【種花家務·化學】1-5-06鹽，復分解反應進行到近乎完全的條件『數(shù)理化自學叢書66版』

2022-12-30 16:25 作者:山嵓 0人讀過 | 我要投稿

【閱前提示】『數(shù)理化自學叢書6677版』是“數(shù)理化自學叢書編委會”于1963-1966年陸續(xù)出版，并于1977年正式再版的基礎(chǔ)自學教材，本系列叢書共包含17本，層次大致相當于如今的初高中水平，其最大特點就是可用于“自學”。當然由于本書是大半個世紀前的教材，很多概念已經(jīng)與如今迥異，因此不建議零基礎(chǔ)學生直接拿來自學。不過這套叢書卻很適合像我這樣已接受過基礎(chǔ)教育但卻很不扎實的學酥重新自修以查漏補缺。另外，黑字是教材原文，彩字是我寫的備注。

【山話嵓語】『數(shù)理化自學叢書』其實還有新版，即80年代的改開版，改開版內(nèi)容較新而且還又增添了25本大學基礎(chǔ)自學內(nèi)容，直接搞出了一套從初中到大學的一條龍數(shù)理化自學教材大系列。不過我依然選擇6677版，首先是因為6677版保留了很多古早知識，讓我終于搞明白了和老工程師交流時遇到的奇特專業(yè)術(shù)語和計算模式的來由。另外就是6677版的版權(quán)風險極小，即使出版社再版也只會再版80年代改開版。我認為6677版不失為一套不錯的自學教材，不該被埋沒在故紙堆中，是故才打算利用業(yè)余時間，將『數(shù)理化自學叢書6677版』上傳成文字版。??

第五章氧化物、堿、酸、鹽?

§5-6鹽，復分解反應進行到近乎完全的條件

鹽的組成、分類和命名

【01】酸、堿中和反應的結(jié)果生成鹽和水。鹽從分子組成上來看，是酸分子里的氫原子被金屬原子置換后的生成物，或者說，鹽是由金屬原子和酸根結(jié)合而成的化合物。例如：

【02】在各種鹽的分子里，金屬原子和酸根都可能是不同的。按照鹽分子里金屬原子的種類，鹽可以分成鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽……等；按照鹽分子里酸根的種類，鹽文可以分成鹽酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、硝酸鹽……等。例如：

【03】由于這樣的原因，鹽的種數(shù)是很多很多的，比起酸和堿來，要多得多，而且我們也不可能找到一些為一切鹽所共有的性質(zhì)。因此，鹽的定義，只能單從分子組成一方面來得出。

【04】從上面的表里，已經(jīng)可以看到，寫鹽的分子式時，金屬原子總是寫在前面，酸根總是寫在后面。金屬原子化合價的總數(shù)，應該和酸根化合價的總數(shù)相等，那就是：

【05】金屬原子化合價×金屬原子數(shù)=酸根化合價×酸根個數(shù)。下表列出了一些鹽的分子式：

【06】如前所述，鹽是酸分子里的氫原子被金屬原子置換后所生成的化合物。在多價酸（例如硫酸( $H_2SO_4$ ),磷酸( $H_3PO_4$ )等）的分子里，能被金屬原子置換的氫原子不止一個。在生成鹽時，就可能有兩種不同的情況：(1)酸分子里的氫原子全部被金屬原子所置換，這樣生成的鹽分子里，只有金屬原子和酸根，象這樣的鹽我們稱做正鹽。(2)酸分子里的氫原子，只是部分地被金屬原子所置換，這樣生成的鹽分子的酸根里，還保留有一個或幾個能被金屬原子置換的氫原子，象這樣的鹽我們稱做酸式鹽。很顯然，只有多價酸才有可能生成酸式鹽，二價酸只能生成正鹽。例如：

$%5Cbegin%7Beqnarray%7D%20%26%26%E7%A1%AB%E9%85%B8%E7%9B%90%5Cbegin%7Bcases%7D%E6%AD%A3%E7%9B%90%EF%BC%9ANa_2SO_4%EF%BC%9B%5C%5C%E9%85%B8%E5%BC%8F%E7%9B%90%EF%BC%9ANaHSO_4%20%5Cend%7Bcases%7D%5C%5C%26%26%E7%A3%B7%E9%85%B8%E7%9B%90%5Cbegin%7Bcases%7D%20%E6%AD%A3%E7%9B%90%EF%BC%9ANa_3PO_4%5C%5C%E9%85%B8%E5%BC%8F%E7%9B%90%EF%BC%9ANa_2HPO_4%EF%BC%8CNaH_2PO_4%5Cend%7Bcases%7D%20%5Cend%7Beqnarray%7D$

