《海水中的重要元素-钠和氯 章末总结探究课》教案

PAGE1．钠及其化合物涉及的主要反应有(写化学方程或离子方程式)①Na和H2O反应：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑；②Na在空气中燃烧：2Na＋O2eq\o(=,\s\up10(△))Na2O2；③Na2O2和H2O反应：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑；④Na2O2和CO2反应：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2；⑤向NaOH溶液中通入过量CO2：OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)；⑥将Na2CO3溶液与石灰乳混合：COeq\o\al(2－,3)＋Ca(OH)2=CaCO3＋2OH－；⑦向Na2CO3稀溶液中通入过量CO2：COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)；⑧将NaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O；⑨将NaHCO3溶液与澄清石灰水等物质的量混合：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑩将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。2．常用化学计量之间的关系3．氯及其化合物涉及的主要反应有(写化学方程式或离子方程式)①Cl2与水反应：Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO②制漂白液：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O③制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O④实验室制Cl2：MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up10(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O⑤次氯酸分解：2HClOeq\o(=,\s\up10(光),\s\do10())2HCl＋O2项目任务——过氧化钠与CO2反应原理的实验探究【探究目的】探究Na2O2与CO2反应的条件及反应原理。【项目情境】实验1：用脱脂棉包住一些Na2O2粉末放在石棉网上，向脱脂棉上滴几滴水，一会脱脂棉剧烈燃烧。实验2：用脱脂棉包住一些Na2O2粉末放在石棉网上，用干净消毒的玻璃管插入脱脂棉中吹气，一会脱脂棉剧烈燃烧。上述实验1可以说明Na2O2与H2O反应放出O2同时放热，那么实验2可以说明Na2O2与CO2反应放出O2同时放热吗？【探究过程】1．实验装置设计如下2．实验步骤及现象步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。现象为带火星的木条不复燃。步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处。现象为带火星的木条复燃。【实验探究】探究1写出①装置中的离子方程式，盐酸用稀硫酸代替可以吗？为什么？提示：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O，不可以，CaCO3与H2SO4反应生成的CaSO4微溶，覆盖在CaCO3表面，阻止反应进行。探究2②③装置中试剂的作用分别是什么？提示：吸收CO2中的HCl气体，干燥CO2气体。探究3步骤2中发生的反应可能有哪些？写出化学方程式。提示：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。探究4步骤1得出的结论是什么？提示：干燥的CO2与Na2O2不反应。探究5步骤2能说明Na2O2在H2O的作用下与CO2反应吗？为什么？提示：不能，因为CO2中H2O与Na2O2反应生成了O2，不能说明CO2与Na2O2反应生成O2。探究6需要什么实验，才能说明在H2O的作用下，CO2与Na2O2反应？提示：取装置⑤反应后的少量固体，加入稀盐酸，然后将生成的气体通入澄清石灰水中，看是否变得浑浊。【探究结论】Na2O2在H2O的作用下与CO2可以反应；Na2O2与干燥的CO2不能反应。【素养解读】通过本项目探究，了解Na2O2与CO2反应的原理，培养学生“科学探究与创新意识”的核心素养。第二章测评一、选择题(本题包括10个小题,每小题6分,共60分,每小题只有1个选项符合题意)1.在同温同压条件下,分子数相同的任意两种气体,它们的()A.体积都是22.4LB.密度相同C.所占体积相同D.原子数目相同答案:C解析:同温、同压下,两种气体分子数相同,其物质的量相同,所占体积相同,但不一定是22.4L;两种气体分子中的原子数不一定相同;两种气体的摩尔质量不一定相同,密度不一定相同。2.下列各组中的两种物质作用,反应条件或者反应物用量改变,不会引起产物种类改变的是()A.Na与O2B.NaOH与CO2C.Na2O2与CO2D.Na2CO3与H2O答案:C解析:钠与氧气反应,在常温时生成氧化钠,加热条件下生成过氧化钠;氢氧化钠与二氧化碳反应,二氧化碳不足时生成碳酸钠,二氧化碳过量时生成碳酸氢钠;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,与反应条件和用量都无关;Na2CO3与H2O反应可生成带不同结晶水的碳酸钠晶体,如Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、Na2CO3·10H2O。