专题2 从海水中获得的化学物质.doc

专题2从海水中获得的化学物质（学案） 班级 姓名 第一单元 氯、溴、碘及其化合物氯气的生产原理一、 氯气的工业制法1电解饱和食盐水实 验 现 象结论（1）接通电源两极 气泡通电后有 生成（2）收集铁钉附近的产物将铁棒上方收集到的气体靠近火焰，有 有 生成（3）收集石墨棒上产物有 色， 气味的气体产生，该气体使湿润的淀粉碘化钾试纸变 有 生成（4）在铁钉附近溶液中滴加酚酞铁钉周围溶液颜色变 有 生成电解饱和食盐水的化学方程式： 2氯碱工业氯碱工业是指以 的工业，它是目前化学工业重要支柱之一。二、氯气的实验室制法1药品 所用仪器 . （课本P41，图2-3装置）2化学反应方程式： 3收集方法 或 4尾气处理 该装置可分为 装置， 装置， 装置3个部分。用该装置制得Cl2往往含 ， 等杂质。思考：欲制得干燥纯净的氯气，需对课本P41，图2-3所示的装置应作如何改进？请画出改进后的实验装备图。练习：1海水中盐的总储量约为51018t ，在这些盐中，含量最大的是（ ） ACaCl2 BNaCl CMgCl2 DNaBr2用含溶质HCl 4mol的浓盐酸与足量的MnO2反应来制备氯气，制得氯气的物质的量：（ ） A等于1mol B大于1mol C小于1mol D等于2mol3在实验室装配制取Cl2的发生装置时，不需要的仪器是（ ） A园底烧瓶 B分液漏斗 C酒精灯 D长颈漏斗4电解饱和食盐水时，若产生2240m3（标准状况）Cl2，可得NaOH的量为（ ）A2104mol B2105mol C8106g D8106Kg5电解饱和食盐水时，与电源正极相连的是 ，与电源负极相连的是 （填“铁棒”或“石墨棒”）6实验室制氯气时，怎样检查装置的气密性？720时食盐的溶解度为36g。取一定量的该温度下的饱和食盐水分别用碳电极（与电源正极相连）与铁电极进行电解，当在碳电极上析出11.2L气体（标准状况），食盐完全电解，所的溶液密度为1.20g/cm3。试计算：(1)原饱和食盐水的质量。(2）电解后，所得溶液NaOH的物质的量浓度。氯气的性质氯气是一种非金属 ，它的分子式是 ，它是 原子分子。1物理性质在通常情况下，氯气是 色、有 气味、有 的气体，密度比空气 ，在加压条件下，氯气转化为 态，称 。2化学性质（1） 氯气与金属反应 氯气与钠反应：现象 化学方程式 氯气与铁反应：现象 化学方程式 氯气与铜反应：现象 化学方程式 （2） 氯气与非金属反应 氢气在氯气中燃烧生成氯化氢，化学方程式 氯化氢溶于水后得到 。工业上常用此方法制取 。 氢气和氯气混合后，在强光照条件也能反应生成氯化氢，方程式 （3） 氯气与水的反应 氯气溶于水得到的氯水，呈 色。溶解在水中的部分氯气能与水发生反应，化学方程式 的反应称为可逆反应。新制的氯水中含 、 、 分子， 、 、 等离子。次氯酸能使染料等有机色素褪色，有 性，还能杀死水中的细菌，起 作用。次氯酸 ，易分解，在 下，分解加快；次氯酸分解的化学方程式 。 新制的氯水有漂白作用和杀菌作用，原因 。而久置的氯水就没有上述作用，原因 。新制的氯水应保存在 瓶中。氯气能使 有色布条褪色，不能使 有色布条褪色。原因 。（4）氯气与碱的反应 氯气与氢氧化钠反应，反应方程式 。 工业生产中和实验室常用 溶液吸收氯气尾气。 氯气与氢氧化钙反应，反应方程式 。 工业上以 和 为原料制造漂白粉，漂白粉的主要成分是 和 ；有效成分是 。 漂白粉能漂白和消毒作用的原因：（用化学方程式表示） ， 次氯酸的酸性比碳酸 。（填强或弱）3氯气的用途 练习：1已知氯气可储存在钢瓶中，为防止钢瓶被腐蚀，充入氯气前必须（ ）A.清洗干净 B.充入稀有气体 C.充分干燥 D.除去铁锈2氯气常用于消灭田鼠等有害动物，方法是将Cl2通入铁管吹入鼠洞，这是利用了氯气的何种性质（ ） A.是有颜色的气体 B.能溶于水 C.有毒 D.易液化成液氯3浓盐酸与次氯酸钙能发生反应：Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸反应制得的氯气中，可能含有的杂质气体是（ ）CO2 HCl H2O(g) O2A. B. C. D.4能证明次氯酸是非常弱的酸的事实是（ ） A.Ca(ClO)2+2HCl=CaCl2+2HClO B.