课件42张PPT。专题2 从海水中获得的化学物质第一单元 氯、溴、碘及其化合物第1课时 氯气的生产原理及其性质自主阅读自主检测一、海水中的化学资源
1.氯化物:主要为氯化钠,其次是氯化镁、氯化钙和氯化钾等。
2.溴元素:被称为“海洋元素”。
3.碘元素:总量可达到8×1010 t。
二、氯气的生产原理
1.氯气的工业生产
(1)氯碱工业:以电解食盐水为基础制取氯气等产品的工业。
(2)反应原理:2NaCl+2H2O 2NaOH+H2↑+Cl2↑。
(3)电解装置自主阅读自主检测2.氯气的实验室制法
(1)反应原理
MnO2+4HCl(浓) MnCl2+2H2O+Cl2↑。
(2)制取氯气的装置由气体发生装置、气体收集装置、尾气处理装置三部分组成。
三、氯气的物理性质自主阅读自主检测四、氯气的化学性质
1.氯气与金属单质的反应
2.氯气与非金属的反应
H2在Cl2中燃烧,产生苍白色火焰。工业上用此方法制备盐酸。H2和Cl2的混合气体在光照条件下,则发生爆炸。反应的化学方程式为H2+Cl2 2HCl。自主阅读自主检测3.氯气与水的反应
(1)反应的化学方程式:Cl2+H2O HClO+HCl。
(2)可逆反应:在同一条件下,既可以向正反应方向进行,又可以向逆反应方向进行的反应。
4.氯气与碱的反应
(1)与NaOH溶液的反应:Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O。
应用:氯气的尾气处理。
(2)与Ca(OH)2的反应:2Ca(OH)2+2Cl2 CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。
应用:制漂白粉。自主阅读自主检测1.下列有关氯气的叙述中,正确的是( )
A.氯气、液氯和氯水是一种物质
B.氯气是一种黄绿色、有刺激性气味的气体
C.氯气无毒
D.氯气不能溶于水
答案:B
2.下列物质中,同时含有氯分子(Cl2)和氯离子(Cl-)的是( )
A.液氯 B.新制氯水
C.CaCl2溶液 D.次氯酸
答案:B自主阅读自主检测3.金属单质与足量Cl2反应后,生成物的化学式中,不正确的是( )
A.FeCl2 B.AlCl3 C.FeCl3 D.CuCl2
解析:Fe与Cl2反应生成FeCl3,不会生成FeCl2。
答案:A情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三氯气的生产原理?
在工业上,氯气是一种重要的化工原料,大量用于制造盐酸、有机溶剂和杀菌消毒剂。工业上人们用电解饱和食盐水来生产氯气。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三讨论探究?
1.在教材中所示的电解饱和食盐水装置中,各电极上得到的产物有哪些?如何检验?
探究提示:(1)连接电源正极的电极:观察到产生的气体为黄绿色,用湿润的淀粉碘化钾试纸靠近导管口,试纸变蓝证明生成Cl2(发生反应Cl2+2KI I2+2KCl)。
(2)连接电源负极的电极:向溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,颜色变红,说明生成碱性物质氢氧化钠;通电一段时间后用小试管收集导出气体,用拇指堵住试管口部,移近酒精灯,有轻微爆鸣声,证明有可燃性气体H2生成。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三2.实验室中人们用什么物质制备氯气?要得到干燥纯净的氯气还需要哪些净化措施?
探究提示:用浓盐酸和二氧化锰制取氯气,氯气中混有HCl和H2O(g)等杂质,除去氯气中的HCl可用饱和食盐水洗气;除去氯气中的H2O(g)可用浓硫酸洗气或用CaCl2干燥。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三1.工业制氯气
2.氯气的实验室制法
实验室通常用浓盐酸和MnO2反应制备氯气。
说明:实验室制氯气
(1)实验用品:二氧化锰和浓盐酸。
(2)实验原理:二氧化锰和浓盐酸在加热的条件下发生反应生成氯气。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三(3)发生装置:固体和液体混合加热制备 气体的装置。所用仪器及仪器的名称: 铁架台(带铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、 圆底烧瓶、双孔塞、分液漏斗、玻璃导管。
(4)净化装置:先用饱和食盐水吸收氯气中 混有的氯化氢气体,再用浓硫酸干燥氯气。
(5)收集装置:氯气微溶于水且密度比空气大,故用向上排空气法(气体长管进、短管出)或排饱和食盐水法收集。
(6)尾气吸收装置:氯气有毒,污染空气,故用浓氢氧化钠溶液吸收。
(7)判断集满的方法:可用湿润的淀粉碘化钾试纸检验,2KI+Cl2 2KCl+I2(淀粉遇碘变蓝色)。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三例题1导学号18100036某校化学兴趣小组的同学用如图所示仪器设计一个包括电解饱和食盐水并测定电解时产生的氢气的体积和检验氯气的实验装置。(提示:Cl2可与KI反应生成I2,淀粉遇I2变蓝)
(1)所选仪器连接时,各接口的顺序是(填各接口的字母代号):A接 、 接 ;B接 、 接 。?
(2)证明产物是Cl2的实验现象是 。?
(3)实验测得产生的氢气体积(已折算成标准状况)为5.60 mL,电解后溶液的体积恰好为50.0 mL,则溶液中NaOH的物质的量浓度为 。?情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三解析:反应器两边所选用的各仪器接口连接顺序为A接贮气瓶的G,把水压入量筒中,用量筒测量出排出的水的体积,以测定产生H2的体积;B接洗气瓶的D,生成的Cl2在洗气瓶中使淀粉-KI溶液变蓝,多余的Cl2通入烧杯里的NaOH溶液中。已知电解产生的H2的物质的量为n(H2)= =0.000 25 mol,由电解反应的化学方程式知n(NaOH)=2n(H2)=0.000 5 mol,则c(NaOH)= =0.01 mol·L-1。
答案:(1)G F H D E C (2)淀粉-KI溶液变蓝 (3)0.01 mol·L-1情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三成功体验1 已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用图示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气,并检验它与金属的反应。每个虚线框表示一个单元装置,其中有错误的是(不考虑①单元装置)( )?
A.④ B.② C.②③ D.②③④情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三解析:氢氧化钠溶液不能放在②处,它不仅能与氯化氢反应,也能与氯气反应;洗气瓶中浓硫酸用于除去杂质水蒸气,导管要做到长进短出,氯气与金属反应时,气体应通入到试管底部,并用双孔橡皮塞,否则会使试管内压强过大导致橡皮塞被顶开,并应有尾气处理装置。
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三氯气的性质?
2015年2月4日,河北省保定市的小张在租住的房子清厕时,突发奇想:“84消毒液和洁厕灵这两样东西一个去污,一个消毒,两者合在一起使用效果岂不更好。”于是,挤出若干84消毒液和洁厕灵一并倒入马桶中,便猫腰清洁起来,可不大工夫就感到从马桶内散发的气体非常刺鼻,继而出现呕吐恶心症状。他踉跄着拉开房门呼叫房东,房东赶紧将他送到医院急诊科就诊。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三讨论探究?
1.小张中毒的原因是什么?
探究提示:84消毒液的有效成分是次氯酸钠,而洁厕灵里含有氯离子,主要成分是盐酸。这两种物质混合后会发生剧烈的化学反应,产生大量白色泡沫与黄绿色刺鼻气体——氯气,如果吸入时间长、剂量大就会导致人体中毒。
2.某地生产氯气的储罐泄漏,如果你是附近的居民,请思考应如何自救和治理污染。
探究提示:(1)氯气的密度比空气大,应往高处逆风跑。
(2)立即用浸过肥皂水等弱碱性溶液的毛巾捂住口鼻。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三1.氯气与钠、铁、铜、氢气的反应比较 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三例题2下列氯化物中,既能由金属和氯气直接反应制得,又能由金属和盐酸反应制得的是( )
A.CuCl2 B.FeCl2
C.FeCl3 D.AlCl3
解析:铜与盐酸不反应,A项不符合题意;铁与氯气反应生成FeCl3,与盐酸反应生成FeCl2,故B、C项不符合题意。
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三成功体验2 对氯气性质的描述不正确的是( )?
①钠在氯气中剧烈燃烧时产生白烟
②氢气在氯气中燃烧发出苍白色的火焰
③点燃的镁条在氯气中燃烧出现白色的烟
④红热的铜丝在氯气中燃烧产生棕黄色的雾
⑤氯气跟水反应生成盐酸和次氯酸
⑥氯气跟碱反应,常温下生成氯酸盐、金属氯化物和水
A.①② B.②④⑤
C.④⑥ D.①②④
解析:④错,红热的铜丝在氯气中燃烧生成氯化铜固体小颗粒,是烟而不是雾;⑥错,氯气跟碱在常温下反应生成次氯酸盐而不是氯酸盐。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三氯水的成分和性质?
某化学兴趣小组做了以下实验:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三讨论探究?
1.氯气有漂白性吗?上面哪组实验可证明?
探究提示:没有,氯气和水反应生成的HClO有漂白性。Ⅰ。
2.第Ⅱ组实验证明新制氯水的哪些性质?
探究提示:酸性和漂白性。
3.写出第Ⅲ组实验相关反应的化学方程式。
探究提示:HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3。重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领1.新制氯水和久置氯水的区别 重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领2.液氯及氯水的区别 重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领3.新制氯水的性质
在不同的反应中,氯水起作用的成分不同,现归纳如下:重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领例题3导学号18100101在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论中不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.氯水能使红色布条褪色,说明氯水中含有Cl2
解析:氯水的浅黄绿色是Cl2分子所呈现的;氯水中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀,能说明氯水中含有Cl-;氯水中加入NaHCO3粉末有气泡产生,能说明氯水中含有H+;氯水能使红色布条褪色,说明氯水中含有HClO。
答案:D重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领成功体验3 用自来水养金鱼时,将水注入鱼缸以前需在阳光下曝晒一段时间,目的是( )?
A.使水的温度升高 B.使水中的HClO分解
C.起到杀菌作用 D.增加水中含氧量
解析:自来水中含有一定量的Cl2和HClO,Cl2有毒,HClO具有强氧化性,均不利于鱼的生存,在光照下HClO分解,促进Cl2不断与水反应生成HClO,最终将Cl2和HClO消耗完。
答案:B1 2 3 4 51.从1897年英国首次使用氯气给水管网消毒以来,氯气用于自来水消毒已经经历了100多年的历史。目前,我国部分城市仍然采用氯气消毒法对自来水进行净化、消毒。氯气之所以长期用于自来水消毒,主要原因是( )
A.氯气有毒,可以毒死细菌、病毒
B.氯气具有刺激性气味,可以熏死细菌、病毒
C.氯气与水反应生成具有强氧化性的HClO,可以杀死细菌、病毒
D.氯气用于自来水消毒的工艺简单、成熟,易于操作,且成本低
解析:Cl2长期用于自来水消毒是因为Cl2与水反应生成HClO,HClO具有强氧化性,可以杀死细菌、病毒。
答案:C1 2 3 4 52.检验氯化氢气体中是否混有Cl2,可采用的方法是( )
A.用干燥的蓝色石蕊试纸
B.用干燥的有色布条
C.将气体通入硝酸银溶液
D.用湿润的淀粉碘化钾试纸
解析:在干燥的条件下氯化氢、氯气均不能呈现出酸性,氯气也不呈现出漂白性,故A、B不正确。氯化氢、氯气通入硝酸银溶液中,都出现白色沉淀AgCl,故C选项不能选。氯气与碘化钾在溶液中能置换出I2,而I2能够使淀粉呈现蓝色,氯化氢无此性质,故D是正确的选项。
答案:D1 2 3 4 53.(双选)下列关于氯水的叙述中正确的是( )
A.新制氯水中只含Cl2和H2O
B.新制氯水可使蓝色石蕊试纸先变红后褪色
C.光照氯水有气泡逸出,该气体是Cl2
D.氯水放置数天后pH将变小
解析:新制氯水中有Cl2、HClO、H2O分子,有H+、Cl-、ClO-(OH-极少,不计)离子,故A项错;新制氯水中含有H+和HClO,蓝色石蕊试纸遇H+变红,变红后的试纸被强氧化剂HClO氧化而褪色;2HClO 2HCl+O2↑,逸出的气体是O2,不是Cl2;HClO分解后变成HCl,HCl是强酸,溶液的酸性增强,pH变小。
答案:BD1 2 3 4 54.氯气是一种重要的化工原料,在有机合成、农药生产等方面都有极广泛的应用。请回答:
(1)现代工业上用电解饱和食盐水的方法制取Cl2,反应的化学方程式为 ;?
(2)实验室用二氧化锰和浓盐酸混合加热来制取少量氯气的化学方程式为 。?
解析:书写实验室制氯气的化学方程式时注意“加热、浓盐酸、气体生成符号”等细节,注意配平,盐酸变稀后就不再反应,不加热也不反应。1 2 3 4 55.某工厂在山坡坑道的仓库里存放贮有氯气的钢瓶。某天,有一只贮有氯气的钢瓶损坏,造成氯气泄漏,在场工人采取以下措施,请选择填充并简述理由。
(1)处理钢瓶的方法正确的是 (填字母),简述理由 。?
A.钢瓶推到坡下的小河里
B.把钢瓶丢到深坑里,用石灰填埋
C.把钢瓶扔到农田中
(2)钢瓶处理后,工人应立即 (填字母),简述理由 。?
A.转移到坡下
B.转移到坡上
(3)若在场工人没有防毒面具,可以用浸有一定浓度某种物质的水溶液的毛巾捂住鼻子。最适宜采用的物质是 (填字母)。?
A.NaOH B.NaCl C.Ca(OH)2 D.Na2CO31 2 3 4 5解析:(1)氯气有毒,用石灰可以把它转化为无毒的CaCl2和Ca(ClO)2。(2)氯气的密度比空气大,钢瓶处理后,工人应立即转移到坡上。(3)Na2CO3能够吸收氯气,可以用浸有一定浓度的Na2CO3水溶液的毛巾捂住鼻子。NaOH具有较强的腐蚀性,不能使用。
答案:(1)B 氯气有毒,用石灰可以把它转化为无毒的CaCl2和Ca(ClO)2
(2)B 氯气的密度比空气大 (3)D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
第1课时 氯气的生产原理及其性质
A组
1.海洋是一个巨大的宝藏,期待着人们的开发和利用。下列物质不经过化学变化就能从海水中获得的是( )
A.单质溴 B.单质镁
C.烧碱 D.食盐
解析:海水通过日晒蒸发直接得到食盐。
答案:D
2.导学号18100037右图为电解饱和食盐水的实验装置。据此,下列叙述不正确的是( )
A.a管导出的是氢气
B.b管导出的是氯气
C.以食盐水为基础原料制取氯气等产品的工业称为“氯碱工业”
D.在石墨棒电极区域有NaOH 产物
解析:由教材中的相关实验可知,a管中导出的气体遇明火有爆鸣声,则该气体为氢气,A正确;根据题中实验装置可知,b管导出的气体可用NaOH溶液吸收,则b管中导出的气体应为氯气,B正确;由氯碱工业的定义可知,C正确;根据教材中的演示实验,在两极附近的溶液中滴入酚酞溶液,只有铁棒附近溶液变红色,而石墨棒附近溶液不变红,说明NaOH不在石墨棒电极区域生成,D不正确。
答案:D
3.当有大量Cl2逸散到周围空间,你认为以下措施中合理的是( )
①迅速拨打求救电话 ②迅速撤离人员至地势较高处 ③迅速撤离人员至下风口 ④用浸有一定浓度NaOH溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑤用浸有一定浓度Na2CO3溶液的口罩或毛巾捂住口鼻 ⑥尽可能切断泄漏源(如堵住泄漏口,将其浸入碱液池等)
A.①②④ B.①②⑤⑥
C.①③⑤ D.①②④⑤⑥
解析:Cl2是有毒的气体,当发现大量Cl2泄漏时,一定要及时报警,同时尽可能地切断泄漏源。Cl2的密度比空气大,容易沉降在地势低凹处,因此人要往高处跑;Cl2遇水会反应生成酸性物质,因此应该用碱性溶液浸湿的毛巾捂住口鼻,但由于NaOH是腐蚀性很强的碱,故不应使用。
答案:B
4.下列说法中正确的是( )
A.Cl2和Cl-都有毒
B.Cl2用于自来水、游泳池杀菌消毒
C.氯气液化和氯气溶于水都只发生了物理变化
D.氯气、氨气、天然气都容易液化
解析:Cl2有毒,Cl-无毒;氯气液化只发生物理变化,Cl2溶于水发生了化学反应;Cl2、NH3易液化,CH4难液化。
答案:B
5.氯碱工业的原料为食盐和水,所以氯碱工厂最好是选择靠近生产食盐的基地,以降低食盐的运输成本。下列关于电解NaCl水溶液的说法不正确的是( )
A.电解产物为Cl2和Na
B.电解过程中能产生黄绿色气体
C.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
D.用排水集气法可以收集到较纯净的H2
解析:电解NaCl水溶液的化学方程式:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,反应过程中阳极产生了黄绿色的气体,阴极产生了难溶于水的无色气体(H2),可用排水法收集;阴极生成的NaOH使溶液呈碱性,能使酚酞溶液变红。A项错误,电解熔融的NaCl(无水时)才得到Cl2和Na:2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑(这是钠的工业制法)。
答案:A
6.将一盛满Cl2的试管倒立在水槽中,当日光照射一段时间后,试管中气体颜色变成淡黄绿色,此时试管中的气体是( )
A.只有O2 B.只有Cl2
C.O2、Cl2 D.无法判断
解析:Cl2溶于水,有部分要生成次氯酸,次氯酸见光分解生成O2,但题目中有一个现象的描述要注意,即“试管中气体颜色变成淡黄绿色”,说明还有Cl2存在。
答案:C
7.某同学用下列装置制备并检验Cl2的性质:
下列说明正确的是( )
A.Ⅰ图中:如果MnO2过量,浓盐酸就可全部反应
B.Ⅱ图中:生成蓝色的烟
C.Ⅱ图中:生成棕黄色的烟
D.Ⅲ图中:a中有色布条褪色,b中不褪色
解析:稀盐酸与MnO2不反应,A不正确;无水CuCl2不为蓝色,形成的是棕黄色的烟,B不正确,C正确;a中有色布条不褪色,b中褪色,D不正确。
答案:C
8.实验室制取下列各组气体,所用气体发生装置相同的是( )
A.金属锌与稀硫酸反应制取H2、大理石与稀盐酸反应制CO2
B.金属锌与稀硫酸反应制取H2、氯酸钾和二氧化锰混合加热制O2
C.二氧化锰和浓盐酸混合加热制Cl2、大理石与稀盐酸反应制CO2
D.二氧化锰和浓盐酸混合加热制Cl2、金属锌与稀硫酸反应制取H2
解析:据反应原理选取相应的装置:二氧化锰和浓盐酸制氯气、氯酸钾与二氧化锰混合制氧气,均需要加热,而制取H2和CO2的反应不需要加热。
答案:A
9.某学生设计了如图所示的实验装置用于制备纯净的Cl2。
(1)装置中有五处错误,请指出:
①?
