内容正文:
第二章 海水中的重要元素 ——钠和氯
整理与提升
-CONTENTS
目录
01
一、钠及其化合物
02
二、氯及其化合物
03
三、物质的量
钠及其化合物
01
一、钠、氯元素的单质及其化合物间的转化
活泼的金属单质——钠
活泼的金属单质——钠
1.物理性质
银白色,有金属光泽的固体,质地柔软,熔点低(小于100 ℃),密度比水的小,但比煤油的大。
2.化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
常温: ;
加热: 。
Cl2: 。
4Na+O2===2Na2O
2Na+O2 Na2O2
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为 。
(2)保存:密封保存,通常保存在 中。
石蜡油或煤油
4.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的传热介质。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属。
活泼的金属单质——钠
氧化钠和过氧化钠
钠的氧化物
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态
类别
氧的价态
电子式
阴、阳离子个数比 _____ _____
1∶2
1∶2
白色固体
淡黄色固体
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
-2
-1
氧化钠和过氧化钠
钠的氧化物
化学性质 热稳定性 稳定
与水反应
与CO2反应
与酸(盐酸)反应
主要用途
Na2O+H2O===2NaOH
Na2O+CO2===Na2CO3
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
碳酸钠和碳酸氢钠
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 或_____ _______
主要性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水(20 ℃,S=21.5 g) 可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性 稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热_______
与H+反应 (较快) _______________________
_____(更快)
纯碱
苏打
小苏打
易分解
H2O
钠盐
钠盐
碳酸钠和碳酸氢钠
主要性质 与NaOH溶液反应
与盐反应 BaCl2
与水作用
主要用途
不反应
HCO3-+OH-=H2O+CO32-
CO32-+Ba2+=BaCO3↓
不反应
碱性较强
碱性较弱
用于制玻璃、制肥皂、
合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
1.焰色试验的概念
某些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,属于物理变化,是元素的性质。
2.焰色试验的操作
(1)清洗铂丝:将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
(2)灼烧试样:蘸取试样在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
(3)清洗铂丝:将铂丝再用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
提醒 做钾的焰色试验时,需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
3.熟记常见金属的焰色
钠元素: 色;钾元素: 色(透过 观察);铜元素: 色;钡元素:
色;钙元素: 色。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
焰色试验
氯及其化合物
02
活泼的非金属元素——氯
一、氯元素的单质及其化合物间的转化
氯气的性质
1.氯气的物理性质
氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体,密度比空气的大,沸点:-34.6 ℃,
易液化。
注意 实验室里闻有毒气体及未知气体气味的方法为用手在瓶口轻轻扇动,仅使极少量气体飘进鼻孔。
氯气的性质
2.氯气的化学性质
(1)氧化性
棕红
棕黄
Cl2+2KI===2KCl+I2
Cl2+SO2+2H2O===H2SO4+2HCl
Cl2+2FeCl2===2FeCl3
苍白
(2)从化合价的角度认识Cl2的化学性质——歧化反应
氯气与水或碱反应时,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现氧化性又表现还原性。用化学方程式表示上述两类反应。
3.氯气的化学性质
氯气的性质
氯水
1.氯气的水溶液称为氯水,氯水中存在三种平衡关系:
2.氯水的成分
三种分子:Cl2、HClO、H2O;四种离子:H+、Cl-、ClO-、OH-。
3.新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质,在不同的化学反应中,氯水中参与反应的微粒可能不同。
弱
棕色
1.次氯酸
次氯酸、次氯酸盐
2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O
NaClO
2.漂白液
次氯酸、次氯酸盐
次氯酸、次氯酸盐
3.漂白粉
Ca(ClO)2
CaCl2和Ca(ClO)2
