内容正文:
专题02 海水中的重要元素----钠和氯
一、活泼的金属单质——钠
1.钠与非金属单质的反应
(1)钠是一种________色的固体,密度比煤油________;硬度________,在空气中很快 变暗 ,钠与氧气发生反应生成________,反应的化学方程式为________________。
(2)将钠加热,观察到钠先熔化成小球,然后剧烈反应,火焰呈________色,生成了________色固体,该固体物质是________ ,反应的化学方程式为________________。
(1)钠是非常活泼的金属,与O2反应时,反应条件不同,现象________,产物________。
2.钠与水的反应
实验操作
实验现象
原因解释
钠浮在水面上(____)
钠的密度比水________
钠熔化成闪亮的小球(____)
钠的熔点________ ,反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失(___)
反应产生的________推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声(_____)
钠与水反应________
反应后溶液的颜色逐渐变红色(_____)
反应生成________
实验结论:
(1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是________,还原剂是________,反应的实质是钠与水电离出的________ 反应。
(2)反应方程式
①化学方程式:2Na+2H2O===________________;
②离子方程式:2Na+2H2O===________________________。
3.钠露置于空气中的变化
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
(2)发生主要变化的化学方程式为
①4Na+O2===________
②Na2O+H2O===________
④2NaOH+CO2===________________,Na2CO3+10H2O===________________
⑤Na2CO3·10H2O==________________
二、钠的几种化合物
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成结构
由Na+与O2-构成,Na+与O2-数目比为 2∶1
由Na+与O构成,Na+与O数目比为2∶1
氧元素化合价
-2
-1
类别
碱性氧化物
过氧化物
色、态
白色固体
淡黄色固体
生成条件
Na与O2在常温下反应
Na与O2在加热条件下反应
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===________
2Na2O2+2H2O===________________
与CO2反应
Na2O+CO2==________
2Na2O2+2CO2===______________
与H+反应
Na2O+2H+===________
2Na2O2+4H+===________________
用途
用于制备NaOH等
可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、供氧剂(用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源)
联系
加热时可发生反应:2Na2O+O2________
2.Na2CO3与NaHCO3性质的比较
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱或苏打
小苏打
色、态
白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体)
细小、白色粉末
溶解性
易溶于水
在水中溶解度比Na2CO3小
溶液的酸碱性
显碱性
显碱性
热稳定性
稳定,受热难分解;但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
不稳定,受热易分解:2NaHCO3________
与酸反应(与HCl)
Na2CO3+2HCl===________________
NaHCO3+HCl===________反应速率比Na2CO3快)
与碱反应[与Ca(OH)2.NaOH]
Na2CO3+Ca(OH)2===________________ (Na2CO3与NaOH不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2===________
________NaHCO3+NaOH===________________
与可溶性钙盐、钡盐反应(与CaCl2.BaCl2)
Na2CO3+CaCl2===___________
Na2CO3+BaCl2===______________
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
用途
用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、纺织等工业
制发酵剂、灭火器、医疗上用于治疗胃酸过多
3.侯氏制碱法
(1)原料:氨、氯化钠。
(3)生产原理流程
(4)优点:①提高了________的转化率 ;②缩短了生产________;③减少了对环境的________等 。
三、焰色试验
1.焰色试验
根据火焰呈现的特征________,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为________。
2.操作步骤
3.几种常见金属元素的焰色
金属元素
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
颜色
紫红色
___色
___色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别________和________溶液。
(2)利用焰色试验制节日________。
四、纯碱的生产历史
1.路布兰制碱法——首次实现了碳酸钠的工业生产
(1)原料:食盐、焦炭和石灰石等。
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料:食盐、________、________等。
(3)生产原理流程
(4)索尔维制碱法具有原料易获取,________便宜,损失________,实现了连续性生产等优点。
五、氯气的性质
1.氯元素的存在形式:________
2.氯的原子结构
氯的原子结构示意图为,氯原子的最外层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。因此,氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。
3.氯气的物理性质
状态
颜色
气味
溶解性
密度
气态
________
________
________
________
4.氯气与金属单质的反应
实验
实验现象
化学方程式
剧烈燃烧,产生________的烟
________________
剧烈燃烧,产生________色的烟
________________
剧烈燃烧,产生________色的烟
________________
5.氯气与非金属单质(如H2)的反应
实验装置
实验操作
实验现象
化学方程式
在空气中点燃纯净的氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中
纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出________ 色火焰,集气瓶口有________产生
________________
6.氯气与H2O的反应
(1)在25 ℃时,1体积的水可溶解约________体积的氯气,氯气的水溶液称为________。Cl2溶于水同时与水发生反应,化学方程式为________________。氯气不具有漂白性,氯水具有漂白性,是因为氯水中含有HClO。
(2)氯水的性质
7.氯气与碱溶液的反应
(1)与NaOH溶液的反应:________________________,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取漂白液,这种液体的主要成分是NaCl和________,有效成分是________。
(2)与石灰乳反应:________________________,利用此反应原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是________。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使________ 成为主要成分,则得到 ________。
8.漂白液(主要成分NaClO)
漂白液
“84”消毒液
有效成分:NaClO
用途:杀菌、消毒
制备:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
漂白原理:与酸性物质作用生成HClO
ClO-+H+===HClO
酸碱性:
ClO-+H2OHClO+OH-
消毒原理:利用强氧化性
9.漂白粉(有效成分Ca(ClO)2)
漂白粉
成分:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2
化学性质:水解呈碱性,具有强氧化性
漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
制备:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
用途与保存:用作消毒剂,漂白剂,必须密封保存。
久置失效原因:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
2HClO2HCl+O2↑
10.氯气的用途
(1)用于工业制盐酸;
(2)制漂白液、漂白粉和漂粉精;
(3)用于自来水的杀菌、消毒;
(4)用作制取其他含氯工业产品的原料。
11.液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
________________
________________
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
________
________
性质
氧化性
________________
________
保存方法
