内容正文:
第一章原子结构元素周期律
五维课堂色
Q>微项目一
海带提碘与海水提溴
体验元素性质递变规律的实际应用
课程标准
核心素养
1.科学态度与社会责任:具有理论联系实际的观
1,通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计,
念,有将化学成果应用于生产、生活的意识,能依
建立真实复杂系统中物质富集、分离、提取的基
据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决
本思路
生产生活中简单的化学问题
2.通过海带提碘活动和海水提溴工艺流程的设计,
2.科学探究与创新意识:能根据文献和实际需要提
体会元素周期律、元素周期表在分析、解决实际
出综合性的探究课题,评价和优化方案,处理实
问题中的价值
验信息
教材梳理。探新知
[知识梳理]
二、海水提溴
一、海带提碘
1.溴是海水中非常重要的非金属元素,地球上99%
1.12的物理性质及检验方法
的溴元素以
的形式存在于海水中,所以人
常温下,碘是
固体,微溶于水,易溶于
们也把溴称为“
,易
。
检验碘单质可以用淀粉溶
2.常温常压下,溴是有
性的
色液
液,淀粉遇碘单质变蓝色,也可以用四氯化碳溶液,
体。有
气味;
溶于水,易溶于
碘单质溶于四氯化碳,溶液呈
色。
等有机溶剂。
2.萃取和分液
3.从海水中提取溴
(1)萃取:利用溶质在两种
的溶剂里
的不同,用一种溶剂(萃取剂)把溶
(1)步骤:
质从原溶剂里提取出来的方法。
(2)反应原理:离子方程式为
(2)分液:萃取后,将两种液体用分液漏斗分开,从而
(3)空气吹出法:利用Br2的
通人热
达到提取物质的目的。
空气和水蒸气,就可将Br2吹出。
(3)分液操作注意的问题:①分液漏斗使用前要检验
[教材解读]
;②下层液体要从
,上
一,教材P30[项目活动1]
层液体要从上口倒出。
思考:
3.实验室里,从海带灰中提取碘单质包括
1.为了将I厂转化为12,可以选用哪些化学试剂?选
四个步骤。其中,将I氧化为I2是提取的
关键步骤。由元素周期表中元素性质的递变规律
择的依据是什么?如何检验碘单质的存在?
可知,为了将I氧化成12,可以加人
等氧化剂。
4.反萃取法:将富集在有机溶剂中的单质利用
重新富集在水中的方法。
5.物质分离提纯的基本思路
2.请设计实验方案,并运用流程图表示从海带灰中提
富集一分离一提纯
取碘单质得到含碘单质的溶液的实验流程。
直接法
间接法
性质差异
所属物质类别的
一般性质
物理性质
化学性质
氧化性或还原性
其他
物质性质递变规律
(相似性、递变性)
·25·
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化学·必修第二册
实验方案设计及实施:
二、教材P[项目活动2]
实验步骤
实验现象
实验结论
设计:
请用流程图表示你设计的从苦卤中提取溴单质的实
验方案。
讨论:
1.你在实验过程中遇到了哪些问题?这些问题是否
讨论:
得到了解决?如果得到了解决,是如何解决的?
1.空气吹出法是目前用于从天然海水中提取溴的最
成熟的工业方法,将海水酸化后,用氯气将Br氧
化为溴单质:继而通入空气和水蒸气,将溴单质吹
2.如果将你设计的方案应用于手工业生产,你认为其
入吸收塔中,使溴蒸气与吸收最后用氯气将其氧化
优势和不足各是什么?
得到溴单质。请比较你设计的提取溴单质的实验
方案与利用空气吹出法提取溴单质方法的异同。
3.在你设计的方案中,实现物质分离、提纯的基本思
2.工业上常利用电解饱和食盐水的方法制取氯气,本
路是什么?实验时需要注意的问题有哪些?
项目利用氧化剂来制取碘单质和溴单质。请运用
元素周期律的知识解释采用不同方法制取氯、溴、
碘单质的原因。
课堂探究。提素养
[活动项目1]海带提碘
分液:萃取后,可以用分液漏斗把互不相溶的两种
。[核心突破]
液体分开,从而达到提取某物质的目的。
1.物质分离提纯的基本思路
(2)操作步骤
富集一分离一提纯
碘水和
CCL,的
混合物
直接法
间接法
四氯
化碳层
性质差异
所属物质类别的
①加萃取剂
②振荡萃取
一般性质
物理性质
化学性质
氧化性或还原性
其他
物质性质递变规律
(相似性、递变性)
2.物质分离提纯的常用方法一萃取和分液
③静置分层
④分液
(1)萃取和分液
(3)萃取剂的选择
萃取剂必须具备的三个条件:萃取剂和原溶剂互不
萃取:利用某种溶质在两种互不相溶的溶剂里溶
相溶、不反应;萃取剂和溶质不发生反应;溶质在萃取
解能力的不同,用一种溶剂(萃取剂)将其从原溶
剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
剂中提取出来的方法。
·26·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂型
(4)分液操作的注意问题
(1)指出从海藻中提取L2的实验操作名称:①
①分液漏斗使用前要检验是否漏水。
,③
:写出反应②的离子方程式:
②倒转分液漏斗时,应关闭玻璃塞和活塞,防止液
体流出,并且要不时旋开活塞放气,以防止分液漏
(2)提取碘的过程中。可供选择的有机溶剂
斗内压强过大引起危险。
③分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使
是
塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏
A.酒精
B.四氯化碳
斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴
C.醋酸
D.甘油
烧杯内壁,从而使液体顺利流下。
(3)为使海藻中I工转化为碘的有机溶液,实验室里
④下层液体要从下口放出,上层液体要从上口
有坩埚、烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底
倒出。
烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器,还缺少的仪器
3.反萃取法
是
将富集在有机溶剂中的单质利用化学转化法重新
富集在水中的方法即为反萃取法。
O[针对训练]
如将碘单质从碘的CC1,溶液中提取出来的过程
1.下列关于从海带中提取碘单质的说法中正确的是
如图:
(
45%的
碘的四氯
浓NaOH溶液
→水层:含工、1IO5H2SO4溶液
A.海带中提碘包括萃取、过滤、氧化三个步骠
化碳溶液
振荡、静置、分液四氯化碳
B.海带提碘选取的氧化剂可以是溴单质
固态碘单质过滤含2的悬浊液
C.反萃取法就是将有机溶剂中的碘单质溶于水的
其中,L,与浓NaOH溶液反应的化学方程式为3I
过程
+6NaOH -5NaI+NalO,+3H,O.
