课件29张PPT。第一节 走进化学科学1.了解化学科学的含义。
2.认识化学科学对提高人类生活质量和促进社会发展的重要作用。
3.了解20世纪化学发展的基本特征和21世纪化学的发展趋势。
4.了解化学科学的发展史。学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第一节课前自主学案一、化学科学的创造性和实用性
1.化学科学的含义
化学是在原子和分子水平上研究物质的______、________、________、变化、制备和应用的一门自然科学。
2.化学科学的创造性
化学的特征是认识分子和制造分子。组成结构性质3.化学科学的实用性举例
(1)农业:________的化工技术,解决了人类面临饥饿的问题。
(2)医药:新药物的成功研制,使人类能对抗多种疾病。
(3)信息:以硅及其化合物为原料制出的______
________________引领我们进入信息时代。合成氨芯片和光导纤维1.核裂变与核聚变是化学科学研究的内容吗?
【提示】 不是。化学科学的研究对象是原子、分子层面上的物质,其内容包括物质的组成、结构、性质、变化、制备和应用。化学不仅能认识分子而且能制造分子,化学变化的过程是旧物质的分子分裂成原子,原子重新组合成新的分子,从而生成新的物质,是在原子核不变(即无新原子生成)的情况下的物质变化,这样的变化不涉及原子核,因此原子核发生变化不属于化学科学的研究内容。思考感悟二、化学科学的形成和发展
1.古代化学实践活动
烧制陶瓷、冶炼金属、酿造酒类。
2.近代化学发展的里程碑近代化学的诞生燃烧现象的氧化学说原子学说化学元素及其化合物3.我国在化学研究中的重要成果
1965年——中国科学家合成__________,是世界上首次人工合成的、具有生理活性的蛋白质。
1981年——我国科学家首次人工合成完整生物活性的_____________。
90年代末——中国对树脂糖苷的全合成和具有高抗癌活性的甾体皂 的合成达到国际领先水平。
思考感悟
2.中国古代的四大发明中与化学科学有关的是什么?
【提示】 造纸术和火药。牛胰岛素核糖核酸三、化学科学的探索空间
1.化学家可以在微观层面上操纵___________,组装分子材料、分子器件和分子机器等。
2.化学科学将在______________的合理开发、安全应用方面大显身手。
3.化学科学将继续推动材料科学的发展。
4.化学科学将为____________的解决提供有力保障。
5.化学科学可以让我们在分子水平上了解疾病的病理,寻求有效的防治措施,促进人类的身心健康。分子和原子能源和资源环境问题1.下列属于化学变化的是( )
A.蜡烛燃烧 B.冰雪融化
C.淘米 D.水果榨汁
解析:选A。物质燃烧是一种发光发热的剧烈的化学反应,属于化学变化。2.“绿色商品”是指对环境无污染的商品,下列商品属于“绿色商品”的是( )
A.含氟冰箱 B.含铅汽油
C.含磷洗衣粉 D.含碘食盐
解析:选D。含氟物质会破坏臭氧层;含铅物质会使人重金属中毒;含磷物质会使水体富营养化;含碘食盐能够预防“大脖子”病,对环境无污染,属于“绿色商品”。3.(2011年泰安高一检测)化学在人类社会发展中起着重要的作用,展望未来,化学科学具有十分广阔的探索空间。请你分析下列四个选项中现代化学不涉及的研究领域是( )
A.开发新的能源 B.合成新的物质
C.空间形式和数量关系 D.防治环境污染
答案:C课堂互动讲练1.物质性质
(1)物理性质:如颜色、味道、气味、状态及两点(熔点、沸点)、三度(硬度、密度、溶解度)、导电导热性、延展性、挥发性等。
(2)化学性质:如稳定性、酸性、碱性、氧化性、还原性、金属性、非金属性等。
2.物理变化和化学变化的区别与联系特别提醒:(1)物质性质:①物质的性质是本身固有的一种属性,物理性质可通过感觉器官或适当的仪器测量即可,化学性质需通过某一化学变化表现出来。②如描述物质性质时用“易”、“可以”、“能”等词语描述。如石蜡燃烧描述的是化学变化,而石蜡能燃烧描述的是化学性质。
(2)物质变化:①物质在发生化学变化以后,物质组成发生了改变,也就是说由原物质变成了新物质,组成物质分子的原子重新组合,但没有新元素生成。②在化学变化中原子的种类和数目不变。 (2011年济南高一检测)下列变化不体现物质化学性质的是( )
A.汽油消失
B.NH4HCO3受热分解
C.CuSO4白色粉末吸水变蓝色
D.铁板表面生锈
【解析】 汽油消失是因为汽油具有挥发性,是物理性质;B项,NH4HCO3受热分解是发生化学反应生成NH3、H2O和CO2,是化学变化;C项CuSO4吸水成为晶体是化学变化;D项铁板生锈是铁被氧化属于化学变化,化学变化过程中体现化学性质。【答案】 A
【规律方法】 物理变化和化学变化的判断方法
一个变化是物理变化还是化学变化,应看其是否产生了新物质,如果有新物质生成,就是化学变化,反之,就是物理变化。而不能把变化时的有关现象作为判断的依据,不要一见到形状、大小、状态的变化就认为发生了物理变化;一见到发光、发热、变色、产生气体、生成沉淀等现象就认为发生了化学变化,关键是看有无新物质生成。 两位美国科学家彼得·阿格雷和罗德里克·麦金农,因为发现细胞膜水通道以及对离子通道结构和机理研究作出的开创性贡献而获得诺贝尔化学奖。他们之所以获得诺贝尔化学奖而不是生理学或医学奖是因为( )
A.他们的研究和化学物质有关
B.他们的研究有利于研制针对一些神经系统疾病和心血管疾病的药物
C.他们的研究深入到分子、原子的层次
D.他们的研究深入到细胞的层次【答案】 C
变式训练2 下列与化学学科关系不大的是( )
A.航空航天 B.合成新药物
C.食品成分检测 D.组装空气压缩机
解析:选D。本题考查的是化学科学的探索空间,解题的关键是弄清楚哪些领域是化学科学的探索空间。航空航天中的材料研制、合成新药物所用的化学合成方法、食品成分检测所用的实际检测方法都是化学科学的探索领域,组装空气压缩机与化学科学关系不大。探究整合应用能源的利用和开发
化学科学将在能源和资源的合理开发、安全应用方面大显身手。有了化学科学,人类即能得到充足的能源和资源,又能处理好能源和资源的开发利用与生态环境保护之间的关系。所以必须认真学好化学科学,为人类的进步作出贡献。 为缓解能源危机,能源专家构想出了利用太阳能,促使燃料循环的构想图:课件33张PPT。第三节 化学中常用的物理量——物质的量
?第1课时 物质的量及其单位——摩尔 摩尔质量1.了解物质的量、阿伏加德罗常数和微观粒子之间的相互转化关系。
2.了解物质的量、摩尔质量和物质的质量之间的相互转化关系。
3.了解物质的量、物质的质量、微观粒子之间的关系在化学计算中的应用。
4.通过日常生活中的具体实例,认识化学知识与人类生活的密切联系。学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第1课时课前自主学案一、物质的量及其单位——摩尔
1.物质的量
(1)概念:把物质的________ (如质量、体积)与原子、分子或离子等________的数量联系起来的物理量。
(2)单位:_____;简称:____;符号:_____。
2.阿伏加德罗常数
(1)概念:0.012 kg 12C所含的碳原子数。宏观量微观粒子摩尔摩mol6.02×10231.NA与6.02×1023 有何区别?
