第2章 海水中的重要元素——钠和氯-2022-2023学年高一化学期中期末备考单元复习知识汇总（人教版2019必修第一册）

第二章 海水中的重要元素——钠和氯知识清单
【单元知识框架】
【单元知识清单】
考点1 钠及其化合物
1．钠的结构
（1）原子结构示意图，离子结构示意图。
（2）结构和性质的关系：容易失去最外层的1个电子形成最外层8电子稳定结构，表现强还原性
2．钠的物理性质
（1）颜色状态：银白色固体
（2）硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶
（3）密度：比水的小，而比煤油的大
（4）熔点：比较低
3．化学性质
（1）钠和氧气反应：条件不同，产物不同，现象不同
①常温：4Na+O22Na2O（表面变暗）
②加热或点燃：2Na+O2Na2O2（产生黄色火焰；生成淡黄色固体）
（2）钠和水反应
①现象及原因
②反应：2Na+2H2O2NaOH+H2↑
（3）钠与盐溶液反应（以CuSO4为例）
①现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀
②反应：2Na+CuSO4+2H2OCu（OH）2↓+Na2SO4+H2↑
【特别提醒】
（1）钠与熔融的盐直接发生置换反应。
（2）钠与酸溶液反应，直接与酸反应，剩余的钠再和水反应。
4．钠的自然存在和保存
（1）存在：钠在自然界中全部以化合态形式存在
（2）保存：钠通常保存在煤油中或石蜡油中。
5．钠的氧化物
（1）氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠 过氧化钠
氧的价态 －2价 －1价
化学式 Na2O Na2O2
所含离子 2个Na+和1个O2－ 2个Na+和1个O22－
颜色状态 白色固体 淡黄色固体
氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物（不属碱性氧化物）
与氧气反应 2Na2O+O22Na2O2 不反应，稳定性强
与水反应 Na2O+H2O＝2NaOH 2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑
与CO2反应 Na2O+CO2＝Na2CO3 2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2
与HCl反应 Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O
漂白性 无漂白性 强氧化性漂白
用途 制NaOH 漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存 都容易吸收空气中的CO2和水蒸气而变质，所以都应密封保存； 对于Na2O2还要远离易燃物。
（2）钠的氧化物和盐溶液反应
①反应原理：钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应
②Na2O2与CuCl2溶液反应：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，2NaOH+CuCl2Cu（OH）2↓+2NaCl
（3）过氧化钠和指示剂溶液反应
①向石蕊试液中加入过氧化钠，溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生
②向酚酞试液中加入过氧化钠，溶液先变红后褪色，并有气泡产生
（4）过氧化钠自身的氧化还原反应
①转移电子的关系：2Na2O2~O2~2e－
②氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2
【特别提醒】金属钠着火时，不能用常见的灭火器扑灭，而应用沙土盖灭。
6．碳酸钠和碳酸氢钠
（1）碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
水溶液酸碱性 碱性 碱性，比相同浓度的Na2CO3的弱
颜色、状态 白色粉末状固体 白色细小的晶体
水溶性 易溶于水 可溶于水，溶解度比Na2CO3的小
与盐酸反应 及反应速率 Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑ NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ 相同条件下反应速率：NaHCO3比Na2CO3快
与NaOH反应 不反应 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
与足量 Ca（OH）2反应 Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOH NaHCO3+Ca（OH）2CaCO3↓+NaOH+H2O
与CaCl2反应 Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl 不反应