,?
②?
,?
③?
,?
④?
,?
⑤?
。?
(2)在更正后的装置图中,洗气瓶(净化气体)中的饱和食盐水、浓硫酸、氢氧化钠溶液的作用分别是:
①饱和食盐水的作用: ;?
②浓硫酸的作用: ;?
③氢氧化钠溶液的作用: 。?
解析:从实验原理上来说,氯气是用浓盐酸与二氧化锰在加热的条件下制取得到的,不能用稀盐酸,因稀盐酸与二氧化锰不反应;制得的氯气中混有HCl和水蒸气,应依次通过盛有饱和食盐水和浓硫酸的洗气瓶将其除去;因氯气有毒,应用尾气吸收装置;以避免对环境的污染;因氯气的密度比空气大,应用向上排空气法收集。
答案:(1)①用长颈漏斗错误,应用分液漏斗 ②不能用稀盐酸,应用浓盐酸 ③没有用酒精灯,应用酒精灯加热 ④盛浓硫酸的洗气瓶和盛饱和食盐水的洗气瓶位置颠倒,应更换位置 ⑤盛饱和食盐水的洗气瓶中的进气导管未插入液面以下,出气导管不应插入液面以下 (2)①除去混在氯气中的HCl ②除去混在氯气中的H2O ③吸收氯气,防止其污染空气
10.常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色气体单质,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示。
(1)请分别写出A、B、D的化学式(如为溶液请填溶质的化学式):
A 、B 、D 。?
(2)写出下列反应的化学方程式(请注明条件):
A+H2O: ;?
A+NaOH: ;?
D→A: 。?
解析:据题意可知A为氯气,则B为次氯酸,D为盐酸,C为氯化钠,E为次氯酸钠。
答案:(1)Cl2 HClO HCl
(2)Cl2+H2OHCl+HClO
Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2↑
B组
1.人体缺钠会感到头晕、乏力,长期缺钠易患心脏病,并可以导致低钠综合征。在抢救大出血的危症病人时,常需静脉点滴输0.9%的氯化钠溶液(俗称“生理盐水”),这是由于人体血液的“矿化度”(即无机盐的相对含量)为0.9%。另有研究表明,30亿年前地表原始海水的矿化度即为0.9%。下列猜测或评论中,你认为不足取的是( )
A.人类祖先可能是从原始海洋中逐渐进化到陆地上的
B.人体血液和原始海水的矿化度均为0.9%,这纯属巧合
C.人体血液和原始海水之间可能存在着某些尚未被认识的关系
D.人体血液仍然带有原始海水的某些印痕
答案:B
2.向盛有Cl2的三个集气瓶甲、乙、丙中各注入下列液体中的一种:
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
经过振荡,现象如图所示,则甲、乙、丙中注入的液体分别是( )
A.①②③ B.②①③ C.③②① D.①③②
解析:甲中气体和溶液都为无色,说明不存在氯气,加NaOH溶液会出现甲中的现象;乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊,说明不存在氯气且溶液中生成了白色沉淀,加AgNO3溶液有白色沉淀生成;丙中气体和溶液都呈浅黄绿色,说明存在氯气分子,加水有丙中的现象出现。
答案:B
3.实验室用下列两种方法制氯气:①用含HCl 14.6 g的浓盐酸与足量的MnO2反应;②用8.7 g MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气的物质的量是( )
A.①比②多 B.②比①多
C.一样多 D.无法比较
解析:对于①,n(HCl)=0.4 mol,若0.4 mol HCl完全反应,产生n(Cl2)=0.1 mol。实际上,二氧化锰只能与浓盐酸反应,随着反应的进行,盐酸浓度下降,反应会停止,即0.4 mol HCl不可能完全反应,产生的n(Cl2)<0.1 mol;对于②,0.1 mol MnO2与足量的浓盐酸反应时,由于浓盐酸足量,可将0.1 mol MnO2全部反应,产生0.1 mol Cl2。
答案:B
4.导学号18100038为了研究氯水能否和碳酸钙发生化学反应,某学生设计如下实验:
实验一:向盛有饱和氯水的锥形瓶中加入大理石,并充分振荡,观察到氯水的黄绿色褪去并同时产生少量气体。
实验二:取上述实验后锥形瓶中清液,进行如下实验:
(1)该清液滴在有色布条上有极强的漂白作用。
(2)该清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀。
(3)该清液中滴加稀盐酸可产生大量气体。
(4)该清液加热后变浑浊并产生大量气体。
实验三:该学生设想用下列装置收集实验二中产生的气体做进一步检验。
回答下列问题:
(1)在实验二中,清液滴在有色布条上有极强的漂白作用,说明该清液中含有 (写化学式);清液中滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,说明该清液中含有 (填离子符号);清液加热后产生浑浊是因为生成了 (写化学式)。?
(2)实验三中,洗气装置内的洗涤液一般用 溶液。?
(3)在反应物的量相同情况下,该学生尝试用集气装置A和集气装置B分别和洗气装置相连来收集气体。选用集气装置 (填“A”或“B”)可收集到更多的气体。经实验,该学生最终选用集气装置B进行下一步实验。其选择装置B的原因是 ?
?
。?
(4)该学生通过上述实验,写出了氯水和碳酸钙反应的化学方程式: 。?
解析:(1)含氯化合物中只有次氯酸有极强的漂白作用,所以清液滴在有色布条上有极强的漂白作用,说明该清液中含有HClO;滴加碳酸钠溶液产生白色沉淀,可能是Ca2+或Ba2+,该实验室是饱和氯水与大理石的反应,所以只能是Ca2+;受热分解的是碳酸氢盐,清液加热后产生浑浊是Ca(HCO3)2在分解,所以清液加热后产生浑浊是因为生成了碳酸钙。
(2)初步推断实验二产生的气体为CO2,所以洗气装置内的洗涤液一般用饱和碳酸氢钠溶液。
(3)B装置操作较为方便。若选用A装置将导管移出试管时,会造成大量气体逸出且操作也不方便。
(4)综上分析,可写出上述实验反应的化学方程式为2CaCO3+2Cl2+2H2OCa(HCO3)2+2HClO+CaCl2。
答案:(1)HClO Ca2+ CaCO3
(2)饱和NaHCO3
(3)A B装置操作较为方便。若选用A装置将导管移出试管时,会造成大量气体逸出且操作也不方便
(4)2CaCO3+2Cl2+2H2OCa(HCO3)2+2HClO+CaCl2
课件33张PPT。第2课时 氧化还原反应和溴、碘的提取自主阅读自主检测一、氧化还原反应
1.特征:反应过程中元素的化合价发生变化。
2.本质:反应过程中有电子转移(得失或偏移)。
3.表示方法:以Cl2+2Na 2NaCl为例来表示电子转移的方向
和数目: 。
二、氧化剂和还原剂
1.相应关系自主阅读自主检测自主阅读自主检测2.列变化:根据化合价的变化标出电子转移的方向与数目。
3.得失相等:通过求最小公倍数使得失电子总数相等。
4.定化学计量数:根据质量守恒定律配平其他物质的化学计量数,配平后,将单线变为等号。自主阅读自主检测四、溴、碘的提取
1.从海水中提取溴,通常是将氯气通入提取粗盐后的母液中,将溶液中的溴离子转化为溴单质,然后鼓入热空气或水蒸气,使溴从溶液中挥发出来,冷凝后得到粗溴。
写出用氯气来提取溴、碘的化学方程式:
2.通常情况下,溴单质是深红棕色、密度比水大的液体,在水中溶解度小,易溶于有机溶剂,溴单质有氧化性,能将碘化钾溶液中的碘置换出来:Br2+2KI I2+2KBr。
3.在通常状况下,碘单质是紫黑色的固体,易升华。在水中溶解度小,易溶于有机溶剂,淀粉溶液遇碘变成蓝色。自主阅读自主检测4.Br-、I-的检验
试剂:硝酸银溶液和稀硝酸
反应的化学方程式:自主阅读自主检测1.下列化学反应中,属于氧化还原反应的是( ) 答案:D 自主阅读自主检测2.氧化还原反应的本质是( )
A.有单质生成 B.化合价的升降
C.有无新物质生成 D.有电子的转移
解析:A是反应形式,B是特征,C是化学变化的特征。
答案:D
3.在C+2CuO 2Cu+CO2↑的反应中: 得到氧,化合价 ,被 ,发生 反应,是 剂,具有 性; 失去氧,化合价 ,被 ,发生 反应,是 剂,具有 性。?
解析:注意体会得氧、失氧与化合价升降的关系。体会氧化还原反应中各个成对的概念。
答案:C 升高 氧化 氧化 还原 还原 CuO 降低 还原 还原 氧化 氧化自主阅读自主检测4.下列变化需加入氧化剂的是( )
A.Zn→Zn2+ B.CO2→CO
C.Fe2O3→Fe D.CO2→H2CO3
答案:A
5.下列说法正确的是( )
A.化合反应一定是氧化还原反应
B.复分解反应可能是氧化还原反应
C.置换反应一定是氧化还原反应
D.分解反应是氧化还原反应
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二氧化还原反应?
氧化还原反应在工农业生产、科学技术和日常生活中有着广泛的应用,煤炭、石油、天然气等燃料的燃烧,钢铁的生锈、食物的腐烂、通常使用的干电池、蓄电池都发生着氧化还原反应。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二讨论探究?
1.有得氧、失氧的反应是氧化还原反应,请从化合价升降的角度分析下面两个反应,并说明如何判断一个反应是不是氧化还原反应。
探究提示:题述两个反应虽然没有氧的得失,但反应前后都有元素化合价的升降,故它们仍属于氧化还原反应。因此从化合价升降的角度可以将我们学过的化学反应分为两类:有化合价升降的反应——氧化还原反应和无化合价升降的反应——非氧化还原反应。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二2.元素化合价升降数与电子转移数的关系如何?
探究提示:元素化合价有升就有降,有物质被氧化就有物质被还原,有失电子就有得电子(或电子对有偏离就有偏向),而且元素化合价升高的总数值等于元素化合价降低的总数值,同理,元素原子失去电子的总数值等于元素原子得到电子的总数值,电子转移总数指的是失去电子总数或得到电子总数的某一方,而不是两者的和。
3.在同一化学反应中,氧化剂、还原剂能是同一种物质吗?
探究提示:可以。如2H2O2 2H2O+O2↑中H2O2既是氧化剂,又是还原剂,且只有氧元素的化合价有升降。 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二1.氧化还原反应的实质
有电子转移是氧化还原反应的实质,元素化合价的变化是电子转移的外观表现。
2.氧化还原反应相关概念间的联系
氧化剂、还原剂与氧化反应、还原反应的关系
口诀:升失氧,降得还;谈剂名,正相反。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二3.氧化还原反应的有关规律
(1)同一反应中氧化反应与还原反应同时发生,相互依存。
(2)氧化还原反应中得失电子守恒,化合价升降总数相等。
(3)价态表现规律。
(4)强弱比较规律。
氧化剂+还原剂 氧化产物+还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
口诀:比什么“性”找什么“剂”,产物之“性”小于“剂”。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(5)口诀:易得者,不易失;易失者,不易得。“易得者,不易失”,例如Cl2比Br2易得到电子,而得到电子后的Cl-比Br-难失去电子,从而可知Cl2的氧化性比Br2的强,而其被还原后得到的Cl-比Br-的还原性弱;“易失者,不易得”,例如Na比Mg易失去电子,而失去电子后的Na+比Mg2+难得电子,从而可知Na的还原性比Mg的强,而其被氧化后得到的Na+比Mg2+的氧化性弱。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二4.氧化还原反应中电子转移的表示方法
(1)双线桥法
表示同一元素在反应前后得失电子的数目或元素化合价的变化情况。
①箭头由反应前化合价发生变化的元素指向反应后的同一元素。
②表示电子的得失数目,得失电子的总数相等。
③电子转移以m×ne-的形式表示。m表示发生氧化还原反应的原子个数,n表示每个原子失去或得到的电子数,如:情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(2)单线桥法
表示氧化剂与还原剂之间电子转移的数目或化合价的变化情况。
①箭头由失电子元素指向得电子元素。
②只标明得失电子总数,不必写“失”和“得”。如:情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题1在S+2KNO3+3C K2S+N2↑+3CO2↑的反应中, 元素被氧化, 元素被还原; 是氧化剂, 是还原剂; 有氧化性, 有还原性; 是氧化产物, 是还原产物。?
解析:分析元素的化合价变化:S:0→-2,N:+5→0,C:0→+4,S、N元素的化合价降低,被还原,C元素的化合价升高,被氧化。所以S、KNO3是氧化剂,K2S和N2是还原产物,C是还原剂,CO2是氧化产物。
答案:C S、N S、KNO3 C S、KNO3 C CO2
K2S、N2情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 下列叙述正确的是( )?
A.在氧化还原反应中,肯定有一种元素被氧化,另一种元素被还原
B.元素由化合态变成游离态时,它可能被氧化,也可能被还原
C.失电子难的原子,获得电子的能力一定强
D.有单质参加或生成的反应一定属于氧化还原反应
解析:在氧化还原反应中,有同种元素既被氧化又被还原的反应,如Cl2+2NaOH NaCl+NaClO+H2O,A不正确;失电子难的原子,获得电子的能力也不一定强,如稀有气体元素的原子,C不正确;有单质参加或生成的反应不一定属于氧化还原反应,如3O2 2O3,D不正确。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领卤素单质的性质?
溴是海洋元素,地球上99%的溴分布在海水中,陆地上溴的储量只占地球上溴的总储量的1% 。碘在海水中含量太低,仅有60 μg·L-1,目前还不能直接从海水中提取碘。海洋植物,如海带、马尾藻等有富集碘的特殊能力,所以从海带或马尾藻中提取碘是工业上获取碘的重要途径。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领讨论探究?
1.我们需要的是游离态的单质溴和单质碘,而海水中的溴、碘是以什么形态存在的呢?我们应选择什么物质作为氧化剂呢?试写出发生反应的化学方程式。
探究提示:海水中的溴、碘以化合态存在,可以选择氯气作为氧化剂提取溴、碘单质。
2.如何利用置换反应检验溶液中存在Br-、I-?
探究提示:在含有Br-或I-的溶液中,分别滴加氯水,再加少量四氯化碳,四氯化碳层中出现橙红色的,原溶液中存在Br-;四氯化碳层中出现紫红色的,原溶液中存在I-。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领1.卤素单质的性质
(1)卤素单质的相似性:
(2)卤素单质的差异性:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领2.卤素单质的检验 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领3.卤素离子的检验
(1)沉淀法
(2)置换萃取法
(3)置换特征法重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题2导学号18100039下列关于卤素的说法中不符合递变规律的是( )
A.F2、Cl2、Br2、I2的氧化性逐渐减弱
B.HF、HCl、HBr、HI的热稳定性逐渐减弱
C.F-、Cl-、Br-、I-的还原性逐渐增强
D.卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序颜色变浅,密度增大
解析:从F到I,单质的氧化性逐渐减弱;阴离子的还原性逐渐增强;氢化物的热稳定性逐渐减弱。卤素单质按F2、Cl2、Br2、I2的顺序,颜色逐渐变深,密度也逐渐增大。
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验2 向盛有碘化钾溶液的试管中加入少量氯水和CCl4后,充分振荡,可观察到液体分层,其中( )?
A.上层紫色,下层无色
B.上层近无色,下层紫红色
C.上层近无色,下层棕黄色
D.上层黄绿色,下层紫红色
解析:氯气和碘化钾溶液发生如下反应:2I-+Cl2 I2+2Cl-。I2易溶于CCl4,CCl4的密度比水大,所以下层呈紫红色,上层近无色。
答案:B1 2 3 41.古诗词是古人为我们留下的宝贵精神财富。下列诗句所描述的过程中不涉及氧化还原反应的是( )
A.野火烧不尽,春风吹又生
B.春蚕到死丝方尽,蜡炬成灰泪始干
C.粉身碎骨浑不怕,要留清白在人间
D.爆竹声中一岁除,春风送暖入屠苏答案:C 1 2 3 42.下列微粒中只具有还原性的是( )
A.Cl- B.Cl C.H+ D.H2O
解析:对于物质是否具有氧化性或还原性判断的依据:元素的化合价为最低价态,则只有还原性;元素的化合价为最高价态,则只有氧化性;中间价态既有氧化性又有还原性。对于化合物,则考虑所有元素的价态,如H2O中的H元素显+1价,为最高价,O元素显-2价,为最低价,所以H2O既有氧化性又有还原性。
答案:A1 2 3 43.检验溶液中是否含I-,不能选用的试剂是( )
A.只用AgNO3溶液 B.用AgNO3溶液和稀硝酸
C.用溴水和CCl4 D.用氯水和CCl4
解析:I-和Ag+反应生成的碘化银为黄色,但应注意若溶液中含有 ,会和Ag+反应生成Ag3PO4同样为黄色,所不同的是Ag3PO4溶于稀硝酸,故要检验是否含I-应该用AgNO3溶液和稀硝酸而不能只用AgNO3溶液,A错误,B正确;C、D项溴水和氯水都可以把溶液中的碘单质置换出来,CCl4的密度比水大,故萃取后在下层显紫红色。
答案:A1 2 3 44.从海洋中提取溴的方法之一是:①在海水里通入氯气;②用热空气把溴吹出;③用碳酸钠溶液吸收溴生成NaBr、NaBrO3和CO2;④在上述溶液中加入稀硫酸使溴析出;⑤加汽油,振荡;⑥静置,分液。根据以上叙述,回答下列问题:
(1)①中反应的化学方程式为? ;?
