第二章 海水中重要的元素（章末复习）-2024-2025学年高一化学教学优选课件（人教版2019必修第一册）

第二章 海水中重要的元素—钠和氯 章末复习 高中化学必修第一册(2019人教版) 海水中的重要元素——钠和氯 2 宏观物质与微观粒子间的计量关系 3 1。钠及其化合物 抓住钠及其化合物的转化关系,熟悉钠及其化合物的性质与制备方法。 1.转化关系 金属单质(钠)→氧化物(氧化钠、过氧化钠)→碱(氢氧化钠)→盐(碳酸钠、碳酸氢钠) 2.部分转化关系举例 3.物质的制备方法举例 例如:通过反应②③⑥等方法都可以得到NaOH,但从工业生产的成本等诸多因素考虑,方法⑥要比方法②③优越;再如,通过反应④⑤⑧都可以制取Na2CO3,目前工业上侯氏制碱法中采用反应⑧获得 Na2CO3。 4 1。钠及其化合物 5 1。钠及其化合物 7 8 【例题1】 已知淡黄色固体X与气体A存在如下转化关系: 请回答下列问题: (1)固体X的名称为　　　　,气体A的化学式为　　　　。  (2)写出反应①的化学方程式,并指出氧化剂:　　　　　　　 　。  (3)写出反应②④的离子方程式。 反应②:　 ; 反应④　 。  (4)在反应①中,若转移1 mol电子,生成气体B的体积(标准状况下)为　　　　。  9 解析:(1)推断题重点是找突破口。本题突破口为淡黄色固体X是由金属单质与气体反应生成,则X应为Na2O2,该气体为O2,与Na2O2反应生成O2的气体A为CO2,则固体Y为Na2CO3,Na2CO3与石灰水反应生成白色沉淀CaCO3,进而根据物质的性质写出化学方程式或离子方程式。(2)Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,该反应中,Na2O2自身发生氧化还原反应,Na2O2既是氧化剂,又是还原剂。 (3)CaCO3难溶于水,写离子方程式时应保留化学式。(4)根据化学方程式2Na2O2+2CO2══2Na2CO3+O2可知,每生成1 mol O2转移2 mol电子,故转移1 mol电子,生成0.5 mol O2,标准状况下其体积为11.2 L。 答案:(1)过氧化钠　CO2 (4)11.2 L 10 2。氯及其化合物 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 1.氯气与水或碱反应时,氯气发生自身氧化还原反应,部分氯元素化合价从0价升高到+1价,部分氯元素化合价从0价降低到-1价,同时实现上述①和②的转化,在反应中,氯气既是氧化剂又是还原剂。 2.氯气具有强氧化性,在反应中易得到电子,氯元素的化合价从0价降低到-1价。氯气与大多数金属(如Na、Fe、Cu等)、非金属(如H2等)、还原性化合物等的反应都可实现上述②的转化,在反应中氯气做氧化剂。例如:反应2FeCl2+Cl2══ 2FeCl3,工业上的脱氯反应:H2O2+Cl2══2HCl+O2中,Cl2均只表现氧化性。 11 3.实验室里利用氧化剂氧化浓盐酸中的-1价氯制取氯气可实现上述③的转化,在反应中HCl做还原剂。可用作氧化剂的常见物质有MnO2、KMnO4、KClO3、O2等。 12 氯气 2。氯及其化合物 13 3．气体制备装置的一般连接顺序及选择 2。氯及其化合物 15 【例题2】 下图中,A、B、C、D是氯气或含氯的化合物。 (1)推断A、B、C、D各是什么物质(写化学式): A　 　　　　,B　　 　　　,C　 　　,D　　　。  (2)写出①~⑤各步反应的化学方程式: ①　 ,  ②　 ,  ③　 ,  ④　 ,  ⑤　 。  17 答案:(1)Cl2　Ca(ClO)2　HCl　HClO 18 3。以物质的量为中心的计算 1.物质的量与阿伏加德罗常数、气体摩尔体积、摩尔质量、物质的量浓度之间的关系 19 3.注意事项 (1)突出物质的量这一核心,它是其他物理量之间转换的桥梁和纽带。一般模式:一个物理量 物质的量 另一个物理量。 (2)换算过程中要注意单位的对应。 (3)在使用气体的摩尔体积时要注意外界的条件,如不是标准状况,则不能使用22.4 L·mol-1进行运算。 20 (4)不同状况下,同种物质的状态有可能不同。 (5)进行物质的量浓度的有关计算时,各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c= ,充分利用有关物质的量的计算公式,发挥物质的量的桥梁作用。 21 以NA为载体的计算与判断 1.已知物质的质量求粒子的数目 主要应用N= ·NA来计算,解答此类题应注意所求粒子的种类,分子的构成(是单原子分子,双原子分子,还是多原子分子)以及粒子中含有的质子数、中子数、电子数等。 (2)若题目给出气体的质量或物质的量,则粒子的数目与外界条件无关。 (3)注意某些物质分子中的原子个数。例如He为单原子分子,O3为三原子分子,P4为四原子分子。 3。以物质的量为中心的计算 22 2.已知气体的体积求粒子的数目 (1)若题目给出物质的体积,一要看是否是标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体的体积一般不为22.4 L;二要看该物质在标准状况下是不是气体,若不是气体,则无法求其物质的量和分子数;若是气体,则可求其物质的量和分子数,这与其是混合气体还是单一气体无关。 