次氯酸具有漂白，杀菌作用 C.Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO D.2HClO=2HCl+ O25下列物质中，一定属于纯净物的是（ ） A.漂白粉 B.液氯 C.氯水 D.氯气与NaOH反应的产物6检验HCl气体中是否混有Cl2，可以采用的方法是（ ）A用干燥的兰色石蕊试纸 B用干燥的有色布条 C把气体通入硝酸银溶液 D用湿润的淀粉碘化钾试纸7下列氯化物中既能由金属与氯气直接反应制得，又能由金属与盐酸反应制得的是（ ）ACuCl2 BAlCl3 CFeCl2 DFeCl38新制备的氯水呈 色，说明氯水中有 分子存在。向氯水中滴入几滴硝酸银溶液，立即有 生成，说明氯水中有 存在。蓝色石蕊试纸遇到氯水后，首先变红，但很快又变白，黄绿色逐渐消失，并放出无色的 ，该反应的化学方程式为 。氧化还原反应1氧化还原反应的本质是反应中发生了 的转移。所以，有电子转移的化学反应称为 。没有电子转移的化学反应称为 。判断氧化还原反应的依据是反应中元素的化合价发生了 。在化学反应中元素的化合价升高n价，表示这种元素的1个原子 n个电子；元素的化合价降低n价，表示这种元素的1个原子 n个电子。2氧化还原反应中电子转移情况的表示方式：（1）双线桥法： （2）单线桥法： 失去2e 2e0 0 +1 -1 0 0 +1 -12Na + Cl2 2NaCl 2Na + Cl2 2NaCl练习：分别用双线桥法和单线桥法表示下列氧化还原反应中电子转移的情况：2Ca+O2 2CaO 2Ca+O2 2CaO2Fe+3Cl2 2FeCl3 2Fe+3Cl2 2FeCl33、氧化剂、还原剂在氧化还原反应中，失电子的物质是 剂， 剂发生氧化反应，表现出 性；得电子的物质是 剂， 剂发生还原反应，表现出 性。问题解决：一、在化学反应中，如果反应前后元素化合价发生变化，就一定有 转移，这类反应就属于 反应。元素化合价升高，表明这种物质 电子，发生 反应，这种物质是 剂；元素化合价降低，表明这种物质 电子，发生 反应，这种物质是 剂。二、请指出下列氧化还原反应中化合价发生变化的元素，分析电子转移的方向和数目，并指出氧化剂、还原剂。（1）Zn + CuSO4 ZnSO4 + Cu （2）Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2（3）MnO2 + 4HCl（浓） MnCl2 + Cl2 + 2H2O总结归纳：1对于一个完整的氧化还原反应，失电子的总数与得电子总数相等，化合价升高总数与降低总数相等。2氧（氧化剂） 得（得电子） 低（化合价降低）还（还原剂） 失（失电子） 高（化合价升高）拓展：1根据物质中元素化合价的高低判断物质的氧化性，还原性。 含有最高价元素的化合物，具有氧化性，通常只作氧化剂，如KMnO4等。 含有最低价元素的化合物，具有还原性，通常只作还原剂，如KI等。 含有中间价态元素的化合物，既有氧化性，又有还原性，如S，SO2等。2在同一氧化还原反应中，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性；还原剂的还原性大于还原产物的还原性。练习：1下列反应中，属于氧化还原反应的是（ ）ACO2+H2O H2CO3 BNaOH+HCl NaCl+H2OC2K+2H2O 2KOH+H2 DCaCO3 CaO+CO22下列反应中，盐酸作还原剂的是（ ）ANaOH+HCl NaCl+H2O BZn+2HCl ZnCl2+H2CH2+Cl2 2HCl DMnO2+4HCl MnCl2+Cl2+2H2O3下列反应一定是氧化还原反应的是（ ）A化合反应 B分解反应 C置换反应 D复分解反应4、需加入氧化剂才能完成的变化是（ ） ACO2 HCO3 BFe2+ Fe3+ CCl2 Cl DKMnO4 MnO25、根据下列三个反应的化学方程式，判断有关物质的还原性由强到弱的顺序正确的是（ ） I2+SO2+2H2O H2SO4+2HI 2FeCl2+Cl2 2FeCl3 2FeCl3+2HI 2FeCl2+2HCl+I2AI Fe2+ Cl SO2 BSO2 I Fe2+ ClCFe2+ I Cl SO2 DCl Fe2+ SO2 I溴、碘的提取一、卤素单质的性质1通常情况下，氟单质是 气体；氯单质是 气体；溴单质是 液体，密度比水 ；碘单质是 固体，易升华。