(2)⑤中不能使用酒精的原因是? ;?
(3)⑥中必须使用的化学仪器为? 。?
解析:因为是从海水中提取溴,所以通入氯气的目的是将Br-氧化为Br2;萃取剂满足的基本条件是:①和水互不相溶;②被萃取的物质易溶于其中等。萃取、静置都是在分液漏斗中进行的。分液时要把上、下层液体分开,分液漏斗下面要放烧杯。第2课时 氧化还原反应和溴、碘的提取
A组
1.下列反应不属于氧化还原反应的是( )
A.2H2O22H2O+O2↑
B.CuCl2+2NaOHCu(OH)2↓+2NaCl
C.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
D.3CO+Fe2O32Fe+3CO2
答案:B
2.氧化还原反应的实质和相应的规律分别是( )
A.化合价的升降,化合价升高和降低的总数相等
B.电子的转移,得电子总数和失电子总数相等
C.得氧和失氧,氧原子数目不变
D.物质的种类发生改变,质量守恒定律
答案:B
3.从海水中可以提取溴单质,其主要反应为2Br-+Cl22Cl-+Br2,下列说法正确的是( )
A.溴离子具有氧化性
B.氯气是还原剂
C.该反应属于复分解反应
D.氯气的氧化性比溴单质强
解析:在此反应中Br元素化合价由-1价升高到0价,Cl元素的化合价由0价降低到-1价,Br元素处于最低价态,只有还原性,而氯气在反应中化合价降低,得电子,作氧化剂,故A、B项不正确。从反应的化学方程式可以看出在反应前两种物质分别为化合物和单质,反应产生另一种化合物和另一种单质,故该反应为置换反应。在氧化还原反应中,只有强氧化剂才能生成弱氧化剂,D项正确。
答案:D
4.下列反应中,电子转移方向和数目正确的是( )
A.
B.
C.
D.
答案:A
5.下列应用不涉及氧化还原反应的是( )
A.Na2O2用作呼吸面具的供氧剂(主要反应为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2)
B.工业上电解熔融状态的Al2O3制备Al(2Al2O34Al+3O2↑)
C.工业上利用合成氨实现人工固氮(N2+3H22NH3)
D.实验室用NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3[2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O]
解析:Na2O2作供氧剂产生O2,有单质生成;电解熔融的Al2O3制备Al,有单质生成;工业上由N2和H2合成氨,有单质参加。A、B、C项都属于氧化还原反应。NH4Cl和Ca(OH)2制备NH3,不涉及氧化还原反应。
答案:D
6.水既不作氧化剂,也不作还原剂的氧化还原反应是( )
A.2F2+2H2O4HF+O2
B.2Na+2H2O2NaOH+H2↑
C.Na2O+H2O2NaOH
D.Cl2+H2OHCl+HClO
解析:A项,H2O→O2,H2O作还原剂;B项,H2O→H2,H2O作氧化剂;C项不是氧化还原反应;D项,Cl2既是氧化剂,又是还原剂,H2O不作氧化剂,也不作还原剂。
答案:D
7.氮化铝(AlN)具有耐高温、抗冲击、导热性好等优良性质,被广泛应用于电子工业、陶瓷工业等领域。在一定条件下,氮化铝可通过如下反应合成:Al2O3+N2+3C2AlN+3CO,下列叙述正确的是( )
A.在氮化铝的合成反应中,N2是还原剂,Al2O3是氧化剂
B.上述反应中每生成2 mol AlN,N2得到3 mol电子
C.氮化铝中氮元素的化合价为-3价
D.在氮化铝的合成反应中AlN是氧化产物,CO是还原产物
解析:由化学方程式可知,N由0价变为-3价,N2是氧化剂,AlN是还原产物。1 mol N2生成2 mol AlN,N2共得到2×3 mol=6 mol电子。
答案:C
8.导学号18100040海带中含有丰富的碘,有人设计如下步骤:①将海带灼烧成灰,在灰中加水搅拌;②加四氯化碳搅拌;③通入氯气;④过滤;⑤用分液法分离液体混合物。合理操作的先后顺序是( )
A.①②③④⑤
B.①④②③⑤
C.①②④③⑤
D.①④③②⑤
解析:海带烧成灰后,有不溶性的物质,需经过过滤,过滤之后,需通入氯气将I-氧化为I2,再萃取分液。
答案:D
9.判断下列反应哪些是氧化还原反应,哪些是非氧化还原反应?是氧化还原反应的用双线桥表示电子转移的方向和数目,并指出氧化剂和被氧化的物质。
(1)Cl2+2KI2KCl+I2
(2)Ca(ClO)2+CO2+H2OCaCO3↓+2HClO
(3)3Cu+8HNO3(稀)3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
解析:(1)中氯元素化合价由0价下降到-1价,被还原,Cl2是氧化剂;碘元素化合价由-1价升高到0价,被氧化,KI是被氧化的物质。(2)中无元素化合价变化,是非氧化还原反应。(3)氮元素化合价由+5价下降到+2价,被还原,硝酸是氧化剂;铜元素化合价由0价升高到+2价,被氧化,铜是被氧化的物质。
答案:(1)(3)是氧化还原反应,(2)是非氧化还原反应。
(1)中Cl2是氧化剂,KI是被氧化的物质;(3)中硝酸是氧化剂,铜是被氧化的物质。
10.有如下各种化学药品:①液溴;②漂白粉;③硝酸银溶液。
(1)存放时用水作保护剂的是 。?
(2)需要避光存放的是 。?
(3)需用广口瓶密闭存放的是 。?
解析:(1)液溴易挥发,且溴蒸气有毒,保存时需降低其挥发性。水封可以减少液溴的挥发。
(2)AgNO3见光易分解,应避光保存。液溴、漂白粉也要避光保存。
(3)漂白粉是固体,且易与空气中的CO2和水反应,故应用广口瓶密封存放。
答案:(1)① (2)①②③ (3)②
B组
1.根据下列反应判断有关物质还原性由强到弱的顺序是( )
①H2SO3+I2+H2O2HI+H2SO4
②2FeCl3+2HI2FeCl2+2HCl+I2
A.H2SO3>I->Fe2+
B.I->Fe2+>H2SO3
C.Fe2+>I->H2SO3
D.Fe2+>H2SO3>I-
解析:反应 还原剂 还原产物 还原性
① H2SO3 HI(I-) H2SO3>I-
② HI(I-) FeCl2(Fe2+) I->Fe2+
所以,还原性:H2SO3>I->Fe2+。
答案:A
2.导学号18100041往含I-和Cl-的稀溶液中滴入AgNO3溶液,沉淀的质量与加入AgNO3溶液体积的关系如图所示。则原溶液中的比值为( )
A. B.
C. D.
解析:本题将图像与计算相结合,考查观察、计算能力。根据化学知识和图像可知,当AgNO3溶液加到V1时,产生的黄色沉淀为AgI;继续滴加AgNO3溶液到V2时,产生的沉淀为AgCl。根据元素守恒可得:。
答案:C
3.甲、乙、丙三种溶液中各只含有一种X-(X-为Cl-、Br-、I-),向甲中加淀粉溶液和氯水,则溶液变为橙色,再加丙溶液,颜色无明显变化,则甲、乙、丙依次含有( )
A.Br-、Cl-、I- B.Br-、I-、Cl-
C.I-、Br-、Cl- D.Cl-、I-、Br-
解析:橙色是溴水的特征颜色,说明甲中一定含有Br-,遇氯水发生反应生成Br2,所以溶液变为橙色;再加丙,在有淀粉存在时不发生明显的颜色变化,说明丙中一定无I-,因为若有I-,则应发生淀粉遇I2变蓝的特征颜色反应,所以丙中只含Cl-,乙中只含I-。
答案:B
4.实验室从海带中提取碘的操作过程中,仪器选用不正确的是( )
选项
A
B
C
D
操作
称取3 g左右的剪碎了的干海带
灼烧干海带碎片至完全变成灰烬
过滤煮沸后的海带灰与水的混合液
用四氯化碳从氧化后的海带灰浸取液中提取碘
选用
仪器
解析:B项,灼烧干海带应使用坩埚。
答案:B
5.已知:Fe2O3+3CO2Fe+3CO2。
(1)双线桥法标出该反应中电子转移的方向和数目。
。?
(2)指出该反应中,氧化剂是 ,还原剂是 。?
(3)在该反应中,若有2 mol电子发生转移,在标准状况下可生成CO2的体积为 L。?
解析:该反应中,Fe元素化合价由+3价降低到0价,被还原,Fe2O3作氧化剂;C元素化合价由+2价升高至+4价,被氧化,CO作还原剂;整个过程中,遵循化合价升高的总数=化合价降低的总数=得电子总数=失电子总数,因为OO2,故当2 mol e-发生转移,生成n(CO2)=1 mol,标准状况下V(CO2)=22.4 L。
答案:(1)
(2)Fe2O3 CO (3)22.4
6.某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量海带灼烧成灰烬,该过程中将使用到下列实验仪器中的 (填代号)。?
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.铁三脚架 E.泥三角 F.酒精灯 G.烧杯 H.量筒
(2)第2步:含I-溶液的获取。操作是?
。?
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂,下列氧化剂最好选用 (填代号)。?
A.浓硫酸 B.新制氯水
C.KMnO4溶液 D.H2O2
理由是 。?
(4)碘单质的检验。取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显蓝色,则证明海带中含碘。
解析:(1)灼烧操作需用到的仪器有酒精灯、瓷坩埚、铁三脚架、泥三角、坩埚钳等。
(2)应用适量蒸馏水溶解,充分搅拌,再过滤即可。
(3)主要从氧化过程中不引进杂质、不产生污染,以及不能氧化碘等角度考虑,如新制氯水虽然能氧化I-,但只能适量,过量的氯水会继续氧化单质碘。
答案:(1)BCDEF
(2)将灰烬转移到烧杯中,加适量蒸馏水,用玻璃棒充分搅拌,煮沸,过滤
(3)D 过氧化氢是绿色氧化剂,在氧化过程中不引进杂质、不产生污染(也不会进一步氧化单质碘)
课件26张PPT。第二单元 钠、镁及其化合物第1课时 金属钠的性质与应用自主阅读自主检测一、钠的性质
1.物理性质
通常情况下钠是质软、银白色的固体,密度比水小,比煤油大,熔点较低。
2.化学性质
(1)金属钠的化学性质很活泼,在化学反应中,钠原子很容易失去最外层的一个电子,形成钠离子。
(2)写出以下反应的化学方程式:自主阅读自主检测二、钠的用途
1.钠除了可以用来制取一些钠的化合物外,还可以用于从钛、锆、铌、钽等金属的氯化物中置换出金属单质。
例如:4Na+TiCl4 Ti+4NaCl
2.可制作高压钠灯,Na、K合金在常温下是液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。自主阅读自主检测1.保存少量金属钠的方法是( )
A.放在冰水中 B.放在细沙中
C.放在水中 D.放在煤油中
解析:钠的密度比水的小,比煤油的大,且不与煤油反应。
答案:D
2.钠在自然界中最主要的存在形式是( )
A.游离态 B.氯化钠
C.硫酸钠 D.硝酸钠
答案:B自主阅读自主检测3.判断对错。
(1)常温下金属钠在空气中生成过氧化钠。 ( )
(2)钠有较强的还原性,能够置换出CuCl2溶液中的Cu2+。 ( )
(3)工业上是通过电解NaCl溶液制备钠单质。 ( )
(4)Na2O和Na2O2均为白色固体。 ( )× × × × 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二钠与酸、碱、盐溶液的反应?
2015年5月11日蚌埠市沫河口工业园一化工厂发生爆炸,据了解,爆炸物为金属钠,消防官兵先在周围架设水枪阵地,对金属钠燃烧物周围进行冷却,降低火场附近温度,防止火势蔓延,待金属钠快要燃烧殆尽后用沙土进行掩埋,1小时左右明火被成功扑灭。
讨论探究?
1.钠着火时,能用水或二氧化碳来灭火吗,应如何灭火?
探究提示:钠如果着火不能用水或二氧化碳来灭火,应用沙子或泥土盖灭。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二2.金属钠要如何保存?为什么?
探究提示:金属钠需保存在煤油中。因钠易与空气中的O2、H2O等发生反应,而Na不与煤油反应,且密度比煤油的大,存于煤油中,可隔绝空气,防止反应的发生。
3.钠是还原性很强的金属,将一块金属钠投入硫酸铜溶液能否置换出铜?如有其他反应请用化学方程式表达。
探究提示:钠先与水反应,生成的NaOH再跟CuSO4反应,而不能发生置换反应。
上述反应的化学方程式为:情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二1.钠与水的反应
钠能与水发生剧烈反应,放出大量的热,生成氢气和氢氧化钠,反应的化学方程式为2Na+2H2O 2NaOH+H2↑。由于此反应剧烈,能引起氢气燃烧,所以钠失火时不能用水扑救,可用干燥的沙土来灭火。
2.钠与酸、碱、盐的反应
(1)钠与酸溶液的反应
钠与酸溶液发生反应时,现象比钠和水的反应更为剧烈。具体发生什么反应,与加入的钠的量有关。如果钠少量,则钠只能与酸反应,钠与盐酸反应的化学方程式为2Na+2HCl 2NaCl+H2↑。如果钠过量,则钠先与酸反应,然后再与酸溶液中的水反应。
(2)钠与碱溶液的反应
实质是钠与水反应。如将钠投入饱和石灰水中,现象为:有气泡冒出,溶液变浑浊。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二(3)钠与盐溶液的反应
将钠投入盐溶液中,钠会先和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠如果能与盐发生反应,则继续反应。如将钠投入硫酸铜溶液中,发生的反应如下:
因此,钠不能从盐的水溶液中把比它不活泼的金属置换出来。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题1导学号18100042金属钠与下列溶液反应,既有沉淀又有气体产生的是( )
A.BaCl2溶液 B.K2SO4溶液
C.FeCl3溶液 D.NH4NO3溶液
解析:解答此题关键是弄清钠与盐溶液反应的实质,即先与水反应,再考虑生成的碱能否与盐发生反应,钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2,故每种溶液中均有气体产生。A中BaCl2溶液与NaOH溶液不反应;B中K2SO4溶液与NaOH溶液不反应;C中FeCl3溶液与NaOH溶液反应生成Fe(OH)3沉淀;D中NH4NO3溶液与NaOH溶液反应不生成沉淀。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 将一小块钠投入盛有5 mL饱和澄清石灰水的试管中,不可能观察到的现象是( )?
A.钠熔成小球并在液面上到处游动
B.发出“嘶嘶”的声音
C.溶液中有银白色金属析出
D.溶液变浑浊
解析:钠与水反应,随着H2O的消耗及反应放热使Ca(OH)2不断析出[因为Ca(OH)2微溶于水,且溶解度随温度升高而减小],故溶液变浑浊。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领Na2O与Na2O2的性质?
潜艇里有氧气再生装置,使用的主要组成部分叫氧气再生板。这个氧气再生板可以把潜艇里的二氧化碳通过化学反应释放出氧气,这种再生板它有时间限制,如果潜艇确实很长时间在水下,再生板会因化学反应完成而失效。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领讨论探究?
1.潜艇里的氧气再生装置使用的化学试剂是什么?发生什么化学反应?
探究提示:氧气再生装置使用的化学试剂是过氧化钠(Na2O2),使用时Na2O2与CO2和H2O反应放出O2,反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领2.若将过氧化钠粉末渐渐加入到试管内的酚酞溶液中,试问有什么现象?结合学过的性质来解释原因。
探究提示:试管中发生反应生成大量气泡,且溶液先变红,后来颜色褪去。
反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑,故有气泡产生,又因为有NaOH生成,故酚酞溶液变红。而Na2O2具有强氧化性,能够氧化有机色质使之变为无色物质,Na2O2是一种漂白剂,继续加入Na2O2,故溶液变红后又褪色。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领Na2O与Na2O2的比较 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题2导学号18100043下面是比较Na2O2和Na2O性质异同点的有关叙述,其中错误的是( )
A.Na2O2和Na2O长期置于空气中,最终产物相同
B.Na2O2和Na2O都能与CO2、H2O发生化合反应
C.Na2O2和Na2O与H2O反应都有NaOH生成
D.Na2O2是强氧化剂,而Na2O只是一种碱性氧化物
解析:由Na2O2和Na2O分别与水和CO2发生反应的化学方程式可知B项错、C项正确;Na2O与Na2O2长期置于空气中,最终都变为碳酸钠白色粉末,故A项正确;Na2O2具有强氧化性,D项正确。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验2 下列关于钠的氧化物的叙述正确的是 ( )?