23 3.已知物质的量浓度求粒子的数目 主要应用N=c·V·NA来计算。解题时考虑物质的组成。例如1 L 0.1 mol·L-1的AlCl3溶液中含有Cl-的数目为0.3NA(数值)。 (1)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子,如1 mol O2中的分子数为NA(数值),而1 mol O2中的氧原子数为2NA(数值)。 (2)考查一定物质的量的物质中含有多少粒子(分子、原子、质子、电子等),注意看清粒子的种类,常涉及He、Ne等单原子分子,N2、O2等双原子分子及O3等多原子分子。 (3)阿伏加德罗常数具有单位(mol-1),是一个准确值,而6.02×1023是一个纯数值,是阿伏加德罗常数的近似值,计算时通常使用这个近似值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示。 24 【例题3】 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.标准状况下11.2 L水中含有0.5NA个水分子 B.物质的量浓度为0.5 mol·L-1的MgCl2溶液中,所含Mg2+的个数为0.5NA C.1 mol H2和O2的混合气体中含NA个分子 D.11.2 L NH3中所含的原子数目为2NA 解析:标准状况下水不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积22.4 L·mol-1,A项错误;未指明溶液的体积,无法计算溶质的粒子数,B项错误;1 mol气体均含NA个分子,与是否是混合气体无关,C项正确;D项未指明气体所处的状况是否为标准状况,无法计算气体的物质的量,D项错误。 C 25 【例题4】 设NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是(　　) A.常温常压下,22.4 L CO2中含有NA个CO2分子 B.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA C.标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数等于0.1NA D.分子数为NA的CO、N2混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g 解析:常温常压下,22.4 L CO2的物质的量小于1 mol,A项错误;H2O2的相对分子质量为34,1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,每个H2O2分子中含有18个电子,1.7 g H2O2中含有的电子的物质的量为0.9 mol,数目为0.9NA,B项正确;在标准状况下水不是气体,22.4 L水的物质的量不是1 mol,C项错误;1 mol CO、N2混合气体的质量为28 g,未注明混合气体所处的温度和压强,因此不能确定体积为22.4 L,D项错误。 B 26 一定物质的量浓度溶液的配制及误差分析 1.误差分析中需要注意的几个问题 (1)配制一定物质的量浓度的溶液,转移溶液时若有溶液溅出,要重新配制;定容时加蒸馏水若超过刻度线,也要重新配制。 (2)配制一定物质的量浓度的溶液时,溶液的体积由容量瓶的容积确定,因此容量瓶不必是干燥的,有少量蒸馏水不影响所配溶液的浓度。 (3)定容后必须反复颠倒摇匀,静置后液面下降是由于一部分溶液附在了管壁和塞子上,不要再加蒸馏水,否则浓度偏小。 3。以物质的量为中心的计算 27 2.容量瓶的选用 容量瓶常有50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1 000 mL等规格,瓶体上只有一个刻度线,因此只能配制与其容积相等的溶液。如果所需用量与容量瓶容积不等,应选容积稍大于所需用量的容量瓶。如需要80 mL某浓度的溶液可选用规格为100 mL的容量瓶进行配制,然后取用80 mL溶液。 28 【例题5】 用已经准确称量过的NaOH固体配制250 mL 0.2 mol·L-1 NaOH溶液。 (1)在下列实验仪器中,用不到的是　　　　(填代号)。  A.500 mL试剂瓶 B.500 mL容量瓶 C.250 mL烧杯 D.胶头滴管 (2)除上述仪器外,还需要的仪器是　　　　　　　。 (3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是　　　　　　。  (4)配制时经以下操作步骤,正确的顺序是　　　　　。  A.向盛NaOH的烧杯中加入适量蒸馏水,使固体完全溶解,并冷却至室温 B.将烧杯中的溶液小心转移到容量瓶中 C.继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1~2 cm处,改用胶头滴管小心滴加蒸馏水至凹液面底部与刻度线相切 D.用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液都小心注入容量瓶,并轻轻振荡 E.