课件33张PPT。专题优化总结专题1 化学家眼中的物质世界物质的分类方法依据很多,按不同的分类方法对同一物质进行分类,得出的类别名称不同。
下列各组物质分类正确的是( )
【解析】 本题需要熟悉一些常见化合物的俗名。纯碱是Na2CO3,属于盐类;石膏是CaSO4,属于盐类;铁锈是Fe2O3,属于氧化物,A项错误;生石灰是CaO,属于氧化物,B项正确;石灰石是CaCO3,属于盐类,C项错误;二氧化碳属于氧化物,石灰石是CaCO3,属于盐,D项错误。
【答案】 B
设NA为阿伏加德罗常数,下列叙述正确的是( )
A.64 g二氧化硫含有原子数为3NA
B.1 L 1 mol·L-1的氯化钠溶液中,所含离子数为NA
C.标准状况下,11.2 L水所含分子数为0.5NA
D.常温常压下,0.1NA个H2O分子的质量为18 g
【答案】 A巩固练习
1.标准状况下350 L的氨气溶解在1 L的水
中,这种氨水的物质的量浓度为________。(氨水密度为0.924 g·cm-3)
解析:本题综合考查物质的量、气体摩尔体积和物质的量浓度。熟练掌握有关计算是十分必要的。
根据物质的量浓度求算公式列式如下:
答案:11.4 mol·L-11.化学实验的基本知识包括仪器的使用、基本操作以及观察、分析、描述实验现象的能力,是化学实验题中的必考内容。题型以选择题、填空题为主,既有常规仪器的规格和使用方法的考查,又有对正误操作的辨析及具体实验操作方法的叙述等。
2.物质的检验、分离和提纯一直是高考的
热点,有如下考查方式:①常见离子的检验方法;②选择适当试剂及分离方法,除去指定杂质;③除杂时试剂的加入顺序;④过
滤、蒸发、分液的操作;⑤综合实验。
(3)对下列各组物质可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序将它们分离的是________(填序号)。
①NaNO3和NaCl;②CaCl2和CaCO3;③MnO2和KCl; ④BaSO4和AgCl。
【解析】 (1)NaNO3和KNO3都溶于水,但溶解度不同,可用结晶法来提纯。④中两者都难溶,故①④均不能用指定的方法分离。②中CaCl2易溶而CaCO3难溶,③中MnO2难溶而KCl易溶,故②③可用指定方法分离。
【答案】 (1)溶解 过滤 (2)BaCl2[或
Ba(OH)2]、K2CO3、HCl (3)②③
巩固练习
3.下列有关实验的叙述,正确的是( )
A.用量筒量取5.0 mL 1.00 mol·L-1盐酸于50 mL容量瓶中,加水稀释至刻度可配制0.100 mol·L-1盐酸
B.用10 mL的量筒准确量取9.50 mL水
C.向碘水中加入CCl4,振荡静置后分层, CCl4层呈紫红色,说明可用CCl4从碘水中萃取碘
D.稀释浓硫酸时将水倒入浓硫酸中进行搅拌
解析:选C。配制溶液要先在烧杯中将盐酸稀释并冷却至室温再转移到容量瓶中,A项不正确;量筒只是一种粗量仪器,10 mL的量筒仅能精确到0.1 mL,故要量取9.50 mL水需精确度更高的仪器,B项不正确;浓硫酸稀释时,应将浓硫酸沿烧杯内壁倒入盛有水的烧杯中,并用玻璃棒不断搅拌,D项不正确。
4.现有A、B、C、D、E、F六瓶无色溶液,分别为酚酞、NaOH溶液、(NH4)2SO4溶液、BaCl2溶液、Na2SO4溶液和盐酸中的一种。进行有关实验后得到如下现象:
①A、B两溶液混合后溶液呈红色
②取A溶液分别加入C、D、E、F中并加热,发现没有任何现象产生
回答下列问题:
(1)根据上述实验,你能得出什么结论?____________________________________。
(2)在不添加任何其他试剂的情况下,其他物质能否一一区分开?_________________。
若能,请你写出实验方法、现象和相应的结论;若不能,以下不必回答。
①________________;
②________________;
③________________;
④________________。(不必填满)
解析:根据①A、B两溶液混合后溶液呈红
色,说明A、B一定是酚酞、NaOH溶液之一;根据②取A溶液分别加入C、D、E、F中并加热,发现没有任何现象产生,说明A为酚酞,因为若A为NaOH溶液,则一定会与其中的(NH4)2SO4反应并产生具有刺激性气味的气体,故B为NaOH溶液。
答案:(1)A为酚酞,B为NaOH溶液
(2)能 ①将B溶液依次加入另外四种溶液中
并加热,有刺激性气味气体产生的为
(NH4)2SO4溶液
②将(NH4)2SO4溶液依次加入另外三种溶液
中,有白色沉淀产生的是BaCl2溶液
③将BaCl2溶液依次加入另外两种溶液中,有白色沉淀产生的是Na2SO4溶液,没有明显
现象的是盐酸
1.原子核外电子排布规律
2.原子结构中各微粒数之间的关系
3.核素、同位素、元素的区别与联系
有A、B、C、D、E五种元素,它们原子的核电荷数依次增加且均小于18;A原子核内仅有1个质子;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等; A原子与B原子的最外层电子数和与C原子的最外层电子数相等;D原子有两个电子层,最外层电子数是次外层电子数的3倍;E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一。
(1)试推断它们各是什么元素,写出它们的元素符号:A__________、B__________、C_________、D_________、E__________。
(2)写出A分别与B、C、D形成化合物的化学式:________、________、________。
(3)B的原子结构示意图为________,D的离子结构示意图为________。
(4)B和D形成的化合物甲能与A、D、E形成的化合物乙反应,则甲与过量的乙溶液反应的化学方程式为_______________________.【解析】 A原子核内仅有1个质子,为H;D原子有两个电子层,内层电子数为2,由其最外层电子数为6知为O;E元素的最外层电子数是其电子层数的三分之一,只能是三个电子层,最外层有1个电子,为Na;B原子的电子总数与D原子的最外层电子数相等,即6个,故B为C;A原子与B原子的最外层电子数之和与C原子的最外层电子数相等,即C为N。
(4)B和D形成CO和CO2两种气体,A、D、E形成的化合物乙为NaOH,能与NaOH溶液反应的是CO2,即甲为CO2,甲与过量的乙溶液反应的化学方程式为CO2+2NaOH===
Na2CO3+H2O。
【答案】 (1)H C N O Na (2)CH4
NH3 H2O (3) ????
(4)CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
课件53张PPT。专题1 化学家眼中的物质世界专题1 化学家眼中的物质世界专题1 化学家眼中的物质世界第一单元 丰富多彩的化学物质第一课时 物质的分类与转化自主学习
一、物质的分类
1.世界上的物质极其繁多,且人工合成的物质种类正在急剧增加。为了简明有序地掌握其性质及变化规律,化学家需要将众多的物质进行___________研究。
分类2.对于若干种同样的物质,若分类的依据不同,则得到的分类结果不同。对物质进行分类的常见依据有__________________等。如:
(1)根据物质存在的状态分类
物质分为__________物质、________物质、_________物质。组成、状态、性质固态液态气态(2)根据物质的导电性分类
物质分为______、__________、________。
(3)根据物质在水中的溶解性分类
导体半导体绝缘体(4)根据物质的组成分类
想一想
1.CaO与CO同是氧化物,它们有何不同?由此可以推断氧化物能否再进行分类?
提示:CaO属于金属氧化物,CO属于非金属氧化物; 能分类。
④复分解反应:如Ca(OH)2+Na2CO3
===CaCO3↓+2NaOH
(2)根据反应前后元素的化合价是否变化
①__________________反应:有元素化合价发生变化的反应。
②__________________反应:没有元素化合价发生变化的反应。
氧化还原非氧化还原2.物质间的转化
2H2O2Na+Cl2↑Ca(OH)2CaCl2+2H2OZnSO4+H2↑想一想
2.已知有反应(1)2Cu+O2+CO2+H2O===
Cu2(OH)2CO3,(2)2KClO3 2KCl+3O2↑。根据你目前掌握的知识,能否判断出化合反应、分解反应分别与氧化还原反应有何关系?
提示:根据题干中给出的两个反应,再结合氧化还原反应的概念,可以得出“部分化合反应和部分分解反应属于氧化还原反应”。
自主体验
解析:选BC。单质肯定是某一种元素组成的;氧化物、化合物至少由两种元素组成;O2与O3组成的混合物只有一种元素;可见选项B、C符合题意。
(1)其中属于化合反应的有_______(填序号,下同),属于置换反应的有________。
(2)在化学反应前后元素的化合价没有变化的是________。
(3)既是分解反应,又是氧化还原反应的是________。
解析:化学反应的基本类型中,复分解反应一定不是氧化还原反应;置换反应一定是氧化还原反应;化合反应和分解反应中若元素化合价有变化则是氧化还原反应,若无变化则不是氧化还原反应。
探究导引1 按怎样的标准对酸、碱、盐分别再分类?
提示:探究导引2 怎样对氧化物再进行分类?
提示:(1)酸性氧化物是指与碱反应只生成盐和水的氧化物:如SO2、CO2、SO3、
P2O5、SiO2、Mn2O7、CrO3等。
(2)碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和水的氧化物:如Na2O、CaO、MgO、CuO、Fe2O3、FeO等。
(3)两性氧化物是指既能与酸反应又能与碱反应只生成盐和水的氧化物:如Al2O3。
要点归纳
(1)同一物质按照不同的分类方法和标准可以属于不同类别,在解题时一定要注意从多个角度加以分析,防止遗漏。
(2)常见的分类方法
①交叉分类法:对同一物质按照不同的标准分类.如硫酸钠,从其组成的阳离子来看,属于钠盐;从其组成的阴离子来看,属于硫酸盐。
②树状分类法:对同类事物按照某种标准进行分类。如化合物可以分为酸、碱、盐和氧化物等。
即时应用
1.符合下图中阴影部分物质的是( )
A.Na2CO3 B.Cu2(OH)2CO3
C.NaCl D.NaHCO3
探究导引 金属、氧化物、酸、碱、盐有何性质?
提示:①金属的化学通性
②氧化物的化学通性
③酸的化学通性
④碱的化学通性
⑤盐的化学通性
要点归纳
金属、氧化物、酸、碱、盐之间的转化关系
特别提醒
应用上述转化关系时,要特别注意反应的一般性和特殊性,明确反应能够发生的条件。
①复分解反应发生的条件是:有沉淀、气体或水其中的一种或一种以上的物质生成。
②金属单质与盐溶液能够发生置换反应的条件是:活泼性强的金属置换活泼性弱的金属.
③盐和盐反应、盐和碱反应,反应物都必须是可溶性的。
即时应用
2.已知CO2是典型的酸性氧化物,请你尽可能地用化学反应方程式表示其性质!
解析:根据酸性氧化物的通性书写。
答案:(1)CO2+H2O H2CO3
(2)CO2+NaOH===NaHCO3
(3)CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
(4)CO2+CaO===CaCO3
探究导引1 学习氧化还原反应最关键的基础知识是什么?
提示:化合价是分析一切氧化还原问题的基础,正确标出反应物和生成物中各元素的化合价,是分析判断的关键。
探究导引2 氧化还原反应与四大基本反应类型有何关系?
提示:用集合表示如下:
要点归纳
氧化还原反应的特征是元素化合价的升降,实质是反应物间有电子转移;分析一个反应是否为氧化还原反应时,看反应前后是否有化合价变化。
即时应用
3.下列反应中,不属于氧化还原反应的是(双选)( )
A.3Cl2+6KOH===5KCl+KClO3+3H2O
B.2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O
C.CaO+H2O===Ca(OH)2
D.Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
解析:选CD。A项中Cl元素化合价从0→
-1、从0→+5;B项中N元素化合价从
+4→+5、从+4→+3;C项中元素无化合价变化;D项中元素无化合价变化。
下列有关氧化物的叙述正确的是( )
A.碱性氧化物一定是金属氧化物
B.金属氧化物一定是碱性氧化物
C.酸性氧化物一定是非金属氧化物
D.酸性氧化物、碱性氧化物一定都能与水反应生成相应的酸、碱
【解析】 金属氧化物可能是酸性氧化物,如Mn2O7,B项不正确,C项不正确;某些不溶于水,不与水反应的酸性氧化物(如SiO2)或碱性氧化物(如CuO、Fe2O3等)不能直接转化成对应的酸或碱,D项不正确。
【答案】 A
【易误警示】 本题易错选C,其原因在于混淆了非金属氧化物与酸性氧化物的概念,酸性氧化物不一定是非金属氧化物(如Mn2O7属于酸性氧化物,但其是金属氧化物);非金属氧化物也不一定是酸性氧化物(如
CO、NO属于不成盐氧化物);但碱性氧化物一定是金属氧化物。
按下列化学反应的四种基本反应类型依次填入四个化学方程式,要求后一个反应中必须含有前一个反应的生成物。
(1)分解反应:_______________________;
(2)置换反应:_______________________;
(3)化合反应:_______________________;(4)复分解反应:_____________________。
【名师点睛】 解题前要注意吃透题意,理顺关系,在此基础上再设计好解题思路或路线(如上面的流程图),最后根据流程图写出各步反应。对于开放性试题,还要注意答案常常不是唯一的,要多角度思考,这样才能训练自己的思维,培养自己的解题能力。
探究Cu2O是否为碱性氧化物
?【经典案例】 已知Cu2O 为红色物质且不溶于水,Cu+在酸性条件下可以转化成Cu和Cu2+。请你通过实验探究Cu2O是否为碱性氧化物?
【解析】 根据题干信息,Cu2O能够与稀硫酸发生反应
Cu2O+H2SO4===CuSO4+Cu+H2O,根据碱性氧化物概念判断Cu2O不是碱性氧化物.
【答案】 取适量红色的Cu2O粉末加入试管中,向试管中滴加过量的稀硫酸,充分振荡后,溶液呈蓝色,但试管中仍有固体物质为红棕色,判断Cu2O与稀硫酸反应不仅生成了盐和水,还生成了Cu单质,所以Cu2O不是碱性氧化物。
课件41张PPT。第三课时 物质的聚集状态自主学习
一、物质的聚集状态
1.许许多多的分子等微观粒子聚集在一起形成宏观物质的时候,聚集状态主要有_____、________、________三种。影响物质聚集状态的外界因素有________和_________。
气态液态固态温度压强2.固体可分为两类,一类为晶体,另一类为非晶态物质。构成晶体的微粒在空间的排列是有规则的,因此,在通常情况下,晶体具有规则的________________,具有固定的________,构成非晶态物质的微粒在空间的排列没有规则,因此非晶态物质一般不具有规则的__________,没有固定的_______。
几何外形熔点几何外形熔点3.在温度和压强一定时,物质的体积主要由物质所含______________、____________和______________________决定。
4.对于一定量的固体或液体而言,组成它们的微粒之间的距离________,故它们的体积主要决定于______________;而不同物质__________________是不同的,所以1 mol不同固体或液体的体积各不相同。微粒的数目微粒的大小微粒之间的距离很小微粒的大小微粒的大小对于气态物质而言,其构成微粒之间的距离比微粒本身____很多,故气态物质的体积主要决定于____________________________,而在同温同压下,任何气体分子之间的距离都近似相等,所以,在同温同压下,1 mol任何气体的体积都大致相同。
大气态物质中微粒之间的距离想一想
1.怎样鉴别一种固体物质是晶体还是非晶态物质?
提示:采用加热使固体熔化的方法,若有固定的熔点,固体则是晶体,若固体在一定温度范围内熔化,固体则是非晶态物质。
二、气体摩尔体积
1.___________________________________
__________________称为气体摩尔体积,用符号_______表示,常用单位为___________或____________________。
2.标准状况是指温度为_________,压强为____________。在标准状况下,气体摩尔体积约为________________________。
一定温度和压强下,单位物质的量的气体所占的体积VmL·mol-1m3·mol-1273 K101 kPa22.4 L·mol-13.V、n、Vm之间的关系式为__________。
想一想
2.根据温度、压强对气体体积的影响,判断是否只有在273 K、101 kPa条件下,Vm才等于22.4 L·mol-1 ?
提示:若让温度高于273 K而压强大于101 kPa时或让温度低于273 K而压强小于101 kPa时,Vm也有可能等于22.4 L·mol-1。
V=n·Vm自主体验
1.相同物质的量的固体或液体的体积并不相同,其主要原因是( )
A.微粒的大小不同
B.微粒的质量不同
C.微粒间距离不同
D.微粒间作用力不同
解析:选A。相同物质的量的物质,含有的微粒数目是相同的,此时物质的体积取决于两个方面,一个是微粒之间的距离,另一个是微粒体积的大小。对于固体和液体来说,微粒是紧密排列的,因此决定体积大小的因素是微粒本身的体积大小。
2.在温度、压强一定的条件下,相同物质的量的气体所占的体积相同的原因是(双选)
( )
A.含有相同的分子个数
B.各种气体分子本身大小相同
C.温度、压强一定时,任何分子间的平均距离都相同且比分子直径大的多
D.分子间的距离不等
解析:选AC。气体的体积在气体分子个数一定时,主要决定于气体分子间的距离,因为这个距离比气体分子直径大很多,可见
A、C两项符合题意。
3.计算在标准状况下,下列气体所占有的体积。
(1)17 g氨气
(2)3.01×1024个CO分子
(3)28 g氮气和一氧化碳的混合气体
所以该混合气体体积为22.4 L。
答案:(1)22.4 L (2)112 L (3)22.4 L
探究导引1 为什么说气体摩尔体积也适用于混合气体?
提示:气体的体积在气体分子个数、温度、压强一定时,决定于气体的分子间平均距离,而与分子种类无关。
探究导引2 怎样理解阿伏加德罗定律中的“三同”定“另一同”?
提示:阿伏加德罗定律中有“四同”:同
温、同压、同体积、同分子数。只要有任何“三同”,就可以定出另一同。例如, 同温同压下,同体积的两种气体必含有相同数目的分子;同温同压下,同分子数目的两种气体必同体积。再如,在同温下,两种气体同体积又同分子数,则必然同压。
要点归纳即时应用
1.下列叙述正确的是( )
A.1 mol任何气体的体积都约为22.4 L
B.1 mol任何物质在标准状况下所占的体积都约为22.4 L
C.标准状况下,1 mol水所占的体积是22.4 L
D.标准状况下,22.4 L任何气体的物质的量都约为1 mol
解析:选D。A项中没有指明物质所处的状况即温度和压强;B项中没有指明物质所处的状态;C项中水在标准状况下不是气体;D项是对气体摩尔体积概念的应用,故A、
B、C三项错误,正确的是D。
探究导引
你能说出2H2+O2 2H2O的意义吗?
提示:(1)2个H2分子与1个O2分子完全反应生成2个H2O分子
(2)2 mol H2与1 mol O2完全反应生成2 mol H2O
(3)4 g H2与32 g O2完全反应生成36 g H2O
(4)2体积H2与1体积O2完全反应
(5)2 mol H2与32 g O2完全反应生成36 g H2O
要点归纳
在化学方程式中,化学计量数之比等于相互作用的微粒数之比,等于参加反应的各物质的物质的量之比,对于有气态物质参加的反应,还等于气体的体积之比。具体关系如下:
2CO + O2 2CO2
化学计量数 2 1 2
微粒数 2 1 2
物质的量 2 mol 1 mol 2 mol
物质的体积 2×V 1×V 2×V
物质的质量 56 g 32 g 88 g
特别提醒
在应用化学方程式进行计算时,当各已知量或待求量单位不一致时,列式时要特别注意:上下单位需相同。
即时应用
2.实验室中加热KClO3和MnO2的混合物制取O2,若要收集448 mL(标准状况)O2,发
生反应的KClO3的质量是多少?
解析:解:设发生反应的KClO3的质量为x.
答案:见解析。
【答案】 B
【名师点睛】 解答这类问题首先弄清前提条件,即在什么条件下相比较,其次根据阿伏加德罗定律及其推论进行比较,如等温等压时(P、T相同),气体的摩尔质量之比等于气体的密度之比(M1∶M2=ρ1∶ρ2)。
某物质在一定条件下按下式分解:
2A B↑+2C↑+D↑,测得生成的混合气体质量在相同条件下是同体积H2的15倍,则A的相对分子质量为________。
【答案】 60
验证阿伏加德罗定律
?【经典案例】 【实验设计】已知化学反应:S+O2 SO2,加热使硫粉与O2反应,冷却至室温时观察水银柱变化,通过水银柱是否变化确定大试管中气体体积与分子数之间的关系。
【实验用品】大试管、带弯曲玻璃管的橡皮塞、铁架台、酒精灯、研细的硫粉、氧气、水银、红笔。
【实验装置及步骤】
(1)将如图装置装好后固定
到铁架台上。待内外气体
压强不再变化时,用红笔
在玻璃管上标出水银柱液面刻度。
(2)用酒精灯加热试管底部,可以看到研细
的硫粉在试管中燃烧,当瓶中氧气消耗完时火焰熄灭。已知该反应是放热反应。
(3)反应结束后,让其自然冷却。
【思考探究】(1)保证本实验成功的关键是什么?
(2)硫粉在大试管中充分燃烧,水银柱液面如何变化?
(3)大试管自然冷却到室温,水银柱液面如何变化?
(4)硫粉燃烧后,再恢复到室温时,水银柱液面和硫粉燃烧前相同。据此,你能得出什么样的结论?
【答案】 (1)保证装置气密性良好。
(2)水银柱左管液面上升,右管液面下降。
(3)水银柱液面又回到原来标出的刻度。
(4)同温同压下,相同体积的气体都含有相同的分子数(或温度一定,气体体积不变时,气体压强不变)。
课件32张PPT。第二课时 物质的量自主学习
一、物质的量
1.概念:将一定数目的_______________与__________的宏观物质之间联系起来的物理量。符号为_______。
2.单位:摩尔(简称摩,符号为_______)。
微观粒子可称量nmol3.单位的制定——含有_________________个微粒(指组成物质的基本微粒)的集合体的物质的量为1 mol;0.012 kg C-12中所含的原子数称为____________________;符号用NA表示,其近似为6.02×1023 mol-1。
4.从单位制定上可以导出“微粒总数N、阿伏加德罗常数NA、物质的量”三者间的关系公式为__________________________。阿伏加德罗常数阿伏加德罗常数想一想
1.常见的微观粒子有哪些?
提示:原子、离子、质子、中子、电子、分子等。
二、摩尔质量
1.定义:______________的物质所具有的质量,符号为:____,常用单位为:________.
2.等量关系:摩尔质量以g·mol-1为单位时,在数值上等于该物质的__________________
__________________。
3.摩尔质量、物质的量和物质的质量的换算关系:_______________。
单位物质的量Mg·mol-1相对原子质量或相对分子质量n=m/M想一想
2.OH-的摩尔质量是多少?1 mol OH-的质量是多少?
提示:OH-的摩尔质量是17 g·mol-1,1 mol OH-的质量是17 g。
自主体验
1.计算下列微粒集合体的物质的量。
(1)含有3.01×1024个水分子的水;
(2)0.9 g H2O;
(3)49 g硫酸;
(4)含有1.204×1023个Na+的氯化钠;
(5)含有4.515×1024个CO2分子的二氧化碳气体。
答案:(1)5 mol (2)0.05 mol (3)0.5 mol (4)0.2 mol
(5)7.5 mol
2.计算下列微粒集合体所含的微粒个数。
(1)9 g水中含有的氢原子个数;
(2)2.2 g二氧化碳中氧原子个数;
(3)0.3 mol H2SO4中氧原子个数;
(4)0.6 mol Na2CO3中钠离子个数。
答案:(1)6.02×1023 (2)6.02×1022
(3)7.224×1023 (4)7.224×1023
探究导引 1 mol氢这种说法正确吗?如何表示1 mol氢原子、1 mol氢分子、1 mol氢离子?
提示:使用摩尔作单位时,应用化学式(符号)指明粒子的种类,1 mol氢的说法不正确,
因没有指明是氢分子、氢原子还是氢离子。1 mol氢原子、1 mol氢分子、1 mol氢离子分别表示为1 mol H、1 mol H2、1 mol H+。
要点归纳
(1)物质的量是一个专用名词,在表述时不可增减,不能理解为“物质的质量”或“物质的数量”。
(2)物质的量的单位是摩尔,只用于表示微观粒子的多少,不适合表示宏观物质。例:1 mol苹果、1 mol铁元素等说法都是错误的.
(3)在使用物质的量表示物质时,最好用化学式具体指明粒子的种类。如写成1 mol氢,可以理解为1 mol氢原子、也可以理解成1 mol氢离子或1 mol 氢分子,因此该说法是错误的,而1 mol氢分子或1 mol H2的表述是正确的.
(4)微粒个数的数值只能是正整数,而物质的量表示的是很多个微粒的集合体,其数值可以是整数,也可以是小数。例:5 mol H2O、0.5 mol H2O。
即时应用
1.请判断下列说法的正误。
(1)摩尔是七个基本物理量之一,表示一定数目微粒的集合体。( )
(2)每摩尔物质含有6.02×1023个粒子.( )
(3)1 mol 氧( )
(4)1 mol O( )
(5)1 mol O2( )
(6)1 mol H2SO4中含有2.408×1023个氧原子.
( )
解析:
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)×
探究导引 为什么说“摩尔质量与其相对原子质量或相对分子质量相等”的说法是错误的?
提示:某物质的摩尔质量以g·mol-1为单位时,数值上等于该物质的相对原子质量或相对分子质量;摩尔质量是有单位的物理量,相对原子质量或相对分子质量是无单位的一个相对数值.
要点归纳即时应用
2.下列说法中正确的是( )
A.硫酸的摩尔质量为98 g
B.18 g水中约含有6.02×1023个水分子
C.O2的摩尔质量等于相对分子质量
D.1 mol CO的质量为28 g·mol-1
解析:选B。摩尔质量的单位是g·mol-1,A
错;单位是g·mol-1时,摩尔质量数值上等于相对分子质量,C错;质量的单位为g,D
错。
NA为阿伏加德罗常数,下列叙述错误的是( )
A.18 g H2O中含有的原子数为3.0NA
B.44 g CO2中含有的碳原子数为2NA
C.46 g NO2中含有原子总数为3NA
D.1 mol 锌与足量盐酸反应生成ZnCl2和
H2,锌失去2NA个电子
【解析】18 g H2O的物质的量为1 mol,含有2 mol H原子和1 mol O原子,A项正确;44 g CO2的物质的量为1 mol,含有NA个C原子,B项不正确;46 g NO2含有的原子总数为3NA,C项正确;Zn元素从0→+2价,1 mol Zn失去2NA个电子,D项正确。
【答案】 B
【名师点睛】 关于阿伏加德罗常数的理解
(1)阿伏加德罗常数表示微观粒子的个数,它是一个精确值,它近似为6.02×1023 mol-1.例如1 mol O2中含有NA个氧气分子,或者说约含6.02×1023个氧气分子。(2)在解答相关习题时,要注意所指的微粒的名称,如1 mol CO2所含的分子数为NA(或约为6.02×1023)个,所含的原子数为3NA(或约为3×6.02×1023=1.806×1024)个。
D.一定质量的CaCO3所含O的数目为NA,相同质量的KHCO3中含O的数目也为NA
【解析】B项中Fe+2HCl===FeCl2+H2↑,1 mol Fe失去的电子数为2NA;C项中CaCO3难溶于水,溶液中的Ca2+数必少于0.1NA;A、D项正确。
【答案】 BC
“数目惊人”的阿伏加德罗常数
?【经典案例】 原子和分子是非常小的,但有时我们需要知道其数量。如:一滴水(按0.05 mL计算,水的密度为1 g·mL-1)中大约含有________个H2O分子,如果一个一个地去数这些水分子,即使分秒不停地去数(假设1秒数5个),1个人需要________年(每年按365天计算)才能数完?
【答案】 1.7×1021(1.7万亿亿)
1.1×1013(11万亿)课件40张PPT。第四课时 物质的分散系自主学习
一、分散系、胶体
1.分散系
(1)概念:由_____________________分散到________________中所形成的混合体系。
(2)组成:
一种或几种物质另一种物质①分散质:_____________的物质。
②分散剂:___________________的物质。
(3)分类:
被分散分散其他物质大于10-7 m小于10-9 m10-9 ~10-7 m2.胶体
(1)性质
①丁达尔效应
a.当光束通过胶体时,在垂直于光线的方向上看到______________________的现象。
b.应用:区分胶体和___________。
②胶体的吸附性
一条光亮的通路溶液_____________或_______________吸附水中的悬浮颗粒并沉降下来,起到净水的作用。
(2)应用
①自来水厂用某些含铝或铁的化合物作
______________。
②改进材料的机械性能。
③改变材料的光学性质,如___________。
Fe(OH)3胶体Al(OH)3胶体净水剂有色玻璃④医学上利用高度分散的胶体检验或治疗疾病。
想一想
1.如果从分散剂的状态对胶体分类,应是怎样的?
提示:(1)气溶胶(如雾),(2)液溶胶(如氢氧化铝胶体),(3)固溶胶(如有色玻璃)。
二、电解质与非电解质
1.电解质与非电解质
(1)电解质:在_________________下能导电的______________。
(2)非电解质:在水溶液中和熔融的状态下都_________导电的____________。
(3)物质分类中有关概念的关系:
水溶液或熔融状态化合物不能化合物2.电解质的电离和导电
电解质在________________状态下产生____
___________的过程称为电离.电解质溶液导电的原因是溶液中存在________________。
水溶液中或熔融自由移动的离子自由移动的离子3.电离方程式
电离方程式是表示酸、碱、盐等电解质在
___________或_____________下电离成自由移动离子的式子。
水溶液熔融状态想一想
2.SO2、SO3、NH3、CaO等化合物溶于水后,其溶液都能导电,上述这些化合物是电解质吗?