【提示】 NA是阿伏加德罗常数的符号,其含义为1 mol 微粒的集合体,而6.02×1023 只是它的近似值。思考感悟二、摩尔质量
1.概念:_______________的物质所具有的质量。用_____表示。单位为g·mol-1或kg·mol-1。
2.与物质的量的关系:_______。
3.与相对原子质量(或相对分子质量)的关系:以__________为单位时,摩尔质量在数值上等于该微粒的相对原子质量(或相对分子质量)。单位物质的量Mg·mol-12.摩尔质量与物质的质量相同吗?
【提示】 不相同。(1)对于给定的物质,其摩尔质量的数值是固定不变的,而物质质量的数值是任意的。
(2)单位不同,摩尔质量的单位是g·mol-1或kg·mol-1,而物质质量的单位是g或kg。思考感悟1.下列说法中正确的是( )
A.摩尔既是物质的量的单位又是物质的质量单位
B.物质的量既表示物质的数量又表示物质的质量
C.阿伏加德罗常数是12 kg 12C中含有的碳原子数目
D.1 mol H2O中含有10 mol电子解析:选D。物质的量的单位是摩尔,物质的质量国际单位是克;物质的量表示含有一定数目粒子的集体,是专门用于计量粒子数目的物理量;0.012 kg的12C中含有的碳原子数目约为6.02×1023个;1个H2O中含有10个电子,则1 mol H2O中含有10 mol 电子。
2.(2011年潍坊高一检测)三聚氰胺奶粉事件将三聚氰胺引入公众视野,工业上可用尿素为原料,在一定条件下合成三聚氰胺(C3H6N6),对C3H6N6说法正确的是( )
A.摩尔质量为126B.相对分子质量为126 g·mol-1
C.每个C3H6N6分子含3个N2分子
D.0.1 NA个C3H6N6分子含碳原子数为1.806×1023
解析:选D。摩尔质量的单位是g·mol-1;相对分子质量的单位是“1”;C3H6N6中含N原子而不含N2分子;0.1 NA个C3H6N6分子中含碳原子数为0.1×3×6.02×1023=1.806×1023。3.有以下四种物质:
①22 g 二氧化碳 ②8 g 氢气 ③1.204×1024个氮气分子
④4 ℃时18 mL水
它们所含分子数最多的是________________________________________________________________________,
所含原子数最多的是________________________________________________________________________,质量最大的是________________________________________________________________________,
所含电子数最多的是________________________________________________________________________(填序号)。
解析:各物质的物质的量为①n(CO2)=0.5 mol,②n(H2)=4mol,③n(N2)=2 mol,④n(H2O)=1 mol,由此可知分子数最多的是②;原子数最多的是②;各物质的质量:①22 g,②8 g,③56 g,④18 g,故质量最大的是③;各物质含电子数为①11 mol,②8 mol,③28 mol,④10 mol,所含的电子数最多的是③。
答案:② ② ③ ③课堂互动讲练1.物质的量
物质的量和长度、时间、质量等一样,它们都是基本物理量,“物质的量”四个字是一个整体概念,不得减删或增添任何字,如不能说成“物质量”、“物质的质量”、“物质的数量”或“物质的其他量”等。
2.摩尔
(1)摩尔量度的对象摩尔和米、秒、千克等一样,它们都是基本物理量的单位。摩尔量度的对象是微观粒子,而这里的微观粒子是指构成物质的“基本单元”,这个基本单元可以是原子、分子、离子、电子、中子、质子等单一微粒,也可以是这些微粒的特定组合。
(2)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。
例如:1 mol H表示1摩尔氢原子,1 mol H2表示1摩尔氢分子,1 mol H+表示1摩尔氢离子。但如果说“1 mol氢”这种说法指代不明,不清楚是氢原子、氢分子还是氢离子,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。特别提醒:在使用摩尔时,对于微粒的特定组合可以不限于整数,可以是分数,如含1 mol H的H2的物质的量为0.5 mol;也可以根据化学反应的需要将分子、原子、离子等基本单元再分割或再组合成分数或倍数。 (2011年济南高一检测)下列对于“摩尔”的理解正确的是( )
A.摩尔是国际科学界建议采用的一种物理量
B.摩尔是物质的量的单位,简称摩,符号为 mol
C.我们把含有6.02×1023个粒子的任何粒子的集合体计量为1摩尔
D.1 mol氧含6.02×1023个O2【解析】 摩尔只是物质的量这一物理量的单位,不是一种物理量;含6.02×1023个粒子的集体不一定计量为1摩尔,如含6.02×1023个O的O2的物质的量是0.5 mol;1 mol氧含义不明确,应说1 mol O2含6.02×1023个O2。
【答案】 B变式训练1 某同学的学习笔记中有如下记录,你认为以下记录正确吗?(正确的答“√”,错误的打“×”)
(1)摩尔是国际单位制中7个基本物理量之一。
( )
(2)摩尔是物质的量的单位,每摩尔粒子含有阿伏加德罗常数个粒子。( )
(3)物质的量是能把物质的质量和微观粒子数联系起来的一个物理量。( )
(4)95 g MgCl2中含有6.02×1023个Mg2+和6.02×1023个Cl-。( )
(5)6.02×1023个Na+的质量等于23 g。( )解析:摩尔是物质的量的单位,每摩尔粒子含有阿伏加德罗常数个粒子,(1)错误,(2)正确;物质的量是把物质的质量(宏观)和粒子数(微观)联系起来的一个物理量,(3)正确;95 g MgCl2的物质的量为95 g÷95 g·mol-1=1 mol,即6.02×1023个Mg2+和2×6.02×1023个Cl-,(4)错误;6.02×1023个Na+为1 mol,质量为23 g,(5)正确。
