摘 要:多元發揮性弱酸對應的氣體與堿的反應問題是高考的一個熱點,本文對該問題在2007年至2010年化學高考試題中的情況進行了統計與分析,并詳細介紹了CO2 、SO2、H2S與NaOH溶液的化學反應。
關鍵字:多元發揮性弱酸 NaOH溶液 化學方程式
中圖分類號:G633 文獻標識碼:A 文章編號:1673-9795(2012)03(c)-0000-00
這里的多元揮發性弱酸對應的氣體是指碳酸對應的CO2、亞硫酸對應的SO2和氫硫酸對應的H2S。研究近六年的高考化學試題,發現上述多元弱酸對應的氣體與堿反應的內容年年都有,這部分知識點儼然成為高考的寵兒,值得我們仔細研究,并引起高度重視。具體內容見下表:
由上表可以看出,三種氣體與堿反應是近四年高考的一個熱點,考查內容主要為三種氣體與一元堿溶液反應,考查形式主要為書寫化學方程式、書寫離子方程式、計算、和反應產物的判斷。而正確書寫離子方程式、正確計算、正確判斷反應產物都是建立在正確書寫化學方程式的基礎之上的,所以,能正確書寫出三種氣體與堿反應的化學方程式成為解決這一知識點的關鍵。
下面以三種氣體分別與NaOH溶液反應為例,介紹各自在不同物質的量之比的情況下的化學方程式。
1 CO2與NaOH反應
CO2與NaOH在不同的物質的量之比時,能發生以下兩個不同的反應:
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O ①
CO2 + NaOH = NaHCO3 ②
由①式知,當nCO2: nNaOH = 1:2時,反應產物為 Na2CO3;當nCO2: nNaOH<1:2時(NaOH足量),產物為 Na2CO3與NaOH的混合物。由②式知,當
nCO2: nNaOH≥1:1時(CO2足量),反應產物為 NaHCO3。當1:2<nCO2: nNaOH<1:1時,反應產物為Na2CO3與NaHCO3的混合物。
2 SO2與NaOH反應
SO2與NaOH在不同的物質的量之比時,能發生以下兩個不同的反應:
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O ①
SO2 + NaOH = NaHSO3 ②
由①式知,當nSO2: nNaOH = 1:2時,反應產物為Na2SO3 ;當nSO2: nNaOH<1:2時(NaOH足量),產物為Na2SO3 與NaOH的混合物。由②式知,當
nSO2: nNaOH≥1:1時(SO2足量),反應產物為 NaHSO3。當1:2<nSO2: nNaOH<1:1時,反應產物為Na2SO3與NaHSO3的混合物。
3 H2S與NaOH反應
H2S與NaOH在不同的物質的量之比時,也能發生以下兩個不同的反應:
H2S + 2NaOH = Na2S + 2H2O ①
H2S + NaOH = NaHS + H2O ②
由①式知,當nH2S: nNaOH = 1:2時,反應產物為Na2S ;當nH2S: nNaOH<1:2時(NaOH足量),產物為Na2S 與NaOH的混合物。由②式知,當nH2S: nNaOH≥1:1時(H2S足量),反應產物為 NaHS。當1:2<nH2S: nNaOH<1:1時,反應產物為Na2S與NaHS的混合物。
CO2、SO2、H2S三種氣體與氨水反應時,反應物在不同物質的量之比的情況下,也能得到相應的正鹽和酸式鹽,討論方法與上述討論方法完全一樣。與澄清石灰水反應主要是CO2(有時也會是SO2),通常為實驗現象描述,如某氣體通入澄清石灰水中,變混濁,繼續通入該氣體,又變澄清等,化學方程式與產物由nCO2: nOH-的值確定,討論方法也與上述討論方法一樣。
根據以上討論方法,完全能夠正確寫出此三種氣體與堿在不同物質的量之比的情況下反應的化學方程式,由此衍生出來的書寫離子方程式、計算、判斷反應產物等也就能夠得以順利解決。