提示:SO2、SO3、NH3、CaO溶于水且均能与水发生反应分别生成H2SO3、H2SO4、NH3·H2O、Ca(OH)2,生成的这些物质在水分子作用下均可发生电离产生自由移动的离子,这是溶液导电的原因;而SO2、SO3、NH3均不能发生电离,它们属于非电解质,CaO能够在熔融状态下导电,属于电解质。
自主体验
1.下列说法正确的是( )
A.稀硫酸能够导电,因此稀硫酸是电解质
B.石墨经常用作电极,石墨是电解质
C.金属单质均能导电,但不是化合物,所以金属单质均属于非电解质
D.氯化氢的水溶液称为氢氯酸,俗名盐酸,氯化氢是电解质,盐酸不是电解质
解析:选D。A项,稀硫酸是混合物,不是电解质;B项和C项,单质既不是电解质,也不是非电解质;D项正确。
解析:选A。分散系是由分散质和分散剂组成的混合物,而水是纯净物。
3.请写出下列物质的电离方程式。
(1)HNO3 (2)Ba(OH)2 (3)Na2CO3 (4)K2CO3探究导引1 怎样分离胶体和溶液?
提示:利用胶体不能透过半透膜而溶液中的分散质粒子可以透过半透膜的渗析方法加以分离。
探究导引2
怎样鉴别两种颜色接近的胶体和溶液?
提示:利用丁达尔效应。
要点归纳
三种分散系的比较
即时应用
1.胶体区别于其他分散系的本质特征是
( )
A.有丁达尔效应
B.能净水
C.有颜色,是黏稠、胶状液体
D.分散质粒子的直径在10-9~10-7 m之间
解析:选D。
探究导引1
电解质与非电解质的本质区别是什么?
提示:看化合物本身能否在水溶液中或熔融状态下电离出自由移动的离子。
探究导引2
电解质溶液导电和电离的关系是什么?
提示:电解质溶液之所以能导电是因为电解质发生了电离。
要点归纳
(1)电解质和非电解质
①电解质和非电解质都是对化合物而言,单质既不是电解质,也不是非电解质。
②能导电的物质不一定是电解质,如石墨、电解质溶液等。电解质本身不一定能导电,如食盐晶体(因未电离成自由移动的离子)。
③电解质是指在溶于水或熔化时本身能电离的化合物,但有些化合物的水溶液能导电,可其中的离子不是由该化合物本身电离产生的,而是由其与水反应的产物电离出来的,因此这样的化合物不属于电解质,而属于非电解质。
④电解质溶液中,阳离子所带的正电荷总数与阴离子所带的负电荷总数是相等的,故整个溶液显电中性,称为电荷守恒。
(2)电离方程式的书写规律
①符合电荷守恒定律,即阳离子的电荷数等于阴离子的电荷数。
②符合质量守恒定律,即原子的种类和数目前后相等。
即时应用
2.下列叙述正确的是( )
A.NaCl溶液在电流作用下电离成Na+与Cl-
B.溶于水后能电离出H+的化合物都是酸
C.氯化氢溶于水能导电,但液态氯化氢不能导电
D.导电性强的溶液里自由移动离子数目一定比导电性弱的溶液里自由移动离子数目多
解析:选C。
下列关于溶液和胶体的叙述,正确的是( )
A.溶液是电中性的,胶体是带电的
B.通电时,溶液中的溶质粒子分别向两极移动,胶体中的分散质粒子向某一极移动
C.溶液中溶质粒子的运动有规律,胶体中分散质粒子的运动无规律
D.一束光线分别通过溶液和胶体时,后者会出现明显的光带,前者则没有
【解析】 本题考查了溶液与胶体的性质。胶体本身不带电荷,但是胶体中的胶体粒子具有较大的比表面积,
吸附了溶液中的离子而带电,A项错误;通电时,溶液中的溶质粒子不一定向两极移动,如乙醇的水溶液中的乙醇,B项错误;溶液中溶质粒子的运动也是没有规律的,C项错
误;丁达尔效应可以用来区分溶液和胶体,D项正确。
【答案】 D
【解析】NaOH、HCl、Mg(NO3)2分别属于碱、酸、盐,是电解质,NH3是非电解质。
【答案】 C
【名师点睛】判断一种物质是否是电解质或非电解质的一般思路:第一步,看物质是否是化合物,若不是化合物,则既不是电解质也不是非电解质;第二步,若是化合物,再看该物质在水溶液中或熔融状态下能否导电,导电则为电解质,不导电则为非电解质。
胶体的制备与性质检验
【经典案例】 现有甲、乙、丙三名同学分别进行Fe(OH)3胶体的制备实验。
甲同学:向1 mol·L-1的氯化铁溶液中加入少量的NaOH溶液。
乙同学:直接加热饱和FeCl3溶液。
丙同学:向25 mL沸水中逐滴加入5~6滴FeCl3饱和溶液,继续煮沸至溶液呈红褐色,停止加热。
试回答下列问题:
(1)其中操作正确的同学是________。
(2)证明有Fe(OH)3胶体生成的实验操作是
________。利用的胶体性质是________。
(3)在胶体中加入电解质溶液或带有相反电荷的胶体微粒能使胶体沉淀出来。丁同学利用所制得的Fe(OH)3胶体进行下列实验:
①将其装入U形管内,用石墨作电极,通电
一段时间后发现负极区附近的颜色逐渐变深,这表明Fe(OH)3胶体粒子带______(填“正”或“负”)电荷。
②向其中加入饱和Na2SO4溶液,产生的现象是___________________________。
【解析】 FeCl3溶液与NaOH溶液发生复分解反应,生成Fe(OH)3沉淀;直接加热饱和FeCl3溶液,只会使之沸腾;获得Fe(OH)3胶体的正确方法即是丙同学的操作。验证胶体的最简单的操作是利用丁达尔效应。由于Fe(OH)3胶体粒子带正电,因此通电后,【答案】 (1)丙 (2)用一束光照射得到的液体,从侧面观察可以看到一条光亮的通路 丁达尔效应 (3)①正
②有红褐色沉淀生成
课件49张PPT。专题1 化学家眼中的物质世界第三单元 人类对原子结构的认识自主学习
一、原子结构模型的演变及原子的构成
1.原子结构模型的演变
__________——希腊哲学家德谟克利特
↓
近代原子学说——英国科学家___________
↓
原子学说道尔顿分子概念——意大利的科学家____________
↓
原子结构模型——英国科学家汤姆生
↓
带核原子结构模型——英国物理学家______
↓
新的原子结构模型——丹麦物理学家______
阿伏加德罗卢瑟福玻尔2.原子的构成
质子电子3.原子核外电子排布
(1)原子结构
(2)表示方法:原子结构示意图,如:
O:___________ ;Mg:______________。
质子数质量数(1)质量数:将原子核内所有的_____________的相对质量取整数,加起来所得到的数值。
(2)各微粒之间的关系:
①质量关系:质量数(A)=_____________+_______________。
②电量关系:质子所带电荷数=__________所带电荷数。
质子和中子质子数(Z)中子数(N)核外电子想一想
1.从你所学过的知识(如Na化合价+1,最外层有1个电子,Mg化合价+2,最外层有2个电子,O化合价-2,最外层有6个电子,F化合价-1,最外层有7个电子)能否分析出原子核外最外层电子数和元素化合价的关系?
提示:(1)当原子核外最外层有8个电子时(只有1个电子层时有2个电子)的结构为稳定结构。
(2)最外层电子数决定元素的化学性质。当最外层电子数全部失去时,表现为最高化合价,所以元素的最高化合价等于原子形成稳定结构时失去的电子数,即等于原子核外最外层电子数.
(3)元素的最低化合价等于原子形成稳定结构时得到的电子数。
二、认识原子核、核素、同位素
1.原子核内肯定含有_______,绝大部分还含有__________。
2.核素、同位素
核素:人们把具有一定____________和一定____________的一种原子称为一种核素。
同位数:____________相同、__________不同的核素互称为同位素。
质子中子质子数中子数质子数中子数氢元素有三种核素:_________、_______、___________,三种核素间互称为同位素。
想一想
2.由H、D、T形成的氢气分子有几种?有几种不同的相对分子质量?为什么通常认为氢气分子的相对分子质量为2呢?自主体验
1.在物质结构研究的历史上,首先提出原子是一个实心球体的是( )
A.汤姆生 B.卢瑟福
C.道尔顿 D.玻尔
解析:选C。汤姆生提出“葡萄干面包式”的原子结构模型;卢瑟福提出了带核的原子结构模型;玻尔提出电子在一定轨道上运动的原子结构模型;道尔顿首先提出原子是一个实心球体,所以选C项。
解析:选BD。B项应为????,D项应为
。
解析:选D。该原子的原子序数为46,原子序数=质子数=核外电子数,A、B、C正
确;中子数等于质量数减去质子数,该原子
的中子数为60,D错。
探究导引1 在原子结构中,决定元素化学性质的因素是什么?
提示:(1)原子结构决定了元素的性质——即元素原子得失电子的能力——即元素的非金属性和金属性;
(2)原子半径越大,原子核外最外层电子数越少越易失电子,即元素的金属性越强;原子半径越小,原子核外最外层电子数越多越易得电子,即元素的非金属性越强。
探究导引2
为什么氯原子易变成Cl-,钙原子易变成Ca2+?
提示:Cl原子变成Cl-使原子核外最外层电子数从7变为8,Ca原子变成Ca2+使原子核外最外层电子数从2变成8,最外层电子数为8的电子层结构是稳定结构。
要点归纳
(1)原子的组成
(2)元素化合价与得失电子数目的关系
①金属元素一定为正化合价,且最外层电子数目即为化合价的数值(过渡金属除外)。
②非金属元素即可以有正化合价也有负化合价,且活泼非金属元素的负化合价的数值等于最外层电子数减8。
(3)对“原子的8电子稳定结构”的理解
钠、镁、铝、钾、钙等活泼金属原子在化学反应时容易失去电子形成最外层为8电子结构的阳离子;氟、氯、溴、碘、氧、硫等许多活泼非金属原子在化学反应中容易得到电子形成最外层为8电子结构的阴离子;氖、氩、氪、氙等最外层为8电子结构的原子的化学性质很不活泼。这些事实说明许多原子有达到最外层为8电子结构的倾向,最外层8电子结构是一种比较稳定的结构。像CO2、Cl2、N2等分子中各原子的最外层
电子数也都达到了8电子结构。值得注意的
是并不是所有分子中原子最外层都达到了8
电子结构,如PCl5中的磷原子、SF6中的硫
原子等最外层都超过了8电子,也很稳定。
即时应用
1.已知原子核外电子层数相同时,核电荷数越大,原子核对核外电子的吸引力越强,该原子也越易得电子。下列元素非金属性最强的是( )
解析:选D。由题干信息和“探究1”可知F原子最易得电子,F元素的非金属性最强。
要点归纳
(1)“三素”比较
即时应用
(3)质量数相等,但不能互称为同位素的是________和________;
(4)中子数相等,但质子数不相等的是________和________。
观察下列A、B、C、D、E五种粒子(原子或离子)的结构示意图,回答有关问题。
(1)与离子相对应的元素的符号是_______,与原子相对应的离子的结构示意图是_____.
(2)电子层结构相同的是_______(填写代号,下同),性质最稳定的是________,最容易失去电子的是________,最容易得到电子的是________。
(3)可直接相互结合形成的化合物的化学式是________,可经过得失电子后再相互结合形成的化合物的化学式是________。
(4)在核电荷数1~10的元素内,列举两个与
B的电子层结构相同的离子,写出离子的符
号________。
【解析】(1)在A~E这五种粒子中,A是Cl,B是O2-,C是Ne,D是Na,E是Mg2+.Ne的
特殊稳定结构决定了它不能形成离子.(2)电子层结构相同,即电子层数和各个电子层上的电子数目相同,但与原子核无关。O2-、Ne和Mg2+都具有稳定的电子层结构,但最稳定的是Ne。(3)阳离子与阴离子可直接相互结合形成化合物;活泼金属元素的原子与活泼非金属元素的原子经过得失电子后可
相互结合形成化合物;在化合物中,Na显+
1价,Mg显+2价、Cl显-1价、O显-2价。
(4)在核电荷数1~10的元素内,N原子的核外
共有7个电子,其最外层上是5个电子,N原子得
到3个电子后形成的N3-与B的电子层结构相
同;F原子的核外共有9个电子,其中最外层
上是7个电子,F原子得到1个电子后形成的F-与B的电子层结构相同。
【答案】 (1)O、Mg
(2)B、C、E C D A
(3)MgO NaCl
(4)N3-、F-
【名师点睛】 在多电子原子中,电子在原子核外是分层排布的。人们常用原子结构示意图表示原子核外电子排布。在化学反应中原子核不发生变化,但原子的最外层电子数可能会发生变化。活泼的金属原子在反应中易失去最外层的电子,形成稳定的电子层结构,表现正化合价。活泼的非金属原子在反应中易得到电子,形成稳定的电子层结构,表现负化合价。
核内中子数为N的R2+,质量数为A,则n g它的氧化物中所含质子的物质的量是( )
【答案】 A
【规律方法】 (1)微粒中质子、中子、电子数的计算与前面所学求算分子中原子个数的方法是一致的,都是根据题给条件,先计算出此微粒的物质的量,再求算某种特定粒子的个数。
(2)分子的质子(电子或中子等)总数就是分子中各原子的质子数(电子数或中子数)之和。
(3)原子、分子、离子之间,质子数可能相同,如S、S2-、O2等粒子的质子数均为16.
(4)阳离子与阴离子之间可能质子数相同而核外电子数不同(如H+与H-的质子数都为1,但核外电子数分别为0和2),可能核外电子数相同而质子数不同(如Na+与OH-的核外电子数均为10,但质子数分别为11和9),但绝不可能出现质子数和核外电子数都相同的情况。
原子结构推断题
【经典案例】 已知A、B、C、D是四种元素的原子,质子数都小于20。A原子与B原子的最外层电子数相同,B原子与C原子的核外电子层数相同,0.2 mol C单质与足量稀硫酸反应时放出 H2 6.72 L(标准状况),A原子最外层上的电子数比次外层上的电子数多5个,C原子与D原子的质子数之和为32。
(1)A、B、C、D的元素符号分别为______、________、________、________。
(2)A、C两元素原子结构示意图分别为________,________。
(3)C单质与硫酸反应的化学反应方程式为
__________________________。
(4)写出D元素原子失去1个电子后形成离子的结构示意图为________。
【解析】 由A原子最外层上的电子数比次外层电子数多5个,可推知A元素为F;又由A原子与B原子的最外层电子数相同,则B元素为Cl;根据0.2 mol C单质与足量稀硫酸反应放出0.3 mol H2可判断C单质与酸反应时生成了+3价的化合物,C元素为Al;再由C原子与D原子的质子数之和为32,可得D元素为K。
【答案】 (1)F Cl Al K
(2) ?? ??
(3)2Al+3H2SO4===Al2(SO4)3+3H2↑
(4) ?? ??
课件44张PPT。专题1 化学家眼中的物质世界第二单元 研究物质的实验方法第一课时 物质的分离与提纯自主学习
物质分离与提纯的常用方法
1.过滤
(1)依据:物质_______________的差异。
(2)范围:分离_______________的混合物。
溶解性固体和液体(3)仪器装置:
(4)实例:粗盐提纯。
2.结晶
(1)依据:利用物质的溶解度受_________影响程度不同的差异进行分离。
温度(2)范围:分离一种或几种_______________
____________的混合物。
(3)实例:KNO3的溶解度受温度影响特别大,而KCl的溶解度受温度影响特别小,可以采用降温结晶的方法提纯KNO3。
3.萃取
(1)原理:利用物质在___________的溶剂中__________的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法。
可溶性固体和液体互不相溶溶解度(2)实例:用CCl4从溴水中提取溴。
4.分液
(1)依据:两种__________
的液体混合物,静
置时会分层。
(2)仪器装置:
(3)实例:分离汽油和水。
互不相溶5.蒸馏
(1)原理:利用_________混合物中各组分的______不同,将其加热至某一组分的沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。
(2)仪器装置:
液态沸点(3)应用:
①分离沸点相差较大的液体混合物。
②除去液体中难挥发或不挥发的物质。
(4)实例:自来水制蒸馏水。
想一想
(1)能否用乙醇(俗名酒精,一种常用的有机溶剂)作萃取剂来萃取水溶液中的溶质?
(2)为什么在蒸馏实验时,加热前应向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片?
提示:(1)乙醇与水是互溶的两种液体;
(2)蒸馏过程中,温度较高,加入碎瓷片防止暴沸。
自主体验
1.下列混合物能用过滤法分离的是( )
A.汽油和水 B.食盐和蔗糖
C.泥沙和食盐 D.铜粉和铝粉
解析:选C。A项可用分液法分离;B项,不能采用过滤的方法分离;D项中两种物质均不溶于水;C项加入水充分搅拌后食盐溶解而泥沙不溶,过滤后得到泥沙,对滤液蒸发结晶可得到NaCl晶体。
2.下列混合物的分离和提纯方法中,主要是从溶解性的角度考虑的是(双选)( )
A.蒸发 B.蒸馏
C.过滤 D.萃取
解析:选CD。过滤、萃取都是从溶解性角度考虑的。
3.某学生发现滴瓶中的溶液有悬浮物,拟用如图所示的操作进行过滤,操作上错误的地方有( )
A.4处 B.3处
C.2处 D.1处
解析:选A。操作中错误的地方有4处:①液体未沿玻璃棒转移;②标签没有对手心;③漏斗颈的末端未与烧杯的内壁相接触;④滤纸没有紧贴漏斗内壁。
探究导引1
物质分离和提纯的相同点及不同点是什么?
提示:物质分离与提纯的相同点是被分离和提纯的物质都是混合物。物质分离要求分离出各种组分,而提纯只要求分离出某一种组分,杂质不一定要分离出来,但不能引入新的杂质。所以提纯物质的方法很多,可用过滤、结晶、蒸馏等物理方法,也可用化学方法,让杂质参加化学反应生成气体跑掉,或生成沉淀过滤掉,或生成原混合物中的主要成分等。
探究导引2
选择物质分离、提纯的方法的依据是什么?
提示:根据物质的溶解度差异、物质状态的不同,选择结晶、重结晶或过滤的方法等进行分离。
要点归纳
物质分离提纯的原则和注意事项如下。
(1)基本原则:
①不增(不引入新杂质);
②不减(不减少被提纯物质);
③易分离(被提纯物质与杂质易分离);
④易复原(被提纯物质易复原)。
(2)注意事项:
①除杂试剂需过量;
②过量试剂需除尽;
③去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序;
④选择最佳的除杂途径。
即时应用
解析:选B。酒精和水互溶,B项错误;硝酸钾在水中的溶解度随温度升高显著增大,
氯化钠在水中的溶解度受温度影响变化不大,适合用结晶的方法分离或提纯硝酸钾,C项正确;D项正确。
提示:(1)
(2)以上操作中第②和③两步可以调换,第③步中也可以用NaOH溶液代替Ca(OH)2。每步加入的试剂都是过量的,目的是要将杂质离子除干净。
要点归纳即时应用
2.实验室进行蒸发NaCl溶液的实验时,一般有以下操作过程:①停止加热,用余热蒸干;②放上蒸发皿,加入NaCl溶液;③固定铁圈的位置;④放置酒精灯;⑤加热搅拌.正确的操作顺序是( )
A.①②④③⑤ B.④③②⑤①
C.②③①④⑤ D.②①③④⑤
解析:选B。根据酒精灯的高度来调整铁圈的位置,故③在④后面。在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌,防止液体受热不均而飞溅。
【解析】A项为蒸馏装置,适用于沸点不同且互溶的液体的分离;B项为渗析装置,适用于除去胶体中的杂质离子或小分子;C项为过滤装置,适用于不溶性固体与液体的分离。以上三套装置均用于物质的分离,而D项装置是反应装置,不可用于物质的分离。
【答案】 D
【名师点睛】 解答这类题的关键是熟悉各种分离、提纯方法的原理、操作及所需要的各种仪器和各种仪器的作用。
工业酒精是含水4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:
CaO+H2O===Ca(OH)2
要在实验中将工业酒精转化为无水酒精,请回答下列问题:
(1)下列做法中最不可取的是_________(填字母)。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
(2)在你选择的需要加热的实验方法中,需用到的玻璃仪器除酒精灯以外,还有_______;在该方法的实验步骤中,加热之前的操作(除加碎瓷片外),是________,并且要注意的问题是________________________。
(3)用酒精灯做热源,在加热过程中要适时
调整酒精灯的位置,其目的是________________________。
【解析】 (1)Ca(OH)2和CaO都是不溶于酒精、难挥发的固体,酒精是较易挥发的液体.因此,答案为C。
(2)根据题中的要求,实验方法是蒸馏。有关玻璃仪器除酒精灯以外还有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶;在蒸馏操作中,为了确保馏分及时得到冷却,要先向冷凝管内通入冷水,然后才能进行加热;
为了提高冷凝管的冷却效率,冷水要从冷凝管的下口进,上口出。
(3)进行蒸馏操作时要根据混合物组分沸点的情况,使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温。温度的测量靠温度计,温度的升降可以通过控制热源的强弱来实现。
【答案】 (1)C (2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 向冷凝管内通冷水 冷水从冷凝管的下口进,上口出
(3)使蒸馏烧瓶内的支管口处保持某一恒温
【名师点睛】(1)要熟练掌握“要点二中、要点归纳部分各种方法的操作步骤及每一步操作的要领、作用及其注意事项”。(2)平时学习中要多动手操作、多问几个为什么,如为什么按这个顺序操作?为什么进行这一步操作,若不进行这一步操作会怎样?要注意积累实验常识性内容。
物质分离、提纯的应用
?【经典案例】用制氧气(以氯酸钾为原料,二氧化锰为催化剂)的残渣为原料制取氯化氢气体。(已知氯化钾固体与浓硫酸反应可制取HCl气体,反应条件是加热)。
(1)某学生提出的实验步骤依次是溶解、蒸
发、结晶、制取气体。其中还缺少的必要步骤是________。
(2)某学生列出的实验仪器有烧杯、圆底烧
瓶、蒸发皿、量筒、集气瓶、分液漏斗、酒精灯、药匙、托盘天平、铁架台、铁夹、铁圈、双孔橡胶塞、玻璃导管、橡皮管、火柴和蒸馏水,其中所缺少的必要试剂是_______;还缺少的必要的实验用品是________。
【解析】 制备HCl要用到可溶性金属氯化物和浓硫酸,而在该学生列出的药品中缺少浓硫酸。氯化钾可以从混合物中提取出来,根据氯化钾和二氧化锰的溶解性不同(MnO2不溶于H2O),用溶解、过滤的方法除去其中的二氧化锰,所以(1)中还缺少的必要步骤是过滤;进行过滤操作所缺少的用品有玻璃棒、滤纸、漏斗;制备HCl气体所用的圆底烧瓶不能直接加热,需垫石棉网;吸收HCl气体的装置用的是烧杯和倒置的漏斗,以防止液体倒吸。
【答案】 (1)过滤 (2)浓硫酸 玻璃棒、滤纸、漏斗、石棉网
课件55张PPT。第三课时 溶液的配制及分析自主学习
一、物质的量浓度
1.定义:_________溶液中所含溶质B的物质的量,符号:cB,常用单位:__________。
2.数学表达式:________________。
单位体积mol·L-1想一想
1.数学表达式中V的含义是什么?
二、一定物质的量浓度溶液的配制
1.容量瓶
(1)用途:配制一定_______________、一定__________________________的溶液。
?(2)构造
体积物质的量浓度2.配制步骤
以配制100 mL 0.1 mol/L Na2CO3溶液为例:
(1)计算:计算所需溶质的质量或体积
需Na2CO3的质量为_________ g。
(2)称量或量取
用托盘天平称取碳酸钠固体________g。
(3)溶解1.061.1将称好的碳酸钠固体置于________烧杯中,加适量蒸馏水溶解,并_______________。
(4)转移
将烧杯中的溶液用__________________小心地转移至100 mL容量瓶中,用蒸馏水洗涤______________________2~3次,将洗涤液全部转移至容量瓶中。轻轻振荡容量瓶,将溶液混合均匀。
100 mL冷却至室温玻璃棒引流烧杯、玻璃棒(5)定容
缓缓加蒸馏水至液面离刻度线____________处,改用________________加蒸馏水至溶液凹液面正好与刻度线相切。
(6)摇匀
将容量瓶塞盖好,反复上下颠倒,摇匀。
(7)转移
将容量瓶内的溶液转移至试剂瓶内,并贴上标签(0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液)。
1~2 cm胶头滴管想一想
2.为什么物质溶解后需要恢复至室温才能转入容量瓶中?
提示:因为溶解过程大多伴随着吸热或放热,会导致溶液的温度低于或高于室温,而容量瓶必须在所标注的温度下使用.温度的变化,会导致其中液体体积的变化,从而导致实验误差,所以溶液必须恢复至室温才能转入容量瓶中。
自主体验
1.物质的量浓度为2 mol·L-1的NaOH溶液的正确含义是( )
A.在2 L水中溶有80 g的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。正确含义是每升溶液中含有2 mol NaOH,即80 g NaOH。
2.下列溶液中溶质的物质的量浓度为1 mol/L的是( )
A.将40 g NaOH溶于1 L水所得的溶液
B.将22.4 L HCl溶于水配成1 L溶液
C.1 L含2 mol K+的K2SO4溶液
D.将0.5 mol/L的NaNO3溶液 100 mL加热
蒸发掉50 g水后的溶液
解析:选C。A不对,因为只知溶剂体积而不知溶液体积;B不对,22.4 L HCl不一定是在标准状况下;C正确,因为据题意c(K+)=2 mol/L,而1 mol K2SO4可电离生成2 mol K+;D不对,因为不知加热蒸发后溶液的体积。
3.写出配制100 mL 1.00 mol·L-1 NaCl溶液所需要的主要仪器:(1)__________,(2)__________,(3)__________,
(4)__________,(5)__________,
(6)__________。
答案:(1)托盘天平(带砝码、纸片) (2)烧杯 (3)玻璃棒
(4)100 mL容量瓶 (5)量筒 (6)胶头滴管
探究导引 98%的浓硫酸(ρ=1.84 g·mL-1)的物质的量浓度是多少?
提示:(1)从溶质质量分数的意义(100 g硫酸溶液中含有98 g硫酸溶质)开始计算(注意mL与L的换算):
要点归纳
物质的量浓度和溶质质量分数的区别与联系
特别提醒
(1)不同浓度的溶液混合,混合前溶液的体积之和不一定等于混合后的总体积;只有在体积变化忽略不计时,才可以认为混合后溶液的总体积等于混合前溶液的体积和。
(2)气体溶于水后的溶液体积一般不等于溶质与溶剂的体积和,也不等于原溶液的体积.
即时应用
1.标准状况下,收集一平底烧瓶HCl气体,当加水充满烧瓶时(无HCl损失,HCl全部溶于水),盐酸溶液的物质的量浓度为_____。若得盐酸溶液的密度为d g·mL-1,则其溶液的质量分数为________。
解析:假设平底烧瓶体积为V L,
探究导引1 在定容时,如果加水超过刻度线,应如何处理?
提示:重新配制。
探究导引2
假设配制过程中各项操作均正确,但摇匀容量瓶内溶液后,发现溶液液面低于刻度线,为什么?
提示:摇匀溶液之前,刻度线以上至瓶塞部分瓶内壁是干燥的,当摇匀后,这部分瓶内壁上留有一层溶液,所以发现溶液液面低于刻度线。
要点归纳
1.容量瓶使用时的注意事项
(1)“五不”原则:
不能加热;不能溶解;不能稀释;不能作反应容器;不能长久贮存试剂。
(2)使用前要检查是否漏水。
其方法是:往容量瓶中加入一定量的水,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。观察瓶塞周围是否漏水.如果不漏水,把瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧,仍把瓶倒立过来,再检查容量瓶是否漏水。
(3)定容时观察刻度线要使视线与刻度线保持水平。
②用量筒量取已计算出体积的浓溶液时仰视读数;
③将量筒内已量液体倒入烧杯后,再用水洗涤量筒并将洗涤液转入烧杯中;
④定容时俯视容量瓶刻度线。
(2)可能导致所配溶液浓度偏低的原因有:
①称量药品时,左码右物(需用到游码);②转移时有少量液体洒在容量瓶外;
③转移后,未洗涤烧杯和玻璃棒;
④定容时仰视容量瓶刻度线;
⑤在敞口容器中称量易潮解的物质,如氢氧化钠固体。
(3)对所配溶液浓度无影响的操作有:
容量瓶中有少量蒸馏水或未干燥。
特别提醒
(1)所配溶液的体积与容量瓶的规格要匹配,如果配制250 mL溶液,应当选用250 mL的容量瓶。当所需的溶液的体积不是容量瓶的规格时,则应选择与其接近的大规格容量瓶,如配制480 mL溶液,应先配制500 mL溶液,然后再取出480 mL溶液即可。
(2)仰视、俯视的分析
结果:仰视时容器内液面高于刻度线;俯视时容器内液面低于刻度线。
即时应用
2.如图为配制250 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液的示意图。
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步观察液面时仰视______;
B.在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外________;
C.在步骤①中,药品放在右盘,砝码放在左盘(使用游码)________。
解析:(1)n(Na2CO3)=c(Na2CO3)×
V(Na2CO3)=0.2 mol·L-1×0.25 L=0.05
mol,m(Na2CO3)=n(Na2CO3)×M(Na2CO3)=0.05 mol×106 g·mol-1=5.3 g。
(2)玻璃棒是中学化学实验中常用的仪器,在第②步中,用玻璃棒搅拌,可加速Na2CO3固体的溶解;在第③步中,用玻璃棒引流,可防止Na2CO3溶液流到容量瓶外.
