专题01 认识化学科学(速记&易错&题型&技巧)(期中知识清单)高一化学上学期鲁科版
2026-10-20
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内容正文:
专题01 认识和化学科学
一、钠及其氧化物
1.钠的物理性质
(1)色态:银白色固体。
(2)硬度:质地软,可以用小刀切割。
(3)密度:钠与水、煤油密度大小关系为ρ水>ρNa>ρ煤油。
(4)熔点:<100 ℃。
2.钠的化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
S:2Na+SNa2S
(2)与H2O反应
离子方程式:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑。
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+2Na++H2↑。
(4)与盐的反应
①与熔融盐的反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti
Na+KClNaCl+K↑
②与盐溶液的反应(以CuSO4溶液为例)
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
总方程式为2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
3.制取与保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。
4.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
Na+Na+
Na+Na+
氧元素化合价
-2
-1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
否
与水反应
Na2O+H2O2NaOH
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2Na2CO3
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
关键牢记
钠的物理性质:银白色、质软、密度水>钠>煤油、熔点低。
保存:密封保存在石蜡油或煤油中。
与水反应现象:浮、熔、游、响、红。
与盐溶液反应:钠先与水反应,生成氢氧化钠再与盐反应,不能置换盐中的金属。
氧化钠与过氧化钠:氧化钠是碱性氧化物;过氧化钠不是碱性氧化物,是过氧化物,可作供氧剂、漂白剂。
过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气。
二、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
黄绿色
气体
刺激性
比空气大
在25 ℃时,1体积水溶解约2体积Cl2
2.氯气的化学性质
(1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
(2)从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现还原性又表现氧化性。
关键牢记
物理性质:黄绿色、刺激性气味、密度比空气大、1体积水约溶解2体积氯气。
强氧化性:与钠、铁、铜、氢气等反应。
与水反应制HClO。
与碱反应制漂白液。
与石灰乳反应制漂白粉。
三、氯水的性质 次氯酸和次氯酸盐的性质
1.氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
②HClO⥫⥬H++ClO-
③H2O⥫⥬H++OH-
(2)氯水性质的多重性
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不同。
2.次氯酸的性质
3.漂白液
4.漂白粉
关键牢记
新制氯水成分:三分子(氯气、次氯酸、水),四离子(氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子)。
久置氯水:变为稀盐酸,失去漂白性。
次氯酸性质:弱酸、强氧化性、漂白性、见光分解。
漂白液有效成分:次氯酸钠;漂白粉有效成分:次氯酸钙。
漂白原理:与酸反应生成次氯酸。
四、物质的量 摩尔质量 气体摩尔体积
1.物质的量
2.摩尔质量
3.气体摩尔体积
4.阿伏加德罗定律
(1)内容: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)推论
相同条件
结论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其物质的量成正比
=
同温、同压下,气体的密度与其摩尔质量(或相对分子质量)成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其物质的量成正比
关键牢记
摩尔质量:数值等于相对分子质量或相对原子质量,单位g·mol⁻¹。
气体摩尔体积22.4 L·mol⁻¹:必须满足标准状况、气体两个条件。
阿伏加德罗定律:同温同压同体积的任何气体含有相同分子数。
五、溶液的浓度及其计算
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:mol·L-1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,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
mol
g
溶液的单位
L
g
表达式
c=
w=
两者关系
w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
关键牢记
物质的量浓度中V是溶液体积,不是溶剂体积。
取出任意体积:浓度不变,但溶质的物质的量随体积改变。
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。
六、一定物质的量浓度的溶液的配制和误差分析
1.容量瓶的使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
2.配制主要仪器及过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1的NaCl溶液为例:
(1)主要仪器
托盘天平、药匙、量筒、玻璃棒、烧杯、500 mL 容量瓶、胶头滴管。
(2)配制过程及操作
3.误差分析的思维流程
4.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。
关键牢记
容量瓶:查漏、不能加热、不能作反应容器、不能长期存放溶液。
配制步骤:计算→称量/量取→溶解/稀释→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀。
误差判断:看n和V;n偏小则c偏低,V偏大则c偏低。
仰视刻度线:加水偏多,V偏大,c偏低;俯视:V偏小,c偏高。
未洗涤、溅出:溶质损失,n偏小,c偏低。
一、钠及其氧化物
易错1:钠与盐溶液反应,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐反应,不能置换出盐中的金属。例如钠投入硫酸铜溶液,生成氢氧化铜沉淀、氢气和硫酸钠,不能生成铜。
易错2:过氧化钠不是碱性氧化物,与水、二氧化碳反应均生成氧气,可作供氧剂、漂白剂。
易错3:钠保存在煤油或石蜡油中,不能保存在水或四氯化碳中。钠密度比水小、比煤油大,四氯化碳密度大,钠会浮在表面,不能隔绝空气。
易错4:钠与水反应现象为浮、熔、游、响、红;熔是放热且钠熔点低。
易错5:氧化钠与过氧化钠中氧元素化合价不同,氧化钠中氧为负二价,过氧化钠中氧为负一价。
易错6:钠在空气中常温下生成氧化钠,加热或点燃生成过氧化钠,不是氧化钠。
易错7:过氧化钠与水反应,氧气中的氧全部来自过氧化钠,不是水;过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
易错8:过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不是碳酸氢钠。
易错9:钠与酸反应,先与酸中的氢离子反应;酸不足时再与水反应,不能认为钠先与水反应。
