第二章 海水中的重要元素知识点清单 2024-2025学年高一化学人教版（2019）必修第一册

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物 知识点一 活泼的金属单质——钠 根据金属活动顺序表，金属钠排在金属镁前，其活动性即还原性非常强【钠的原子结构最外层电子只有1个电子，很容易失去】，在自然界中都以化合物【别名：化和态】的形式存在，如碳酸钠、碳酸氢钠等。 物理 性质 银白色、有金属光泽——>用小刀切掉从煤油中取出小块金属钠，露出银白色的金属光泽 钠的状态为固体——>透过看存在放在煤油中的金属钠，金属钠为固体 钠的硬度软——>从煤油中取出小块金属钠,可以用小刀将其切开 钠的密度比水小、比煤油大——>从煤油中取出小块金属钠,将其放在存有水的烧杯，金属钠浮在水面；将金属钠存放在煤油中 钠的熔点比较低——>将金属钠放在存有水的烧杯，金属钠熔成闪亮小球 化学 性质 （1）与非金属单质反应 ①与氧气反应 ②与Cl2、S等非金属单质【氧化剂】反应 （2）与水反应 注：本质是与水中的H+反应，水是弱电解质，电离方程式H2O ⇌ H+ + OH- i.化学方程式：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ ii.离子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ iii.往反应后的溶液滴加无色酚酞溶液，溶液显红色——>反应后溶液显碱性——>生成物有NaOH。 （3）与酸反应 遵循“先酸后水”的反应规则。因为酸电离的H+浓度大于水电离的H+浓度 如果钠的量恰好和待酸电离H+的量一样 2Na+2H+=2Na++H2↑ 如果钠的量对于酸电离出H+的量过量，则钠将酸电离出H+的反应结束后，在与水反应。 i.2Na+2H+=2Na++H2↑ ii.2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ （4）与碱反应 本质是与水反应：2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ （5）与盐反应 与正盐【溶液呈中性。】：先与水反应。如果正盐溶液中的溶质与碱反应，则与水反应得到的NaOH与盐溶液的溶质反应。 酸式盐【溶液呈酸性。】：先于酸式盐电离的H+反应。如果钠过量，钠将酸电离出H+的反应结束后，钠在与水反应。 碱式盐【溶液显碱性】：先与水反应，得到的生成物在于碱式盐进一步反应。 *金属钠在空气中变质的过程 氧气 水 水 金属钠———>氧化钠（Na2O）———>氢氧化钠（NaOH,白色固体）————>氢氧化钠潮解二氧化碳 分化失水 碳酸钠 <————碳酸钠结晶水合物（Na2CO3·xH2O） 知识点二 钠的氧化物——氧化纳和过氧化钠 氧化纳 （Na2O） 组成结构 Na+和O2-组成，阴阳离子个人比=1：2 物理性质 白色固体、可溶于水 化学性质 与水反应：Na₂O + H₂O → 2NaOH 与二氧化碳反应：Na2​O+CO2​→Na2​CO3​ 与酸反应：Na₂O+H+=2Na++ H₂O 过氧化钠 （Na2​O2） 组成结构 Na+和O22-【过氧根】-组成，阴阳离子个人比=1：2 物理性质 淡黄色固体，可溶于水 化学性质 与水反应：Na2​O2​+2H2​O→2NaOH+O2​↑ 电离方程式：Na2O2=2Na++O22- NaOH H2O=H++OH- H2O2 H2O2=H2O+O2 过氧化钠作供养剂、强氧化剂、漂白剂 与二氧化碳反应：2Na2​O2​+2CO2​→2Na2​CO3​+O2​ 与酸反应：2Na2​O2​+2H+=Na++2H2O+O2↑ 转换关系 知识点三 钠的两种盐——碳酸钠和碳酸氢钠 碳酸钠，别名纯碱、苏打、洗涤碱【溶液碱性比碳酸氢钠强】、碱面、碱粉；碳酸氢钠，别名小苏打、发酵粉 特征 机理分析 溶液碱性强弱：Na2​CO3溶​液> NaHCO₃溶液 对Na2​CO3溶​液： ①Na2CO3→2Na++CO32-【完全电离】—>② CO32−+H2O⇌HCO3−+OH−【水解反应】，—>③ HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH− 【水解反应】——>④ H2CO3→CO2+H2O【完全反应】。