热稳定性 受热难分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
用途 化工原料、洗涤剂 食品发酵、治疗胃酸过多、灭火剂
相互转化
（2）碳酸钠和碳酸氢钠与等浓度盐酸反应的规律
放出CO2快慢 NaHCO3＞Na2CO3
混合物反应先后顺序 因CO32－结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与H+再反应
与足量盐酸反应耗酸量 等质量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多； 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多。
与足量盐酸反应生成CO2的量 等质量的Na2CO3和NaHCO3，后者生成CO2量多； 等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，两者生成CO2量一样多。
（3）Na2CO3、NaHCO3固体的鉴别
①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3固体。
（4）Na2CO3、NaHCO3溶液的鉴别
①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
（5）Na2CO3、NaHCO3固体的鉴别
7．Na2CO3和NaHCO3的检验
（1）步骤
①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液，过滤
②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸
③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水
（2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊
①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2CO3
②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCO3
③同时产生该现象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3
【技巧与方法】鉴别Na2CO3和NaHCO3的易错点
（1）Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。
（2）不能用Ca（OH）2或Ba（OH）2鉴别NaHCO3和Na2CO3，因为都能产生白色沉淀。
8．焰色试验
（1）仪器图示
（2）操作顺序
（3）实例
①钠和钾的焰色
②其他金属的焰色
元素 锂 钙 锶 钡 铜 铷
焰色 紫红色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 紫色
（4）注意问题：
①焰色试验是某些金属元素的性质，与元素的存在形态无关
②焰色试验过程发生物理变化
（5）黄色火焰能够遮盖紫色火焰
①蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰
②若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素
③若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素
考点2 氯及其化合物
1．氯气的发现过程
（1）发现者：18世纪70年代，瑞典化学家舍勒将软锰矿和浓盐酸混合加热制得氯气
（2）确定者：1810年英国化学家戴维确认该气体为氯气
2．氯的结构
（1）原子结构示意图，离子结构示意图。
（2）结构和性质的关系：容易得到1个电子形成最外层8电子稳定结构，表现强氧化性
3．氯气的物理性质
（1）色味态：黄绿色有刺激性气味的有毒气体
（2）溶解性
①能溶于水，常温下1体积水约溶解2体积氯气，得到氯水
②不溶于饱和NaCl溶液
（3）密度：比空气的大
（4）熔沸点：熔点－101℃，沸点－34.6℃，沸点相对较高
（5）物理特性：易液化，加压条件下变成液氯
4．氯气的化学性质
（1）与金属单质反应：表现强氧化性，将变价金属氧化成高价金属氯化物
①Na：2Na+Cl22NaCl，产生黄色火焰，冒白烟
②Fe：2Fe+3Cl22FeCl3，产生棕红色烟
③Cu；Cu+Cl2CuCl2，产生棕黄色烟
（2）与氢气反应，条件不同，产物相同，现象不同
①点燃：H2+Cl22HCl，安静燃烧，产生苍白色火焰，瓶口有白雾
②光照：H2+Cl22HCl，发生爆炸
（3）与水反应：Cl2+H2OHCl+HClO
（4）与某些还原性化合物反应
①亚铁盐：2Fe2++Cl22Fe3++2Cl－
②溴化物：Cl2+2Br－2Cl－+Br2
③碘化物：Cl2+2I－2Cl－+I2