D.反萃取法中碘单质与浓氢氧化钠反应的化学方
O[素养探究]
1.为了将I厂转化为L2,可以选用什么化学试剂?选
程式为L2+2NaOH-NaI+NaIO+H,O
择的依据是什么?
2.海水中的碘富集在海藻中,我国海带产量居世界第
一,除供食用外,大量用于制碘。提取碘的途径如
下所示:
干海布些将带灰亡水溶流八日
→碘单质
2.很多家庭都有这样的瓶子,把人参、枸杞、灵芝、鹿
下列有关叙述正确的是
茸等中药材放在酒中进行泡制,一段时间以后倒出
A.碘元素在海水中也有游离态
饮用,有舒筋活血之功效,你知道药材放在酒中泡
B.在提取的过程中用的氧化剂可以是HO2
制的原理吗?
C.操作A是结晶或重结晶
D.B是提纯操作,常用蒸馏或分馏
[活动项目2]海水提溴
○[典题示范]
○[核心突破]
[典例1]海洋植物如海带、海藻中含有丰富的碘元
1.从海水中提取溴
素。碘元素以碘离子的形式存在。实验室从海藻
(1)步骤:浓缩、氧化、富集、提取。
中提取碘的流程如下:
(2)反应原理:离子方程式为C12+2Br
含与
含
含2
的有
惕
--2C1+Br
氧化②
③
的溶
海
顾于海
适量Ch
的溶
态
悬浊液①
机溶
液
(3)提取方法:利用Br,的挥发性,鼓人热空气或水蒸
液
灰
泡
液
残渣
气,就可将Br2分离出来。
·27·
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(4)提取流程
(1)从海水中提取溴、碘和海水中提取食盐的原理相
海水晒盐和海水淡化的过程中副产物
同吗?为什么?
浓缩
Br得到浓缩
向经过酸化、浓缩的海水中通人C12,
氧化
将Br氧化为Br2,反应:Cl2+2Br
(2)从海水中提取溴的过程中,为什么往溴水中鼓入
-2C1+Br2
热空气或水蒸气可获得粗溴?在实验室中怎样从
溴水中提取溴?
利用溴的挥发性,通入热空气和水蒸
气,吹出的溴蒸气用SO2吸收,反应:
富集
2.工业上常利用电解饱和食盐水的方法制取CL2,本
Br,+SO,2H,O-2HBr+
项目利用氧化剂制取碘单质和溴单质。请运用元
H,SO,
素周期律的知识解释采用不同方法制取Cl2、Br2、
L2的原因。
提取一再用C,将HBr氧化得到产品溴
2.CL2、Br2、I2性质的比较
(1)物理性质
物理性质
氯气
溴单质
碘单质
颜色
黄绿色
深红棕色
紫黑色
○[典题示范]
状态
气体
液体
固体
[典例2]
某化学兴趣小组从海水晒盐后的苦卤
水中
黄绿色
橙色
棕色
(Br、Mg+含量较大)中提取溴,设计的实验方案
溶
如下:
酒精中
橙红色
紫色
液
颜
四氯化
苦卤氢气氧化澳水混合
①萃取,分液,液溴
②蒸馏
橙红色
紫红色
色
碳中
(1)“氯气氧化”过程中发生反应的离子方程式是
特性
易液化
易挥发
易升华
多余的Cl2
(2)C12、Br2、2氧化性的比较
用NaOH溶液吸收,写出反应的离子方程式:
卤素单质的氧化性强弱顺序为CL2>Br2>L2。
阴离子的还原性强弱顺序为C1<Br<I。
(2)萃取、分液操作的主要仪器是
;若用四
(3)C1、Br、I厂的检验
氯化碳萃取溴水混合物中的溴,分液时有机层从仪
①滴加硝酸酸化的AgNO,溶液,CI产生白色
器端放出。
AgCI沉淀,Br产生浅黄色AgBr沉淀,I产生黄
(3)若从苦卤中提取金属镁,写出提取过程中发生
色AgI沉淀。
氧化还原反应的化学方程式:
②先滴入氯水再加CC1振荡,下层为黄绿色的是
O[针对训练]
CI厂,下层为橙红色的是Br,下层为紫红色的
3.从海水中提取的溴约占世界溴年产量的1/3,从海
是I厂。
水中提取溴的主要步骤可表示为
O[素养探究]
1.溴及其化合物可被用来作为阻燃剂、净水剂、杀虫
A.氧化→吸收→吹出
剂、染料等。常用消毒药剂的红药水中含有溴和
B.氧化→吹出→吸收
汞。在照相技术中,溴和碘与银的化合物担任感光
C.吹出→氧化→吸收
剂的角色。
D.吹出→吸收→氧化
·28·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂色
4.下列说法不正确的是
A.图I振荡后静置,上层溶液颜色变浅或消失
B.图Ⅱ所示装置为用酒精提取溴水中的溴
C.可用CCL,提取溴水中的Br
Br的苯溶液
NaOH溶液
D.检验Br的存在时,在溶液中先加人氯水再加人
CC14,振荡、静置,观察下层溶液是否显橙红色
随堂自测。夯基础
1.下列叙述不正确的
(
下列有关说法正确的是
A.仅用试管、胶头滴管、溴水、KI淀粉溶液比较
A.过程①中除去粗盐中的SO、Ca2+、Mg2+、