注：碳酸钠溶液中的主要碱性来源是碳酸根离子（CO₃²⁻）的水解反应，生成较多的氢氧根离子（OH⁻），使得溶液呈较强的碱性。 对NaHCO₃溶液：① NaHCO3→Na++HCO3−【完全电离】————>② HCO3−+H2O⇌H2CO3+OH−【水解反应】。注：碳酸氢根离子的水解反应生成的氢氧根离子（OH⁻）相对较少，而酸式水解反应生成的水合氢离子（H₃O⁺）也较少，因此碳酸氢钠溶液的碱性相对较弱。 综上可知，Na2​CO3溶​液存在2个水解反应，每个水解反应后都会得到OH-，NaHCO₃溶液只存在一个水解反应，且该水解反应对应Na2​CO3溶​液的第二个水解反应，因此，就碱性强弱比较：Na2​CO3溶​液> NaHCO₃溶液 热稳定性：Na2​CO3 > NaHCO₃ 对Na2​CO3：稳定，加热时不易分解； 对NaHCO₃：不稳定，加热时易分解——> 2NaHCO3​=====​Na2​CO3​+H2​O+CO2​↑ 与碱反应 对Na2​CO3：结合Na2​CO3电离的CO32-是否与碱电离的金属离子反应判断 Na2​CO3——> CO32- +2Na+[完全电离] NaOH溶液：Na2​CO3和NaOH不反应，因为CO32-与Na+不反应 Ca(OH)2溶液：Na2​CO3和Ca(OH)2反应，因为CO32-与Ca2+反应得到Ca CO3沉淀。注：Na2​CO3和Ca(OH)2完全电离 对NaH​CO3：结合NaHCO3电离的HCO3-是否与碱电离的OH-和金属离子反应判断NaH​CO3——> Na++HCO3-[全电离] NaOH溶液：HCO3-+OH-=H2O+ CO32- Ca(OH)2溶液：i. HCO3-+Ca2++OH-(少量)=H2O+CaCO3↓ 注：氢氧化钙少量，即碳酸氢钠是过量的，氢氧根被完全中和，HCO3-还存在。 ii. 2HCO3-+Ca2++2OH-(足量)=H2O+CaCO3↓+CO32- 注：氢氧化钙足量，氢氧根和HCO3-完全中和，溶液中不再存在氢氧根和HCO3-；；反应物中2HCO3-+2OH-(足量)= H2O+2CO32-，Ca2+CO32-= CaCO3↓，还剩下1个CO32-。抑制HCO₃-的水解，水解平衡向右移动 电离平衡：HCO₃⁻ → H⁺+CO₃²⁻ 水解平衡：HCO₃⁻+H2O→H2CO₃+OH- OH-+H+=H20,促进HCO₃-的电离，得到更多的CO₃- 抑制HCO₃-的水解，水解平衡向左移动 碱性物质→OH- 与酸反应 对Na2​CO3： i.CO32-+H+(少量)= HCO3- 注：酸少量，CO32-过量——>H+不能完全中和CO32-，两者结合只能生成HCO32-; ii.CO32-+2H+(足量)= H2O+ CO2↑ 注：酸足量，H+和CO3-刚好能完全中和，H+被CO32-完全结合成H2O+ CO2;【CO32-+H+= HCO3-，H++ HCO3-= H2O+ CO2】 对NaHCO3：H++ HCO3-= H2O+ CO2↑ 与盐【一般指的是正盐】反应 对Na2​CO3：根据盐溶液的可溶性口诀“碳酸只溶钾钠铵”判断是否与盐反应 对NaHCO3：不与盐反应 相互转换 碳酸钠——>碳酸氢钠 (1)Na2​CO3+ H2O+CO2= 2NaHCO3 (2) CO32-+H+(少量)= HCO3- 碳酸氢钠——>碳酸钠 2NaHCO3​=====​Na2​CO3​+H2​O+CO2​↑ 用途 碳酸钠【碱性比较强】 用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、纺织等 工业 碳酸氢钠【碱性相对弱】 发酵剂、灭火器，医疗上用于治疗胃酸过多 知识点四 碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应的图像总结 (1)向 Na2​CO3中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生C02的体积的关系如图甲所示。 (2)向 NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 C02的体积的关系如图乙所示。 (3)向Na0H、Na2C03的混合物中逐滴加人盐酸消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示(设NaOH、Na2C03的粒子数之比为1:1)。 (4)向 Na2C03;NaHC03的混合物中逐滴加人盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO,的体积的关系如图丁所示(设 Na2C03;NaHC03的粒子数之比为1:1)。 知识点五 焰色试验 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,这在化学上叫作焰色试验【焰色试验是元素的性质,即物质有某金属元素—>在灼烧都会使火焰呈现出特征颜色】 试验步骤 常见金属元素焰色试验的焰色 口诀：钾紫钠黄锂紫红，铷【rú】紫铜绿钡黄绿，钙砖锶洋红 第二节 氯及其化合物 知识点一 活泼的非金属单质——氯气 氯非常活泼：从氯原子的原子结构图可知，氯原子的最外层电子数为7个，极其获得一个电子达到稳定结构，表现出较强的氧化性，因此氯元素在自然界中只以化合物【别名：化合态】的形式存在，如氯化钠、氯化镁等。 “氯气”名称由来：氯气的颜色为黄绿色，有刺激性气味。 物理性质 状态为气态 颜色为黄绿色——>实验室使用二氧化锰和浓盐酸制取时，观察到产生黄绿色的气体。 气味为有刺激性——>实验室使用二氧化锰和浓盐酸制取时，鼻子为闻到有股刺激性气味的气体产生。 能溶于水——>将氯气通入水中，有部分氯气溶于水，并与水反应。 密度大于空气——>氯气的相对分子质量71 > 大于空气相对分子质量29 化学性质 （氯气氧化性极强） （1）与金属单质【还原性】反应，生成金属氯化物 钠：2Na+Cl2=2NaCl(加热),有白烟产生 铁：2Fe+ 3Cl2=2FeCl3 (加热),有棕褐色的烟产生 铜：Cu+ Cl2=CuCl2(加热) ,有棕黄色的烟产生 (2)与非金属单质 （3）与水反应 【氯水：氯气溶于水中，有部分氯气与水反应，将含有氯气的水溶液称为氯水。氯水因含有部分氯气呈浅黄绿色。】 离子方程式 Cl2+H2O=H++Cl-+HClO【次氯酸，弱酸】 生成物特点 HCl具有挥发性 HClO 弱酸性：次氯酸是易溶于水的弱酸,酸性比碳酸的酸性还弱。 不稳定性：。氯水要现配现用，保存在棕色试剂瓶中。 强氧化性：HClO中ClO-的Cl的化合价为+1价，具有强化性——>能氧化细菌、病毒的细胞结构，破坏其正常功能，从而达到杀死细菌细胞，起消毒作用。 漂白性：ClO-具有强化性，使有色物质褪色。 （4）与碱反应 氢氧化钠 氢氧化钙 #【知识拓展】 1.漂白粉放置在空气中失效的原理如下： Ca(ClO)2​+CO2​+H2​O→CaCO3​↓+2HClO，2HClO→2HCl+O2​↑，所以为避免失效，需要将漂白粉密封避光存放于干燥处。 2.Ca(Cl0)2、NaCl0 中Cl0-具有较强的强氧化性，含有在没有酸存在的条件下,也有一定的漂白、杀菌能力,能氧化I-、S2-、S032-、Fe2+等,所以在溶液中与这些离子都不能大量共存。 3.洁厕剂中含有HC1,不能与“84”消毒液【有效成分NaClO】同时使用,因为二者会发生反应生成 Cl2,使人中毒。 NaClO+2HCl→Cl2​↑+NaCl+H2​O 4.盐酸不能和漂白粉、漂粉精【有效成分Ca(ClO)2】混合同时使用，因为二者会发生反应生成 Cl2,使人中毒。 Ca(ClO)2​+4HCl→2Cl2​↑+CaCl2​+2H2​O 知识点二 氯水的成分和性质比较 氯水的成分 新制氯水中的粒子性质 液氯、新制氯水、久置氯水的比较 新制氯水中含有Cl2和HC10,两者均具有强氧化性,但Cl2的浓度比 HCI0 大得多。