第二章海水中的重要元素钠和氯（单元复习讲义）（原卷版）

第二章海水中的重要元素——钠和氯一、物质的性质及转化1.原子结构与物质性质的关系以钠和氯气为例，运用元素的原子结构知识解释物质的性质。物质微观视角宏观视角原子结构

得失电子单质表现的性质具体主要化学性质钠

从钠的原子结构来看，原子最外电子层上有1个电子，在化学反应中很容易失去电子以达到稳定结构。钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。钠主要化合价+1。与氧气等非金属反应；与水反应；与盐及其溶液反应氯气从氯的原子结构来看，原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到电子以达到稳定结构。氯的化学性质非常活泼，表现出很强的氧化性。氯的最高价+7、最低价1。氯气也可以表现出还原性。与金属、非金属单质反应；与水反应；与碱反应；与盐及其溶液反应2.从物质的化合价和类别掌握物质的化学性质及转化专题一、钠及其化合物之间的转化（1）钠及其化合物的“价—类二维图”结合钠及其化合物转化关系的二维图，写出重要反应的化学方程式①新切开的金属钠变暗：。②在坩埚中加热金属钠：。③金属钠着火不能用水灭火的原因：。④Na2O2可作为呼吸面具的氧气来源：。⑤少量的CO2通入NaOH溶液中(并改写成离子方程式)：、CO2＋2OH－===COeq\o\al(2－,3)＋H2O。⑥足量的CO2通入NaOH溶液中(并改写成离子方程式)：；。⑦证明小苏打热稳定性差的反应：。⑧除去NaHCO3溶液中的Na2CO3的方法(并改写成离子方程式)：；COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2HCOeq\o\al(－,3)。⑨除去Na2CO3溶液中的NaHCO3的方法(并改写成离子方程式)：；。（2）钠及其化合物的转化请选择钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠中的一种或几种，列表总结其物理性质、化学性质和用途等。钠及其化合物方程式书写练习序号反应条件化学反应方程式或离子方程式1钠在常温下被空气氧化2钠在加热时被空气氧化3钠与硫混合研磨生成Na2S4钠在氯气中燃烧5钠与水的反应6钠与硫酸铜溶液的反应7钠与氯化铁溶液的反应8钠与氯化铵溶液的反应9钠与熔融的四氯化钛的反应10工业制备金属钠11氧化钠与水的反应12氧化钠与二氧化碳的反应13氧化钠与盐酸的反应14过氧化钠与水的反应15过氧化钠与二氧化碳的反应16过氧化钠与二氧化硫的反应17向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸18向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液19向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳20碳酸氢钠受热分解21碳酸氢钠与盐酸反应22碳酸氢钠与氢氧化钠反应23侯氏制碱法的反应原理（3）学习钠的性质应注意的几个要点①钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。②取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。③钠与溶液反应的共同现象a.浮：钠浮在液面上；b.熔：钠熔化成光亮的小球；c.游：在液面上不停地游动直至反应完全；d.响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。④钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。（4）Na2O2与H2O、CO2的反应规律电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝28g·mol－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2g·mol－1×n(H2O)（5）Na2CO3和NaHCO3性质的应用①Na2CO3、NaHCO3的鉴别a.固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。b.溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。I.沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。II.气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。III.测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。②Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法INa2CO3(s)(NaHCO3)加热法IINaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2IIINa2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液【典例1】A～H为中学化学中常见的物质，其转化关系如图所示，其中“○”代表化合物，“□”代表单质，A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂，G为淡黄色固体，C在通常状况下为无色液体，F为金属单质。请回答下列问题：（1）G的化学式为______________，每生成1个G转移电子________个。（2）反应①②③④中________(填序号)属于氧化还原反应。（3）写出下列反应的化学方程式。A→B＋C＋D：____________________________________，F＋C：___________________________________________。