内容正文:
章末综合提升
优化探究
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
一、钠及其化合物
重要反应:
写出下列反应的离子方程式:
①Na和H2O的反应 。
②Na2O2和H2O的反应 。
③NaH和水的反应 。
④向NaOH溶液中通入过量CO2 。
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
NaH+H2O===Na++OH-+H2↑
OH-+CO2===HC
⑤向Na2CO3溶液中通入过量CO2
。
⑥将NaHCO3溶液和NaOH溶液等物质的量混合
。
⑦将NaHCO3溶液与足量澄清石灰水混合
。
⑧将NaHCO3溶液与少量澄清石灰水混合
。
C+CO2+H2O===2HC
HC+OH-===C+H2O
HC+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
2HC+Ca2++2OH-===CaCO3↓+C+2H2O
二、氯及其化合物
重要反应:
写出下列反应的离子方程式:
①Cl2和H2O的反应 。
②Cl2和NaOH溶液的反应 。
③将浓盐酸和MnO2混合加热 。
④将浓盐酸与“84”消毒液混合 。
Cl2+H2O⥫⥬H++Cl-+HClO
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O
Cl-+ClO-+2H+===Cl2↑+H2O
⑤将浓盐酸与KClO3溶液混合 。
⑥向KMnO4固体滴加浓盐酸
。
⑦向漂白粉溶液中通入CO2气体
。
6H++5Cl-+Cl===3Cl2↑+3H2O
2Mn+16H++10Cl-===2Mn2++5Cl2↑+8H2O
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO
三、以物质的量为中心的物理量之间的转换与一定物质的量浓度溶液的配制
1.常用化学计量之间的关系
2.配制100 mL 0.40 mol·L-1氯化钠溶液实验操作示意图
一、氯及其化合物
1.(2022·广东卷)实验室用MnO2和浓盐酸反应生成Cl2后,按照净化、收集、性质检验及尾气处理的顺序进行实验。下列装置(“→”表示气流方向)不能达到实验目的的是 ( )
D
Cl2通过饱和食盐水除去混有的HCl,再通过浓硫酸除去混有的水蒸气,A项正确;Cl2密度比空气大,应用向上排空气法收集,B项正确;干燥的红布条不褪色,湿润的红布条褪色,证明氯气没有漂白性,氯气与水反应生成的某种产物有漂白性,C项正确;多余的Cl2应用氢氧化钠溶液吸收,D项错误。
2.(2021·广东卷,节选)含氯物质在生产生活中有重要作用。1774年,舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)的过程中,将它与浓盐酸混合加热,产生了一种黄绿色气体。1810年,戴维确认这是由一种新元素组成的单质,并命名为chlorine(中文命名“氯气”)。
(1)实验室沿用舍勒的方法制取Cl2的化学方程式为
。
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(1)软锰矿与浓盐酸在加热条件下反应制取氯气的化学方程式为MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
(2)实验室制取干燥Cl2时,净化与收集Cl2所需装置的接口连接顺序(按气流方向)为 (填字母)。
cdbae
(2)制备的氯气中含有杂质气体HCl、H2O,先用饱和食盐水除去HCl,而后用浓H2SO4干燥,再用向上排空气法收集Cl2,同时用NaOH溶液吸收多余的Cl2,故所需装置的连接顺序是cdbae。
(3)某氯水久置后不能使品红溶液褪色,可推测氯水中 已分解。检验此久置氯水中Cl-存在的操作及现象是____________________
。
HClO
中,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀
取少量久置氯水于试管
(3)新制氯水中含有的HClO具有漂白性,久置氯水失去漂白性,说明HClO已分解,检验此久置氯水中的Cl-的操作与现象是取少量久置氯水于试管中,滴加稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
3.(2020·全国Ⅲ卷,节选)氯可形成多种含氧酸盐,广泛应用于杀菌、消毒及化工领域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和NaClO,探究其氧化还原性质。
回答下列问题:
(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是 ,a中的试剂为 。
圆底烧瓶
饱和食盐水
由题干信息及装置图分析各装置的作用,a装置用于除杂,b装置用于制备氯酸钾,c装置用于制备次氯酸钠,d装置用于尾气处理。
(1)盛放MnO2粉末的仪器是圆底烧瓶。产生的氯气中混有氯化氢杂质,除掉氯化氢需要将气体通过饱和食盐水。
(2)b中采用的加热方式是 ,c中化学反应的离子方程式是 ,采用冰水浴冷却的目的是 。
水浴加热
Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O
避免生成NaClO3
(2)b装置的加热方式为水浴加热。c装置中氯气与氢氧化钠发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-===ClO-+Cl-+H2O。根据b、c装置水浴温度的不同推知,生成氯酸盐时需要酒精灯加热,生成次氯酸盐时需要冰水冷却,所以采用c中冰水浴冷却的目的是避免氯酸钠的生成。
(3)d的作用是 ,可选用试剂 (填字母)。
A.Na2S B.NaCl
C.Ca(OH)2 D.H2SO4
吸收尾气(Cl2)
AC
(3)d是尾气处理装置,吸收氯气可以用硫化钠溶液或氢氧化钙及其浊液。
二、物质的量
4.(2022·海南卷)在2.8 g Fe中加入100 mL 3 mol/L HCl,Fe完全溶解。NA代表阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是( )
A.反应转移电子为0.1 mol
B.HCl溶液中Cl-数为3NA
C.2.8 g 56Fe含有的中子数为1.3NA
D.反应生成标准状况下气体3.36 L
A
2.8 g Fe的物质的量为0.05 mol;100 mL 3 mol·L-1HCl中H+和Cl-的物质的量均为0.3 mol,两者发生反应后,Fe完全溶解,而盐酸过量,据此分析。A.Fe完全溶解生成Fe2+,该反应转移电子0.1 mol,A正确;B.HCl溶液中Cl-的物质的量为0.3 mol,因此,HCl溶液中Cl-数为0.3NA,B不正确;C.56Fe 的质子数为26、中子数为30,2.8 g 56Fe的物质的量为0.05 mol,因此,2.8 g 56Fe含有的中子数为1.5NA,C不正确;D.反应生成H2的物质的量为0.05 mol,在标准状况下的体积为1.12 L ,D不正确。
5.(高考题组合)设NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述正确的是( )
A.1 mol·L-1 HCl溶液中,HCl分子的数目为NA
B.22.4 L氢气中,H2分子的数目为NA
C.180 g葡萄糖(C6H12O6)中,C原子的数目为6NA
D.23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA
C
HCl在水溶液中完全电离成H+与Cl-,没有HCl分子,A错误;未给出温度和压强,不能计算H2分子的数目,B错误;葡萄糖的分子式为C6H12O6,故180 g葡萄糖分子的物质的量为1 mol,C原子的数目为6NA,C正确;23 g Na的物质的量为1 mol,钠与足量的水反应生成氢气的关系式为2Na~H2,故1 mol Na应对应生成0.5 mol H2,H2分子数目应为0.5NA,D错误。
$$