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用
置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
六、氯气的实验制法
1.实验原理
二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应:MnO2+4HCl(浓)________________。
2.仪器装置
发生装置
________________________
净化装置
(洗气瓶)
先通过饱和食盐水除去________,再通过浓H2SO4除去________
收集装置
用________排空气法收集
验满方法
观察法(黄绿色);湿润的淀粉KI试纸,其原理是 Cl2+2KI==________________,置换出的I2遇淀粉变蓝色;湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)
尾气吸收装置
盛有NaOH溶液的烧杯
七、氯离子的检验
1.原理及过程:在Ⅰ~Ⅳ四支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
试管
试剂
实验现象
加入AgNO3溶液
加入稀硝酸
Ⅰ
稀盐酸
白色沉淀
沉淀不溶解
Ⅱ
NaCl溶液
白色沉淀
沉淀不溶解
Ⅲ
Na2CO3溶液
白色沉淀
沉淀溶解
Ⅳ
蒸馏水
无明显现象
无明显现象
(1)试管Ⅰ、试管Ⅱ中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明反应生成了________;反应的离子方程式为________________。
(2)试管Ⅲ中产生的白色沉淀是________,写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式: Ag2CO3+2H+===________________。
2.氯离子的检验及答题规范
(1)检验时要加稀硝酸,以排除CO等离子的干扰,不能用稀硫酸,因为Ag2SO4微溶,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有Cl-。
(2)若被检液中含有SO,需先用________溶液除去SO,然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-的存在。
八、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量:物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,符号为________。
2.物质的量的单位为________,简称摩,符号为________。
3.阿伏加德罗常数
(1)1 mol任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数,符号为________,通常用________________表示。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=。
4.摩尔质量
5.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
N n m
(粒子数) (物质的量) (质量)
(1)n=
①n、N、NA三个量中,已知任意两项可求第三项。
②求N时,概念性问题用NA,数字性问题用________________ 。
③N与n成正比,判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。
(2)n=
①m、n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。
②由M可求相对分子质量。
(3)=
①N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第四项。
②该等式中一般NA、M为已知,则N与m可互求。
九、气体摩尔体积
1.概念:单位物质的量的气体所占的体积叫作________________,符号为,常用的单位有 ________(或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
2.公式:Vm=。
3.标准状况下气体摩尔体积
4.标准状况下气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n=;
②气体的摩尔质量M===________(ρ的单位是g·L-1);
③气体的分子数N=n·NA=·NA;
④气体的质量m=n·M=·M。
5.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
_____________
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
____________
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
=
同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比
注:利用理想气体状态方程pV=nRT和万能恒等式n===之间的关系就可以推导阿伏加德罗定律及其推论(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)
例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下:
①pV1=n1RT=RT; ②pV2=n2RT=RT;由①和②可得=, 则==。
十、物质的量浓度
1.物质的量浓度
2.配制一定物质的量浓度溶液
(1)一定物质的量浓度溶液配制的步骤和仪器
(2)配制示例——配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
(3)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
操作步骤
引起误差的原因
对结果的影响
n
V
c
称量
物质、砝码位置颠倒且需要使用游码
______
/
______
称量NaOH时使用滤纸
______
/
______
量取
用量筒量取浓硫酸时仰视
______
/
______
用量筒量取浓硫酸时俯视
______
/
______
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
______
/
______
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
______
/
______
冷却、转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
/
______
______
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
/
/
______
转移时有少量溶液流到容量瓶外
______
/
______
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
______
/
______
定容
定容时仰视刻度线
/
______
______
定容时俯视刻度线
/
______
______
定容时液面超过刻度线,立即用胶头滴管吸出
______
/
______
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
/
______
______
十一、解题方法
1.已知一定体积溶液中溶质的某物理量,求c
2.已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液,求c
(2)若已知溶液的密度为ρ g/cm3,该气体溶于1 L水形成的溶液中溶质的物质的量浓度c== mol/L= mol/L= mol/L。
3.溶液稀释或混合时,求c
(1)溶质的物质的量不变
____________ (c1.c2为稀释前后溶液中溶质的物质的量浓度,V1.V2为稀释前后溶液的体积)。
(2)不同物质的量浓度溶液混合
溶质相同,溶质物质的量浓度不同的溶液,溶质的物质的量在混合前后不变,__________________(c混为混合后溶液中溶质的物质的量浓度,V混为混合后溶液的体积)。
4.质量分数w与物质的量浓度c之间的换算
c=
(1)公式的推导方法:体积为V(L)的某溶液的密度为ρ(g/cm3),其溶质的质量分数为w、摩尔质量为M(g/mol),则其物质的量浓度c=====。
易错1:钠与水的反应
① 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;易错点:离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
② 易错点:与滴加酚酞的水反应的现象及解释;浮、熔、游、响、红的含义。
易错2:钠与酸的反应
Na与水反应是Na与水电离出的H+反应;酸可电离出H+,即Na与酸的反应是Na与溶液中H+反应,而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应
易错3:钠与盐溶液的反应
Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同,首先发生Na与水的反应,然后再进行判断:
盐溶液
加入
Na
一、聚焦Na2O、Na2O2性质的易错点
易错1:Na2O是碱性氧化物,而Na2O2是过氧化物,不是碱性氧化物;
易错2:Na2O和Na2O2中阴离子与阳离子个数比为1:2;Na2O2中的阴离子与阳离子个数比不是1:1。
易错3:Na2O2与H2O和CO2反应,均是歧化反应,1molNa2O2完全反应转移1mol电子。
易错4:Na2O中只含有离子键,Na2O2中既含有离子键,又含有非极性共价键。
易错5:Na2O2与H2O反应的实质:Na2O2与H2O反应先发生复分解反应,生成H2O2和NaOH,
因为该反应过程中释放出大量的热,H2O2不稳定,受热分解生成O2和H2O。反应方程式为: Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,2 H2O2===2H2O+O2↑。
易错6:Na2O2具有强氧化性,与指示剂作用,先变色后褪色。
易错7:Na2O2可作为潜水艇等的氧气来源。
易错7:Na2O2具有强氧化性,能氧化大多数具有还原性的离子或物质。
二、聚焦Na2CO3和NaHCO3鉴别的易错点
易错1:根据热稳定性不同
固体
△
Na2CO3无明显现象
NaHCO3放出无色的,使澄清石灰水变浑浊的气体