(3)所有的定量实验都存在一个“误差”的问题,在本实验的误差分析中, 一定要紧扣物质的量浓度的定义式,即c=n/V。如果在第⑧步观察液面时仰视,V偏大,溶液的浓度偏低;如果在第⑤步不慎有少量液体流到容量瓶外,
n偏小,溶液的浓度偏低;称量时,右物左
码,使药品减少,溶液的浓度偏低。
答案:(1)5.3 (2)搅拌 引流 (3)A.偏低
B.偏低 C.偏低
某工厂采用含H2SO4的氢氟酸溶液作为矿物中稀有元素的萃取液,生产要求该萃取液中H2SO4的浓度为3 mol·L-1,氢氟酸的浓度为8 mol·L-1。现有一批回收酸共400 L,经测定其中氢氟酸浓度为12 mol·L-1,硫酸的浓度为1 mol·L-1。现要用此回收酸配制上述萃取液,400 L回收酸液经稀释可以得到________L 8 mol·L-1的氢氟酸,在400 L回收酸液中加入________L密度为1.84 g·cm-3、浓度为98%的浓H2SO4,然后________,即可得到符合要求的萃取液。
【思路点拨】 (1)抓住溶质的物质的量在溶液体积发生变化时是不变的;
(2)求出加入浓硫酸的体积的依据是先求出的溶液最终变化的体积。
【答案】600 76.1 加蒸馏水稀释至600 L
某同学欲配制180 mL物质的量浓度为0.5 mol/L 的CuSO4溶液。
(1)完成该实验用到的仪器主要有:_____、________、________、烧杯、玻璃棒。
(2)如果用CuSO4固体来配制,应该称量固体的质量为:_______。如果用CuSO4·5H2O来配制,应该称量固体的质量为:______。
(3)写出整个实验简单的操作过程:计算→________→________→________→定容→摇匀。
(4)定容时的正确操作是:待容量瓶中液体的液面距离容量瓶的刻度线1~2 cm时,改用________滴加,并且目光要__________,至________,定容完成。
(5)下列操作对溶液的浓度有何影响:(填“偏大”、“偏小”或“没影响”)
①没有对溶解固体时用到的烧杯进行洗涤。
( )
②使用前容量瓶用蒸馏水洗涤,且没有干燥.
( )
③配制的过程中有少量的液体迸溅出来。
( )
④定容时,不小心加水过量,马上再用胶头滴管吸出。( )
⑤定容时俯视液面。( )
【解析】 欲配制180 mL 0.5 mol·L-1的
CuSO4溶液时必须选用200 mL的容量瓶,
并且注意计算CuSO4或CuSO4·5H2O 的质量
时应按照200 mL 0.5 mol·L-1来计算。
【答案】 (1)托盘天平 200 mL容量瓶
胶头滴管
(2)16 g 25 g (3)称量 溶解 转移
(4)胶头滴管 平视刻度线 凹液面的最低处与刻度线相切
(5)①偏小 ②没影响 ③偏小 ④偏小 ⑤偏大
【易误警示】
配制一定物质的量浓度的溶液
?【经典案例】 某学生欲配制6.0 mol/L的H2SO4 1000 mL,实验室有三种不同浓度的硫酸:①480 mL 0.5 mol/L的硫酸;
②150 mL 25%的硫酸(ρ=1.18 g/mL);③足量的18 mol/L的硫酸。有三种规格的容量瓶:250 mL、500 mL、1000 mL。老师
要求把①②两种硫酸全部用完,不足的部分由③来补充。
请回答下列问题:
(1)实验所用25%的硫酸的物质的量浓度为________mol/L(保留1位小数)。
(2)配制该硫酸溶液应选用容量瓶的规格为________mL。
(3)配制时,该同学的操作顺序如下,请将操作步骤B、D补充完整。
A.将①②两溶液全部在烧杯中混合均匀;
B.用量筒准确量取所需的18 mol/L的浓硫酸____mL,沿烧杯内壁倒入上述混合液中。并用玻璃棒搅拌,使其混合均匀;
C.将混合均匀的硫酸沿玻璃棒注入所选的容量瓶中;
D.________________________________;
E.振荡,继续向容量瓶中加蒸馏水,直到液面接近刻度线1~2 cm处;
F.改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹液面恰好与刻度线相切;
G.将容量瓶瓶塞盖紧、振荡、摇匀。
(4)如果省略操作D,对所配制溶液浓度的影响是(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)
________________。
(5)进行操作C前还需注意_____________。
(2)显然要选用1000 mL的容量瓶。
(3)计算需③溶液的体积:
V③·18 mol·L-1+0.48 L×0.5 mol·L-1+0.15 L×3.0 mol·L-1=6.0 mol·L-1×1 L
所以V③=0.295 L=295 mL;
D操作显然是洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,目的尽量减少溶质的损失,否则会使配制溶液的浓度偏小;由于浓硫酸溶于水会放出大量的热,应注意冷却至室温后的溶液才能转移到容量瓶中。
【答案】 (1)3.0 (2)1000
(3)295 用适量的蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2~3次,洗涤液均注入容量瓶中
(4)偏小 (5)将稀释后的硫酸冷却到室温
课件42张PPT。第二课时 常见物质的检验自主学习
浑浊变蓝烧焦羽毛蓝2.仪器分析法
3.焰色反应
(1)原理:许多_______或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
(2)实例:钠元素的焰色为_______,钾元素的焰色为________ (透过蓝色钴玻璃)。
(3)应用:检验金属或金属离子的存在(检验金属元素的存在)。
金属黄色紫色想一想
1.用焰色反应检验钾元素是否存在时,为什么一定要透过蓝色钴玻璃观察火焰呢?
提示:观察钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃.因为钾盐中常混有钠离子,在灼烧时产生的黄色火焰能够遮盖钾的紫色火焰,使用蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉,避免钠元素的干扰。
二、常见离子的检验
1.铵根离子的检验
2.氯离子的检验
3.硫酸根离子的检验
想一想自主体验
2.鉴别下列物质,只能用焰色反应的是( )
A.K2CO3和KCl B.NaCl和Na2CO3
C.NaCl和MgCl2 D.NaCl和KCl
解析:选D。A项,可用BaCl2溶液检验,产
生白色沉淀的为K2CO3;B项,可用CaCl2检验,产生白色沉淀的为Na2CO3;C项,可用NaOH检验,产生白色沉淀的为MgCl2;
D项,只能用焰色反应,呈黄色的为NaCl,透过蓝色钴玻璃观察火焰呈紫色的为KCl。
3.焰色反应的实验操作(此小题可以在老师做完演示实验后再做)
①“烧”:将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在
酒精灯外焰灼烧至____________颜色一致时
为止。
②“蘸”:用铂丝蘸取试样。
③“烧”:在外焰上灼烧,观察火焰颜色;观察钾的火焰颜色时,要透过________。
④“洗”:用________洗净铂丝,并在外焰
灼烧至__________颜色一致时,再检验下一
个试样。
答案:①与酒精灯火焰 ③蓝色钴玻璃
④稀盐酸 与酒精火焰
探究导引1 怎样确定一种气体是CO气体?
提示:让气体先通过盛有浓硫酸的洗气瓶,再通过盛CuO粉末的试管,再通过盛有澄清石灰水的洗气瓶,确认整个系统已充满检验气体后,对盛有黑色CuO粉末的试管加热,
当发现黑色粉末变成红色、澄清石灰水变浑浊和加热,停止加热和通气。
探究导引2
怎样鉴别两瓶气体,一瓶盛有氯气、一瓶盛CO2气体?
提示:直接根据两瓶气体的颜色判断,呈无色的是CO2,呈黄绿色的是氯气。
要点归纳
(1)物质的检验类型及方法
(2)物质检验的基本步骤
即时应用
1.下列说法正确的是(双选)( )
A.进行物质检验时, 一般先对试样进行外观观察,确定其状态、颜色、气味等
B.一般在实验室点燃可燃性气体时,必须先检验其纯度
C.为检验食盐中是否加碘,可用淀粉检验
探究导引
怎样鉴定一白色粉末为Na2CO3粉末?
要点归纳
解答物质检验的试题时,应按照取样、操作、现象、结论的顺序进行描述,具体应做到:
①要“先取样,后操作”。一般描述为“取少
量待测液于洁净的试管中”。如果试样是固
体,一般是取少量样品先配成溶液后再进行检验操作。
②要“先现象,后结论”。例如向BaCl2溶液中加入稀硫酸的现象是“有白色沉淀生成”,
而不能说成“有白色的BaSO4沉淀生成”或表述成“观察是否有白色沉淀生成”。
即时应用 为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:
①测定溶液的pH,溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性,
产生无刺激性气味、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀。
④取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据实验,以下推测正确的是(双选)( )
【答案】 BC
不用任何试剂就能将下列五种溶液:①CuCl2、②Na2SO4、③KCl、④K2CO3、⑤BaCl2鉴别开来,其正确的鉴别顺序是
( )
A.①②④③⑤ B.④⑤③②①
C.①④⑤②③ D.②①④⑤③
【解析】 CuCl2为蓝绿色溶液,先鉴别出来,再用CuCl2分别加入其他溶液,能产生沉淀的是K2CO3;然后用K2CO3加入剩余溶液,有沉淀产生的是BaCl2;再将BaCl2加入剩余溶液,有沉淀产生的是Na2SO4,剩余为KCl。
【答案】 C
【规律方法】1.不用任何试剂鉴别多种物质
(1)先依据外观特征鉴别出其中的一种或几
种,然后再利用它们去鉴别其他几种物质。
(2)若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
(3)若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。(4)若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂
加入的顺序不同现象不同而进行鉴别。
2.只用一种试剂鉴别多种物质
(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性,确定能否选用水或指示剂(如石蕊等)进行鉴别。
(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的溶液做试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的溶液做试剂。
3.任选试剂鉴别多种物质
任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现,回答时要把握以下要领:
(1)选取试剂要最佳:选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一。
(2)不许原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂被污染,“别”而无用。要有“各取少许”字样。
(3)不许“指名道姓”:结论的得出来自实验
现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时
不可出现“取某某试剂加入某某物质……”
的字样。一般简答顺序为:各取少许→溶解
→加入试剂→描述现象→得出结论.
【经典案例】 某校化学课外活动小组对实验室两瓶失去标签的无色溶液Na2SO4和HCl进行鉴别,经讨论可行的实验方案有多种。请你设计3种实验方案加以鉴别。简要写出操作过程、现象和结论。
【解析】 可用焰色反应确定出Na2SO4,可用加入BaCl2溶液的方法确定出Na2SO4,可用加入NaHCO3(aq)的方法确定出HCl,可用石蕊试纸或石蕊试液确定出HCl。
【答案】
课件35张PPT。专题优化总结专题2 从海水中获得的化学物质一、海水资源
二、氧化还原反应
三、离子反应和离子方程式
已知KClO3+6HCl(浓)===KCl+3Cl2↑+3H2O。如下图所示,将少量试剂分别放入培养皿中的相应位置,实验时将浓盐酸滴在KClO3晶体上,并用表面皿盖好。下表实验现象和得出的结论都完全正确的是( )
【解析】 浓盐酸滴在KClO3晶体(即固体)上,会发生反应生成Cl2:KClO3+6HCl(浓)
===KCl+3H2O+3Cl2↑,生成的Cl2在培养皿和表面皿形成的气室中扩散,接触到
A、B、C三处的试剂,均发生反应。
【答案】 AD
巩固练习
1.向某无色溶液中通入一定量的氯气后,溶液变成橙黄色,再向溶液中滴加一定量的四氯化碳后,充分振荡,溶液分层,下层呈橙红色,则原溶液中一定含有的离子为( )
A.Cl- B.Br-
C.I- D.Fe2+
解析:选B。CCl4萃取Br2后在下层为橙红色.
a g镁在盛有b L(标准状况下)CO2和O2混合气体的密闭容器中燃烧。
(1)若反应容器中只有CO2剩余,则容器中的固体物质中一定含有________。
(2)若反应容器中有O2剩余,则容器中固体物质的质量为________g,
此时在b L CO2和O2的混合气体中氧气体积为V(O2),必须满足的条件是________。当容器中只有CO2剩余时,由反应①可知固体物质中一定没有Mg,一定有MgO,可能有C。当容器中有O2剩余时,肯定无Mg和C剩余,固体物质只有MgO。将反应①和③加和得反应②,设生成的MgO的质量为x,消耗的O2的物质的量为y。
巩固练习
2.将Na2CO3 、NaHCO3的混合物6.85 g充分加热后,固体的质量变为5.3 g,原混合物中NaHCO3的质量是________g。
解析:在加热前后,Na2CO3及其质量无变化,NaHCO3分解产生的CO2、H2O逸出而使固体的质量减小。因此,固体的质量由6.85 g变为5.3 g仅与NaHCO3有关。
答案:4.2
已知反应:
①2K2CrO4+H2SO4===K2Cr2O7+K2SO4+H2O
②Fe2(SO4)3+2HI===2FeSO4+I2+H2SO4
③□K2Cr2O7+□FeSO4+□H2SO4―→□Fe2(SO4)3+□Cr2(SO4)3+□K2SO4+□H2O
(1)上述三个反应中,属于氧化还原反应的是________(填序号);
(2)完成并配平反应③的化学方程式,标出电子转移的方向和数目;
(3)Fe2(SO4)3、K2Cr2O7、I2氧化性由强到弱的顺序为________________;
(4)若用K2Cr2O7与HI反应,每生成12.7 g I2,转移电子________个。
【解析】①中没有元素化合价的变化,所以是非氧化还原反应。氧化还原反应的配平是利用守恒原则,K2Cr2O7是氧化剂,其中Cr元素化合价由+6价降为+3价;FeSO4是还原剂,其中Fe元素化合价由+2价升为+3价,所以要满足氧化剂和还原剂的化合价升降总数相等,K2Cr2O7和FeSO4系数比是1∶6,然后利用其他各元素的原子守恒进行配平。根据强弱规律:氧化剂+还原剂―→还原产物+氧化产物,氧化性:氧化剂>氧化产物,得出氧化性:K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2。碘元素的化合价由-1价升为0价,所以每生成1 mol I2即转移了2 mol 电子,因此每生成12.7 g I2 ,转移电子6.02×1022个。
【答案】 (1)②③
(2)1 6 7 3 1 1 7
(3)K2Cr2O7>Fe2(SO4)3>I2
(4)6.02×1022
【名师点睛】 对于氧化还原反应的配平、计算,通常是利用守恒原则解答:即化合价升降总数相等,包括氧化剂和还原剂之间、氧化产物和还原产物之间、氧化剂和氧化产物之间、还原剂和还原产物之间,具体由题目而定。
巩固练习
B.上述反应中,每生成1 mol AlN需转移3 mol电子
C.AlN中氮元素的化合价为+3
D.AlN的摩尔质量为41 g
离子反应在物质的检验鉴别、分离提纯、消除污染等方面有着广泛应用和重要意义。
(1)判断离子能否大量共存
离子能否大量共存即离子能否反应的问题。离子之间的反应类型很多,目前首先要掌握酸、碱、盐之间的复分解反应即离子互换反应能否发生,D.向次氯酸钙溶液中通入少量二氧化碳:
Ca2++2ClO-+CO2+H2O===2HClO+CaCO3↓
C项正确;少量二氧化碳与次氯酸钙溶液反应生成碳酸钙和次氯酸:Ca(ClO)2+CO2+H2O===CaCO3↓+2HClO,D项正确。
【答案】 A
巩固练习
C.锌与盐酸的反应:
Zn+2H++2Cl-===Zn2++2Cl-+H2↑
D.向沸水中滴加FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体:
Fe3++3H2O===Fe(OH)3↓+3H+
课件68张PPT。专题2 从海水中获得的化学物质专题2 从海水中获得的化学物质第一单元 氯、溴、碘及其化合物专题2 从海水中获得的化学物质第一课时 氯气的制法及性质自主学习
一、制备氯气
1.海水中的部分化学资源
(1)氯化物:主要是___________,其次是氯化镁、氯化钙和氯化钾等。
(2)溴元素:被称为“______________”。
(3)碘元素:总量可达8×1010 t。
氯化钠海洋元素想一想
1.为什么把“溴”称为“海洋元素”?
提示:地球上99%以上的溴蕴藏在大海中,海水中的溴元素的总储量高达一百万亿吨
(1014 t)。
2.氯气的工业生产
(1)氯碱工业:以_____________________为基础制取氯气等产品的工业。
(2)反应原理:
_____________________________________.
(3)电解装置及现象
电解食盐水想一想
2.(1)怎样检验电解饱和食盐水所得到的两种气体?
(2)怎样检验电解饱和食盐水所得到的氢氧化钠?
提示:(1)电解一段时间后,用向下排气法收集一小试管阴极(如图左电极)产生的气体,并迅速用拇指堵住试管口,移近点燃的酒精灯,松开拇指,有“噗”的响声,证明是H2;用向上排气法收集一集气瓶阳极(如图右电极)(收集b管产生的气体)产生的气体,观察呈黄绿色且能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,证明是Cl2。
(2)电解一段时间后,关闭电源,打开U形管左端的橡皮塞,然后,向烧杯溶液中滴加1~2滴酚酞试液,溶液迅速由无色变成红色,证明有NaOH生成。
3.氯气的实验室制法
(1)反应原理
4HCl(浓)+MnO2 MnCl2+Cl2↑+2H2O
(2)发生装置
从左到右,从下到上仪器名称依次为铁架台(附带铁夹)、酒精灯、石棉网、圆底烧瓶、双空胶塞、分液漏斗、导气管、集气瓶、烧杯(尾气吸收装置)。
二、氯气的性质
1.氯气的物理性质
颜色:__________;状态:______;气味:______________;密度比空气______;易液化;有毒;____ (填“能”或“不能”)溶于水,__________溶于饱和食盐水。收集氯气可用________排空气法或排饱和食盐水法。
黄绿色气态刺激性气味大能难向上实验室里闻Cl2的方法:_________________
___________________________________。
2.氯气的化学性质
氯气是一种化学性质很__________的非金属单质,能与多种__________和____________直接化合,也能与许多____________反应。
(1)氯气和金属反应
用手轻轻扇动仅使少量气体飘进鼻孔在集气瓶口,活泼金属非金属化合物①氯气和铁反应
现象:铁丝剧烈燃烧,产生__________烟。
化学方程式:________________________。
棕红色②氯气和铜反应
现象:剧烈燃烧,产生大量__________烟。
化学方程式:________________________。
棕黄色③氯气和钠反应
现象:剧烈燃烧,产生__________火焰和大量____________。
化学方程式:________________________。
黄色白烟2Na+Cl2===2NaCl(2)氯气和氢气反应
①反应条件:点燃
现象:________燃烧,产生______色火焰,瓶口有__________。
化学方程式:________________________。
应用:工业上制盐酸。
剧烈苍白白雾②反应条件:光照
化学方程式:________________________。
现象:光照发生____________。
爆炸(3)氯气和水反应
化学方程式:_________________________.
(4)氯气和碱反应
①与NaOH溶液反应
a.化学方程式:
____________________________________。
b.应用:制备84消毒液,吸收多余的氯气.
Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O②与Ca(OH)2反应
a.化学方程式:_______________________
______________________________。
b.应用:制备漂白粉。
2Cl2+2Ca(OH)2===CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O想一想
3.(1)铁有+2价和+3价、铜有+1价和+2价,从氯气与铁、铜反应分别生成FeCl3和CuCl2,你能得出什么结论?
(2)漂白粉的成分是什么?
(3)漂白粉漂白原理是什么?
提示:(1)氯气具有强氧化性,一般将变价
金属氧化成高价金属氯化物。(2)漂白粉是
一种混合物,其主要成分是CaCl2和
Ca(ClO)2,有效成分是Ca(ClO)2。(3)漂白
粉漂白原理是:Ca(ClO)2与空气中的CO2和
H2O作用或与其他酸作用生成了HClO,HClO具有漂白和消毒作用。
自主体验
解析:选B。海水中含量最高的是H2O,溴和碘在海水中的含量都很低,但由于海水的量庞大,所以溴和碘的绝对质量也很大。
2.下列关于电解NaCl水溶液的说法正确的是( )
①电解产物为Cl2和Na
②电解过程中,能产生黄绿色气体
③电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈红色
④电解一段时间后,将全部电解液转移到烧杯中,然后滴加酚酞溶液,溶液呈无色
A.①③ B.①④
C.②③ D.②④
解析:选C。①不正确,没有Na生成,④不正确,溶液呈红色。
解析:选A。CuCl2、AlCl3、AgCl均可由
Cu、Al、Ag分别与Cl2反应制取;Fe与Cl2反应得到的是FeCl3而不是FeCl2。探究导引1
氯气为什么那么活泼?
提示:氯原子的原子结构示意图为 ,原子半径较小,最外层电子数为7,它有很强的得电子能力。
探究导引2
实验室制取氯气时,为什么要缓缓加热且控制在90 ℃以下呢?
提示:浓盐酸易挥发,温度过高或加热过快都会造成盐酸大量挥发,导致原料利用率低,制得的氯气中含有较多的HCl杂质。
要点归纳特别提醒
(1)制取氯气必须用浓盐酸,因为稀盐酸不能和MnO2反应;另外,该反应须在加热条件下才能进行。
(2)实验结束后,先使反应停止并且排出残留的Cl2,再拆装仪器,以免污染空气。
即时应用
1.某学生在实验室制氯气时可能进行如下
操作:
①连接好装置,检查装置气密性;②缓缓加热;③加入MnO2粉末;④从装有浓盐酸的分液漏斗中向烧瓶里滴加浓盐酸;⑤多余的Cl2用NaOH溶液吸收;⑥用向上排空气法收集Cl2,其中正确的操作顺序是( )
A.①②③④⑤⑥ B.③④②①⑥⑤
C.①④③②⑥⑤ D.①③④②⑥⑤
解析:选D。实验室制取气体的一般步骤:①检查装置气密性;②先加固体药品,后加液体药品;③加热发生反应;④收集气体;⑤尾气处理。
探究导引1
氯水和液氯有何区别?
提示:氯水和液氯的比较
探究导引2
氯水能使有色布条褪色,怎样通过实验证明使有色布条褪色的是HClO的作用?
提示:(1)将有色布条浸在一定量的盐酸中,一段时间后取出,布条不褪色,说明氯水中的盐酸和水不能使有色布条褪色。
(2)设计如图所示实验,一段时间后,a中有色布条不褪色,b中有色布条褪色,说明Cl2分子不会使有色布条褪色;从而证明氯水使有色布条褪色的分子是HClO。
要点归纳
1.氯水的性质
氯水与不同的物质发生反应时,表现出其成分的复杂性和性质的多样性。如Cl2、HClO的强氧化性,HCl的强酸性,HClO的弱酸
性和不稳定性等。
(1)氯水呈黄绿色和有刺激性气味,是由成
分Cl2引起的。
(2)氯水能够杀菌、消毒、漂白,是HClO强氧化性的体现。
(3)氯水能使石蕊试液先变红后褪色,是因
为具有H+的酸性及HClO的漂白性。
(4)氯水中加AgNO3生成白色沉淀,是溶液
中Cl-的性质。
2.次氯酸的性质
即时应用
下图表示在没有通风橱收集纯净的氯气时设计的装置图,图中A、B是可控制的弹簧铁夹。
(1)烧杯中盛放的液体是_______;其作用是_______,水槽中应盛放的液体是_______。
(2)简述操作过程:(从氯气已经产生开始)在收集氯气之前,应________;当氯气纯度合乎要求时,应______;当氯气收集完毕时,应________。
【解析】 观察图示知,烧杯中的溶液应是尾气的吸收装置,水槽中应盛饱和食盐水,因为Cl2不溶于饱和食盐水,可用排饱和食盐水法收集Cl2。
【答案】 (1)NaOH溶液 吸收多余的Cl2 饱和食盐水
(2)开B夹,关A夹 开A夹,关B夹 关A夹,开B夹
【名师点睛】 (1)反应物的状态及反应条件决定了反应的发生装置,反应要制取的气体性质和反应原理决定了净化装置。反应要制取的气体的性质决定了收集装置和尾气吸收装置。
(2)反应中盐酸表现了还原剂与酸性两方面作用。
(3)足量MnO2和含4 mol HCl的浓盐酸加热制得Cl2的物质的量小于1 mol,因为浓盐酸变稀后不再与MnO2反应产生Cl2。
现有下列五种溶液:KCl、新制的氯水、KClO3、AgNO3、淀粉,不用其他试剂怎样将它们鉴别?
【解析】 在这五种溶液中,只有新制的氯水是黄绿色,其他为无色,因此可用新制的氯水跟其他物质反应加以鉴别(如下图所示)
?
【答案】 见解析。
【名师点睛】 氯水与下列物质反应时的现象、起主要作用的微粒及反应原理
实验室制取气体的方法
1.实验室制取气体的实验步骤
(1)连接装置;(2)检查装置的气密性;(3)装药品;(4)制取气体;(5)收集气体;(6)尾气处理。
2.仪器安装
在装配仪器时,应先下后上,先左后右,先组装后固定;加入试剂时,先固体后液体;实验开始时,先检查装置的气密性,后点燃酒精灯;在连接导管时,一般应长进短出(量气装置的导管应短进长出);干燥管应粗口进细口出。
3.装置的选择依据
(1)试剂的选择:主要依据是制取气体的成
分。例如,制取氯气,实验室含有氯元素的物质有盐酸、NaCl等,必须要用氧化剂MnO2、KMnO4、KClO3等将其氧化。
(2)发生装置的选择:主要依据是制取气体
所用的试剂的状态和反应条件。例如,制取氯气时用MnO2和浓盐酸共热反应,所以应选择固体与液体加热的装置。
(3)收集装置的选择:主要依据是气体密度
和溶解性。例如,收集氯气不能用排水法,而是用向上排空气法,因为氯气可溶于水,密度比空气大。
(4)气体的除杂:常用的除杂方法如用硫酸
铜溶液除H2S、用碳酸氢钠除SO2和HCl、用通过灼热氧化铜粉的方法除CO与H2等。
(5)气体的干燥:注意气体不能与干燥剂发生反应。概括来说,可记作“酸干酸、碱干碱、氧化不能干还原”。例如,干燥氯气不用碱
石灰,而常用浓硫酸、固体P2O5等酸性干燥
剂。
(6)尾气处理装置的选择:主要依据是气体的性质.例如,燃烧法处理H2、CO等,碱液法处理Cl2、H2S等,水吸收法处理NH3、HCl等。
4.常见的几种制备气体的装置
【经典案例】 某校化学实验兴趣小组探究实验室中制备Cl2的过程,为证明过程中有水蒸气和HCl挥发出来,同时证明氯气的某些性质,甲同学设计了如下图所示的实验装置,按要求回答问题。
(1)若用含0.2 mol HCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2,制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12 L的原因是____________________________________。
(2)①装置B中盛放的试剂名称为________,作用是________,现象是____________________________________。②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是__________________________________。
③装置F的作用是__________________________________。
④写出装置G中发生反应的离子方程式___________________________________。
(3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷,不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性,证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种,乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母序号),装置中应加入________(填写试剂或用品名称)。
【解析】 浓盐酸与MnO2反应生成Cl2,反应一段时间后,浓盐酸浓度变小,将不再与MnO2反应;或者是加热时浓盐酸因挥发而损失。本实验要检验Cl2中的水蒸气和HCl气体,要先用无水CuSO4检验水的存在,待CCl4除去Cl2后,再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了检验Cl2是否除尽,可以在F和G中间加一个装置,放入湿润的淀粉-KI试纸(或湿润的有色布条)。
【答案】(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀,变稀以后将不再与MnO2反应;加热时浓盐酸因挥发而损失
(2)①无水硫酸铜 证明有水蒸气产生 白色固体变蓝
②干燥的氯气无漂白性,氯水有漂白性 ③吸收氯气
④Ag++Cl-===AgCl↓
(3)F G 湿润的淀粉-KI试纸(或湿润的有色布条)
课件64张PPT。第二课时 氧化还原反应和溴、碘的提取自主学习
一、氧化还原反应
1.氧化还原反应:_______________的化学反应。
2.非氧化还原反应:_________________的化学反应。
有电子转移没有电子转移3.氧化剂和还原剂
得失氧化还原氧化4.元素的化合价与氧化性、还原性的关系
(1)总体思路:分析元素的化合价如何变化.
(2)具体分析
5.氧化还原反应的表示方法
(1)双线桥法
书写原则:一标变价,二画线桥,三注得失电子总数,如:
注意箭头必须由________物指向______物,且两端对准同种元素。
反应生成(2)单线桥法
在反应物一边架桥,箭头由______电子的原子指向____电子的原子,线桥上只标明电子得失总数即可,无需标“得到”、“失去”字样,如:
失得想一想
1.怎样分析一个反应是否是氧化还原反应?
提示:(1)从特征(反应前后元素的化合价)入手分析实质(反应中是否有电子转移);(2)再用双线桥法或单线桥法表示出来。
二、溴、碘的提取
1.溴、碘单质物理性质的比较
2.Br2的提取
(1)流程
(2)原理:____________________________。
3.I2的提取
(1)流程
Cl2+2KBr===2KCl+Br2(2)化学反应原理:___________________。
4.溴、碘的重要应用
(1)_____________ 常被用作感光材料。
(2)_________ 用于人工降雨。
Cl2+2KI===2KCl+I2AgBrAgI(3)碘是一种重要的药用元素,可以用来生产含碘食品和药品,如加碘盐、碘酒等。
想一想
2.将热空气鼓入含溴的溶液中获得粗溴的原理是什么?加碘食盐中是加入的I2吗?
提示:溴易挥发;加碘食盐中加入的是KIO3而不是I2(I2有毒),加碘盐是白色的也说明了肯定不是加入的I2。
自主体验
解析:选A。解答此类题目时,应先根据元素化合价的变化标出反应中电子转移情况。然后再分析反应中各物质的作用及其与电子转移数目的关系。
反应中电子转移情况可表示为:
在该反应中,Cl2既是氧化剂又是还原剂,KClO3是氧化产物,KCl是还原产物,当反应中消耗3 mol Cl2时,转移电子为5 mol,则转移电子数为5NA。被还原的氯气与被氧化的氯气的物质的量之比为5∶1。
3.用双线桥法、单线桥法分别表示下列三
个反应,并指出氧化剂、还原剂、氧化产
物、还原产物。
(1)Cl2+2KBr===2KCl+Br2
(2)Cl2+2KI===2KCl+I2
(3)Br2+2KI===2KBr+I2
探究导引
物质得失电子数多少与物质氧化性、还原性之间有何关系?