答案:(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)√特别提醒:高中化学计算主要是以物质的量为中心的计算,学习中要养成把其他物理量转化为物质的量这一思维模式,如已知物质的质量,求其粒子数,首先根据摩尔质量求出其物质的量,然后根据阿伏加德罗常数转化为粒子数。 (2011年北京东城区高一检测)下列说法正确的是(NA为阿伏加德罗常数)( )
A.28 g氮气含有的原子数为NA
B.4 g金属钙变成钙离子时失去的电子数为0.1 NA
C.1 mol O2分子的质量等于1 mol氧原子的质量
D.24 g O2分子和24 g O3分子所含的氧原子数目相等
【思路点拨】 以NA的相关计算为基础,结合相关元素化合物的知识逐一分析判断。【答案】 D【规律方法】 关于NA的考查一直都是各类考试的热点内容,解答此类题目要特别注意对相关定义的理解及明确题目所要求的物质中微粒之间的关系等。
变式训练2 用NA代表阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.0.5 mol Al与足量盐酸反应生成的H2分子数为NA
B.0.2 mol H2O所含的氢原子数为0.2 NA
C.0.1 mol CH4所含的电子数为NA
D.46 g NO2和N2O4的混合物含有的分子数为NA解析:选C。Al与盐酸反应时,根据化学方程式可知2 mol Al完全反应可生成3 mol H2,则0.5 mol Al完全反应可生成0.75 mol H2,即H2分子数为0.75 NA,A错误。1 mol H2O中含H 2NA,0.2 mol H2O中含H 0.4NA,B错误。1 mol CH4含10 mol电子,故0.1 mol CH4所含电子数为NA,C正确。NO2和N2O4的平均摩尔质量介于46 g·mol-1至92 g·mol-1之间,故46 g两者的混合物,其物质的量小于1 mol,D错误。探究整合应用(2)另取同一样品0.542 g,溶于适量的稀盐酸中,然后加入足量的Na2CO3溶液,将溶液中的Ca2+全部转化为CaCO3沉淀,得干燥的CaCO3 0.70 g。
该样品中CaO的质量为________。【答案】 (1)0.006 mol (2)0.056 g课件35张PPT。第2课时 气体摩尔体积1.了解气体摩尔体积的概念。
2.了解物质的量、气体摩尔体积和气体的体积之间的关系。
3.了解物质的量、物质质量、气体体积和微粒个数之间的相互关系在化学计算中的应用。学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第2课时课前自主学案一、气体摩尔体积
1.概念
在一定的______和______下,______________的气体所占的体积为气体摩尔体积,用____表示。单位:_____________或____________。温度压强单位物质的量VmL·mol-1m3·mol-12.常用数值
标准状况下(0 ℃,101 kPa)气体摩尔体积约为___________。
3.与物质的量的关系:______22.4L·mol-14.物质的量、物质的质量、气体体积和微粒个数之间的关系:1.气体摩尔体积一定等于22.4 L·mol-1吗?请说明它们之间的区别和联系。
【提示】 气体摩尔体积在标准状况下约为22.4 L·mol-1,后者是前者的一个特例。即在标准状况下1 mol任何气体所占的体积都约为22.4 L,但是1 mol任何气体在非标准状况下所占的体积不一定是22.4 L。思考感悟二、阿伏加德罗定律
1.内容:在_____________下,相同体积的任何气体都含有________________。
2.适用范围:适用于_________物质。
思考感悟
2.阿伏加德罗定律研究的气体一定是标准状况下的单一气体吗?
【提示】 不一定。阿伏加德罗定律研究的气体可以是单一气体,也可以是混合气体;气体所处状况可以是标准状况,也可以是非标准状况。同温同压相同数目的分子气态1.下列说法正确的是( )
A.在常温、常压下,11.2 L N2含有的分子数为0.5NA
B.标准状况下,22.4 L H2和O2的混合物所含分子数为NA
C.标准状况下,60 g乙酸的体积是22.4 L
D.1 mol SO2的体积是22.4 L解析:选B。常温、常压下的气体摩尔体积大于22.4 L/mol,N2分子数小于0.5NA,A错误;标准状况下,1 mol任何气体的体积都约为22.4 L,其分子数为NA,B正确;标准状况下,乙酸为液体,所以C不正确;未指明标准状况,所以D不正确。2.(2011年德州高一检测)常温常压下,用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球,其中气体为CH4的是( )解析:选D。由阿伏加德罗定律推论可知:同温同压下,同质量的气体体积之比等于摩尔质量的反比,由于CH4分子的摩尔质量最小,故体积最大。
3.用NA表示阿伏加德罗常数,下列说法正确的是( )
A.32 g氧气中所含原子数目为2NA
B.氯化氢的摩尔质量为36.5 gC.在常温常压下,11.2 L氯气所含的分子数为0.5NA
D.在标准状况下,22.4 L某物质的物质的量是1 mol
解析:选A。氧气是双原子分子,A项正确;摩尔质量的单位是g·mol-1,B项错;在用22.4 L·mol-1进行换算时,适用范围是气体,适用条件是标准状况,则C、D两项均错。课堂互动讲练1.适用范围
气体摩尔体积的适用范围是气体,可以是单一气体,也可以是混合气体,如0.2 mol H2与0.8 mol O2的混合气体在标准状况下的体积约为22.4 L。
2.标准状况下的气体摩尔体积
(1)定义: (2011年黄冈高一检测)下列叙述正确的是
( )
A.1 mol任何气体的体积都为22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都为22.4 L
C.标准状况下,1 mol H2O所占的体积是22.4 L
D.标准状况下,22.4 L的任何气体的物质的量都是1 mol
【解析】 A项,没有指明所处的状况;B项,没有指明物质的状态,气体摩尔体积仅适用于气体;C项,水在标准状况下不是气体;D项正确。【答案】 D