易错2:根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别
(1)
固体或溶液 + 盐酸
反应
速率
滴加
盐酸
滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCO3
产生气泡快的是NaHCO3
产生气泡快的是Na2CO3
滴加盐酸开始不产生气泡的是Na2CO3
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始无气泡产生;而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。
易错3:根据阴离子不同用盐溶液鉴别
BaCl2溶液
溶液
不产生白色沉淀的是NaHCO3
产生白色沉淀的是Na2CO3
易错4:根据溶液的酸碱性鉴别
测相同浓度溶液的pH
溶液
pH小的是NaHCO3
pH大的是Na2CO3
三、氯气性质的易错点
易错1:干燥的Cl2没有漂白性,但Cl2能使湿润的有色布条退色,起漂白作用的是HClO,故不能用pH试纸测量氯水的pH。
易错2:1molCl2与强碱溶液完全反应转移电子数为NA,而把1molCl2充入水中反应转移的电子数小于NA(可逆反应)。
四、聚焦实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2的易错点
易错1:为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
易错2:因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应。
易错3:实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
易错4:尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
五、聚焦与物质的量相关概念的易错点
易错1:“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
易错2:只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1molSiO2,1molNaCl等
易错3:用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如1molO、2molO2、1.5molO3等,不能说1mol氧
易错4:NA是一个精确值,近似取6.02×1023mol-1用于计算
易错5:对同一物质,其摩尔质量以g·mol-1为单位、相对原子(分子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。
易错6:对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
六、气体摩尔体积的易错点
易错1:22.4L·mol-1的使用条件一般是指标准状况(即0℃、101kPa),而不是指常温、常压。
易错2:使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质。
易错3:22.4L气体在标准状况下的物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,也可能不是1mol。
易错4:如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
题型1:钠的性质
在蒸发皿中放入一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
题型2:氧化钠与过氧化钠
列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A.Na2O2是白色固体,与冷水作用放出氧气,生成氢氧化钠
B.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
D.Na2O2能与水反应,生成NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物
题型3:碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中,正确的是( )
A.碳酸钠加少量水后,碳酸钠结块变晶体,并伴随着吸热现象
B.同浓度的两种溶液可以用石灰水鉴别
C.相同条件下,在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3的溶解度
D.向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸,后者反应更剧烈
题型4:有关碳酸钠与碳酸氢钠的计算
下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物充分加热,减重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
题型5:碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应的图象
向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L-1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( )
A.乙溶液中含有的溶质是Na2CO3.NaHCO3
B.当0<V(HCl)<10 mL时,甲溶液中发生反应的离子方程式为OH-+H+ =H2O
C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1
D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)
题型6:侯氏制碱法原理
我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图:
以下说法中不正确的是( )
A.向饱和食盐水中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
B.沉淀池中得到的沉淀为碳酸钠
C.使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环1
D.循环2中的气体X为CO2
题型7:氯气的性质
下列化合物中,不能通过两种单质间化合直接制取的是( )
A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2
题型8:氯水与次氯酸
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:
关于溶液中导致变色的微粒I、II、III的判断正确的是( )
A.H+、HClO、Cl2 B.H+、Cl-、ClO-
C.HCl、ClO-、Cl- D.HClO、HCl、Cl2
题型9:含氯消毒剂
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.漂白粉性质稳定,可以敞口存放
B.漂白粉和活性炭都常用于自来水的处理,两者的作用原理是相同的
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
题型10:氯气的实验室制法
实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2,下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
A.连接图1.图2装置,向分液漏斗中注水,打开K1,关闭K2,检查装置气密性
B.图1装置中,滴加浓盐酸,点燃酒精灯,可制备Cl2
C.可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2
D.连接图1.图3装置,打开K1,点燃酒精灯,可制备少量氯水
题型11:氯及其化合物“价类”二维图
如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是( )
A.c可用于自来水消毒 B.工业制备b,可以用电解饱和NaCl溶液法
C.e的酸性和氧化性都强于d D.a与g、f在一定条件下都可生成b
题型12:氯及其化合物实验探究
将浓盐酸加到KMnO4中进行如图所示的探究实验,一段时间后,下列分析正确的是
A.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
B.b处出现蓝色,说明还原性:I->Cl-
C.c处红色逐渐变浅,说明Cl2具有还原性
D.KMnO4换成MnO2重做实验,a处布条褪色更快
题型13:物质的量
下列结论中,正确的是( )
A.摩尔是七个基本物理量之一 B.每摩尔物质都含有NA个指定粒子
C.1 mol H就是指1 mol氢 D.18 g H2O中含有6.02×1023个原子
题型14:摩尔质量
火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),它是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60g
C.1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.60g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个氮原子
题型15:气体摩尔体积
火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),它是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60g
C.1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.60g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个氮原子
题型16:物质的量浓度及计算
在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是 ( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
题型17:一定物质的量浓度溶液的配制
某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或者氢氧化钠反应);