3.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射很长一段时间后,试管中剩余的气体约占试管容积的()A.1B.1C.2D.1答案:D解析:氯气溶于水发生反应:Cl2+H2OHCl+HClO。由于次氯酸不稳定,光照分解生成氯化氢和氧气,即2HClO2HCl+O2↑,总反应相当于:2Cl2+2H2O4HCl+O2,所以长时间照射后,试管中最后剩余气体的体积约占试管容积的12。4.下列实验现象与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是()A.将NaHCO3固体加入新制氯水中,有无色气泡产生(H+)B.新制氯水使红色布条褪色(HCl)C.新制氯水使碘化钾淀粉试纸变蓝(Cl2)D.向氯水中滴加AgNO3溶液有白色沉淀产生(Cl-)答案:B解析:氯水中含有H+,能与NaHCO3反应生成CO2气体;HClO具有强氧化性,能氧化有色布条而使其褪色,HCl无漂白性;Cl2能将碘离子氧化为碘单质,淀粉遇碘单质变蓝;Cl-与Ag+反应生成氯化银白色沉淀。5.下列装置应用于实验室制氯气并回收氯化锰的实验,能达到实验目的的是()A.用装置甲制取氯气B.用装置乙除去氯气中的少量氯化氢C.用装置丙分离二氧化锰和氯化锰溶液D.用装置丁蒸干氯化锰溶液制MnCl2·6H2O答案:C解析:浓盐酸与二氧化锰反应制氯气需要加热,A项错误;除去氯气中的少量氯化氢应用饱和食盐水,且导气管应长进短出,B项错误;二氧化锰不溶于水,氯化锰溶于水,可用过滤的方法分离,C项正确;加热蒸干,MnCl2·6H2O会脱水,最终得不到目标产物,应该用冷却热饱和溶液的方法,D项错误。6.用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是()A.磷酸(H3PO4)的摩尔质量(单位:g·mol-1)与NA个磷酸分子的质量(单位:g)在数值上相等B.NA个氮分子和NA个氢分子的质量比等于14∶1C.32g臭氧所含的原子数目为2NAD.常温常压下,0.5NA个一氧化碳分子所占的体积是11.2L答案:D解析:H3PO4的摩尔质量是98g·mol-1,NA个H3PO4的质量是98g,A项正确;NA个分子的物质的量是1mol,故其质量之比是28g∶2g=14∶1,B项正确;32g臭氧中氧原子的物质的量是2mol,所含的原子数为2NA,C项正确;0.5molCO气体在标准状况下的体积是11.2L,而题目条件是“常温常压”,D项错误。7.某金属氯化物MCl240.5g,含有0.6molCl-,则金属M的摩尔质量为()A.135g·mol-1B.24g·mol-1C.56g·mol-1D.64g·mol-1答案:D解析:n(MCl2)=0.6mol2=0.3mol,M(MCl2)=40.5g0.3mol=135g·mol-1。M的摩尔质量为135g·mol-1-71g8.配制一定物质的量浓度的Na2CO3溶液时,下列各项中,导致浓度偏小的是()A.在用天平称量时,托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,形成了少量结晶水合物B.Na2CO3溶解时放出热量,未冷却至室温立即配制溶液C.用蒸馏水洗涤用于溶解Na2CO3固体的烧杯和玻璃棒,并将洗涤液也注入容量瓶D.定容时,俯视瓶颈刻度线答案:A解析:托盘里的部分Na2CO3吸收了水分,称量的Na2CO3的实际质量偏小,配制的溶液的浓度偏小;Na2CO3溶解时放出热量,未冷却至室温立即配制溶液,此时溶液的体积受热膨胀变大,冷却后体积偏小,溶液的浓度偏大;C无影响;定容时,俯视瓶颈刻度线,液体的体积偏小,浓度偏大。9.有K2SO4和Al2(SO4)3的混合液,已知其中Al3+的物质的量浓度为0.4mol·L-1,SO42-的物质的量浓度为0.7mol·L-1A.0.2mol·L-1B.0.16mol·L-1C.0.12mol·L-1D.0.24mol·L-1答案:A解析:根据溶液中电荷守恒,有3c(Al3+)+c(K+)=2c(SO42-),即3×0.4mol·L-1+c(K+)=2×0.7mol·L-1,解得c(K+)=0.2mol·10.为比较碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性,某兴趣小组设计了如下套管实验。下列说法或做法中不科学的是()A.甲为小苏打,乙为纯碱B.要证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球C.加热不久就能看到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊D.实验过程中没有发现A烧杯中的澄清石灰水变浑浊答案:C解析:Na2CO3受热不易分解,而NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2和H2O。大试管中温度高于小试管,甲应为NaHCO3,乙为Na2CO3,A中澄清石灰水不变浑浊,B中澄清石灰水变浑浊,A、D两项正确,C项错误;无水硫酸铜粉末吸水得到蓝色硫酸铜晶体,可证明有H2O产生,B项正确。二、非选择题(共4小题,共40分)11.(6分)(1)设一个12C原子的质量为ag,一个R原子的质量为bg,阿伏加德罗常数的值为NA,则R的相对原子质量可以表示为或。