A.Na2O2是白色固体,和冷水作用得到O2和NaOH
B.在Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水
C.Na2O不稳定,能继续被O2氧化生成Na2O2
D.Na2O2能与酸反应,生成盐和水,故是碱性氧化物
解析:Na2O2是淡黄色固体,A错。Na2O2与水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,水中氢、氧两元素的化合价均没有变,不是还原剂,B错。Na2O2与酸反应,除生成盐和水外,还生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,故D错。
答案:C1 2 3 41.关于钠的叙述中,正确的是( )
A.钠是银白色金属,硬度很大
B.将金属钠放在石棉网上,用酒精灯加热后金属钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成过氧化钠
C.金属钠在空气中燃烧,生成氧化钠
D.金属钠的熔点很高
解析:钠的硬度很小,熔点低,在空气中燃烧生成Na2O2。
答案:B1 2 3 42.将少量金属钠投入CuSO4溶液中,所发生的反应是( )
A.①③ B.①②
C.③④ D.①
解析:Na投入CuSO4溶液发生两个反应:Na先与H2O反应,生成的NaOH再与CuSO4反应。
答案:C1 2 3 43.下列判断正确的是( )
A.可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
B.可用CO2来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2
C.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2
D.将足量的Na2O2、Na2O分别加入酚酞溶液中,最终溶液均为红色
解析:CO2、H2O与Na2O2、Na2O均能反应,但与Na2O2反应时能产生O2,因O2是无色无味的气体且CO2也是气体,故CO2和Na2O2反应无明显现象,水与Na2O2反应则会产生气泡而有明显的现象,A正确,B错误;在空气中加热Na2O2与Na2O的混合物,Na2O会转化为Na2O2,C错误;将Na2O、Na2O2分别加入酚酞溶液中,二者均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色,但Na2O2具有漂白性,最终会将变成红色的溶液漂白,D错误。
答案:A1 2 3 44.等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多
B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大
D.两块钠的反应产物质量一样大
解析:本题只涉及钠与氧气的反应。钠在氧气中加热生成过氧化钠,不加热则生成氧化钠,产物中的钠元素只显+1价。解题时要抓住钠与氧气反应随温度不同产物不同,抓住等质量钠被氧化时失去相同数目电子,抓住等质量钠生成过氧化钠时结合的氧多,产物质量大。
答案:B第二单元 钠、镁及其化合物
第1课时 金属钠的性质与应用
A组
1.钠用在电光源上作高压灯是因为( )
A.钠的还原性 B.钠燃烧时发出黄色火焰
C.钠光射程远,透雾性强 D.金属钠导电性良好
解析:钠用在电光源上作高压灯是因为钠光射程远,透雾性强。
答案:C
2.导学号18100044将一定量的金属钠投入下列溶液中,充分反应后,最终不可能有沉淀的是( )
A.硫酸铜溶液 B.氯化钠溶液
C.氯化铁溶液 D.氯化镁溶液
解析:钠与盐溶液反应分两步进行:先是Na与H2O反应,然后是生成的NaOH与盐溶液反应。
答案:B
3.下列有关钠的叙述中,错误的是( )
A.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠是一种灰黑色的固体
D.钠的质地软,可用小刀切割
答案:C
4.某固体混合物中含有钠元素和氧元素,把此混合物放入水中能生成两种气体。下列叙述中正确的是( )
A.此混合物至少由两种物质组成
B.此混合物一定由三种物质组成
C.此混合物一定由两种物质组成
D.此混合物中一定含有氧化钠
答案:A
5.将钠投入滴有石蕊溶液的水中,下列有关现象的叙述中错误的是( )
A.钠浮在液面上
B.有气体产生
C.水溶液变为红色
D.钠熔成小球并在水面上四处游动
解析:钠与水反应生成NaOH,能使石蕊溶液变蓝色。
答案:C
6.已知:水和苯互不相溶。在烧杯中加入水和苯(密度:0.8 g·cm-3)各50 mL。将一小粒金属钠(密度:0.97 g·cm-3)投入烧杯中,观察到的现象可能是( )
A.钠在水层中反应并四处游动
B.钠停留在苯层中不发生反应
C.钠在苯的液面上反应并四处游动
D.钠在苯与水的界面处反应并可能作上、下跳动
解析:此题考查的面很广,首先是苯与水互不溶解,且钠的密度处于苯和水之间。其次钠能与水反应而不与苯反应。另外钠与水反应放出的氢气使钠在苯与水的界面处作上、下跳动。
答案:D
7.在钠的下列用途中,利用的是钠的物理性质的是( )
①制取过氧化钠等化合物 ②制钠钾合金,作快中子反应堆的热交换剂 ③还原钛等金属 ④制高压钠灯
A.①② B.①③ C.②④ D.④
解析:制取过氧化钠、冶炼钛利用的是钠的化学性质,作热交换剂和钠灯利用的是钠的物理性质。
答案:C
8.下列叙述中正确的是( )
A.7.8 g Na2O2固体和6.2 g Na2O固体中所含阴离子的数目分别是0.2NA和0.1NA
B.7.8g Na2O2与足量的CO2或H2O反应时转移的电子数都为0.2NA
C.Na2O和Na2O2与水反应的化学方程式分别是Na2O+H2O2NaOH,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
D.CaH2、CaO2、CaF2等化合物中,阳离子与阴离子个数比均为1∶2
解析:7.8 g Na2O2和6.2 g Na2O的物质的量均为0.1 mol,含有0.1 mol 和0.1 mol O2-,A项错误;Na2O2与CO2或H2O反应时,0.1 mol Na2O2完全反应转移0.1 mol电子,B项错误;D项,3种化合物中的阳离子均为Ca2+,阴离子分别为H-、、F-,阳离子与阴离子的个数比依次为1∶2、1∶1、1∶2。
答案:C
9.钠在自然界里不能以 态存在,只能以 态存在,这是因为 。由于钠很容易与空气中的 、 等物质反应,通常将钠保存在 里。钠可以把钛、锆等金属从它们的卤化物中还原出来,写出制取钛反应的化学方程式: ?
,钠具有 性。?
解析:钠是一种化学性质很活泼的物质,很容易与空气中的氧气、水反应,通常将钠保存在煤油里。钠是一种常用的还原剂,具有还原性。
答案:游离 化合 钠的化学性质活泼 氧气 水 煤油 TiCl4+4NaTi+4NaCl 还原
10.2.3 g钠在干燥的空气中与氧气反应,可得3.8 g固体。(以下均填选项)
(1)据此可判断其产物为 。?
(2)将所得固体在空气中充分加热,最终所得固体的成分为 。?
A.只有Na2O2 B.只有Na2O
C.Na2O和Na2O2 D.无法确定
解析:(1)金属钠和氧气反应可生成Na2O或Na2O2,此题用“极限法”求解:若2.3 g钠全部反应生成Na2O,由反应4Na+O22Na2O可得生成Na2O的质量为3.1 g;若2.3 g钠全部反应生成Na2O2,由反应2Na+O2Na2O2可得生成Na2O2的质量为3.9 g;现产物为3.8 g,介于3.1 g和3.9 g之间,故为Na2O和Na2O2的混合物。(2)在空气中充分加热,则发生反应2Na2O+O22Na2O2。
答案:(1)C (2)A
B组
1.向甲、乙、丙、丁四个均盛有1 000 mL水的烧杯中分别加入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,固体完全反应(溶解)后,甲、乙、丙、丁四烧杯中溶质质量分数的大小顺序是( )(水的密度近似为1 g·mL-1)
A.甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙
C.甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
解析:可用表格分析如下:
序号
投入物质
n(NaOH)/mol
m(水)/g
w(NaOH)
甲
Na
0.1
1 000+2.3-0.1
丁<甲<乙=丙
乙
Na2O
0.2
1 000+6.2
丙
Na2O2
0.2
1 000+7.8-1.6
丁
NaOH
0.1
1 000+4
答案:B
2.150 ℃时,11.6 g CO2和H2O的混合气体与足量的Na2O2充分反应后,固体物质的质量增加了3.6 g,则原混合气体中CO2与H2O的物质的量之比是( )
A.1∶4 B.3∶11 C.1∶11 D.21∶22
解析:设CO2、H2O的物质的量分别为a、b。
依据混合气体质量和固体质量的增量列方程组。
解得
答案:A
3.将2.3 g金属钠放入100 g水中,完全反应后溶液的质量分数为(不考虑水的挥发)( )
A.×100% B.×100%
C.×100% D.×100%
解析:2.3 g钠与100 g水完全反应后生成4 g NaOH,同时放出0.1 g H2,故反应后溶液的质量分数w(NaOH)=×100%。
答案:D
4.导学号18100045将钠和碳分别置于如下图所示的两个盛满氧气的集气瓶中燃烧完毕后,同时打开装置中的两个弹簧夹,这时观察到( )
A.水进入左瓶 B.水进入右瓶
C.水同时进入两瓶 D.水不进入任何一瓶内
答案:A
5.为证明有关物质的性质,某学生设计了下图所示装置。当打开活塞C,使液体A与搁板H上的块状固体B相遇时,即有气体产生,并发现D中蜡烛慢慢熄灭;关闭C打开E时,则看到G中蜡烛燃得更亮,请写出装置中有关仪器内盛放的物质:A ,B ,F;用化学方程式表示上述实验中发生的有关反应 ?
。?
解析:根据蜡烛的一灭一亮,可初步推断气体可能的成分。由该装置的左半部的现象可知A和B生成的气体不助燃,可能是CO2,于是A是稀盐酸,B可选块状大理石。从装置右边判断,未经干燥的CO2与F反应,产生一种助燃气体,即氧气,F是Na2O2。
答案:稀盐酸 CaCO3 Na2O2
CaCO3+2HClCaCl2+CO2↑+H2O;
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2;
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
6.实验室常用Na2O2与H2O反应快速制取少量O2。用下面装置来制取O2并演示Na在O2中的燃烧实验。
请回答下列问题:
(1)关闭装置中的止水夹a后,开启旋塞b,分液漏斗中液体不断地往下滴,直至全部流入试管。试判断装置是否漏气 (填“漏气”“不漏气”或“无法确定”),判断理由是 ?
。?
(2)写出A装置中反应的化学方程式并标出电子得失情况:?
。?
(3)C装置中观察到的现象是?
。?
(4)D装置中盛放的试剂是 ,?
其作用是 。?
解析:(1)关闭装置中的止水夹a后,开启旋塞b,分液漏斗中液体不断地往下滴,直至全部流入试管,说明装置漏气,因为分液漏斗中的液体能全部流入试管,说明试管中压强与外界相同;
(2)A装置中反应是过氧化钠和水的反应,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,反应的电子转移情况用双线桥标出电子得失情况为
;
(3)C装置中观察到的现象是钠在氧气中燃烧的实验现象,钠剧烈燃烧,发出黄光,有淡黄色物质生成;
(4)为避免空气中的二氧化碳和水蒸气进入C装置与钠反应,影响实验现象的判断,干燥管中应装碱石灰。
答案:(1)漏气 漏斗中的液体能全部流入试管说明试管中压强与外界相同
(2)
(3)剧烈燃烧,发出黄光,有淡黄色物质生成
(4)碱石灰 防止空气中的H2O、CO2进入C装置
课件24张PPT。第2课时 碳酸钠的性质与应用自主阅读自主检测一、碳酸钠的性质
1.物理性质
2.化学性质
(1)溶液的酸碱性:碳酸钠溶液呈碱性。
(2)与常见物质的反应。自主阅读自主检测二、碳酸氢钠的性质
1.物理性质
2.化学性质
(1)溶液的酸碱性:碳酸氢钠溶液呈碱性。
(2)与酸(盐酸)的反应。自主阅读自主检测三、碳酸钠和碳酸氢钠的转化及应用
1.相互转化
2.应用自主阅读自主检测1.下列物质中,属于混合物的是( )
A.纯碱
B.液氯
C.漂白粉
D.苛性钠
答案:C
2.下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中正确的是 ( )
A.两者都能与CaCl2溶液反应
B.它们都易溶于水
C.在通常状况下,受热都易分解
D.都可以和NaOH溶液反应
答案:B自主阅读自主检测3.碳酸钠和碳酸氢钠可以相互转化。下列说法不正确的是( )
A.用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3
B.向Na2CO3溶液中通入过量的CO2气体,可以有NaHCO3生成
C.碳酸钠在潮湿的空气中放置足够长的时间,可以完全转化为碳酸氢钠
D.碳酸钠和碳酸氢钠在焰色反应中的焰色均为黄色
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点碳酸钠与碳酸氢钠的性质异同?
Na2CO3俗称纯碱、苏打,是一种非常重要的化工原料;NaHCO3俗称面碱、小苏打,是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分。
讨论探究?
1.在Na2CO3溶液中加稀盐酸和在稀盐酸中加入Na2CO3溶液产生的现象相同吗?试通过化学方程式进行解释。
探究提示:不相同。向Na2CO3溶液中滴加盐酸开始没有气泡,后来有气体生成。
反应的化学方程式依次为:
但是向盐酸中滴入Na2CO3溶液马上有气泡产生,反应的化学方程式为:情境导入知识点拨典例引领重难点2.能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液?
探究提示:碳酸钠与碳酸氢钠都与石灰水反应,虽然反应的化学方程式不同,但都能生成碳酸钙沉淀,故不能用石灰水鉴别它们。情境导入知识点拨典例引领重难点1.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 情境导入知识点拨典例引领重难点情境导入知识点拨典例引领重难点2.Na2CO3与NaHCO3的鉴别 情境导入知识点拨典例引领重难点题型一 Na2CO3与NaHCO3的性质比较
例题1导学号18100046有关Na2CO3和NaHCO3的性质,下列叙述中正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3都是盐,能与酸反应而不与碱反应
B.除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3可用加热法
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与相同浓度的盐酸充分反应时,消耗盐酸的体积之比是2∶1
D.将澄清的石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者不产生沉淀情境导入知识点拨典例引领重难点情境导入知识点拨典例引领重难点成功体验1 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 ? 。?情境导入知识点拨典例引领重难点解析: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分解生成产物水,澄清石灰水检验分解生成产物CO2,说明NaHCO3分解产物中有CO2和H2O。
(3)Na2CO3加热不分解 NaHCO3的热稳定性比Na2CO3弱,NaHCO3加热分解生成物中含有H2O和CO2情境导入知识点拨典例引领重难点题型二 Na2CO3与NaHCO3的鉴别
例题2导学号18100047纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法中正确的是( )
A.分别用砂锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的相同浓度的食醋,产生气泡快的是小苏打
D.先将两种样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打情境导入知识点拨典例引领重难点解析:NaHCO3受热分解生成的Na2CO3不再分解或挥发,A项中现象描述错误;纯碱和小苏打都是钠盐,焰色反应中焰色都呈黄色,B项错误;两者分别和同体积同浓度的食醋反应时,NaHCO3产生的气泡快,C项正确;Na2CO3和NaHCO3均能和石灰水反应生成CaCO3沉淀,D项错误。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点成功体验2 不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是( )?
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清石灰水中
B.分别在这两种物质的溶液中,加入CaCl2溶液
C.分别把等物质的量的这两种固体物质加入同浓度的稀盐酸中
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清石灰水
解析:A项,加热时只有NaHCO3分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O
+CO2↑,产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;B项,NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应,而Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应生成CaCO3沉淀,故可用来鉴别;C项,NaHCO3与稀盐酸的反应比Na2CO3与稀盐酸的反应快,故可用来鉴别;D项,Ca(OH)2溶液与Na2CO3、NaHCO3溶液均能反应生成CaCO3沉淀,故不能用来鉴别。
答案:D1 2 3 4 51.关于Na2CO3和NaHCO3的说法中正确的是( )
A.Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3小
B.Na2CO3可与CaCl2溶液反应,NaHCO3也可与CaCl2溶液反应
C.NaHCO3比Na2CO3稳定
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,消耗HCl的物质的量之比为2∶1,而放出的气体的物质的量之比为1∶1
解析:Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3大,A错;NaHCO3与CaCl2不反应,B错;NaHCO3加热可分解,不如Na2CO3稳定,C错;Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,D正确。
答案:D1 2 3 4 52.下列溶液中,能用于“捕捉”二氧化碳的是( )
A.KNO3溶液 B.CaCl2溶液
C.CuSO4溶液 D.Na2CO3溶液
解析:能与CO2反应而把CO2吸收的只有Na2CO3溶液:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3。
答案:D1 2 3 4 53.下列4种鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法中,可靠性最差的是( )
A.观察样品外观
B.在少量的样品中滴入几滴水
C.在饱和溶液中滴入几滴酚酞溶液
D.取少量的试样加热
答案:A1 2 3 4 54.在不同反应中既能吸收CO2,又能参加反应放出CO2的是( )
A.NaOH B.Na2CO3
C.NaHCO3 D.Ca(OH)2
解析:Na2CO3可以与CO2、H2O反应生成NaHCO3,Na2CO3可以与酸反应放出CO2。
答案:B1 2 3 4 55.取NaHCO3和Na2CO3混合粉末5.26 g,将其加热至质量不再改变,残余固体质量为3.71 g。求该混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量。第2课时 碳酸钠的性质与应用
1.物质的量浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中,各滴入2滴酚酞溶液,两溶液所显示的颜色最可能为( )
A.均变为红色
B.均为无色
C.前者为红色,后者为粉红色
D.前者为红色,后者几乎为无色
答案:C
2.0.1 mol·L-1 Na2CO3溶液与0.1 mol·L-1 HCl溶液等体积混合,因操作不同,释放出二氧化碳的量不同。下列叙述正确的是( )
A.将Na2CO3溶液滴入盐酸释放出的CO2的量多
B.将HCl溶液滴入Na2CO3溶液释放出的CO2的量多
C.如果将盐酸换为同浓度的硫酸,将硫酸缓慢滴入Na2CO3溶液,并振荡可能不释放出CO2
D.无论怎样混合释放出的CO2的量一样多
解析:设溶液均为1 L,则HCl和Na2CO3的物质的量均为0.1 mol。理论上反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl可不释放出CO2。在操作中若将Na2CO3溶液滴入盐酸,局部盐酸过量,此时该处反应为Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,反之若局部Na2CO3过量,以生成NaHCO3为主反应。如将盐酸改为同浓度的硫酸,恰好能将Na2CO3全部转化为CO2。
答案:A
3.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它( )
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A.②③ B.①③ C.②④ D.③④
答案:B
4.等质量的Na2CO3和NaHCO3固体分别与足量的0.100 mol·L-1的盐酸反应,下列叙述中正确的是( )
A.NaHCO3产生的气体多
B.Na2CO3产生的气体速率大
C.Na2CO3产生的气体多
D.NaHCO3消耗的盐酸的质量多
解析:由关系式:Na2CO3~2HCl~CO2;NaHCO3~HCl~CO2可知A正确,C、D不正确;Na2CO3与盐酸分两步反应,而NaHCO3与盐酸一步反应,所以NaHCO3产生的气体速率大。
答案:A
5.如图所示,烧瓶内有一只活的小白鼠,U形管内装有红色水溶液,使a、b两端的液面处于同一水平面。经数小时后,U形管a、b两处的液面会出现下列哪种情况(实验装置足以维持实验期间小白鼠的生命活动。瓶口密封,忽略水蒸气和温度变化对实验结果的影响)( )
A.a端的液面下降,b端的液面上升
B.a端的液面上升,b端的液面下降
C.a、b两端的液面都下降
D.a、b两端的液面都上升
解析:小白鼠吸收O2,呼出CO2,呼出的CO2被NaOH溶液吸收,导致压强减小,故a端的液面上升,b端的液面下降。
答案:B
6.下列化合物加入小苏打溶液中,没有气体产生也没有沉淀生成的是( )
A.氧化钠 B.过氧化钠
C.硫酸氢钠 D.氢氧化钡
答案:A
7.“NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解。其中不正确的是( )
解析:反应中有NaHCO3析出,是因为NaHCO3的溶解度小,析出NaHCO3以后,溶液是饱和的NaHCO3溶液和NH4Cl溶液的混合液,其中NH4Cl可作氮肥,这一反应没有元素化合价变化,不是氧化还原反应。
答案:C
8.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1 g样品加热,其质量变为w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是( )