Br2与I2的氧化性的强弱
Fe3+等杂质,加入药品的顺序为NaCO,溶液
B.利用烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗及溴水和
→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤后加盐酸
CCL,能除去NaBr溶液中的少量NaI
B.由“母液→Mg”一系列变化中未涉及氧化还原
C.在K1淀粉溶液中通入氯气,溶液变蓝,说明氯
反应
气能与淀粉发生显色反应
D.向FeL溶液中通人少量Cl2,再滴加少量CCl,
C.工业上一般用金属钠与无水MgCL2反应制取
振荡、静置,下层液体为紫色
Mg单质
2.海带中含碘元素,从海带中提取碘有如下步骤:
D.反应③和⑤均可由下列反应实现:2Br+CL
①加入足量双氧水(含稀硫酸);②将海带焙烧成灰
—Br2十2C1,该反应属于置换反应
后加水搅拌;③加CC1振荡;④用分液漏斗分液:
5.空气吹出法是目前海水提溴的主要方法之一。海
⑤过滤。合理的操作顺序是
水提溴的流程如图所示:
A.①②③④⑤
B.①③⑤②④
提取粗盐
1①硫酸酸化含B肛,的③空气吹出含Br,的
C.②⑤①③④
D.②①③⑤④
海水
苦卤②cL,氧化
海水
空气
3.为了从海带浸取液中提取碘,某同学设计了如下实
④S0,水溶!液吸收
含溴的
验方案:
液澳冷蒸气素馏泽液
⑧分离
⑤c,氧化吸收液
海带
粗溴水
H2O,
含I2的
cCl
含12的
浸取液
稀H2S)
水溶液
萃取、分液
CCL溶液
(1)步骤①中用硫酸酸化可提高Cl2的利用率,理
由是
H2 SO
含12的
NaOH
上层溶液
操作乙1,固体
(2)步骤⑥的蒸馏过程中,温度应控制在80~
溶液
悬浊液
溶液
下层溶液
90℃。温度过高或过低都不利于生产,请解释原
下列说法正确的是
因
(
)
A.①中反应的离子方程式:2I十H2O
—L2+2OH
(3)步骤⑧中蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合
B.②中分液时含L2的CC1,溶液从分液漏斗上口
物,可利用它们的相对密度相差很大的特点进行分
倒出
离。所用主要仪器的名称是
C.③操作使用的是反萃取法,得到的上层溶液中含
(4)步骤①、②之后并未直接用含Br2的海水进行
有I
蒸馏得到液溴,而是经过“空气吹出”、“SO,水溶液
D.操作Z的名称是加热
吸收”、“CL氧化”后再蒸馏,这样操作的原因是
4.从海水中提取部分物质的过程如图所示:
一粗盐心精盐一氯碱T业
海水
广Mg(OHD2一MgCL·6H:O一无水MgCL,②Mg
母液
LNaBr-®B,⑧HBr溶液②脚,
·29·
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章未网络知识构建
1.原子结构
[归纳提升]
中子(N个)
决定原子种类
一→核素→同位素
[专题一]元素周期表中的重要规律
原子核
1质量数(4=N+Z)
O[针对训练]
质子(Z个)
→核电荷数→元素
原子
结构
最外层电子数决定主相等原子呈电中性
1.2019年是门捷列夫发现元素周期律150周年。如
(2x)
电子数族元素的化学性质,】
(最高化合价和族序数
表是元素周期表的一部分,W、X、Y、Z为短周期主
核外电子
运动特征
族元素,W与X的最高化合价之和为8。下列说法
排布规律
·表示方法
错误的是
(
2.元素周期律
W
X Y Z
「随着原子序数核电荷数的递增;
A.原子半径:W<X
①原子结构呈周期性变化
B.常温常压下,Y单质为固态
②原子半径呈周期性变化
C.气态氢化物热稳定性:Z<W
③元素主要化合价呈周期性变化
D.X的最高价氧化物的水化物是强碱
④元素的金属性与非金属性呈周期性变化
2.短周期主族元素W、X、Y、Z的原子序数依次增大,
周
元素性质的周期性变化是元素原
W的简单氢化物可用作制冷剂,Y的原子半径是
子的核外电子排布呈周期性变化
所有短周期主族元素中最大的。由X、Y和Z三种
的必然结果,这就是元素周期律的实质
元素形成的一种盐溶于水后,加入稀盐酸,有黄色
3.元素周期表
沉淀析出,同时有刺激性气体产生。下列说法不正
确的是
〔①按原子序数递增的顺序从左到右排列
A.X的简单氢化物的热稳定性比W的强
排列②将电子层数相同的元素排成一个横行
B.Y的简单离子与X的简单离子具有相同的电子
原则
③把最外层电子数相同的元素(个别除
层结构
外):排成一个纵列
C.ZX2可使湿润的紫色石蕊试纸先变红后褪色
①短周期(1、2、3周期)