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/L NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③用0.10mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
④加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸。
请回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是(填序号) 。
(2)药片需先研碎的目的是 。
(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次。实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 ,理由是 。
(4)某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH溶液]mL
13.00
12.90
14.60
13.10
根据该同学的实验数据,计算该胃药中碳酸钙的质量分数为 。(写出必要的计算过程)。
题型18:配制一定物质的量浓度溶液误差分析
下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
题型19:有关阿伏加德罗常数(NA)判断
NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,5.6克CO和N2混合气体中含分子数为0.2NA
B.2.0mol/L的CaCl2溶液中含Cl-数目为4NA
C.4.6克Na与足量的O2反应生成Na2O2,转移电子数为0.4NA
D.标准状况下,33.6L的酒精(C2H5OH)含氢原子数为9NA
技巧
要点
Na与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释
Na与盐反应
Na2O2与CO2.H2O反应的关系
(1)电子转移关系
当Na2O2与CO2.H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)。
(2)气体体积变化关系
CO2.水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O2)=V(混合)。
(3)固体质量变化关系
CO2.水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)。
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象
(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;
(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;
(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图象略);
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图象略)。
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
突破阿伏加德罗常数(NA)
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4.CHCl3.CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3.己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2.—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2.CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2.CnH2n+2中化学键的数目分别为3.3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
/
学科网(北京)股份有限公司
$
专题02 海水中的重要元素----钠和氯
一、活泼的金属单质——钠
1.钠与非金属单质的反应
(1)钠是一种 银白 色的固体,密度比煤油 大 ;硬度 小 ,在空气中很快 变暗 ,钠与氧气发生反应生成 Na2O ,反应的化学方程式为4Na+O2===2Na2O 。
(2)将钠加热,观察到钠先熔化成小球,然后剧烈反应,火焰呈 黄 色,生成了 淡黄 色固体,该固体物质是 Na2O2 ,反应的化学方程式为 2Na+O2Na2O2 。
(1)钠是非常活泼的金属,与O2反应时,反应条件不同,现象 不同 ,产物 不同 。
2.钠与水的反应
实验操作
实验现象
原因解释
钠浮在水面上(浮)
钠的密度比水小
钠熔化成闪亮的小球(熔)
钠的熔点低 ,反应放热
小球在水面上四处游动,最后完全消失(游)
反应产生的气体(H2) 推动小球运动
与水反应发出嘶嘶响声(响)
钠与水反应剧烈
反应后溶液的颜色逐渐变红色(红)
反应生成碱(NaOH)
实验结论:
(1)钠与水剧烈反应生成NaOH和H2,反应中氧化剂是 H2O ,还原剂是 Na ,反应的实质是钠与水电离出的H+ 反应。
(2)反应方程式
①化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ ;
②离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ 。
3.钠露置于空气中的变化
(1)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
(2)发生主要变化的化学方程式为
①4Na+O2===2Na2O
②Na2O+H2O===2NaOH
④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
二、钠的几种化合物
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成结构
由Na+与O2-构成,Na+与O2-数目比为 2∶1
由Na+与O构成,Na+与O数目比为2∶1
氧元素化合价
-2
-1
类别
碱性氧化物
过氧化物
色、态
白色固体
淡黄色固体
生成条件
Na与O2在常温下反应
Na与O2在加热条件下反应
热稳定性
不稳定,易转化为Na2O2
较稳定
与H2O反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与H+反应
Na2O+2H+===2Na++H2O
2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑
用途
用于制备NaOH等
可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、供氧剂(用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源)
联系
加热时可发生反应:2Na2O+O22Na2O2
2.Na2CO3与NaHCO3性质的比较
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
纯碱或苏打
小苏打
色、态
白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体)
细小、白色粉末
溶解性
易溶于水
在水中溶解度比Na2CO3小
溶液的酸碱性
显碱性
显碱性
热稳定性
稳定,受热难分解;但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
不稳定,受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
与酸反应(与HCl)
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑(反应速率比Na2CO3快)
与碱反应[与Ca(OH)2.NaOH]
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH (Na2CO3与NaOH不反应)
2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与可溶性钙盐、钡盐反应(与CaCl2.BaCl2)
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl
不反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
用途
用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、纺织等工业
制发酵剂、灭火器、医疗上用于治疗胃酸过多
3.侯氏制碱法
(1)原料:氨、氯化钠。
(3)生产原理流程
(4)优点:①提高了食盐的转化率 ;②缩短了生产流程;③减少了对环境的污染等 。
三、焰色试验
1.焰色试验
根据火焰呈现的特征 颜色 ,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为 焰色试验 。
2.操作步骤
3.几种常见金属元素的焰色
金属元素
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
颜色
紫红色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别 NaCl和 KCl 溶液。
(2)利用焰色试验制节日 烟火 。
四、纯碱的生产历史
1.路布兰制碱法——首次实现了碳酸钠的工业生产
(1)原料:食盐、焦炭和石灰石等。
2.索尔维制碱法(氨碱法)
(1)原料:食盐、 氨 、二氧化碳 等。
(3)生产原理流程
(4)索尔维制碱法具有原料易获取,价格便宜,损失少,实现了连续性生产等优点。
五、氯气的性质
1.氯元素的存在形式: 化合物
2.氯的原子结构
氯的原子结构示意图为,氯原子的最外层上有7个电子,在化学反应中很容易得到1个电子,使最外层达到8个电子的稳定结构。因此,氯气是很活泼的非金属单质,具有强氧化性。
3.氯气的物理性质
状态
颜色
气味
溶解性
密度
气态
黄绿色
刺激性
能溶于水
大于空气
4.氯气与金属单质的反应
实验
实验现象
化学方程式
剧烈燃烧,产生 白色 的烟
2Na+Cl22NaCl
剧烈燃烧,产生 棕褐 色的烟
2Fe+3Cl2 2FeCl3
剧烈燃烧,产生 棕黄 色的烟
Cu+Cl2 CuCl2
5.氯气与非金属单质(如H2)的反应
实验装置
实验操作
实验现象
化学方程式