【山注，B站專欄公式代碼\begin{eqnarray} &&硫酸鹽\begin{cases}正鹽：Na_2SO_4；\\酸式鹽：NaHSO_4 \end{cases}\\&&磷酸鹽\begin{cases} 正鹽：Na_3PO_4\\酸式鹽：Na_2HPO_4，NaH_2PO_4\end{cases} \end{eqnarray}】?

【07】比較堿和鹽的分子式，就能看到，鹽也可以認作是堿分子里的氫氧根被酸根代替后生成的化合物。例如，氫氧化鈉( $NaOH$ )分子里的氫氧根被硝酸根( $-NO_3$ )代替后生成的硝酸鈉( $NaNO_3$ )，就是一種硝酸鹽。對于那些分子里含有不止一個氫氧根的堿，也可能有兩種不同的情況：(1)堿分子里的氫氧根全部被酸根所代替，這樣所得的鹽就是正鹽。(2)堿分子里的氫氧根只是部分地被酸根所代替，這時生成的鹽的分子里，除了含有金屬原子和酸根外，還保留有一個或幾個氫氧根，象這樣的鹽我們稱做堿式鹽。例如：

$%E9%93%9C%E7%9B%90%5Cbegin%7Bcases%7D%E6%AD%A3%E7%9B%90%EF%BC%9ACuCl_2%EF%BC%8CCuSO_4%EF%BC%9B%5C%5C%E7%A2%B1%E5%BC%8F%E7%9B%90%EF%BC%9ACu(OH)Cl%EF%BC%8CCu_2(OH)_2SO_4%20%5Cend%7Bcases%7D$

【山注，B站專欄公式代碼銅鹽\begin{cases}正鹽：CuCl_2，CuSO_4；\\堿式鹽：Cu(OH)Cl，Cu_2(OH)_2SO_4 \end{cases}】很顯然，一價金屬是不能形成堿式鹽的。

【08】鹽的種類較多，因此，鹽的命名也比較復雜。一方面要根據(jù)鹽分子里的金屬名稱和酸根名稱來命名，另一方面還要考慮到它是哪一種鹽：是含氧酸的鹽還是無氧酸的鹽；是正鹽還是酸式鹽或堿式鹽?，F(xiàn)把各類鹽的命名方法分述如下：

1、含氧酸的鹽

【09】(1)正鹽：含氧酸的正鹽，根據(jù)分子里的金屬名稱和酸根名稱，命名為“某酸某金屬”。如果金屬由于有不同的化合價而生成好幾種鹽，那么，金屬元素顯示高價的，仍命名為“某酸某金屬”；顯示低價的，命名為“某酸亞某金屬”。例如：

$%5Cbegin%7Beqnarray%7D%20%26%26Cu(NO_3)_2%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A1%9D%E9%85%B8%E9%93%9C%5C%5C%26%26%5Cmathop%7BFe_2%7D%5Climits%5E%7BIII%7D%20(SO_4)_3%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A1%AB%E9%85%B8%E9%93%81%5C%5C%26%26%5Cmathop%7BFe%7D%5Climits%5E%7BII%7DSO_4%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A1%AB%E9%85%B8%E4%BA%9A%E9%93%81%20%5Cend%7Beqnarray%7D%20%0A$

【山注，B站專欄公式代碼\begin{eqnarray} &&Cu(NO_3)_2……硝酸銅\\&&\mathop{Fe_2}\limits^{III} (SO_4)_3……硫酸鐵\\&&\mathop{Fe}\limits^{II}SO_4……硫酸亞鐵 \end{eqnarray} 】