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
碱
氧化
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3 +2HClO
Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3+2HClO,
01
实验原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2 ↑+ 2H2O
氯气的实验室制法
02
实验原理:MnO2 + 4HCl(浓) MnCl2 +Cl2 ↑+ 2H2O
氯气的实验室制法
01
氯离子的检验
检验氯离子方法:取少量待测液加入试管中,先加入足量的稀硝酸酸化,再滴加硝酸银溶液,若有白色沉淀产生,则有Cl-。
物质的量
03
物质的量单位——摩尔
1.物质的量
(1)概念:表示含有一定数目粒子的集合体。
(2)符号为n,单位是摩尔(mol)。
(3)使用范围:适用于微观粒子或微观粒子的特定组合。
(4)阿伏加德罗常数:指1 mol任何粒子的粒子数,符号为NA,NA≈6.02×1023 mol-1。
(5)公式:n= 或N= 或NA= 。
n·NA
2.摩尔质量
g·mol-1(或g/mol)
g·mol-1
n·M
物质的量单位——摩尔
气体摩尔体积
L·mol-1(或 L/mol)
22.4 L·mol-1
n·Vm
2.阿伏加德罗定律
(1)同温、同压下,同体积的任何气体具有相同的分子数或物质的量。
(2)阿伏加德罗定律的推论
同温、同压下 气体的体积之比等于分子数之比:V1∶V2=_______
气体的摩尔质量之比等于密度之比:M1∶M2=_______
同温、同体积下 气体的压强之比等于物质的量之比:p1∶p2=_______
N1∶N2
ρ1∶ρ2
n1∶n2
气体摩尔体积
1.物质的量浓度
(1)概念
物质的量浓度表示单位体积的溶液里所含溶质B的物质的量,也称为B的物质的量浓度,符号为cB。
(2)表达式:cB= ,变形:nB=cB·V;V= 。
(3)常用单位: 或mol/L。
(4)特点:对于某浓度的溶液,取出任意体积的溶液,其浓度、密度、质量分数均不变,但所含溶质的 、 因体积不同而改变。
mol·L-1
质量
物质的量
物质的量浓度
01
一定物质的量浓度溶液的配置
主要仪器
(1)用固体溶质配制溶液所需仪器:药匙、托盘天平(带砝码)、量筒、烧杯、
① 玻璃棒 、② 容量瓶 、③ 胶头滴 等。
(2)容量瓶的构造与使用
a.构造及用途
刻度线
100 mL
250 mL
02
配制过程
溶解、冷却
转移
定容
摇匀
计算、称量
洗涤、转移
一定物质的量浓度溶液的配置
04
4.习题专练
1.下列关于钠的说法不正确的是
A.切开金属钠,切面会逐渐变暗
B.实验室的单质钠常常保存在石蜡油或煤油中
C.金属钠着火时用湿抹布盖灭
D.固体钠的密度比液体水的密度小
√
习题专练
2.下列物质中,与0.3 mol H2O含有相同氢原子数的物质是
A.18.9 g HNO3
B.0.1 mol NH4HSO4
C.3.612×1023个HCl分子
D.4.48 L CH4(标准状况)
√
习题专练
3. 下列图示表示一定物质的量浓度溶液配制的是________(填字母)。
BD
习题专练
4.化学来源于生活,也服务于生活。下列有关生活中的化学知识叙述正确的是
A.氯气和活性炭均可作漂白剂,若同时使用,漂白效果会明显加强
B.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
C.测定溶液pH的实验中,用干燥pH试纸测定新制氯水的pH,测定结果无影响
D.通常状况下氯气能和Fe反应,氯气的储存不能用铁制容器
√
习题专练
5.过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后的溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧
化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
√
习题专练
6.下列实验中,均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是
A.Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B.CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D.4个实验中,溶液滴入后,试管中溶液pH均降低
√
习题专练
7.工业上常用NaClO碱性溶液吸收工业废气中的SO2,为了提高吸收效率,常用Ni2O3作为催化剂,在反应过程中产生的正四价镍和氧原子具有极强的氧化能力,可加快对SO2的吸收,该催化过程如图所示:
下列说法错误的是
A.过程1中,氧化剂与还原剂的物质的量之比
是1∶1
B.过程2的离子方程式:2NiO2+ClO-===Cl-+Ni2O3+2O
D.用Ca(ClO)2代替NaClO脱硫效果更好
√
习题专练
8.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
√
习题专练
谢谢大家
2Na+Cl22NaCl
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
CO+2H+===CO2↑+H2O
HCO+H+===CO2↑+
2Fe+3Cl22FeCl3
提示 与水反应:Cl2+H2O⇌HCl+HClO
①Cl2+H2O⇌HCl+HClO
②HClO⇌H++ClO-
③H2O⇌H++OH-
2HClO2HCl+O2↑
2HClO2HCl+O2↑
C.吸收反应的总方程式:ClO-+SO2+2OH-===Cl-+SO+H2O
$$