A. B.
C. D.
解析:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O m(减少)
2×84 106 62
x (w1-w2)
解得x=,将其代入下式可得:w(Na2CO3)=,A项正确。
答案:A
9.1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )
A.Na2CO3 B.Na2O2、Na2CO3
C.NaOH、Na2CO3 D.Na2O2、NaOH、Na2CO3
解析:由题意可知,首先发生反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,生成H2O和CO2各1 mol。然后H2O和CO2与Na2O2反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,根据CO2优先反应的原则,1 mol Na2O2先与1 mol CO2反应,H2O未参加反应,最后残留的固体全部是Na2CO3。
答案:A
10.现有100 g 5.3%的碳酸钠溶液和100 g 2.74%的稀盐酸:(1)将碳酸钠溶液缓慢滴入盐酸中,(2)将稀盐酸缓慢滴入碳酸钠溶液中,则两种操作所产生的气体质量关系为( )
A.均是1.65 g B.均是1.49 g
C.(1)>(2) D.(2)>(1)
解析:100 g 5.3%的碳酸钠溶液中含碳酸钠的物质的量为100 g×5.3%÷106 g·mol-1=0.05 mol,100 g 2.74%的稀盐酸中含氯化氢的物质的量为100 g×2.74%÷36.5 g·mol-1=0.075 mol,由此可知碳酸钠与盐酸反应,碳酸钠过量,所以将碳酸钠溶液缓慢滴入盐酸中比将稀盐酸缓慢滴入碳酸钠溶液中放出气体多。
答案:C
11.除去下列物质中的少量杂质:
(1)Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3,除去杂质的方法是 ,化学方程式为 。?
(2)NaOH溶液中混有少量Na2CO3,除去杂质所需加入的试剂是 ,化学方程式为 。?
(3)NaCl溶液中混有少量Na2CO3,除去杂质所需加入的试剂是 ,化学方程式为 。?
答案:(1)将固体混合物加热 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)适量Ca(OH)2溶液 Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
(3)盐酸 Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O
12.在两支干燥的试管里分别放入约占试管容积的无水碳酸钠和碳酸氢钠粉末,分别按如下图所示装置装配仪器,烧杯里盛有澄清石灰水,分别进行加热,观察澄清石灰水的变化。
实验现象:盛碳酸氢钠的试管口处有水珠出现,导气管口有连续的 冒出,澄清石灰水变 ;盛碳酸钠的试管内,除刚加热时因空气受热而从导气管口逸出几个气泡外,没有其他变化。说明:Na2CO3受热 ,NaHCO3受热 ,反应的化学方程式为 。?
答案:气泡 浑浊 不分解 易分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
13.导学号18100048某研究性学习小组为探究碳酸钠和碳酸氢钠两种物质的性质和用途,进行了如下实验:
实验一:如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若测定Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3的质量分数,Ⅲ能否达到实验目的? (填“能”或“不能”);若能,请说明其计算所需的数据;若不能,请简要说明理由: ?
。?
实验二:将碳酸钠与碳酸氢钠溶液分别与澄清石灰水混合并充分反应。
(2)当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2∶1时,所得溶液中溶质的化学式为 ,请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子: ?
?
。?
解析:(1)利用装置Ⅲ进行实验,根据样品的质量和沉淀的质量,可以计算混合物中NaHCO3的质量分数。
(2)按比例写出化学方程式:2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,由此可以推出反应后溶液中的溶质为Na2CO3;取滤液加入氯化钡,产生白色沉淀,可以检验C的存在。
答案:(1)能 固体样品的质量和沉淀总质量(或反应前后固体的质量 )
(2)Na2CO3 取少量上层清液于试管中,加入适量氯化钡溶液,振荡,若有白色沉淀生成,则证明溶液中含有C(答案不唯一)
课件35张PPT。第3课时 离子反应自主阅读自主检测一、强电解质和弱电解质
1.强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质。强酸、强碱以及绝大多数盐都是强电解质。
弱电解质:在水溶液中不能完全电离的电解质。弱酸、弱碱以及水等都是弱电解质。
2.书写下列物质的电离方程式:自主阅读自主检测二、离子反应
1.定义:有离子参加的化学反应。
例如:BaCl2溶液与CuSO4溶液混合,Cl-与Cu2+并未发生反应,实质上是Ba2+与 发生化学反应,生成了BaSO4沉淀。
2.离子方程式:
定义:用实际参加反应的离子符号来表示化学反应的式子叫做离子方程式。自主阅读自主检测1.下列物质中,既能导电又属于强电解质的一组物质是 ( )
A.石墨、食醋 B.液氨、石灰水
C.熔融MgCl2、熔融NaOH D.稀硫酸、蔗糖
解析:食醋、石灰水、稀硫酸是混合物,既不是电解质,也不是非电解质;蔗糖是非电解质;熔融MgCl2和熔融NaOH能导电,是强电解质,符合题意。
答案:C自主阅读自主检测2.可以用离子方程式H++OH- H2O来表示的化学反应是( )
A.醋酸和氢氧化钠溶液的反应
B.盐酸和氨水的反应
C.硝酸和氢氧化钡溶液的反应
D.硫酸和氢氧化钡溶液的反应答案:C 自主阅读自主检测3.下列各组离子在水溶液中能大量共存的是( ) 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三强电解质和弱电解质的异同?
按如下图所示的实验装置把仪器连接好,然后把相同条件下(电解质物质的量浓度、装置都相同)的盐酸、醋酸溶液、NaOH溶液、NaCl溶液和氨水分别倒入五只烧杯中,接通电源,观察灯泡发光的明亮程度。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三讨论探究?
1.以上实验有什么现象?你能得出什么结论?
探究提示:(1)连接在插入醋酸溶液、氨水中的电极上的灯泡比其他三个灯泡暗。
(2)等物质的量浓度的盐酸、NaOH溶液和NaCl溶液的导电能力比氨水、醋酸溶液的导电能力强。
2.溶液的导电性强弱与哪些因素有关?
探究提示:电解质溶液的导电能力的强弱取决于溶液中自由离子浓度的大小和离子所带电荷的多少。离子浓度越大,离子所带电荷越多,溶液的导电能力就越强;反之就越弱。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三1.强电解质与弱电解质的比较 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三2.注意
(1)BaSO4、CaCO3等难溶的盐,尽管难溶于水,但是溶于水的那一部分在水中是完全电离的,因而是强电解质。
(2)常见的强酸:H2SO4、HNO3、HCl等;
常见的弱酸:H2CO3、HClO、CH3COOH、H2SO3等;
常见的强碱:NaOH、Ba(OH)2、KOH等;
常见的弱碱:NH3·H2O、Mg(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2等。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三例题1导学号18100049下列说法正确的是( )
A.CO2溶于水能导电,因此CO2是电解质
B.KHSO4只有在电流作用下才能电离成K+、H+和
C.强电解质溶液的导电能力不一定都强,弱电解质溶液的导电能力不一定弱
D.AgCl难溶于水,所以AgCl是弱电解质;醋酸铅易溶于水,所以醋酸铅是强电解质
解析:CO2溶于水能导电是因为生成了H2CO3,H2CO3是电解质。KHSO4溶于水后电离成K+、H+和 。AgCl难溶于水,但溶解的那部分是全部电离的,所以AgCl是强电解质,而醋酸铅虽然易溶于水,但它难电离,因此它为弱电解质。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三成功体验1 下列说法中正确的是( )?
A.三氧化硫溶于水能导电,故三氧化硫属于电解质
B.硫酸钡难溶于水,硫酸钡属于强电解质
C.硫酸是强电解质,硫酸在水溶液里和熔融状态下都能导电
D.氢离子浓度相同的盐酸和硫酸的导电能力相同
解析:SO3属于非电解质,BaSO4属于强电解质,纯液态硫酸(即熔融状态)不导电,c(H+)相同的盐酸和硫酸中,c(Cl-)和c( )不同,导电能力不同。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三离子方程式的书写及正误判断?
向0.1 mol·L-1的Ba(OH)2溶液中滴加酚酞溶液,按如图所示连接装置,然后向Ba(OH)2溶液中滴加2 mol·L-1的硫酸,观察实验现象。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三讨论探究?
1.通过上述实验你认为稀硫酸和Ba(OH)2溶液反应的实质是什么?你对电解质在溶液中的反应有哪些认识?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三3.书写离子方程式要注意哪些要点?
探究提示:抓住两易、两等、两查
(1)两易:即易溶、易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示,非电解质、难电离的物质(包括弱酸、弱碱、水等)、难溶物、单质、气体、氧化物等用化学式表示。
(2)两等:离子方程式两边的原子个数、电荷总数均对应相等。
(3)两查:检查各项是否都有公约数,是否漏写必要的反应条件。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三2.几点注意(需强化记忆)
(1)离子反应一般指的是溶液中自由离子之间的反应,所以离子方程式表示的对象也是溶液中的反应。
(2)常见酸、碱、盐的溶解性规律
酸:除硅酸、原硅酸难溶于水外,其余皆溶。
碱:NaOH、KOH、Ba(OH)2、NH3·H2O易溶,Ca(OH)2微溶,其余皆难溶。
盐:常见的硝酸盐皆溶。氯化物中除AgCl难溶外,其余皆溶。硫酸盐中除BaSO4和PbSO4难溶、Ag2SO4和CaSO4微溶外都易溶于水。碳酸盐中只有钠盐、钾盐、铵盐易溶,其余一般难溶于水(MgCO3微溶)。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三例题2导学号18100050下列反应的离子方程式正确的是( )
解析:AgNO3属于可溶于水的强电解质,在离子方程式中可拆成离子,A不正确;氨水中的NH3·H2O是弱电解质,在离子方程式中不能拆开,C不正确;碳酸钙属难溶物质,不能拆开,且离子方程式不应用“ ”,D不正确。
答案:B重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三成功体验2 下列离子方程式的书写正确的是( )?
解析:A项中离子所带电荷不守恒;B项中产物应为 ;C项中Ca(OH)2应写离子形式。
答案:D重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三离子共存问题?
所谓离子能否大量共存,实质上就是看离子间是否发生反应的问题。若离子间在溶液中发生反应,就不能大量共存。看能否发生反应,不仅是因为有沉淀、气体、水、难电离的物质产生,还涉及溶液酸碱性、有色、无色,能否进行氧化还原反应等。
讨论探究?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点三重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领2.判断溶液中离子能否大量共存时要注意隐含条件
(1)在“无色溶液”中不能存在有色离子:如Fe3+(棕黄色)、Fe2+(浅绿色)、 (紫红色)、Cu2+(蓝色)等。
(2)强酸性溶液中要考虑H+的大量存在,强碱性溶液中要考虑OH-的大量存在。重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领例题3导学号18100051下列无色溶液中,可以大量存在的离子组是( )答案:A 重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二重难点三情境导入知识点拨典例引领成功体验3 在酸性溶液中,下列各组离子可能大量共存的是( )?
解析:选项A中,由于 与H+反应,先排除;选项B中 不能在酸性条件下大量存在,也排除;D选项中ClO-在酸性条件下不能大量存在。只有C选项符合题意。
答案:C1 2 3 41.下列物质是强电解质的是( )
A.硫酸钡 B.石墨 C.稀硫酸 D.CH3COOH
解析:强电解质首先应是化合物(纯净物)。BaSO4难溶于水,但其溶于水的部分能完全电离,故属于强电解质;CH3COOH在水溶液中不能完全电离:CH3COOH H++CH3COO-,故CH3COOH是弱电解质。
答案:A1 2 3 42.能正确表示下列反应的离子方程式的是( )答案:D 1 2 3 43.在某溶液中有K+、H+、 则溶液中溶质的种类最多为( )
A.2种 B.3种
C.4种 D.5种
解析:溶液中溶质最多可能有K2SO4、H2SO4、KHSO4、KNO3、HNO3 5种。
答案:D1 2 3 44.完成离子反应,然后改写成化学方程式。
解析:此类题目主要考查由离子方程式逆推化学方程式。首先结合电荷守恒、物料守恒关系,结合反应物、生成物特点补充离子方程式,再改写成化学方程式。如(1)中应选择比Ag活泼的金属Cu、Zn等,但Ca不可取,因为其活动性太强。第3课时 离子反应
A组
1.下列说法中,正确的是( )
A.SO2能溶于水,水溶液能导电,所以SO2是电解质
B.NaCl溶液能导电是因为溶液中有自由移动的Na+和Cl-
C.H2SO4在电流作用下在水中电离出H+和S
D.向醋酸溶液中加入少量氢氧化钠溶液,由于发生中和反应,溶液的导电能力降低
解析:SO2通入水中生成H2SO3后溶液导电,H2SO3是电解质,SO2是非电解质;NaCl溶液中有能自由移动的Na+和Cl-,这些离子的定向移动可以导电;H2SO4在水溶液中,在水分子的作用下电离出H+和S,它的电离不需要通电;醋酸是弱酸,不完全电离,溶液中的离子浓度小,与氢氧化钠反应后,生成的醋酸钠是强电解质,溶液中的离子浓度增大,溶液的导电性增强。
答案:B
2.离子方程式C+2H+CO2↑+H2O表示( )
A.碳酸盐与盐酸之间的反应
B.一切碳酸盐与一切酸之间的反应
C.可溶性碳酸盐与强酸之间的反应
D.可溶性碳酸盐与一切酸之间的反应
答案:C
3.下列电离方程式错误的是( )
A.NaHCO3Na++H++C
B.NaHSO4Na++H++S
C.MgCl2Mg2++2Cl-
D.Ba(OH)2Ba2++2OH-
解析:A中HC为弱酸的酸式酸根离子,在溶液中只有很少一部分发生电离,不能拆成H+与C,应写为NaHCO3Na++HC。而NaHSO4中的HS在水溶液中能完全电离成H+与S,故B正确,A错误。C、D正确。
答案:A
4.导学号18100052下列实验中,溶液的导电能力明显增强的是( )
A.Ba(OH)2溶液中滴入H2SO4溶液
B.醋酸溶液中通入氨气
C.澄清石灰水中通入CO2至过量
D.NH4Cl溶液中逐渐加入适量的NaOH固体
解析:A项,由Ba2++2OH-+2H++SBaSO4↓+2H2O可知,随着反应进行,离子浓度减小,当恰好反应完,离子浓度几乎为零,故导电能力减弱;B项,CH3COOH与NH3反应生成强电解质CH3COONH4而使导电能力明显增强;C项,由Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O可知导电能力减弱,CO2过量会使CaCO3溶解:CaCO3+CO2+H2OCa2++2HC,但导电能力与通入CO2前相比,几乎不变;D项,NH4Cl+NaOHNaCl+NH3·H2O,NH4Cl和NaCl都属强电解质,导电能力很接近,生成的NH3·H2O是弱电解质,电离程度小,故反应前后导电能力几乎不变。
答案:B
5.在水溶液中能大量共存,且加入过量稀硫酸时,有气体生成的是( )
A.Na+、Ag+、C、Cl- B.K+、Ba2+、S、Cl-
C.Na+、K+、C、Cl- D.Na+、K+、Cl-、S
解析:选项中只有C遇酸产生气体,但A项中Ag+与C、Cl-均不能大量共存,故C项符合题意。
答案:C
6.在酸性溶液中,分别加入下列各组离子,能大量共存的是( )
A.N、N、C、Na+
B.Na+、Ba2+、Mg2+、HC
C.N、Ca2+、H+、Cl-
D.N、K+、ClO-、OH-
解析:A项中的C在酸性溶液中不能大量共存;B项中HC不能在酸性溶液中大量共存;D项中ClO-和OH-在酸性溶液中均不能大量共存。
答案:C
7.下列反应既是离子反应,又是氧化还原反应的是( )
A.氧化铁在高温下与一氧化碳反应
B.二氧化碳与氢氧化钠溶液作用生成碳酸钠
C.锌粒与稀硫酸反应制取氢气
D.碳酸钠溶液与消石灰混合
解析:在溶液中进行的反应是离子反应,有元素化合价升降的反应是氧化还原反应。
答案:C
8.现有K+、Ba2+、Mg2+、Fe3+、C、S、HC、Cl-八种离子,试按要求填空。
(1)只能与H+大量共存而不能与OH-大量共存的有 ;?
(2)只能与OH-大量共存而不能与H+大量共存的有 ;?
(3)既能与H+大量共存,又能与OH-大量共存的有 ;?
(4)既不能与H+大量共存又不能与OH-大量共存的有 。?
解析:弱碱的阳离子如Mg2+、Fe3+不与H+反应而与OH-反应,弱酸的酸根阴离子如C不与OH-反应而与H+反应,强碱的阳离子如K+、Ba2+和强酸的阴离子如Cl-、S既不与H+也不与OH-反应,弱酸的酸式根阴离子如HC既与H+也与OH-反应。
答案:(1)Mg2+、Fe3+ (2)C (3)K+、Ba2+、S、Cl- (4)HC
9.某溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,现用NaOH溶液、盐酸和Na2SO4溶液将这三种离子逐一沉淀分离。其流程如图所示(写出最佳答案)。
(1)沉淀的化学式:沉淀1 ,沉淀2 ,沉淀3 ;?
