欢迎来到微观世界的“交换舞会”。在化学反应的宏大舞台上,有一种反应如同舞伴交换:两种化合物在溶液中相遇,彼此拆解并重新组合。这就是复分解反应(double decomposition reaction)。
核心理论体系
- 科学定义:盐与酸、盐与碱、盐与盐、酸与碱的反应,其本质是两种化合物相互交换成分,生成两种新化合物的反应。
- 反应判定:必须满足生成物中有沉淀、气体或水中的至少一种。若涉及盐与碱、盐与盐反应,反应物还必须均可溶。
- 能量转化:人们可以利用化学反应将物质内部的化学能转化为热能、电能等,从而使化学能成为人类生产生活所需能量的主要来源之一。
分类辨析
我们要敏锐地识别反应的“面孔”。例如:
- 置换反应:$Fe + CuSO_4 = FeSO_4 + Cu$(有单质参与,化合价改变)。
- 分解反应:由一种反应物生成两种或两种以上新物质的反应。例如:$$2KMnO_4 \xlongequal{\triangle} K_2MnO_4 + MnO_2 + O_2 \uparrow$$
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QUESTION 1
根据生活经验,谈谈你所了解的有关盐在生活中应用的例子。食盐(NaCl)用于调味;碳酸钙(CaCO3)用作补钙剂。
只有食盐是盐,其他化学物质都不是盐。
盐只能用于工业生产,不能用于生活。
✅ Correct!
非常正确!盐类在生活中无处不在,从调味品到建筑材料、医药补剂都有它们的身影。❌ Incorrect
请扩大对“盐”的定义理解,化学上的盐是指由金属离子和酸根离子构成的化合物。QUESTION 2
如何检验集气瓶中的二氧化碳气体已收集满?
将燃着的木条伸入集气瓶中部。
将燃着的木条置于集气瓶口。
倒入澄清石灰水观察是否变浑浊。
✅ Correct!
利用二氧化碳不支持燃烧的性质,将燃着的木条置于瓶口,若木条熄灭,说明已满。❌ Incorrect
注意“验满”的操作必须在瓶口进行,而不是瓶内。QUESTION 3
关于工业和医疗用氧气的制取方法,下列描述正确的是:工业制氧主要利用化学分解,医疗制氧主要靠物理分离。
工业上利用分离液态空气(物理变化),医疗上可通过化学分解产生。
✅ Correct!
工业上通过液化空气并根据沸点差异分离出氧气;医疗氧气在紧急或小型设备中常通过过氧化氢等分解产生。❌ Incorrect
请注意工业大规模生产通常追求成本效益,物理分离空气是主流方法。QUESTION 4
判断下列化学反应是否属于复分解反应:(1) 氢氧化钾与硫酸;(2) 硝酸钾与盐酸。(1)是,(2)是。
(1)是,(2)不是。
✅ Correct!
(1)生成了水,反应成立;(2)交换成分后没有沉淀、气体或水生成,反应不发生。❌ Incorrect
复分解反应的发生必须具备特定条件:生成沉淀、气体或水。QUESTION 5
判断硫酸铜溶液和氯化钡溶液能否发生复分解反应,并说明理由。 (需详细逻辑分析)能发生反应,因为生成了不溶于酸的硫酸钡沉淀。
不能发生反应,因为反应物中没有酸。
✅ Correct!
该反应符合复分解反应的所有判定条件。首先,反应物硫酸铜(CuSO4)和氯化钡(BaCl2)均为可溶性盐。当它们在溶液中混合时,铜离子、硫酸根离子、钡离子和氯离子发生“交换”。根据溶解性表可知,钡离子与硫酸根离子会结合成难溶于水且难溶于酸的白色沉淀硫酸钡(BaSO4),而铜离子与氯离子仍以离子形式留在溶液中(氯化铜可溶)。由于生成物中出现了沉淀,该反应得以顺利进行,化学方程式为:CuSO4 + BaCl2 = BaSO4↓ + CuCl2。这种通过生成沉淀驱动的离子交换,是复分解反应最典型的特征之一。❌ Incorrect
请查看溶解性表。生成不溶物是复分解反应的重要驱动力。综合探究:物质转化中的能量与逻辑
碳酸盐转化实验分析
在实验室中,某学生将碳酸铵[(NH4)2CO3]放入烧杯,边加乙酸(CH3COOH)边搅拌。观察到剧烈产生气泡,并用手触摸烧杯外壁发现温度降低。
Q
1. 写出该步骤中发生反应的化学方程式,并指出其能量变化类型。
Answer:
化学方程式:(NH4)2CO3 + 2CH3COOH = 2CH3COONH4 + H2O + CO2↑。该反应是典型的吸热反应,因为触摸烧杯外壁有凉感,说明化学能转化为了环境的热能被吸收。
化学方程式:(NH4)2CO3 + 2CH3COOH = 2CH3COONH4 + H2O + CO2↑。该反应是典型的吸热反应,因为触摸烧杯外壁有凉感,说明化学能转化为了环境的热能被吸收。
Q
2. 你知道二氧化碳的用途体现了其哪些性质?请完成匹配:(A)灭火 (B)干冰人工降雨 (C)温室肥料。
Answer:
(A)体现了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的物理及化学性质;(B)体现了干冰升华吸热的物理性质;(C)体现了二氧化碳参与光合作用的化学性质。
(A)体现了二氧化碳不燃烧、不支持燃烧且密度比空气大的物理及化学性质;(B)体现了干冰升华吸热的物理性质;(C)体现了二氧化碳参与光合作用的化学性质。