【规律方法】 应用“22.4 L/mol”时应注意以下两点:
(1)该物质是否为气体。
(2)该物质是否在标准状况下。
变式训练1 如果a g某气体中含有的分子数为b,则c g该气体在标准状况下占有的体积应表示为(式中NA为阿伏加德罗常数的值)( )
A.(22.4bc/aNA) L
B.(22.4ab/cNA) L
C.(22.4ac/bNA) L
D.(22.4b/acNA) L1.阿伏加德罗定律
在相同温度和压强下,相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
对阿伏加德罗定律的理解要明确两点:
(1)阿伏加德罗定律仅适用于气体,可以是单一气体,也可以是混合气体。
(2)阿伏加德罗定律的条件是“三同”定“一同”,即同温、同压、同体积决定同分子数。
2.阿伏加德罗定律的推论3.气体摩尔体积与阿伏加德罗定律的关系
标准状况下(273 K、1.01×105 Pa),1 mol任何气体的体积都约为22.4 L。这是阿伏加德罗定律的一个特例。
特别提醒:阿伏加德罗定律及其推论适用于任何气体(包括混合气体),但对固体、液体不适用。 (2011年上海高一检测)下列条件下,两瓶气体所含原子数一定相等的是( )
A.同质量、不同密度的N2和CO
B.同温度、同体积的H2和N2
C.同体积、同密度的C2H4和C2H6
D.同压强、同体积的N2O和CO2【解析】
【答案】 A
【规律方法】 阿伏加德罗定律及其推论是进行气体计算的依据,解答有关阿伏加德罗定律的问题,应先考虑条件,要特别注意题目中所给的不同条件对应不同的公式或比例式。关于阿伏加德罗定律推论的掌握,不必死记硬背,可由理想气体状态方程pV=nRT进行推导记忆。变式训练2 在标准状况下,a g气体A和b g气体B的分子数相同,下列说法中,不正确的是
( )
A.A和B的相对分子质量之比为a∶b
B.同温同压下,A、B的密度之比为b∶a
C.同质量的A与B的物质的量之比为b∶a
D.同温同压下,同体积的A与B的质量之比为a∶b探究整合应用 (1)已知1 mol不同气体在不同条件下的体积:
(2)从上表分析得出的结论:
①1 mol任何气体,在标准状况下的体积都约为________________________________________________________________________。
②1 mol不同的气体,在不同的条件下,体积________(填“一定”、“一定不”或“不一定”)相等。
(3)理论依据:相同条件下,1 mol任何气体的体积几乎相等,原因是:①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(4)应用:在标准状况下,4 g O2的体积为多少升?(写出计算过程)课件63张PPT。第3课时 物质的量浓度 物质的量在化学计算中的应用1.了解溶液的物质的量浓度的概念。
2.了解一定物质的量浓度溶液的配制。
3.以具体的简单计算为例,明确物质的量将贯穿于整个高中化学的学习。从物质的量的角度认识化学反应。
4.物质的量、物质质量、气体体积、物质的量浓度之间的相互关系及在化学反应中的应用。
?学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第3课时课前自主学案一、物质的量浓度
1.概念:以______________中所含溶质B的__________来表示溶液组成的物理量。符号:________。
2.单位:___________________。单位体积溶液物质的量cBmol·L-1或mol·m-33.溶质的质量与物质的量浓度的换算:1.溶液的体积就是溶质体积与溶剂体积之和吗?
【提示】 不是。当溶质溶解于溶剂中时,它们的体积会发生不同程度的变化,因此,溶质体积与溶剂体积不具有加和性。思考感悟二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.主要仪器
托盘天平、一定规格的_______、______、________、胶头滴管、量筒等。
2.主要步骤
以配制100 mL 0.100 mol·L-1 Na2CO3溶液为例。
(1)计算
根据公式nB=cB×V、mB=nB×MB求出所需Na2CO3固体的质量为________ g。容量瓶烧杯玻璃棒1.06(2)称量
用______准确称取Na2CO3固体_____g。
(3)溶解
将称好的Na2CO3固体放入100 mL _____中,用适量蒸馏水溶解。
(4)移液
待溶液冷却至_______时,将烧杯中的溶液用_________小心地引流到_______mL容量瓶中(注意:不要让溶液洒到容量瓶外和刻度线以上),用蒸馏水洗涤烧杯内壁、玻璃棒_______次,并将每次洗涤的溶液都注入____________中。天平1.1 烧杯室温玻璃棒100 2~3容量瓶(5)定容
缓缓地将蒸馏水注入到容量瓶中,直到容量瓶中的液面接近刻度线_________处,改用_________滴加蒸馏水到溶液的凹液面正好与刻度线相切,再将容量瓶瓶塞盖好,反复上下颠倒、摇匀。
具体操作步骤如下图所示:1~2cm胶头滴管2.溶液注入容量瓶前为什么要冷却到室温?
【提示】 容量瓶的容积是在室温下的定值,由于热胀冷缩,温度变化时,容积会发生变化,但主要是溶液体积受温度的影响变化较大。物质的溶解过程常伴有放热或吸热现象,使配制的溶液体积有误差,因此,要冷却到室温。思考感悟三、物质的量在化学反应中的应用
在10 mL物质的量浓度为2 mol·L-1的盐酸中加入0.65 g锌片,它们恰好完全反应,生成的氢气的体积为0.224 L(标准状况下)。请分析下面表格:物质的量之比3.应用化学方程式进行计算时,不同物理量可用于同一方程式中吗?
【提示】 可以,只要上下单位一致即可。如:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2 mol 36 g 22.4 L(标准状况)
1 mol 18 g 11.2 L(标准状况)思考感悟1mol 2mol 4.在化学反应中,反应物的总物质的量一定等于生成物的总物质的量吗?