(2)写出混合液+A的离子方程式:
。?
溶液1+B的离子方程式: 。?
解析:(1)溶液中含有Ba2+、Cu2+、Ag+,应先加入HCl,生成AgCl沉淀,过滤后再加入NaOH,可得到Cu(OH)2沉淀,最后加入Na2SO4,可得到BaSO4沉淀,所以沉淀1是氯化银,沉淀2是氢氧化铜,沉淀3是硫酸钡;(2)混合液+A反应的离子方程式为Ag++Cl-AgCl↓,溶液1+B反应的离子方程式为Cu2++2OH-Cu(OH)2↓。
答案:(1)AgCl Cu(OH)2 BaSO4
(2)Ag++Cl-AgCl↓
Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
B组
1.下面是某“泡腾片”的标签。将一片泡腾片放入水中,药片完全溶解,同时产生大量气泡。下面关于这个过程(注:维生素C与碳酸钙不反应)的叙述正确的是( )
泡腾片
每片含:
碳酸钙 500 mg
维生素C 1 000 mg
柠檬酸 1 350 mg
A.溶解了500 mg的Ca2+
B.释放了224 mL(标准状况)的气体
C.发生了反应:C+2H+CO2↑+H2O
D.说明了柠檬酸的酸性比碳酸强
答案:D
2.能正确表示下列化学反应的离子方程式是( )
A.用碳酸钠溶液吸收少量SO2:2C+SO2+H2O2HC+S
B.金属铝溶于盐酸中:Al+2H+Al3++H2↑
C.石灰乳与盐酸反应:H++OH-H2O
D.碳酸镁溶于硝酸中:C+2H+H2O+CO2↑
解析:B项电荷不守恒;C项反应物为石灰乳,Ca(OH)2不能拆写;D项MgCO3不能拆写。
答案:A
3.某无色溶液既可能显强酸性又可能显强碱性,在该溶液中一定能大量共存的离子是( )
A.H+ Na+ Mn S
B.Na+ C Al3+ Cl-
C.K+ Na+ Cl- S
D.K+ Cl- Ba2+ C
答案:C
4.某溶液中可能含有下列6种离子中的某几种:Cl-、S、C、N、Na+、K+。为确认溶液组成,进行如下实验:①取200 mL上述溶液,加入足量BaCl2溶液,反应后将沉淀过滤、洗涤、干燥,得沉淀4.30 g,向沉淀中加入过量的盐酸,有2.33 g沉淀不溶。②向①的滤液中加入足量的NaOH溶液,加热,产生能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体1.12 L(已换算成标准状况,假定产生的气体全部逸出)。由此可以得出关于原溶液组成的正确结论是( )
A.一定存在S、C、N,可能存在Cl-、Na+、K+
B.一定存在S、C、N、Cl-,一定不存在Na+、K+
C.c(C)=0.01 mol·L-1,c(N)>c(S)
D.如果上述6种离子都存在,则c(Cl-)>c(S)
解析:溶液中一定有0.01 mol C(因为BaCO3的质量为1.97 g)、0.01 mol S(因为BaSO4的质量为2.33 g)、0.05 mol N(因为标准状况下NH3的体积为1.12 L),且c(C)=0.01 mol÷0.2 L=0.05 mol·L-1。由于正电荷总数已大于负电荷总数,则一定有Cl-,还可能有Na+、K+。由此可判断A、B、C项错误;如果Na+、K+都不存在,则n(Cl-)=0.01 mol,如果6种离子都存在,则n(Cl-)>0.01 mol,所以D项正确。
答案:D
5.导学号18100053为了确认电解质溶液中部分离子相互间能否发生反应,做了如下三组实验:
编号
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
实验
(1)实验Ⅰ的目的是?
。?
(2)实验Ⅱ证明了 和 之间发生了化学反应,根据什么现象证明溶液中的另外两种离子没有发生化学反应 。?
(3)实验Ⅲ中反应的离子方程式为?
。?
解析:实验Ⅰ中以及实验Ⅱ中溶液的蓝色未消失,说明Cu2+与Cl-未发生反应,Ⅱ中生成白色沉淀说明Ba2+与S反应生成BaSO4,Ⅱ中滤液为CuCl2溶液,滴加HNO3和AgNO3溶液会产生白色沉淀AgCl。
答案:(1)证明Cl-与Cu2+不发生反应
(2)Ba2+ S 溶液仍为蓝色,说明Cu2+与Cl-没有发生化学反应
(3)Ag++Cl-AgCl↓
6.A、B、C、D、E、F六种物质的焰色均为黄色。A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃性气体;而C、D还生成一种无色无味的气体H,该气体能使澄清的石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体。
请回答下列问题:
(1)写出C、F的化学式:C ;F ;?
(2)写出下列反应的离子方程式:
①B和H2O的反应: ;?
②D溶液+盐酸: ;?
③D溶液+A溶液: 。?
解析:因焰色为黄色,说明六种物质都含有钠元素,根据钠及其化合物的性质,可推知各物质,E为氯化钠,可燃性气体是氢气,B为钠,无色无味气体H能使澄清石灰水变浑浊,则H为二氧化碳,F和H也可反应生成C和另一种无色无味气体,则无色无味气体为氧气,F为过氧化钠,C为碳酸钠,C、D与盐酸反应生成一种无色无味气体H,D和A可反应生成C,则D为碳酸氢钠,A为氢氧化钠,则(1)C、F的化学式分别为Na2CO3、Na2O2;(2)①钠和H2O反应的离子方程式为2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑;②碳酸氢钠溶液和盐酸反应的离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O;③碳酸氢钠溶液和氢氧化钠溶液反应的离子方程式为HC+OH-C+H2O。
答案:(1)Na2CO3 Na2O2
(2)①2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑
②HC+H+CO2↑+H2O
③HC+OH-C+H2O
课件26张PPT。第4课时 镁的提取及应用自主阅读自主检测一、镁的性质
1.物理性质
银白色金属,密度较小,熔点较低,硬度较小,导电、导热。
2.化学性质
镁是一种较活泼的金属元素,具有较强的还原性。可以与非金属单质、水、酸、盐以及某些氧化物反应。
(1)与N2、O2反应自主阅读自主检测二、从海水中提取镁的流程 自主阅读自主检测1.金属镁的下列性质不属于物理性质的是( )
A.良好的可塑性
B.良好的延展性
C.良好的导电传热性
D.反应中易失去电子
解析:反应中易失去电子是化学性质。
答案:D自主阅读自主检测2.下列反应中镁元素作还原剂的是( )
解析:C中镁元素的化合价升高,作还原剂。
答案:C
3.工业上制造镁粉是将镁蒸气在某些气体中冷却。可作为冷却气体的是( )
①空气 ②CO2 ③Ar ④H2 ⑤N2
A.①② B.②③ C.③④ D.④⑤
解析:镁与空气、CO2、N2均能反应。
答案:C情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二镁的性质?
为探究镁的主要性质,某化学兴趣小组的同学进行了如下实验:如图所示取一根4~5 cm长的镁条,用砂纸将表面的氧化膜擦去,用坩埚钳夹持镁条,在酒精灯上点燃后,伸入充满二氧化碳的集气瓶中。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二讨论探究?
1.请写出镁在二氧化碳中燃烧的现象及反应的化学方程式。
探究提示:镁条在CO2中剧烈燃烧,发出耀眼的白光,有白色粉末状物质生成,瓶内壁上有黑色物质生成。反应的化学方程式为
2.若镁在空气中燃烧,其固体产物有几种?分别是什么?
探究提示:镁在空气中燃烧,其固体产物有3种,分别是MgO、Mg3N2和C。
3.空气中N2的含量比O2高,镁在空气中燃烧的主要产物是Mg3N2吗?
探究提示:不是,主要产物是MgO,因为N2比O2稳定。情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二镁的主要化学性质 情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二例题1导学号18100054下列说法不正确的是( )
A.金属镁在空气中较易被氧化,生成的氧化层对金属镁有保护作用
B.去除表面氧化膜的金属镁,能在空气中点燃,产生耀眼的白光
C.氧化镁是优质的耐高温材料
D.氮气很稳定,即使高温加热,去除表面氧化膜的镁条也不能在氮气中反应
解析:镁条表面的氧化层对镁有保护作用,A正确;镁条在空气中可点燃,B正确;氧化镁的熔点高,C正确;镁条可以在点燃条件下与氮气反应,D不正确。
答案:D情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领重难点一重难点二成功体验1 镁条在含有较多CO2的空气中燃烧后,生成物中没有( )?
A.MgO B.Mg3N2
C.Mg(OH)2 D.C
解析:镁条在含有较多CO2的空气中燃烧能生成MgO、Mg3N2和C。
答案:C重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领镁的提取原理及流程?
古罗马哲学家西塞罗曾说:“谁控制了海洋,谁就控制了世界。”然而如何让苦涩的海水为人类所用呢?坐落在天津市南开区的国家海洋局海水淡化与综合利用研究所为我们提供了答案。该所最近建立了万吨级的海水提镁示范工程。海水提镁流程如下所示:重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领讨论探究?
1.贝壳的作用是什么?(用文字或化学方程式解释)
探究提示:贝壳的主要成分是CaCO3,经过一系列反应可转化为Ca(OH)2,提供反应所需的碱。2.Mg(OH)2沉淀中混有的Ca(OH)2应怎样除去?
探究提示:加入MgCl2溶液,充分搅拌,过滤,沉淀用水洗涤。
3.实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的是什么?
探究提示:溶解——搅拌,加速溶解
过滤——引流,使待过滤液流入漏斗
搅拌——防止液体飞溅重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领1.工业流程 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领2.反应原理 重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领3.注意事项
(1)不要直接往海水中加沉淀剂。因为海水中的Mg2+的浓度很小,直接加沉淀剂不利于Mg2+的沉淀,而且会增大沉淀剂的用量,我们可以先将海水浓缩,再加沉淀剂。
(2)从原料来源以及经济等综合角度考虑选用Ca(OH)2试剂作沉淀剂较好。因为海边有丰富的贝壳,可用来制得Ca(OH)2。
(3)在Mg(OH)2中先加盐酸反应,再浓缩得MgCl2·6H2O晶体,然后再将MgCl2·6H2O晶体在HCl气氛中加热脱水即可得无水MgCl2。
(4)由于镁本身比较活泼,用还原法冶炼比较困难,工业上常用电解熔融的氯化镁得到镁。
(5)电解产生的Cl2可以循环利用,这样既可以节约资源又可以减轻Cl2任意排放对环境造成的污染。重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领例题2导学号18100055(1)某中学化学兴趣小组设计了四种从海水中提取镁的工艺流程,你认为合理的是( )
(2)在合理的提取镁的流程中,没有涉及的四大基本反应类型是 。生产中循环使用的物质是 。?重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:(1)沉淀海水中的Mg2+宜选廉价的熟石灰,电解Mg(OH)2不能得到Mg,A项错误;海水中加入HCl(或盐酸)或Cl2不能得到MgCl2,C、D项错误。
(2)海水提取镁的过程中有分解反应(如CaCO3→CaO)、化合反应[如CaO→Ca(OH)2]、复分解反应[如MgCl2→Mg(OH)2],没有涉及置换反应。电解产生的Cl2用于制HCl,Cl2和HCl可循环使用。
答案:(1)B (2)置换反应 Cl2和HCl重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领成功体验2 海水中含有的MgCl2是Mg的重要来源之一,从海水中提取镁,可按如下步骤进行:?
(1)将贝壳制成石灰乳;(2)在引入的海水中加入石灰乳、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)将产物熔融后电解。
关于提取镁,下列说法中不正确的是( )
A.此法的优点之一是原料来源丰富
B.进行(1)(2)(3)步的目的是从海水中提取MgCl2
C.第(4)步会产生氯气
D.以上过程中涉及复分解反应、化合反应和置换反应重难点一重难点二情境导入知识点拨典例引领解析:原料来源丰富是此法的优点之一,A正确;(1)(2)(3)步的目的是从海水中提取MgCl2以便用于第(4)步的电解,B正确;电解熔融MgCl2生成镁和氯气,C正确;此过程中无置换反应,D不正确。
答案:D1 2 3 4 51.下列有关说法正确的是( )
A.镁燃烧发出耀眼的红光,因此常用来制造信号弹和焰火
B.自然界中的镁主要以单质的形式存在于地壳和海水中
C.镁着火可用泡沫灭火器扑灭
D.电解熔融的MgCl2可得到金属镁
解析:A项中应发出耀眼的白光;B项中应主要以化合态存在;C项中Mg能在CO2中燃烧。
答案:D1 2 3 4 52.已知部分被氧化的镁条1.6 g和足量的盐酸反应,在标准状况下生成了H2 1.12 L。在与盐酸反应前被氧化的镁是 ( )
A.1.2 g B.0.64 g
C.0.4 g D.0.24 g
解析:依据H2可计算出未被氧化的Mg为1.2 g,故含有MgO为0.4 g,则反应前已经被氧化的Mg为0.24 g。
答案:D1 2 3 4 53.下列有关镁及其化合物的离子方程式书写正确的是( )
解析:MgCO3为微溶性物质,Mg(OH)2是难溶性物质,醋酸为弱电解质,在写离子方程式时不能拆成离子形式,MgSO4是可溶性的盐,在写离子方程式时要拆成Mg2+和 的形式,A、B、C选项中的离子方程式都错误;工业上以海水为原料制取Mg(OH)2时,要在海水中加入石灰乳,而不是石灰水,所以Ca(OH)2不能拆成离子的形式。
答案:D1 2 3 4 54.目前世界上60%的镁是从海水中提取的,主要步骤为:
试剂a的主要作用是( )
A.富集钠元素 B.富集镁元素
C.富集氯元素 D.富集硫元素
答案:B1 2 3 4 55.镁的化合物具有广泛用途。请回答有关镁的下列问题:
(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的 ,还生成少量的 (填化学式);?
(2)CH3MgCl是一种重要的有机合成试剂,其中镁的化合价是 价,该化合物与水反应所得生成物中有一种白色沉淀和一种可燃性气体,写出反应的化学方程式: ? 。?
解析:(1)单质镁在空气中燃烧的主要产物是白色的MgO,还生成少量的Mg3N2和C。(2)该化合物中Cl显-1价,C显-4价,则CH3MgCl中镁的化合价为+2价。
答案:(1)MgO Mg3N2和C第4课时 镁的提取及应用
1.点燃的镁条可在某无色气体中燃烧,该气体不能使紫色石蕊溶液变色,该气体可能是( )
A.Ar B.Cl2 C.N2 D.CO2
答案:C
2.导学号18100056从海水中提镁,最基本的方法是往海水里加碱,得到Mg(OH)2沉淀,将沉淀分离出来后再加入盐酸,把它变成MgCl2之后经结晶、过滤、干燥、电解,即可得到金属镁。下列对从海水中提镁的有关说法中,正确的是( )
A.整个过程中没有涉及置换反应
B.往海水里加碱是指直接加入纯碱
C.电解MgCl2溶液即可得到金属镁
D.电解时得到的镁蒸气应在CO2氛围中冷却
答案:A
3.将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
解析:镁可分别在氧气、空气、CO2气体、N2中燃烧。假设1 mol Mg在氧气中燃烧,则生成1 mol MgO;在N2中燃烧则生成 mol Mg3N2;在CO2中燃烧除生成1 mol MgO外还有C生成。所以得到的固体③<①<④,而在空气中燃烧则介于③①之间。
答案:C
4.已知镁在二氧化碳中燃烧的化学方程式为2Mg+CO22MgO+C,某学习小组的同学预测,将燃着的钠放在盛有足量二氧化碳的集气瓶中,可能有以下几种可能,你认为正确的是( )
A.甲同学认为不能继续燃烧,马上熄灭
B.乙同学认为能继续燃烧,化学方程式为4Na+CO22Na2O+C
C.丙同学认为能继续燃烧,化学方程式为2Na+CO2Na2O2+C
D.丁同学认为能继续燃烧,化学方程式为4Na+3CO22Na2CO3+C
解析:钠比镁活泼,能还原二氧化碳中的碳,A项错;由于二氧化碳过量,氧化钠很快与二氧化碳反应生成稳定的碳酸钠,B项错误;二氧化碳反应中氧元素化合价不变,不会生成过氧化钠,C项错误;根据B项分析知,D项正确。
答案:D
5.取镁条的灰黑色“外衣”进行实验:
实验1:取样,加过量盐酸全部溶解为无色溶液,并产生能使澄清石灰水变浑浊的气体
实验2:取样,加热,试管壁有水珠生成,所得气体也能使澄清石灰水变浑浊
则下列说法正确的是( )
A.该样品一定是MgCO3
B.该样品可能是Mg2(OH)2CO3
C.该样品可能是氧化镁的水化物(MgO·H2O)
D.该样品中一定含有单质碳
解析:该物质与盐酸反应能生成二氧化碳,说明该物质中含有C,再根据该物质加热,试管壁有水珠生成,所得气体也能使澄清石灰水变浑浊,说明分解能生成水和CO2,所以该物质中含有氢元素,选项中满足题意的只有Mg2(OH)2CO3。
答案:B
6.2.4 g金属镁在盛有b L(标准状况)CO2和O2的混合气体的密闭容器中燃烧。反应后容器内固体物质的质量不可能为( )
A.3.2 g B.4.0 g C.4.2 g D.4.6 g
解析:如果0.1 mol Mg全部与O2反应,质量为4.0 g;如果0.1 mol Mg全部与CO2反应,生成0.1 mol MgO和0.05 mol C,其总质量为4.6 g。由于Mg不可能全部只与CO2反应,所以固体物质的质量一定小于4.6 g,而镁条并不一定完全燃烧(O2和CO2可能不足),所以质量可能小于4.0 g。
答案:D
7.某同学通过系列实验探究Mg及其化合物的性质,操作正确且能达到目的的是( )
A.将水加入浓硫酸中得稀硫酸,置镁片于其中探究Mg的活泼性
B.将NaOH溶液缓慢滴入MgSO4溶液中,观察Mg(OH)2沉淀的生成
C.将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤,洗涤并收集沉淀
D.将Mg(OH)2沉淀转入表面皿中,加足量稀盐酸,加热蒸干得无水MgCl2固体
解析:本题考查镁及其化合物的性质、常见的基本实验操作。稀释浓硫酸时,应将浓硫酸沿着器壁慢慢加入水中,并不断搅拌,A不能达到目的;过滤时需要用玻璃棒引流,因此C不能达到目的;蒸发溶液时应该用蒸发皿而不是表面皿,由于MgCl2水解,所以加热时必须在HCl的气氛中加热才能得到MgCl2固体,所以D不能达到目的。因此只有选项B是正确的。
答案:B
8.某碱式碳酸镁[Mg(OH)2·xMgCO3]固体31 g恰好与100 mL 8 mol·L-1的盐酸反应生成MgCl2溶液,则x等于( )
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:依据31 g该化合物与盐酸完全反应消耗盐酸的量,可列方程:=0.1 L×8 mol·L-1,解得x=3。
答案:C
9.将镁在空气中燃烧的全部产物(已知Mg3N2与盐酸反应可生成MgCl2和NH4Cl)溶解在80 mL浓度为2.375 mol·L-1盐酸中,用40 mL 0.9 mol·L-1氢氧化钠溶液中和多余的盐酸,然后向此溶液中加入过量的氢氧化钠溶液,把生成的NH3全部用足量的盐酸吸收,经测知氨为0.646 g。燃烧掉的镁的质量为( )
A.1.392 g B.2.59 g C.3.46 g D.1.68 g
解析:镁在空气中燃烧的产物为MgO、Mg3N2,与过量盐酸反应后溶液中的溶质为MgCl2、NH4Cl和HCl,已知与Mg的燃烧产物所反应的盐酸为0.080 L×2.375 mol·L-1-0.040 L×0.9 mol·L-1=0.154 mol,其中n(NH4Cl)=n(NH3)==0.038 mol,则n(MgCl2)=×(0.154 mol-0.038 mol)=0.058 mol,n(Mg)=0.058 mol,m(Mg)=0.058 mol×24 g·mol-1=1.392 g。
答案:A
10.点燃的镁条在SO2中燃烧与在CO2中燃烧相似,但比镁在CO2中燃烧更为剧烈。反应结束后,在盛有SO2的广口瓶中可能存在的生成物是 ,反应的化学方程式为 。?
