内容正文:
第二章 海水中的重要元素
核心知识梳理
作者编号:35011
请以钠、氯为例,用原子结构知识解释物质的性质。
易失去一个电子
钠具有较强还原性
制备氯化钠等
+17
2 8 7
Cl
Cl-
+17
2 8 8
+11
2 8 1
Na
+11
2 8
Na+
易得到一个电子
Cl2具有较强氧化性
制备氯化钠等
微 观
结 构
宏 观
性 质
用 途
作者编号:35011
一、钠
颜色 状态
银白色固体 有金属光泽
质软
熔点
熔点低
密度
比煤油大
硬度
导电、 导热性
良好
(ρ煤油=0.8g/cm3)
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一、钠
1.与非金属单质反应
常温:4Na+O2 = 2Na2O
加热:2Na+O2 = Na2O2
△
注意:反应物相同,反应条件不同,产物不同!
钠在氯气中剧烈燃烧,产生白色的烟
2Na+Cl2 == 2NaCl
△
-2
-1
阳离子:阴离子=2:1
阳离子:阴离子=2:1
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一、钠
2.与水反应
化学方程式
2Na+2H2O == 2NaOH+H2↑
实验现象
浮、熔、游、响、红
钠与水反应的实质是钠与水电离出来的氢离子反应。
3.钠与盐溶液反应
2Na+2H2O == 2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2 ↓
先水后盐
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一、钠
4.钠与酸溶液反应
钠与水溶液反应规律:
有酸酸为先,
无酸水为先,
盐在最后面。
钠与酸反应的实质:2Na+2H+=2Na++H2↑
钠与稀盐酸反应时,先与稀盐酸反应,因为稀盐酸中H+的浓度更大,待稀盐酸消耗完后,才与水反应。
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二、氧化钠与过氧化钠
Na2O Na2O2
颜色状态
化合价
构成微粒
与H2O反应
与盐酸反应
与CO2反应
氧化物类型
氧化性/漂白性
主要用途 制备NaOH 强氧化剂、漂白剂、供氧剂
白色固体
淡黄色固体
Na2O
+1
-2
Na2O2
+1
-1
Na+、O2-
Na+、O22-
Na2O + H2O = 2NaOH
2Na2O2+ 2H2O=4NaOH + O2↑
Na2O + HCl = NaCl + H2O
2Na2O2+4HCl = 4NaCl +2H2O+O2↑
Na2O + CO2 = Na2CO3
2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3 + O2
碱性氧化物
过氧化物
无
有
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三、碳酸钠与碳酸氢钠
Na2CO3 NaHCO3
俗名
颜色状态
溶解性
水溶液的
碱性
热稳定性
用途
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末
细小白色晶体
都易溶于水,相同温度下,溶解度:Na2CO3 > NaHCO3
浓度相同时,碱性:Na2CO3 > NaHCO3
Na2CO3 > NaHCO3
NaHCO3受热分解:
纺织、造纸、合成洗涤剂、制玻璃等
发酵粉、灭火剂、治疗胃酸过多
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
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三、碳酸钠与碳酸氢钠
HCl少量:________________________________
HCl过量:________________________________
Na2CO3:
NaHCO3 :
Na2CO3 + HCl= NaHCO3 +NaCl
Na2CO3 + 2HCl=2NaCl+H2O +CO2↑
NaHCO3 +HCl=NaCl+H2O+CO2↑
Na2CO3:不反应
NaHCO3 :
NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O
1. 盐酸
2. 氢氧化钠
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NaHCO3少量:__________________________________________
NaHCO3过量:__________________________________________
Na2CO3:
NaHCO3 :
Na2CO3:
NaHCO3 :不反应
Na2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ 2NaOH
Ca2++OH-+HCO3- = CaCO3↓+H2O
Ca2++2OH-+2HCO3- = CaCO3↓+2H2O+CO32-
Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
Na2CO3:
NaHCO3 :不反应
Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓+ 2NaCl
3. Ca(OH)2
4. CO2
5. BaCl2
三、碳酸钠与碳酸氢钠
作者编号:35011
三、碳酸钠与碳酸氢钠
物质
操作 Na2CO3 NaHCO3
固体加热
无明显现象
有气体产生,且使澄清石灰水变浑浊
加BaCl2(CaCl2)溶液
白色沉淀
无明显现象
滴加少量盐酸
开始无气泡
开始有气泡
鉴别
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三、碳酸钠与碳酸氢钠
相互转化
(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。
(2)NaHCO3→Na2CO3:
① (固体物质)
② (溶液中) NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O。
Na2CO3 NaHCO3
CO2+H2O
加热或NaOH
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
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四、焰色试验
洗
烧
蘸
用盐酸洗净铂丝(或光洁无锈的铁丝)
将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同
蘸取待测物质
烧
在酒精灯上灼烧,并观察火焰的颜色
洗
实验操作
用盐酸洗净铂丝(或光洁无锈的铁丝)
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五、氯气