易错10:钠的焰色反应为黄色,钾的焰色反应为紫色,需透过蓝色钴玻璃观察;焰色反应是物理变化。
二、氯及其化合物
易错1:氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,能溶于水;干燥氯气无漂白性,潮湿氯气才有漂白性,因为生成次氯酸。
易错2:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸、不稳定、见光分解,具有强氧化性和漂白性。
易错3:氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,漂白粉有效成分是次氯酸钙。
易错4:漂白粉漂白原理是与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,不是直接氧化。
易错5:氯气与铁反应生成氯化铁,不是氯化亚铁;氯气与铜反应生成氯化铜。
易错6:氯气与氢气反应,点燃或光照生成氯化氢,现象是苍白色火焰、瓶口白雾。
易错7:新制氯水成分有氯气、盐酸、次氯酸和水,久置氯水变成稀盐酸。
易错8:氯离子检验用硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,注意排除碳酸根离子、硫酸根离子等干扰。
易错9:实验室制氯气用二氧化锰与浓盐酸加热,气体中混有氯化氢和水蒸气,先通过饱和食盐水除氯化氢,再通过浓硫酸干燥。
易错10:氯气尾气处理用氢氧化钠溶液,不能用澄清石灰水,因为石灰水浓度低、吸收不完全。
三、物质的量
易错1:使用22.4 L·mol⁻¹时,必须满足“标准状况”且为“气体”两个条件。标准状况下水不是气体。
易错2:1 mol任何物质都含有约6.02×10²³个粒子,但必须指明粒子种类(如1 mol水含有3 mol原子)。
易错3:摩尔质量单位是g·mol⁻¹,数值等于相对分子质量或相对原子质量,不是物质的质量。
易错4:物质的量是基本物理量,符号n,单位mol,不能理解为物质的质量或数量。
易错5:容量瓶不能加热,不能作反应容器,不能长期存放溶液。
易错6:物质的量浓度c=n/V,V是溶液体积,不是溶剂体积。
易错7:取出任意体积溶液,浓度不变,但溶质的物质的量随体积改变。
易错8:使用22.4 L·mol⁻¹时,必须满足“标准状况”且为“气体”两个条件。标准状况下水不是气体。
易错9:1 mol任何物质都含有约6.02×10²³个粒子,但必须指明粒子种类(如1 mol 水含有3 mol原子)。
易错10:配制一定物质的量浓度溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒导致溶质损失,所配浓度偏低;定容时仰视刻度线,加水过多,浓度偏低。
高频题型一 氯气的性质及其应用
例1.(25-26高一上·陕西榆林·期中)下列关于氯气的说法错误的是
A.氯气具有强氧化性 B.纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰
C.液氯和氯水属于同种物质 D.常温常压下,Cl2为黄绿色有毒气体
【答案】C
【解析】氯气中氯元素为0价,容易得到电子降低为-1价,具有强氧化性,该说法正确,A正确;纯净的氢气在氯气中安静燃烧,发出苍白色火焰,反应生成HCl,该实验现象描述符合事实,说法正确,B正确;液氯是液态的,只由一种物质组成,属于纯净物;氯水是氯气的水溶液,含有、、、、HClO等多种粒子,属于混合物,二者不是同种物质,该说法错误,C错误;常温常压下氯气的物理性质就是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,描述正确,D正确;故选C。
【变式探究】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)颜色变化多姿多彩,是化学的魅力之一。下列颜色变化描述错误的是
A.氢气在氯气中安静燃烧,发出淡蓝色火焰
B.紫色石蕊试液中通入氯气,先变红后褪色
C.盛有无色酚酞的水中加入过氧化钠,变红后迅速褪色
D.铜丝在氯气中燃烧,瓶中充满棕黄色烟,加少量水,溶液呈现蓝绿色
【答案】A
【解析】氢气在氯气中燃烧发出苍白色火焰,淡蓝色是氢气在氧气中燃烧的火焰颜色,A错误;氯气与水反应生成和,的酸性使紫色石蕊试液变红,的漂白性使变红的溶液褪色,B正确;过氧化钠与水反应生成,碱性使无色酚酞变红,同时过氧化钠及反应生成的具有强氧化性,可漂白有色物质,故溶液变红后迅速褪色,C正确;铜丝在氯气中燃烧生成棕黄色固体小颗粒,即棕黄色烟,加少量水得到浓度较高的溶液,因存在不同配离子呈现蓝绿色,D正确;故选A。
高频题型二 氯水的性质及其应用
例2.(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
【答案】D
【解析】由于氯气的氧化性强,所以铁丝在氯气中燃烧生成,A错误;能在中燃烧生成HCl,B错误;因为澄清石灰水中氢氧化钙的浓度低,通入氯气反应获得产品产量低,所以工业上将氯气通入浓度较大的石灰乳中制取漂白粉,C错误;氯气可溶于水,新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在,D正确;故选D。
【变式探究】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)将一定量Cl2通过甲装置后,再通过放有湿润红色布条的乙装置,红色布条不褪色。甲装置中所盛试剂可能是
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③饱和食盐水
A.② B.②③ C.①②③ D.①③
【答案】A
【解析】湿润红色布条褪色的原因:与水反应生成,具有漂白性。乙中湿润红布条不褪色,说明经过甲之后,没有进入乙装置;
①浓硫酸:浓硫酸只作干燥剂,除去氯气中的水蒸气,氯气本身还在,气体进入乙遇到湿润布条,有水就会生成,布条会褪色,故①不符合;
②溶液:和发生反应,氯气被完全吸收,没有氯气进入乙,布条不褪色,故②符合;
③饱和食盐水:氯气在饱和食盐水中溶解度很小,氯气会通过甲进入乙,遇到湿润布条生成次氯酸,布条褪色,故③不符合;只有②符合条件,故选A。
高频题型三 氯及其化合物的应用
1.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A.Fe可在中剧烈燃烧,火星四射,生成棕红色烟雾,溶于水得黄色溶液
B.在含有NaOH的酚酞溶液中加入新制氯水,红色褪去,说明氯水中含有HClO
C.用洁厕灵(含有浓盐酸)和“84”消毒液同时清洁物品效果更好
D.氯气泄漏,可用浸透小苏打溶液的毛巾捂住口鼻,向高处转移
【答案】D
【解析】在中燃烧产生棕黄色的烟,无火星四射现象,也不会生成雾,现象描述错误,A错误;新制氯水中的可中和使溶液碱性减弱,同样会导致酚酞褪色,无法仅通过该现象证明氯水中含有,B错误;厕灵中的浓盐酸和“84”消毒液中的会发生反应,生成有毒的,不能混合使用,C错误;可与弱碱性的小苏打()溶液反应被吸收,且密度大于空气会向低处扩散,因此可用浸透小苏打溶液的毛巾捂住口鼻向高处转移,D正确;故选D。
【变式探究】(25-26高一上·广东中山·期中)氯及其化合物的用途广泛,下列含氯物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaCl易溶于水,可用于工业电解制备金属钠
B.HClO具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂
C.NaClO溶液显碱性,可用于杀菌、消毒
D.能在中燃烧,可用于工业制盐酸
【答案】D
【解析】工业电解制备金属钠是电解熔融态,利用的是熔融状态下可电离出的性质,与易溶于水无对应关系,A错误;用作有色物质的漂白剂是因为其具有强氧化性,与弱酸性无对应关系,B错误;可用于杀菌、消毒是因为其具有强氧化性,与溶液显碱性无对应关系,C错误;在中燃烧生成,溶于水得到盐酸,该性质可用于工业制盐酸,性质与用途具有对应关系,D正确;故选D。
高频题型四 钠的性质及其应用
例4.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①溶液 ②溶液 ③饱和澄清石灰水 ④溶液 ⑤饱和NaCl溶液。
A.①④⑤ B.③④⑤ C.②③④ D.①③⑤
【答案】D
【解析】将金属钠放入题干中所给溶液中时,均首先与H2O反应生成NaOH和H2,故均有气体生成,