【提示】 不一定。化学反应过程中,物质的总物质的量可能不变、减小或增大,与化学方程式的系数有关。
思考感悟1.(2011年枣庄高一检测)浓度为2 mol·L-1的NaOH溶液的正确含义是( )
A.在2 L水中溶有80 g NaOH
B.80 g NaOH溶于水配成的溶液
C.每升溶液中含有80 g NaOH
D.每2 L溶液中含有80 g NaOH
解析:选C。物质的量浓度是指单位体积溶液中所含溶质的物质的量。2.下列各溶液中,Na+浓度最大的是( )
A.4 L 0.5 mol·L-1NaCl溶液
B.1 L 0.3 mol·L-1的Na2SO4溶液
C.0.8 L 0.4 mol·L-1的NaOH溶液
D.2 L 0.15 mol·L-1的Na3PO4溶液
解析:选B。物质的量浓度大小与所取溶液的体积大小无关,各溶液中Na+浓度分别为:A中0.5 mol·L-1,B中0.6 mol·L-1,C中0.4 mol·L-1,D中0.45 mol·L-1。3.用食盐晶体配制0.1 mol·L-1 NaCl溶液250 mL,不需要的仪器是( )
①烧杯 ②250 mL容量瓶 ③量筒 ④玻璃棒 ⑤胶头滴管 ⑥托盘天平
A.仅③ B.②⑥
C.①③ D.①④
解析:选A。固体物质用天平称量,液体物质用量筒量取,食盐是固体,可用天平称量,不需要量筒。课堂互动讲练【答案】 D
【规律方法】 物质的量浓度与其他量的关系
解答此类题目,一定要清楚各物理量之间的联系量是什么。表示溶液组成的物理量有质量分数(w)、密度 (ρ)、溶解度(S)和物质的量浓度(c),前三个量中都涉及到质量,物质的量浓度中涉及到物质的量(n),质量和物质的量又可以通过摩尔质量进行转换。下面就它们之间的关系进行推导:(特别说明:密度的单位一般是g/mL,转换成g/L时要扩大1000倍)1.容量瓶的使用
(1)检漏往瓶内加入一定量水,塞好
瓶塞。用食指摁住瓶塞,另一只手
托住瓶底,把瓶倒立过来,观察瓶
塞周围是否有水漏出。如果不漏水,
将瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查是否漏水。(2)冷却
溶液注入容量瓶前需恢复到常温,因为溶质在烧杯内稀释或溶解时会吸热或放热,而容量瓶必须在常温下使用。
(3)加液
向容量瓶中注入液体时,应沿细玻璃棒注入,且玻璃棒下端应靠在容量瓶刻度线以下的内壁上,以防注入操作时液体流出,造成溶质损失。(4)读数
读数时,要平视刻度线,使刻度线与瓶内凹液面的最低处相切。特别提醒:(1)使用容量瓶注意“五不”:①不能溶解固体;②不能稀释浓溶液;③不能加热;④不能做反应容器;⑤不能长期贮存溶液。
(2)选择容量瓶遵循“大而近”原则:所配溶液的体积等于或略小于容量瓶的容积。因为容量瓶的规格是固定的,配制溶液时要根据溶液的体积选择匹配的容量瓶。
(3)容量瓶常用规格有:50 mL、100 mL、250 mL、500 mL、1000 mL。特别提醒:(1)用滤纸称NaOH使所配溶液浓度偏低的原因是NaOH易潮解吸水,造成称得的NaOH的实际质量减小。
(2)未冷却的NaOH溶液转移至容量瓶中,由于热的NaOH溶液体积膨胀,使最终加水的体积减少,所配溶液浓度偏高。3.仰视或俯视刻度线图解
(1)仰视刻度线(图1)。
由于操作时是以刻度线为基准加水,从下向上看,最先看见的是刻度线,刻度线低于液体凹液面最低处,故溶液实际体积比读数偏大。(2)俯视刻度线(图2)。
恰好相反,刻度线高于溶液凹液面最低处,故溶液实际体积比读数偏低。 (2011年济南高一检测)实验室欲用NaOH固体配制1.0 mol/L的NaOH溶液240 mL:
(1)配制溶液时,一般可以分为以下几个步骤:
①称量 ②计算 ③溶解 ④摇匀 ⑤转移 ⑥洗涤 ⑦定容 ⑧冷却 ⑨摇动
其正确的操作顺序为____________。本实验必须用到的仪器有天平、药匙、玻璃棒、烧杯、____________。(2)某同学欲称量NaOH的质量,他先用托盘天平称量烧杯的质量,天平平衡后的状态如图所示。烧杯的实际质量为________g,要完成本实验该同学应称出____g NaOH。(3)使用容量瓶前必须进行的一步操作是________________________________________________________________________。
(4)在配置过程中,其他操作都是正确的,下列操作会引起误差偏高的是________。
A.转移溶液时不慎有少量洒到容量瓶外面
B.定容时俯视刻度线
C.未冷却到室温就将溶液转移到容量瓶并定容
D.定容后塞上瓶塞反复摇匀,静置后,液面低于刻度线,再加水至刻度线【解析】 (1)配制1.0 mol/L NaOH溶液的步骤为:计算所需NaOH固体的质量→用托盘天平称量→在烧杯中溶解→冷却至室温→向容量瓶中转移溶液→洗涤烧杯及玻璃棒→摇动容量瓶→向容量瓶中加水定容→上下颠倒摇动容量瓶。根据实验步骤即判断出所用仪器还有250 mL容量瓶和胶头滴管。
(2)该同学将砝码与烧杯放反了,所以称得NaOH的质量为(20 g+10 g)-2.6 g=27.4 g,应称NaOH质量为1.0 mol/L×0.25 L×40 g/mol=10.0 g。
(3)使用容量瓶的第一步操作为查漏。(4)A使溶质物质的量减小,浓度偏低;B、C使体积减小,浓度偏高;D多加了水,体积偏大,浓度偏低。
【答案】 (1)②①③⑧⑤⑥⑨⑦④ 250 mL容量瓶、胶头滴管 (2)27.4 10.0 (3)查漏 (4)BC
变式训练2 配制100 mL 1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液,下列情况会导致溶液浓度偏高的是( )
A.容量瓶使用前用1.0 mol·L-1的Na2CO3溶液润洗
B.配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒
C.仰视确定凹液面与刻度线相切
D.用敞开容器称量Na2CO3且时间过长解析:选A。A项,润洗过程中增加了Na2CO3的量,使浓度偏高;B项,配制过程中,未用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒,溶质损失,结果偏低;C项仰视确定凹液面与刻度线相切,结果是加水多,溶液的体积大于100 mL,浓度偏低;D项用敞开容器称量Na2CO3且时间过长,吸收空气中的CO2,结果偏低。1.参与反应的各物质的物理量之间的比例关系
不同物质间相同物理量之间的换算可以按上述比例进行。
2.不同物理量间的换算的方法
特别提醒:(1)化学方程式所表示的纯净物之间的量的关系,而不纯物质必须换算成纯净物的量进行计算。
(2)根据化学方程式或关系式进行计算时,必须注意各物理量的单位相对应。 将标准状况下的HCl气体4.48 L溶于水形成100 mL溶液,然后与足量的铁屑充分反应。回答下列问题:
(1)参加反应的铁的质量为________。
(2)生成H2的体积(标准状况)为________。
(3)取反应后的溶液10 mL,其FeCl2的物质的量浓度为________;溶液中Fe2+和Cl-的质量比为________。【思路点拨】 根据化学方程式中各物质的系数关系,找出各物质的不同物理量的关系,求算铁的质量和H2的体积;根据溶液中溶质的各粒子的守恒关系和溶液物质的量浓度的计算,求出FeCl2的物质的量浓度和Fe2+、Cl-的质量比。【答案】 (1)5.6 g (2)2.24 L
(3)1 mol·L-1 56∶71
变式训练3 (2011年银川高一检测)在50 mL FeCl3和CuCl2的混合溶液中,FeCl3和CuCl2的浓度均为1 mol·L-1。在此混合液中加入100 mL NaOH溶液,恰好完全反应,则该NaOH溶液的浓度为( )
A.0.5 mol·L-1 B.1 mol·L-1
C.1.25 mol·L-1 D.2.5 mol·L-1探究整合应用一定物质的量浓度溶液的配制
配制的原理:配制前后溶质的物质的量相等。
所用仪器:天平(或量筒)、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管。
配制步骤:可归纳为:一算、二称(量)、三溶、四洗、五移、六振、七定、八摇、九装、十贴。
误差分析:对于实验结果误差分析的前提是用掌握正确的操作方法,重视课堂演示和实际动手操作过程。看实际操作引起溶质的物质的量nB和V变化。 下图为配制0.2 mol·L-1Na2CO3溶液250 mL示意图。回答下列问题:
(1)①中称得Na2CO3________g。
(2)玻璃棒在②、③两步中的作用分别是________________________________________________________________________、
____________。
(3)若出现如下情况,对所配溶液浓度有何影响?