3．次氯酸的性质
（1）漂白性：能使染料等有机色素褪色
①原理：氧化性漂白，永久性漂白
②局限：不能漂白墨汁等无机色素
（2）不稳定性：在光照或加热条件下易分解
①反应：2HClO2HCl+O2↑
②现象：氯水黄绿色逐渐消失，有气泡产生
③保存：盛放在棕色瓶中放在阴暗处密封保存
（3）弱酸性：酸性比碳酸的弱
4．次氯酸盐的性质
（1）漂白液、84消毒液
①制备反应：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
②主要成分：NaCl和NaClO，有效成分为NaClO。
（2）漂白粉
①制备反应：2Ca（OH）2+2Cl2＝CaCl2+Ca（ClO）2+2H2O
②主要成分：Ca（ClO）2和CaCl2，有效成分为Ca（ClO）2，漂粉精的主要成分Ca（ClO）2
③漂白原理：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO
④失效原因：Ca（ClO）2+CO2+H2O＝CaCO3↓+2HClO、2HClO2HCl+O2↑
（3）强氧化性
①－1价的氯：2H++Cl－+ClO－H2O+Cl2↑
②－2价的硫：ClO－+S2－+2H+S↓+H2O+Cl－
③＋4价的硫：SO32－+ClO－SO42－+Cl－
④＋2价的铁：2Fe2++2H++ClO－2Fe3+ +H2O+Cl－
⑤－1价的碘：ClO－+2I－+2H+I2+H2O+Cl－
⑥－1价的溴：ClO－+2Br－+2H+Br2+H2O+Cl－
5．氯水的成分和多重性质
（1）三平衡
①氯气的化学平衡：Cl2+H2OH++Cl－+HClO
②次氯酸电离平衡：HClOH++ClO－
③溶质水电离平衡：H2OH++OH－
（2）三分子、四离子
（3）新制氯水的多重性质
（4）液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯 新制氯水 久置氯水
分类 纯净物 混合物 混合物
颜色 黄绿色 浅黄绿色 无色
性质 氧化性 酸性、氧化性、漂白性 酸性
粒子种类 Cl2 Cl2、HClO、H2O、H+、Cl－、ClO－、OH－ H2O、H+、Cl－、OH－
6．实验室制氯气
（1）反应原理：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O
①装置类型：固体+液体气体
②主要仪器：圆底烧瓶、分液漏斗、酒精灯、集气瓶、铁架台、石棉网、烧杯
（2）净化装置
①试剂：先用饱和食盐水除去HCl，再用浓硫酸除去水蒸气。
②装置：洗气瓶，导气管口长进短出
（3）收集装置
①排空气法：向上排空气法，导气管口长进短出
②排液体法：排饱和食盐水法，导气管口短进长出
（4）尾气吸收
①目的：吸收多余的氯气，防止污染空气
②药品：一般用饱和氢氧化钠溶液吸收
③原理：Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
（5）检验方法
①最佳方法：用湿润的淀粉碘化钾试纸，现象是变蓝
②可用方法：用湿润的蓝色石蕊试纸，现象是先变红后褪色
7．氯离子的检验
（1）加入试剂的顺序：先加稀硝酸，再加AgNO3溶液
（2）现象：产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
（3）离子方程式：Ag++Cl－AgCl↓
（4）干扰反应及除干扰反应
①2Ag++CO32－Ag2CO3↓
②Ag2CO3+2H+2Ag++CO2↑+H2O
考点3 物质的量
1．物质的量
（1）概念：表示含有一定数目粒子的集合体的物理量。
（2）意义：联系物质的宏观量（如质量、体积）和微观量（如原子、分子、离子）的中间量
（3）单位：摩尔，简称：摩，符号mol。
①计量标准：1mol微粒集体所含的粒子数与0.012 kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023。
②计量对象：分子、原子、离子、原子团、电子、质子、中子等所有微观粒子。
（4）符号：n。
2．阿伏伽德罗常数
（1）概念：1mol任何微粒所含有的粒子数叫做阿伏加德罗常数。
（2）符号：NA，数值及单位：6.02×1023 mol－1。
（3）物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）的关系：n＝。
3．摩尔质量
（1）概念：单位物质的量的物质所具有的质量
（2）符号：M，单位：g/mol
（3）物质的量、质量和摩尔质量之间的关系：n＝
（4）摩尔质量——“三性”
①等值性：摩尔质量只有以g·mol－1作单位时，在数值上与其相对分子质量或相对原子质量相等。
②近似性：由于电子的质量非常微小，所以离子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于相对分子质量或相对原子质量，如Na和Na+的摩尔质量都为23 g·mol－1。
③确定性：对于指定的物质来说，其摩尔质量的值是一个定值，不随物质的物质的量多少而改变。