碘单质遇淀粉溶液变 色，该性质可用于检验碘单质的存在。2溴和碘在水中的溶解度都很 ，但易溶于 ， 。二、氯、溴、碘单质间的置换反应1实验现象结论（1）在23ml KBr溶液中滴加少量新制氯水，再滴加少量CCl4，振荡，静置化学方程式 （2）在23ml KI溶液中滴加少量新制氯水，再滴加少量CCl4，振荡，静置化学方程式 （3）在23ml KI溶液中滴加少量溴水，再滴加少量苯化学方程式 2萃取利用溶液在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂组成的溶液中提取出来的实验操作叫萃取。作萃取剂要具备两个条件：一是溶质在萃取剂中溶解度比在原溶剂中大；二是萃取剂与原溶剂互不相溶。萃取常用的主要仪器是分液漏斗。3溴、碘的提取（1）从海水中提取溴，通常是将 通入提取粗食盐后的母液中，将溶液中的溴离子转化为溴单质。生成的溴单质仍溶解在水中，鼓入 或 ，能使溴从溶液中挥发出来，冷凝后得到粗溴，精制粗溴可得到高纯度的溴单质。（2）海水中碘的总藏量很大，但由于其 ，目前工业上并不直接由海水提取碘。海洋中的某些植物具有 的能力，从 中提取碘是工业上获取碘的重要途径。三、氯、溴、碘离子的检验实 验 现 象结 论（1）在氯化钠溶液中滴加硝酸银溶液，观察现象，然后滴加稀硝酸化学方程式 离子方程式 （2）在溴化钠溶液中滴加硝酸银溶液，观察现象，然后滴加稀硝酸化学方程式 离子方程式 （3）在碘化钾溶液中滴加硝酸银溶液，观察现象，然后滴加稀硝酸化学方程式 离子方程式 总结归纳：在分别含有Cl，Br，I的溶液中加入 溶液分别生成 、 、 的卤化银沉淀(AgF溶于水)，且沉淀均不用于稀硝酸。据此性质,可检验Cl、B、I离子的存在。思考：不用上述方法，如何区别NaCl、NaBr、NaI三种溶液？四、重要卤化物的一些用途1溴化银是一种重要的 。2碘化银可用于 。3碘酸钾（KIO3）：加碘盐即是在居民的食用盐中加入一定量的碘酸钾，以确保人体对碘的摄入量。练习：1下列物质中，能使淀粉碘化钾溶液变蓝的是（ ）A氯水 B碘水 CKBr DKI2向含有NaBr和KI的混合溶液中通入过量的Cl2充分反应。将溶液蒸干，并灼烧所得的物质，最后剩余的固体物质是 （ ）ANaCl和KI BNaCl、KCl和I2 CKCl和NaBr DKCl和NaCl3将某元素的单质0.1mol与Cl2充分反应后，生成物的质量比原单质增加了7.1g，这种元素可能是 （ ）ACu BZn CNa DAl4下列各项中，能反映出单质氯、溴、碘的氧化性强弱不同的是（ ）A单质跟卤化物之间的置换反应 B卤化银的颜色不同C生成的氢化物水溶液都呈酸性 D都能跟H2O发生反应5下列关于物质的保存中，错误的是（ ）AAgI，AgBr应保存在棕色瓶中 B氯水应保存在无色广口瓶中C液溴应用水封存 D漂白粉可露置于空气中保存6将下列各种液体分别跟溴水混合振荡、静置，混合物分成上下两层，上层几乎呈无色的是 （ ） ACCl4 B苯 CKI溶液 D酒精7在盛有KI溶液的试管中滴入氯水充分反应后，再加四氯化碳振荡、静置后观察到的现象是 （ ） A上层紫红色，下层接近无色 B均匀，透明，紫红色C均匀，透明，无色 D上层接近无色，下层紫红色金属钠的性质与应用1 钠元素的存在：钠元素都以_态（例：_ _ _）存在于自然界。2金属钠的物理性质：钠是_色金属，质_、熔点_、密度_。3金属钠的化学性质：（1） 钠与O2的反应：a：在常温下、空气中，钠的银白色迅速变暗，反应方程式为：_；b：钠在石棉网上加热，先_闪亮小球，然后燃烧，发出_色火焰，生成_色固体。反应方程式_。（2） 钠与水的反应：现象：a：钠块位于液_，说明钠的密度比水_。b：钠熔融成小球，说明反应_热，钠的熔点_。c：钠在液面游动，发出嘶嘶声，最终消失。说明反应中有_生成。d：反应后的液体中滴入酚酞显红色，说明生成了_。 