周期(7个横行)
D.Z与X属于同一主族,与Y属于同一周期
②长周期(4、5、6、7周期)
O[专题归纳]
r①主族(IA~IA族,共7个)
1.最外层电子数规律
结构
族(18个
②副族(IB~IB族,共7个)
(1)最外层电子数为1的元素:主族(IA族)、副族
纵列)
③Ⅷ族(8、9、10纵列)
(IB族)、Ⅷ族部分元素等。
元素周
④0族(稀有气体元素)
(2)最外层电子数为2的元素;主族(ⅡA族)、副族
(ⅡB、ⅢB、INB、IB族)、O族(He)、Ⅷ族(Fe、Co
表
电子层结构
等)。
元素性质的
原子半径
(3)最外层电子数在3~7之间的元素一定是主族
递变规律
主要化合价
元素。
金属性、非金属性
(4)最外层电子数为8的元素:0族(He除外)。
应用
同主族元素(碱金属的性质
2.数目规律
的性质
(卤素的性质
(1)元素种数最多的是ⅢB族(32种)。
(2)同周期ⅡA族与ⅢA族元素的原子序数之差有以
预测元素及其硅的性质
下三种情况:第2、3周期(短周期)相差1;第4、5
化合物的性质
二氧化硅的性质
周期相差11;第6、7周期相差25。
·30·
第一章原子结构元素周期律
五维课堂型
(3)同主族相邻元素的原子序数
下列比较中正确的是
(
IA、ⅡA族,下一周期元素的原子序数=上一周
A.元素非金属性:Z>Y>X
期元素的原子序数十上一周期元素的种数;
B.最高价氧化物对应水化物的酸性:Z>Y
ⅢA~IA族,下一周期元素的原子序数=上一
C.原子半径:Z<Y<X
周期元素的原子序数+下一周期元素的种数。具
D.气态氢化物的稳定性:Z<Y<X
体如下表所示:
2.a、b、c、d、e五种短周期元素的原子序数逐渐增大。
IA、ⅡA族
ⅢA~IA族
a为非金属元素,且a、e同主族,c、d为同周期的相
周期序数
原子序数差
周期序数
原子序数差
邻元素。e原子的质子数等于c、d原子最外层电子
数之和。b原子最外层电子数是内层电子数的2
2、3
2、3
8
8
倍。c的氢化物分子由四个原子构成。试推断:
3、4
3、4
18
(1)写出b元素在周期表中的位置:
4、5
4、5
(2)e的氧化物中,符合阴、阳离子个数比为1:2的
18
5、6
5、6
氧化物的化学式为
32
6、7
32
6、7
(3)b和d相比,非金属性较强的是
(用元素符号
表示),下列事实能证明这一结论的是
3.化合价规律
A.常温下,b的单质呈固态,d的单质呈气态
(1)同周期元素主要化合价:最高化合价由十1价→
B.d的氢化物的稳定性强于b的氢化物
十7价(0、F除外,稀有气体元素化合价为0)递
Cb与d形成的化合物中,b呈正价
变、最低化合价由一4价→一1价递变。
(2)关系式:最高化合价+最低化合价|=8;最高化
D.d的氢化物的沸点高于b的氢化物
合价=主族序数=最外层电子数(O、F除外)。
○[专题归纳]
(3)除Ⅷ族元素外,原子序数为奇(偶)数的元素,元素
1.“位”“构”“性”三者的关系
所在族的序数及主要化合价也为奇(偶)数。
周期
位置
4.分界线规律
主族
位于金属与非金属分界线右上方的元素为非金属
「最高正价(除O、F外)
结构
化合价
性质
最低负价(非金属元素)
元素,左下角为金属元素(H除外)。分界线附近的
①与水或酸的反应能力
电最半
②最高价氧化物对应水
元素一般既有金属性,又有非金属性。
子外径
金属性
化物的碱性
层层
5.半径大小规律
数电
③置换反应
④阳离子的氧化性
(1)原子半径:同主族一从上到下逐渐增大;同周期
数
①气态氢化物的稳定性
②最高价氧化物对应水
从左到右逐渐减小(0族元素除外)。
非金属性
化物的酸性
(2)离子半径:同主族一同价离子从上到下逐渐增
③置换反应
④阴离子的还原性
大;同周期一阴离子半径大于阳离子半径;具有
2.元素“位”“构”“性”三者关系的应用
相同电子层结构的离子一一核电荷数越大,离子
利用三者的关系,可以比较或推断某些元素的性
半径越小。
质,如
(3)同种元素的各种微粒,核外电子数越多,半径越
(1)比较同主族元素的金属性、非金属性、最高价氧化
大;核外电子数越少,半径越小。
物对应水化物的酸碱性、氢化物的稳定性等。
[专题二]元素“位”“构”“性”三者的关系及应用
(2)比较同周期元素及其化合物的性质。
O[针对训练]
(3)比较不同周期、不同主族元素的性质(找出参照元
1.短周期元素X、Y、Z,其中X、Y位于同一主族,Y、Z
素)
位于同一周期。X原子的最外层电子数是其电子
(4)推断一些相对较陌生的元素的某些性质。
层数的3倍,Z原子的核外电子数比Y原子少1。
·31·世五维课堂
二、2.