(填“偏高”、“偏低”或“无影响”)
A.某同学在第⑧步观察液面时俯视________;
B.没有进行操作步骤④和⑤________;
C.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________。如果在第⑧步观察液面时俯视,V偏小,结果偏高;如果没有进行操作步骤④和⑤,n偏小,结果偏低;如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外,n偏小,结果偏低。
【答案】 (1)5.3 (2)搅拌 引流
(3)A.偏高 B.偏低 C.偏低课件40张PPT。第二节 研究物质性质的方法和程序
? 第1课时 研究物质性质的基本方法1.通过金属钠与氧气反应的实验探究,了解实验方法中条件控制在实验研究中的意义,进一步学习研究物质性质的方法。
2.通过归纳金属钠及其化合物的性质,体验分类、比较等研究方法在学习和研究物质性质的过程中的作用。
3.通过观察、分析实验现象,体会怎样科学、合理地运用观察方法。
4.通过对钠单质及其化合物性质的探究,激发学习化学的兴趣。学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第1课时课前自主学案一、研究物质性质的基本方法
1.主要有:_______、_______、________、比较等。
2.观察是一种有计划、有目的地用________考察研究对象的方法。
二、钠的性质和用途观察实验分类感官1.物理性质银白小于低2.化学性质3.保存方法
实验室保存少量钠应放入______或石蜡油中。煤油1.(1)金属钠在自然界中无单质形式存在,为什么?
(2)钠为什么可以保存在煤油中?
【提示】 (1)钠易与空气中的O2、水等反应,所以钠主要以化合态的形式存在。
(2)钠的密度大于煤油,同时钠不会与煤油发生化学反应,故可将少量的钠放在煤油中以隔绝空气。思考感悟三、过氧化钠的性质和用途
1.物理性质
色态:_______色固体
2.化学性质3.用途
作为呼吸面具和潜水艇中的供氧剂及________。漂白剂淡黄2.(1)金属钠着火,能否用泡沫灭火器灭火?应如何灭火?
(2)实验室用Na2O2制取氧气气体应选用何种装
置?
【提示】 (1)不能。泡沫灭火器中有大量水,水与钠反应生成H2,水与Na2O2反应产生O2,能使燃烧更剧烈,不能用该类灭火器;若金属钠着火,可以用沙子盖灭。
(2)Na2O2与H2O反应制取O2是固体和液体反应,不需加热,与制取H2、CO2的原理相同,所以可以用制CO2的气体装置。思考感悟1.一元硬币的外观有银白色的金属光泽,一些同学认为它可能是铁制成的。在讨论时,有的同学提出:“我们可以先拿磁铁来吸一下”。就“拿磁铁来吸一下”这一过程而言,属于科学探究中的( )
A.实验 B.比较
C.观察 D.分类解析:选A。以上四种方法均属于我们在科学探究中常用的重要方法。我们不仅要理解它们概念的内涵和外延,更重要的是要实在科学探究中灵活地应用它们。其中实验法是通过实验来验证对物质性质的预测或探究物质未知性质的方法。显然,“拿磁铁来吸一下”这一过程属于实验法。2.(2011年潍坊高一检测)下列叙述错误的是( )
A.金属钠在自然界中只能以化合态存在
B.钠燃烧时发出黄色火焰
C.钠与煤油混合时可以发生爆炸
D.钠在空气中燃烧可生成过氧化钠解析:选C。钠易与H2O和O2反应,所从自然界中不存在游离态的钠,钠都是化合态的,A项正确。为了隔绝空气,钠通常保存在煤油中,所以钠与煤油不反应,更不会因混合而发生爆炸。钠在空气中不加热生成Na2O,加热时,燃烧生成Na2O2且发出黄色火焰,B、D项正确。
3.某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中,此实验能证明钠具有下列性质中的( )
①钠密度比水小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时要放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性A.①④
B.①②④
C.①③④
D.①②③④
解析:选D。钠放入水中,浮在水面上说明钠的密度比水小;熔成小球说明钠熔点低且钠与水反应放热;溶液变红说明生成碱性物质。课堂互动讲练1.钠与含酚酞的水溶液的反应2.钠与水溶液的反应
(1)反应实质:一般情况下钠与任何水溶液反应时,都是钠与该溶液中的H+反应,产生H2。
(2)具体反应特别提醒:钠的化学性质非常活泼,在使用中要注意以下几个方面:
(1)钠易与水蒸气反应生成NaOH,NaOH有强烈的腐蚀性,取用金属钠时要用镊子,不能用手直接拿取。
(2)实验时切取钠不宜太多,一般有黄豆粒大小即可。
(3)切完剩余的钠要放回原瓶,不得随意乱丢。 有人设计了如图所示的实验装置,目的是做钠与水反应的实验并验证:
①钠的化学性质;②钠与水反应的产物是什么。
(1)当进行适当操作时还需要的仪器有________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(2)如何进行操作?________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)实验现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。【解析】 (1)由于实验目的是做钠和水的反应,验证钠的物理性质及钠和水反应的产物是什么,所以要收集产生的气体,并验证气体的可燃性,故还需用小试管和酒精灯。
(2)要由钠和水反应来验证钠的化学性质,使钠块与水接触,就要想办法将钠块放入水中:将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在导管上收集反应产生的气体,用拇指堵住试管口移近酒精灯,松开拇指点燃试管中的气体。
(3)观察到的现象是钠浮在水面上很快熔化成闪亮的小球,并逐渐消失,水溶液由无色变成红色,点燃小试管中收集到的气体时,有尖锐的爆鸣声。【答案】 (1)小试管和酒精灯
(2)将大头针向上提,使钠块落入水中,将小试管扣在导管上收集反应产生的气体,用拇指堵住试管口移近酒精灯,松开拇指点燃试管中的气体