答案:MgO、MgS(可能还有S) 2Mg+SO22MgO+S,Mg+SMgS
11.从海水中可提取多种化工原料,试回答下列问题:
(1)写出用海滩上的贝壳制Ca(OH)2的化学方程式:?
?
。?
(2)将电解生成的氯气通入石灰乳可制得漂白粉,其反应的化学方程式为?
。?
(3)用海滩上的贝壳制Ca(OH)2而不从异地山中开凿石灰石制取,主要考虑到什么问题??
。?
解析:本题涉及从海水中提取化学物质的基本原理。
答案:(1)CaCO3CaO+CO2↑,CaO+H2OCa(OH)2
(2)2Ca(OH)2+2Cl2CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O
(3)就近取材,降低成本
12.导学号18100057已知Mg在CO2中可以燃烧。现将a g Mg置于盛有b L(标准状况)CO2和O2混合气体的密闭容器中燃烧。
(1)在密闭容器中可能发生的化学反应有?
。?
(2)若在反应容器中CO2有剩余,则容器内的固体物质一定含有 。?
(3)若反应容器中O2有剩余,则容器内固体物质的质量为 。此时,在b L CO2和O2的混合气体中,氧气的体积V(O2)必须满足的条件是 ?
。(用同时含a、b的式子表示)?
解析:本题对于镁在盛有CO2和O2混合气体的密闭容器中燃烧,生成的物质需要综合考虑,从极端的角度分析问题会起到事半功倍的效果。(3)小题O2有剩余,则固体产物中不可能有C剩余;生成的固体MgO的质量根据Mg可得;O2的体积介于恰好与镁反应和b L之间。
答案:(1)2Mg+O22MgO、2Mg+CO22MgO+C、C+O2CO2
(2)MgO
(3) g L13.镁条在空气中燃烧时,镁可与空气中的一种主要成分反应,生成少量的物质A,已知A有如下图所示的一系列变化,生成的气体C能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝。
(1)写出A、C、D的化学式:A 、C ?、D 。?
(2)写出下列反应的化学方程式:
① ;?
②?
。?
解析:C是NH3,则A是Mg3N2,Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4Cl两种盐,则溶液B是MgCl2、NH4Cl、HCl的混合溶液,则沉淀D是Mg(OH)2。
答案:(1)Mg3N2 NH3 Mg(OH)2
(2)①Mg3N2+8HCl3MgCl2+2NH4Cl
②MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl,
NH4Cl+NaOHNaCl+H2O+NH3↑
课件27张PPT。专题整合一、海水资源 二、氧化还原反应 三、离子反应 专题一专题二专题三氧化性相对强弱的判断
1.依据反应方程式来判断
氧化剂+还原剂 氧化产物+还原产物
氧化性:氧化剂>氧化产物
还原性:还原剂>还原产物
如是置换反应,活动性较强单质置换出活动性较弱单质,如铁能置换出硫酸铜溶液中的铜,氯气能置换出碘化钾溶液中的碘。
2.依据反应条件来判断
当不同的氧化剂作用于同一还原剂时,如氧化产物价态相同,可依据反应条件的难易程度来判断。例如:氧化性:浓硝酸>浓硫酸。 专题一专题二专题三3.依据产物价态的高低来判断
4.根据金属活动性顺序判断专题一专题二专题三【应用举例】 导学号18100058为验证卤素单质氧化性的相对强弱,某小组用如图所示装置进行实验(部分夹持仪器已略去,气密性已检验)。专题一专题二专题三实验过程:
Ⅰ.打开弹簧夹,打开活塞a,滴加浓盐酸。
Ⅱ.当B和C中的溶液都变为黄色时,夹紧弹簧夹。
Ⅲ.当B中溶液由黄色变为棕色时,关闭活塞a。
Ⅳ.……
(1)A中产生黄绿色气体,该单质的原子结构示意图为 。?
(2)验证氯气的氧化性强于碘的实验现象是 。?
(3)B中溶液发生反应的离子方程式是 。?
(4)为验证溴的氧化性强于碘,过程Ⅳ的操作和现象是? 。?专题一专题二专题三解析:本题通过实验探究,验证了卤素单质氧化性的相对强弱,综合考查了原子结构示意图、离子方程式的书写及卤素单质氧化性强弱规律。在A装置中产生Cl2,因非金属性是Cl>Br>I,所以Cl2能置换出I2,使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,能置换出单质Br2(在B、C中出现黄色);Br2能置换出I2(在D的CCl4中出现紫红色)。答案:(1)
(2)湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
(4)打开活塞b,将少量C中溶液滴入D中,关闭活塞b,取下D振荡,静置后CCl4层变为紫红色专题一专题二专题三【学以致用】 现有下列三个氧化还原反应存在:
若某溶液中有Fe2+和I-共存,要氧化除去I-而又不影响Fe2+和Cl-。下列试剂中,可加入的试剂是( )
A.Cl2
B.KMnO4溶液
C.FeCl3溶液
D.浓盐酸专题一专题二专题三解析:可由三个反应方程式得出如下结论:氧化性 >Cl2>Fe3+>I2;还原性Mn2+答案:C氧化还原反应的配平与计算
1.配平的原则是:化合价升降总数相等。
下面以硫与浓硝酸反应为例,说明配平的一般步骤:
(1)标变价:标出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物中变价元素的化合价。
(2)列升降。
(3)求相等:求元素化合价升降数的最小公倍数,以确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物的化学计量数。
S:0→+6 ↑升6×1
N:+5→+4 ↓降1×6专题一专题二专题三专题一专题二专题三(4)观察化学计量数:观察两边其他物质的化学计量数,并进行检查。
2.缺项确定。
一般先确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,再通过比较反应物与生成物,确定缺项(一般为H2O、H+或OH-),最后观察配平。专题一专题二专题三3.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)。专题一专题二专题三专题一专题二专题三【应用举例】 一定条件下硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为NH4NO3 HNO3+N2+H2O,在反应中被氧化与被还原的氮原子个数之比为( )
A.1∶1
B.5∶4
C.5∶3
D.3∶5答案:C 专题一专题二专题三【学以致用】 某一反应体系中有反应物和生成物共5种物质:S、H2S、HNO3、NO、H2O。已知水是反应产物之一。
(1)该反应中的还原剂是 。?
(2)该反应中的还原产物是 。?
(3)写出该反应的化学方程式并用双线桥法标出电子转移方向和数目: 。?
(4)若反应过程中转移了0.3 mol电子,则生成水的质量是 。?
解析:本题为一开放性试题,可根据常见的氧化剂和还原剂来判断HNO3为氧化剂,H2S为还原剂,则NO为还原产物,S为氧化产物。S元素由-2价升高到0价,N元素由+5价降到+2价,应用得失电子守恒规律和观察法配平化学方程式。当生成4 mol H2O时转移6 mol电子,当转移0.3 mol电子时生成0.2 mol H2O,则水的质量为3.6 g。专题一专题二专题三答案:(1)H2S (2)NO
(4)3.6 g专题一专题二专题三离子反应和离子方程式 专题一专题二专题三【应用举例】 用一种试剂除去下列各物质中的杂质(括号内为杂质),并写出离子方程式。
(1)BaCl2(HCl)
试剂: ,离子方程式: ? 。?
(2)CO2(HCl)
试剂: ,离子方程式: ? 。?
(3)O2(CO2)
试剂: ,离子方程式: ? 。?
试剂: ,离子方程式: 。?
解析:依据被提纯物与杂质的组成和性质等特点选择试剂,然后写出反应的离子方程式。专题一专题二专题三专题一专题二专题三【学以致用】 下列反应的离子方程式正确的是( )
解析:A项反应虽然很陌生,但从电荷守恒的角度很容易判断离子方程式中电荷不守恒;Ca(HCO3)2是可溶于水的盐,应写成离子形式,B项错误;C项,参加反应的 与H+、Ba2+与OH-的数目比应是1∶2;MgCO3微溶于水,不能写成离子形式,故D项正确。
答案:D专题2 从海水中获得的化学物质
(时间:90分钟 满分:100分)
可能用到的相对原子质量:N—14 O—16 K—39 I—127
一、选择题(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题只有一个正确选项)
1.下表是食用碘盐包装上的部分说明,下列说法正确的是( )
配料
精盐、碘酸钾、抗结剂
碘含量
35±15 mg/kg
储存方法
密封、避光、防潮
食用方法
烹饪时,待食品熟后加入碘盐
A.高温会导致碘的损失
B.碘酸钾可氧化氯化钠
C.可用淀粉检验碘盐中的碘酸钾
D.该碘盐中碘酸钾含量为20~50 mg/kg
解析:从食用方法可推断A项正确;用淀粉可检验I2,而不能检验KIO3,C项错;从表中可知食用碘盐中碘含量是指碘元素的含量而不是碘酸钾的含量,D项错。
答案:A
2.常用氯气给自来水消毒。某学生用自来水配制下列物质的溶液,不会产生明显药品变质的是( )
A.石蕊 B.硝酸银
C.亚硫酸钠 D.氯化铝
解析:Cl2溶于水,一部分会发生下列反应:Cl2+H2OHCl+HClO。HClO可使石蕊氧化而褪色;HCl跟AgNO3反应:AgNO3+HClAgCl↓+HNO3;Cl2氧化Na2SO3:Na2SO3+Cl2+H2O2HCl+Na2SO4;Cl2不能跟AlCl3反应。
答案:D
3.不属于四种基本反应类型的氧化还原反应是( )
A.2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑
B.2Na+Cl22NaCl
C.Fe+CuSO4Cu+FeSO4
D.Fe2O3+3CO2Fe+3CO2
解析:四种基本反应类型分别是化合反应、分解反应、置换反应、复分解反应,四种类型主要是从反应的形式上来分。D选项的反应,不符合四种基本反应类型的反应形式,又有元素的化合价变化,故D符合题意。
答案:D
4.下面4组物质中,能发生反应且既属于离子反应又属于氧化还原反应的是( )
A.硫酸钠溶液与氯化钡溶液
B.铝片与硝酸汞溶液
C.稀硫酸与铜片
D.过氧化钠与二氧化碳
答案:B
5.下列关于钠的叙述错误的是( )
A.钠易与非金属S、Cl2等反应
B.钠在空气中燃烧生成Na2O
C.钠燃烧时发出黄色的火焰
D.钠的密度比水小,熔点低于100 ℃
答案:B
6.过氧化氢在下列三个反应中:①H2O2+H2S2H2O+S↓、②2H2O22H2O+O2↑、③H2O2+Cl22HCl+O2,所起的作用是( )
A.起相同作用 B.起不同作用
C.只起氧化剂的作用 D.只起还原剂的作用
解析:过氧化氢在反应①中作氧化剂,在反应②中作氧化剂和还原剂,在反应③中作还原剂。
答案:B
7.下列溶液反应后,溶液中含有0.5 mol NaHCO3和0.5 mol Na2CO3的是( )
A.0.5 L 1 mol·L-1 NaHCO3加0.5 L 0.5 mol·L-1 NaOH
B.0.5 L 0.75 mol·L-1 Na2CO3加0.5 L 0.5 mol·L-1 HCl
C.0.5 L 1 mol·L-1 NaHCO3加0.5 L 0.25 mol·L-1 NaOH
D.1 L 1 mol·L-1 Na2CO3加1 L 0.5 mol·L-1 HCl
解析:A选项中发生反应NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,NaHCO3过量,最后溶液中有0.25 mol的Na2CO3和0.25 mol的NaHCO3;B选项中是0.375 mol的Na2CO3和0.25 mol的HCl发生反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,反应后溶液中有0.25 mol的NaHCO3和0.125 mol的Na2CO3;C选项中发生反应NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,反应后溶液中有0.375 mol的NaHCO3和0.125 mol的Na2CO3;D选项中发生反应Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl,Na2CO3过量,剩余0.5 mol,生成0.5 mol的NaHCO3,符合题意。
答案:D
8.向用硫酸酸化的碘化钾溶液里加入过氧化氢溶液,不久就有无色小气泡从溶液中逸出,且溶液呈棕色,有关叙述有:
①溶液里滴入淀粉液显蓝色;
②逸出的气泡是HI;
③离子方程式为H2O2+2I-I2+O2↑+2H+;
④离子方程式为H2O2+2I-+2H+I2+2H2O;
⑤反应时还有H2O2分解为水和O2。
其中正确的是( )
A.①④⑤ B.①②④ C.③④⑤ D.①③⑤
解析:H2O2+2I-+2H+I2+2H2O,③错,④正确;反应有I2生成,①正确,②错;H2O2除与KI反应外,还有一定量的H2O2分解为H2O和O2,产生的无色气泡是O2,⑤正确。答案选A。
答案:A
9.下列各组离子能大量共存于同一溶液中,且加入适量NaOH溶液或少量稀硫酸时,都能产生白色沉淀的是( )
A.Cu2+、Ba2+、N、Cl- B.Mg2+、Na+、C、S
C.Ba2+、Mg2+、N、Cl- D.Fe3+、Ba2+、N、S
解析:先考虑各组离子能否大量共存:B项中Mg2++CMgCO3↓,D项中Ba2++SBaSO4↓,因此B、D两项中离子不能共存,应排除;A、C两项中离子可以大量共存。再考虑是否符合附加条件:A项中Cu2++2OH-Cu(OH)2↓,Cu(OH)2为蓝色沉淀,不符合题意;C项中Mg2++2OH-Mg(OH)2↓,Ba2++SBaSO4↓,Mg(OH)2和BaSO4都是白色沉淀,符合题意。
答案:C
10.实验表明:将氯水滴加到一片蓝色石蕊试纸上,会出现如图所示的半径慢慢扩大的内外两个圆环,且两环颜色不同,下列有关说法中不正确的是( )
A.此实验表明氯水有酸性、漂白性
B.内环呈白色,外环呈红色或浅红色
C.内外环上颜色的差异表明此变化过程中,中和反应比氧化还原反应快
D.氯水中形成次氯酸的反应中还原产物是HClO
解析:因指示剂与酸碱间的反应是中和反应,速率很快,故外环呈红色,然后变红的试纸被HClO漂白;HClO是氯气与水反应生成的,氯元素价态升高,是氧化产物。
答案:D
11.下图所示的验证氯气性质的微型实验,a、b、d、e是浸有相关溶液的滤纸。向KMnO4晶体滴加一滴浓盐酸后,立即用另一培养皿扣在上面。已知:2KMnO4+16HCl2KCl+5Cl2↑+2MnCl2+8H2O。(已知Fe3+溶液中加入KSCN溶液后,溶液呈红色)
对实验现象的“解释或结论”正确的是( )
选项
实验现象
解释或结论
A
a处变蓝,b处变红棕色
氧化性:Cl2>Br2>I2
B
c处先变红,后褪色
氯气与水生成了酸性物质
C
d处立即褪色
氯气与水生成了漂白性物质
D
e处变红色
还原性:Fe2+>Cl-
解析:A项,由现象得,氧化性:Cl2>Br2,Cl2>I2,但无法对比Br2与I2的氧化性强弱;B项,由现象可知在此过程中有酸性物质生成,同时生成了漂白性物质;C项,在此过程中只能判断溶液不再显碱性,无法判断有无漂白性物质生成;D项,此时Fe2+被Cl2氧化为Fe3+,而Cl2被还原为Cl-,还原剂Fe2+的还原性强于还原产物Cl-。
答案:D
12.某研究性学习小组为了探索镁粉与溴水反应的机理,做了如下四组实验:(1)将镁粉投入冷水中,未见任何现象;(2)将镁粉投入溴水中,观察到只是开始时产生极少量的气泡,但溴水的颜色逐渐褪色;(3)将镁粉放入液溴中,未观察到任何明显现象;(4)向含足量镁粉的液溴中滴加几滴水,观察到溴的红棕色很快褪去。则下列关于镁粉与溴水的反应机理的论述正确的是( )
A.镁粉直接与溴水中的溴反应
B.镁粉只与溴水中的酸反应
C.产生极少量的气泡是由于镁粉与水反应得到
D.镁粉在水的催化下与溴发生反应
解析:(1)说明镁粉不能与冷水反应;(2)只是开始时产生极少量的气泡说明镁粉与酸的反应只在一开始发生,褪色的真正原因并不在此;(3)(4)说明镁粉与液溴不反应,在滴入水作催化剂时才可迅速反应,故选D。
答案:D
13.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃病
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对,Ⅱ对,有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞溶液变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对,Ⅱ错,无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对,Ⅱ对,有
D
过氧化钠可用于航天员的供氧
Na2O2能与CO2和H2O反应生成O2
Ⅰ对,Ⅱ对,有
解析:因过氧化钠和CO2和H2O反应放出氧气,所以可以为航天员供氧。
答案:D
14.已知Cl2+2Br-Br2+2Cl-,2Fe2++Br22Fe3++2Br-,标准状况下,往100 mL 0.2 mol·L-1的FeBr2溶液中通入一定体积的Cl2,充分反应后,溶液中有50%的Br-被氧化。则通入的氯气的体积是( )
A.0.224 L B.0.336 L
C.0.448 L D.0.672 L
解析:有一半的Br-被氧化(成Br2)时,Fe2+已全部被氧化(成Fe3+),即有0.02 mol Fe2+和0.02 mol Br-被氧化,则有0.02 mol+0.02 mol=×2,解得V(Cl2)=0.448 L。
答案:C
15.汽车剧烈碰撞时,安全气囊中发生反应10NaN3+2KNO3K2O+5Na2O+16N2↑。若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则下列判断正确的是( )
A.生成40.0 L N2(标准状况)
B.有0.250 mol KNO3被氧化
C.转移电子的物质的量为1.25 mol
D.被氧化的N原子的物质的量为0.75 mol
解析:根据反应的化学方程式可知:NaN3是还原剂,KNO3是氧化剂,N2既是氧化产物又是还原产物(16 mol N2其中15 mol是氧化产物,1 mol是还原产物)。若氧化产物比还原产物多1.75 mol,则生成N2 1.75 mol×=2 mol,即生成44.8 L N2(标准状况);有0.250 mol KNO3被还原;转移电子的物质的量为1.25 mol;被氧化的N原子的物质的量为3.75 mol。
答案:C
二、非选择题(本题包括5小题,共55分)
16.(9分)化学实验有助于理解化学知识,形成化学观念,提高探究与创新能力,提升科学素养。
在实验室中用浓盐酸与MnO2共热制取Cl2并进行相关实验。
(1)下列收集Cl2的正确装置是 。?