反应方程式_。4钠的保存：通常金属钠保存在_中。5钠的制取：工业上通过电解_得到金属钠，反应的方程式为： _。6钠的用途：（1）用作核反应堆的_剂，（2）冶炼稀有金属时作_剂， （3）用于电光源。7钠的氧化物：化学式顏色氧元素化合价化学方程式Na2ONa2O + H2O Na2O + CO2 Na2O2Na2O2 + H2O Na2O2 + CO2 过氧化钠可用作有色物质的_剂，呼吸面具中的_量。巩固练习：1钠原子的结构示意图_,钠离子的结构示意图_。钠化学性质很活泼，钠原子在反应中易_一个电子，是一种强_剂。写出钠分别和氯气、硫磺反应的方程式_;_（标出电子转移方向和数目）。2Na2O是碱性氧化物，写出它与盐酸、硫酸反应的方程式：_,_。3把一小块金属钠暴露在空气中，观察到下列各种现象：(1) 金属钠表面逐渐变暗 （2）过一段时间后又逐渐变潮湿 （3）再过一段时间后又变成白色固体 （4）又过一段时间后白色固体变成白色的粉末。 写出发生上述现象的有关化学方程式；_ _ _,_ _ _, _ _,_ _ _。4金属钠与水反应的离子方程式为 ；5若金属钠投入硫酸铜溶液可能会有什么现象？ _,写出有关反应方程式： 。62.3g Na分多次投入97.7g 水中，形成溶液的溶质质量分数为 （ ） A小于2.3 % B2.3 % C大于4 % D 4.0 %7保存金属钠的方法是 （ ） A放在棕色瓶中 B放在细砂瓶中 C放在水中 D放在煤油中8关于钠原子和钠离子，下列叙述中，错误的是 （ ） A它们相差一个电子层， B它们的化学性质相似 C钠原子半径比钠离子半径大 D钠原子和钠离子为同种元素9在钠的下列用途中利用钠的物理性质的有 （ ） A制取钠的化合物 B制钾钠合金，作原子能反应堆的导热剂 C还原钛等金属 D制高压钠灯10金属钠着火时，能用来灭火的是 （ ） A水 B湿抹布盖灭 C干砂 D泡沫灭火剂11等物质的量的 Na2O、 Na2O2、 Na、 NaOH溶于水配成等体积的溶液所得溶液的物质的量浓度的关系为 （ ） A BC D11下列物质在空气中久置变质，在变质过程中，发生了氧化还原反应的是 （ ） A漂白粉 B烧碱 C氧化钠 D过氧化钠12将一小块钠投入盛有饱和澄清石灰水的试管里，不可能观察到的现象是 （ ） A钠熔成小球并在液面上游动 B有气体生成 C溶液底部有银白色物质生成 D溶液变浑浊13同温同压下，5 L CO2和N2的混合气体通过盛有Na2O2粉末的干燥管后，气体体积剩余3 L。则混合气体中N2的体积为 （ ） A1 L B2 L C3 L D4 L14相同条件下，总质量为2.1 g的CO与H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后立即通过足量的Na2O2固体，固体质量增加 （ ）A7.2g B3.6g C2.1g D数据不足，无法确定碳酸钠的性质和应用一 、碳酸钠的性质1碳酸钠俗称_或_，_溶于水。2在Na2CO3的水溶液中，滴加澄清石灰水或CaCl2溶液，均可出现_，发生反应的方程式分别为_、_。3Na2CO3的水溶液呈_性，能使酚酞试剂_色。1 mol/L的Na2CO3溶液pH约为_。Na2CO3溶液可用于洗涤有_的物品。4在Na2CO3溶液中滴加盐酸，可观察到_，反应的方程式为_ _。5向饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，溶液会变_，生成物为_(俗名为_)，反应方程式为_。二、Na2CO3和NaHCO3的比较性质Na2CO3NaHCO3性质比较水溶性易溶易溶同温下，溶解度 Na2CO3 _ NaHCO3溶液的酸碱性碱性碱性物质的量浓度相同时，溶液pHNa2CO3 _ NaHCO3热稳定性稳定_稳定NaHCO3的分解产物是_与酸反应反应反应反应的剧烈程度Na2CO3 _ NaHCO3三、Na2CO3和NaHCO3的区分 1Na2CO3和NaHCO3固体： 可采用_的方法；_时有能使澄清石灰水变混浑的气体产生的是_。2Na2CO3和NaHCO3溶液：可加入_溶液，有白色沉淀产生的是_.