①NaOH与MgSO4反应,将Mg2+转化为白色的Mg(OH)2沉淀,①符合题意;
②NaOH不与Na2SO4进一步反应,无沉淀生成,②不符合题意;
③Na与H2O反应生成NaOH,减少了H2O的总量,增加了OH-的浓度,使Ca(OH)2析出形成白色沉淀,③符合题意;
④NaOH与Cu2+反应生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,不是白色沉淀,④不符合题意;
⑤Na与H2O反应生成NaOH,减少了H2O的总量,增加了Na+的浓度,使NaCl析出形成沉淀,⑤符合题意;综上,符合题意的选项为①③⑤,故本题选D。
【变式探究】(26-27高一上·河南郑州·阶段检测)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.开始反应后,能观察到钠在处的水中反应
B.若把水换成盐酸溶液,可观察产生气体的速率变慢
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,右端有无色气体产生
D.若用(已知密度比大)来代替煤油,可观察到相同的实验现象
【答案】C
【分析】实验目的为探究钠与水的反应,装置为U形管,下层为水,上层为煤油,左端连接长颈漏斗,右端带有止水夹。钠的密度大于煤油、小于水,加入后处于煤油与水的交界面,与水反应生成氢气,反应过程中右侧压强随气体生成增大,将水压入左侧长颈漏斗。盐酸中氢离子浓度大于水,钠与盐酸反应速率更快,四氯化碳密度大于水,替换煤油后四氯化碳处于下层、水处于上层,钠会浮在水面上,实验现象发生改变。
【解析】钠的密度介于煤油和水之间,因此钠会位于煤油(a层)和水(b层)的界面处,而非完全在b处的水中反应:钠接触水时反应生成气体,气体的浮力会将钠托举进入煤油层,气体逸出后钠又回落至水层,整体表现为在煤油与水的界面上下跳跃,并非持续在b处水中反应,A错误;盐酸中氢离子浓度大于纯水中氢离子浓度,钠与盐酸反应生成氢气的速率更快,B错误;钠与水反应生成无色的氢气,使U形管右侧压强增大,将水压向左侧,左端液面上升进入长颈漏斗,C正确;密度大于,若用代替煤油,位于U形管下层,水位于上层,钠的密度小于和水,会浮在水面上直接反应,实验现象不同,D错误;故选C。
高频题型五 钠及其化合物的性质
例5.(26-27高一上·辽宁大连·阶段检测)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.向酚酞试液中加入足量粉末,溶液先变红后褪色,并有气泡生成
B.钠切开后,光亮的表面迅速变暗,是因为生成了
C.金属钠着火时,可用干燥的细沙覆盖灭火
D.用洁净的玻璃管向包有的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明、与的反应是放热反应
【答案】B
【解析】与水反应生成和,使酚酞试液变红,具有强氧化性,可将变红的酚酞漂白褪色,反应同时有气泡生成,A正确;钠切开后,常温下与空气中的氧气反应生成,使光亮的表面迅速变暗,加热条件下才会生成,B错误;金属钠能与水、二氧化碳反应,着火时不能用水或二氧化碳灭火剂,可用干燥的细沙覆盖隔绝氧气灭火,C正确;向包有的脱脂棉吹气,呼出的、与反应,反应放热使温度达到脱脂棉的着火点,同时生成的助燃,因此脱脂棉燃烧,可说明该反应为放热反应,D正确;故选 B。
【变式探究】(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列关于和的叙述不正确的是
A.中阴阳离子的个数比为
B.是白色固体,是淡黄色固体
C.、在空气中都能变质,且变质后的成分相同
D.可作供氧剂,而不能
【答案】A
【解析】由化学式可知,过氧化钠中钠离子和过氧根离子的个数比为2:1,A错误;氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体,B正确;氧化钠和过氧化钠在空气中均会与二氧化碳、水蒸气反应,最终变质产物均为碳酸钠,C正确;过氧化钠能与二氧化碳、水蒸气反应生成氧气,可作供氧剂,而氧化钠与二氧化碳、水蒸气反应没有氧气生成,不能作供氧剂,D正确;故选A。
高频题型六 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其应用
例6.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列有关膨松剂的说法错误的是
A.碳酸氢钠受热易分解,且碳酸氢钠溶解度大于碳酸钠
B.利用微胶囊技术可以提高复合膨松剂的质量和效果
C.在使用碳酸氢钠蒸馒头时,同时加入一定量的食醋,效果会更好
D.碳酸钠可用来调节面团的酸度,但受热难分解且碱性较强,不能用作膨松剂
【答案】A
【解析】碳酸氢钠受热易分解,反应为;但常温下,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,A错误;微胶囊技术可以通过包覆材料将复合膨松剂中的有关成分隔离,减少储存时的提前反应,并调节使用时气体的释放,从而提高膨松剂的质量和效果,B正确;食醋中的醋酸能与碳酸氢钠反应,反应为。碳酸氢钠单独受热分解时,每消耗2 mol碳酸氢钠生成1 mol二氧化碳;与醋酸反应时,每消耗1 mol碳酸氢钠即可生成1 mol二氧化碳。因此,加入一定量食醋能增加二氧化碳的生成量,改善膨松效果,C正确;碳酸钠能与面团中的酸反应,因而可调节面团的酸度;但碳酸钠受热难分解,不能靠受热分解产生使面团膨松的气体,且碱性较强,不适合作为膨松剂,D正确;故选A。
【变式探究】(26-27高一上·黑龙江鸡西·阶段检测)对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
可与盐酸反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向滴有酚酞的水溶液中加入,溶液变红
俗名为纯碱
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
能和、反应生成
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】胃酸的主要成分为,可与盐酸反应降低胃酸浓度,因此小苏打可用于治疗胃病,Ⅰ、Ⅱ均正确,二者存在因果关系,A正确;水溶液呈碱性,可使酚酞溶液变红,故Ⅰ正确;俗名为纯碱是客观事实,故Ⅱ正确;溶液变红的本质原因是水解显碱性,与俗名有一定的关系,B错误;金属钠最外层1个电子易失去,具有强还原性,故Ⅰ正确;高压钠灯发出透雾性强的黄光是钠元素的焰色反应,属于物理性质,与钠的还原性无关,判断中“有关系”表述错误,C错误;能和、反应生成,因此可作航天员的供氧剂,Ⅰ、Ⅱ均正确,二者存在因果关系,判断中“无关系”表述错误,D错误;故选A。
高频题型七 过氧化钠的性质
【变式探究】(26-27高一上·北京丰台·阶段检测)以和为原料制取纯净干燥的实验装置如图。
下列说法不正确的是
A.装置②中试剂可以是溶液或溶液
B.装置③的作用是干燥
C.收集氧气应选择装置a
D.装置②、③之间最好增加盛澄清石灰水的洗气瓶
【答案】C
【分析】通过装置①与发生反应,通过装置②除去未反应的,装置③干燥氧气,装置④收集;
【解析】装置②的作用是除去未反应完的,溶液可以充分吸收;溶液也能与反应生成,同样可以吸收,A正确;经过装置②的气体从水溶液中逸出后混有水蒸气,装置③的作用是盛放干燥剂,干燥氧气得到纯净干燥的产物,B正确;氧气密度大于空气,需要用向上排空气法收集,收集装置应“长管进气、短管出气”,对应装置b,C错误;在装置②、③之间增加盛澄清石灰水的洗气瓶,可以检验是否被装置②完全除尽,避免最终收集的氧气中混有,D正确;故选C。
【变式探究】(25-26高一上·山东济宁·期末)取一定质量部分变质的样品(含杂质NaOH、)分成两等份。一份溶于100mL盐酸中,恰好充分完全反应,得到气体2.24L(已折算成标准状况,下同),从反应后溶液中分离得到固体0.38mol;另一份溶于足量水中,充分反应后得到气体1.792L。下列说法错误的是
A.HCl的物质的量浓度为
B.样品中NaOH的物质的量为0.04mol
C.样品中的质量为4.24g
D.样品中的物质的量分数为81.0%
【答案】D
【解析】反应后固体为,根据守恒,,,A正确;每份样品中,每份与盐酸反应生成,故每份,根据守恒,每份,总样品中,B正确;总样品中,,C正确;总样品中,总物质的量为,的物质的量分数为,不是81.0%,D错误;故选D。