【典例2】有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：①WX＋H2O＋CO2↑②Z＋CO2→X＋O2③Z＋H2O→Y＋O2↑④X＋Ca(OH)2→Y＋CaCO3↓试回答下列问题：（1）W、X、Y、Z的化学式分别是W：________、X：________、Y：________、Z________。（2）以上4个化学反应，属于氧化还原反应的是______________(填反应序号)，反应中氧化剂是__________(写化学式)，还原剂是____________(写化学式)。（3）若④反应在溶液中进行，写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式：①离子方程式：。②化学方程式：。【课堂练习】1．如图所示，甲、乙、丙、丁分别代表Na2CO3、NaOH、NaHCO3、CO2四种物质中的一种，a、b、c、d、e、f分别表示两种物质间的转化关系。对于图中两种物质间的转化，通过一步反应就能实现的有()A．只有a、b、c、dB．只有b、c、d、eC．只有c、d、e、fD．a、b、c、d、e、f2．下列各组的两物质相互反应时，改变反应条件(温度、反应物用量比等)，反应的产物并不改变的是()A．Na和O2B．NaOH溶液和CO2C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2专题二、氯气及含氯化合物的性质及转化（1）氯及其化合物的“价——类二维图”以含不同价态同种元素的物质间的转化为线索，认识氯及其化合物。（2）氯气及其化合物的转化关系氯及其化合物方程式书写练习序号反应条件化学反应方程式或离子方程式1钠在氯气中燃烧2铜在氯气中燃烧3铁在氯气中燃烧4氢气在氯气中燃烧5氢气与氯气光照爆炸6磷在氯气中燃烧7氯气与水的反应8次氯酸见光分解9氯气通入石灰乳制漂白粉10氯气通入氢氧化钠溶液11氯气通入热的氢氧化钠溶液12向次氯酸钙溶液通入少量二氧化碳13向次氯酸钙溶液通入过量二氧化碳14向次氯酸钙溶液加入稀盐酸15向次氯酸钙溶液加入浓盐酸16向氯化钠、次氯酸钠混合液中加稀硫酸17向氯化钠、氯酸钠混合液中加稀硫酸18向硫化钠溶液中通入氯气19向碘化钾溶液中通入氯气20向氯水中通入二氧化硫21向双氧水中通入氯气22氨气和少量氯气反应23氨气和过量氯气反应24向碳酸氢钠溶液中通入氯气25向亚硫酸钠溶液中通入氯气26二氧化锰与浓盐酸共热27氯酸钾与浓盐酸反应28高锰酸钾与浓盐酸反应29硝酸银与氯化钠反应（3）基于性质，认识实验室制取物质的方法，了解物质的用途。请以氯气为例进行说明。实验室制取氯气的方法【特别提醒】实验室制取氯气的注意事项（1）反应物的选择：必须用浓盐酸，稀盐酸与MnO2不反应，且随着反应的进行，浓盐酸变为稀盐酸时，反应停止，故盐酸中的HCl不可能全部参加反应。（2）加热温度：不宜过高，以减少HCl挥发。（3）实验结束后，先使反应停止并排出残留的Cl2后，再拆卸装置，避免污染空气。（4）尾气吸收时，用NaOH溶液吸收Cl2，不能用澄清石灰水吸收，因为澄清石灰水中含Ca(OH)2的量少，吸收不完全。【典例3】1．某化学兴趣小组同学利用以下装置制备氯气并对氯气的性质进行探究。（1）有关氯气、氯水和氯离子的性质，下列说法正确的是________A．氯水的颜色呈浅黄绿色，说明氯水中含有Cl2B．Cl－和Cl2都具有很强的氧化性C．新制氯水可以用来杀菌消毒是因为生成强酸次氯酸D．将新制氯水滴入AgNO3溶液，会出现白色沉淀（2）仪器a的名称为________，装置B中饱和食盐水的作用是___、___________________________________。（3）a中反应的离子方程式为_____________________________。（4）装置D中的实验现象为_________________，装置E中的实验现象为_______________________。（5）整套实验装置存在着明显缺陷，你的改进措施是_______________________________________。（4）氯水的组成及性质在应用中的常见误区①氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。②制取氯水的反应为Cl2＋H2O=HCl＋HClO，反应中Cl2既是氧化剂，又是还原剂，且1molCl2参加反应，转移电子数为NA。③Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。④ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SOeq\o\al(2－,3)等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。【典例4】1.部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示(其中d、e为钾盐)。下列推断不合理的是()A．液态b可储存在钢瓶中B．一定条件下，c、e都能分解生成O2C．a、e在水溶液中能大量共存D．向c的水溶液中滴加紫色石蕊溶液，溶液先变红后褪色2.如图为氯及其化合物的价类二维图。（1）(2分)填写二维图缺失的类别A________和B的化学式：________________。（2）(4分)某同学利用以下试剂研究HCl的性质，进行了如下预测：a．NaClO b．Fec．NaOH d．KMnO4e．AgNO3从物质类别上看，HCl属于________，可能与________(填字母，下同)发生反应；从化合价角度看，Cl－具有________性，可能与________发生反应。（3）某工厂用NaCl溶液制备氯气，其化学原理为如下反应：eq\x()H2O＋eq\x()NaCleq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋eq\x()NaOH＋eq\x()①(3分)请将上述化学方程式补充完整，并用单线桥表示电子转移的方向和数目。②(3分)反应中NaCl作________剂，理由是_______________________________。【课堂练习】1．