在空气中点燃纯净的氢气,然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中
纯净的氢气在氯气中安静地燃烧,发出 苍白 色火焰,集气瓶口有 白雾 产生
H2+Cl22HCl
6.氯气与H2O的反应
(1)在25 ℃时,1体积的水可溶解约 2 体积的氯气,氯气的水溶液称为 氯水 。Cl2溶于水同时与水发生反应,化学方程式为 Cl2+H2O===HCl+HClO 。氯气不具有漂白性,氯水具有漂白性,是因为氯水中含有HClO。
(2)氯水的性质
7.氯气与碱溶液的反应
(1)与NaOH溶液的反应: Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O ,利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2,也可以制取漂白液,这种液体的主要成分是NaCl和 NaClO ,有效成分是 NaClO 。
(2)与石灰乳反应: 2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O ,利用此反应原理可以制取漂白粉,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,有效成分是 Ca(ClO)2 。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分,并使 Ca(ClO)2 成为主要成分,则得到 漂粉精 。
8.漂白液(主要成分NaClO)
漂白液
“84”消毒液
有效成分:NaClO
用途:杀菌、消毒
制备:
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O
漂白原理:与酸性物质作用生成HClO
ClO-+H+===HClO
酸碱性:
ClO-+H2OHClO+OH-
消毒原理:利用强氧化性
9.漂白粉(有效成分Ca(ClO)2)
漂白粉
成分:主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2,有效成分是Ca(ClO)2
化学性质:水解呈碱性,具有强氧化性
漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
制备:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
用途与保存:用作消毒剂,漂白剂,必须密封保存。
久置失效原因:Ca(ClO)2+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
2HClO2HCl+O2↑
10.氯气的用途
(1)用于工业制盐酸;
(2)制漂白液、漂白粉和漂粉精;
(3)用于自来水的杀菌、消毒;
(4)用作制取其他含氯工业产品的原料。
11.液氯、新制氯水和久置氯水的比较
物质
液氯
新制氯水
久置氯水
成分
Cl2
Cl2.HClO、H2O、H+、Cl-、ClO-、OH-
H+、Cl-、OH-、H2O
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
保存方法
特制钢瓶
棕色试剂瓶盛装,置于阴凉处,一般现配现用
置于普通试剂瓶,玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)
六、氯气的实验制法
1.实验原理
二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应:MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
2.仪器装置
发生装置
固体(液体)+液体气体
净化装置
(洗气瓶)
先通过饱和食盐水除去 HCl ,再通过浓H2SO4除去 水蒸气
收集装置
用 向上 排空气法收集
验满方法
观察法(黄绿色);湿润的淀粉KI试纸,其原理是 Cl2+2KI===2KCl+I2 ,置换出的I2遇淀粉变蓝色;湿润的蓝色石蕊试纸(先变红后褪色)
尾气吸收装置
盛有NaOH溶液的烧杯
七、氯离子的检验
1.原理及过程:在Ⅰ~Ⅳ四支试管中分别加入2~3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水,然后各滴入几滴AgNO3溶液,观察现象,再分别加入少量稀硝酸,观察现象。
试管
试剂
实验现象
加入AgNO3溶液
加入稀硝酸
Ⅰ
稀盐酸
白色沉淀
沉淀不溶解
Ⅱ
NaCl溶液
白色沉淀
沉淀不溶解
Ⅲ
Na2CO3溶液
白色沉淀
沉淀溶解
Ⅳ
蒸馏水
无明显现象
无明显现象
(1)试管Ⅰ、试管Ⅱ中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀,说明反应生成了 AgCl ;反应的离子方程式为 Ag++Cl-===AgCl↓ 。
(2)试管Ⅲ中产生的白色沉淀是 Ag2CO3 ,写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式: Ag2CO3+2H+===2Ag++H2O+CO2↑ 。
2.氯离子的检验及答题规范
(1)检验时要加稀硝酸,以排除CO等离子的干扰,不能用稀硫酸,因为Ag2SO4微溶,会干扰实验,更不能用盐酸,因为盐酸中含有Cl-。
(2)若被检液中含有SO,需先用 Ba(NO3)2 溶液除去SO,然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液,检验Cl-的存在。
八、物质的量的单位——摩尔
1.物质的量:物质的量是一个物理量,它表示含有一定数目粒子的集合体,符号为 n 。
2.物质的量的单位为 摩尔 ,简称摩,符号为 mol 。
3.阿伏加德罗常数
(1)1 mol任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数,符号为 NA ,通常用 6.02×1023 mol-1 表示。
(2)物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数(N)之间的关系为n=。
4.摩尔质量
5.物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算
N n m
(粒子数) (物质的量) (质量)
(1)n=
①n、N、NA三个量中,已知任意两项可求第三项。
②求N时,概念性问题用NA,数字性问题用 6.02×1023 mol-1 。
③N与n成正比,判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。
(2)n=
①m、n、M三个量中,已知任意两项可求第三项。
②由M可求相对分子质量。
(3)=
①N、NA、m、M四个量中,已知任意三项可求第四项。
②该等式中一般NA、M为已知,则N与m可互求。
九、气体摩尔体积
1.概念:单位物质的量的气体所占的体积叫作 气体摩尔体积 ,符号为,常用的单位有 L/mol (或L·mol-1)和m3/mol(或m3·mol-1)。
2.公式:Vm=。
3.标准状况下气体摩尔体积
4.标准状况下气体摩尔体积的有关计算
①气体的物质的量n=;
②气体的摩尔质量M=== 22.4 L·mol-1 ·ρ(ρ的单位是g·L-1);
③气体的分子数N=n·NA=·NA;
④气体的质量m=n·M=·M。
5.阿伏加德罗定律的推论
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
==
同温同压下,体积之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同容
==
同温同容下,压强之比等于物质的量之比,等于分子数之比
同温同压
=
同温同压下,密度之比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
=
同温同压下,体积相同的气体,其摩尔质量与质量成正比
注:利用理想气体状态方程pV=nRT和万能恒等式n===之间的关系就可以推导阿伏加德罗定律及其推论(其中p为压强,V为气体的体积,R为常数,T为温度)
例如,同温同压下,两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比,推导如下:
①pV1=n1RT=RT; ②pV2=n2RT=RT;由①和②可得=, 则==。
十、物质的量浓度
1.物质的量浓度
2.配制一定物质的量浓度溶液
(1)一定物质的量浓度溶液配制的步骤和仪器
(2)配制示例——配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液
(3)配制一定物质的量浓度溶液的误差分析
操作步骤
引起误差的原因
对结果的影响
n
V
c
称量
物质、砝码位置颠倒且需要使用游码
偏小
/
偏低
称量NaOH时使用滤纸
偏小
/
偏低
量取
用量筒量取浓硫酸时仰视
偏大
/
偏高
用量筒量取浓硫酸时俯视
偏小
/
偏低
将量取浓溶液所用量筒洗涤,并将洗涤液注入容量瓶中
偏大
/
偏高
溶解
不慎将溶液溅到烧杯外面
偏小
/
偏低
冷却、转移
未冷却至室温就转入容量瓶中
/
偏小
偏高
转移前,容量瓶内有少量蒸馏水
/
/
无影响
转移时有少量溶液流到容量瓶外
偏小
/
偏低
洗涤
未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒
偏小
/
偏低
定容
定容时仰视刻度线
/
偏大
偏低
定容时俯视刻度线
/
偏小
偏高
定容时液面超过刻度线,立即用胶头滴管吸出
偏小
/
偏低
定容摇匀后液面低于刻度线,又加蒸馏水至刻度线
/
偏大
偏低
十一、解题方法
1.已知一定体积溶液中溶质的某物理量,求c
2.已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液,求c
(2)若已知溶液的密度为ρ g/cm3,该气体溶于1 L水形成的溶液中溶质的物质的量浓度c== mol/L= mol/L= mol/L。
3.溶液稀释或混合时,求c
(1)溶质的物质的量不变
c1V1=c2V2 (c1.c2为稀释前后溶液中溶质的物质的量浓度,V1.V2为稀释前后溶液的体积)。
(2)不同物质的量浓度溶液混合
溶质相同,溶质物质的量浓度不同的溶液,溶质的物质的量在混合前后不变, c1V1+c2V2=c混·V混 (c混为混合后溶液中溶质的物质的量浓度,V混为混合后溶液的体积)。
4.质量分数w与物质的量浓度c之间的换算
c=
(1)公式的推导方法:体积为V(L)的某溶液的密度为ρ(g/cm3),其溶质的质量分数为w、摩尔质量为M(g/mol),则其物质的量浓度c=====。
易错1:钠与水的反应