高频题型八 氯及其化合物的转化
例8.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是
A.检验②气体中是否混有①的方法是将气体通入溶液中
B.②的水溶液在放置过程中水分子数目不变
C.漂白液和漂白粉的有效成分均是⑥
D.③的漂白能力和消毒能力比②强,使用起来更安全
【答案】D
【分析】根据氯及其化合物的“价—类”二维图可知:①为,②为,③为,④为,⑤为NaCl;⑥为。
【解析】通入溶液时,会和水反应生成,也能产生白色沉淀,无法检验其中是否混有,A错误;氯水放置过程中,与水的反应不断正向移动,水被消耗,水分子数目减少,B错误;漂白液有效成分是,但漂白粉的有效成分为,不是钠盐,C错误;氧化性比氯气强,漂白和消毒效率更高,且不产生易致癌的有机氯化物,使用起来更安全,D正确;故选D。
【变式探究】(25-26高一上·安徽宣城·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示,下列说法错误的是
A.若要a转化为b,需要加入还原剂
B.根据氯元素的化合价判断,b既有氧化性又有还原性
C.e的化学式为
D.若g为钾盐,在一定条件下能制备
【答案】A
【分析】a中氯元素的化合价为−1价,属于氢化物,a为氯化氢;b中氯元素的化合价为0价,属于单质,b为氯气;c中氯元素的化合价为+4价,属于氧化物,c为二氧化氯;d中氯元素的化合价为+1价,属于含氧酸,d为次氯酸;e中氯元素的化合价为+7价,属于含氧酸,e为高氯酸;f中氯元素的化合价为+1价,属于盐,f为次氯酸盐;g中氯元素的化合价为+5价,属于盐,g为氯酸盐,据此分析。
【解析】a为氯化氢,b 为氯气,Cl元素化合价升高,发生氧化反应,需加入氧化剂,而非还原剂,A符合题意;b为氯气,Cl元素处于中间价态,既可得电子被还原,体现氧化性,也可失电子被氧化,体现还原性,B不符合题意;e为Cl元素+7价的含氧酸,化学式为,C不符合题意;g为+5价氯的钾盐,即氯酸钾(),在加热和二氧化锰催化条件下可分解生成氧气,反应为:,D不符合题意;故选A。
高频题型九 阿伏加德罗定律及其应用
例9.(26-27高一上·山东威海·阶段检测)常温常压下,在两个体积可变的密闭容器中,分别充入等质量的甲烷(CH4)和臭氧(O3),下列关于两容器内气体量的关系正确的是
A.密度之比为3:1 B.物质的量之比为1:3
C.体积之比为1:3 D.原子数之比为5:1
【答案】D
【解析】在相同条件下气体的密度,可知气体的密度与气体的摩尔质量成正比,则:,A错误;根据可知:等质量的不同气体的物质的量与其摩尔质量成反比,则,B错误;在常温常压下不同气体的气体摩尔体积相同,气体的体积之比等于气体的物质的量的比。根据选项B分析可知,所以在相同条件下二者的体积比,C错误;根据选项B分析可知,则二者含有的原子个数比为,D正确;
【变式探究】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LCO2气体中,所含电子数为22mol
B.等温等压下,三氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于5:4
C.等温等体积下,3mol氧气和2mol氮气的压强之比等于2:3
D.常温常压下,46gNO2和N2O4的混合气体中所含原子数为3mol
【答案】D
【解析】标准状况下,11.2 LCO2气体的物质的量,C原子核外电子数为6,O原子的核外电子数为8,则1个CO2分子中含有22个电子,CO2气体中含有的电子数为11 mol,A错误;将公式、、进行联立整理得到,则等温等压下,气体的密度与摩尔质量成正比; ,则三氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于,B 错误;根据公式,可知等温等体积时压强与物质的量成正比,则3mol氧气和2mol氮气的压强之比等于3:2,C错误;NO2和N2O4的最简式均为NO2,则46g NO2和N2O4的混合气体可等效看成46g NO2,;1个分子中含有3个原子,则 含有原子;即46gNO2和N2O4的混合气体中所含原子数为3mol,D正确;故选D。
高频题型十 阿伏加德罗常数的正误判断
例10.(26-27高一上·辽宁沈阳·阶段检测)设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是
A.一定条件下,32gX2分子中所含原子数为NA,则其相对分子质量为32
B.1mol Na2CO3固体中离子数目为3NA
C.等质量的石墨和金刚石均含有NA个碳原子
D.0.1molFe与足量的盐酸完全反应,Fe失去的电子数为0.3NA
【答案】B
【解析】32g 所含原子数为,说明原子物质的量为1mol,的分子物质的量为0.5mol,根据,其摩尔质量为,相对分子质量为64,不是32,A错误;固体由2个和1个构成,1mol共含3mol离子,离子数目为,B正确;等质量的石墨和金刚石物质的量相等,所含碳原子数相等,但只有当质量为12g时才含个碳原子,选项未指明质量数值,无法确定碳原子数为,C错误;Fe与足量盐酸反应生成,0.1mol Fe反应时失去0.2mol电子,电子数为,不是,D错误;故选B。
【变式探究】(26-27高一上·河北·阶段检测)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.所含的电子数目为7 NA
B.总质量为16 g的与混合气体所含的原子总数为1.5 NA
C.常温常压下,与所含氧原子个数比为
D.常温常压下和标准状况下所含分子数目均为NA
【答案】C
【解析】1个分子含有14个电子,1 mol 所含的电子数目为,不是,A错误;和均由氧原子构成,16 g混合气体中氧原子总物质的量为,所含原子总数为,不是,B错误;常温常压下,同温同压时气体体积之比等于物质的量之比,故与的物质的量之比为,1个和1个均含2个氧原子,因此所含氧原子个数比为,C正确;44 g 的物质的量为1 mol,分子数目为;但标准状况下不是气体,不能用气体摩尔体积计算其物质的量,22.4 L 的物质的量远大于1 mol,分子数目远大于,D错误;故选C。
高频题型十一 一定物质的量浓度溶液的配制
例11.(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)配制500 mL 溶液,部分实验操作如图所示。下列说法正确的是
A.该实验需要的玻璃仪器只有500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒和量筒
B.用托盘天平称量固体的质量为2.0 g
C.上述实验操作的正确顺序为②①④③,且操作②后立即进行操作①
D.若其他操作均正确,定容时俯视容量瓶的刻度线,则配得的溶液浓度偏低
【答案】B
【解析】配制溶液需要的玻璃仪器有500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒、量筒和胶头滴管,A错误;所需的物质的量,质量,托盘天平精度为0.1 g,可称量2.0 g固体,B正确;操作顺序为②溶解、①转移、④洗涤、③定容,但溶解放热,需冷却至室温后才能转移,不能操作②后立即进行操作①,C错误;定容时俯视刻度线,会导致溶液体积偏小,根据可知,所配溶液浓度偏高,D错误;故选B。
【变式探究】(25-26高一上·四川宜宾·期末)某同学欲配制100mL 0.1mol∙L-1 CuSO4溶液。以下操作①~④是其配制过程及示意图,关于该配制过程,下列说法正确的是
A.操作①中,称取1.6g胆矾(CuSO4∙5H2O),并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏低
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
【答案】C
【解析】配制100mL 溶液,所需胆矾的物质的量为,质量为,不是1.6g,A错误;定容时还需要往容量瓶加入蒸馏水,因此容量瓶无需干燥,B错误;定容时仰视刻度线,会导致溶液体积偏大,根据,所配溶液浓度偏低,C正确;摇匀后液面低于刻度线是部分溶液附着在容量瓶瓶颈、瓶塞处的正常现象,若继续加水会导致溶液体积偏大,浓度偏低,D错误;故选C。
高频题型十二 一定物质的量浓度溶液的配制的误差分析