①分界线附近元素
a.优良催化剂和耐高
温、耐腐蚀的合金材料
②过渡元素
b.研制农药的材料
③氟、氯、硫、磷等元素
c.半导体材料
重难突破释疑惑
要点一典例示范
[典例1][解析]由题千中信息①②并结合框图中的反
应①可推知E和F分别为Si和CO。反就①为SiO2十2C
高温。
Si+2C0个,则氧化物A是SiO2,它能与氢氟酸反
应,不与其他酸反应,由此可判断化合物I为HF,结构框
图转化关系可推出C为H2O,D为F2,G为H2,H
为02。
[答案](q)C0(2)HF(3)2H,+0,点燃2H,0
学以致用
1.C「硅虽然外形像金属(有金属光泽),但实际上属于非
金属;硅原子与碳原子最外层电子数相同,晶体结构相
似,但硅晶体比金刚石的硬度小,熔点低:硅的化学性质
不活泼(尤其是在常温下),但能与氟气、氢氟酸和NaOH
溶液等发生反应,加热至一定温度时,硅还能与氯气、氧
气等非金属发生反应。]
要点二典例示范
[典例2]B[锗处于金属区与非金属区的交界线上,元素
金属性和非金属性都较弱,反应中既不易得电子,也不易
失去电子,常用于作半导体材料:锗化氢(GH,)稳定性
很弱:锗和硅处于同一主族,主族元素的非金属性从上到
下逐渐减弱,则硅的非金属性大于锗,非金属性越强,对
应的最高价氧化物的水化物的酸性越强,所以锗酸酸性
比硅酸弱,为弱酸,碳酸溶于水,硅酸不溶于水,推知锗酸
(HGeO1)应难溶于水,故D错误。]
学以致用
2.C
要点三典例示范
[典例3]A[根据元素周期表的结构,可知R为He,
X为N,Y为S,Z为Br;2NH3+H2SO4
(NH4),SO,,氢硫酸的酸性小于氢溴酸:Br2在常温下是
液体,能与铁粉反应:Br的原子序数为35,S的原子序数
为16;Br处于第4周期,该周期包括18种元素。]
学以致用
3.解析:根据元素周期表中的位置可知:A一L12种元素分
别为:H、C、N、F、Ne、Na、Mg、Al、Si、P、S、Cl。在这12种
元素中,F是非金属性最强的元素,只有负价而无正价,其
单质的氧化性最强,Ne是稀有气体元素,化学性质最不
活泼:金属性最强的是Na。最高价氧化物对应水化物酸
性最强的是HCIO4,呈两性的是A1(OH)3。通过Mg、Al
分别与等浓度的盐酸反应来比较Mg、A1金属性的强弱。
H2CO3的酸性强于H2SiO3,可通过反应:Na2SiO3十
H2O+CO2--Na2CO3+H2SiO3¥证明。
答案:(1)FF2Ne2Na+2H2O-2NaOH+H2↑
(2)HCIO AK(OH)(3)Mg+2HCI-MgCl2+H2
2A1+6HC1-2A1CL3+3H2↑
(4)H2COg H2SiO3 Na2SiO+H20+CO2
Na,CO2+H2 SiO2
随堂自测夯基础
1.B[A.SiO2是酸性氧化物,与NaOH反应生成盐和水,
而与HF反应生成物不是盐,为其特性,故A错误;B.向
Na2SiO3溶液中逐滴加入稀盐酸反应生成硅酸,硅酸是
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化学·必修第二册
白色胶状物,故B正确:C.晶体硅是良好的半导体材料,
可以制成光电池,将光能直接转化成电能,石英是二氧化
硅,不导电,故C错误;D.烧制陶瓷的主要原料是黏土,烧
制陶瓷的过程中有新物质生成,属于化学变化,故D错
误:答案选B。]
2.C[A.生产水泥用到的原料是石灰石、黏土等,故A正
确,不符合题意;B.二氧化硅是酸性氧化物,能与氢氧化
钠溶液反应生成硅酸钠和水,故B正确,不符合题意:C.
