驗法：

①.分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸，生成氣體快的是碳酸氫鈉，慢的是碳酸鈉。

②.分別向等量的白色粉末中加等體積適量的水，固體溶解量的多的碳酸鈉，少的是碳酸氫鈉。

7.了解Fe3+的氧化性，認識Fe3+和Fe2+之間的相互轉(zhuǎn)化

(1)物理性質(zhì)：亞鐵鹽溶液呈淺綠色，鐵鹽溶液呈黃色。

(2)化學性質(zhì)：

①亞鐵鹽的氧化反應(體現(xiàn)還原性)

?、氯化亞鐵溶液與氯氣反應生成氯化鐵：2FeCl2+Cl2=2FeCl3;2Fe2++Cl2=2Fe+3++2Cl-

說明：氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法，溶液由淺綠色變成黃色，雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。

?、氯化亞鐵溶液在鹽酸酸化的條件下通入氧氣轉(zhuǎn)化為氯化鐵溶液

4FeCl2+4HCl+O2=4FeCl3+2H2O;4Fe2++4H++O2=4Fe3++2H2O

說明：氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法，溶液由淺綠色變成黃色，雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。

?、氯化亞鐵溶液在鹽酸酸化的條件下加入雙氧水轉(zhuǎn)化為氯化鐵溶液

2FeCl2+2HCl+H2O2=2FeCl3+2H2O;2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O

說明：氯化鐵溶液中氯化亞鐵雜質(zhì)的除去方法，溶液由淺綠色變成黃色，雜質(zhì)轉(zhuǎn)化的同時不引入新雜質(zhì)。

?、硝酸亞鐵溶液在稀硝酸的氧化下成為硝酸鐵溶液

3Fe(NO3)2+4HNO3(稀)=3Fe(NO3)3+NO↑+2H2O;3Fe2++4H++NO=3Fe3++NO↑+2H2O

說明：溶液由淺綠色變成黃色，F(xiàn)e2+和NO在大量H+存在時不能大量共存。

?、硫酸亞鐵在硫酸酸性條件下氧化成硫酸鐵

4FeSO4+2H2SO4+O2=2Fe2(SO4)3+2H2O;4Fe2++4H++O2=2Fe3++2H2O

說明：硫酸亞鐵放置在空氣中容易變質(zhì)，除去硫酸鐵中的硫酸亞鐵可以用此原理。

②鐵鹽的還原反應(體現(xiàn)氧化性)

?、氯化鐵溶液與鐵的還原反應：2FeCl3+Fe=3FeCl2;2Fe3++Fe=3Fe2+

說明：除去氯化亞鐵中的氯化鐵用此原理，配制氯化亞鐵溶液時加入少量的鐵粉，防止氯化亞鐵被氧化成氯化鐵。

?、氯化鐵溶液與銅的還原反應：2FeCl3+Cu=2FeCl2+CuCl2;2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

說明：用氯化鐵溶液腐蝕電路板除去銅線路。

?、氯化鐵溶液與氫硫酸反應：2FeCl3+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓;2Fe3++H2S=2Fe2++2H++S↓

?、氯化鐵溶液與氫碘酸反應：2FeCl3+2HI=2FeCl2+2HCl+I2;2Fe3++2I-=2Fe2++I2

?、氯化鐵溶液與硫化鉀溶液反應量不同產(chǎn)物不同：

2FeCl3+K2S(少量)=2FeCl2+2KCl+S↓;2FeCl3+3K2S(過量)=2FeS↓+6KCl+S↓

對應的離子方程式：2Fe3++S2-(少量)=2Fe2++S↓;2Fe3++3S2-(過量)=2FeS↓+S↓

說明：量不同產(chǎn)物不同，用于考查離子方程式書寫;氯化鐵是強酸弱堿鹽而硫化鉀是強堿弱酸鹽二者發(fā)生的不是雙水解反應而使氧化還原反應，切記!

?、氯化鐵溶液與碘化鉀溶液反應：2FeCl3+2KI=2FeCl2+2KCl+I2，2Fe3++2I-=2Fe2++I2

說明：氯化鐵溶液使淀粉碘化鉀溶液變藍就是利用此原理

③亞鐵鹽與堿的復分解反應

?、硫酸亞鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應

FeSO4+2NaOH=Na2SO4+Fe(OH)2↓(白色);Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓(白色)

?、硫酸亞鐵溶液與氨水的反應：Fe2++2NH3?H2O=2NH+Fe(OH)2↓(白色)

說明：在堿性條件下不會大量存在Fe2+，強堿溶液與弱堿溶液離子方程式不同。

④鐵鹽與堿的復分解反應

?、氯化鐵溶液與氫氧化鈉溶液的反應

FeCl3+3NaOH=3NaCl+Fe(OH)3↓(紅褐色);Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓(紅褐色)

?、氯化鐵溶液與氨水的反應：Fe3++3NH3?H2O=3NH+Fe(OH)3↓(紅褐色)

說明：在堿性條件下不會大量存在Fe3+。

⑤鐵鹽的單一水解反應，溫度不同產(chǎn)物不同

?、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到產(chǎn)生紅褐色為止停止加熱：

FeCl3(飽和)+3H2OFe(OH)3(膠體)+3HCl;Fe3++3H2OFe(OH)3(膠體)+3H+

?、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到溶液蒸干：

FeCl3+3H2OFe(OH)3↓+3HCl↑;

?、飽和氯化鐵溶液滴入到沸水中繼續(xù)加熱直到溶液蒸干，然后灼燒產(chǎn)物：

2FeCl3+3H2OFe2O3+6HCl↑

⑥.鐵鹽的雙水解反應

3Na2CO3+Fe2(SO4)3+3H2O=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3↓;3CO+2Fe3++3H2O=3CO2↑+2Fe(OH)3↓;

6NaHCO3+Fe2(SO4)3=2Na2SO4+3CO2↑+2Fe(OH)3↓;3HCO+Fe3+=3CO2↑+Fe(OH)3↓;

⑦.氯化鐵溶液的絡合反應

?、與硫氰化鉀溶液的絡合反應：FeCl3+3KSCNFe(SCN)3+3KCl;Fe3++3SCN-Fe(SCN)3

說明：實驗室檢驗Fe3+的特征檢驗法，溶液由黃色變成血紅色;在平衡體系中加入固體氯化鉀平衡不移動。血紅色不變淺。

?、與苯酚溶液的絡合反應：FeCl3+6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3HCl;Fe3++6C6H5OH→H3[Fe(C6H5O)6]+3H+

說明：苯酚遇到氯化鐵溶液呈紫色，是苯酚的顯色反應，用來鑒別苯酚。

(3)亞鐵離子的檢驗方法：

?、加入強堿溶液產(chǎn)生灰白色沉淀，一會兒灰白色沉淀轉(zhuǎn)變成灰綠色，最終變成紅褐色，說明溶液中含F(xiàn)e2+。

?、加入硫氰化鉀溶液，溶液不變色，再向溶液中通入氯氣，溶液呈紅色，說明溶液中含F(xiàn)e2+。

(4)鐵離子的檢驗方法：

?、加入強堿溶液產(chǎn)生紅褐色沉淀，說明溶液中含F(xiàn)e3+

?、加入硫氰化鉀溶液，溶液呈紅色，說明溶液中含F(xiàn)e3+。