(3)钠浮在水面上很快熔化成闪亮的小球,并逐渐消失,水溶液由无色变成红色,点燃小试管中的气体时,有尖锐的爆鸣声变式训练1 (2011年济南高一检测)将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,且溶液质量减轻的是( )
A.HCl B.NaOH
C.K2SO4 D.CuSO4
解析:选D。少量金属钠投入上述四种物质的水溶液中,均有H2产生,故都满足题目的第一个条件“有气体放出”,而反应后“溶液质量减轻”是指投入的金属钠的质量小于脱离溶液的物质的质量。在A、B、C三个选项中只有H2放出,故溶液质量是增加的。D选项中由于Na与H2O反应生成的NaOH还能继续与CuSO4反应析出Cu(OH)2沉淀:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,故反应后溶液质量减轻。特别提醒:(1)Na2O2的漂白性:Na2O2投入滴有酚酞的水中,水溶液先变红而后变化至无色。
(2)Na2O2与酸的反应:Na2O2投入稀盐酸、稀H2SO4等溶液中,可认为Na2O2先与水反应,而后产生的NaOH与酸发生中和反应。
例如:Na2O2与盐酸的反应:
先:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;
后:NaOH+HCl===NaCl+H2O;
总反应方程式:2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑。 过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体,能与水反应,常用在呼吸面具和潜水艇里作为氧气的来源,还可用做熔矿剂,使某些不溶于酸的矿物分解。用脱脂棉包住约0.2 g过氧化钠粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。
请回答:(1)由实验现象所得出的有关过氧化钠与水反应的结论是:
a.有氧气生成;
b.__________________。
(2)某研究性学习小组拟用如图所示装置进行实验,以证明上述结论。
①用以验证结论a的实验方法是:______________________________________
__________________________________;
②用以验证结论b的实验方法是:__________________________________。【解析】【答案】 (1)反应放热
(2)①将带火星的木条靠近p处,木条复燃,证明有氧气生成
②将q连导管后插入水中,有气泡冒出,证明反应放热变式训练2 (2011年威海高一检测)如图所示装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒,U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中,反应一段时间后,U形管水位d>c,下列说法正确的是(双选)( )A.U形管内红水退色
B.试管内溶液变红
C.气球a被吹大
D.此反应放热
解析:选CD。此题解答时容易因定向思维而错选AB,而没有注意到浅红色的水是在U形管中而非试管中,由于发生反应:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,产生的O2使气球被吹大,同时该反应放出大量的热,使广口瓶中空气受热膨胀而导致U形管中水位d>c。探究整合应用过氧化钠的化学性质探究
过氧化钠与CO2、H2O、酸均能发生反应,并能产生氧气;过氧化钠具有强氧化性,可以漂白有机物;过氧化钠与水反应,产生NaOH,溶液呈碱性。 某同学根据自己对过氧化钠化学性质的预测,设计了下图所示的探究性实验装置。操作步骤和实验记录见下表,请你根据该同学所做实验记录,填写相应的空格:【解析】 过氧化钠在组成上与氧化钠有相似之处,可以从氧化钠能发生的一些反应如Na2O+H2O===2NaOH,Na2O+CO2===Na2CO3,Na2O+2HCl===2NaCl+H2O等来考虑过氧化钠与水、二氧化碳、盐酸等是否能发生反应。实验证实过氧化钠与水、二氧化碳、盐酸的确能发生反应,其中与盐酸的反应为2Na2O2+4HCl===4NaCl+O2↑+2H2O(请与过氧化钠和水反应的化学方程式进行比较)。
在通过实验研究某物质的化学性质时,要注意其发生的化学反应有无明显的现象,或生成物有无特征反应,然后围绕这些特殊现象或特殊反应来设计实验进行研究。【答案】
课件40张PPT。第2课时 研究物质性质的基本程序1.以研究氯气的性质为例,知道研究物质性质的基本程序。
2.通过对氯气性质的探究,激发学习化学的兴趣。
3.通过对含氯化合物性质的探究,培养将化学知识与生产、生活相结合的意识。
4.了解物质结构的研究方法。学习目标 课堂互动讲练知能优化训练课前自主学案探究整合应用第2课时课前自主学案一、研究物质性质的基本程序
1.观察
观察物质外观,了解物质的存在______、______
、_________等物理性质。
2.预测
运用_______的方法,根据物质所属的类别或利用有关反应规律预测物质的性质,一般指通性或共性。状态颜色气味分类3.实验和观察
根据预测设计并实施实验,观察和分析实验现象,归纳出与预测一致的性质;若出现预测之外的特殊现象,则需要进一步研究,提出新问题并做出新预测,并要进行实验,验证新预测。
4.解释和结论
需要对实验现象进行分析、综合、推论,概括出结论,一般运用______的方法归纳出物质的_____及________,并整合实验结论。比较通性特性二、氯气的性质
1.物理性质1.(1)闻气体的正确方法是什么?
(2)根据氯气的性质,判断收集氯气时用什么方法?
【提示】 (1)移动盖玻片,使
集气瓶口有一条小的缝隙,并用
手轻轻向自己扇动,使极少量气
体飘进鼻孔,如图所示。
(2)氯气能溶于水,不能用排水法收集,可用排饱和食盐水法收集;氯气的密度比空气大,所以可用向上排空气法收集。思考感悟2.化学性质2.(1)对于变价金属Fe、Cu与Cl2反应后金属的价态有何特点?
(2)燃烧一定有氧气参加吗?
【提示】 (1)变价金属与Cl2反应后,生成高价态的金属氯化物。
(2)燃烧不一定有氧气参加,任何发光发热的剧烈的化学反应都可以叫做燃烧,如H2在Cl2中的燃烧。思考感悟退色3.为什么氯水不能久存?