① 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;易错点:离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
② 易错点:与滴加酚酞的水反应的现象及解释;浮、熔、游、响、红的含义。
易错2:钠与酸的反应
Na与水反应是Na与水电离出的H+反应;酸可电离出H+,即Na与酸的反应是Na与溶液中H+反应,而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应
易错3:钠与盐溶液的反应
Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同,首先发生Na与水的反应,然后再进行判断:
盐溶液
加入
Na
一、聚焦Na2O、Na2O2性质的易错点
易错1:Na2O是碱性氧化物,而Na2O2是过氧化物,不是碱性氧化物;
易错2:Na2O和Na2O2中阴离子与阳离子个数比为1:2;Na2O2中的阴离子与阳离子个数比不是1:1。
易错3:Na2O2与H2O和CO2反应,均是歧化反应,1molNa2O2完全反应转移1mol电子。
易错4:Na2O中只含有离子键,Na2O2中既含有离子键,又含有非极性共价键。
易错5:Na2O2与H2O反应的实质:Na2O2与H2O反应先发生复分解反应,生成H2O2和NaOH,
因为该反应过程中释放出大量的热,H2O2不稳定,受热分解生成O2和H2O。反应方程式为: Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2,2 H2O2===2H2O+O2↑。
易错6:Na2O2具有强氧化性,与指示剂作用,先变色后褪色。
易错7:Na2O2可作为潜水艇等的氧气来源。
易错7:Na2O2具有强氧化性,能氧化大多数具有还原性的离子或物质。
二、聚焦Na2CO3和NaHCO3鉴别的易错点
易错1:根据热稳定性不同
固体
△
Na2CO3无明显现象
NaHCO3放出无色的,使澄清石灰水变浑浊的气体
易错2:根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别
(1)
固体或溶液 + 盐酸
反应
速率
滴加
盐酸
滴加盐酸立即产生气泡的是NaHCO3
产生气泡快的是NaHCO3
产生气泡快的是Na2CO3
滴加盐酸开始不产生气泡的是Na2CO3
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始无气泡产生;而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。
易错3:根据阴离子不同用盐溶液鉴别
BaCl2溶液
溶液
不产生白色沉淀的是NaHCO3
产生白色沉淀的是Na2CO3
易错4:根据溶液的酸碱性鉴别
测相同浓度溶液的pH
溶液
pH小的是NaHCO3
pH大的是Na2CO3
三、氯气性质的易错点
易错1:干燥的Cl2没有漂白性,但Cl2能使湿润的有色布条退色,起漂白作用的是HClO,故不能用pH试纸测量氯水的pH。
易错2:1molCl2与强碱溶液完全反应转移电子数为NA,而把1molCl2充入水中反应转移的电子数小于NA(可逆反应)。
四、聚焦实验室用MnO2和浓盐酸制取Cl2的易错点
易错1:为了减少制得的Cl2中HCl的含量,加热温度不宜过高,以减少HCl的挥发。
易错2:因Cl-浓度越小,其还原性越弱,所以必须用浓盐酸加热才可反应,稀盐酸不反应。
易错3:实验结束后,先使反应停止并排出残留的Cl2后,再拆卸装置,避免污染空气。
易错4:尾气吸收时,用NaOH溶液吸收Cl2,不能用澄清石灰水吸收,因为溶液中含Ca(OH)2的量少,吸收不完全。
五、聚焦与物质的量相关概念的易错点
易错1:“物质的量”四个字是一个整体,不能拆开,也不能添字,如不能说成“物质量”或“物质的数量”等。
易错2:只用来衡量微观粒子,如原子、分子、离子、中子、质子、电子等,也可以是原子或离子的特定组合,如1molSiO2,1molNaCl等
易错3:用mol作为单位时,要注明粒子的种类,如1molO、2molO2、1.5molO3等,不能说1mol氧
易错4:NA是一个精确值,近似取6.02×1023mol-1用于计算
易错5:对同一物质,其摩尔质量以g·mol-1为单位、相对原子(分子)质量、1mol物质的质量在数值上是相同的,但三者的含义不同,单位不同。摩尔质量的单位是g·mol-1,相对原子(分子)质量的单位是1,1mol物质的质量单位是g。
易错6:对22.4L·mol-1的理解:气体摩尔体积的数值与温度、压强有关;非标准状况下气体摩尔体积可能是22.4L·mol-1,也可能不是22.4L·mol-1。故1mol气体的体积若为22.4L,它所处的状况不一定是标准状况。
六、气体摩尔体积的易错点
易错1:22.4L·mol-1的使用条件一般是指标准状况(即0℃、101kPa),而不是指常温、常压。
易错2:使用对象必须是气态物质,可以是单一气体,也可以是混合气体。注意标准状况下不是气体的而又容易认为是气体的物质。
易错3:22.4L气体在标准状况下的物质的量是1mol,在非标准状况下,其物质的量可能是1mol,也可能不是1mol。
易错4:如果给出的是物质的质量,则其物质的量或所含粒子数与物质所处条件无关,如常温常压下32gO2的原子数目是2NA。注意不要形成惯性思维,看到“常温常压”就排除选项。
题型1:钠的性质
在蒸发皿中放入一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是( )
A.上述反应是置换反应
B.上述反应是放热反应
C.上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D.加热且无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu
【答案】C
【解析】在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,在无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu和硫酸钠。A项,钠比铜活泼,在无水条件下,Na可以与CuSO4反应并生成Cu,属于置换反应,A正确;B项,根据以上分析,反应是放热反应,B正确;C项,根据以上分析,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,所以CuSO4表现了氧化性, C错误;D项,根据以上分析,在无水、加热至熔化下,Na可以与CuSO4发生置换反应生成Cu,D正确;故选C。
题型2:氧化钠与过氧化钠
列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A.Na2O2是白色固体,与冷水作用放出氧气,生成氢氧化钠
B.在Na2O2与CO2的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是CO2
C.Na和O2在加热时反应生成Na2O2,在常温下反应生成Na2O
D.Na2O2能与水反应,生成NaOH,所以Na2O2是碱性氧化物
【答案】C
【解析】A项,钠的氧化物中氧化钠是白色固体,而过氧化钠是淡黄色固体,与水反应能生成氢氧化钠和氧气,错误;B项,Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气,在反应过程中只有氧元素化合价发生变化,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,错误;C项,Na和O2的反应产物与反应温度有关系,在加热时反应生成Na2O2,在常温时反应生成Na2O,正确;D项,碱性氧化物是能和酸反应只生成盐和水的氧化物,而Na2O2与酸反应,除了生成盐和水外还生成氧气,所以Na2O2不是碱性氧化物,错误。
题型3:碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中,正确的是( )
A.碳酸钠加少量水后,碳酸钠结块变晶体,并伴随着吸热现象
B.同浓度的两种溶液可以用石灰水鉴别
C.相同条件下,在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3的溶解度
D.向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸,后者反应更剧烈
【答案】D
【解析】A项,碳酸钠加少量水后,碳酸钠结块变晶体,并伴随着放热现象,A错误;B项,将石灰水分别滴加同浓度的两种溶液中都会产生白色沉淀,则不能用石灰水鉴别,B错误;C项,相同条件下,在水中Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,C错误;D项,Na2CO3和盐酸反应分两步完成,NaHCO3和盐酸反应一步完成,则向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸,后者反应更剧烈,D正确; 故选D。
题型4:有关碳酸钠与碳酸氢钠的计算
下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物充分加热,减重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体
【答案】A
【解析】A项,混合物与足量稀硫酸充分反应,也会生成水和二氧化碳,所以逸出的气体是二氧化碳,但会混有水蒸气,即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量,不能测定含量,故A符合题意;B项,Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠,所以bg固体是氯化钠,利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数,故B不符合题意;C项,NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数,故C不符合题意;D项,Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应生成BaCO3,因此最后得到的固体是BaCO3,所以可以计算出Na2CO3质量分数,故D不符合题意;故选A。
题型5:碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应的图象
向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L-1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( )