例12.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)我国“天宫空间站”的航天员在轨进行了一项科普实验配制植物营养液。下列说法正确的是
A.配制氯化钠溶液时未干燥容量瓶会使溶液浓度偏小
B.为模拟土壤矿物成分,要配制400mL 0.2 溶液,需称取14.2g 固体
C.称量时将固体 NaOH 放在垫了称量纸的托盘天平左盘上
D.配制0.5 KCl补钾液,定容时仰视,所得溶液的物质的量浓度偏大
【答案】B
【解析】容量瓶未干燥对溶质的物质的量和最终定容的溶液体积均无影响,溶液浓度不变,A错误;实验室无400mL规格容量瓶,需选用500mL容量瓶配制,所需的质量,B正确;具有强腐蚀性且易潮解,不能放在称量纸上称量,应置于小烧杯等玻璃器皿中称量,C错误;定容时仰视会使溶液实际体积偏大,根据,所得溶液物质的量浓度偏小,D错误;故选B。
【变式探究】(25-26高一下·陕西西安·阶段检测)用NaOH固体配制溶液,实验室提供了下列仪器供选择。下列有关说法错误的是
A.本实验中不需要的实验仪器有B、G、H
B.需要用托盘天平称量固体的质量为
C.若未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,则所配溶液的物质的量浓度偏低
D.若固体中混有少量,则所配溶液的物质的量浓度偏低
【答案】D
【解析】配制240 mL溶液需选用250 mL容量瓶,所需仪器为托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、250 mL容量瓶,不需要100 mL容量瓶(B)、圆底烧瓶(G)、分液漏斗(H),A正确;配制240 mL溶液需选用250 mL容量瓶,需配制250 mL溶液,需要的质量为,B正确;未洗涤烧杯和玻璃棒,导致溶质物质的量偏小,根据,所配溶液浓度偏低,C正确;与水反应生成,等质量的比提供的Na元素更多,混有会使溶质物质的量偏大,所配溶液浓度偏高,D错误;故选D。
高频题型十三 物质的量浓度的有关计算
例13.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.标况下,将11.2 L HCl气体通入0.5 L水中,所得盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
B.1.5 mol/L的溶液中的物质的量浓度为0.5 mol/L
C.实验室需要配制溶液应用托盘天平准确称量食盐5.85 g
D.10 g质量分数为36.5%的盐酸(密度为)与10 mL 12.5 mol/L的盐酸浓度相同
【答案】D
【解析】标况下11.2 L HCl物质的量为0.5 mol,通入0.5 L水中后,溶液体积不等于溶剂水的体积0.5 L,所得盐酸浓度不为1 mol/L,A错误;每个电离出3个,故1.5 mol/L的溶液中浓度为,B错误;托盘天平标尺分度值为0.1 g,无法精确称量5.85 g食盐,C错误;根据物质的量浓度和质量分数换算公式,代入数据得,与10 mL 12.5 mol/L的盐酸浓度相同,D正确;故选D。
【变式探究】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.将的Na2SO4溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中Na+的物质的量浓度为
B.同物质的量浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3三种物质,溶液体积之比为3:2:1时,的物质的量浓度之比为1:1:3
C.配制的CuSO4溶液,需要160g胆矾(CuSO4·5H2O)
D.将的溶液与的NaCl溶液混合(忽略溶液体积变化),得到溶液的物质的量浓度为2.5mol/L
【答案】B
【解析】30mL 的溶液中,的物质的量为,稀释到500mL后,的物质的量浓度为,A错误;离子的物质的量浓度与溶液体积无关,仅由溶质的物质的量浓度和1个溶质化学式中对应离子的数目决定,设三种溶质的物质的量浓度均为,则溶液中浓度为,溶液中浓度为,溶液中浓度为,故三者的物质的量浓度之比为1:1:3,B正确;配制500mL 的溶液,需要的物质的量为,胆矾为,摩尔质量为,所以需要胆矾的质量为,C错误;混合后的总物质的量为,忽略体积变化时混合后总体积为,所以混合后的物质的量浓度为,D错误;故选B。
方法一、过氧化钠与二氧化碳、水的计算方法
1.气体物质的量或体积关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(原气体)。
2.固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”。
对于(CxOy)mHn(CO2+H2O)(Na2CO3+NaOH)
(CxOy)mHn的质量为m g时,上述过程最终固体增重:
Δm
方法二、阿伏加德罗常数的正误判断
1.22.4 L·mol-1的适用条件
(1)若题中出现物质的体积,先看该物质是否是气体,如果是气体再看是否为标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)。
(2)标准状况下不是气体的物质,常考的有H2O、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃(除新戊烷)、苯等。
2.忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响
(1)隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、Cl2+H2OHCl+HClO、2NO2N2O4等。
(2)注意盐溶液中是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。
(3)有些反应的反应物浓度不一样,反应就不一样。
①MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。
②Cu与浓硫酸的反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。
③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。
④Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。
3.计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷
应对策略:
(1)已知浓度时,特别关注是否有具体的体积。
(2)若NA涉及O原子、H原子数目,是否忽视溶剂水。
4.特殊物质的“组成”和结构特点
(1)注意某些物质分子中的原子个数,如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
(2)注意特殊物质所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如D2O、T2O、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
(3)注意物质中的离子数目,如Na2O2中阴离子为、NaHSO4熔融状态含Na+、HS。
(4)最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。
(5)苯环中不含碳碳双键。
(6)理解一些特殊物质中的化学键数目。
物质
CnH2n+2
P4(P—P)
Si(Si—Si)
SiO2(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔含共价键数目
(3n+1)NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
5.判断电子转移总数做到“三注意”
(1)注意是否发生歧化反应,如Na2O2与H2O、CO2的反应;Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。
(2)注意变价元素,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,与少量硝酸反应生成Fe2+。
(3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