提示:物质氧化性、还原性的相对强弱取决于物质本身得失电子的难易程度,而与物质得失电子的数目无关。如钠比镁易失电子,钠的还原性比镁的强,而一个钠原子只能失去一个电子、一个镁原子能失去两个电子。
要点归纳
(1)常见的氧化剂和还原剂
(2)氧化性、还原性强弱的判断方法
①根据化学方程式判断
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
即时应用
1.通过“①Cl2+2KBr===2KCl+Br2,②Br2+2KI===2KBr+I2”两个反应能说明哪些物质氧化性、还原性的强弱?
解析:通过①说明氧化性Cl2>Br2,还原性:Br->Cl-; 通过②说明氧化性Br2>I2,还原性:I->Br-。
答案:氧化性:Cl2>Br2>I2,还原性:
I->Br->Cl-。
探究导引1 为什么说Cl、Br、I三元素的化学性质相似?
提示:Cl、Br、I三元素原子结构示意图分别为:
它们的最外层电子数相同。
探究导引2
实验室中NaCl、NaBr、KI三瓶无色溶液,你能设计出几种鉴别方案?
提示:(1)加入AgNO3溶液和稀硝酸;
(2)加入淀粉和氯水;
(3)加入CCl4和氯水。
要点归纳
1.氯、溴、碘性质的相似性与差异性
(1)相似性
氯、溴、碘的原子,最外层都有7个电子,所以它们具有相似的化学性质。如其常见的化合价均为-1价,都能和金属单质(如Na、Mg、Fe)反应,和非金属单质(如氢气)反应,还都能够和碱(如NaOH)反应。
(2)差异性
由于它们的电子层数不同,所以其性质也有差异性。氯、溴、碘单质的氧化性顺序是Cl2>Br2>I2,所以Cl2能够将Br-和I-从它们的盐溶液中置换出来,Br2能够将I-从它的盐溶液中置换出来。
2.卤素单质的检验
3.卤素离子的检验
即时应用
2.如图是化学工作者设计的卤素间置换反应的实验装置示意图。该装置将卤素间的置换反应设计在“两管”中,符合“绿色化学”的实验要求,是十分优秀的微型实验装置。已知高锰酸钾固体能氧化浓盐酸中的HCl生成氯气:2KMnO4+16HCl(浓)===2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。
实验操作如下:向U形管中加入约2 g高锰酸钾固体,按如图所示安装好。关闭止水夹
②。试回答下列问题:
(1)打开分液漏斗活塞,滴加浓盐酸,U形管中出现的现象是_____________________。
(2)4处产生的现象是__________________。
(3)打开止水夹①②,使氯气上升到2位置,保持一会儿即关闭止水夹②,不使氯气上升,2处产生的现象是__________________。
取下上节玻璃管斜放,将止水夹①及胶管取下,置于玻璃管2处下端口,将其封住。向2处微微加热,1处产生的现象是___________________________________。
(4)此实验中产生的实验现象说明的问题是
____________________________________。
(5)NaOH溶液棉团的作用是___________________________________。
(6)在高锰酸钾固体与盐酸的反应中,HCl的作用是_____________________________。
解析:从下到上的反应流程为:KMnO4→
Cl2(黄绿色)→Br2(6橙色)→I2(5黄色)→I2(4蓝色)→(3无色,吸收多余的氯气和溴蒸气,防止污染空气)→Br2(2橙色)→I2(1蓝色)。 在高锰酸钾固体与盐酸的反应中,HCl中一部分氯元素的化合价由-1价升高到氯气中的0价,
表现还原性,另一部分则变成KCl和MnCl2,化合价没有发生变化,表现酸性。
答案:(1)U形管中充满黄绿色气体
(2)滤纸变蓝色
(3)棉团变橙色 棉团变蓝色
(4)卤素单质氧化性由强到弱的顺序为Cl2>Br2>I2(其他合理答案也可以)
(5)吸收多余的氯气 (6)还原剂、酸性
常温下,下列三个反应均能发生:
X2+2W2+===2X-+2W3+;Z2+2X-===2Z-+X2;2W3++2Y-===2W2++Y2.
则在相同条件下,下列三个反应:
①Y2+2X-===2Y-+X2;②Z2+2Y-===
2Z-+Y2;③2W3++2Z-===2W2++Z2也能发生的是( )
A.只有① B.只有②
C.①和② D.②和③
【思路点拨】 判断一个氧化还原反应能否发生的依据“强氧化性物质与强还原性物质反应生成弱氧化性物质和弱还原性物质”,
即“强+强===弱+弱”,先根据已知反应判断出物质氧化性、还原性强弱顺序,其次依据上述标准作出判断。
【解析】由题意知,单质或离子的氧化性:X2>W3+,Z2>X2,W3+>Y2。所以氧化性强弱顺序为Z2>X2>W3+>Y2。还原性强弱顺序为Y->W2+>X->Z-。一定条件下,氧化性强的物质可以制取氧化性弱的物质,
还原性强的物质可以制取还原性弱的物质,因此反应①不能发生,反应②能发生,反应③不能发生。
【答案】 B
同一氧化剂与含多种还原剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被氧化的是还原性较强的物质;同一还原剂与含多种氧化剂(物质的量浓度相同)的溶液反应时,首先被还原的是氧化性较强的物质。例如,将Cl2通入物质的量浓度相同的NaBr和NaI的混合溶液中,
Cl2首先与NaI反应;将过量铁粉加入到物质
的量浓度相同的Fe3+和Cu2+的混合溶液中,
首先与Fe3+反应。
(3)价态归中规律
含不同价态同种元素的物质间发生氧化还原反应时,该元素价态的变化一定遵循“高价+低价―→中间价”,而不会出现交错现象,即其化合价“只靠近,不交叉”。例如下述反应的电子转移是(4)歧化反应规律
发生在同一分子内部同一价态的同种元素之
间的氧化还原反应,叫做歧化反应。其反应
规律是所得产物中该元素一部分价态升高,一部分价态降低,即“中间价―→高价+低
价”。具有多种价态的元素(如氯、硫、氮
和磷元素等)均可发生歧化反应。例如,Cl2+2NaOH===NaCl+NaClO+H2O。
海洋植物海藻中含有丰富的碘元素,碘元素均以I-形式存在,实验室从海藻中提取碘的流程如图所示:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名
称:①________;③________。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有关试剂
是________。
(3)为使海藻灰中的碘离子转化为含碘的有机溶液,实验室准备了烧杯、玻璃棒、集气
瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品。还缺少的玻璃仪器
是________。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机
溶剂还需经过蒸馏,指出图所示装置中的错误之处;①________;②______________;③________________________。
(5)进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因
是__________________________________;最后晶态碘在________里聚集。
【思路点拨】 认真分析“流程”,与物质分离、提纯的知识相联系,搞清每一环节的作用。
【解析】 (1)操作①分离的是固体(不溶性)和液体,应为过滤;操作③是将碘富集到有机溶剂中,应为萃取。
(2)根据萃取原理,要从含碘的水溶液中萃取碘,所选择的萃取剂一定要和水互不相溶且碘在其中的溶解度大,故应选用苯、四氯化碳等有机溶剂。
(3)按照流程图考虑每一步需要的仪器,还缺少普通漏斗和分液漏斗。
(4)检验装置的错误通常按照从下到上、从左到右的顺序。该装置中缺少石棉网;温度计不应插入液体中;冷凝管进、出水的方向不正确。
(5)利用水浴加热可使被加热的物质受热均匀而温度又不会超过100 ℃,最后蒸馏烧瓶中得到的是晶体碘。
【答案】 (1)过滤 萃取 (2)苯、四氯化
碳(答案合理即可) (3)分液漏斗、普通漏斗
(4)①缺石棉网 ②温度计插到了液体中
③冷凝管进、出水的方向颠倒 (5)使蒸
馏烧瓶均匀受热,控制加热温度不会过高
蒸馏烧瓶
【名师点睛】 本题以从海藻中提取碘的过程为载体,考查Cl2的化学性质以及基本实验操作等。该题综合性较强,而各知识点考
查的深度较浅,因此提醒我们在平时的学习
中,应牢固掌握基础知识和基本技能。
实验探究物质氧化性、还原性的强弱
【经典案例】 Ⅰ.向盛有KI溶液的试管中加入少许CCl4后滴加氯水,CCl4层变成紫红色。如果继续向试管中滴加氯水,振荡,CCl4层会逐渐变浅,最后变成无色(因为发生了以下反应:5Cl2+6H2O+I2===2HIO3+10HCl)。若把KI换成KBr,则CCl4层变为______色,
继续滴加氯水,CCl4层的颜色没有变化。
Cl2、HIO3、HBrO3氧化性由强到弱的顺序是________________。
①滴加适量的NaBiO3溶液,溶液变为紫红色.
②继续滴加适量H2O2,紫红色褪去,并有气泡产生。
③再加入适量的PbO2固体,固体溶解,溶液又变为紫红色。
④最后通入足量的SO2气体。
请回答下列问题:
(1)推测实验④中的现象为____________________________________。
(2)分析上述现象,KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为________________。
【解析】 Ⅰ.Cl2与KBr反应生成单质Br2,溴溶于CCl4呈橙红色,Cl2不能继续氧化溴生成HBrO3,因此氧化性HBrO3>Cl2;又因Cl2氧化I2生成HIO3,则氧化性Cl2>HIO3,所以氧化性:HBrO3 >Cl2>HIO3。
【答案】 Ⅰ.橙红 HBrO3 >Cl2>HIO3
Ⅱ.(1)紫红色褪去,生成白色沉淀
(2)PbO2>KMnO4>H2O2
课件57张PPT。第二单元 钠、镁及其化合物专题2 从海水中获得的化学物质?第一课时 钠及其化合物自主学习
一、钠(Na)
1.钠的存在
钠元素在自然界中分布很广,在海水中储量极为丰富,但都是以___________存在。
2.钠的性质
(1)物理性质
化合态钠是一种____________金属,质______,密度为0.97 g·cm-3,熔点为97.8 ℃。
(2)化学性质
①钠单质能够与水发生反应,表现为______性,其反应方程式为:
____________________________________。
银白色软还原2Na+2H2O===2NaOH+H2↑②金属钠露置在空气中与氧气反应,生成白色的氧化钠;钠在空气中燃烧,生成淡黄色的过氧化钠。对应的化学反应方程式为:
_________________,__________________。
? 3.钠的用途
(1)钠除了可用来制取一些钠的化合物外,还可用于从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。写出钠制取钛的反应方程式:______________________________。
4Na+O2===2Na2O(2)钠和钾的合金在常温下是_______,可用于____________________________,充有钠蒸气的______________发出的黄光射程远,透雾能力强,常用于道路和广场的照明。
4.工业制法
目前,世界上金属钠的生产多数采用电解熔融氯化钠的方法,其反应原理为:
_______________________________。
液态快中子反应堆作热交换剂高压钠灯2NaCl2Na+Cl2↑想一想
1.钠为什么具有很强的活泼性(主要表现还原性)?
提示:Na的原子结构示意图为 ,原子半径大,最外层电子数少,较易失去最外层的1个电子,从而达到8电子的稳定结构.
二、钠的化合物
1.氧化钠与过氧化钠
-1Na2O22Na2O2淡黄2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O22Na2O2+4HCl===
4NaCl+O2↑+2H2O2.碳酸钠(Na2CO3)
(1)物理性质
易碱(2)化学性质(写出化学反应方程式)
2HCl+Na2CO3===
2NaCl+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+Na2CO3===
CaCO3↓+2NaOH CaCl2+Na2CO3===
2NaCl+CaCO3↓Na2CO3+CO2+H2O
===2NaHCO3(3)用途
重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等工业中有着广泛的应用。
想一想
2.(1)为什么过氧化钠可以作为呼吸面具中的供氧剂?
(2)为什么向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有晶体析出?
提示:(1)Na2O2可以与人呼出的CO2及水蒸气反应放出O2。
(2)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓,由反应可知,106 g Na2CO3可生成168 g NaHCO3且消耗了18 g溶剂水,同时Na2CO3的溶解度又比NaHCO3的溶解度大。
自主体验
1.通过你的观察和推理,判断下列实验室中对于少量钠的保存方法正确的是( )
A.保存在水中
B.密封,保存在细口瓶中
C.用铝箔包裹,密封在广口瓶中
D.密封,保存在广口瓶的煤油中
解析:选D。钠极易与空气中O2、H2O等发生反应,所以一定要隔绝空气密封保存,钠又是固体且密度比煤油的大,所以D项正确.
解析:选A。Na2CO3不是碱。
3.根据实验操作填空。
(1)钠与水反应
现象及原因
(2)Na2CO3性质实验
答案:(1)小 放 低 气体 碱
(2)浑浊 浑浊
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
CaCl2+Na2CO3===2NaCl+CaCO3↓
鼓 蓝 碱 洁净光亮 去油污
探究导引
将钠投入到CuSO4溶液中,钠是先与H2O反应还是先与Cu2+反应呢?
提示:由于Cu2+也是水合铜离子,即Cu2+周围有一层水分子包围着,所以钠先与水反应,生成的NaOH再与Cu2+反应。
要点归纳
(1)钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。钠很容易跟空气中的氧气和水发生反应,因此,在实验室中通常将钠保存在煤油里。由于钠的密度比煤油大,所以钠沉在煤油下面,与氧气和水隔绝。大量的钠要用石蜡封存,使之隔绝空气和水。
(2)钠与酸反应,实质上是钠与酸电离出的H+反应,所以当金属与酸溶液反应时,由于溶液中的H+主要来源于酸,因此钠先与酸反应,若钠是过量的则继续与水反应。因为酸中H+浓度远大于水中H+浓度,所以钠与酸反应要比与水反应剧烈,以至发生燃烧或轻微爆炸。
(3)Na放入盐溶液时,先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。例如:将Na放入CuSO4溶液中,反应剧烈,有气体和沉淀生成,发生如下反应:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4
故钠与盐溶液反应时,不能置换出盐中的金属。
即时应用解析:选C。钠与碱溶液反应要比与水反应缓和的多,因为碱溶液中c(H+)很小;钠仍然会浮在液面上且熔化成小球并在液面上到处游动,A项正确;B项正确;由于反应放热,Ca(OH)2的溶解度会随温度升高而降低,且钠还消耗了溶剂水,所以D项正确;钠不如钙活泼,不会置换出钙,C项不正确。
探究导引2
能否用澄清石灰水来区别Na2CO3和
NaHCO3 ?
提示:不能;因为二者均可与澄清石灰水产生白色沉淀。要点归纳
(1)Na2CO3与NaHCO3的比较
即时应用
2.关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3难溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和NaHCO3反应不与Na2CO3反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,消耗盐酸的物质的量之比为2∶1
解析:选D。
某同学设计出一种在隔绝空气下让钠与水反应的方法,利用煤油来控制反应速率,使学生能仔细观察到各种实验现象。该方法简便、安全、现象明显、有趣味性。
实验装置如图所示,将长颈漏斗和套有乳胶管的玻璃管插入橡皮塞孔中,乳胶管另一端接有金属尖嘴管,乳胶管上带有弹簧夹。
实验时,往100 mL的大试管中先加入40 mL煤油,取绿豆粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入滴有酚酞的水直至液体充满整个试管。根据反应中观察到的现象,回答下列问题:
(1)实验前怎样检验该装置的气密性?___________________________________。
(2)金属钠变化的现象是_______________。
(3)大试管中溶液颜色的变化是
___________________________________。
(4)装置中液面的变化分别是:大试管中
________;长颈漏斗中________。
(5)简述检验产生气体的方法:
____________________________________。
【思路点拨】 (1)搞清楚装置的构造;
(2)结合化学反应理清实验过程;
(3)检查气密性时首先要形成一个封闭系统.
【解析】 本实验是在隔绝空气的条件下探究钠与水的反应,故不会发生起火、爆炸现象,要求装置的气密性良好。由于钠的密度比水小,而比煤油大,所以钠在煤油与水的界面处漂浮。
钠与水反应产生的气体在逸出过程中把钠带入煤油层,钠在重力作用下再回到界面。反复多次,直至钠完全消失。产生的气体聚集在大试管上部,把液体反压到长颈漏斗中。
【答案】 (1)关闭弹簧夹,通过长颈漏斗向大试管中加水直至漏斗中液面高于试管中液面,一段时间后液面差保持不变,说明装置气密性良好
(2)钠在煤油中逐渐下沉,至水面时与水发生反应,熔化成闪亮的小球,像热气球一样在煤油中作上下跳动,最后完全消失
(3)溶液从上至下逐渐由无色变为红色
(4)液面逐渐下降 液面逐渐上升
(5)当漏斗中液面上升到一定高度后,打开弹簧夹,点燃气体,有淡蓝色火焰产生
【易错警示】本题利用钠与水反应的实验,考查了钠的性质的同时,又考查相关实验技能。本题易错之处在于,有的同学认为钠浮于煤油之上,是没注意钠的密度小于水而大于煤油;认为钠在水面上游动,是没有考虑到钠与水反应产生的氢气对钠的推动作用。
下述实验为“套管实验”,小试管内塞有蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯,能观察到:小试管中棉花球变成蓝色;B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有气泡冒出,但澄清石灰水不变浑浊。
(1)写出小试管中发生反应的化学方程式:____________________________________。
(2)B烧杯中发生反应的化学方程式:____________________________________。
(3)该实验说明了①___________________;
②__________________________________。
【思路点拨】 比较受热温度高的Na2CO3和受热温度低的NaHCO3哪一个先发生变化→通过澄清石灰水是否变浑浊来判断。
【解析】 观察实验装置,Na2CO3受热温度比NaHCO3高,但NaHCO3可分解,而Na2CO3不分解,
说明Na2CO3的热稳定性较高。小试管中的无水硫酸铜检验NaHCO3分解生成的产物——水,澄清石灰水检验分解生成的产物CO2,说明NaHCO3分解产物中有CO2和H2O。【名师点睛】 (1)特别注意,Na2CO3受热虽不能分解,但在加热时,由于大试管中空气被赶出,所以A烧杯中也有气泡,只不过不是CO2,而是空气。另外,可以利用这个反应来鉴别Na2CO3和NaHCO3。
(2)鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法
①CaCl2溶液或BaCl2溶液。
②滴加稀盐酸,开始无气泡后有气泡产生的为Na2CO3。
③均配成饱和溶液后,通入CO2,有晶体析出的为Na2CO3。
测定Na2O2的纯度
?【经典案例】 某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样,测定该样品(1.560 g)中Na2O2的质量分数,其操作流程如下:
(1)操作Ⅱ的名称是___________________。
(2)需直接测定的物理量是_____________。
(3)测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯,还需要________、_______.
(固定、夹持仪器除外)
(4)在转移溶液时,如溶液转移不完全,则Na2O2质量分数的测定结果________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
整理后:8y/31=1.560/62-a/117,若溶液转移不完全,则导致a偏小,y偏大,即Na2O2的质量分数偏大。
【答案】 (1)蒸发 (2)NaCl的质量 (3)烧杯 玻璃棒 (4)偏大
课件40张PPT。第三课时 镁的提取及应用自主学习
一、镁的存在、提取
1.存在:以_______________态存在于地壳(如菱镁矿)和海水中,海水中镁的储量高达
1.8×1015 t。
2.海水提镁
化合(1)海边大量存在的贝壳经_____制生石灰,生石灰加水制得_____________。
(2)将___________加入海水沉淀池中,得到
__________沉淀,再将______________与盐酸反应,蒸发结晶获得MgCl2·6H2O;
MgCl2·6H2O ________________;
MgCl2 Mg+Cl2↑。
煅烧石灰乳石灰乳Mg(OH)2Mg(OH)2MgCl2+6H2O想一想
1.为什么许多冶镁厂建在距离海边不远的地方?
提示:获取贝壳容易,获取海水容易且减少运输成本。
二、镁的性质和用途
1.物理性质
_______色金属,密度较___ (1.74 g·cm-3)。
2.化学性质
银白小发出耀眼白光,有白色固体生成剧烈燃烧,放出大量的热,发出耀眼白光,集气瓶内壁上有黑色斑点物质Mg+2H+===Mg2++H2↑(反应剧烈)Cu2+Mg+Cu2+===Mg2++Cu想一想
2.做镁条在空气中燃烧的实验时,用纯净的镁条和纯净的空气,燃烧产物是纯净物还是混合物?为什么?
3.镁的用途
小较大很高自主体验
1.自然界中镁的主要存在形式是( )
A.游离态 B.化合态
C.气态 D.以上说法都不对
解析:选B。自然界镁元素以化合态存在于地壳和海水中。
2.镁着火时,可用于灭火的物质是( )
A.干冰 B.氮气
C.水 D.黄沙
解析:选D。镁能与CO2、N2发生反应,镁也能与热水发生反应且放出H2。
3.由海水制备无水氯化镁,主要有以下步骤:①在一定条件下脱水干燥; ②加熟石灰; ③加盐酸; ④过滤;⑤蒸发结晶。
其先后顺序正确的是( )
A.②④⑤③① B.③②④①⑤
C.③④②⑤① D.②④③⑤①
探究导引1 海水中镁离子浓度很小,能否把沉淀剂直接加入海水中呢?应怎样操作?
提示:不能把石灰乳直接加入海水中;应先将海水浓缩或利用海水晒盐后剩下的苦卤(母液)。
探究导引2
海水提取镁的过程中,为什么不把Mg(OH)2转化成MgO,直接电解MgO呢?
提示:氧化镁的熔点高达2800 ℃而氯化镁熔点为714 ℃。
要点归纳
(1)工业流程
(2)反应原理
特别提醒
(1)沉淀Mg2+时,虽然NaOH的沉淀效果好,但是在工业上所用的是廉价的熟石灰。
(2)电解氯化镁所得的氯气可以综合应用生产盐酸等。
即时应用
1.海水中含氯化镁,是镁和氯气的重要来源之一,从海水中提镁,可按如下步骤进行:
①把贝壳制成石灰乳;
②在引入的海水中加入石灰乳进行反应,沉降、过滤、洗涤沉淀物;
③将沉淀物与盐酸反应,结晶、过滤、干燥产物;
④将得到的产物熔融后电解。
下列关于提取镁的说法正确的是(双选)( )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.进行步骤①②的目的是从海水中提取氯化镁
C.以上提取镁的过程中涉及的化学反应有3个
D.第④步电解时会产生氯气
解析:选AD。步骤①②的目的是为了得到氢氧化镁;提取镁的过程中贝壳煅烧是分解反应,氧化钙与水反应是化合反应,氢氧化钙与氯化镁反应是复分解反应,电解氯化镁既是分解反应又是氧化还原反应,共四个化学反应。
探究导引
镁单质为什么具有活泼性?
提示:(1)Mg的原子结构示意图为 ,原子半径较大,最外层仅有2个电子,在反应中易失去2个电子从而形成8电子的稳定结构。
要点归纳即时应用
2.相同质量的镁条分别在①氧气;②空气;③氮气;④二氧化碳中完全燃烧,燃烧后所得固体产物的质量由小到大的顺序是( )
A.②<①<③<④ B.④=①=②=③
C.③<②<①<④ D.③<①<②<④
从海水中可提取多种化工原料,下图是某化工厂对海水资源综合利用的示意图:
试回答下列问题:
(1)海水提取食盐后的母液中有K+、Na+、Mg2+等阳离子。从离子反应的角度考虑,在母液里加入石灰乳起什么作用?
____________________________________。
(2)写出电解①的离子方程式和电解②的化学方程式:
电解①_____________________________。电解②____________________________。
(3)海水中的镁元素处于游离态还是化合态:
___________________________________。
电解②的反应是不是氧化还原反应______,原因是_____________________________。
(4)在实验室,将粗盐提纯的过程中,有三处都用到玻璃棒,其作用分别是:
①溶解粗盐:_______________________;②过滤除杂:______________________;
③蒸发结晶:______________________。
【思路点拨】 (1)理清工业生产流程;
(2)依据每一环节加入试剂或生产条件分析出化学反应原理。
【解析】(1)加入石灰乳的目的就是将Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,从而与溶液中的其他成分进行分离,以制得纯MgCl2,因此石灰乳起的作用是沉淀剂。
(3)电解②的反应是氧化还原反应,因为
Mg、Cl的化合价均发生了变化。
(4)玻璃棒在溶解时的作用是搅拌加速粗盐
的溶解,过滤时则起引流的作用,蒸发结晶
时,用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀,防止因局部过热而使液滴或晶体飞溅。
【名师点睛】(1)之所以选用石灰乳而不用石灰水是因为:Ca(OH)2溶解度小,石灰水中溶解的Ca(OH)2少,不利于Mg2+大量沉淀。
(2)通过对上述海水提镁工业流程的分析,利用电解MgCl2产生的Cl2制盐酸,再应用于提取镁的过程;就地取材,利用贝壳生产氧化钙,将冶炼镁厂建在海边,避免海水的远程输送,都是提高经济效益的有力措施。
镁条在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁,将燃烧后的产物溶解在60 mL 2
mol·L-1的盐酸中,再用20 mL 0.5 mol·L-1的氢氧化钠中和多余的盐酸(提示:氮化镁和盐酸反应的化学方程式为Mg3N2+8HCl
===3MgCl2+2NH4Cl),然后在此溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,把氨全部蒸发出来,用稀盐酸吸收,稀盐酸增重0.17 g,则燃烧掉的镁条的质量是多少克?
【解析】 题中涉及的反应方程式有:
2Mg+O2===2MgO
3Mg+N2===Mg3N2
MgO+2HCl===MgCl2+H2OMg3N2+8HCl===3MgCl2+2NH4Cl
NaOH+HCl===NaCl+H2O
NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O
【答案】 1.2 g
【规律方法】 “守恒法”在化学计算中应用非常广泛,其核心思想就是抓住某一个或某系列变化过程中的“一个量”是不变的;如本题中“镁条经过一系列变化最终生成MgCl2,镁的物质的量就等于MgCl2中Mg2+的物质的量”。
工业上冶炼镁的另一途径
【经典案例】 已知被称为“国防金属”的镁60%来自于海水提取镁,40%来自于其他途径。其中工业上以菱镁矿(主要成分为MgCO3,还含有少量的BaCO3)为原料制取金属镁也是获取镁的主要途径之一。请你根据“海水提取镁”的有关知识,设计出上述冶镁的工业流程。
【解析】 以菱镁矿为原料,最终也必须获取氯化镁,电解氯化镁获取镁。首先用盐酸溶解矿石(矿石必须粉碎,便于溶解),然后加入石灰乳获得Mg(OH)2,达到除去
“Ba2+”的目的,因为Ba(OH)2易溶;其他应与海水提取镁相同。
课件57张PPT。第二课时 离子反应自主学习
一、电解质
强弱电解质的比较
全部一部分完全部分分子分子想一想
难溶性盐与强、弱电解质的关系如何?
提示:难溶性盐一般属于强电解质,因为它们溶于水的那部分完全电离,如BaCO3、BaSO4、CaCO3等。
二、离子反应
1.定义
有________参加的化学反应称为离子反应。
2.类型
(1)以离子互换形式发生的复分解反应。如
酸、碱、盐、氧化物之间的复分解反应等。
离子(2)有离子参加的氧化还原反应。如溶液中的_______________等。
置换反应3.离子反应发生的条件
(1)复分解反应实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应,当有______________或______________或____________生成,这类反应就能发生。这类反应的特点就是向着降低_____________________的方向进行。
(2)有离子参加的氧化还原反应,遵循氧化还原反应的基本规律,即____________离子跟_______________离子间易发生反应。
难溶物质难电离物质易挥发物质某些离子浓度改变强氧化性强还原性4.离子方程式
(1)定义:用___________________________来表示离子反应的式子。
(2)表示意义:一是表示_________________;二是表示_______________________。
(3)书写步骤
①写:写出_________________________。
实际参加反应的离子符号化学反应的本质同一类化学反应化学反应的方程式②拆:把__________、___________的物质写成离子形式,____________或__________
_____________的物质仍用化学式表示。
③删:删去化学方程式两边______________
______________。
④查:检查离子方程式两边各元素的______
_____和_____________________是否相等。
溶于水完全电离难溶于水溶于水但难电离不参加反应的离子原子数目离子所带的电荷总数自主体验
1.下列说法正确的是( )
A.氯化钠溶液在电流作用下电离成钠离子和氯离子
B.强电解质溶液一定比弱电解质溶液导电性强
C.弱电解质水溶液中存在溶质分子
D.稀盐酸是强电解质
解析:选C。电解质电离过程与是否通电无关,A错;溶液导电能力只与自由移动的离子浓度及离子所带电荷数有关,与电解质强弱没有必然联系,如较高浓度的弱酸溶液导电能力也可能比很稀的强酸溶液强,B错;弱电解质在水溶液中部分电离,故存在溶质分子,C正确;稀盐酸是混合物,不是电解质,D错。
3.书写下列反应的离子方程式。
(1)工业上从海水提溴的反应原理
(2)溴水滴加到淀粉-KI试纸上,试纸变蓝
(3)钠投入到水中
(4)钠投入到CuSO4溶液中
(5)过氧化钠投入到水中
(6)Na2CO3中滴加过量的盐酸
(7)CO2通入到澄清石灰水中,石灰水变浑浊
(8)NaHCO3溶液中滴加过量澄清石灰水
(9)Na2CO3溶液中滴加BaCl2溶液
答案:(1)Cl2+2Br-===Br2+2Cl-
(2)Br2+2I-===I2+2Br-
(3)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
(4)2Na+2H2O+Cu2+===2Na++Cu(OH)2↓+H2↑
(5)2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
探究导引1 强电解质溶液导电能力一定强于弱电解质吗?
提示:不一定,如1 mol·L-1的CH3COOH溶液就比pH=4的盐酸导电能力强。
探究导引2
1 mol·L-1的NaCl溶液和1 mol·L-1的MgSO4溶液导电能力相同吗?