【提示】 Cl2和H2O反应生成HCl和HClO,HClO不稳定,见光或受热易分解,促使Cl2继续与H2O反应,最终使Cl2消耗完,使溶液变为稀盐酸。思考感悟三、物质结构的研究方法
1.假说
(1)概念:以已有事实材料和科学理论为依据,面对未知事实或规律所提出的一种推测性说明。
(2)意义:假说提出后得到实践的证实,可成为科学理论。客观事实物体球棍思维原子结构1.下列图示与内容不相吻合的是( )A.闻氯气的气味
B.用排水法收集氯气
C.盛装液氯的容器
D.证明氯气可以与NaOH溶液反应
解析:选B。氯气能溶于水,故不能用排水法收集。2.(2011年济南高一检测)张老师做关于氯气性质的实验时,某同学记录的实验现象是:观察到苍白色火焰,集气瓶口有白雾出现。根据该同学的记录判断张老师做的实验是( )
A.铜丝在氯气中燃烧 B.钠在氯气中燃烧
C.氢气在氯气中燃烧 D.氯气与水反应
解析:选C。铜丝在氯气中燃烧产生棕黄色烟,钠在氯气中燃烧产生白烟;氢气在氯气中燃烧产生苍白色火焰,由于生成的HCl与空气中的水蒸气形成盐酸小液滴,故会有白雾出现;氯气与水反应后,黄绿色会消失。3.新制的氯水显________色,说明氯水中有____________分子存在。向氯水中滴入几滴AgNO3溶液,立即有____________生成,说明氯水中有____________存在。氯水经光照后,黄绿色消失,并放出无色的____________气。
解析:Cl2溶于水后,一部分Cl2与H2O反应:Cl2+H2O===HCl+HClO,故氯水中含有Cl2、H2O、HClO、H+、Cl-等多种成分,也能表现多重性质。
答案:黄绿 氯气 白色沉淀 Cl- 氧课堂互动讲练1.氯水的成分
Cl2溶于水:Cl2+H2O===H++Cl-+HClO2.氯水的性质特别提醒:(1)氯水与液氯不同:氯水是混合物;液氯是氯气的液态形式,是纯净物,液氯中只含有Cl2分子。
(2)久置的氯水,由于HClO的分解,就变成了稀盐酸。 (2011年北京海淀区高一检测)下列实验现象,与新制氯水中的某些成分(括号内物质)没有关系的是( )
A.将NaHCO3固体加入新制的氯水中,有无色气泡产生(H+)
B.氯水呈浅黄绿色(Cl2)
C.将AgNO3溶液滴加到新制氯水中,有白色沉淀产生(Cl-)
D.新制氯水使红色布条退色(HCl)【解析】 A项由于氯水中存在盐酸,则发生反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,表现出盐酸的酸性,即H+的性质;B项氯气为黄绿色气体,溶解在水中使其水溶液呈浅黄绿色;C项能发生反应HCl+AgNO3===AgCl↓+HNO3,表现出Cl-的性质;D项新制氯水使红色布条退色是次氯酸的漂白作用,故D项错误。【答案】 D
【规律方法】 解答该类试题时要注意分析
混合物成分的性质,混合物在与不同物质反应时,将体现出不同成分的相关性质,即混合物组成的多样性,将表现为性质的复杂性。如氯水中含H+,使其呈强酸性,故其应具有酸的通性;含HClO、Cl2,使其具有强氧化性;含HClO,使其具有漂白性。在分析其性质时,应根据具体反应具体分析。变式训练1 把石蕊试液滴加到新制的氯水中,出现的现象是( )
A.溶液变红色
B.溶液变蓝色
C.溶液变紫色
D.溶液先变红,后颜色消失
解析:选D。氯水中,由于Cl2与H2O反应生成盐酸和次氯酸,故溶液呈酸性,使石蕊先变红,而次氯酸又有漂白性,使之退色。1.次氯酸
次氯酸具有漂白性,不仅能使有机色质退色,还能杀灭细菌等。但其不稳定,不利于贮存和运输。
2.次氯酸盐
(1)漂白粉
①制取
工业上通常用石灰乳和氯气反应来制备漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。制备的漂白粉的主要成分为CaCl2和Ca(ClO)2,其有效成分为Ca(ClO)2。
②漂白原理
漂白粉与稀盐酸或空气中的水和二氧化碳反应,生成HClO。
Ca(ClO)2+2HCl===CaCl2+2HClO
Ca(ClO)2+H2O+CO2===CaCO3↓+2HClO(3)ClO2
二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。其消毒能力约是等质量氯气的2.63倍,且使用起来更安全,但价格高,目前不能完全取代氯气用于漂白和消毒。
特别提醒:多数漂白剂和消毒液的有效成分是次氯酸盐,它可与稀酸或空气中的CO2和水反应生成次氯酸而起漂白和消毒作用。 2011年1月,巴西某地发生特大洪水灾害,许多人无家可归。灾区人们的饮用水,必须用漂白粉等消毒剂消毒后才能饮用,以防传染病的发生。
(1)瓶装漂白粉久置空气中会呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中放置失效的原因:
①________________________________;
②________________________________________________________________________。(2)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生如下反应:
Ca(ClO)2+4HCl(浓)===CaCl2+2Cl2↑+2H2O
用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是________。
①CO2 ②HCl ③H2O ④O2
A.①②③ B.②③④
C.②③ D.①④
(3)自来水用氯气消毒沿用已久,现在正研究采用二氧化氯(ClO2)消毒自来水。其优点有哪些?【规律方法】 要掌握HClO的性质:(1)弱酸性,比H2CO3还弱;(2)不稳定性,光照会分解;(3)强氧化性,具有漂白作用。
变式训练2 下列关于漂白粉的叙述不正确的是( )
A.漂白粉是由Cl2通入NaOH溶液中制得的
B.漂白粉要密封保存在干燥处
C.漂白粉可用于杀菌消毒
D.漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2解析:选A。漂白粉是把Cl2通入石灰乳中制得的,其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2,Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,HClO能杀菌消毒,但见光易分解,故漂白粉要密封保存在干燥处。答案为A。探究整合应用回答下列问题:
(1)请用字母填写装置的连接顺序:a接( )、( )接( )、( )接( )、( )接( )。
(2)第一个洗气瓶中的液体是________,U形管B也可用C装置代替,内盛装的试剂是________(填名称)。
(3)在制取氯气前,必须进行的一项操作是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。(4)D装置中现象是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
此现象说明干燥的氯气________(填“有”或“无”)漂白性。
(5)写出制取消毒液的反应的化学方程式:________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。【解析】 制得的Cl2中含有HCl气体和水蒸气,通过饱和食盐水除去HCl气体,通过浓硫酸除去水蒸气(无水氯化钙也可);干燥的氯气不具有漂白性,因此干燥的氯气不能使干燥的有色布条退色;消毒液有效成分为NaClO,故可以由Cl2与NaOH反应而制得。
【答案】 (1)d e b c g h d
(2)饱和食盐水 浓硫酸
(3)检查装置的气密性
(4)红色布条无变化 无
(5)Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O