6.熟记特殊反应中电子转移总数
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2
(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
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专题01 认识和化学科学
一、钠及其氧化物
1.钠的物理性质
(1)色态: 固体。
(2)硬度: ,可以用小刀切割。
(3)密度:钠与水、煤油密度大小关系为ρ水>ρNa>ρ煤油。
(4)熔点:<100 ℃。
2.钠的化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl22NaCl
S:2Na+SNa2S
(2)与H2O反应
离子方程式:2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑。
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H+2Na++H2↑。
(4)与盐的反应
①与熔融盐的反应
4Na+TiCl44NaCl+Ti
Na+KClNaCl+K↑
②与盐溶液的反应(以CuSO4溶液为例)
2Na+2H2O2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOHCu(OH)2↓+Na2SO4
总方程式为2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
3.制取与保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
(2)保存:密封保存,通常保存在 或 中。
4.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
Na+Na+
Na+Na+
氧元素化合价
色、态
阴、阳离子个数比
是否为碱性氧化物
与水反应
Na2O+H2O2NaOH
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2Na2CO3
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
关键牢记
钠的物理性质:银白色、质软、密度水>钠>煤油、熔点低。
保存:密封保存在石蜡油或煤油中。
与水反应现象:浮、熔、游、响、红。
与盐溶液反应:钠先与水反应,生成氢氧化钠再与盐反应,不能置换盐中的金属。
氧化钠与过氧化钠:氧化钠是碱性氧化物;过氧化钠不是碱性氧化物,是过氧化物,可作供氧剂、漂白剂。
过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成氧气。
二、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色
状态
气味
密度
溶解性
在25 ℃时,1体积水溶解约2体积Cl2
2.氯气的化学性质
(1)从氯的原子结构认识氯气的化学性质——氧化性
(2)从化合价的角度认识氯气的化学性质——歧化反应氯气与水或碱反应,氯元素的化合价既有升高又有降低,因而氯气既表现 又表现 。
关键牢记
物理性质:黄绿色、刺激性气味、密度比空气大、1体积水约溶解2体积氯气。
强氧化性:与钠、铁、铜、氢气等反应。
与水反应制HClO。
与碱反应制漂白液。
与石灰乳反应制漂白粉。
三、氯水的性质 次氯酸和次氯酸盐的性质
1.氯水的成分和性质
(1)氯水中存在三个平衡关系
①Cl2+H2O⥫⥬HCl+HClO
②HClO⥫⥬H++ClO-
③H2O⥫⥬H++OH-
(2)氯水性质的多重性
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不同。
2.次氯酸的性质
3.漂白液
4.漂白粉
关键牢记
新制氯水成分:三分子(氯气、次氯酸、水),四离子(氢离子、氯离子、次氯酸根离子、氢氧根离子)。
久置氯水:变为稀盐酸,失去漂白性。
次氯酸性质:弱酸、强氧化性、漂白性、见光分解。
漂白液有效成分:次氯酸钠;漂白粉有效成分:次氯酸钙。
漂白原理:与酸反应生成次氯酸。
四、物质的量 摩尔质量 气体摩尔体积
1.物质的量
2.摩尔质量
3.气体摩尔体积
4.阿伏加德罗定律
(1)内容: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)推论
相同条件
结论公式
语言叙述
T、p相同
=
同温、同压下,气体的体积与其 成正比
=
同温、同压下,气体的密度与其 (或相对分子质量)成正比
T、V相同
=
温度、体积相同的气体,其压强与其 成正比
关键牢记
摩尔质量:数值等于相对分子质量或相对原子质量,单位g·mol⁻¹。
气体摩尔体积22.4 L·mol⁻¹:必须满足标准状况、气体两个条件。
阿伏加德罗定律:同温同压同体积的任何气体含有相同分子数。
五、溶液的浓度及其计算
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:mol·L-1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,但所含溶质的质量、物质的量因体积不同而改变。
2.物质的量浓度和溶质质量分数的比较
物质的量浓度c
溶质质量分数w
概念
以单位体积溶液中所含溶质的物质的量来表示溶液组成的物理量
以溶质质量与溶液质量的比值来表示溶液组成的物理量
溶质的单位
溶液的单位
表达式
两者关系
w=(M:摩尔质量,单位:g·mol-1;ρ:密度,单位:g·cm-3)
关键牢记
物质的量浓度中V是溶液体积,不是溶剂体积。
取出任意体积:浓度不变,但溶质的物质的量随体积改变。
电荷守恒:溶液中阳离子所带正电荷总数=阴离子所带负电荷总数。
六、一定物质的量浓度的溶液的配制和误差分析
1.容量瓶的使用
(1)构造及用途
(2)查漏操作
2.配制主要仪器及过程
以配制500 mL 1.0 mol·L-1的NaCl溶液为例:
(1)主要仪器
。
(2)配制过程及操作
3.误差分析的思维流程
4.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 。
(2)俯视容量瓶刻度线[图(b)],导致溶液体积偏小,结果 。
关键牢记
容量瓶:查漏、不能加热、不能作反应容器、不能长期存放溶液。
配制步骤:计算→称量/量取→溶解/稀释→冷却→转移→洗涤→定容→摇匀。
误差判断:看n和V;n偏小则c偏低,V偏大则c偏低。
仰视刻度线:加水偏多,V偏大,c偏低;俯视:V偏小,c偏高。
未洗涤、溅出:溶质损失,n偏小,c偏低。
一、钠及其氧化物
易错1:钠与盐溶液反应,钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与盐反应,不能置换出盐中的金属。例如钠投入硫酸铜溶液,生成氢氧化铜沉淀、氢气和硫酸钠,不能生成铜。
易错2:过氧化钠不是碱性氧化物,与水、二氧化碳反应均生成氧气,可作供氧剂、漂白剂。
易错3:钠保存在煤油或石蜡油中,不能保存在水或四氯化碳中。钠密度比水小、比煤油大,四氯化碳密度大,钠会浮在表面,不能隔绝空气。
易错4:钠与水反应现象为浮、熔、游、响、红;熔是放热且钠熔点低。
易错5:氧化钠与过氧化钠中氧元素化合价不同,氧化钠中氧为负二价,过氧化钠中氧为负一价。
易错6:钠在空气中常温下生成氧化钠,加热或点燃生成过氧化钠,不是氧化钠。
易错7:过氧化钠与水反应,氧气中的氧全部来自过氧化钠,不是水;过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。
易错8:过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不是碳酸氢钠。
易错9:钠与酸反应,先与酸中的氢离子反应;酸不足时再与水反应,不能认为钠先与水反应。
易错10:钠的焰色反应为黄色,钾的焰色反应为紫色,需透过蓝色钴玻璃观察;焰色反应是物理变化。
二、氯及其化合物
易错1:氯气是黄绿色、有刺激性气味的有毒气体,能溶于水;干燥氯气无漂白性,潮湿氯气才有漂白性,因为生成次氯酸。
易错2:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,次氯酸是弱酸、不稳定、见光分解,具有强氧化性和漂白性。