提示:不相同,后者近似于前者的2倍。
要点归纳
(1)溶液导电能力的决定因素
(2)溶液的导电能力和电解质强弱的关系
溶液的导电能力的强弱与电解质强弱并无必然的关系。如果强电解质溶液的浓度比弱电解质溶液的浓度小得多,则强电解质溶液中的离子浓度可能比弱电解质溶液中的离子浓度小,则导电能力就比弱电解质溶液弱。但在相同温度下,相同浓度的强、弱电解质溶液,强电解质溶液的导电能力一定比弱电解质溶液的强。
特别提醒
电解质的强弱与溶液导电能力及电解质的溶解度都没有必然联系,只与电离程度有关。
即时应用
1.完成下表填空。
答案:高 远强 自由移动的离子数目 完全 不完全的
探究导引
Fe+Zn2+===Fe2++Zn,该离子方程式正确吗?为什么?
提示:不正确;不符合事实。
要点归纳
1.离子方程式书写的注意事项
(1)两个“不能”
①不能写成离子方程式
固体与固体、气体与气体的反应不能写成离子方程式。
②不能拆写成离子形式
难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单
质、氧化物、非电解质不能拆写成离子形式
(2)四个“留心”
(3)两个“相等”
离子方程式等号两边的原子数目、电荷总数相等,即原子守恒、电荷守恒。
2.离子方程式正误判断“六看”
(1)看是否符合反应客观事实,即反应能否发生,不能主观臆造反应及反应产物。
(2)看化学式拆写是否正确,如强酸、强碱
和可溶性盐可以拆,其余物质都不能拆。
即时应用C.用食醋除水垢(水垢的主要成分为CaCO3):CaCO3+2CH3COOH===H2O+CO2↑+Ca2++2CH3COO-
D.金属铝溶于稀硫酸中:Al+2H+===
Al3++H2↑
解析:选BC。A项中反应元素不守恒,D项中反应电荷不守恒。
要点归纳即时应用
下列离子方程式书写正确的是(双)
( )
【思路点拨】 熟练掌握书写离子反应方程式的注意事项,依据判断离子方程式正误“六看”进行分析。
【解析】 判断离子方程式是否正确时,要注意反应是否符合事实、化学式拆写是否正确、原子和电荷是否守恒等问题。Ca(HCO3)2与过量的Ca(OH)2反应时,由于Ca2+过量,【答案】 AC
【名师点睛】微溶物及酸式盐的拆分原则:
(1)微溶物的写法:一般来说,微溶物的澄清溶液写成离子形式,浑浊或沉淀状态时写成化学式,如澄清石灰水可写为
“Ca2++2OH-”,而石灰乳则写为
“Ca(OH)2”。
下列各组离子能在强酸性溶液中大量共存,且溶液呈无色的是( )
【答案】 C
【名师点睛】 判断离子共存问题时首先要认真审题,挖掘题目中的隐含信息(如酸碱性环境或无色溶液或某种特定的溶液等),其次分析选项中离子能否发生反应,尤其是能否发生氧化还原反应等。
离子反应与溶液导电性间的关系
?有的离子反应发生了,会使溶液的导电性增强或减弱,也有的不影响,关键看溶液中离子浓度(种类)的变化情况。
【经典案例】 探究稀硫酸与氢氧化钡在水溶液中的反应。
向碱式滴定管和烧杯中分别注入0.2 mol·L-1 Ba(OH)2溶液和0.1 mol·L-1稀硫酸各50 mL,并向稀硫酸中滴加几滴紫色的石蕊溶液,按右图所示连接好装置。
(1)按下开关接通电路,观察电流计指针偏转情况。
现象:______________________________;
结论:______________________________。
(2)向烧杯中滴加Ba(OH)2溶液,观察溶液中的现象和电流计指针的变化情况。
现象:______________________________;
结论:______________________________。
(3)思考以下问题:①稀硫酸与Ba(OH)2溶液反应的实质是________________________。
②该实验说明溶液的导电性与________________________________有关。
【答案】 (1)电流计指针明显偏转 硫酸是电解质,其溶液导电
(2)电流计指针偏转先逐渐减小至接近0刻度,后来又逐渐增大.溶液由红色逐渐变为紫色,后来又由紫色逐渐变为蓝色 稀硫酸与Ba(OH)2溶液发生了离子反应
【思维拓展】 若将Ba(OH)2和H2SO4分别换成1.0 mol·L-1 NH3·H2O和0.5 mol·L-1的CH3COOH呢?
提示:(1)开始稍有偏转,随着氨水的滴加,指针示数逐渐偏大,达到某值后再逐渐偏小,但始终比起始时大。(2)溶液颜色变化与本题类似。
课件30张PPT。专题优化总结专题3 从矿物到基础材料自然界中的金属大都以化合态存在,金属的冶炼就是用化学的方法把化合态的金属变成游离态。金属的冶炼要从矿石的富集、合适的冶炼方法、如何精炼等方面考虑。冶炼方法的选择要遵循简单,实用,节省的原则。
古代的“药金”外观似金,常被误以为是金子,冶炼方法如下,将碳酸锌、赤铜 (Cu2O)、木炭混合加热到800 ℃得到金光闪闪的“药金”。请回答:
(1)药金的主要成分是__________________。
(2)冶炼过程中发生反应的化学方程式有:
①__________________________________。
②__________________________________。
③__________________________________。
巩固练习解析:选B。金属的冶炼应该依据金属的活动性所在的范围选择适宜的方法。镁为活泼金属,其活动性比H2强,不能用热还原法,而应该用电解法。
图像计算题综合性强、难度大。解题时善于挖掘数学与化学问题的结合点,是解题的关键。应抓住以下要点进行观察与思考:
(1)坐标含义——审明横坐标、纵坐标所对应的物质或化学量。
(2)曲线的升降——联系化学方程式或化学概念,理解其表达的函数关系。
(3)三点——曲线的起点、折点、终点的数据,一般隐含着反应开始→反应转折→反应结束时反应物的量与产物的种类及其量间的关系,是解题关键所在。对上述三点(特别是折点)的化学内涵及数据进行深入分析,是正确解题的最重要的环节。
下列曲线图(纵坐标为沉淀的量,横坐标为加入物的量)不正确的是(双选)( )
A.向1 L浓度均为0.1 mol·L-1的Ba(OH)2、NaAlO2混合液中加入0.1 mol·L-1稀硫酸
B.向含有0.1 mol·L-1 AlCl3和0.3 mol·L-1
NH4Cl的1 L混合液中加入0.1 mol·L-1
NaOH溶液
C.向含HCl的AlCl3溶液中滴加氨水
D.向AlCl3溶液中滴加过量氨水
【解析】 ①在Ba(OH)2、NaAlO2混合液中滴入稀硫酸,硫酸首先与Ba(OH)2发生中和反应,之后才与NaAlO2反应,因为在强碱液中不能形成Al(OH)3。当加入1 L 0.1 mol·L-1稀硫酸溶液时,产生0.1 mol BaSO4沉淀,而图中不符合此结果,A选项错。
③C选项正确;滴入的氨水先中和HCl,当HCl反应完毕后,再滴入氨水才有Al(OH)3沉淀生成,随着氨水的滴入,Al(OH)3逐渐增多,直至Al3+全部转化为沉淀。
④Al(OH)3在氨水中不溶解,所以向AlCl3溶液中滴加过量氨水一开始即会产生沉淀直至沉淀不再增加,D项错误。
【答案】 AD
巩固练习
2.将物质的量相等的Al2(SO4)3和(NH4)2SO4溶于水,形成V L混合溶液,向该混合溶液中逐滴加入某NaOH溶液(其物质的量浓度为混合溶液中两溶质的物质的量浓度之和),直至过量。下列各图示中,能正确表示加入NaOH溶液的体积(x)与生成沉淀的物质的量(y)的关系图是( )
再根据(NH4)2SO4+2NaOH===Na2SO4+2NH3·H2O可知,再加入V(NaOH)=V L,此过程中无沉淀生成,沉淀量不变。
接着发生的反应是:
Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O,再加入V(NaOH)=V L,此过程中Al(OH)3逐渐减小至消失。
高岭土的组成可表示为Al2Si2Ox(OH)y,
其中x、y的数值分别为( )
A.7、2 B.5、4
C.6、3 D.3、6
【解析】 在Al2Si2Ox(OH)y中Al呈+3价、Si呈+4价、O呈-2价、OH呈-1价,故3×2+4×2=2x+y,将各选项中数值代入验证,只有B符合。
【答案】 B
巩固练习
3.下表各组物质中,满足下图物质一步转化关系的选项是( )
解析:选C。A项中NaHCO3不能直接转化为Na;B项中Cu(OH)2不能直接转化为Cu;C项中C、CO、CO2三者之间的相互转化是中学阶段重要的三角转化;D项中SiO2不能直接转化为H2SiO3,H2SiO3也不能直接转化为Si。
4.铝土矿中常含有少量的SiO2和Fe2O3,写出实验室由铝土矿制取纯净Al2O3时需加入的试剂和反应方程式:
(1)加过量的________,过滤除去________,方程式为____________________________;
(2)加过量的_______ ,过滤除去 _______,方程式为___________________________;
(3)通入过量的_______,过滤得到______ ,方程式为____________________________;
(4)煅烧________可以得到纯净的Al2O3,方程式为______________________________。
解析:铝土矿的主要成分为Al2O3,首先加入盐酸将SiO2除去,再结合Al(OH)3两性将Fe3+除去。
课件46张PPT。专题3 从矿物到基础材料专题3 从矿物到基础材料第一单元 从铝土矿到铝合金专题3 从矿物到基础材料第一课时 从铝土矿中提取铝 铝的氧化物与氢氧化物自主学习
一、从铝土矿中提取铝
1.铝的存在
铝在自然界中主要以__________态存在,而__________是铝元素在地壳中的主要存在形式之一;要从________中提取铝,必须获得纯度较高的___________。
化合铝土矿铝土矿氧化铝2.从铝土矿制备铝的工艺流程
想一想
1.(1)在提取铝的过程中有两次过滤,其目的分别是什么?
(2)在提取铝的过程中,酸化时为什么通入过量的CO2?能不能用盐酸来代替CO2?
二、铝的氧化物与氢氧化物
1.氧化铝(Al2O3)
物理性质:____色固体、硬度______、熔点_____,常用于制造___________材料。
刚玉的主要成分是________________,硬度仅次于金刚石。红宝石、蓝宝石均是含少量杂质的___________。
白大高耐火α-氧化铝刚玉(2)化学性质——_______氧化物(写出下列反应离子方程式)
①与盐酸反应:
____________________________________。
②与NaOH溶液反应:
____________________________________。
2.氢氧化铝[Al(OH)3]
两性Al2O3+6H+===2Al3++3H2O(1)物理性质:_____色难溶于水的胶状物质,在水溶液中可形成胶体。
(2)化学性质——_________氢氧化物(写出下列反应的离子方程式)
A.实验步骤
a.向盛有AlCl3的溶液中滴加过量的氨水
白两性现象:_________________________。
离子方程式:
__________________________________.
b.将上述沉淀分成两份
Ⅰ.向其中一份中滴加盐酸
现象:______________________________。
离子方程式:Al(OH)3+3H+===Al3++
3H2O。
有白色胶状沉淀生成白色胶状沉淀溶解,溶液变澄清Ⅱ.向另一份中滴加NaOH溶液,然后通入CO2
现象:____________________
__________________________。
离子方程式:
__________________________________、
____________________________________。 白色胶状沉淀溶解,
溶液变澄清 后又变浑浊B.实验结论:________________________
____________________________________。
想一想
2.若以AlCl3为原料制备Al(OH)3时,选用氨水而不用NaOH溶液,为什么?
提示:Al(OH)3可溶于过量NaOH溶液中。
Al(OH)3既可与强酸反应又可与强碱反应,但不溶于弱碱和弱酸三、明矾的净水作用
1.复盐
(1)概念:由两种或两种以上_________和一种_______________组成的盐。
(2)举例:明矾的化学式为________________.
2.净水原理
阳离子阴离子KAl(SO4)2·12H2O自主体验
1.科学界公认铝的发现者、首先提取金属铝的人是德国化学家维勒。最先制取到纯净金属铝的人当推法国化学家德维尔。请分析铝土矿提取铝的各个反应,其中属于氧化还原反应的是( )
A.Al2O3与NaOH溶液反应
B.向NaAlO2溶液中通入CO2
C.Al(OH)3的分解
D.Al2O3的电解
解析:选D。A、B、C三个反应中均无化合价发生变化的元素;D项反应中的Al元素从+3价→0价、氧元素从-2→0价,故发生了氧化还原反应。
2.下列说法正确的是(双选)( )
A.在地壳中含量位于第一位的金属元素的金属性不如含量位于第二位金属元素的金属性强
B.冰晶石的主要成分为Na3AlF6
C.钻石、宝石、刚玉的主要成分均为Al2O3
D.苏打和小苏打分别是碳酸钠和碳酸氢钠的俗名
解析:选BD。地壳中含量位于前4位的金属元素依次是Al、Fe、Ca、Na,Al比Fe金属性强,A项不正确;B项正确;钻石主要成分为C(金刚石),宝石、刚玉的主要成分为Al2O3,C项不正确;D项正确。
3.除去MgO中的Al2O3可选用的试剂是( )
A.NaOH溶液 B.硝酸
C.浓硫酸 D.稀盐酸
解析:选A。探究导引
MgO、Al2O3、SO3均是氧化物,它们性质有何差异?(只是讨论与酸、碱的反应)
提示:MgO只与强酸反应、Al2O3既能与强酸反应又能与强碱反应、SO3只与强碱反应.
要点归纳
酸性氧化物、碱性氧化物和两性氧化物的比较
特别提醒
酸性氧化物、碱性氧化物、两性氧化物不一定能跟水发生反应。如:SO2、Na2O与水能迅速反应,MgO、CO2与水微弱反应,而
铝、铁的氧化物都不与水反应。
即时应用
1.下列物质中既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应的是( )
①Na2CO3 ②Al(OH)3 ③NH4HCO3 ④Al2O3
A.①②④ B.②③④
C.②④ D.①②③④
解析:选B。Na2CO3只能与盐酸反应;
Al2O3和Al(OH)3是两性化合物,既能与盐酸反应,又能与NaOH溶液反应;NH4HCO3
与盐酸反应放出CO2,与NaOH溶液反应放出NH3。
探究导引
向AlCl3溶液中加入NaOH溶液至浑浊变澄清,再加入稀盐酸至浑浊变澄清,以上变化有哪些反应发生?
要点归纳
即时应用 根据金属镁、铝工业提取的流程,比较它们在提取原理上的共同之处并画出相同流程。
【解析】根据镁、铝工业提取的流程可知,它们都是先富集生成氢氧化物,然后得到较纯的可电解物,最终都采用电解的方法获取.
【名师点睛】 同于一些金属矿物中金属元素含量较低,在实际工业生产过程中,常常先将矿物的有效成分进行富集,然后再进行冶炼。在冶炼的方法上,还要根据金属的活泼性,选择适当的方法。一般有电解法
(钾、钠、镁、铝等活泼性金属)、高温热还原法(铁、铜等)、直接煅烧(汞等)等方法。
现有A、B、C三种均含铝元素的无机化合物,它们之间的转化关系如下图(部分产物已略去)所示:
请写出B转化为C的所有可能的离子方程式____________________________________,
A与C反应的离子方程式___________________________________。
氢氧化铝两性的应用
【经典案例】 某校化学兴趣小组用下图所示过程除去AlCl3中含有的Mg2+、K+杂质离子并尽可能减少AlCl3的损失。请回答下列问题:
(1)写出混合物中加入足量氢氧化钠溶液时,溶液中发生反应的离子方程式:____________________________________。
(2)氢氧化钠溶液______(填“能”或“否”)用氨水代替,为什么?
____________________________________。
(3)①溶液a中存在的离子有
___________________________________;
②在溶液a中加入的物质A为________,反应的离子方程式为____________________;
课件40张PPT。第二课时 铝及铝合金自主学习
铝及铝合金
1.物理性质:铝是_______色金属,熔点660.4 ℃,密度2.7 g·cm-3,是电的___________。
2.主要用途:常用于制造___________,用于________、汽车、____________部件;做___________、炊具、建筑装饰材料等。
银白良导体轻质合金飞机轮船导线3.活泼金属单质的通性
(1)与非金属单质(氧气、氯气等)的反应(写出化学方程式):_____________________;
_______________________。
(2)与水的反应(高温条件且反应缓慢,写化学方程式):
__________________________________。
(3)与酸的反应(写出与盐酸反应的离子方程式):
________________________________。
4.化学特性
(1)与强碱溶液的反应(写出与NaOH溶液反应的方程式):
____________________________________。
(2)常温下遇____________________钝化。
2Al+6H+===2Al3++3H2↑2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑浓硝酸、浓硫酸(3)铝热反应(写出冶炼铁、铬的方程式):
____________________________________;____________________________________。
想一想
铝热反应为什么能发生?意义是什么?
提示:原因:(1)铝的还原性强,(2)生成Al2O3时会放出大量热。意义:冶炼高熔点金属。
5.铝合金
铝合金具有__________、______________、__________、__________简单、________、______________强、装饰效果好等特点,主要用于__________、__________________以及电子行业。
密度小强度高塑性好成本低抗腐蚀能力制造工艺建筑业交通运输业自主体验
解析:选AB。铝可与氧气在常温下发生反应;铝也能与氯气发生反应,所以A、B两项不正确。
2.除去镁粉中混有的少量铝粉,可选用的试剂是( )
A.稀盐酸 B.稀硫酸
C.氢氧化钠溶液 D.氨水
解析:选C。
3.下列物质中,属于合金的是( )
A.硬铝 B.铝箔
C.冰晶石 D.水银
解析:选A。合金是由两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合在一起而形成的具有金属特性的物质。硬铝是由Al、Cu、
Mg、Mn、Si等形成的合金,铝箔是Al,冰晶石是一种化合物,水银是Hg。
探究导引
铝既能与盐酸反应又能与强碱NaOH溶液反应,能说铝具有两性吗?为什么?
提示:不能说铝具有两性.铝是活泼的金属,铝之所以能够与NaOH溶液反应,是因为Al(OH)3具有两性,反应过程:Al先与H2O反应生成Al(OH)3和H2,Al(OH)3 能够溶于NaOH溶液中。
要点归纳(2)规律:
特别提醒即时应用
1.两份铝屑,分别与足量的盐酸和氢氧化钠反应,在相同状况下产生H2的体积比为1∶2,则这两份铝的质量比是( )
A.1∶1 B.1∶2
C.1∶3 D.2∶1
解析:选B。由于酸和碱足量,铝被完全消耗,反应产生的氢气的量由铝的量决定。根据铝和盐酸、氢氧化钠反应的方程式中铝和氢气的化学计量数的关系可知,两份铝的质量比为1∶2。
探究导引
向含1 mol AlCl3的溶液中通入氨气至过量,问生成氢氧化铝的物质的量与氨气的物质的量之间有何关系?能否用图像表示?
提示:当n(NH3)≤3 mol时,n(NH3)
=3n[Al(OH)3]。
当n(NH3)>3 mol时,n[Al(OH)3]=1 mol。
要点归纳
氢氧化铝沉淀量的图像大致可分为如下图所示的三类。图中纵坐标均为Al(OH)3沉淀的物质的量,横坐标为加入试剂的物质的量。
(1)图为向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液
O→A:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
A→B:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
(2)图为向盐酸酸化了的AlCl3溶液中滴加
NaOH溶液
O→A:NaOH+HCl===NaCl+H2O
A→B:AlCl3+3NaOH===Al(OH)3↓+3NaCl
B→C:Al(OH)3+NaOH===NaAlO2+2H2O
(3)图为向NaAlO2溶液中加入盐酸
O→A:NaAlO2+HCl+H2O===Al(OH)3↓+NaCl
A→B:Al(OH)3+3HCl===AlCl3+3H2O
即时应用
2.在硝酸铝和硝酸镁的混合溶液中,逐滴加入稀氢氧化钠溶液,直至过量。下列表示氢氧化钠加入量(x)与生成沉淀物的量(y)的关系图中正确的是( )
甲、乙两烧杯中各盛有3 mol·L-1的盐酸和氢氧化钠溶液100 mL,向两烧杯中分别加入等质量的铝粉,反应结束后测得生成的气体体积比为甲∶乙=1∶2,则加入铝粉的质量为( )
A.5.4 g B.3.6 g
C.2.7 g D.1.8 g
【思路点拨】 (1) 从反应原理分析;(2)比较两个量即n(HCl)与n(NaOH);(3)比较H2的体积并作出判断。
【解析】由6HCl+2Al===2AlCl3+3H2↑,2NaOH+2Al+2H2O===2NaAlO2+3H2↑可知,两份等质量的Al都完全反应时,生成的H2也等量,消耗的HCl与NaOH不等量。实际上HCl、NaOH同为0.3 mol,且生成H2的体积比为1∶2,所以HCl相对Al不足,
NaOH相对Al过量。生成H2的体积比为
1∶2,参加反应Al的质量比也为1∶2。与
0.3 mol HCl反应的Al为2.7 g,则与NaOH溶
液反应的Al为5.4 g,即加入铝粉的质量为
5.4 g。
【答案】 A
【名师点睛】 (1)首先分析题干给出的已知条件中的相等量是什么;(2)分析反应情况,判断与酸、与碱反应的相对量;(3)熟记要点一总结出来的规律。
向50 mL 1 mol·L-1的Al2(SO4)3溶液中加入100 mL的KOH溶液,充分反应后得
到3.9 g沉淀,则KOH溶液的物质的量浓度
可能是(双选)( )
A.1 mol·L-1 B.3 mol·L-1
C.1.5 mol·L-1 D.3.5 mol·L-1
【思路点拨】 得到3.9 g Al(OH)3沉淀有两种途径:(1)OH-未过量而直接得到;(2)OH-过量,先生成较多的Al(OH)3沉淀后又溶解一部分,所得Al(OH)3沉淀是3.9 g。
【解析】 方法一 根据Al3+的物质的量与Al(OH)3沉淀的物质的量比较可推测KOH溶液的两种情况:
【答案】 CD
【规律方法】 解答图像题要注意:
(1)与化学反应原理相结合;(2)确定横、纵坐标的含义;(3)分析图像中特殊点的意义,即起点、拐点、最终点的意义。
铝热反应
【经典案例】 铝热反应
原理可以应用在生产上,
如用于焊接钢轨等。实验
室铝热反应的实验装置
如右图:
(1)该实验步骤如下:用两张圆形滤纸分别
折叠成漏斗状,套在一起,使四周都有四层.把内层漏斗取出,在底部剪一个孔,用水润湿,再跟另一个漏斗套在一起,下面放置盛沙的________,把5 g炒干的氧化铁粉末和2 g铝粉混合均匀,放在漏斗中,上面加少量氯酸钾,并在混合物中间插一根镁条,用燃着的小木条点燃镁条,观察发生的现象.
(2)图中漏斗的材质是________(填“玻璃”或“纸”)。
(3)镁的作用是______________________。
(4)实验现象有:
①__________________________________;
②__________________________________;
③__________________________________。
(5)待熔融物冷却后,除去外层渣,仔细观
察,可以发现落下的是________珠。
(6)写出该反应的化学方程式:
____________________________________。
在冶金工业上也常用这一反应原理来冶炼________。
A.不活泼金属 B.较活泼金属
C.稀有金属 D.高熔点金属
课件63张PPT。第三单元 含硅矿物与信息材料专题3 从矿物到基础材料自主学习
一、硅酸盐矿物与硅酸盐产品
1.硅元素在自然界中以_____态形式存在,无_______态。
硅元素在地壳中的含量居第______位。
2.硅酸盐的表示方法
化合游离二3.硅酸钠
(1)物理性质:可溶于水,其水溶液俗称
__________________。
(2)化学性质:和盐酸、碳酸等反应生成白色的H2SiO3沉淀。(写化学方程式)
①HCl:____________________________
_____________________。
水玻璃2HCl+Na2SiO3===H2SiO3↓+2NaCl②少量CO2:__________________________
____________________________________。
(3)用途:①建筑业的黏合剂。②木材、纺织品的防腐剂和防火剂。
H2SiO3↓+Na2CO3CO2+H2O+Na2SiO3===想一想
保存Na2SiO3溶液时应注意什么?试说明原因。
提示:要密封保存且不能用带玻璃塞的试剂瓶。硅酸钠溶液会与二氧化碳发生反应而变质,所以要密封保存;硅酸钠有较强的黏性,也不能用磨口的玻璃瓶和玻璃塞,以免瓶口黏结。
4.硅酸盐工业产品
常见的硅酸盐工业产品有水泥、玻璃、陶瓷.
(1)水泥
主要原料:黏土、石灰石、石膏(注意:石膏的作用:______________________)。
主要设备:_________________。
生产原理:复杂的物理、化学变化。
主要成分:_____________________________.
调节水泥硬化速度水泥回转窑硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙主要性质:有________性,即细粉状水泥遇水后变为坚硬的固体。
主要用途:用于制造建筑材料。例如,水泥砂浆:水泥、沙子和水的混合物;混凝土:水泥、沙子和碎石的混合物。
(2)陶瓷
主要原料:黏土。
生产原理:复杂的物理、化学变化。
水硬生产过程:混合、成型、干燥、烧结、冷却.
主要特点:具有抗氧化性、抗酸碱腐蚀、耐高温、绝缘、易成型等优点。
主要用途:餐具、砖瓦、化学仪器、电绝缘器、工艺品等。
(3)玻璃
主要原料:石灰石、纯碱、石英。
主要设备:玻璃窑。
普通玻璃的组成:___________________。
Na2O·CaO·6SiO2二、二氧化硅与信息材料
1.二氧化硅(SiO2)
(1)存在:天然产透明的二氧化硅晶体俗称________,为无色透明的六棱柱状。另外,____________等的主要成分也是二氧化硅。
(2)用途:二氧化硅可用于制备___________等。
水晶石英、沙子光导纤维(3)物理性质:熔沸点___、硬度____,____溶于水。纯净的SiO2晶体是无色透明的固体。
(4)化学性质
SiO2的化学性质______活泼,但也能发生一些化学反应。SiO2是________氧化物,具有___________氧化物的某些性质。
①在常温下与强碱反应,生成盐和水。
SiO2+2NaOH===Na2SiO3+H2O
高大难很不酸性酸性3.硅晶体
硅晶体的熔点和沸点都很______,硬度也很_______。在常温下,单质硅比较稳定,与O2、Cl2、HNO3、H2SO4等都很难发生反应。
高大自主体验
1.下列属于硅酸盐材料的是( )
①水泥 ②玻璃 ③陶瓷 ④水晶
A.①③④ B.②③④
C.①②④ D.①②③
解析:选D。硅酸盐是由硅、氧和金属组成的化合物的总称;水晶的主要成分是SiO2,不属于硅酸盐。
2.根据水泥和玻璃的生产,总结出硅酸盐工业的一般特点是( )
①生成物是硅酸盐 ②反应条件是高温 ③含有硅的物质作原料 ④反应原理是一系列复杂的物理化学变化
A.①③ B.①②③
C.①③④ D.①②③④
解析:选D。硅酸盐工业的特点包含题干所述四项内容。
解析:选D。SiO2不与强酸反应,只能与酸中的氢氟酸反应。
探究导引1
硅酸盐和硅酸盐产品有何差异?
提示:硅酸盐是指由硅、氧、金属元素组成的一大类化合物,它是构成地壳岩石的主要成分,
自然界中存在的各种天然硅酸盐矿物约占地壳质量的5%;硅酸盐产品指的是硅酸盐材料,它是由以含硅的物质为原料,在高温条件下经过复杂的物理化学变化而制备的一种材料,人类制造出的第一种材料——陶瓷就是硅酸盐产品,硅酸盐材料也称为传统无机非金属材料。
探究导引2
如何用化学式表示硅酸盐?
提示:用金属氧化物·二氧化硅的形式表示.
要点归纳
(1)硅酸盐在自然界中的存在
硅酸盐是构成地壳岩石的主要成分,存在于地球的每一个角落,硅元素在地壳中总含量居第二位。
(2)硅酸盐的物理性质
硅酸盐绝大部分都难溶于水,常见的易溶于水的硅酸盐是Na2SiO3、K2SiO3等。硅酸盐都有较高或很高的熔点。
(3)硅酸盐的化学性质
①硅酸盐有很强的热稳定性,能耐高温。
②硅酸盐易跟酸发生反应。
由于硅酸是比碳酸还弱的酸,所以水玻璃(Na2SiO3)易跟碳酸(CO2+H2O)及更强的酸反应,生成难溶于水的硅酸,例如:
Na2SiO3+CO2+H2O===H2SiO3↓+Na2CO3
如硅酸钠:Na2SiO3、硅酸钙:CaSiO3等。此法一般用于组成较简单的硅酸盐。
②氧化物化学式法
如石棉(CaMg3Si4O12)可写为
CaO·3MgO·4SiO2.
特别提醒
用氧化物表示硅酸盐组成时,a.各元素的价态保持不变。b.各元素原子个数比不变。c.各氧化物的一般排列顺序为:较活泼金属的氧化物、较不活泼金属的氧化物、二氧化
硅、水。d.各氧化物之间用“·”隔开。
即时应用
1.下列溶液中加入氯化钡溶液生成白色沉淀,再加入稀硝酸振荡,白色沉淀不消失的是( )
①Na2SiO3 ②Na2CO3 ③Na2SO3 ④Na3PO4
A.①③ B.②④
C.①②④ D.①③④
解析:选A。BaCO3和Ba3(PO4)2均为白色沉淀,二者均溶于HNO3。BaSiO3溶于HNO3后生成H2SiO3白色沉淀,BaSO3溶于HNO3后生成BaSO4白色沉淀。
探究导引
硅的化学性质很稳定,为什么自然界中没有游离态的硅?