【10】(2)酸式鹽：酸式鹽的命名，或者在正鹽名稱前加“酸式”兩字，或者在正鹽名稱當中加“氫”、“二氫”等字樣。例如：

$%5Cbegin%7Beqnarray%7D%20%26%26NaHCO_3%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A2%B3%E9%85%B8%E6%B0%A2%E9%92%A0%E6%88%96%E9%85%B8%E5%BC%8F%E7%A2%B3%E9%85%B8%E9%92%A0%5C%5C%26%26CaHPO_4%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A3%B7%E9%85%B8%E6%B0%A2%E9%92%A0%5C%5C%26%26NaH_2PO_4%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A3%B7%E9%85%B8%E4%BA%8C%E6%B0%A2%E9%92%A0%5Cend%7Beqnarray%7D%20$

【山注，B站專欄公式代碼\begin{eqnarray} &&NaHCO_3……碳酸氫鈉或酸式碳酸鈉\\&&CaHPO_4……磷酸氫鈉\\&&NaH_2PO_4……磷酸二氫鈉\end{eqnarray}?】

【11】(3)堿式鹽：堿式鹽的命名，一般在正鹽名稱前加“堿式”兩字。例如：

$Cu_2(OH)_2CO_3%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A2%B1%E5%BC%8F%E7%A2%B3%E9%85%B8%E9%93%9C$

2、無氧酸的鹽

【12】(1)正鹽：無氧酸的正鹽，根據(jù)分子里的金屬名稱和酸根名稱，命名為“某化某金屬”。如果金屬由于有不同的化合價而生成好幾種鹽，那么，金屬元素顯示高價的，仍命名為“某化某金屬”；顯示低價的，命名為“某化亞某金屬”。例如：

$%5Cbegin%7Beqnarray%7D%20%26%26MgCl_2%E2%80%A6%E2%80%A6%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%95%81%5C%5C%26%26%5Cmathop%7BFe_2%7D%5Climits%5E%7BIII%7D%20Cl_3%E2%80%A6%E2%80%A6%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%93%81%5C%5C%26%26%5Cmathop%7BFe%7D%5Climits%5E%7BII%7DS%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A1%AB%E5%8C%96%E4%BA%9A%E9%93%81%20%5Cend%7Beqnarray%7D%20$

【山注，B站專欄公式代碼\begin{eqnarray} &&MgCl_2……氯化鎂\\&&\mathop{Fe_2}\limits^{III} Cl_3……氯化鐵\\&&\mathop{Fe}\limits^{II}S……硫化亞鐵 \end{eqnarray}?】

【13】(2)酸式鹽：和含氧酸的酸式鹽同。例如： $NaHS%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A1%AB%E6%B0%A2%E5%8C%96%E9%92%A0%0A$

【14】(3)堿式鹽：和含氧酸的堿式鹽同。例如： $Cu(OH)Cl%E2%80%A6%E2%80%A6%E7%A2%B1%E5%BC%8F%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%93%9C%0A%0A$

鹽的化學性質(zhì)

【15】在前面講到堿、酸的化學性質(zhì)時，就接觸到了一些有關(guān)鹽的化學性質(zhì)，現(xiàn)在再把鹽的一般化學性質(zhì)，概括如下：

1、鹽和酸起復分解反應生成新鹽和新酸（見§5·4里“酸的化學性質(zhì)”）

2、鹽和堿起復分解反應生成新鹽和新堿（見§5·3里“堿的化學性質(zhì)”）

3、鹽和鹽起復分解反應生成兩種新鹽

【16】鹽在一定條件下還能和另一種鹽起復分解反應，生成兩種新鹽。例如，氯化鈉溶液和硝酸銀溶液相遇時，立刻有白色的沉淀從溶液里析出，這白色沉淀是氯化銀，是一種鹽酸鹽，同時還有另一種鹽，硝酸鈉產(chǎn)生，這個反應的化學方程式是： $%5Cmathop%7BNaCl%7D%5Climits_%7B%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%92%A0%7D%2B%5Cmathop%7BAgNO_3%7D%5Climits_%7B%E7%A1%9D%E9%85%B8%E9%93%B6%7D%3D%5Cmathop%7BAgCl%E2%86%93%7D%5Climits_%7B%5Cmathop%7B%E6%B0%AF%E5%8C%96%E9%93%B6%7D%5Climits_%7B%EF%BC%88%E7%99%BD%E8%89%B2%E6%B2%89%E6%B7%80%EF%BC%89%7D%7D%2B%5Cmathop%7BNaNO_3%7D%5Climits_%7B%E7%A1%9D%E9%85%B8%E9%92%A0%7D$

