“十字交叉法”在复分解反应中的应用

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江苏　刘世东



复分解反应是初中化学四种基本反应类型之一，学生在学习中普遍感到比较困难，特别是涉及到除杂问题、物质能否共存等问题，学生更是感到迷茫，感到无从下手，若能利用“十字交叉法”，有些问题可能会迎刃而解。



一、除杂问题



除杂是将物质中混有的杂质除去的过程。除杂对象有多种，其中以清除溶液中的杂质最为复杂，难点在于除杂试剂的选择。除杂的一般原则：加入的物质能除去杂质而不引入新杂质，就像变“魔术”一样，将杂质变成原物质。



例1：HCl（H2SO4）



分析：若能将H2SO4→HCl，即可解决问题。发现HCl与H2SO4有共同成分H+，若所加物质中含有Cl－可与H+生成HCl，而要让H2SO4与所加物质发生复分解反应，就要符合复分解反应条件，即生成物有↓、↑或H2O，很容易想到SO42－可与Ba2+结合生成BaSO4↓，所以加入适量BaCl2溶液，过滤即可。反应的化学方程式为：BaCl2+ H2SO4= BaSO4↓+ 2HCl

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例2：NaCl（CuSO4）括号内为杂质


分析：若要将CuSO4→NaCl，发现没有共同成分，怎么办？转变思路，可将CuSO4全部变成↓，加入Ba(OH)2溶液后过滤即可。反应的化学方程式为：Ba(OH)2+ CuSO4= BaSO4↓+ Cu(OH)2↓






二、物质或离子共存问题


几种物质和离子在一起能否共存，也就是判断他们之间会不会发生反应，即看他们反应后是否生成沉淀↓、气体↑或H2O。就像人与人之间若能“和谐共处”则会“相安无事”；若如“仇人相见”则“分外眼红”，很难共存。


例3．下列各组物质在一起能共存的是（
）


A．H2SO4、Na2CO3、KCl     B．HCl、H2SO4、BaCl2


C．Na2CO3、KOH、BaCl2    D．BaCl2、HCl、NaCl




分别可生成CO2和
H2O；BaSO4↓；BaCO3↓所以都不能共存，故选D


例4．在pH=1的溶液中，能大量共存的离子组是(   )


A．Al3+、Ag+、NO3-、Cl-     B．Mg2+、NH4+、Cl-、OH-


C．Ba2+、Fe3+、NO3-、C1-   D．K+、Na+、CO32-、SO42-


分析：pH=1的溶液显酸性，溶液中存在H+。A中Ag+ 和
Cl- 和生成AgCl↓；B中H+和OH-生成H2O；D中H+和CO32-生成H2O及CO2，故选C


三、物质转化能否一步实现问题


例5．完成下列变化，不能通过一步化学反应实现的是（
）


A． HCl→HNO3          B．Ba(OH)2→BaCl2


C． Na2SO4→NaNO3     D．Fe2O3→Fe(OH)3






分别可加入AgNO3   ； HCl； Ba(NO3)2     故选D


练习



1．请快速确定下列物质的除杂试剂（括号内为杂质）


NaCl （Na2CO3）       KNO3（CuSO4）


2．要除去CaCl2溶液中少量的HCl，加入过量的下列物质，其中最合理的是（ ）


A．CaCO3  B．Ca（OH）2  C．CaO  D．AgNO3


3．将下列各组物质分别放入水中，有化学反应发生，但既无沉淀生成，又无气体放出，且溶液为无色的一组是（ ）


A．CaCl2 KOH Na2CO3    B．K2CO3 BaCl2 HCl


C．K2SO4 H2SO4 NaOH    D．CuSO4 HNO3 NaCl


4．在一定条件下，下列转化不能一步实现的是(  )


A．CO2→CaCO3   B．HCl→NaCl   C．Fe→FeSO4   D．Fe→Fe2(SO4)3


答案：1． HCl或CaCl2   
Ba(OH)2    2． A     3． C      4． D