因此向新制氯水中加入还原性物质时，只考虑 Cl与还原性物质的反应;但漂白纸张、有机色素考虑 HCIO。 知识点三 氯气的实验室制法 反应原理 浓盐酸和二氧化锰反应制取： 试验装置 （5）验满方法：i.用湿润的淀粉-KI试纸靠近集气瓶口，若淀粉-KI试纸变蓝，则Cl2收集满。【KI+ Cl2=I2+KCl】，ii.湿润的紫色石蕊试纸靠近瓶口【Cl2+H2O=H++Cl-+HClO】，若先先变红【H+酸性】后褪色【HClO漂白性】，则Cl2收集满。 特别提醒 实验室制取氯气的简易方法 知识点四 氯离子的检验 第三节 物质的量 知识点一 物质的量 1、概念 “物质的量”是用来表示一定数目粒子【分子、原子或离子等】的集合体。物质的量的符号为。 注：从概念中可获得两个关键信息：①“物质的量”只能用来表示微观粒子，这些微观粒子可以是“分子“原子”“离子”“电子”“质子”等，不能用来表示宏观物体。②微观粒子物质的量的表示：，如、、、。③使用物质的量表述微观粒子，必须指明具体的微观粒子，、、、. 2、单位——摩尔（mol） “摩尔”是物质的量的单位，简称“摩”，符号为“mol”。就像生活中“千米”是长度的单位，符号km。 3、摩尔和粒子数的关系 国际上规定，1mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02x。 1mol =6.02x粒子数 4.阿伏加德罗常数 （1）定义：把1mol任何粒子的粒子数叫做阿伏加德罗常数。 （2）符号：使用符号“”表示阿伏加德罗常数，单位。 （3）“物质的量()”“粒子数N”“阿伏加德罗常数（）”的关系 注：粒子数没有单位，物质的量有单位，单位为mol推出 将总的粒子数平均成1mol所含的粒子数 阿伏加德罗常数，单位 公式演化 ① ② 牛刀小试：（1）2mol H2所含的H原子个数 N==6.02*10^23*2mol*2 (2)H2所含的H原子个数为12.04*10^23,则H2的物质的量n= 5.摩尔质量 （1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量叫做“摩尔质量”，用符号“”表示“摩尔质量”。 （2）单位：。 （3）大小：规定1mol任何粒子的质量以“克”为单位时，该粒子的摩尔质量数值和该粒子相对原子质量或相对分子质量相等。如1mol摩尔质量的数值=的相对分子质量2. （4）摩尔质量“”、物质的质量“”、物质的量“”的关系 注：摩尔质量“”单位，物质的质量“”单位“”物质的量单位mol，推出 摩尔质量“”单位 将粒子的总质量平均成1mol粒子所含的质量 公式演化 ① ② 牛刀小试：(1)12g H2的物质的量n= 知识点二 气体摩尔体积 （1）概念：单位物质的量的所占的体积，叫做气体摩尔体积，符号“” （2）单位：【1升=1立方分米】 （3）体积、物质的量、气体摩尔体积的关系： 公式演化：① ② （4）标准状况下的气体摩尔体积 知识点三 理想气体状态方程&阿伏加德罗定律 理想气体状态方程 阿伏加德罗定律 阿伏加德罗定律推论的应用 知识点四 物质的量浓度计算 （1）概念：单位体积的溶液中所含溶质B的物质的量，叫做B的物质的量浓度，符号 （2）公式：, ——溶质B物质的量，单位mol；——溶液的体积。单位L【1L=1】 注：指的是溶液的体积，它不等于溶质的体积+溶剂的体积，因为分子之间的存在间隔。 1、溶质的物质的量浓度与溶质的质量分数 在溶液中的的单位是 2、已知一定体积溶液中溶质的量，求 3、标准状况下一定体积的气体溶于水（不与水反应），求 4、已知溶质的溶解度S, 求 溶解度S——指明了100g溶剂中所含溶质的质量，单位为g 得到体积的单位是, 5、依据溶液中的计量关系，求 知识点五 配制一定物质的量浓度的溶液 2 溶液稀释或混合的相关计算 知识点六 配制一定物质的量浓度的误差分析 （1）误差分析依据 （2）操作不当对浓度的影响 学科网（北京）股份有限公司 $$