强酸制弱酸,盐酸的酸性强于硅酸,所以向硅酸钠溶液中
滴加稀盐酸,生成溶于水的硅酸,所以溶液中会出现沉
淀,故C错误,符合题意;D.硅是半导体材料,能把太阳能
转化为电能,故D正确,不符合题意;故选C。]
3.A①根据分析可知,该元素位于第7周期,故①正确;
②同周期从上到下金属性增强,该元素为金属元素:②错
误;③114号元素属于VA族元素,主族元素最外层电子
数等于其主族序数,则该元素最外层有4个电子,故③正
确;④第114号元素位于第7周期,第7周期元素都具有
具有放射性,故④错误;⑤根据上述分析,该元素属于第
IVA族元素,故⑤正确;⑥89号至103号元素属于锏系元
素,该元素不属于钢系元素,故⑥错误;正确的是①③⑤。
答案选A。]
4.B[A.制玻璃要用SiO2和Na2CO3、CaCO3反应生成
Naz2SiO3、CaSiO3、SiO2的混合物,A项不选;B.水泥用硅
酸盐,B项选:C.制粗硅的反应原理为Si0,十2C高温S
十2CO个,C项不选:D.光导纤维的原料是二氧化硅,D项
不选:答聚选B。]
5.解析:(1)Li原子序数为3,位于第2周期IA族,图中
6,941的意义是锂元素的相对原子质量。
(2)主族元素铯的L层应排8个电子,绝属于碱金属,最
外层电子数为1,将所有电子数加和为55,所以核电荷数
为55,由Na→K→Cs,原子序数依次增大,原子半径依次增
大,失电子能力依次增强,所以绝与水反应比钠强烈,其氢氧
化物的碱性强于NaOH、KOH,所以可使Al(OH)3溶解:
NaCO3、K2CO3都易溶于水,所以Cs2CO3易溶于水。
答案:(1)①第2周期IA族②锂元素的相对原子质量
(2)①
②D
微项目一海带提碘与海水提溴
教材梳理探新知知识梳理
一、1.紫黑色有机溶剂升华紫红2.(1)互不相溶
溶解能力(3)是否漏水下口放出3.浸取、过滤、氧化
萃取氯水溴水4.化学转化法
二、1.Br海洋元素2.挥发深红棕刺激性可乙
醇、四氯化碳3.(1)浓缩、氧化和提取(2)C12十2Br
—2C1-+Br2挥发性
教材解读
一、思考
1.提示:可以选择氯气或双氧水将I厂转化为2。其依据是
利用氯气或双氧水的氧化性大于碘单质。检验碘单质存
在常用试剂是淀粉,淀粉与碘相遇变蓝色。
2,提示:海带的提海带灰溶解悬浊液过海含】的溶液
通氯气含的水溶液加四氧化碳(萃取合的四氯化
碳溶液燕馆固体碘
参考答案
实验
实验步骤
实验现象
结论
(1)称取3g干海带,用刷子把干海
带表面的附着物刷净(不要用水洗,
有厂)。将海带剪掉,用酒精润湿
(便于灼烧)后,放在坩埚中。
加入氯水
(2)用酒精灯灼烧成有海带的坩埚,后溶液由
至海带完全成灰,停止加热,冷却。
无色变为
氧化性:
(3)将海带灰转移到小烧杯中,再向深黄色:加
烧杯中加入10mL蒸馏水,搅拌,煮入淀粉,溶
Cl2>I2
沸2一3min,使可溶物溶解,过滤。
液变为
(4)向溶液中滴入几滴硫酸,再加入蓝色
约1mLCl2的水溶液,观察现象,取
少量上述滤液,滴加几滴淀粉溶液,
观察现象
讨论
1.提示:在实验过程中对萃取剂的选择原理不清,通过查阅
资料已经获得答案。
2.提示:如果该方案投入工业生产,我认为优点是对环境是
比较友好的:其不足是过程复杂,费时。
3.提示:分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性
质和状态来定的。具体如下:
①分离提纯物是固体(从简单到复杂方法):加热(灼烧、
升华、热分解),溶解,过滤(洗涤沉淀),蒸发,结晶(重结晶)。
②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法):分液,萃取,
蒸馏。③分离提纯物是气体:洗气。
二、设计
提示
-NaCl
海水日光
苦卤CLBr水热室气Bm(蒸气)
讨论
1.提示:用空气吹出法提取,得到的溴损失较小。
2.提示:由于氯元素得电子能力很强,所以氯气的氧化性比
溴单质、碘单质强,制取氯气比较困难。在提取氯、溴、碘
时要根据三种元素单质的氧化能力选取不同的方法进行
提取。
课堂探究提素养
活动项目1素养探究
1.提示:根据元素周期表中元素性质的递变规律可知,同主
族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,则相应单质的氧化
性逐渐减弱,所以氯水、溴水均可用作提取碘单质的氧化
剂。反应的离子方程式为Cl2+2I—2C1+12、Br2+
2I厂=2Br+L2。
2.提示:泡制药酒从化学上解释实际上属于固液萃取,中药
材中的有效成分在泡制过程中转移到酒精中,通过饮用
药酒达到一定药效。
典例示范
[典例1]解析:(1)为了从悬浊液中分离出I厂,应采用过
滤的方法:从2的水溶液中把它提取出来,应采用萃取的
方法。
(2)酒精、醋酸、甘油都是易溶于水的物质,所以不能用于
萃取碘】
(3)萃取分液所缺少的仪器是分液漏斗,过滤所缺少的仪
器是普通漏斗。
答案:(1)过滤萃取2I+C12—12+2C1
(2)B(3)分液漏斗、普通漏斗
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五维课堂马
针对训练
1.B[A中缺少萃取的步骤:由于涣单质的氧化性强于碘
单质,所以海带提碘选取的氧化剂可以是溴单质,B正确;
C中反萃取法就是将有机溶剂中的碘单质溶于NaOH等
发生化学反应变成含碘化合物溶解在水中的过程:D中
碘单质与浓氢氧化钠溶液反应的化学方程式为3I2十
6NaOH=5NaI+NalO3+3H20.