A.乙溶液中含有的溶质是Na2CO3.NaHCO3
B.当0<V(HCl)<10 mL时,甲溶液中发生反应的离子方程式为OH-+H+ =H2O
C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1
D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况)
【答案】C
【解析】在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是NaOH和Na2CO3.Na2CO3.Na2CO3和NaHCO3.NaHCO3四种情况,没有产生二氧化碳时的反应可能为:OH﹣+H+=H2O和CO32-+H+=HCO3-,产生二氧化碳的反应为:HCO3-,+H+=H2O+CO2↑;根据加入50mL盐酸时溶质为氯化钠及原子守恒计算出氢氧化钠的物质的量浓度;根据图象可知,甲溶液中溶质只能为Na2CO3和NaHCO3,乙溶液的溶质为NaOH和Na2CO3;根据HCO3-,+H+=H2O+CO2↑计算出乙溶液中产生二氧化碳的最大值。A项,氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,溶质不可能为NaOH、NaHCO3,根据图象可知,乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,故A错误;B项,在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是:NaOH和Na2CO3.Na2CO3.Na2CO3和NaHCO3.NaHCO3四种情况,由图中HCl的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为:Na2CO3和NaHCO3,所以当0<V(HCl)<10mL时,甲溶液中没有产生二氧化碳的离子方程式为:CO32-+H+=HCO3-,故B错误;C项,根据图象可知,当V(HCl)=50mL时,得到的产物为NaCl,由原子守恒可知:n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1 mol·L-1×0.05L=0.005mol,则原氢氧化钠溶液的浓度为:c(NaOH)==0.5 mol·L-1,故C正确;D项,乙溶液中滴加盐酸,产生二氧化碳的阶段为:HCO3-,+H+=H2O+CO2↑,根据消耗了10mL盐酸可知,生成二氧化碳的物质的量为:0.1mol/L×0.01L=0.001mol,标况下0.001mol二氧化碳的物质的量为:22.4L/mol×0.001mol=22.4mL,故D错误;故选C。
题型6:侯氏制碱法原理
我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图:
以下说法中不正确的是( )
A.向饱和食盐水中先通入足量的NH3,再通入足量的CO2
B.沉淀池中得到的沉淀为碳酸钠
C.使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了循环1
D.循环2中的气体X为CO2
【答案】B
【解析】焦炭和水在高温下反应生成CO2和H2,H2和从空气中分离出来的N2合成氨,氨和CO2通入盛有饱和食盐水的沉淀池中生成溶解度较小的NaHCO3沉淀和NH4Cl,分离出NaHCO3,煅烧得到纯碱,生成的CO2可以循环使用;母液中通入氨可以分离出NH4Cl,剩余的含NaCl的溶液可以送回沉淀池中循环使用。A项,CO2在水中的溶解度比较小,NH3在水中的溶解度很大,所以先向饱和食盐水中通入氨,使溶液呈碱性,再向碱性溶液中通入CO2,可以得到更多的HCO3-,从而生成更多的溶解度较小的NaHCO3,故A正确;B项,沉淀池中得到的沉淀为NaHCO3,故B不正确;C项,母液分离出NH4Cl后,剩下的主要是NaCl,循环Ⅰ将分离出NH4Cl的溶液送回沉淀池中,提高了NaCl的利用率,故C正确;D项,煅烧炉中发生反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,生成的CO2可以再进入沉淀池中循环使用,故D正确;故选B。
题型7:氯气的性质
下列化合物中,不能通过两种单质间化合直接制取的是( )
A.FeCl3 B.CuCl2 C.HCl D.FeCl2
【答案】D
【解析】A项,Fe和氯气点燃时直接化合生成FeCl3,A正确;B项,Cu与氯气常温下能直接化合生成CuCl2,B正确;C项,氢气与氯气在点燃时能直接化合生成HCl,C正确;项,Fe和氯气点燃时直接化合生成FeCl3,不能直接由单质间化合制取FeCl2,D错误;故选D。
题型8:氯水与次氯酸
将氯气持续通入紫色石蕊试液中,溶液颜色呈如图变化:
关于溶液中导致变色的微粒I、II、III的判断正确的是( )
A.H+、HClO、Cl2 B.H+、Cl-、ClO-
C.HCl、ClO-、Cl- D.HClO、HCl、Cl2
【答案】A
【解析】氯气与水反应生成HCl、HClO,HCl具有酸性,HClO具有漂白性,则将氯气持续通入紫色石蕊试液中先变红后褪色,最后形成饱和氯水溶液显浅黄绿色为溶解的氯气分子,氯水中H+使紫色石蕊试液变红色,HClO具有漂白性,能将红色变无色,溶解在水中的Cl2使溶液呈浅黄绿色,微粒I、II、III分别为H+、HClO、Cl2,故选A。
题型9:含氯消毒剂
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.漂白粉性质稳定,可以敞口存放
B.漂白粉和活性炭都常用于自来水的处理,两者的作用原理是相同的
C.氯气与烧碱溶液或石灰乳反应都能得到含氯消毒剂
D.洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的HClO易分解
【答案】C
【解析】A项,漂白粉主要成分为次氯酸钙,次氯酸的酸性弱于碳酸,因此次氯酸钙在空气中放置,会与二氧化碳、水反应生成次氯酸,次氯酸不稳定,见光分解,所以需要密闭保存,故A错误;B项,漂白粉是利用强氧化性消毒,而活性炭是吸附杂质,二者的作用原理是不相同,故B错误;C项,氯气与烧碱溶液或石灰乳反应分别生成的NaClO、Ca(ClO)2都是含氯消毒剂,故C正确;D项,洁厕灵不能与“84”消毒液混用,原因是两种溶液混合产生的Cl2有毒,故D错误;故选C。
题型10:氯气的实验室制法
实验室中利用MnO2制备干燥的Cl2及少量氯水并收集Cl2,下列图示装置和原理不能达到实验目的的是( )
A.连接图1.图2装置,向分液漏斗中注水,打开K1,关闭K2,检查装置气密性
B.图1装置中,滴加浓盐酸,点燃酒精灯,可制备Cl2
C.可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2
D.连接图1.图3装置,打开K1,点燃酒精灯,可制备少量氯水
【答案】A
【解析】图1装置中已平衡压强,注水后无论气密性是否良好,水都能顺利流下,不能检验装置的气密性,故A符合题意;图1装置中,浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下反应可制备Cl2,故B不符合题意;用饱和食盐水除去氯气中的HCl气体,用浓硫酸除去水蒸气,干燥氯气,故可通过图2装置干燥并收集一定量的Cl2,故C不符合题意;连接图1.图3装置,打开K1,点燃酒精灯,制备氯气,氯气进入水中,可制备少量氯水,故D不符合题意。
题型11:氯及其化合物“价类”二维图
如图为氯及其化合物的“价类二维图”,下列说法错误的是( )
A.c可用于自来水消毒 B.工业制备b,可以用电解饱和NaCl溶液法
C.e的酸性和氧化性都强于d D.a与g、f在一定条件下都可生成b
【答案】C
【解析】A项,ClO2具有强氧化性,可以用于自来水的杀菌消毒,A正确;B项,b为Cl2,工业上电解饱和食盐水生成NaOH、Cl2.H2,可制备氯气,B正确;C项,e是HClO4.d是HClO,酸性HClO4>HClO,但是氧化性HClO4<HClO,C错误;D项,HCl与ClO-可以发生反应2H++Cl-+ ClO-=Cl2↑+H2O,HCl与ClO3-可以发生反应ClO3-+5Cl-+ H+=3Cl2↑+3H2O,所以都能生成Cl2,D正确;故选C。
题型12:氯及其化合物实验探究
将浓盐酸加到KMnO4中进行如图所示的探究实验,一段时间后,下列分析正确的是
A.a处布条褪色,说明Cl2具有漂白性
B.b处出现蓝色,说明还原性:I->Cl-
C.c处红色逐渐变浅,说明Cl2具有还原性
D.KMnO4换成MnO2重做实验,a处布条褪色更快
【答案】B
【解析】利用高锰酸钾的强氧化性,将浓盐酸氧化成Cl2,通过湿润红色布条的褪色,判断氯气的性质,通过淀粉-KI溶液是否变蓝,判断氯气氧化性与碘单质氧化性强弱,c处通过溶液颜色变化,判断氯气的性质。A项,氯气能使湿润的红布条褪色,是因为氯气与水反应生成HClO,HClO将红色布条漂白,干燥的氯气不具有漂白性,A错误;B项,b处溶液显蓝色,说明生成碘单质,发生Cl2+2I-=I2+2Cl-,根据氧化还原反应的规律,推出I-的还原性强于Cl-,B正确;C项,c处红色褪去,发生Cl2+2NaOH=NaClO+NaCl+H2O,氯气既作氧化剂又做还原剂,C错误;D项,二氧化锰与浓盐酸反应需要加热,题中所给装置没有加热装置,a处布条不褪色,D错误;故选B。
题型13:物质的量
下列结论中,正确的是( )
A.摩尔是七个基本物理量之一 B.每摩尔物质都含有NA个指定粒子
C.1 mol H就是指1 mol氢 D.18 g H2O中含有6.02×1023个原子
【答案】B
【解析】A项,物质的量是七个基本物理量之一,摩尔是其单位,故A错误;B项,使用摩尔时必须指明物质微粒的名称或符号或化学式的特定组合,每摩尔物质都含有NA个指定组成粒子,故B正确;C项,1 mol H表示1摩尔氢原子,但如果说“1摩尔氢”就违反了使用准则,因为“氢”是元素名称,不是微粒名称,也不是微粒的符号或化学式,不符合上述要求,故C错误;D项,18 g H2O就是1 mol H2O,一个水分子中含有2个H原子和1个O原子,故18 g H2O中应含有3 mol原子,即3×6.02×1023个原子,故D错误;故选B。
题型14:摩尔质量
火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),它是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60g
C.1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.60g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个氮原子
【答案】B