四、Na2CO3和NaHCO3的转化 1 Na2CO3 NaHCO3：向溶液中通入_,方程式为_。2NaHCO3 Na2CO3： ( 1 )固体：用_法，反应方程式_； ( 2 )溶液：加入适量_溶液，反应方程式_。五、Na2CO3的工业制法（侯氏制碱法） 我国科学家_发明的侯氏制碱法的原理是将CO2通入_的_饱和溶液中，使溶解度较小的_从溶液中析出。过滤得晶体，再加热晶体得碳酸钠。有关反应方程式：_； _。巩固练习：1除去下列物质中的杂质，写出有关反应方程式：（1）除去碳酸钠粉末中混有少量碳酸氢钠的方法。 （2）碳酸氢钠溶液中含有的少量Na2CO3。2CO2气体通过一定量的NaOH溶液中，由于CO2通入量的不同，可生成Na2CO3或NaHCO3。 （1）当n (NaOH) n (CO2)21时生成_； （2）当n (NaOH) n (CO2)11时生成_；（3）1 n (NaOH) n (CO2) 2时生成_。3等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量的盐酸反应时 （ ） ANa2CO3产生的CO2气体多 B二者产生的CO2气体一样多 CNa2CO3消耗的盐酸多 D二者消耗的盐酸一样多4关于碳酸钠和碳酸氢钠性质的下列叙述，正确的是 （ ） A在水中的溶解性：Na2CO3NaHCO3 B热稳定性：Na2CO3NaHCO3 C与盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3 DNa2CO3不能转化为NaHCO3 ，而NaHCO3可以转化为Na2CO35在一定的温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入106克无水碳酸钠，搅拌后静置，最终所得晶体的质量 （ ） A.等于106克 B.大于106克而小于286克 C.等于286克 D.大于286克6 向100 g 8% 的NaOH溶液中通入CO2气体，生成的盐的质量为13.7g时，通入CO2的质量是 （ ） A4.4 g B6.6 g C8.8 g D2.2 g7现有A、B、C、D、E五种钠的化合物，除其中一种为淡黄色外，其余均为白色粉末。已知五种物质间有如下转化关系： B + H2O + CO2 A D + H2O C + O2 A + CB + H2O E + O2 D 判断A、B、C、D、E各是什么物质，分别用化学式表示。A_B_C_D_E_。写出的关化学方程式_。8向饱和Na2CO3溶液中通入CO2会有沉淀析出，其原因为_ _。9有Na2CO3和NaHCO3的混合物13.7g与足量盐酸充分反应后放出3.36L CO2气体(标准状况)。求混合物中Na2CO3的质量分数。10有Na2CO3和NaHCO3的混合物一份，充分加热后，质量减轻2.2 g，加热后的残留固体与足盐酸反应后放出3.36L CO2气体(标准状况)。求混合物中Na2CO3的质量分数。 离子反应 一、电解质电解质_溶于_或_状态下能导电的_。(例：酸、碱、盐)实验：物质的量浓度都为0.1 mol/L的下列溶液 的导电性 （1）盐酸 ：导电性_；（2）醋酸：导电性_；（3）氨水：导电性_； （4）NaCl：导电性_；（5）NaOH：导电性_；（6）MgCl2：导电性_。强电解质弱电解质定义化合物种类电离条件电离程度溶液里的粒子物质类别实例练习：1下列物质中，能导电的是 ，属于强电解质的是 ，属于非电解质的是 。（填序号）Cu、液氨、蒸馏水、氯化钠晶体、硫酸溶液、干冰、BaSO4、金刚石2写出下列物质在水中的电离方程式： NaOH _；H2SO4_； Al2(SO4)3 _；CH3COOH_； NH3H2O_；NaHSO4_； NaHCO3_；H2S _ 。二、离子反应：有_参加的化学反应。有电解质溶液参与的反应本质上是_反应。 离子方程式：用实际参加反应离子的符号表示的化学方程式。 例：NaOH和盐酸反应；KOH与硫酸反应；氢氧化钡与硝酸反应；离子方程式为： OH+ H= H2O 硫酸与氯化钡溶液反应；硫酸钠溶液与硝酸钡溶液反应；硫酸钾溶液与氢氧化钡溶反应；离子方程式为： Ba2+ SO42= BaSO4可见，离子方程式可以