【山注，B站專欄公式代碼\mathop{NaCl}\limits_{氯化鈉}+\mathop{AgNO_3}\limits_{硝酸銀}=\mathop{AgCl↓}\limits_{\mathop{氯化銀}\limits_{（白色沉淀）}}+\mathop{NaNO_3}\limits_{硝酸鈉}】

4、鹽和金屬的置換反應

【17】鹽分子里的金屬原子能夠被化學性質(zhì)比它更加活潑的金屬原子所置換，也就是被那些在金屬活動順序表里位置在它前面的金屬原子所置換。置換后的生成物是新鹽和新的金屬。例如，在硫酸銅溶液里投入金屬活動順序里位置在銅前面的任一種金屬，例如鐵、鋅等，都能把硫酸銅分子里的銅原子置換析出?！そY(jié)果，在金屬鐵或金屬鋅的表面上蒙上一層赭紅色的銅。它們反應的化學方程式是：

$CuSO_4%2BFe%3D%5Cmathop%7BFeSO_4%7D%5Climits_%7B%E7%A1%AB%E9%85%B8%E4%BA%9A%E9%93%81%7D%2BCu%E2%86%93%5C%5CCuSO_4%2BZn%3D%5Cmathop%7BZnSO_4%7D%5Climits_%7B%E7%A1%AB%E9%85%B8%E9%94%8C%7D%2BCu%E2%86%93$

【山注，B站專欄公式代碼CuSO_4+Fe=\mathop{FeSO_4}\limits_{硫酸亞鐵}+Cu↓\\CuSO_4+Zn=\mathop{ZnSO_4}\limits_{硫酸鋅}+Cu↓】?

【18】只有化學性質(zhì)比較活潑的金屬，才能把比較不活潑的金屬從它的鹽的溶液里置換出來，也就是說，只有在金屬活動順序表里排在左面的金屬，才能把排在它右面的金屬從它的鹽的溶液里置換出來。所以鐵或鋅能夠把銅從銅鹽（例如硫酸銅）的溶液里置換出來，而銅則不能把鐵或鋅從鐵鹽或鋅鹽的溶液里置換出來。

鹽的一般制法

【19】關(guān)于鹽的一般制法，我們將在§5-8里再作討論。

復分解反應進行到近乎完全的條件

【20】在前面講到酸、堿、鹽的化學性質(zhì)時，我們看到，酸、堿、鹽在溶液里相互反應時，有不少是屬于復分解反應類型的。這些復分解反應的發(fā)生和進行到近乎完全都是有條件的?，F(xiàn)在我們再來回憶一下過去學過的這些反應，看看它們發(fā)生時有些什么特征。

【21】酸和鹽的復分解反應，例如： $HCl%2BAgNO_3%3DHNO_3%2BAgCl%E2%86%93%5C%5CH_2SO_4%2BFeS%3DH_2S%E2%86%91%2BFeSO_4$

【山注，B站專欄公式代碼HCl+AgNO_3=HNO_3+AgCl↓\\H_2SO_4+FeS=H_2S↑+FeSO_4】

【22】堿和鹽的復分解反應，例如：

$2NaOH%2BCuSO_4%3DCu(OH)_2%E2%86%93%2BNa_2SO_4$

【山注，B站專欄公式代碼2NaOH+CuSO_4=Cu(OH)_2↓+Na_2SO_4】

【23】鹽和鹽的復分解反應，例如：

$NaCl%2BAgNO_3%3DAgCl%E2%86%93%2BNaNO_3%0A%0A$

【山注，B站專欄公式代碼NaCl+AgNO_3=AgCl↓+NaNO_3】

【24】酸和堿的復分解反應（中和反應），例如：

$HCl%2BNaOH%3DNaCl%2BH_2O%0A%0A$

【山注，B站專欄公式代碼HCl+NaOH=NaCl+H_2O】

【25】從上面這些復分解反應可以看出，在它們的生成物里或者有一種不溶性的物質(zhì)，生成后立即從溶液里沉淀析出；或者有一種揮發(fā)性的氣體，生成后立即從溶液里逸出。酸和堿中和后的生成物里，沒有不溶性物質(zhì)或揮發(fā)性氣體，它除了生成鹽以外，還生成水。