提示:硅是一种亲氧元素。
要点归纳
1.硅的制取、性质与用途
(1)硅的制取
自然界中没有游离态的硅,常见的化合态的硅有二氧化硅和硅酸盐等。工业上用碳在高温下还原二氧化硅的方法,制得含有少量杂质的粗硅,将粗硅在高温下跟氯气反应生成四氯化硅(SiCl4),四氯化硅经提纯后,再用氢气还原,就可以得到高纯度的硅。
(3)硅的用途
①用于制造硅芯片、集成电路、晶体管、硅整流器等半导体器件;
②制造太阳能电池;
③制造合金,如含硅4%(质量分数)的钢导磁性好,用于制造变压器的铁芯;含硅
15%(质量分数)的钢有良好的耐酸性。
2.二氧化硅
SiO2是典型的酸性氧化物,其有酸性氧化物的通性,在物理、化学性质方面与CO2有较大差异。
即时应用
2.关于地壳中含量占第一位与第二位的元素之间形成的化合物,下列说法正确的是( )
A.可溶于水,显酸性
B.它的化学性质不活泼
C.是酸性氧化物,不溶于任何酸
D.它的熔、沸点较低,物理性质类似于
CO2
解析:选B。地壳中含量居第一位、第二位
的元素分别是O、Si,它们形成的化合物是
SiO2,SiO2不溶于水,不和水反应,熔、沸
点较高,硬度较大,物理性质和CO2的差异
很大,故A、D均不正确。SiO2虽是酸性氧
化物,和很多酸不反应,但能和氢氟酸反应:
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O,故C不正确。
SiO2的化学性质比较稳定,B正确。
(Ⅰ)下列说法正确的是( )
A.制取水泥和玻璃的原料中均有纯碱
B.普通玻璃是电的绝缘体,这种透明的固体物质是混合物,无固定的熔点
?C.普通玻璃俗称水玻璃D.硅酸盐工业使用的每一种原料都含有硅
【解析】 制取玻璃的原料中有纯碱,而制取水泥的原料中没有纯碱,A不正确;普通玻璃的组成一般为Na2O·CaO·6SiO2,故玻璃属于混合物,没有固定的熔、沸点,B正确;普通玻璃和水玻璃的成分不同,水玻璃不是普通玻璃的俗名,C不正确;制取水泥和玻璃的原料中均有石灰石,石灰石中不含有硅,D不正确。
【答案】 B
(Ⅱ)普通玻璃中Na2SiO3∶CaSiO3∶SiO2=1∶1∶4(物质的量之比)。
(1)若以aNa2O·bCaO·mSiO2表示此玻璃的组成,则a∶b∶m=________。
(2)若要制备1000 kg上述玻璃,需要原料各多少千克?共可产生标准状况下的CO2气体多少升?
m(SiO2)=2092 mol×60 g·mol-1×6×10-3kg·g-1≈753.1 kg
V(CO2)=2092 mol×2×22.4 L·mol-1
≈9.37×104 L。
CO2的另一种求法:制1000 kg玻璃需原料:
221.8 kg+209.2 kg+753.1 kg=1184.1 kg,两者质量之差就是放出CO2的质量,可由此求出标准状况下CO2的体积。
【答案】 (1)1∶1∶6
(2)需要Na2CO3 221.8 kg,CaCO3 209.2 kg,
SiO2 753.1 kg;产生标准状况下的CO2 9.37×104 L。
【名师点睛】 (1)硅酸盐工业使用的原料中有含硅的物质,但不是每种物质都含有硅;硅酸盐产品都是混合物。
(2)解答本题的关键是熟悉制造玻璃的反应原理,并灵活运用守恒法和关系式法求解。本题易错在不能正确找出物质之间的关系和计算过程中产生错误。
(3)要学会“从相同点和不同点”来比较各
种硅酸盐工业;如:水泥和玻璃工业相同点
是:高温条件、原料中均有石灰石(且石灰石均是反应物)、产品中均有硅酸盐,不同点是:设备不同(窑和炉)、原料有差别、主要成分不同。
下列各单质和化合物之间有以下转化关系,而且各单质和化合物组成的元素皆为1~18号元素。
根据上述关系判断:
(1)单质A只可能是________(填名称)。
(2)单质B一定是________(填“金属”或“非金属”)单质。
(3)各化合物的化学式为:甲________,乙________。
(4)单质A和NaOH溶液反应的离子方程式为__________________________________。
(5)化合物乙与过量盐酸反应的离子方程式为__________________________________。
【解析】 突破点——“单质A能够与氢氧化钠溶液反应放出氢气”说明A只能是Al或Si中的一种;若假设是Al,化合物丁是
AlCl3,不符合丁失去化合物丙而得化合物甲的反应;所以判断A为Si,乙为Na2SiO3,丁为H2SiO3,甲为SiO2,B为O2,丙为H2O。
(4)非金属单质一般为非导体,但Si为半导体.
(5)SiO2是H2SiO3的酸酐,但它不溶于水,不能将它直接与水作用制备H2SiO3。
(6)酸性氧化物一般不与酸作用,但SiO2能跟HF作用:
SiO2+4HF===SiF4↑+2H2O。
(7)无机酸一般易溶于水,但H2SiO3难溶于水.(8)因H2CO3的酸性强于H2SiO3,所以在
Na2SiO3溶液中通入少量CO2能发生下列反应:
制取纯净硅
【经典案例】 晶体硅是一种重要的非金属材料,制备纯硅的主要步骤如下:
①高温下用碳还原二氧化硅制得粗硅;
③SiHCl3与过量H2在1000~1100 ℃反应制得纯硅。
已知SiHCl3能与H2O强烈反应,在空气中易自燃。
请回答下列问题:
(1)粗硅与HCl反应完全后,经冷凝得到的SiHCl3(沸点33.0 ℃)中含有少量SiCl4(沸点57.6 ℃)和HCl(沸点-84.7 ℃),提纯SiHCl3采用的方法是______________________。
(2)用SiHCl3与过量H2反应制备纯硅的装置如下图(热源及夹持装置略去):
①装置B中的试剂是________。装置C中的烧瓶需要加热,其目的是____________________________________。
?②反应一段时间后,装置D中观察到的现象是__________________,装置D不能采用普通玻璃管的原因是____________________,装置D中发生反应的化学方程式为____________________________________。
③为保证制备纯硅实验的成功,操作的关键是检查实验装置的气密性,控制好反应温度以及________________________________。
④为鉴定产品硅中是否含微量铁单质,将试样用稀盐酸溶解,取上层清液后需再加入的试剂是(填写字母代号)________。
a.碘水 b.氯水 c.NaOH溶液
d.KSCN溶液 e.Na2SO3溶液
由于反应温度很高,为避免普通玻璃软化,选用石英玻璃。因SiHCl3在空气中易自燃,故操作时注意用H2排尽装置内的空气。检验是否存在Fe2+应用氯水和KSCN溶液。课件40张PPT。第二单元 铁、铜的获取及应用专题3 从矿物到基础材料第一课时 从自然界获取铁和铜自主学习
一、铁、铜在自然界中的存在
1._______器时代约在6000年前,________时代约在2500年前。
2.铁、铜在自然界中的存在
青铜铁器化合态Fe3O4CuFeS2化合态CuCO3·Cu(OH)2Fe2O3想一想
1.青铜器时代、铁器时代均已成为历史,为什么说铁、铜仍然是重要的基础金属材料呢?
提示:在当代日常生活中,铁、铜应用仍然十分广泛,在国民经济的发展中起着举足轻重的作用。
二、铁、铜的冶炼
1.炼铁
(1)基本反应原理(用化学方程式表示):
____________________________________。
利用__________反应,在高温下,用_________
(主要是CO)从铁矿石中把铁还原出来。
(2)原料:______________________________等。
氧化还原还原剂铁矿石、焦炭、空气、石灰石(3)设备:____________________。
(4)炼铁的主要反应过程:
①产生还原剂的化学方程式:
____________________________________。
②还原铁矿石的化学方程式:
____________________________________。
炼铁高炉③造渣(除脉石)的化学方程式:
____________________________________,____________________________________。
(5)产物:_______、____________________、________________________。
(6)将生铁进一步炼制,可得到用途更广泛的含碳0.03%~2%的______________。
生铁废气(N2、CO、CO2)炉渣(CaSiO3等)钢想一想
2.高炉炼铁中焦炭与石灰石的作用各是什么?
提示:焦炭的作用是作燃料提供大量的热和形成炼铁的还原剂.石灰石的作用是作熔剂,降低SiO2的熔点,用来除去难熔化的SiO2.
2.铜的冶炼
(1)工业炼铜流程
Fe+CuSO4===FeSO4+CuCuSO4自主体验
1.下列说法正确的是(双选)( )
A.青铜器时代、铁器时代均已远离我们几千年,铜、铁不是重要的金属材料
B.当代使用的铜和铁大都是经过物理方法获取的
C.自然界中铁主要以磁铁矿、赤铁矿、黄铁矿等化合态形式存在
D.生铁不如钢的用途广泛
解析:选CD。铁与铜在当代仍然是重要的基础金属材料,A项不正确;当代使用的铁、铜大都是通过化学方法获取的,B项不正确。
2.制造货币,应该根据下列哪些性质而选材(双选)( )
A.从化学性质来看,金属材料化学性质应稳定
B.从物理性质来看,金属材料应有较低的熔点
C.从物理性质来看,金属材料应有一定的强度、硬度
D.制造货币的金属本身的价值应高于货币的面值
解析:选AC。B项,货币金属熔点过低,不便于贮藏,不正确;D项,若金属本身的价值高于货币的价值,可能无法流通,不正确。
3.下列化合物中,金属的质量分数最高的是( )
A.磁铁矿(Fe3O4)
B.赤铁矿(Fe2O3)
C.黄铁矿(FeS2)
D.孔雀石[Cu2(OH)2CO3]
解析:选A。按相对原子质量比上相对分子质量直接计算即可。
探究导引
已知Fe3+能将I-氧化成单质I2,氢碘酸是比盐酸还强的酸,请你写出FeO、Fe2O3、
Fe3O4分别与氢碘酸反应的离子方程式。
提示:Fe3O4从组成上可看成Fe2O3·FeO,要注意Fe2O3中Fe3+可将I-氧化成I2。
FeO+2H+===Fe2++H2O;
Fe2O3+6H++2I-===3H2O+2Fe2++I2;
Fe3O4+8H++2I-===4H2O+3Fe2++I2。
要点归纳
铁的氧化物的种类、组成及性质
即时应用
1.用足量的CO还原11.6 g金属氧化物,将生成的气体通入足量的澄清石灰水中,得到20 g沉淀,则该氧化物是(双选)( )
A.FeO
B.Fe2O3
C.Fe3O4
D.FeO与Fe2O3组成的混合物
探究导引
欲从金属化合物中获取金属单质,需采取什么措施?
提示:金属化合物(MXn)中金属元素(M)一定显正价,欲将其转化成单质必须利用比该金属还原性强的还原剂将其还原出来或利用电解(最强的氧化还原手段)的方法获得。
要点归纳
1.金属冶炼的一般方法
(1)金属冶炼方法的选择与金属的活泼性有关.
②热还原法:在金属活动性顺序表中处于锌和铜之间的大部分金属,通常是通过在高温下用还原剂(常用还原剂有C、H2、CO和活泼金属铝等)将金属从其化合物中还原出来,这种方法叫热还原法。
③电解法:对于一些极活泼金属(如金属钠等)采用一般的还原剂很难将它们还原出来,工业上常用电解熔融态的盐、金属氧化物等进行冶炼。
(2)第二步:金属的冶炼。利用氧化还原反
应的原理,在一定条件下,用还原剂把金属矿物中的金属离子还原为金属单质的过程。主要的方法有电解法、热还原法、热分解法等。
(3)第三步:金属的精炼。采用适当的方法
提炼出纯金属。我们可用电解的方法提炼金属铜等。
即时应用
2.我国古代曾用火烧孔雀石和焦炭混合物的方法炼铜。孔雀石的主要成分是CuCO3·Cu(OH)2,这种冶炼铜的方法是
( )
A.焦炭还原法 B.湿法炼铜
C.铝热还原法 D.电解冶炼法
解析:选A。孔雀石受热发生分解反应生成了氧化铜、CO2和H2O,生成的氧化铜被混合物中的焦炭还原而生成了铜。
高炉炼铁的生产中,下列说法正确的是( )
A.焦炭和一氧化碳都是还原剂
B.采用富氧空气可以得到纯铁
C.加石灰石的目的主要是为了得到CO2
D.用于冶炼生铁的矿石主要有磁铁矿、赤铁矿和黄铁矿
【解析】 高炉炼铁的生产中,焦炭燃烧生成二氧化碳,二氧化碳再和焦炭反应生成一氧化碳,一氧化碳还原铁的氧化物,这些反应中焦炭和一氧化碳都是还原剂,A正确;采用富氧空气是为了焦炭能充分燃烧,B不正确;加石灰石的目的主要是为了造渣,
C不正确;黄铁矿中铁的含量低,一般不用于冶炼生铁,D不正确。
【答案】 A
【规律方法】(1)选择金属的冶炼方法时,首先要考虑金属在自然界中的存在形态及金属的活动性,然后再根据具体情况综合选择.有些不活泼金属如Au、Pt在自然界中以游离态存在,一般用淘取法富集。
(2)不是任何金属矿物都适合冶炼金属,如黄铁矿的主要成分是FeS2,若硫的含量高于百分之五十,对硫而言称之为富矿,而铁的含量小于百分之五十,对铁而言称之为贫矿,所以适用于提炼硫不适合直接炼铁,但在提取硫时生成的Fe2O3对铁而言是富矿,可用于炼铁。
工业炼铜
【经典案例】铜在自然界多以+1价矿石存在,在固态特别是高温下,+1价铜的化合物比+2价稳定。用辉铜矿(Cu2S)炼铜的方法之一是:①将一定量的矿石高温通空气焙烧,生成两种氧化物。②将焙烧过的矿石加上比原矿石的质量少一半的未经焙烧过的矿石,混合后隔绝空气再进行高温煅烧,结果得到金属铜和一种具有刺激性气味的气体。写出这两个反应的化学方程式。
①__________________________________;
②__________________________________。
【解析】 由题意知:高温下+1价比+2价稳定,写第一个化学方程式时,要注意到这一点。从①可知焙烧过的矿石是Cu2O,且与原Cu2S的物质的量相同。据②步再加上比①步矿石质量少一半的矿石(Cu2S)反应,得出Cu2O和Cu2S的物质的量的比为2∶1。再根据生成铜和一种具有刺激性气味的气体(SO2)可写出第二个方程式。
课件55张PPT。第二课时 铁、铜及其化合物的应用自主学习
一、铁及其化合物的性质及应用
1.铁的物理性质
银白色,有金属光泽,可被磁铁吸引,是热和电的良导体。
2.铁的化学性质(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)
①与O2反应:_______________________。
②与Cl2反应:_______________________。
(2)与酸反应
①强氧化性酸:常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中_____________。
②非氧化性酸:______________________。(用离子方程式表示)
钝化Fe+2H+===Fe2++H2↑(3)与盐溶液反应(用离子方程式表示)
①与CuSO4溶液:_______________________.
②与FeCl3溶液:_____________________。
3.Fe3+的检验
(1)试剂:__________________。
(2)现象:溶液变为___________色。
(3)离子方程式:
____________________________________。
Fe+Cu2+===Fe2++CuFe+2Fe3+===3Fe2+KSCN溶液Fe3++3SCN-===Fe(SCN)3血红4.Fe2+、Fe3+的相互转化
棕黄浅绿无明显变化棕黄蓝无明显变化无明显变化变成血红色想一想
1.(1)为什么可用铁制容器盛放浓硫酸和浓硝
酸?
(2)铁与哪些物质反应生成+3价或+2价呢?
(3)为什么存放亚铁盐溶液时,向溶液中加入少量铁屑?
提示:(1)常温下铁在浓硫酸、浓硝酸中钝化.故在常温时可用铁制容器储存或运输浓硫
酸、浓硝酸。
(2)铁跟氧化性较弱的氧化剂(如盐酸、硫酸铜溶液等)反应转化为+2价铁的化合物。铁跟氧化性较强的氧化剂(如氯气、硝酸等)反应转化为+3价铁的化合物。
(3)Fe2+有较强的还原性,其对应的盐或氢氧化物在空气中放置时很容易被氧气氧化而变质,故向溶液中加入少量铁屑。
5.应用
(1)铁合金是重要的应用广泛的金属材料。
(2)铁元素是维持生命活动不可缺少的微量
元素,人体缺铁会引起贫血等疾病。
(3)铁的化合物
①Fe2O3可以制防锈油漆、红色颜料。
②氯化铁、硫酸亚铁可作净水剂。
③Fe3O4可作磁性材料。
④_______溶液可制作印刷电路板的腐蚀液.
氯化铁二、铜的性质及应用
1.物理性质
紫红色,有金属光泽,具有良好的导电、导热性和延展性。
2.化学性质
(1)与非金属单质反应(用化学方程式表示)
①与O2反应:________________________。
②与Cl2反应:_______________________。
(2)与盐反应(用离子方程式表示)
①与AgNO3溶液:
___________________________________。
②与FeCl3溶液:
____________________________________。
Cu+2Ag+===2Ag+Cu2+Cu+2Fe3+===2Fe2++Cu2+想一想
2.(1)如何除去FeSO4溶液中含有的少量CuSO4?
(2)Fe2+、Fe3+、Cu2+的氧化性强弱关系如何?试用离子方程式说明。
提示:(1)加铁屑。(2)Fe3+>Cu2+>Fe2+
(2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+,Fe+Cu2+===Fe2++Cu)。
3.应用
(1)单质铜可以制导线、水管、电器仪表等.
(2)铜盐可以杀菌。
(3)Cu2O可以作玻璃、搪瓷的红色颜料。
自主体验
解析:选B。Fe3O4、Cu2(OH)2CO3、CuO均能与盐酸发生反应。
2.下列关于Fe2+和Fe3+的叙述中,错误的是(双选)( )
A.Fe2+的水溶液为浅绿色
B.Fe3+的水溶液为蓝色
C.Fe3+具有氧化性,Fe2+既具有氧化性又具有还原性
D.Fe3+溶液中滴入含SCN-的溶液,立即出现血红色沉淀
解析:选BD。Fe3+与SCN-反应产物为
Fe(SCN)3,是血红色溶于水的物质。
3.要证明某溶液中不含Fe3+,而可能含Fe2+,进行如下实验操作时,最佳顺序是( )
①加足量新制氯水 ②加足量KMnO4溶液 ③加少量KSCN溶液
A.①② B.③②
C.③① D.①②③
提示:(1)除去FeCl3中的FeCl2应滴加氯水;
(2)除去FeSO4中的Fe2(SO4)3应加铁屑。
要点归纳
1.“铁三角”是指Fe、Fe2+、Fe3+相互转化的三角关系
(1)Fe遇强氧化剂被氧化成Fe3+。
(2)Fe遇弱氧化剂被氧化成Fe2+。
(3)Fe只有还原性;Fe3+只有氧化性;Fe2+既有氧化性又有还原性,以还原性为主。
(4)常见氧化剂的氧化性强弱顺序为:
Cl2>Br2>Fe3+>I2>S
Ag+>Fe3+>Cu2+>Fe2+
(3)Fe3+与Fe2+的检验
①Fe3+
a.加入OH-(强碱)→红褐色沉淀
b.加入KSCN→血红色溶液
②Fe2+
a.加入OH-→白色沉淀→迅速变为灰绿色→红褐色
b.加入KSCN→不变色→滴加氯水后迅速变为血红色
即时应用
1.将Na2O2投入到FeCl2溶液中,可以观察到的现象是( )
①生成白色沉淀 ②生成红褐色沉淀 ③有无色气体产生
A.①② B.①③
C.②③ D.①②③
解析:选C。Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,同时将Fe2+氧化成Fe3+,Fe3+与OH-反应生成红褐色沉淀。
探究导引
将铁屑加入FeCl3与CuCl2的混合液中,可能发生哪些反应,最终溶液中含有的金属离子有哪些?
提示:按先后顺序发生的反应为:
①Fe+2Fe3+===3Fe2+
②Fe+Cu2+===Fe2++Cu
最终溶液中含有的离子可能是①Fe3+、
Fe2+、Cu2+,
②Fe2+、Cu2+,③Fe2+。
要点归纳
以a mol Fe3+、b mol Cu2+、c mol Fe和d mol Cu混合于同一溶液中为例讨论。
(1)可能发生的反应:
①2Fe3++Fe===3Fe2+
②2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+
③Fe+Cu2+===Fe2++Cu
(2)从发生的化学反应来讨论:
即时应用
2.将Cu片放入0.1 mol·L-1 FeCl3溶液中,反应一段时间后取出Cu片,溶液中
c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3,则Cu2+与Fe3+的物质的量之比为( )
A.3∶2 B.3∶5
C.4∶3 D.3∶4
解析:选D。Fe3+具有强的氧化性,可以与Cu反应生成Fe2+和Cu2+,由2Fe3++Cu
===2Fe2++Cu2+得n(Fe2+)=2n(Cu2+),代入c(Fe3+)∶c(Fe2+)=2∶3中,可得
n(Fe3+)∶2n(Cu2+)=2∶3,所以
n(Cu2+)∶n(Fe3+)=3∶4。
根据下列框图回答问题(答题时,化学方程式中的M、E用所对应的元素符号表示):
(1)写出M溶于稀H2SO4和H2O2混合液的化学方程式:____________________________。
(2)某同学取X的溶液,酸化后加入淀粉-KI溶液,变为蓝色,写出与上述变化过程相关的离子方程式:______________________、________________________。
(3)写出Cl2将Z氧化为K2EO4的化学方程式:
__________________________________。【思路点拨】 (1)寻找突破点——红色金属是Cu;
(2)依据框图线索确定各物质。
【解析】 由题目“红色金属”结合“蓝色溶液”及转化关系,很容易确定M是Cu,E是Fe。相关各物质分别为:
MSO4为CuSO4;X为FeSO4;Y为Fe2(SO4)3;Z为Fe(OH)3;K2EO4为K2FeO4。在写方程式时要注意元素守恒和原子守恒。
【答案】 (1)Cu+H2O2+H2SO4===CuSO4+2H2O
(2)4Fe2++O2+4H+===4Fe3++2H2O
2Fe3++2I-===2Fe2++I2
(3)10KOH+3Cl2+2Fe(OH)3===2K2FeO4+6KCl+8H2O
【名师点睛】 (1)铁及其化合物
(2)铜及其化合物
(3)解答框图题关键点是要寻找突破点——
①在题干中找,②在框图中找,③在问题中
找;主要依据①特殊的物理性质,②特征反应寻找。
把等物质的量的Cu、Fe和Zn粉投入一定量的FeCl3溶液中,充分反应后:
(1)若取出部分溶液,加入几滴KSCN溶液,显血红色,那么溶液中存在的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+、Cl-,金属粉末有无剩余?_____________________________;
(2)若溶液显蓝色,加入KSCN溶液不显血红色,那么溶液中存在的离子有__________,可能存在的金属粉末物质是________;
(3)若加入铁粉的质量反应前后没有改变,那么溶液中存在的离子有Zn2+、Fe2+、Cl-,各种离子的物质的量之比是________;
(4)若加入的金属还有Zn粉剩余,那么溶液中存在的离子有Zn2+、Cl-,粉末的质量在反应后比反应前______(填“增大”或“减少”)。
【解析】 金属的还原性:Zn>Fe>Cu,与FeCl3溶液反应的先后顺序为①Zn+2Fe3+===Zn2++2Fe2+,②2Fe3++Fe===3Fe2+,③2Fe3++Cu===2Fe2++Cu2+。若Zn粉过
量,Fe、Cu不能参加反应,且过量的Zn会将溶液中Fe2+还原成Fe单质,④Zn+Fe2+
===Zn2++Fe,仅发生反应①和④。
(1)反应后溶液中加KSCN溶液显血红色,说明FeCl3没反应完,金属全部参加反应,无剩余.发生的反应有①、②和③,溶液中存在的离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+、Zn2+和Cl-。
(2)反应后溶液呈蓝色,加入KSCN溶液不显血红色,说明Fe3+全部参加反应,Zn、Fe反应完全,Cu全部或部分参加反应。溶液中存在的离子有Cu2+、Fe2+、Zn2+和Cl-。可能存在的金属粉末是Cu。
(3)若加入铁粉的质量在反应前后没有变化,说明 Fe粉没有参加反应,也没有发生Zn粉置换出Fe的反应,即Zn恰好与Fe3+反应完
全;
Zn+2FeCl3===ZnCl2+2FeCl2
1 mol 1 mol 2 mol
所以溶液中n(Zn2+)∶n(Fe2+)∶n(Cl-)=
1∶2∶6。
(4)若加入的金属中还有Zn粉剩余,仅发生反应①和④,Fe、Cu均未参加反应。溶液中存在的离子有Zn2+和Cl-,过量的Zn将溶液中的Fe2+(来自Fe3+被Zn的还原)还原,由Zn+Fe2+===Zn2++Fe知,溶解65 g Zn析出56 g Fe,且反应①也消耗了Zn,所以金属粉末质量在反应后比反应前减少。
【答案】 (1)无剩余 (2)Cu2+、Fe2+、Zn2+、Cl- Cu
(3)1∶2∶6 (4)减少
【规律方法】 一种氧化剂遇到多种还原剂时,还原性强的物质首先发生反应,依次类推;一种还原剂遇到多种氧化剂时,氧化性强的物质首先发生反应,依次类推。搞清楚发生反应的顺序是解答这类问题的关键。
Fe(OH)2的制备
由于Fe(OH)2很容易被空气中的O2或溶液中溶有的少量O2所氧化,所以制取Fe(OH)2要求在无氧气的环境下反应。
【经典案例】 (Ⅰ)在下图的装置中,当容器A中的反应开始后,再分别进行下列操作:
(1)若弹簧夹C打开,B容器中有什么现象发生?________________________________
____________________________________。
(2)若弹簧夹C一直关闭,容器A中的反应在进行时,B容器有什么现象发生?____________________________________;
写出B容器中有关反应的化学方程式:
____________________________________. (3)若先打开弹簧夹C一段时间,容器A中的反应还在进行时,再关闭弹簧夹C一会儿,B容器中有什么现象发生?
____________________________________.(Ⅱ)在如右图所示装置中,用NaOH
溶液、铁屑、稀H2SO4等试剂制备白
色的Fe(OH)2沉淀。
(1)在试管Ⅰ中加入的试剂是________________________________。
(2)在试管Ⅱ中加入的试剂是________________________________。(3)为了制得白色Fe(OH)2沉淀,在试管Ⅰ和Ⅱ中加入试剂,打开止水夹,塞紧塞子后的实验步骤是__________________________。
(4)这样生成的Fe(OH)2沉淀能较长时间保持白色,其理由是______________________。
【解析】 (Ⅰ)这是一道综合Fe2+的性质和实验操作的实验题,解答该题必须明确:当B容器中空气未排尽时,NaOH与FeSO4反应的产物Fe(OH)2只能短暂存在;但当通入H2一段时间后,B容器中空气已排净,生成的Fe(OH)2能较长时间存在.
(Ⅱ)两支试管,试管Ⅱ是开口式,无法用产生的气体将溶液压入试管Ⅰ中,所以制取FeSO4应在试管Ⅰ中,而在试管Ⅱ中盛不含O2的NaOH溶液。当Fe与稀H2SO4放入试管Ⅰ后,产生的H2可从试管Ⅰ内短管处排出试管Ⅰ内空气,经过打开的止水夹通入试管Ⅱ中,再排尽试管Ⅱ内空气。然后关闭止水夹,试管Ⅰ内产生的H2无法逸出,H2将试管Ⅰ内FeSO4溶液通过长导管压入试管Ⅱ内,在压液过程中,液体都处于H2环境,从而避免了被空气中的O2氧化,使得Fe(OH)2能保存较长时间。
【答案】 (Ⅰ)(1)容器B中的导管口有气泡冒出
(2)容器A中溶液进入容器B,容器B有白色沉淀生成,沉淀迅速变为灰绿色,最后变成红褐色
2NaOH+FeSO4===Fe(OH)2↓+Na2SO4,
4Fe(OH)2+O2+2H2O===4Fe(OH)3
(3)开始时容器B中的导管口有气泡冒出,弹簧夹关闭后,容器A中溶液进入容器B,有白色沉淀(氢氧化亚铁)生成且较长时间不变色
(Ⅱ)(1)稀H2SO4、铁屑 (2)NaOH溶液
(3)检验试管Ⅱ出口处排出的氢气的纯度,当排出的H2纯净时,再夹紧止水夹
(4)试管Ⅰ中反应生成的H2充满了试管Ⅰ和试管Ⅱ,且外界空气不容易进入
课件53张PPT。专题优化总结专题4 硫、氮和可持续发展一、硫及其化合物间的转化关系
二、氮及其化合物间的转化关系
1.具有漂白作用的物质,按其漂白原理可分为三类:
(1)氧化型:即漂白剂本身是一种强氧化剂,它可以将有机色质内部的“生色团”(实际上是一种特殊的化学键)破坏掉而使之失去原有的颜色,这种漂白是彻底的、不可逆的.