颜色 状态 气味 毒性 密度 熔沸点 溶解度
黄绿色
气体
刺激性气味
有毒
比空气大
较低,易液化成液氯
能溶于水
物理性质
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五、氯气
化学性质
①与金属单质的反应
实验现象 反应方程式
氯气与钠反应
氯气与铁反应
氯气与铜反应
剧烈燃烧,
黄色火焰,白烟
剧烈燃烧,棕褐色的烟
水溶液为黄色
剧烈燃烧,棕黄色的烟
水溶液为蓝色
Cu + Cl2 = CuCl2
△
2Fe + 3Cl2 = 2FeCl3
△
2Na + Cl2 = 2NaCl
△
生成高价态金属氯化物
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五、氯气
②与非金属单质的反应
实验:在空气中点燃氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中,观察现象。
现象:纯净的H2在Cl2中安静地燃烧,发出苍白色火焰,瓶口有白雾。
H2+Cl2 === 2HCl
点燃
HCl气体溶于水,就是我们常用的盐酸
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Cl2 + H2O HCl + HClO
(次氯酸是弱酸)
③与水的反应
五、氯气
2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
a.与冷的石灰乳反应——工业制漂白粉
④与碱的反应
漂白粉的主要成分是_______________,有效成分_________,
若Cl2与Ca(OH)2反应充分,使 成为主要成分,则得到漂粉精。
2Cl2+2Ca(OH)2 = 2Ca2++2Cl-+2ClO-+2H2O
CaCl2、Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
Ca(ClO)2
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五、氯气
b.与NaOH溶液反应——制漂白液
Cl2+2NaOH === NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2OH- === ClO-+Cl-+H2O
NaClO + CO2 + H2O =NaHCO3 + HClO
漂白原理:
酸性强弱:H2CO3>HClO>HCO3-
失效原理
漂白液、漂白粉的保存:密封保存
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六、氯气的实验室制法
原理:
药品:
MnO2 + 4HCl(浓)== MnCl2 + Cl2 + 2H2O
不浓不热不反应
离子反应方程式:
MnO2+4H+ + 2Cl- = Mn2++Cl2↑+2H2O
△
酸性:还原性
= 1:1
软锰矿MnO2
浓盐酸
+
加热
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六、氯气的实验室制法
发生装置
(固液加热型)
收集装置
尾气处理
除杂装置
为什么能用饱和NaCl除杂?
Cl2 (HCl, H2O)
HCl极易溶于水(1:500), 氯气能溶于水(1:2), 选用饱和食盐水很大程度上减少Cl2在水中的溶解
为什么用浓硫酸来干燥Cl2?
Cl2是酸性气体,只能用酸性/中性干燥剂干燥
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六、氯气的实验室制法
①酸性干燥剂(可干燥酸性气体和中性气体):浓硫酸、P2O5、硅胶
②碱性干燥剂(可干燥碱性气体和中性气体):碱石灰、生石灰
③中性干燥剂:无水CaCl2(不能干燥NH3)
常见干燥剂
浓硫酸不能干燥碱性气体以及强还原性气体H2S、HBr、HI,
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六、氯气的实验室制法
1.检验试剂
2.检验步骤
AgNO3溶液、稀硝酸(排除CO32-的干扰)
先加入稀硝酸,无现象,
再加入AgNO3有白色沉淀生成。
氯离子检验的答题模板
取少量某溶液于试管中,滴加适量稀硝酸,再滴入AgNO3溶液,若产生白色沉淀,则该溶液中含有Cl-,若无白色沉淀则无Cl-。
3.归纳总结
氯离子的检验
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七、物质的量和摩尔质量
国际规定,1 mol粒子集合体所含的粒子数约为6.02×1023。
微粒数
N
质量
m
物质的量
n
×M
÷M
×NA
÷NA
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七、气体摩尔体积
粒子距离很大
远大于粒子大小
1mol
不同的固体或液体
粒子距离很小
体积取决于粒子的大小
不同的气体
体积取决于粒子间 距离
影响
温度、压强
同温同压下,粒子数相同的任何气体都具有相同的体积。
(数目相同)
同温同压下,任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。
PV=nRT
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七、气体摩尔体积
3、常用单位:L/mol(或 L·mol-1)、m3/mol(或 m3·mol-1)
4、计算公式:Vm =
1、定义:单位物质的量的气体所占的体积称为气体摩尔体积。
2、符号:Vm
0 ℃和101kPa(标准状况), Vm ≈ 22.4 L/mol
25 ℃和101kPa Vm ≈ 24.5 L/mol
标准状况下,非气态 : 水、酒精、 SO3 、 CCl4、CHCl3、CH2Cl2
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八、物质的量浓度
1.定义:单位体积溶液里所含溶质B的物质的量,它是一个物理量。
2.符号和单位:符号为cB , 常用单位为mol/L(或mol·L-1)
3.意义:某溶液中溶质的物质的量浓度为1mol/L,表示1L溶液中含有1mol溶质。
4.公式及离子浓度:
c(离子)=c(整体)×离子系数
Al2(SO4)3
n=0.2mol/L
c(Al3+)=0.2mol/L×2=0.4mol/L
c(SO42-)=0.2mol/L×3=0.6mol/L
溶液的体积(L)
溶质的物质的量(mol)
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九、有关物质的量浓度的计算
n(溶质)=C1V1=C2V2 ; m(溶质)=ω1m1=ω2m2
浓溶液加水稀释,稀释前后溶质不变,即溶质的物质的量和质量不变
作者编号:35011
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