部分含氯物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是()A．物质b可使湿润的有色布条褪色B．物质e只有氧化性C．c可能是漂白粉的有效成分D．c、e分别与a的浓溶液混合均可制备b2.如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质，其中C为气态单质，D为黄绿色气体，E为固态单质，它们存在如下转化关系，反应中生成的水及次要产物均已略去。（1）写出有关物质的化学式：F____________，H____________。（2）指出MnO2在相关反应中的作用：反应①中是________剂，反应②中是________剂。（3）若反应①是在加热条件下进行的，则A是________；若反应①是在常温条件下进行的，则A是________。（4）写出B与MnO2共热获得D的化学方程式：______________________。3．用如图装置进行实验：加热钠至熔化后，停止加热并通入氯气，钠剧烈燃烧并生成大量白烟。以下叙述错误的是()A．钠着火燃烧产生苍白色火焰B．反应生成的大量白烟是氯化钠固体小颗粒C．棉花球处发生的化学反应是Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2OD．可在棉花球右侧用湿润的淀粉­碘化钾试纸判断氯气是否被碱液完全吸收4．下列实验过程中，不会产生气体的是()5．将0.2molMnO2和50mL12mol/L盐酸混合后加热，反应完全后向留下的溶液中加入足量AgNO3溶液，生成AgCl沉淀的物质的量为(不考虑盐酸的挥发)()A．等于0.3molB．小于0.3molC．大于0.3mol，小于0.6molD．等于0.6mol6.氯水中含有多种成分，因而具有多种性质，根据氯水分别与如图四种物质发生的反应填空(a、b、c、d重合部分代表物质间反应，且氯水足量)。（1）能证明氯水具有漂白性的是____(填“a、b、c或d)。（2）c过程中的现象是__________________________________，b过程中反应的离子方程式为________________________。（3）a过程中反应的化学方程式为______________________。二、宏观物质与微观粒子间的计量关系专题三、以物质的量为中心的各物理量间的换算1.物质的量宏观物质的计量（如质量、体积）与微观粒子的计量（如数目）间可通过物质的量联系在一起。【典例5】（1）某双原子分子构成的气体，其摩尔质量为Mg·mol－1，该气体的质量为mg，阿伏加德罗常数为NA，则：①该气体在标准状况下的体积为L；②该气体在标准状况下的密度为g·L－1；③该气体所含的原子总数为个；④该气体一个分子的质量为g。（2）如果ag某气体中含有的分子数为b，则cg该气体在标准状况下的体积是。（3）标准状况下，1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L。该气体的摩尔质量是。2.物质的量浓度3.物质的量浓度溶液的配制4.一些常见误差分析引起误差的错误操作因变量cBnBV称量砝码生锈增大——偏高药品、砝码左右位置颠倒，且称量中用到游码减小——偏低称量易潮解的物质时间过长减小——偏低量取用量筒量取液体溶质时，仰视读数增大——偏高用量筒量取液体溶质时，俯视读数减小——偏低量取液体溶质时量筒内有水减小——偏低溶解、洗涤、移液溶解搅拌时有溶液溅出减小——偏低转移时有液体溅出减小——偏低未洗涤烧杯和玻璃棒减小——偏低洗涤量取浓溶液的量筒并将洗涤液转移到容量瓶中增大——偏高溶液未冷却到室温就转移到容量瓶中——减小偏高定溶定容时水加多了，用滴管吸出减小——偏低定容、摇匀后液面下降再加水——增大偏低定容时俯视刻度线——减小偏高定容时仰视刻度线——增大偏低【典例6】以配制480mL1mol·L－1NaOH溶液为例，所需容量瓶的规格：________。（1）计算(填写计算过程与结果)：m(NaOH)＝____________________________________。（2）称量：根据计算结果，称量固体质量。（3）溶解：将称量好的固体放入烧杯中，加适量蒸馏水溶解，并用______搅拌；溶解过程中玻璃棒的作用为_______________。（4）转移(移液)：①移液前需要将溶液冷却至室温。②移液中玻璃棒的作用为_____。（5）洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁和玻璃棒2~3次，将洗涤液也都注入容量瓶（6）定容：①将蒸馏水注入容量瓶，在液面离容量瓶颈刻度线下________时，改用胶头滴管滴加蒸馏水。②定容时要平视刻度线，至凹液面最低处与刻度线_____。（7）摇匀：盖好瓶塞，上下反复颠倒，摇匀。（8）误差分析，下列哪些操作会产生误差？对配制溶液浓度产生怎样的影响？（填“偏大”、“偏小”、“无影响”。）①引流时有少许液体溅出容量瓶外_______②定容后摇匀，液面低于刻度线，不施加措施_______③定容时加水高于刻度线，将多余液体吸出_______④用于溶解的小烧杯未洗涤_______⑤定容时俯视_______【课堂练习】1．下列各组物质中，所含原子数最多的是()A．0.4molO2 B．4℃时，5.4mL水C．10gNe D．6.02×1023个CO2分子2．硫酸铜水溶液呈酸性，属保护性无机杀菌剂，对人畜比较安全，其同石灰乳混合可得“波尔多液”。实验室里需用480mL0.10mol/L的硫酸铜溶液，则应选用的容量瓶规格和称取溶质的质量分别为()A．480mL容量瓶，称取7.68g硫酸铜B．480mL容量瓶，称取12.0g胆矾C．500mL容量瓶，称取8.00g硫酸铜D．500mL容量瓶，称取12.5g胆矾3．在标准状况下，质量为m的气体A与质量为n的气体B的分子数相同，下列说法中不正确的是()A．气体A与气体B的相对分子质量比为m∶nB．同质量气体A与气体B的分子个数比为n∶mC．同温同压下，气体A与气体B的密度比为n∶mD．相同状况下，同体积的气体A与气体B的质量比为m∶n4．某硝酸的物质的量浓度为cmol·L－1，溶质的质量分数为a%，则此溶液的密度(g·cm－3)为()A.eq\f(63c,a)B.e