易错3:氯气与氢氧化钠反应生成氯化钠、次氯酸钠和水;与石灰乳反应生成氯化钙、次氯酸钙和水,漂白粉有效成分是次氯酸钙。
易错4:漂白粉漂白原理是与空气中的二氧化碳和水反应生成次氯酸,不是直接氧化。
易错5:氯气与铁反应生成氯化铁,不是氯化亚铁;氯气与铜反应生成氯化铜。
易错6:氯气与氢气反应,点燃或光照生成氯化氢,现象是苍白色火焰、瓶口白雾。
易错7:新制氯水成分有氯气、盐酸、次氯酸和水,久置氯水变成稀盐酸。
易错8:氯离子检验用硝酸银溶液和稀硝酸,产生白色沉淀,注意排除碳酸根离子、硫酸根离子等干扰。
易错9:实验室制氯气用二氧化锰与浓盐酸加热,气体中混有氯化氢和水蒸气,先通过饱和食盐水除氯化氢,再通过浓硫酸干燥。
易错10:氯气尾气处理用氢氧化钠溶液,不能用澄清石灰水,因为石灰水浓度低、吸收不完全。
三、物质的量
易错1:使用22.4 L·mol⁻¹时,必须满足“标准状况”且为“气体”两个条件。标准状况下水不是气体。
易错2:1 mol任何物质都含有约6.02×10²³个粒子,但必须指明粒子种类(如1 mol水含有3 mol原子)。
易错3:摩尔质量单位是g·mol⁻¹,数值等于相对分子质量或相对原子质量,不是物质的质量。
易错4:物质的量是基本物理量,符号n,单位mol,不能理解为物质的质量或数量。
易错5:容量瓶不能加热,不能作反应容器,不能长期存放溶液。
易错6:物质的量浓度c=n/V,V是溶液体积,不是溶剂体积。
易错7:取出任意体积溶液,浓度不变,但溶质的物质的量随体积改变。
易错8:使用22.4 L·mol⁻¹时,必须满足“标准状况”且为“气体”两个条件。标准状况下水不是气体。
易错9:1 mol任何物质都含有约6.02×10²³个粒子,但必须指明粒子种类(如1 mol 水含有3 mol原子)。
易错10:配制一定物质的量浓度溶液时,未洗涤烧杯和玻璃棒导致溶质损失,所配浓度偏低;定容时仰视刻度线,加水过多,浓度偏低。
高频题型一 氯气的性质及其应用
例1.(25-26高一上·陕西榆林·期中)下列关于氯气的说法错误的是
A.氯气具有强氧化性 B.纯净的H2在Cl2中燃烧发出苍白色火焰
C.液氯和氯水属于同种物质 D.常温常压下,Cl2为黄绿色有毒气体
【变式探究】(25-26高一上·河南郑州·阶段检测)颜色变化多姿多彩,是化学的魅力之一。下列颜色变化描述错误的是
A.氢气在氯气中安静燃烧,发出淡蓝色火焰
B.紫色石蕊试液中通入氯气,先变红后褪色
C.盛有无色酚酞的水中加入过氧化钠,变红后迅速褪色
D.铜丝在氯气中燃烧,瓶中充满棕黄色烟,加少量水,溶液呈现蓝绿色
高频题型二 氯水的性质及其应用
例2.(24-25高一上·广东深圳·期中)下列有关氯气和氯水的叙述中正确的是
A.红热的铁丝在氯气中燃烧生成
B.因为不是助燃剂,因此不能在中燃烧
C.工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D.新制氯水呈浅黄绿色,且有刺激性气味,说明有分子存在
【变式探究】(25-26高一上·福建龙岩·阶段检测)将一定量Cl2通过甲装置后,再通过放有湿润红色布条的乙装置,红色布条不褪色。甲装置中所盛试剂可能是
①浓硫酸 ②NaOH溶液 ③饱和食盐水
A.② B.②③ C.①②③ D.①③
高频题型三 氯及其化合物的应用
1.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)下列有关氯及其化合物的说法正确的是
A.Fe可在中剧烈燃烧,火星四射,生成棕红色烟雾,溶于水得黄色溶液
B.在含有NaOH的酚酞溶液中加入新制氯水,红色褪去,说明氯水中含有HClO
C.用洁厕灵(含有浓盐酸)和“84”消毒液同时清洁物品效果更好
D.氯气泄漏,可用浸透小苏打溶液的毛巾捂住口鼻,向高处转移
【变式探究】(25-26高一上·广东中山·期中)氯及其化合物的用途广泛,下列含氯物质的性质与用途具有对应关系的是
A.NaCl易溶于水,可用于工业电解制备金属钠
B.HClO具有弱酸性,可用作有色物质的漂白剂
C.NaClO溶液显碱性,可用于杀菌、消毒
D.能在中燃烧,可用于工业制盐酸
高频题型四 钠的性质及其应用
例4.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①溶液 ②溶液 ③饱和澄清石灰水 ④溶液 ⑤饱和NaCl溶液。
A.①④⑤ B.③④⑤ C.②③④ D.①③⑤
【变式探究】(26-27高一上·河南郑州·阶段检测)某同学按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验,据此判断下列说法中正确的是
A.开始反应后,能观察到钠在处的水中反应
B.若把水换成盐酸溶液,可观察产生气体的速率变慢
C.反应一段时间后,左端液面上升进入长颈漏斗,右端有无色气体产生
D.若用(已知密度比大)来代替煤油,可观察到相同的实验现象
高频题型五 钠及其化合物的性质
例5.(26-27高一上·辽宁大连·阶段检测)下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A.向酚酞试液中加入足量粉末,溶液先变红后褪色,并有气泡生成
B.钠切开后,光亮的表面迅速变暗,是因为生成了
C.金属钠着火时,可用干燥的细沙覆盖灭火
D.用洁净的玻璃管向包有的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明、与的反应是放热反应
【变式探究】(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列关于和的叙述不正确的是
A.中阴阳离子的个数比为
B.是白色固体,是淡黄色固体
C.、在空气中都能变质,且变质后的成分相同
D.可作供氧剂,而不能
高频题型六 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其应用
例6.(26-27高一上·山东菏泽·阶段检测)下列有关膨松剂的说法错误的是
A.碳酸氢钠受热易分解,且碳酸氢钠溶解度大于碳酸钠
B.利用微胶囊技术可以提高复合膨松剂的质量和效果
C.在使用碳酸氢钠蒸馒头时,同时加入一定量的食醋,效果会更好
D.碳酸钠可用来调节面团的酸度,但受热难分解且碱性较强,不能用作膨松剂
【变式探究】(26-27高一上·黑龙江鸡西·阶段检测)对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
可与盐酸反应
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
B
向滴有酚酞的水溶液中加入,溶液变红
俗名为纯碱
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对;Ⅱ对;有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
能和、反应生成
Ⅰ对;Ⅱ对;无关系
A.A B.B C.C D.D
高频题型七 过氧化钠的性质
【变式探究】(26-27高一上·北京丰台·阶段检测)以和为原料制取纯净干燥的实验装置如图。
下列说法不正确的是
A.装置②中试剂可以是溶液或溶液
B.装置③的作用是干燥
C.收集氧气应选择装置a
D.装置②、③之间最好增加盛澄清石灰水的洗气瓶
【变式探究】(25-26高一上·山东济宁·期末)取一定质量部分变质的样品(含杂质NaOH、)分成两等份。一份溶于100mL盐酸中,恰好充分完全反应,得到气体2.24L(已折算成标准状况,下同),从反应后溶液中分离得到固体0.38mol;另一份溶于足量水中,充分反应后得到气体1.792L。下列说法错误的是
A.HCl的物质的量浓度为
B.样品中NaOH的物质的量为0.04mol
C.样品中的质量为4.24g
D.样品中的物质的量分数为81.0%
高频题型八 氯及其化合物的转化
例8.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)如图为氯及其化合物的“价—类”二维图。下列说法正确的是
A.检验②气体中是否混有①的方法是将气体通入溶液中
B.②的水溶液在放置过程中水分子数目不变
C.漂白液和漂白粉的有效成分均是⑥
D.③的漂白能力和消毒能力比②强,使用起来更安全
【变式探究】(25-26高一上·安徽宣城·期中)氯及其化合物的“价-类”二维图如图所示,下列说法错误的是
A.若要a转化为b,需要加入还原剂
B.根据氯元素的化合价判断,b既有氧化性又有还原性