2.B[碘元素在海水中只有化合态,没有游离态,A错误;
双氧水是绿色氧化剂,可以将碘离子氧化为碘单质,在提
取的过程中用的氧化剂可以是H2O2,B正确:操作A是
萃取,操作B是分液,然后才是利用蒸馏等操作来得到碘
单质,C、D错误。]
活动项目2素养探究
1.(1)提示:不同。海水提取食盐为物理变化,而溴、碘的提
取为化学变化。
(2)提示:溴具有很强的挥发性,往溴水中鼓入热空气或
水蒸气,涣即可挥发出来。在实验室中可以采用萃取的
方法提取溴。
2.提示:根据元素周期表中元素性质的说变规律可知,同主
族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,则相应单质的氧化
性逐渐减弱,所以氧化性:Cl2>Br2>I2。因为CL2的氧化
性很强,所以不能用氧化剂制取C2。
典例示范
[典例2]解析:(1)用氯气氧化苦卤中的Br,氯气有毒,
多余氯气可用氢氧化钠溶液吸收。(2)萃取、分液的主要
仪器是分液漏斗。四氯化碳的密度大于水,下层液体从
下口放出。(3)提取镁的过程中只有电解熔融的氯化镁
属于氧化还原反应。
答案:(1)Cl2+2Br—Br2+2C1-C12+2OH
C1厂+C1O+H2O(2)分液漏斗下
(3)MgC,(熔融)通电Mg十Cl,+
针对训练
3.B[从海水中提取溴,先用氧化剂将溴离子氧化为溴单
质,再用热空气和水蒸气吹出后用溶有二氧化硫的溶液
吸收。所以主要步骤是氧化→吹出→吸收,B项正确。]
4.B[A正确,Br2能与NaOH反应;Br2+2NaOH
NaBr十NaBrO+H2O,上层溶液颜色变浅或消失:B不正
确,酒精易溶于水,不能用酒精萃取溴水中的溴:C正确,
可以用CCl4萃取溴水中的溴:D正确,2Br十Cl2
Br2+2C1,CCL4密度比水大,Br2溶于CCL4,所以下层显
橙红色。]
随堂自测夯基础
1.C[A正确,Br2+2KI—2KBr十I2,使淀粉溶液呈蓝
色,证明氧化性Br2强于I2:B正确,Br2十2NaI
2NaBr+I2,CCl4将多余的Br2及置换出的I2萃取后,分
液得到NaBr溶液:C不正确,2KI十Cl2=2KCl十I2,I2
与淀粉发生显色反应,即变蓝色;D正确,少量C2与
反应生成12,溶于CC4而显紫色。]
2.C「海带中提取碘:先将海带焙烧成灰,向海带灰中加水
搅拌,再过滤,向滤液中加入足量氧化剂(如H2O2等),
然后加入CCl4振荡,最后用分液漏斗分液。即合理的操
作顺序为②⑤①③④。
3.C[A项中加入稀硫酸,环境为酸性,不能生成OH,故
A错误;四氯化碳的密度比水大,②中分液时含I2的
CCL4溶液从分液漏斗下口放出,故B错误:碘化钠水溶液
的密度比四氯化碳小,③操作是反萃取法,得到的上层溶
液中含有I厂,故C正确;从含有碘的悬浊液中得到碘,应
该采用过滤的方法,故D错误。]
巴五维课堂
4.D「A不正确,Na2CO2溶液应在加BaCl2溶液的后面,
因为加入过量的BaCl2溶液后,过量的Ba2+需用
Na2CO3除去:B不正确,电解MgCl2制取镤的反应是氧
化还原反应;C不正确,工业上用电解MgC12的方法制取
镁;D正确,采用Cl2作氧化剂氧化Br提取Br2]
5.解析:(1)步骤①中用硫酸酸化可提高C12的利用率,是因
为在酸性溶液中Cl2、Br2与水的反应受到抑制。(2)步骤
⑥的蒸馏过程中,温度过高,会产生大量水蒸气,溴蒸气
中水蒸气含量增加:温度过低,涣不能完全蒸出。(3)根
据信息,步骤⑧得到液溴和溴水的混合物,且它们的相对
密度相差很大,因此采用分液的方法进行分离,所用的主
要仪器是分液漏斗。(4)步骤③、④、⑤的过程实际上是
Br2的浓缩富集过程,与直接蒸馏含Br2的海水相比,蒸
馏含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低,效益
更高。
答案:(1)酸化可抑制C12、Br2与水反应
(2)温度过高,产生大量水蒸气,溴蒸气中水蒸气增多,温
度过低,溴不能完全蒸出
(3)分液漏斗
(4)“空气吹出”、“SO2水溶液吸收”、“C2氧化”的过程实
际上是Br2的浓缩富集过程,与直接蒸馏含Br2的海水相
比,蒸馏含溴的溶液效率更高,消耗能量更少,成本降低,
效益更高
章末网络知识构建
专题一针对训练
1.D[由题中信息和图示可知W位于第2周期,X、Y、Z位
于第3周期,结合W与X的最高化合价之和为8,且族序
数相差2,可知X为Al,W和Z分别为N和P,Y为Si。