（5）混合物的平均摩尔质量：＝
4．气体摩尔体积
（1）概念：一定温度和压强下，单位物质的量的气体所占的体积
（2）符号及单位：符号Vm，单位L/mol或m3/mol
（3）计算公式：Vm＝
（4）影响因素：温度和压强
①升高温度：气体摩尔体积增大
②增大压强：气体摩尔体积减小
（5）特例：标准状况下，1mol任何气体的体积都约为22.4L
①标准状况：温度0℃，压强为101kPa
②标准状况下Vm＝22.4 L·mol－1
5．阿伏加德罗定律
（1）定律：同温同压下，相同体积的任何气体具有相同的分子数
（2）推论
①同温、同压：气体的体积与物质的量成正比；
②同温、同压：气体的密度与摩尔质量成正比；
③同温、同体积：气体的压强之比与其物质的量成正比；
④同温、同压、同体积：气体的质量与摩尔质量成正比。
（3）适用范围：任何气体，包括单一气体（如N2）及混合气体（如N2和O2的混合气体）。
6．物质的量浓度
（1）概念：以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量
（2）符号及单位：符号为cB，单位为mol·L－1或mmol·L－1或mol·m－3。
（3）表达式：cB＝。
（4）两个重要的关系
①离子浓度＝分子浓度×化学式中离子个数
②溶液具有均一性，同一溶液中各组分的浓度与溶液体积无关
考点4 物质的量的浓度的有关计算
1．物质的量的浓度的简单计算
（1）基本公式：cB＝
（2）辅助公式：n＝＝＝＝（STP）
2．溶液稀释或浓缩的有关计算
（1）依据：稀释或浓缩前后溶质的质量或物质的量不变
（2）公式：m1ω1＝m2ω2或c1V1＝c2V2
①m表示溶液质量，ω表示溶质质量分数
②V1、V2的体积单位一致即可
3．溶液混合的计算
（1）依据：混合前后溶质的总质量或总物质的量不变
（2）公式：m1ω1+m2ω2＝m混ω混或c1V1+c2V2＝c混V混
4．物质的量浓度和溶质的质量分数之间的关系
（1）基本公式：c＝
（2）辅助公式
①溶质质量分数：ω＝×100%＝×100%
②溶质质量分数和饱和溶液溶解度间的关系：ω＝×100%
③溶液的密度：＝
考点5 配制一定物质的量浓度的溶液
1．主要仪器
（1）容量瓶
①结构与用途
②使用注意事项
a．使用前要检查瓶塞是否漏水。
b．定容时要使液体的凹液面的最低点与刻度线相平。
c．容量瓶的使用“六忌”：一忌用容量瓶溶解固体；二忌用容量瓶稀释浓溶液；三忌把容量瓶加热；四忌把容量瓶当作反应容器；五忌用容量瓶长期存放溶液；六忌瓶塞互换。
（2）其他仪器：量筒、托盘天平、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。
2．配制过程：以配制1000mL 0.5mol·L－1 NaCl溶液为例。
3．实验图示
4．配制溶液时的注意事项
（1）溶解或稀释时，必须待溶液温度恢复到室温后才能转移到容量瓶中。
（2）转移溶液时必须用玻璃棒引流。
（3）溶解用的烧杯和玻璃棒一定要洗涤2～3次，洗涤液也要转移到容量瓶中。
（4）移液后要先振荡均匀再定容。
（5）定容时一定要用胶头滴管小心操作，万一加水过多，则必须重新配制。
（6）定容时观察刻度要平视，液体的凹液面与刻度线相切。
5．溶液配制时的误差分析
可能引起误差的一些操作 因变量 c
n V
称量 称量前小烧杯内有水 不变 —— 无影响
称量前天平指针偏右，称量后天平平衡 偏大 —— 偏高
称量时砝码和药品位置颠倒，而且使用了游码 偏小 —— 偏低
称量时砝码不干净，有铁锈或污迹 偏大 —— 偏高
称量NaOH固体时间过长 偏小 —— 偏低
用滤纸称量NaOH固体 偏小 —— 偏低
洗涤 未洗涤烧杯和玻璃棒或洗涤不干净 偏小 —— 偏低
用量筒量取液体溶质后，用蒸馏水洗涤量筒，将洗涤液体全部转移到容量瓶中 偏大 —— 偏高
配制溶液前，容量瓶中有少量蒸馏水 —— —— 无影响
配制溶液前，容量瓶用待配制液洗涤 偏大 —— 偏高
移液 移液时有少量溶液溅出 偏小 —— 偏低
定容 定容时加水超过刻度线 —— 偏大 偏低
定容后倒转容量瓶几次，发现液面低于刻度线，又补充了几滴水至刻度线 —— 偏大 偏低
定容时加水超过刻度线，又用胶头滴管吸出一部分液体达到刻度线 偏小 —— 偏低
溶液未冷却到室温就移入容量瓶定容 —— 偏小 偏高
定容时一直用手握住容量瓶的粗大部分 —— 偏小 偏高
容量瓶塞上瓶塞后，立即倒转，发现有液体漏出 —— 偏小 偏高
定容后经振荡、摇匀、静置，液面下降 —— —— 无影响
读数 定容时俯视刻度线 —— 偏小 偏高
定容时仰视刻度线 —— 偏大 偏低
用量筒取用一定体积液体溶质时俯视刻度 偏小 —— 偏低
用量筒取用一定体积液体溶质时仰视刻度 偏大 —— 偏高
6．容量瓶仰视或俯视刻度线的图解
（1）仰视刻度线（图1）。由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。
（2）俯视刻度线（图2）。恰好相反，刻度线高于液面的实际读数，使得加水量偏少，结果偏高。