【解析】偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60g/mol,相对分子质量为60,故A错误; 6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1mol,质量为1mol×60g/mol=60g,故B正确;1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g,60g/mol是偏二甲肼的摩尔质量,故C错误;60g偏二甲肼(C2H8N2)的物质的量为=1mol,每个偏二甲肼(C2H8N2)分子中含有2个氮原子,所以含有氮原子数目为1mol×2×NAmol-1=2NA,故D不正确。
题型15:气体摩尔体积
火箭燃料为偏二甲肼(C2H8N2),它是一种高能燃料,燃烧产生的巨大能量可作为航天运载火箭的推动力。下列叙述正确的是( )
A.偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60
B.6.02×1023个偏二甲肼(C2H8N2)分子的质量约为60g
C.1 mol 偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60 g·mol-1
D.60g偏二甲肼(C2H8N2)中含有NA个氮原子
【答案】B
【解析】偏二甲肼(C2H8N2)的摩尔质量为60g/mol,相对分子质量为60,故A错误; 6.02×1023个偏二甲肼的物质的量为1mol,质量为1mol×60g/mol=60g,故B正确;1mol偏二甲肼(C2H8N2)的质量为60g,60g/mol是偏二甲肼的摩尔质量,故C错误;60g偏二甲肼(C2H8N2)的物质的量为=1mol,每个偏二甲肼(C2H8N2)分子中含有2个氮原子,所以含有氮原子数目为1mol×2×NAmol-1=2NA,故D不正确。
题型16:物质的量浓度及计算
在T ℃时,将a g NH3完全溶于水,得到V mL溶液,假设该溶液的密度为ρ g·cm-3,溶质的质量分数为w,其中含NH的物质的量为b mol。下列叙述中正确的是 ( )
A.溶质的质量分数为w=×100%
B.溶质的物质的量浓度c= mol·L-1
C.溶液中c(OH-)= mol·L-1
D.上述溶液中再加入V mL水后,所得溶液溶质的质量分数大于0.5w
【答案】B
【解析】根据题中给出的已知量及各选项的要求,利用待求量的最基本计算关系代入求解即可。A不正确,w应为×100%;根据公式c=进行计算知B正确;由溶液中的电荷守恒可知c(OH-)= mol·L-1+c(H+),C错误;因为氨水的密度小于水的密度,故上述溶液再加V mL水后,所得溶液溶质的质量分数小于0.5w,故D不正确。
题型17:一定物质的量浓度溶液的配制
某种胃药的有效成分为碳酸钙,测定其中碳酸钙含量的操作如下(设该药片中的其他成分不与盐酸或者氢氧化钠反应);
①配制0.10mol/L稀盐酸和0.10mol/L NaOH溶液;
②向一粒研碎后的药片(0.10g)中加入20.00mL蒸馏水;
③用0.10mol/L NaOH溶液中和过量的稀盐酸,记录所消耗NaOH溶液的体积;
④加入25.00mL0.10mol/L稀盐酸。
请回答下列问题。
(1)正确的操作顺序是(填序号) 。
(2)药片需先研碎的目的是 。
(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次。实验室现有50mL、100mL、250mL、500mL四种规格的容量瓶,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为 ,理由是 。
(4)某同学4次测定所消耗的溶液的体积如下:
测定次数
第1次
第2次
第3次
第4次
V[NaOH溶液]mL
13.00
12.90
14.60
13.10
根据该同学的实验数据,计算该胃药中碳酸钙的质量分数为 。(写出必要的计算过程)。
【答案】(1)①②④③或②①④③
(2)增大接触面积,加快反应速率,确保碳酸钙完全反应
(3) 250mL 四次实验理论上共消耗盐酸100mL,考虑实验时的损耗,需要选用250mL容量瓶
(4)60%
【解析】测定胃药中碳酸钙含量时,先加水将胃药表面的淀粉类物质溶解,或先将药片研碎,再加入过量的盐酸,待没有气泡逸出后,最后滴加NaOH中和过量的盐酸。(1)可得出正确的操作顺序是①②④③或②①④③。(2)药片先研碎,可增大胃药与盐酸的接触面积,既能加快反应速率,又能保证反应的充分进行,则目的是:增大接触面积,加快反应速率,确保碳酸钙完全反应。(3)为减少误差,该测定实验共进行了4次,每次取用盐酸25.00mL,则四次共需盐酸100mL,同时还需考虑实验仪器的润洗等损耗,则配制盐酸应选用的容量瓶的规格为250mL,理由是:四次实验理论上共消耗盐酸100mL,考虑实验时的损耗,需要选用250mL容量瓶。(4)从表中数据可以看出,第3次实验误差过大,应舍去,则三次实验所耗NaOH的体积平均为=13.00mL,则CaCO3消耗HCl的物质的量为:0.025L×0.10mol/L-0.013L×0.10mol/L=1.2×10-3mol,该胃药中碳酸钙的质量分数为=60%。
题型18:配制一定物质的量浓度溶液误差分析
下列配制的溶液浓度偏高的是( )
A.配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线
B.配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线
C.称量10.6gNa2CO3配制1.000mol·L-1Na2CO3溶液100mL时,砝码错放左盘
D.配制H2SO4溶液,用浓H2SO4稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容
【答案】D
【解析】A项,配制盐酸用量筒量取浓盐酸时俯视刻度线会导致浓盐酸的体积偏小,故A错误;B项,配制盐酸定容时,仰视容量瓶刻度线会使溶液的体积偏大,所配溶液的浓度偏小,故B错误;C项,若称量10.6g碳酸钠时砝码错放左盘会使碳酸钠的质量偏小,所配溶液的浓度偏小,故C错误;D项,若浓硫酸稀释后未经冷却即注入容量瓶并定容会使溶液的体积偏小,所配溶液的浓度偏大,故D正确;故选D。
题型19:有关阿伏加德罗常数(NA)判断
NA为阿伏加德罗常数的值,下列叙述中正确的是( )
A.常温常压下,5.6克CO和N2混合气体中含分子数为0.2NA
B.2.0mol/L的CaCl2溶液中含Cl-数目为4NA
C.4.6克Na与足量的O2反应生成Na2O2,转移电子数为0.4NA
D.标准状况下,33.6L的酒精(C2H5OH)含氢原子数为9NA
【答案】A
【解析】A项,常温常压下,5.6g CO和N2混合气体中的物质的量为,含分子数为0.2NA,故A正确;B项,溶液体积未知,无法计算氯离子个数,故B错误;C项,4.6g Na物质的量为,与足量O2反应生成Na2O2,生成0.1mol钠离子,转移电子数为0.2NA,故C错误;D项,标准状况下,酒精不是气体,无法用气体摩尔体积计算物质的量,故D错误;故选A。
技巧
要点
Na与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释
Na与盐反应
Na2O2与CO2.H2O反应的关系
(1)电子转移关系
当Na2O2与CO2.H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)。
(2)气体体积变化关系
CO2.水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O2)=V(混合)。
(3)固体质量变化关系
CO2.水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)。
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象
(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;
(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;
(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图象略);
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图象略)。
视线引起误差的分析方法
(1)仰视容量瓶刻度线[图(a)],导致溶液体积偏大,结果偏低。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果偏高。
突破阿伏加德罗常数(NA)
1.抓“两看”,突破气体与状况陷阱
一看“气体”是否处在“标准状况”。
二看“标准状况”下,物质是否为“气体”[如CCl4.CHCl3.CH2Cl2(注:CH3Cl为气体)、H2O、溴、SO3.己烷、苯等在标准状况下均不为气体]。
2.排“干扰”,突破质量(或物质的量)与状况无关陷阱
给出非标准状况下气体的物质的量或质量,干扰学生的正确判断,误以为无法求解物质所含的粒子数,实际上,此时物质所含的粒子数与温度、压强等外界条件无关。
3.记“组成”,突破陷阱
(1)记特殊物质中所含微粒(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如Ne、D2O、18O2.—OH、OH-等。
(2)记最简式相同的物质,如NO2和N2O4.乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等。
(3)记摩尔质量相同的物质,如N2.CO、C2H4等。
(4)记物质中所含化学键的数目,如一分子H2O2.CnH2n+2中化学键的数目分别为3.3n+1。
4.审“组成、体积”因素,突破电解质溶液中粒子数目陷阱
(1)是否存在弱电解质的电离或盐类水解。
(2)已知浓度,是否指明体积,用好公式n=cV。
(3)在判断溶液中微粒总数时,是否忽视溶剂水。
5.要识破隐含的可逆反应,记住反应条件、反应物浓度变化对反应的影响,突破陷阱。
(1)2SO2+O22SO3 2NO2N2O4
N2+3H22NH3
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
(3)NH3+H2ONH3·H2ONH+OH-
(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
(5)常温下,铁、铝遇浓硫酸、浓硝酸发生“钝化”。
6.抓“反应”,突破陷阱
(1)明确确定电子转移数目的“三个步骤”
(2)熟记常考氧化还原反应转移的电子数(其他反应物均过量)
/
学科网(北京)股份有限公司
$