此类物质有HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、
HNO3、H2O2、O3等强氧化性物质。
(2)加合型:即漂白剂与有机色质内部的“生色团”发生加成反应,使有机色质失去原有的颜色,但是如果加热或受到其他一些因素的影响,漂白剂从有机色质中脱离,使之又恢复原有的颜色,这种漂白是可逆的、不彻底的,如SO2使品红溶液褪色,加热又恢复原有的颜色(SO2不漂白酸碱指示剂)。
(3)吸附型:某些固体物质本身没有氧化性,也不能和有色物质发生化学反应,但这些物质的固体疏松、多孔,具有较大的比表面积,可以吸附某些其他有色物质,这种漂白称为吸附性漂白,实质发生了物理变化,如活性炭等。
2.HClO和SO2的漂白原理、现象及漂白效果的比较
HClO具有强氧化性,能将有色物质氧化成无色物质,此时无色物质不能恢复成原来的颜色。SO2的漂白是SO2先跟水反应生成H2SO3,H2SO3又跟有色物质结合成不稳定
的无色物质,在一定条件下(如加热、光照
等)又能恢复成原来的颜色。
HClO能漂白的物质种数多,SO2能漂白的物质种数较少,SO2能漂白的常见物质有品红、纸浆、毛、丝、草帽等。
Cl2和SO2通入品红溶液和石蕊试液的现象对比如下:
将Cl2和SO2混合后,混合物的水溶液漂白能力将减弱,甚至可能完全丧失,因为发生反应:
Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
当n(Cl2)∶n(SO2)=1∶1时,混合物没有漂白性,只有酸性。
特别提醒
漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定能使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4酸性溶液褪色)。
某学校课外活动小组利
用图示装置分别做如下实验:
在试管中注入某无色溶液,
加热试管,溶液颜色逐渐变
深至红色,冷却后恢复无色,则原溶液可能是________溶液;加热时溶液由无色逐渐变红的原因是__________________________。
【解析】 注入的溶液是无色的,当加热时溶液颜色由无色逐渐变深至红色,说明加入的溶液为SO2漂白后的品红溶液;当加热时,不稳定的无色加合物分解放出SO2气体,溶液变为红色;冷却时SO2又溶解于品红溶液中使其褪色。
【答案】 SO2漂白后的品红溶液 不稳定的加合物受热分解放出SO2气体
巩固练习
1.已知:①SO2中S元素的化合价为+4价,既可以升高为+6价,又可以降低为0价,因此SO2既有氧化性又有还原性。SO2能与氯
水、溴水、碘水等发生如下类型的反应:
SO2+X2+2H2O===2HX+H2SO4(其中X2表示Cl2、Br2、I2)。
②SO2具有漂白性:SO2能与某些有机色质化合生成不稳定的无色物质,该无色物质在受热条件下又会变为原来的有色物质,但SO2不能漂白酸碱指示剂。
根据以上信息,回答下列问题。
(1)二氧化硫能使浸过溴水的滤纸褪色,这说明了( )
A.SO2的漂白性 B.溴的挥发性
C.SO2的氧化性 D.溴的氧化性
(2)将二氧化硫通入品红溶液,可以看到___
_______,这体现了二氧化硫的_______性;将氯气通入另一份品红溶液,可以看到____
________,这是因为__________________。
(3)若在相同状况下,将1体积SO2和1体积Cl2同时通入品红溶液,可观察到品红溶液( )
A.立刻褪色 B.慢慢褪色
C.先褪色,后复原 D.颜色不褪
(4)上述现象的原因是___________(用离子方程式表示)。
解析:题中信息告诉我们,二氧化硫漂白的
对象首先是有机物,二氧化硫使溴水褪色不
能说明二氧化硫有漂白性,只能说明二氧化
硫有还原性,溴有氧化性。等物质的量的SO2
与Cl2同时通入品红溶液中,可观察到颜色不
会褪去,而会发生反应SO2+Cl2+2H2O===
H2SO4+2HCl,该反应快、彻底,而生成的
H2SO4和HCl无漂白性。
1.考试的重点有氧气、臭氧和硫单质的物理性质和化学性质、硫及其化合物之间的相互转化关系等。对于硫化氢、二氧化硫主要考查其还原性,如硫化氢与氧气反应前后的体积变化、硫化氢与氧气反应的有关图像分析等,同时还会涉及二氧化硫的漂白性以及酸性氧化物的通性。
浓硫酸的性质、硫酸根离子的检验、硫酸工业与环境保护等也是常考点。
2.硫元素发生氧化还原反应的规律
(1)邻位转化规律——就近找化合价
硫元素的主要化合价有-2、0、+4、+6,当硫元素与其他元素之间发生氧化还原反应时,硫元素的化合价一般向着它邻近的价态变化。
【解析】 需要加入还原剂才能实现的反应应为氧化剂发生的还原反应,根据“还原剂升失被氧化,氧化剂降得被还原”推得答案,同时注意硫单质的歧化反应,即从S→Na2S 不一定需要加入还原剂,此变化也可实现。
【答案】 B
巩固练习
2.某研究小组用MnO2和浓盐酸制备Cl2时,利用刚吸收过少量SO2的NaOH溶液对其尾气进行吸收处理。
(1)请完成SO2与过量NaOH溶液反应的化学方程式:SO2+2NaOH===____________。
(2)反应Cl2+Na2SO3+2NaOH===2NaCl+Na2SO4+H2O中的还原剂为________。
②设计实验方案,进行实验。请写出实验步
骤以及预期现象和结论。限选实验试剂:3
mol·L-1 H2SO4、1 mol·L-1 NaOH、0.01
mol·L-1 KMnO4、淀粉-KI溶液、紫色石蕊
试液。
1.涉及含氮化合物的题目在高考中出现率极高,尤其是NOx对环境和人体健康的影响,
NH3、铵盐、硝酸的性质几乎年年出现。上述内容一般以选择题、填空题和框图题等形式进行考查。
2. 学习氮的化合物中存在的误区
在学习氮的化合物的过程中,往往只注意一些规律性的东西,而忽略了其中的特殊性,从而导致思维认识误区。
误区一 氮气的化学性质不活泼,故氮元素是不活泼的非金属元素。
辨析:判断元素非金属性的强弱可以从其气态氢化物的稳定性、
最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱等方面进行。常温下氨很稳定,不易分解(或者硝酸是强酸),故氮元素是活泼的非金属元素。
误区二 氨水中含量最多的粒子是NH3分子;氨水中溶质的浓度越大,则溶液的密度也越大。
某兴趣小组用下图所示装置探究氨的催化氧化:
(1)氨催化氧化的化学方程式为
___________________________。
(2)为保证在装置4中观察到红棕色气体,装置3应装入________;若取消3,在4中仅观察到大量白烟,原因是________________。
(3)为实现氨催化氧化,也可用装置5替换装置_____________(填装置代号);化合物X为
____________(只写一种),Na2O2的作用是____________________________________。
【解析】本题是一道综合性较强的实验题。氨的催化氧化,首先要制备NH3和O2,可得出装置1的作用:制备NH3和O2。在装置2中NH3和O2在催化剂、加热条件下,反应生成NO和H2O。
(2)利用装置3除去H2O与NH3,在装置4中NO被氧化为NO2。若取消装置3,在装置4中NO与O2反应生成NO2,NO2与水反应生成HNO3,NH3与HNO3反应生成了NH4NO3。
(3)装置5是制备NH3和O2。
巩固练习
3.下列各项叙述正确的是(双选)( )
A.浓硝酸中滴入紫色石蕊试液,微热,溶液先变红,后褪色
B.Al(OH)3与浓硝酸反应表现了浓硝酸的酸性
C.FeO与浓硝酸反应属于复分解反应
D.单质炭和浓硝酸加热,生成的气体为CO2和NO的混合物
解析:选AB。浓硝酸的特性是强氧化性和不稳定性,根据硝酸的通性和特性逐项分析进行判断。浓硝酸具有强氧化性,表现在能使石蕊试液褪色,能与金属单质、非金属单质反应,能与还原性离子如Fe2+等反应.硝酸的酸性表现在能使石蕊试液变红,能与碱、碱性氧化物反应生成盐和水。A项表现了浓硝酸的酸性和强氧化性;
B项是中和反应,只表现硝酸的酸性;C项应是氧化还原反应,FeO被氧化;D项,生成的气体为CO2和NO2。
4.对实验Ⅰ~Ⅳ的实验现象预测正确的是(双选)( )
A.实验Ⅰ:液体分层,下层呈无色
B.实验Ⅱ:烧杯中先出现白色沉淀,后溶解
C.实验Ⅲ:试管中溶液颜色变为血红色
D.实验Ⅳ:放置一段时间后,饱和CuSO4溶液中出现蓝色晶体
解析:选CD。A项,CCl4的密度比水大,上层为水层,呈无色,下层为CCl4层,呈紫红
色;B项,Al(OH)3不能溶于弱碱;C项,
Fe3+和SCN-结合成Fe(SCN)3,而显血红色;
D项,CaO不断吸收试管中的水蒸气,导致CuSO4从溶液中结晶,生成CuSO4·5H2O。
5.某研究性学习小组的一个课题是“NO2
能否支持木条的燃烧”。由于实验室中没有现成的NO2气体,该小组的同学设计了两个方案,方案一如图甲所示,方案二如图乙所
示。请回答下列问题。
(1)方案一:实验开始后木条上的火星逐渐熄灭,有的同学得出“NO2不能支持木条燃烧”的结论。你认为这一结论是否正确?
________ (填“正确”或“不正确”);理由是_____________________________。
(2)硝酸铜固体加热分解的产物有氧化铜、二氧化氮和氧气,该反应的化学方程式是
___________________________________。
(3)方案二:当集气瓶中充满红棕色气体时,木条复燃了,有的同学得出“NO2能支持木条燃烧”的结论.你认为这一结论是否正确?________(填“正确”或“不正确”);理由是______________________________。
(4)为了更直接说明“NO2能否支持木条燃烧”这一问题,请你重新设计一个简单的实验方案,简述实验原理和主要操作__________。(3)方案二的产物中存在O2,且NO2和O2的比例接近于空气中N2和O2的比例,木条在空气中不能复燃,而在NO2和O2的混合气体中可以复燃,说明起作用的是NO2。
(4)可以收集一瓶纯净而干燥的NO2气体,将带火星的木条插入其中,看是否复燃。
课件56张PPT。专题4 硫、氮和可持续发展专题4 硫、氮和可持续发展第一单元 含硫化合物的性质和应用专题4 硫、氮和可持续发展第一课时 二氧化硫的性质和作用自主学习
一、酸雨的形成及防治
1.硫酸型酸雨的形成
人们通常将pH________的雨水称为酸雨。
(1)形成原因:含______燃料(化石燃料)的大量燃烧。
(2)形成过程:
<5.6硫(3)SO2的来源
空气中SO2主要来自于________________,其次是含硫金属矿石的________及硫酸工厂的____________。
2.酸雨的危害
(1)酸化湖泊,危害______________。
(2)酸化土壤,降低土壤肥力,影响_______
____________。
含硫燃料的燃烧冶炼废气水生生物作物生长(3)腐蚀建筑物等。
3.防治措施
(1)从根本上防治酸雨
开发、使用能代替化石燃料的绿色能源(氢能、核能、太阳能)。
(2)对含硫燃料进行脱硫处理(如煤的液化和煤的气化)现在常用的方法是:
a.石灰石-石膏法脱硫:
SO2+2NH3+H2O===________________
2(NH4)2SO3+O2===________________
(NH4)2SO32(NH4)2SO4(3)提高环保意识,加强国际合作
运用化学方法减轻酸雨对树木和土壤的危害想一想
1.环保部门检测收集酸雨时,放置一段时间pH会降低(酸性增强),为什么?
提示:H2SO3是中强酸,属于弱电解质,而H2SO4是强酸,2H2SO3+O2===2H2SO4导致酸性增强。
二、二氧化硫的性质、用途
1.物理性质
无刺激性2.化学性质
具有酸性氧化物的通性,具有还原性,具有弱氧化性,具有化学特性——漂白性。
紫红色溶液变无色橙色溶液变无色Br2+SO2+2H2O
===2HBr+H2SO4不稳定褪色填表:
?
小于酸无红不稳定不溶解BaSO4在上述第(3)个实验过程中,发生了两个反
应:①H2O2+H2SO3===H2SO4+H2O,②
__________________________________。将上述两个反应方程式改写成离子方程式为:①__________________________________,
②__________________________________。
3.用途:制硫酸、制漂白剂、消毒剂和防腐剂。
H2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2HCl想一想
2.如何除去CO2中混有的SO2 ?
提示:
A瓶盛①酸性KMnO4溶液或②饱和NaHCO3溶液或③溴水通过B瓶内溶液不褪色,说明逸出的气体中不含SO2。
自主体验
1.2011年12月9日在南非德班结束的国际气候变化大会,又促进了全世界对气候的重视.下列各项与“减缓温室气体和空气污染物的排放”无关的是( )
A.用煤炭作燃料 B.用纯碱制玻璃
C.燃放鞭炮 D.用明矾净水
解析:选D。本题考查与空气污染、温室效应有关的知识,通过这些知识的考查提高学生的环保意识,是高考的热点,学习时要加大关注度。
A项中煤炭作燃料,燃烧时既产生CO2(温室气体),又产生SO2(空气污染物)等有害物质.B项中制玻璃时,Na2CO3与SiO2高温反应过程中生成CO2,与温室效应有关。C项燃放鞭炮产生SO2、烟尘等较多污染空气的物质,与空气污染有关。D项用明矾净水不产生气体,故与温室气体、空气污染无关,故应选D。
2.以下四个装置中,你认为能用于检验火柴头燃烧可产生SO2的是( )
解析:选B。显然应外拉活塞使气体被吸入试管中,进气管插入液面以下,使SO2能与酸性KMnO4溶液充分接触。
3.SO2溶于水后,所得溶液的性质是( )
A.有氧化性,无还原性,无酸性
B.有氧化性,有还原性,有酸性
C.有还原性,无氧化性,无酸性
D.有还原性,无氧化性,有酸性
解析:选B。SO2溶于水后得H2SO3,H2SO3具有酸性、氧化性(H2SO3+2H2S===3S↓+3H2O)和还原性(H2SO3+H2O2===H2O+H2SO4)。
探究导引 2011年11月28日-12月9日在南非德班召开的国际气候变化大会,大会核心内容有哪些?
提示:德班气候大会通过决议,建立德班增强行动平台特设工作组,决定实施《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金。
要点归纳
中学阶段涉及的环境问题及其危害
1.酸雨——形成原因主要是由SO2和氮氧化物;能使土壤酸化、腐蚀建筑物等。
2.光化学烟雾——主要是由氮氧化物、碳氢化合物造成的;危害人体健康,影响植物生长。3.臭氧空洞——主要是氮氧化物、氟氯代烃等的排放引起的;使地球上的生物受太阳紫外线的伤害加剧。(2011年11月发现北极上空有臭氧空洞)
4.温室效应——主要是由于大气中CO2含量的不断增加造成的;会使全球气候变暖。
5.白色污染——形成原因是聚乙烯塑料的大量使用,随意丢弃;会破坏土壤结构和生态环境。
6.赤潮——形成原因是含磷洗衣粉的大量使用及其废水的任意排放;会使藻类过度繁殖,鱼类死亡,水质恶化。
7.硫化氢污染——硫化氢是一种无色有臭鸡蛋气味的气体,有剧毒,是一种大气污染
物;天然气矿发生井喷时喷出的气体中以及某些工业的废气中含有硫化氢。
即时应用
1.SO2是常见的大气污染物之一,我国规定空气中SO2含量不得超过0.02 mg/L。下列措施中能够减少SO2排放量的是( )
①用天然气代替煤炭作民用燃料
②提高热能利用率
③硫酸厂采用更好的催化剂使SO2氧化成SO3
④使用CS2萃取煤炭中的硫
⑤燃煤中加入生石灰后再使用
A.①②⑤ B.①③⑤
C.①③④ D.③④⑤
解析:选A。上述措施③中使用催化剂不影响SO2的转化率,故不会减少SO2的排放
量。所以有③的选项就是不正确的选项。
探究导引
中学化学中涉及哪几类漂白物质?
提示:(1)氧化性很强的物质,如:O3、
HClO、Ca(ClO)2、Na2O2、H2O2;其漂白
是不可逆的。(2)加合型物质,如:SO2;其
漂白是可逆的。(3)吸附型物质,如:活性
炭、胶体;部分吸附剂可重复使用。
要点归纳
SO2和Cl2的漂白比较
特别提醒
SO2不能漂白石蕊试液,SO2溶于水生成亚硫酸,酸性使石蕊试液变红。SO2漂白不稳定,受热时还会变为原色,属暂时性漂白;氯气属于氧化性漂白,将有色物质氧化掉,属永久性漂白,两种物质都有漂白作用,但原理不同,若将等物质的量的Cl2和SO2气体相混合后,在溶液中发生反应:SO2+Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl,从而失去漂白能力.
即时应用
2.下列物质均有漂白作用,其漂白原理相同的是( )
①双氧水 ②次氯酸 ③二氧化硫 ④活性炭 ⑤臭氧
A.①②⑤ B.①③⑤
C.②③④ D.①②③
解析:选A。①②⑤均属氧化型漂白;④属于吸附型,③属于加合型。
探究导引
将SO2、CO2分别通入BaCl2溶液或CaCl2溶液中有何现象?再向溶液中通入NH3或Cl2
呢?
要点归纳
SO2和CO2的比较、鉴别
即时应用
3.下列实验能证明一定有二氧化硫存在的是( )
①能使澄清石灰水变浑浊;
②能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;
③能使品红溶液褪色;
④通入足量的氢氧化钠溶液再滴加BaCl2溶液有白色沉淀产生,该沉淀溶于稀盐酸;
⑤通入溴水能使溴水褪色,再滴加Ba(NO3)2溶液有白色沉淀产生
A.均能 B.均不能
C.③④⑤ D.只有⑤
解析:选D。能使澄清石灰水变浑浊的气体除SO2外,还有可能是CO2,①不能证明;大多数酸性气体均能使湿润的蓝色石蕊试纸变红,如SO2、HCl等,②不能证明;能使品红溶液褪色的气体有SO2、Cl2等,③不能证明;CO2通入NaOH溶液后再加入BaCl2溶液也会有白色沉淀产生,该沉淀也溶于盐酸,④不能证明;通入溴水发生反应:
Br2+SO2+2H2O===2HBr+H2SO4,再加入Ba(NO3)2溶液会有BaSO4沉淀生成,⑤能证明二氧化硫存在。
下列事实各表现了SO2的什么性质,请将其代号填入每小题后的横线上。
a.易溶于水 b.水溶液呈酸性 c.氧化性 d.还原性 e.漂白性
【思路点拨】 依据SO2的性质作答。
【解析】(2)“显红色的酚酞溶液”说明溶液中有碱性物质,SO2使显红色的酚酞溶液褪色的原因是SO2与碱性物质发生了反应,此时利用的是SO2水溶液呈酸性。(3)SO2使酸性KMnO4溶液褪色是由于SO2与KMnO4发生了氧化还原反应,利用的是其还原性,而不是漂白性。
【答案】 (1)e (2)b (3)d (4)c (5)a (6)b
【名师点睛】有色物质的褪色不一定为漂白作用,SO2漂白是指它可与某些色素结合成颜色较浅或无色的物质,这种物质不稳定,在受热或光照后就会分解,原来的颜色又会出现。SO2使溴水、高锰酸钾溶液褪色是SO2的还原性所致,不属于漂白性。
导致下列现象的主要原因与排放SO2有关的是( )
A.酸雨 B.光化学烟雾
C.臭氧层空洞 D.温室效应
【解析】 该题看似简单,实际提出了4个热点概念,因此必须搞清4个概念的内涵,方可作出正确的选择。【答案】 A
【名师点睛】 与环境保护相关的问题是世界热点问题,命题者往往就是依据地球上发生的某个热点事件(如2011年12月17日,菲律宾南部遭受热带风暴“天鹰”的侵害,造成重大人员、财产损失)进行命题;要熟练掌握“要点一的要点归纳”内容。
实验探究SO2和氯水漂白性的差异
【经典案例】 某化学实验小组的同学为探究和比较SO2和氯水的漂白性,设计了如下实验装置。
(3)①反应开始一段时间后,观察到B、D两个试管中的品红溶液出现的现象是:
B:_________________________________,
D:________________________________。
②停止通气后,再给B、D两个试管分别加热,两个试管中的现象分别为
B:_________________________________,
D:________________________________。
(4)另一个实验小组的同学认为SO2和氯水都有漂白性,二者混合后的漂白性肯定会更强.他们将制得的SO2和Cl2按1∶1同时通入到品红溶液中,结果发现褪色效果并不像想象的那样。请你分析该现象的原因(用化学方程式表示)
____________________________________________________________________________。
【解析】 (1)分液漏斗内气体压强小,外界大气压作用下液体不能流出。其他略。
【答案】(1)分液漏斗的玻璃塞没有取下来
(2)3×6.02×1023
(3)①品红溶液褪色 品红溶液褪色
②褪色的品红溶液又恢复成红色 无明显现象
(4)Cl2+SO2+2H2O===2HCl+H2SO4
课件58张PPT。第二课时 硫酸的制备和性质 硫和含硫化合物的相互转化自主学习
一、硫酸的制备、性质、用途
1.硫酸的制备——接触法
硫酸是当今世界上最重要的化工产品之一,硫酸的产量往往是衡量一个国家工业发展水平的标志。目前我国在工业生产中,主要采用接触法制硫酸。
工业制硫酸的方法有多种,接触法是其中最重要的一种.该法可用八个“三”概括如下:
(1)三原理
①含硫物质燃烧生产SO2;②SO2催化氧化
制得SO3;
③SO3与H2O化合生成H2SO4。
(2)三反应(三个化学方程式)
②__________________________________;
③___________________________。
(3)三原料
①矿石(黄铁矿或硫磺或石膏等);②空气;③98.3%硫酸。
SO3+H2O===H2SO4(4)三个生产阶段
①造气;②接触氧化;③SO3的吸收和
_____________的生成。
(5)三种主要设备
①________;②接触室;③____________。
(6)接触氧化三条件
①高温(400 ℃~500 ℃);②催化剂;③常
压。
H2SO4沸腾炉吸收塔(7)生产过程中的“三废”
①________ (SO2、O2、N2);②废渣;③废水(含H2SO4)。
(8)化工生产三工艺
①热交换;②逆流操作;③SO2的回收及二次氧化。
2.硫酸的性质
(1)硫酸的物理性质
废气纯硫酸是无色油状的液体,沸点______,密度________,能与水以任意比互溶,溶解时_____________________。
(2)稀硫酸的性质
H2SO4是二元强酸,具有酸的通性,
电离方程式为________________________。
(3)浓硫酸的特性
高大放出大量的热胆矾由蓝色变为白色干燥剂蔗糖变黑,体积膨胀,闻到刺激性气味钝化+CuSO4+2H2OCO2↑+2H2O3.硫酸的用途
(1)制造化肥、医药、农药。
(2)金属矿石的处理、金属材料的表面清洗0.
(3)制取硫酸盐,制取难挥发性酸。
(4)化学试剂。
想一想
1.(1)工业制备硫酸中为什么用98.3%浓硫酸吸收SO3而不用水吸收SO3呢?
(2)浓硫酸的吸水性和脱水性有何区别?
提示:(1)用水吸收SO3时易产生大量酸雾(因为反应放出大量热)降低SO3的吸收速率。(2)浓硫酸吸水性是指吸收游离的H2O分子或结晶水合物中的某些结晶水,
属于物理变化;而浓硫酸的脱水性指的是脱去物质中的H、O两元素(按物质的量2∶1),属于化学变化。
二、重要的硫酸盐及其结晶水合物
特别提醒
要注意对重要的硫酸盐结晶水合物俗名的掌握,若题目给出俗名,要会写相应的化学
式,在物质的分类方面常考查。
三、硫元素的存在、硫单质的性质及含硫物质的相互转化
1.硫元素在自然界中的存在
火山喷口2.硫单质的性质
(1)物理性质
_______粉末,不溶于水,酒精中_______,CS2中__________。
(2)化学性质
淡黄色微溶易溶弱氧化Hg+S===HgS弱氧化弱氧化臭鸡蛋还原淡蓝蓝紫3.含硫化合物的相互转化
(1)不同价态的含硫化合物
(2)含硫物质之间的相互转化
想一想
2.硫与一些金属(变价金属如Fe、Cu等)反应为什么生成低价硫化物(如FeS、Cu2S)?
提示:硫具有弱氧化性,不能将金属氧化成高价。
自主体验
1.在工业制取硫酸的过程中,下列说法正确的是( )
A.在沸腾炉中需要放入催化剂将含硫矿石转化为SO2
B.在接触室中为了提高SO2的转化率,应尽量多通空气,使空气过量,以使SO2完全转化为SO3
C.在吸收塔中,吸收SO3所采用的是稀硫酸而不是纯水
D.工业生产硫酸的过程中产生的废气、尾气可循环利用
解析:选D。此题是对接触法制硫酸的考查.含硫矿石转化为SO2无需催化剂,A项错误;
SO2与O2在接触室中生成SO3的反应是可逆反应,SO2不可能完全转化为SO3,且过量的空气会使气体温度降低,浪费燃料,
B项错误;吸收SO3用的是98.3%的浓硫酸而非稀硫酸,C项错误;硫酸生产过程中产生的废气、尾气中含有SO2,因此可以循环利用,D项正确。
A.①中苹果块会干瘪
B.②中胆矾晶体表面有“白斑”
C.③中小试管内没有明显变化
D.④中pH试纸变红
解析:选CD。浓硫酸具有吸水性,能够吸收空气中的水蒸气;苹果块中散发的水分、胆矾风化产生的水分、饱和硝酸钾溶液挥发产生的水分都可以被浓硫酸吸收,从而导致苹果块变干瘪、胆矾表面失水而出现不带结晶水的白色CuSO4,饱和硝酸钾溶液失水而有晶体析出.浓硫酸不能电离出H+,因此pH试纸不会变红,但会被炭化而变黑.
3.下列关于SO2和SO3的叙述中,正确的是
( )
A.它们中的硫元素,均可在有的反应中显氧化性,有的反应中显还原性
B.加入含Ba2+的溶液都能生成不溶于盐酸的白色沉淀
C.常温下,它们均可以使品红溶液褪色
D.都属于酸酐,溶于水都生成酸
解析:选D。SO3中S元素处于最高价,不可
能显还原性,A项不正确;SO2与BaCl2溶液
不反应,B项不正确;SO3不能使品红溶液褪色,C项不正确;SO2、SO3分别属于H2SO3、H2SO4的酸酐。
探究导引1
浓硫酸为什么可用铁制容器盛放?
提示:铁能被浓硫酸钝化。
探究导引2
SO2具有强的还原性而浓硫酸具有强的氧化性,为什么可以用浓硫酸干燥SO2气体?
提示:S元素没有+5价,所以浓硫酸不可能将+4价S氧化。
要点归纳
硫酸的性质
1.浓 H2SO4是常用的干燥剂,可以干燥H2、O2、Cl2、CO2、HCl、HF、NO、NO2等气体,不能干燥碱性气体(如NH3)和还原性气体(如H2S、HI等)。
2.浓H2SO4的吸水性与脱水性的区别:前者是吸收实际存在的水,“有水才吸”;后者是夺取氢、氧原子(通常是-H和-OH),
“无水则脱”。
3.在不同的反应中H2SO4体现不同的性质。如果H2SO4参与复分解反应,通常是体现酸性[如制磷肥:Ca3(PO4)2+2H2SO4 2CaSO4+Ca(H2PO4)2]或难挥发性[如实验室制氯化氢:
解析:选A。A项,参加反应的2 mol H2SO4
中,有1 mol被还原为SO2、1 mol转化为CuSO4,符合题意;B项,2 mol H2SO4均被还原为SO2,H2SO4只表现了氧化性;C、D两项均为非氧化还原反应,H2SO4不表现氧化性而是分别表现难挥发性和强酸性(制取易挥发的HCl和不稳定的弱酸H2SO3)。
探究导引
硫元素化合物间转化(非氧化还原反应)中的两个“三角”关系是什么?
提示:(1)(2)要点归纳即时应用
2.A~D是含同一元素的四种物质,相互之间有如下图的转化关系,其中A是单质,D是最高价氧化物的水化物。那么A可能是( )
A.S B.Cl2
C.Fe D.Si
解析:选A.本题采用选项代入法,逐一验证。
将一定量的锌与100 mL 18.5 mol/L浓硫酸充分反应后,锌完全溶解,同时生成气体A 33.6 L(标准状况).将反应后的溶液稀释
至1 L,测得溶液的c(H+)=0.1 mol/L,则下列叙述中错误的是(双选)( )
A.气体A为SO2和H2的混合物
B.反应中共消耗Zn 97.5 g
C.气体A中SO2和H2的体积比为4∶1
D.反应中共转移2 mol电子
【思路点拨】 Zn与浓硫酸反应先生成SO2气体,当硫酸浓度减小到一定程度时,开始生成H2。但无论是生成SO2还是生成H2,都是每生成1 mol气体时,消耗1 mol Zn,电子转移2 mol。
【解析】 发生的反应(1)Zn+2H2SO4(浓)
===ZnSO4+SO2↑+2H2O (2)Zn+H2SO4===ZnSO4+H2↑。
n(SO2)+n(H2)=1.5 mol
2n(SO2)+n(H2)=0.1 L×18.5 mol·L-1
-1 L×0.05 mol·L-1=1.8 mol。
则n(SO2)=0.3 mol,n(H2)=1.2 mol。
消耗的Zn为1.5 mol即97.5 g;反应中转移了3 mol电子。所以C、D两项不正确。
【答案】 CD
【规律方法】 (1)浓硫酸能与(除Pt、Au)大多数金属反应生成硫酸盐+SO2↑+H2O;当与金属活动顺序表中H前的金属反应时,先生成SO2气体,后生成H2。
(2)浓硫酸在常温下使铁、铝钝化(表现浓硫酸的强氧化性),但加热时能够剧烈反应。
(3)利用浓硫酸特性可鉴别浓、稀硫酸。
(4)浓硫酸具有重要的六性:酸性、难挥发性、吸水性、脱水性、强氧化性、强腐蚀性.