原子半径:N<Al,A项正确;常温常压下,单质硅呈固态,
B项正确:由非金属性:P一N可知,气态氢化物热稳定
性:PHNH3,C项正确:Al的最高价氧化物对应的水
化物A1(OH)3是典型的两性氢氧化物,并非强碱,D项
错误。]
2.C[由题知,W为氮,X为氧,Y为钠,Z为硫。同周期元
素从左至右,简单氢化物的热稳定性逐渐增强,H2O的热
稳定性比NH3的强,A项正确;氧离子(O卫一)和钠离子
(Na)核外都有10个电子,B项正确:SO2能使湿润的紫
色石蕊试纸变红,但不能使其褪色,C项错误:氧、硫位于
同主族,钠、硫位于同周期,D项正确。]
专题二针对训练
1.D[X、Y、Z是3种短周期元素,X原子的最外层电子数
是其电子层数的3倍,则X有2个电子层,最外层电子数
为6。故X为氧元素;X、Y位于同一主族,故Y为硫元
素;Y、Z处于同一周期,Z原子的核外电子数比Y少1,则
Z原子的核外电子数为15,故Z为磷元素。同周期元素自
左而右非金属性逐渐增强,同主族元素自上而下非金属
性逐渐减弱,所以非金属性:P<SO,即ZY<X,故A
错误:非金属性:P<S,元素的非金属性越强,其最高价氧
化物对应水化物的酸性越强,即Z<Y,故B错误;同周期
元素自左而右原子半径逐渐减小,同主族元素自上而下
原子半径逐渐增大,所以原子半径:P>S>O,即Z>Y>
X,故C错误:非金属性:PSO,元素的非金属性越强,
其对应氢化物越稳定,所以氢化物稳定性:ZYX,故
D正确。]
2.解析:根据“b原子最外层电子数是内层电子数的2倍”可推
断b元素为碳,根据“c的氢化物分子由四个原子构成”可推
断c元素为氮,则d元素为氧,e元素为钠,a元素为氢。
答案:(1)第2周期VA族(2)Na2O2、Na2O
(3)O BC
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化学·必修第二册
第二章化学键
化学反应规律
第1节化学键与物质构成
教材梳理探新知知识梳理
一、1.相邻原子间的强相互作用
2.旧化学键断裂和新化学键形成
3.吸收能量释放能量
二、2.阴、阳离子之间通过静电作用形成的化学键
3.活泼的金属原子和活泼的非金属原子
4.Nax+.Ci:→Na*Ci:J
三、2.原子之间通过共用电子对形成的化学键
3.非金属原子
4.H×+·C1:→HxCl:
6.直线角三角锥正四面体
四、阳离子与阴离子原子通过共价健
重难突破释疑惑
要点一典例示范
「典例1]D「只含有共价键的化合物属于共价化合物,物
质包括单质和化合物,A错误:稀有气体中无化学键,B
错误:铵盐是离子化合物,但无金属元素,C错误:只要含
离子键的化合物就属于离子化合物,D正确。门
学以致用
1.B[NaOH和CaCl2中均不含非极性键,Na2O2中既含
有离子键,又含有非极性键,H2O2中不含离子键。]
要点二典例示范
[典例2]D[A项和B项反应物未用原子的电子式表
示:C项生成物中2个氟离子只能分写,不能合并;答案为
D项。]
学以致用
2.C[MgCl2是离子化合物,在电子式中,阳离子用离子符
号表示(铵根离子例外),阴离子要标出其最外层电子(用
中括号括起来)及所带电荷,且相同离子不能合并写,
C项正确。
随堂自测夯基础
1.B[化合物中含有共价键,还可能含有离子键,若含离子
键则为离子化合物,若不含离子键,则为共价化合物,
A错误,B正确:共价分子可以为单质,也可以为化合物,
C错误:通常情况下非金属原子间形成共价键,但有些金
属原子与非金属原子间也可以形成共价键,如AC3属于
共价化合物,D错误。]
2.C[A项中的Cl2属于单质,不符合题意:B、D两项中的
物质属于离子化合物,不符合题意:C项中HNO3均是由
共价键构成的共价化合物,符合题意。]
3.D[物质发生化学反应的过程是旧化学键断裂和新化学
键形成的过程。A中只有新化学键的形成,B中只有旧化
学键的断裂,C中为物质状态变化。]
4.B[加热氯化铵的反应、氢气与氯气的反应是化学变化,
存在旧化学键的断裂和新化学键的形成;涣化氢溶于水
时,H一Br共价键断裂形成氢离子和溴离子;只有B项属
于物理变化,分子内的共价键未被破坏。]
5.解析:离子化合物由阴、阳离子通过静电作用形成,共价
化合物通过共价键形成。
答案:(1)NaCl、Na2O、Na2O2(2)CH4、H2O、H2O2、
HCl、CCl4,CO2(3)NaOH、Naz CO3、NaClO
(4)HClO、HC1O4、H2CO