【26】由此可以知道，要使酸、堿、鹽在溶液里發(fā)生復分解反應并進行到近乎完全，至少必須具有下面三個條件中的一個：

【27】(1)生成難溶性的物質(zhì)。

【28】(2)生成揮發(fā)性的氣體。

【29】(3)生成水。

【30】掌握了這樣的條件，我們就能判斷這一類反應的能否發(fā)生和進行是否近乎完全。

【31】但是，酸、堿、鹽中哪些是揮發(fā)性的？哪些是不溶性的呢？

【32】(1)酸：常用的酸中，鹽酸、硝酸、氫硫酸是揮發(fā)性酸。碳酸（容易分解生成二氧化碳氣體）和亞硫酸（容易分解生成二氧化硫氣體)也可以看作是揮發(fā)性酸。

【33】硅酸只能微溶于水，其余的無機酸都能溶于水。

【34】(2)堿：一切堿都是不揮發(fā)的。

【35】大部分的堿都是不溶性的。常用的堿中只有氫氧化鈉、氫氧化鉀、氫氧化銨、氫氧化鋇能溶于水，氫氧化鈣和氫氧化鎂微溶于水。

【36】(3)鹽：一切鹽都是不揮發(fā)的。

【37】鈉鹽、鉀鹽都能溶于水。

【38】金屬的硝酸鹽都能溶于水。

【39】大部分金屬的鹽酸鹽（即氯化物）都能溶于水，只有氯化銀、氯化亞汞不溶于水，氯化鉛微溶于水。

【40】大部分金屬的硫酸鹽都能溶于水，只有硫酸鋇、硫酸鉛不溶于水，硫酸鈣微溶于水。

【41】大部分金屬的氫硫酸鹽（即硫化物）、碳酸鹽、磷酸鹽、硅酸鹽都不溶于水，只有它們的鈉鹽、鉀鹽能溶于水。

【42】本章末附表1“酸、堿和鹽的溶解性”可供參閱。

習題5-6

1、寫出下列各鹽的名稱：

$K_2SO_4%2CFeSO_4%2CMgS%2CCaSO_4%2CMgSO_3%2CBaCO_3%2CAl(NO_3)3%2C%5C%5C%0AHgSO_4%2CNaHCO_3%2CNaHS%2CMg(OH)Cl%2CCu_2(OH)_2SO_4%2CAlCl_3.$

2、寫出下列各鹽的分子式：

氯化鐵，氯化亞鐵，硫酸鐵，硫酸亞鐵，碳酸鈣，碳酸氫鈣，硝酸銅，硫化鈉，硫化鈣，硫化鋁，硫酸鈉，硫酸氫鈉，亞硫酸鈉，碳酸氫鈉。

3、在下列各種情形中，哪些能發(fā)生化學反應？哪些不能發(fā)生化學反應？如能發(fā)生化學反應，寫出反應方程式；如不能發(fā)生反應，說明為什么：

(1)硝酸鉛的溶液中加入鋅；(2)氯化鉀溶液和硝酸鈉溶液；(3)氯化鋁的溶液中加入鐵；(4)硝酸銀溶液和氯化鈉溶液；(5)硝酸鈉和硫酸；(6)硝酸鋇溶液和硫酸鈉溶液；(7)碳酸鈉和鹽酸；(8)碳酸鈉溶液和氫氧化鈣溶液。

4、寫出下列各個變化的化學方程式：

$Al%E2%86%92A1_2(SO_4)_3%E2%86%92Al(OH)_3%E2%86%92AlCl_3%E2%86%92A1(NO_3)_3%0A%0A$

5、今有下列物質(zhì)：銅、氧、鹽酸、氫氧化鈉。怎樣利用這些物質(zhì)來制取氫氧化銅？寫出制取過程中每一步驟的化學方程式。

6、1克分子的 $CuO$ 和足量的 $H_2SO_4$ 反應后，將產(chǎn)生多少克分子的 $CuSO_4$ ?這些 $CuSO_4$ 和足量的 $NaOH$ 反應后，將產(chǎn)生多少克分子 $Cu(OH)_2$ ?這些 $Cu(OH)_2$ 加熱分解后，將產(chǎn)生多少克分子 $CuO$ ?【都是1克分子】