甲、乙、丙为核电荷数小于18的元素形成的常见单质,A、B、C、D、E、F、
G、X均为常见的化合物。B、X的相对分子质量相同,E的相对分子质量比D的大16,在一定条件下有如图所示的转化关系。请填空:
(1)G的化学式是__________,X的化学式是________;
(2)上述物质中能与水发生反应,且在反应中既不是氧化剂也不是还原剂的物质的代号是________;
(3)反应“D+丙”的化学方程式是__________________________________;
(4)“X+D+H2SO4”反应的离子方程式是___________________________________。
【思路点拨】 (1)从题干上、框图中找突破点;(2)依据突破点逐一解答。
【名师点睛】 以SO2为中心考查硫与含硫化合物的相互转化关系是高考命题的重要题材;要熟练掌握硫及化合物之间转化的“三角”关系和发生的氧化还原反应规律。
浓硫酸与木炭反应的探究
【经典案例】 浓H2SO4和木炭在加热时发生反应的化学方程式是2H2SO4(浓)+C
CO2↑+2H2O+2SO2↑。
请从右图中选用所需的
仪器(可重复选用)组成一
套进行该反应并检出反应产物的装置。现提供浓H2SO4、木炭和酸性KMnO4溶液,其他固、液试剂自选。(连接和固定仪器用的玻璃管、胶管、铁夹、铁架台及加热装置等均略去)
将所选的仪器连接顺序由上至下依次填入下表,并写出该仪器中应加试剂的名称及其作用。(表格不够,可自己添加)
【解析】 成套装置包括反应装置、检验装置和尾气处理装置。C中加入浓硫酸和木炭作为反应容器;产物中必须先检验水,因为在检验其他物质时会引入水,可选用装置B,加入无水硫酸铜,若变蓝则说明有水;接着检验SO2气体,用装置A,加入品红溶液检
验,若品红溶液褪色,则说明有SO2气体产
生;再用装置A,加入酸性KMnO4溶液以除去SO2;然后再用装置A,加入品红溶液,检验SO2是否除尽,因为CO2是用澄清石灰水来检验的,而SO2也可以使澄清石灰水变浑浊,故先要除去SO2。
【答案】
课件34张PPT。第二单元 生产生活中的含氮化合物专题4 硫、氮和可持续发展第一课时 氮氧化物的产生及转化自主学习
一、氮元素的存在及氮气
1.氮元素的存在
游离化合2.氮气的物理性质
3.氮气的化学性质(很稳定)(填化学方程式)
难想一想
1.为什么不采用向下排气法收集氮气?
提示:空气的相对分子质量(平均)为29,而氮气的相对分子质量为28,二者密度相差很小,不便于排气。
二、氮氧化物及环境问题
1.在常温下,一氧化氮为___色____味____毒的气体,______溶于水,在空气中很不稳定,易被空气中的氧气氧化成______,其反应的化学方程式为____________________。
2.常温下,二氧化氮为_______色有______性气味的______毒气体,______溶于水且能与水反应,其反应的化学方程式为
_____________________________。
无无有微NO22NO+O2===2NO2红棕刺激有易3NO2+H2O===2HNO3+NO3.空气中的NO2不但能形成_____,在日光照射下,还能使氧气经过复杂的反应生成臭氧,该物质再与空气中的一些碳氢化合物发生作用,产生一种有毒的烟雾,称为______
__________。为了防止氮的氧化物对空气产生污染,人们提出许多办法和措施。例如:______________、____________________、________________________、____________
____________________________________。
酸雨光化学烟雾使用洁净能源减少氮氧化物的排放为汽车安装尾气转化装置对生产化肥、硝酸的工厂排放的废气进行处理想一想
2.为什么说“雷雨发庄稼”?
自主体验
1.下列有关氮气的叙述正确的是(双选)( )
A.氮气是一种无毒气体,可用向下排空气法收集
B.氮气是一种很稳定的气体,通常用作保护气
C.氮气的性质虽然很稳定,但在一定条件下也能与活泼金属、非金属单质发生反应
D.氮气在一条件下与O2反应,表现出较强的氧化性
解析:选BC。A项,氮气不能用向下排空
气法收集,A项不正确;D项,氮气与O2反
应表现出还原性,D项不正确。
2.导致下列现象的主要原因与排放NO2无关的是( )
A.酸雨 B.光化学烟雾
C.臭氧空洞 D.温室效应
解析:选D。排放到大气中的NO2可与雨水
反应生成HNO3,形成酸雨;可以在日光照
射下,形成光化学烟雾;可以破坏臭氧层。
3.有两瓶无色气体,一瓶是NO,一瓶是H2,如何用最简便的方法将这两瓶气体区分开?
解析:因为NO极易与空气中的O2反应生成红棕色的NO2气体,所以打开集气瓶瓶塞,立即有红棕色气体生成的是NO,无此现象的是H2.
答案:打开其中一集气瓶瓶塞,若立即有红棕色气体逸出,该瓶气体是NO(另一瓶是H2);
若无明显现象,该瓶气体是H2(另一瓶是NO)。
探究导引1 NO和NO2是酸酐吗?氮的哪些氧化物属于酸性氧化物?
提示:①NO不能与碱或酸反应,所以NO为不成盐氧化物即不是酸酐。NO2不是酸性氧化物即不是酸酐。②N2O3、N2O5是酸性氧化物。
探究导引2
盛有NO2 的带刻度试管,倒扣在盛有足量水的水槽中,有何现象?
提示:红棕色消失,水进入试管,试管内水面以上的气体为无色。
要点归纳
(1)NO、NO2性质比较及氮氧化物对环境的危害和防治
(2)氮氧化物溶于水的计算规律
有关反应原理:2NO+O2===2NO2①;
3NO2+H2O===2HNO3+NO②;
[①×3+②×2]:
4NO+3O2+2H2O===4HNO3③;
[①+②×2]:
4NO2+O2+2H2O===4HNO3④。
不同情况下剩余气体及其体积
即时应用
将5 mL NO和15 mL NO2的混合气体,通入倒置于水槽中的充满水的试管中,最后在试管中能收集的气体体积是( )
A.20 mL B.15 mL
C.10 mL D.5 mL
汽车尾气(含有烃类、CO、SO2、NO等物质)是城市空气的污染源。治理的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转化器(用铂钯合金作催化剂),它的特点是使CO与NO反应,生成可参与大气生态循环的无毒气体,并促使烃类充分燃烧及SO2的转化。
(1)写出一氧化碳与一氧化氮反应的化学方
程式________________________________。
(2)催化转化器的缺点是在一定程度上提高
了空气的酸度,其原因是______________。
(3)控制城市空气污染源的方法有_______。
a.开发氢能源 b.使用电动车
c.植树造林 d.戴上呼吸面具
【解析】 (1)题中指出在汽车的排气管上装一个催化转化器,CO与NO反应生成了可参与大气生态循环的无毒气体,这种无毒气体应该是CO2,应用氧化还原反应的规律进行分析可知,NO反应后的产物是N2。
(2)题中指出催化转化器促使烃类充分燃烧及SO2的转化,SO2转化为SO3。SO2、SO3对应的酸分别是H2SO3和H2SO4,
又因为酸性H2SO3(3)控制城市空气污染的方法关键在于控制污染源,即不排放或少排放污染物而不是排放之后的治理。
【名师点睛】这是一道以“汽车尾气处理”这一生活常识为背景材料编写的信息题。在解答时要读懂题意,明确问题,善于联想所学知识。平时还需多关心与化学知识相关联的生产、生活中的热点问题,做到学以致用.
将盛有12 mL NO2和O2的混合气体的量筒倒立于水槽中,充分反应后,还剩余2 mL无色气体,则原混合气体中O2的体积是(双选)( )
A.1.2 mL B.2.4 mL
C.3.6 mL D.4 mL
【答案】 AD
氮气密度测定方法的探究
【经典案例】 雷利是英国物理学家和化学家,他曾用以下两种方法测定氮气的密度。
方法一:将除去水蒸气和二氧化碳的空气通过装有烧红的铜屑的玻璃管,充分反应,将空气中的氧气全部除去,测得氮气的密度为1.2572 g/L。
方法二:将氨气通过灼热的装有氧化铜的玻璃管,生成铜、氮气和水蒸气,除去水蒸气及剩余的氨气后,测得氮气的密度为1.2508 g/L。
若两次测定的状况相同,请回答:
(1)方法一中除去氧气反应的化学方程式
____________________________________;
方法二中发生反应的化学方程式
___________________________________。
(2)方法一中为除去空气中的水蒸气和二氧化碳,可供选择的装置如图所示(不可重复利用):如果气流流向自左向右,在你选择的装置中,各导管口的连接顺序是(用图中相应的字母A、B、C……表示)
___________________________________。
所选择装置中盛放的物质按先后顺序分别为
_________________、_________________。
(3)两种方法所测得的氮气密度数值不同,你认为测定较为准确的方法是(填“方法
一”或“方法二”)________,理由是
________________________________________________________________________。 【解析】 利用氨气得到的氮气为纯净的氮气。空气中除了含有N2、O2、CO2、H2O(g)外,还有极少量的稀有气体,利用空气净化后得到的N2中仍有稀有气体等,所以其密度与纯净的N2的密度不同。
课件70张PPT。第三课时 硝酸的性质自主学习
一、硝酸的性质和用途
1.物理性质
纯净的硝酸是一种无色、有________气味、___________ (沸点为83 ℃)的液体,易溶于水。质量分数在98%以上的硝酸浓溶液,
刺激性易挥发在空气中由于挥发出HNO3吸水而产生“发烟”现象,因而叫“发烟硝酸”。工业硝酸的质量分数约为_____________。
硝酸常因溶有少量__________而略显黄色。
69%NO2想一想
“发烟硝酸”的“烟”是固体小颗粒吗?浓硝酸为什么是黄色的?
提示:“发烟硝酸”的“烟”是硝酸溶液小液滴;浓硝酸不稳定,分解产生的NO2溶解在硝酸中的颜色。
2.化学性质
(1)学生实验
红棕色红棕色无色蓝NO2无NO(2)化学性质
+2H2OCu+4HNO3(浓)
===Cu(NO3)2+
2NO2↑+2H2O 3Cu+8HNO3(稀)
===3Cu(NO3)2
+2NO↑+4H2O +4NO2↑+2H2O3.用途:硝酸是一种重要的_______原料,常用来制造氮肥、染料、塑料、炸药、硝酸盐等。
二、硝酸的工业制法
?
化工特别提醒
在吸收塔中二氧化氮被吸收生成硝酸的同时,也会生成一氧化氮,作为尾气大部分可循环利用,提高经济效益;剩余的部分不能直接排放,一般用碱液吸收,以防污染空气。
自主体验
1.某学生配制浓硫酸和浓硝酸的混合液,将浓硫酸较快地加入到浓硫酸中时,在容器口产生大量的白雾。与解释这一现象无关的叙述是( )
A.浓硫酸和水作用放出大量的热
B.硝酸具有挥发性
C.硝酸蒸气易溶于空气中水蒸气
D.浓硫酸有强氧化性
解析:选D。浓硫酸的强氧化性与此现象无关。
答案:(1)易挥发性 (2)酸性、强氧化性 (3)强氧化性 (4)酸性 (5)不稳定性探究导引1
金属活动性顺序中H之前的金属(如Zn)与硝酸反应能产生H2吗?
提示:不会产生H2,只能生成NO2或NO。
探究导引2
浅绿色的Fe(NO3)2溶液中滴入稀硫酸之后有何变化?为什么?
要点归纳
1.硫酸和硝酸的对比
特别提醒
①HNO3、H2SO4、HCl在化学反应过程中,其浓度的变化往往引起反应实质的变化,解题时应充分重视。
②因浓硫酸具有脱水性,浓硝酸具有漂白性,在pH试纸上分别滴加稀硫酸、浓硫酸、稀硝酸、浓硝酸,看到的现象分别是:
2.金属与硝酸反应的一般规律
(1)金属与硝酸反应,硝酸的还原产物可以为:
NO2、NO、N2O、NH3、NH4NO3等,HNO3的浓度越低,还原产物中氮的价态越低,但不会生成H2。由于生成的NO很易被空气中的氧气氧化,故很难观察到无色的
NO。因此若要观察到NO,在装置设计时,要考虑使生成的气体不与空气接触。
(2)足量金属与一定量浓硝酸反应时,随着硝酸浓度的降低,产物也会发生改变,如Cu与浓硝酸反应开始生成NO2,硝酸浓度变稀后会生成NO气体。
(3)反应中部分硝酸作氧化剂被还原,部分硝酸起酸的作用生成硝酸盐(硝酸与非金属反
应,一般只显氧化性)。
特别提醒
硝酸的氧化性强弱不是由HNO3还原产物中氮元素化合价改变的多少来决定,而是由硝酸中氮原子得电子的难易程度来决定,一般浓度越大,硝酸的氧化能力越强。
即时应用
1.在浓硝酸中放入铜片:
(1)反应开始时的化学方程式为___________________________________,
实验现象为__________________________。
(2)若铜有剩余,则反应将要结束时的化学方程式为___________________________。
(3)待反应停止后,再加入少量25%的稀硫
酸,这时铜片上又有气泡产生,其原因是
____________________________________。
探究导引1 在一个氧化还原反应中元素化合价变化有何规律?
提示:升降总价数相等(失得电子数相等)。
探究导引2 如何配平NH3被催化氧化成NO的反应方程式?
提示:根据化合价升降总数相等来进行配平.要点归纳
1.配平原则
(1)质量守恒:反应前后元素种类和原子个数不变。
(2)电子守恒:氧化剂、还原剂得失电子数相等或元素化合价升降总数相等。
(3)电荷守恒:离子方程式中等号两边电荷总数相等。
2.配平步骤
以反应Cu+HNO3(稀)——Cu(NO3)2+NO↑+H2O为例,
第一步:标变价
正确写出反应物和生成物的化学式,分别标出化合价有变化的元素的价态,这是配平的基础。
第二步:列变化
标出元素化合价升高与降低的数值,这是配平的关键。
第三步:求总数
求出化合价升高数值与降低数值的最小公倍数,该数即为化合价升降的总数。
第四步:配化学计量数
找出为使其化合价升、降总数相等应乘以的最简数。该数即分别为氧化剂和还原剂的化学计量数,并通过观察法根据原子个数守恒给化合价未改变的原子或离子添上化学计量数。
3Cu+8HNO3(稀)——3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
第五步:细检查
检查方程式两边各元素的原子个数是否相等.属于离子反应的还要检查方程式两边离子所带电荷总数是否相等,然后把短线改为等号.
3Cu+8HNO3(稀)===3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
3.氧化还原反应的计算
对于氧化还原反应的计算,关键是根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到电子总数与还原剂失去电子总数相等,即得失电子守恒,列出守恒关系式求解。其解题的一般步骤为:
(1)找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
(2)找准一个原子或离子得失电子数。(注意化学式中离子的个数)
(3)根据题中物质的物质的量和电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
即时应用
解析:(1) 下图所示是木炭与浓硝酸的反应,并检验生成的气体和反应的热效应的实验装置,它具有无污染、现象明显的特点。具支试管A中所盛固体下层是无水CaCl2(作载体不参加反应),上层是红热的木炭。实验时慢慢将浓硝酸滴到木炭上,反应即开始进行,且能长时间剧烈反应。
请回答下列问题。
(1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式:____________________________________。
(2)实验中具支试管A内出现的现象是____________________________________。
(3)试管B内出现的现象是________,写出澄清石灰水中发生的主要反应的离子方程式:____________________________________。
(4)某学生在实验临近结束时,发现滴管中的浓硝酸难以滴下。若要再滴入几滴浓硝酸使木炭反应完全,最简单的办法是
____________________________________。【解析】 (2)无水CaCl2充分吸收产生的H2O及浓硝酸中的水,试管A中产生大量的红棕色气体;(3)水湿的棉花充分吸收NO2(产生NO),使CO2进入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊;(4)将整个体系中的气体尽量溶于溶液中,使体系内气体压强减小。
【答案】 (1)C+4HNO3(浓)===4NO2↑+CO2↑+2H2O
(2)炭块保持红热,试管内有红棕色气体生成
(3)石灰水变浑浊 Ca2++2OH-+CO2===
CaCO3↓+H2O
(4)摇动试管B,使上部的气体溶于石灰水(其他答案合理也可)
【名师点睛】 硝酸的强氧化性与硫酸相比有相似之处,也有明显的差别:①浓、稀硝酸均具有强氧化性,而稀硫酸不具有强氧化性。②一般金属(除Fe、Al)在常温下即可与硝酸发生反应(但有时为了提高反应速率而加热),而浓硫酸与不活泼金属反应时需要加热。③浓硫酸的还原产物是SO2,而浓、稀硝酸的还原产物是NO2、NO。
另外,还要注意浓硫酸中主要是H2SO4分子,浓、稀硝酸中则没有HNO3分子存在,故浓硫酸参加的反应不能写出离子方程式,而硝酸则可以。
(1)写出并配平该氧化还原反应的化学方程
式: ______________________________。
(2)反应中硝酸体现了________、________性质。
(3)反应中若产生0.2 mol气体,则转移电子
的物质的量是________mol。
(4)若1 mol甲与某浓度硝酸反应时,被还原硝酸的物质的量增加,原因是__________。
(3)若产生0.2 mol的气体(NO),则转移的电子数为(5-2)×0.2 mol=0.6 mol。
(4)1 mol Cu2O还原浓HNO3的量大于稀HNO3的量,因为浓、稀HNO3的还原产物分别是NO2、NO,生成NO2时消耗HNO3的量多。
【答案】 (1)14HNO3+3Cu2O===
6Cu(NO3)2+2NO↑+7H2O
(2)酸性 氧化性 (3)0.6
(4)使用了较浓的硝酸,产物中有部分二氧化氮生成
【名师点睛】 (1)解答氧化还原反应方程式的配平问题时
①首先确定氧化剂和还原产物,还原剂和氧化产物;
②根据“化合价升降总数”相等确定氧化剂和还原剂的计量系数或还原产物和氧化产物的计量系数;
③根据“原子个数守恒”确定还原产物和氧化产物的计量系数或氧化剂和还原剂的计量系数;
④根据“原子个数守恒”确定其他物质的系
数;
(2)解答有关硝酸作氧化剂的题目时,采用N原子守恒或电子守恒简化解题过程。铜与浓硝酸反应可能产生多种气体(NO2、NO等),若求反应HNO3的量,可巧抓“N”守恒;
n(HNO3)=n(气体)+2n[Cu(NO3)2]。硝酸与金属反应的计算题一直是高考热点。有三点特别重要:一是反应中硝酸扮演两种角色;氧化剂和酸(生成硝酸盐);二是把握原子守恒、电子守恒等关系列等式;三是运用极限法、讨论法等数学思维方法灵活处理问题。
浓、稀硝酸氧化性强弱的探究
【经典案例】 某学习小组探究浓、稀硝酸氧化性的相对强弱,按下图装置进行实验(夹持仪器已略去)。实验表明浓硝酸能将NO氧化成NO2,而稀硝酸不能氧化NO。由此得出的结论是浓硝酸的氧化性强于稀硝酸。
可选药品:浓硝酸、3 mol/L稀硝酸、蒸馏
水、浓硫酸、氢氧化钠溶液及二氧化碳。
已知:氢氧化钠溶液不与NO反应,能与
NO2反应:
2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O.
(1)实验应避免有害气体排放到空气中,装
置③、④、⑥中盛放的药品依次是______、________、________。
(2)滴加浓硝酸之前的操作是检验装置的气密性,加入药品,打开弹簧夹后
____________________________________。
(3)装置①中发生反应的化学方程式是
____________________________________。
(4)装置②的作用是___________________,
发生反应的化学方程式是
____________________________________。
(5)该小组得出的结论所依据的实验现象是
________________________________。
(6)实验结束后,同学们发现装置①中溶液呈绿色,而不显蓝色。甲同学认为是该溶液中硝酸铜的质量分数较高所致,而乙同学认为是该溶液中溶解了生成的气体。同学们分别设计了以下4个实验来判断两种看法是否正确。这些方案中可行的是(选填序号字母)
________。
a.加热该绿色溶液,观察颜色变化
b.加水稀释该绿色溶液,观察颜色变化
c.向该绿色溶液中通入氮气,观察颜色变化
d.向饱和硝酸铜溶液中通入浓硝酸与铜反应产生的气体,观察颜色变化
【解析】 本题主要考查硝酸的性质、化学实验设计和评价的能力。
(1)根据装置特点和实验目的,装置⑤收集NO,装置⑥中盛放氢氧化钠溶液吸收NO2,因为要验证稀硝酸不能氧化NO,所以装置③中应该盛放稀硝酸。
(2)由于装置中残存的空气能氧化NO而对实验产生干扰,所以滴加浓硝酸之前需要通入一段时间CO2以赶走装置中的空气,同时也需将装置⑤中导管末端伸入倒置的烧瓶内,防止反应产生的NO气体逸出。
(3)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O
(4)装置②中盛放蒸馏水,使NO2与H2O反应生成NO:3NO2+H2O===2HNO3+NO。
(5)NO通过稀HNO3溶液后,若装置③液面上方无红棕色气体产生,说明稀HNO3不能氧化NO;装置④中盛放的是浓HNO3,若浓HNO3能氧化NO,则装置④液面的上方会产生红棕色气体。
(6)要证明是Cu(NO3)2浓度过高或是溶解了NO2导致装置①中溶液呈绿色,可设计实验将溶解的NO2赶走(a、c方案)再观察颜色变化,也可在Cu(NO3)2浓溶液中通入NO2观察反应后的颜色变化(d方案),确定是否是因溶有NO2引起的。方案b中由于Cu(NO3)2和溶解在其中的NO2浓度均可发生变化,无法确定是哪一种因素引起的。
【答案】 (1)3 mol/L稀硝酸 浓硝酸 氢氧化钠溶液
(2)通入CO2一段时间,关闭弹簧夹,将装置⑤中导管末端伸入装置的烧瓶内
(3)Cu+4HNO3(浓)===Cu(NO3)2+2NO2↑
+2H2O
(4)将NO2转化为NO 3NO2+H2O===
2HNO3+NO
(5)装置③中液面上方气体仍为无色,装置④中液面上方气体由无色变为红棕色
(6)acd
课件55张PPT。第二课时 氮肥的生产和使用自主学习
一、氨(NH3)
1.氮的固定:将空气中_______态的氮转化成________态的氮的过程;分为________固氮、_________固氮、工业固氮等方式。
2.氨气的物理性质
游离化合生物自然氨在通常情况下是____色、具有________气味的气体,___________水,常温常压下,1体积水中大约可溶解______体积氨气。氨气的密度比空气小、易________,熔点(-33.5 ℃)低、易________,在常压下冷却至-33.5 ℃或常温下加压至700~800 kPa,气态氨就液化成无色的液体,同时放出__________。液态氨汽化时______________,使周围环境温度急剧降低,所以液氨常用作________。
无刺激性极易溶于700扩散液化大量的热吸收大量的热制冷剂【实验1】 喷泉实验
极易
溶于水3.氨气的化学性质
(1)与H2O反应:NH3溶于水时,大部分与H2O结合成__________________。NH3·H2O很不稳定,受热_____________。
NH3·H2O显碱性:由于NH3·H2O是弱碱,
________电离,所以氨水显碱性,能使酚酞溶液变_______或使石蕊溶液变_______。
一水合氨(NH3·H2O)易分解部分红蓝【实验2】 氨水的挥发性实验
变蓝碱白色烟雾挥发挥发5.用途
(1)液氨可作________________。
(2)催化氧化制硝酸。
(3)制铵态氮肥。
制冷剂想一想
1.(1)按照微粒个数的多少给氨水中存在的微粒排序?(2)实验室内如何收集氨气?
二、铵盐及氮肥
1.铵盐
(1)组成:由_____和酸根离子构成的化合物。
(2)物理性质:都是___色__________的晶体.
(3)化学性质白易溶于水2.氮肥
(1)分类
(2)使用注意事项
①保存在阴凉处;②铵态氮肥避免与碱性肥料混合施用。
想一想
2.铵态氮肥为什么不能与碱性肥料(如草木灰)混合施用?
三、自然界中氮的循环
自然界中氮的循环
自主体验
解析:选D。氨气溶于水形成氨水,不是将N2转化成化合态,不属于氮的固定。
2.在如图所示的装置中,烧瓶中充
满干燥气体a,将滴管中的液体b挤入
烧瓶内,轻轻振荡烧瓶,然后打开弹
簧夹f,烧杯中的液体d呈喷泉状喷出,
最终几乎充满烧瓶。则a和b分别是(双选)
( )
解析:选BD。a气体能极易溶于b溶液,迅速使烧瓶中气体压强减小,才能形成喷泉。NO不与水反应且微溶于水;CO2极易溶于NaOH溶液;Cl2不溶于饱和NaCl溶液;NH3极易溶于盐酸;所以BD符合形成喷泉的条件。
3.下列关于铵盐的说法中,正确的是( )
A.所有铵盐受热均可以分解,产物均有NH3
B.所有铵盐都易溶于水,所有铵盐中的氮均呈-3价
还可能含有其他价态的N元素(如NH4NO3中的N有-3、+5两种价态);选项C中,铵盐与碱反应时,反应条件不同,产物也不同,即加热时,生成NH3,不加热时,往往生成NH3·H2O;选项D中,可用加热法分离NH4Cl和某些固体(不分解、不升华的固体)的混合物,但其过程为先受热分解,再降温化合,而不是升华。
探究导引
工业上用N2和H2反应合成氨气,实验室内如何制取氨气呢?
提示:利用铵盐固体与强碱固体反应;因为NH3极易溶于水,制取收集时需要干燥环境。
要点归纳(1)收集装置和反应装置的试管和导管必须是干燥的;
(2)发生装置的试管口略向下倾斜;
(3)由于氨气的密度比空气的密度小,因此收集氨气时,导管应插入试管的底部;
(4)加热温度不宜过高,并用酒精灯外焰由前向后逐渐加热。
3.净化装置:盛有碱石灰或NaOH固体的干燥管(或U形管)吸水。
4.收集方法:只能用向下排空气法。
5.尾气吸收:棉花用稀硫酸浸湿,吸收氨气,防止多余的氨气逸出污染空气。
6.验满方法
(1)将湿润的红色石蕊试纸放在试管口处,若试纸变蓝,则说明氨气已收集满。
(2)用玻璃棒蘸取浓盐酸靠近试管口处,若产生白烟,则说明氨气已收集满。
特别提醒
(1)收集氨气的试管口堵一团棉花的作用:防止氨气和空气发生对流,提高收集速率和氨气的纯度。
(2)不能用浓硫酸、P2O5作干燥剂,也不能用无水CaCl2作干燥剂,前两者与氨气反应生
成相应的盐,后者与氨气反应生成络合物
CaCl2·8NH3。
(3)多余气体的吸收:用稀H2SO4浸湿的棉花堵在管口或用如右图装置吸收。
即时应用
1.下面是实验室制取氨气的装置和选用的试剂,其中错误的是(双选)( )
解析:选AC。A项,NH4Cl受热分解生成NH3和HCl,冷却后二者又化合生成NH4Cl;
B项,CaO+H2O===Ca(OH)2使溶剂减少,同时放热,有利于NH3的产生和逸出;C项,反应原理正确,但试管口应略向下倾斜;D
项,浓氨水受热挥发出NH3。
要点归纳即时应用 下列有关氨及氨水的说法中,正确的是(双选)( )
A.NH3是10电子分子,具有还原性
B.液氨、氨气、氨水是同一种物质
C.氨气是非电解质,氨水是电解质
D.氨水的主要成分是NH3·H2O
【思路点拨】 从组成、类别、性质进行比较。
【解析】A项,NH3是具有还原性(N显-3
价)的10电子分子,正确;B项,液氨与氨气均是纯净物而氨水是混合物,错误;C项,氨水是混合物,不是电解质,是电解质的水溶
液,错误;D项正确。
【答案】 AD
【名师点睛】
(Ⅰ)按如下图装置进行实验:
实验开始一段时间后,可观察到锥形瓶瓶口上方有白烟生成,铂丝保持红热……
请将可能观察到的其他现象补充完整:____________________________________。
有关化学方程式为:__________________。
(Ⅱ)利用如图所示的装置,可以验证NH3和HCl的有关性质。实验前a、b、c活塞均关闭。
(1)若要在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧
瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是
___________________________________。
(2)若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,在
烧瓶中可观察到的现象是______________。
(3)通过挤压胶头滴管和控制活塞的开关,在烧瓶Ⅰ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅱ中不产生“喷泉”现象,其操作方法是
___________________________________.(Ⅱ)本题考查了氨气的性质和喷泉实验的形成。若在烧瓶Ⅱ中产生“喷泉”现象,烧瓶Ⅰ中不产生“喷泉”现象,先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)。若先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管,则在a中NH3被水吸收,形成负压,Ⅰ中HCl进入Ⅱ中,HCl和NH3反应生成固体NH4Cl,生成白烟。要在烧瓶Ⅰ形成喷泉,就要形成负压,先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管。
(Ⅱ)(1)先打开a、b活塞,再挤压胶头滴管(或先挤压胶头滴管,再打开a、b活塞)
(2)导管口处产生白烟
(3)先打开a、c活塞,再挤压胶头滴管(或先打开a活塞,挤压胶头滴管,再打开c活塞),片刻后,关闭a,然后打开b活塞
【规律方法】 本题的关键在于掌握喷泉形成的实质,要想形成喷泉必须要有比较大的内外压强差,形成压强差的方法可以溶于水,也可以通过氨气和HCl反应生成固体等,又考查了氨的化学性质的应用。
实验室制取氨气方法的探究
【经典案例】 实验室制取氨气通常有三种方法:①将固体氢氧化钙和氯化铵放入试管内,在酒精灯上微热;②称取7.9 g碳酸氢铵固体放入试管内,再加入8 g氢氧化钠固体,常温下即能产生氨气,装置如下图甲;③在锥形瓶中注入50 mL浓氨水,再加入10 g氢氧化钠固体,装置如下图乙,选取三个250 mL的干燥的烧瓶及瓶塞,用于收集三种制法的氨气。请填空:
(1)写出②法制取氨气的化学方程式____________________________________;
(2)说明用③法制取氨气的原理____________________________________; (3)检验氨气已收集满的方法___________;
(4)集满氨气的烧瓶做喷泉实验,装置如上图丙(烧杯内盛酚酞溶液),其现象是
____________________________________。
(3)用润湿的红色石蕊试纸靠近瓶口,试纸变蓝说明已满(或用玻璃棒蘸浓盐酸接近集气瓶口冒白烟,表示氨气已收集满,反应的化学方程式是:NH3+HCl===NH4Cl)
(4)丙装置中圆底烧瓶内的长玻璃管喷出“泉水”,原烧杯中的水是无色的,喷泉呈红色