将容量瓶塞塞紧,充分摇匀 29 (5)下列情况会使所配溶液浓度偏大的是　　　。  A.没有进行上述操作中的步骤D B.加蒸馏水不慎超过刻度线 C.砝码上有杂质 答案:(1)B (2)玻璃棒、250 mL容量瓶 (3)检查容量瓶是否完好以及容量瓶口是否漏水 (4)ABDCE (5)C 30 解析:(1)配制一定物质的量浓度的溶液,所用仪器根据实验步骤选择,固体需溶解,故需用250 mL烧杯。因是配制250 mL的溶液,故不需要500 mL容量瓶,而应使用250 mL容量瓶。因容量瓶不能用来长期保存试剂,故需500 mL试剂瓶来盛装溶液。 (2)除了上述仪器中可使用的以外,还需玻璃棒和250 mL容量瓶。 (3)使用容量瓶前必须检查容量瓶是否完好以及容量瓶口是否漏水。 31 (4)配制一定物质的量浓度溶液的步骤为:计算、称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀。 32 eq \a\vs4\al(钠,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs0\al\co1(钠\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(物理性质：银白色、质软、熔点低、密度小,\a\vs4\al(化,学,性,质)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(与非金属反应\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(4Na＋O2===2Na2O；,　2Na＋O2\o(=====,\s\up20(△))Na2O2,2Na＋Cl2\o(=====,\s\up20(△))2NaCl)),与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑,　\o(――→,\s\up20(现象))浮、熔、游、响、红加酚酞,与酸反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑,与熔融盐反应：4Na＋TiCl4\o(=====,\s\up20(熔融))Ti＋4NaCl,与盐溶液反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===,　CuOH2↓＋Na2SO4＋H2↑一般先与水,反应，生成的NaOH再与盐反应)),主要用途：制钠光灯，制Na－K合金，作冶金,　工业中的还原剂等)))) eq \a\vs4\al(钠,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs0\al\co1(\a\vs4\al(钠,的,氧,化,物)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(\a\vs4\al(Na2O,白色)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(与H2O反应：Na2O＋H2O===2NaOH,与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3,与盐酸反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O,主要用途：用于制NaOH、Na2CO3等)),\a\vs4\al(Na2O2,淡黄色)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(与H2O反应：2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑,与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===,　2Na2CO3＋O2,与盐酸反应：2Na2O2＋4HCl=== ,　4NaCl＋2H2O＋O2↑,主要用途：用于制漂白剂，作供氧剂等)))),\a\vs4\al(氢氧,化钠)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(俗称：火碱、烧碱、苛性钠,碱的通性,保存：溶液盛放在细口瓶中，并用橡胶塞塞紧)))) eq \a\vs4\al(钠,及,其,化,合,物)eq \b\lc\{(\a\vs0\al\co1(\a\vs4\al(碳,酸,钠)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(工业制法侯氏制碱法：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓,　＋NH4Cl，2NaHCO3\o(=====,\s\up20(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O,\a\vs4\al(化,学,性,质)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(与酸反应\b\lc\{\rc\ (\a\vs0\al\co1(Na2CO3＋HCl少量===NaHCO3＋NaCl,Na2CO3＋2HCl足量===2NaCl＋CO2↑＋H2O)),与某些碱反应：Na2CO3＋CaOH2===CaCO3↓＋2NaOH,与某些盐反应：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl,与CO2、H2O反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3)),主要用途：用于玻璃、肥皂、洗涤剂等工业)))) eq \a\vs4\al(钠,及,其,化,合,物) eq \b\lc\{(\a\vs0\al\co1(\a\vs4\al(碳酸,氢钠)\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(与酸反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑,与某些碱反应\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(2NaHCO3＋CaOH2少量===,　CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3,NaHCO3＋CaOH2过量===,　CaCO3↓＋H2O＋NaOH)),不稳定性：2NaHCO3\o(=====,\s\up20(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑,主要用途：作发酵剂，制灭火器，医疗上用于治,　胃酸过多)),\a\vs4\al(焰色,试验)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(焰色是某些金属元素特有的性质，属于物理变化，,　注意实验操作,常见金属元素的焰色：钠黄色，钾紫色，需透过,　蓝色钴玻璃观察)))) (2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,氧化剂是Na2O2 (3)Ca2++CCaCO3↓　 CaCO3+2H+Ca2++H2O+CO2↑ MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O(舍勒法制氯气), 2KMnO4+16HCl(浓)2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O, KClO3+6HCl(浓)KCl+3Cl2↑+3H2O, 4HCl+O22H2O+2Cl2(狄肯法制氯气)。 eq \b\lc\{(\a\vs0\al\co1(Cl2的实验室制法：MnO2＋4HCl浓\o(=====,\s\up20(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O,Cl2的化学性质\b\lc\{(\a\vs0\al\co1(与金属反应\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(2Na＋Cl2\o(=====,\s\up20(△))2NaCl,2Fe＋3Cl2\o(=====,\s\up20(△))2FeCl3,Cu＋Cl2\o(=====,\s\up20(△))CuCl2)),与非金属反应：H2＋Cl2\o(=====,\s\up20(点燃))2HCl,与水反应：Cl2＋H2O===HCl＋HClO,与碱反应\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O,2Cl2＋2CaOH2===CaCl2＋CaClO2＋2H2O)))))) 2．氯及其化合物的日常应用及其对应性质 物质 日常应用 对应性质 次氯酸 杀菌消毒剂、 漂白剂 具有强氧化性 ClO2 杀菌消毒剂 具有强氧化性 漂白液(有效成分为NaClO)、 漂白粉[有效成分为Ca(ClO)2]、漂粉精[主要成分为Ca(ClO)2] 杀菌消毒剂、 漂白剂 与空气中的CO2和H2O反应，产生具有强氧化性的次氯酸 2．重要气体的发生装置 装置 反应条件 固体＋固体气体 固体(或液体)＋液体气体 固体＋液体―→气体 可制备的气体 O2 Cl2 H2、CO2 (2)①H2+Cl22HCl ②2Cl2+2Ca(OH)2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ③Cl2+H2OHCl+HClO ④2HClO2HCl+O2↑ ⑤Ca(ClO)2+2HClCaCl2+2HClO 2．常用的计算公式： n＝eq \f(N,NA)　n＝eq \f(m,M)　n＝eq \f(V,Vm)　n＝cV(aq)　w＝eq \f(m质,m液)×100%　c＝eq \f(1 000ρw,M) 主要应用N=·NA来计算,解题时要注意: 选项 影响因素 结果 A 未洗涤,使n减小 c偏小 B 使V增大 c偏小 C 使m增大 c偏大 (5)误差分析:根据c=中m、n、V的变化分析。 $$