C.e的化学式为
D.若g为钾盐,在一定条件下能制备
高频题型九 阿伏加德罗定律及其应用
例9.(26-27高一上·山东威海·阶段检测)常温常压下,在两个体积可变的密闭容器中,分别充入等质量的甲烷(CH4)和臭氧(O3),下列关于两容器内气体量的关系正确的是
A.密度之比为3:1 B.物质的量之比为1:3
C.体积之比为1:3 D.原子数之比为5:1
【变式探究】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.标准状况下,11.2LCO2气体中,所含电子数为22mol
B.等温等压下,三氧化硫气体与二氧化碳气体的密度之比等于5:4
C.等温等体积下,3mol氧气和2mol氮气的压强之比等于2:3
D.常温常压下,46gNO2和N2O4的混合气体中所含原子数为3mol
高频题型十 阿伏加德罗常数的正误判断
例10.(26-27高一上·辽宁沈阳·阶段检测)设阿伏加德罗常数的值为NA,则下列说法正确的是
A.一定条件下,32gX2分子中所含原子数为NA,则其相对分子质量为32
B.1mol Na2CO3固体中离子数目为3NA
C.等质量的石墨和金刚石均含有NA个碳原子
D.0.1molFe与足量的盐酸完全反应,Fe失去的电子数为0.3NA
【变式探究】(26-27高一上·河北·阶段检测)NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.所含的电子数目为7 NA
B.总质量为16 g的与混合气体所含的原子总数为1.5 NA
C.常温常压下,与所含氧原子个数比为
D.常温常压下和标准状况下所含分子数目均为NA
高频题型十一 一定物质的量浓度溶液的配制
例11.(26-27高二上·湖南衡阳·开学考试)配制500 mL 溶液,部分实验操作如图所示。下列说法正确的是
A.该实验需要的玻璃仪器只有500 mL容量瓶、烧杯、玻璃棒和量筒
B.用托盘天平称量固体的质量为2.0 g
C.上述实验操作的正确顺序为②①④③,且操作②后立即进行操作①
D.若其他操作均正确,定容时俯视容量瓶的刻度线,则配得的溶液浓度偏低
【变式探究】(25-26高一上·四川宜宾·期末)某同学欲配制100mL 0.1mol∙L-1 CuSO4溶液。以下操作①~④是其配制过程及示意图,关于该配制过程,下列说法正确的是
A.操作①中,称取1.6g胆矾(CuSO4∙5H2O),并于烧杯中加水溶解
B.操作②中,容量瓶使用前需用自来水、蒸馏水洗涤,干燥后才可用
C.操作③定容,若仰视,将导致所配溶液浓度偏低
D.操作④摇匀后静置,发现液面低于刻度线,继续加水至凹液面与刻度线相切
高频题型十二 一定物质的量浓度溶液的配制的误差分析
例12.(25-26高一上·福建厦门·阶段检测)我国“天宫空间站”的航天员在轨进行了一项科普实验配制植物营养液。下列说法正确的是
A.配制氯化钠溶液时未干燥容量瓶会使溶液浓度偏小
B.为模拟土壤矿物成分,要配制400mL 0.2 溶液,需称取14.2g 固体
C.称量时将固体 NaOH 放在垫了称量纸的托盘天平左盘上
D.配制0.5 KCl补钾液,定容时仰视,所得溶液的物质的量浓度偏大
【变式探究】(25-26高一下·陕西西安·阶段检测)用NaOH固体配制溶液,实验室提供了下列仪器供选择。下列有关说法错误的是
A.本实验中不需要的实验仪器有B、G、H
B.需要用托盘天平称量固体的质量为
C.若未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,则所配溶液的物质的量浓度偏低
D.若固体中混有少量,则所配溶液的物质的量浓度偏低
高频题型十三 物质的量浓度的有关计算
例13.(26-27高一上·山东烟台·阶段检测)下列关于物质的量浓度表述正确的是
A.标况下,将11.2 L HCl气体通入0.5 L水中,所得盐酸的物质的量浓度为1 mol/L
B.1.5 mol/L的溶液中的物质的量浓度为0.5 mol/L
C.实验室需要配制溶液应用托盘天平准确称量食盐5.85 g
D.10 g质量分数为36.5%的盐酸(密度为)与10 mL 12.5 mol/L的盐酸浓度相同
【变式探究】(26-27高一上·江苏苏州·阶段检测)下列说法正确的是
A.将的Na2SO4溶液加水稀释到500mL,稀释后溶液中Na+的物质的量浓度为
B.同物质的量浓度的Na2SO4、MgSO4、Al2(SO4)3三种物质,溶液体积之比为3:2:1时,的物质的量浓度之比为1:1:3
C.配制的CuSO4溶液,需要160g胆矾(CuSO4·5H2O)
D.将的溶液与的NaCl溶液混合(忽略溶液体积变化),得到溶液的物质的量浓度为2.5mol/L
方法一、过氧化钠与二氧化碳、水的计算方法
1.气体物质的量或体积关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体积的,等于生成氧气的量,即ΔV=V(O2)=V(原气体)。
2.固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”。
对于(CxOy)mHn(CO2+H2O)(Na2CO3+NaOH)
(CxOy)mHn的质量为m g时,上述过程最终固体增重:
Δm
方法二、阿伏加德罗常数的正误判断
1.22.4 L·mol-1的适用条件
(1)若题中出现物质的体积,先看该物质是否是气体,如果是气体再看是否为标准状况(0 ℃、1.01×105 Pa)。
(2)标准状况下不是气体的物质,常考的有H2O、液溴、HF、CHCl3、CH2Cl2、CCl4、SO3、NO2、酒精、乙酸、碳原子数大于4的烃(除新戊烷)、苯等。
2.忽视可逆反应、隐含反应、反应物浓度变化对反应的影响
(1)隐含的可逆反应
可逆反应不能进行到底,如N2(g)+3H2(g)2NH3(g)、2SO2(g)+O2(g)2SO3(g)、Cl2+H2OHCl+HClO、2NO2N2O4等。
(2)注意盐溶液中是否涉及弱碱阳离子、弱酸酸根阴离子。
(3)有些反应的反应物浓度不一样,反应就不一样。
①MnO2与浓盐酸的反应,随着反应的进行,浓盐酸变为稀盐酸,反应停止。
②Cu与浓硫酸的反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,反应停止。
③Cu与浓硝酸反应,随着反应的进行,浓硝酸变为稀硝酸,得到NO2和NO的混合气体。
④Zn与浓硫酸反应,随着反应的进行,浓硫酸变为稀硫酸,得到SO2和H2的混合气体。
3.计算电解质溶液中微粒数目常在溶液体积、溶剂方面设陷
应对策略:
(1)已知浓度时,特别关注是否有具体的体积。
(2)若NA涉及O原子、H原子数目,是否忽视溶剂水。
4.特殊物质的“组成”和结构特点
(1)注意某些物质分子中的原子个数,如氦气(He)、氖气(Ne)、氩气(Ar)、臭氧(O3)、白磷(P4)等。
(2)注意特殊物质所含粒子(分子、原子、电子、质子、中子等)的数目,如D2O、T2O、18O2、H37Cl、—OH、OH-等。
(3)注意物质中的离子数目,如Na2O2中阴离子为、NaHSO4熔融状态含Na+、HS。
(4)最简式相同的物质:NO2和N2O4、乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)等单烯烃。
(5)苯环中不含碳碳双键。
(6)理解一些特殊物质中的化学键数目。
物质
CnH2n+2
P4(P—P)
Si(Si—Si)
SiO2(Si—O)
石墨
金刚石
每摩尔含共价键数目
(3n+1)NA
6NA
2NA
4NA
1.5NA
2NA
5.判断电子转移总数做到“三注意”
(1)注意是否发生歧化反应,如Na2O2与H2O、CO2的反应;Cl2、NO2与H2O或NaOH的反应。
(2)注意变价元素,如Fe与足量硝酸反应生成Fe3+,与少量硝酸反应生成Fe2+。
(3)注意氧化还原反应的竞争及用量问题,如向FeBr2溶液中通入Cl2,Cl2的量不同,转移的电子数不同。
6.熟记特殊反应中电子转移总数
反应
物质变化量
转移电子的物质的量或数目
Na2O2+CO2
(或H2O)
1 mol Na2O2
1 mol或NA
1 mol O2
2 mol或2NA
Cl2+NaOH
1 mol Cl2
1 mol或NA
Cl2+Fe
1 mol Cl2
2 mol或2NA
1 mol Fe
3 mol或3NA
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