(2)在500mL0.2mol·L-1Na2SO4溶液中所含Na+的数目为,从中取出10mL,其中SO42-(3)将10.6gNa2CO3溶于水配成1L溶液。向该溶液中加入一定量NaCl固体,使溶液中Na+的物质的量浓度为0.4mol·L-1(假设溶液体积不变),需加入NaCl质量为,Cl-的物质的量浓度为。

答案:(1)12ba(2)0.2NA2×10-3(3)11.7g0.2mol·L-1解析:(1)相对原子质量是以一个12C原子质量的112为标准的,所以R的相对原子质量为ba12=12ba;根据摩尔质量的定义,R的摩尔质量为bg×NAmol-1=bNAg·mol-1(2)n(Na2SO4)=0.5L×0.2mol·L-1=0.1mol,n(Na+)=0.2mol,Na+数目为0.2NA;取出的10mL溶液中,n(SO42-)=0.2mol·L-1×0.01L=2×1(3)n(Na2CO3)=10.6g106g·mol-1=0.1mol,c(Na2CO3)=0.1mol1L=0.1mol·L-1,c(CO32-)=0.1mol·L-1。加入NaCl,根据电荷守恒c(Cl-)=c(Na+)-2c(CO32-)=0.4mol·L-1-2×0.1mol·L-1=0.2mol·L-1,n(NaCl)=n(Cl-)=0.2mol·L-1×1L=0.2mol,m(NaCl)=0.2mol×58.5g·mol-1=1112.(10分)某学习小组设计了用氧化浓盐酸的方法制取氯气的实验,其实验装置如下图:(1)写出圆底烧瓶中发生反应的离子方程式:。

(2)如果将过量的二氧化锰与20mL12mol·L-1的盐酸混合加热,充分反应后生成的氯气明显少于0.06mol。其主要的原因有:①;②。

(3)L的作用是;B的作用是。

(4)为了提高浓盐酸的利用率,你对实验的建议是。

答案:(1)MnO2+4H++2Cl-Mn2++2H2O+Cl2↑(2)①随着反应的进行,盐酸变稀,稀盐酸不能与MnO2反应②反应过程中有部分HCl挥发而损失(3)平衡压强,使浓盐酸能顺利滴下利用氯气在饱和食盐水中溶解度很小的性质而贮存氯气(4)将浓盐酸慢慢滴下;加热时用小火慢慢加热等解析:(1)实验室制取氯气的化学方程式为4HCl(浓)+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2↑,HCl、MnCl2可拆分。(2)随着反应的进行,浓盐酸变稀,反应停止;同时HCl挥发而损失。(3)随着反应的进行,烧瓶内气体增多,导致瓶内气压增大,分液漏斗中浓盐酸就不能顺利流下,增加装置L后,可使烧瓶和分液漏斗内气压一致,浓盐酸能顺利滴下;B装置利用氯气在饱和食盐水中溶解度很小的性质而收集氯气。(4)提高浓盐酸利用率,可将浓盐酸慢慢滴下,使之充分反应;也可用小火慢慢加热,减少HCl挥发。13.(12分)下图为实验室某浓盐酸试剂瓶标签上的有关数据,试根据标签上的有关数据回答下列问题:盐酸化学式:HCl相对分子质量:36.5密度:1.19g·cm-3溶质的质量分数:36.5%(1)该浓盐酸中溶质的物质的量浓度为mol·L-1。

(2)取用任意体积的该盐酸时,下列物理量中不随所取体积的多少而变化的是。

A.溶液中溶质的物质的量B.溶液的浓度C.溶液中Cl-的数目D.溶液的密度(3)某学生欲用上述浓盐酸和蒸馏水配制500mL物质的量浓度为0.400mol·L-1的稀盐酸。①该学生需要量取mL上述浓盐酸进行配制。

②在配制过程中,下列实验操作对所配制的稀盐酸的物质的量浓度有何影响?(在括号内填A表示“偏大”,填B表示“偏小”,填C表示“无影响”)Ⅰ.用量筒量取浓盐酸时俯视观察凹液面()。Ⅱ.定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面下降,再加适量的蒸馏水()。(4)若用HCl气体溶于水制成上述浓盐酸,则在1L水中需溶解标准状况下的HCl的体积为L。(计算结果保留整数)

答案:(1)11.9(2)BD(3)16.8BB(4)353解析:(1)c(HCl)=1000mL×1.19g·cm-3(2)溶液的浓度和密度不随所取量的多少而变化。(3)根据c(浓)×V(浓)=c(稀)×V(稀),则取浓盐酸的体积V(浓)=0.400mol·L-1×0(4)设所需的HCl的物质的量为x,HCl的质量为x×36.5g·mol-1,1L