(2)将Cl2通入水中,所得溶液中具有氧化性的含氯粒子是 。?
(3)设计实验比较Cl2和Br2的氧化性,操作与现象是:取少量新制氯水和CCl4于试管中, 。?
解析:(1)氯气的密度比空气的大,故收集时应采用向上排空气法,又因为氯气有毒,故在收集装置之后要有尾气吸收装置(用NaOH溶液来吸收)。
(2)将Cl2通入水中,Cl2与水反应:Cl2+H2OHCl+HClO,HClOH++ClO-,故具有氧化性的含氯粒子有Cl2、HClO、ClO-。
(3)比较Cl2和Br2的氧化性强弱,可以通过非金属单质间的置换反应来判断,即把溴化钠溶液加入到盛有新制氯水和CCl4的试管中,振荡,静置,发现液体中出现分层现象,下层溶液变为红棕色,说明生成了溴单质,从而说明Cl2的氧化性强于Br2的氧化性。
答案:(1)C (2)HClO、ClO-、Cl2
(3)用胶头滴管向试管中滴加溴化钠溶液,振荡使其充分反应,发现液体中出现分层现象,下层溶液变为红棕色
17.(12分)X、Y、Z三种物质有如下转化关系:
(1)根据上述转化关系,写出下列物质的化学式:
X 、Y 、Z ;?
试剂甲 ,试剂乙 。?
(2)写出上述各步反应(①~⑤)的离子方程式:
① ;?
② ;?
③ ;?
④ ;?
⑤ 。?
解析:(1)根据X和硝酸钡反应会生成硝酸镁,所以依据复分解反应的原理可知,X中有镁离子,会与钡离子反应生成沉淀,可能含有硫酸根离子或碳酸根离子,碳酸镁是沉淀,所以X就是硫酸镁,硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钠,所以Y就是氢氧化镁,氢氧化镁和盐酸反应生成氯化镁和水,所以Z就是氯化镁,氯化镁和乙反应会生成硝酸镁,所以乙是硝酸银,硫酸镁和甲反应生成氯化镁,所以甲就是氯化钡,代入验证符合题意;各物质的化学式如下表:
物质
X
Y
Z
甲
乙
化学式
MgSO4
Mg(OH)2
MgCl2
BaCl2
AgNO2
(2)先写出各反应的化学方程式,再把强酸、强碱和可溶性盐拆成离子形式,即可确定相应的离子方程式。
答案:(1)MgSO4 Mg(OH)2 MgCl2 BaCl2 AgNO3
(2)①S+Ba2+BaSO4↓
②Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
③Mg(OH)2+2H+Mg2++2H2O
④Ag++Cl-AgCl↓
⑤S+Ba2+BaSO4↓
18.(8分)某无色透明溶液中可能大量存在Ag+、Mg2+、Cu2+中的几种离子。
(1)不做任何实验就可以肯定原溶液中不存在的离子是 。?
(2)取少量原溶液加入过量稀盐酸,有白色沉淀生成,再加入过量稀硝酸,白色沉淀不消失,说明原溶液中肯定有的离子是 ,有关的离子方程式为 ?
。?
(3)取(2)的滤液加入过量NaOH溶液,出现白色沉淀,说明原溶液中肯定存在的离子有 。?
(4)原溶液中可能大量存在的阴离子是 (填序号)。?
A.Cl- B.N C.C D.OH-
答案:(1)Cu2+ (2)Ag+ Ag++Cl-AgCl↓
(3)Mg2+ (4)B
19.(15分)为了制取干燥纯净的气体C,可用如图所示装置。生成C的速度可通过调节滴入液体A的速度的方法来控制,已知C是一种无色无味、不能使酸碱指示剂变色,也不会在空气中燃烧的气体。
(1)C气体是 。?
(2)若B是一种淡黄色固体,则烧瓶中发生反应的化学方程式为 。?
(3)若B是一种黑色粉末,则A液体是 ,B物质的作用是 。?
(4)洗气瓶中的D液体是 ,作用是 ?
。?
(5)淡黄色固体B几乎可与所有的常见气态非金属氧化物反应。
①试分别写出B与SO2、SO3反应的化学方程式:
;?
。?
②又知当非金属元素处于最高化合价时,其氧化物与Na2O2反应有O2生成。请写出B与N2O5(氮元素为+5价)反应的化学方程式:?
。?
解析:(1)C是一种无色无味、不能使酸碱指示剂变色,也不会在空气中燃烧的气体,推之可能是N2或者是O2,加之其能简单制取,可以确定其为O2。(2)淡黄色固体B为Na2O2,其与水反应制氧气的化学方程式为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。(3)若黑色粉末B为MnO2,则A物质为H2O2溶液,MnO2在反应中起催化作用。(4)洗气瓶D中盛装的是能干燥C气体的溶液,应为浓硫酸,其作用是除去氧气中混有的少量水蒸气。(5)过氧化钠与二氧化硫反应时二氧化硫具有还原性,过氧化钠具有氧化性,二者发生氧化还原反应,过氧化钠中氧元素的化合价只能降低,所以生成硫酸钠,化学方程式为Na2O2+SO2Na2SO4;过氧化钠与三氧化硫反应时,与二氧化碳的反应类似,生成硫酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2;根据以上规律N2O5中氮元素的化合价是+5价,是最高价态,所以生成硝酸钠和氧气,化学方程式为2Na2O2+2N2O54NaNO3+O2。
答案:(1)氧气(或O2)
(2)2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
(3)H2O2溶液 催化作用
(4)浓硫酸 除去氧气中混有的少量水蒸气
(5)①Na2O2+SO2Na2SO4
2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2
②2Na2O2+2N2O54NaNO3+O2
20.(11分)(1)工业上,通过如下转化可制得KClO3晶体:
NaCl溶液NaClO3溶液KClO3晶体
①完成Ⅰ中反应的总化学方程式:
□NaCl+□H2O□NaClO3+□ ?
②Ⅱ中转化的基本反应类型是 ,该反应过程能析出KClO3晶体而无其他晶体析出的原因是?
。?
(2)某温度下,将Cl2通入NaOH溶液中,反应得到NaCl、NaClO、NaClO3的混合液,经测定ClO-与Cl的物质的量浓度之比为1∶3。则Cl2与NaOH溶液反应时被还原的氯原子与被氧化的氯原子的物质的量之比为 。?
(3)已知M2可与R2-作用,R2-被氧化为R的单质,M2的还原产物中,M为+3价,又知c(M2)=0.3 mol·L-1的溶液100 mL可与c(R2-)=0.6 mol·L-1的溶液150 mL恰好完全反应。则n的值为 。?
解析:(1)根据反应,氯元素化合价升高,氢元素化合价降低,还应有H2生成,再根据化合价升降总数相等配平即可;NaClO3与KCl反应制KClO3属于复分解反应,溶解度小的溶质最先析出。
(2)设生成1 mol ClO-、3 mol Cl,则失去了16 mol e-,必然同时得到16 mol e-,即有16 mol氯原子被还原成Cl-。
(3)依题意有:M2+R2-R+2M3+,设M2中M元素的化合价为x,则有2x-2n=-2,x=n-1,那么每个M2被还原时得到2×(n-1-3)个电子,而每个R2-失去2个电子,由得失电子守恒有:0.3 mol·L-1×100 mL×2×(n-4)=0.6 mol·L-1×150 mL×2。解得:n=7。
答案:(1)①1NaCl+3H2O1NaClO3+3H2↑
②复分解反应 室温下,氯酸钾在水中的溶解度明显小于其他晶体
(2)4∶1 (3) 7
专题2 从海水中获得的化学物质
备课资源
链接
一、氯气的生产原理
教师活动
学生活动
请同学们观看关于“浩瀚的大海”“海水晒盐”“氯气的用途”的图片或录像。
学生观看图片、录像片段,知道海水中存在着大量的氯化钠,氯气在生产、生活实际中有着重要的应用,进而产生“人类是如何从海水中提取氯化钠并生产氯气的”问题。
请同学们观看氯碱工厂生产氯气的流程图或录像,或交流讨论参观氯碱工厂的收获,及在网上查阅到的氯碱工厂的生产原理。
学生观看图片、录像片段,产生“氯气的生产原理是什么?”“实验室如何按工业生产氯气的原理制备少量的氯气?”等问题。
与同学一道完成教材中电解饱和氯化钠溶液的实验。实验内容包括:(1)电解饱和氯化钠溶液实验装置的连接。(2)接通直流电源进行电解。(3)检验倒扣在a导管上的试管中收集的气体。(4)观察b导管中气体的颜色。
引导学生观察实验现象,启发学生思考回答实验中产生的问题,形成科学的结论。
1.观察并记录实验现象。
2.根据实验现象分析思考问题:
(1)电解过程中电极上产生的气体是什么?
(2)试管中的溶液为什么会变红?
(3)如何检验倒扣在a导管上的试管中收集的气体?
3.对电解实验现象进行分析,写出电解过程中发生反应的化学方程式。
二、教学片断 氧化还原反应的微观分析
创设情景
提出问题
学生活动
学习反馈
1.钠与氯气的反应。
2.利用动画模拟氯原子、钠原子中的电子转移后的结构变化。
1.从微观角度分析、解释化合价为何出现变化。
2.你认为氧化还原反应发生的本质是什么?
知识运用:画出反应前后微粒的结构示意图,比较、分析总结。
1.学会用结构图分析反应原理。
2.了解掌握氧化还原反应中化合价变化是外在表现,发生电子转移才是本质。
三、“金属钠与水反应”实验装置的改进方法
“金属钠与水反应”是中学化学中体现和培养观察能力、由现象分析结论的思维能力的重要范例,也是高考经常涉及的重要基础实验,对它的改进极为重要。教材介绍的“金属钠与水反应”实验可以使同学们很清楚地观察到实验现象,但却无法收集到产生的氢气,怎样改进呢?
方法1:图1是在课本实验的基础上略作改进,在塑料瓶的橡皮塞口上加了一尖嘴管和固定一根大头针,钠块扎在大头针上,反应时向下压大头针,使Na块接触水面。反应后在尖嘴管处点燃气体。
方法2:利用图2装置进行实验时,将钠块用铝箔包好后再用铜网裹住(防止钠块浮起),置于倒扣的漏斗内,即可用排水法收集一试管气体用于点燃。
方法3:利用图3装置进行实验时,将广口瓶中盛满水,在胶塞上固定一根大头针,将钠块扎在大头针上,迅速用胶塞塞住瓶口,产生的气体将水压入长颈漏斗中,反应结束后,打开止水夹即可在尖嘴管处点燃气体。
方法4:图4的原理类同于图3,将广口瓶中盛满水,取一小块钠,将其插在大头针上,在注射器中吸入1~2 mL酚酞。实验时,把止水夹打开,把插有钠和注射器的橡皮塞迅速插入瓶口,并塞紧。钠与水剧烈反应,广口瓶中的水沿导管流入量筒。反应完毕,将注射器中的酚酞推入塑料瓶,溶液变红。更换50 mL注射器,抽取瓶内的气体。抽气后将注射器移近火焰,匀速推出气体,针头处立即燃起细长的火焰。
四、小苏打(NaHCO3)的应用
碳酸氢钠用作食品工业的发酵剂、汽水和冷饮中二氧化碳的发生剂、黄油的保存剂。可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等。同时用作羊毛的洗涤剂、泡沫灭火剂,以及用于农业浸种等。食品工业中一种应用最广泛的疏松剂,用于生产饼干、糕点、馒头、面包等,是汽水饮料中二氧化碳的发生剂;可与明矾复合为碱性发酵粉;还可用作黄油保存剂。消防器材中用于生产酸碱灭火器和泡沫灭火器。橡胶工业利用其与明矾、H发孔剂配合起均匀发孔的作用用于橡胶、海绵生产。冶金工业用作浇铸钢锭的助熔剂,机械工业用作铸钢(翻砂)砂型的成型助剂。印染工业用作染色印花的固色剂,酸碱缓冲剂,织物染整的后处理剂。染色中加入小苏打可以防止纱筒产生色花。医药工业用作制酸剂的原料。
五、教学片断 离子反应
教学过程
教学内容
【引入】
上节课我们通过对酸、碱、盐溶液导电性实验进行分析,对电解质有了初步的了解,现在我们来做个“电灯泡”的实验,请同学们仔细观察。
【演示实验】
在4只相同的小烧杯中分别加入50 mL物质的量浓度均为0.1 mol·L-1的盐酸、醋酸溶液、氢氧化钠溶液和氨水,连接电路,接通电源,观察现象。
【设问】
观察到什么现象?实验现象表明了什么?为什么?
【板书】
一、电解质的分类、概念
续表
教学过程
教学内容
【评述】
观察到用盐酸和氢氧化钠溶液实验时灯泡的亮度明显比同物质的量浓度的醋酸和氨水实验时的亮度大,说明了当物质的量浓度相等时,醋酸溶液和氨水的导电能力明显弱于盐酸和氢氧化钠溶液的导电能力。我们知道溶液的导电能力与溶液中自由离子的浓度大小成正比,那实验现象说明盐酸和氢氧化钠溶于水后完全电离,而醋酸和氨水中一水合氨的电离是不完全的,所以电解质有强电解质和弱电解质之分。
【板书】
(1)强电解质:在水溶液中能完全电离的电解质,如强酸、强碱、绝大多数盐;
(2)弱电解质:在水溶液中不能完全电离的电解质,如弱酸、弱碱等。
【讲述】
强电解质在水溶液中完全电离,书写电离方程式时写“”,弱电解质在水溶液中不完全电离,书写电离方程式时写“”。
【过渡】
酸、碱、盐等电解质在水溶液中能电离出自由移动的离子,它们在水溶液中的反应是否也有离子参加呢?下面我们通过几个演示实验来验证一下。
【板书】
二、电解质在水溶液中的反应及反应实质
【演示实验】
电解质在水溶液中的反应
探究实验一:①Na2CO3(aq)和澄清石灰水 ②Na2CO3(aq)和CaCl2(aq)
取两支试管,均加入2 mL Na2CO3(aq),然后分别向两支试管中加入澄清石灰水和CaCl2(aq),观察现象。
【设问】
大家观察到什么现象呢?为什么会有这种现象产生?
【讲解】
看到两支试管里都有白色沉淀产生,因为向两支试管中加入Na2CO3(aq),电解质Na2CO3会发生电离,Na2CO32Na++C,溶液中就存在Na+和C,当向两支试管中分别加入澄清石灰水和CaCl2(aq)后,澄清石灰水和CaCl2也会发生电离,电离方程式是Ca(OH)2Ca2++2OH-,CaCl2Ca2++2Cl-,溶液中有Ca2+,Ca2+会与C反应生成CaCO3白色沉淀。
六、教学片断 镁的提取
【教师活动】教师引导:海水中含有大量的NaCl、MgCl2、CaCl2、KCl等氯化物,在海水中加入石灰乳[Ca(OH)2],生成的沉淀是什么物质?请设计实验方案验证你的想法是否正确,并完成你设计的验证实验。
【学生活动】完成在海水中加入石灰乳后得到生成物的实验探究。
探究方案: 。?
实验现象: 。?
结论: 。?
写出从海水中提取镁的过程中所涉及的离子方程式。
(1) 。?
(2) 。?
(3) 。?
(4) 。?
【师生活动】教师启发、引导,帮助学生正确书写化学方程式:
(1)MgCl2+Ca(OH)2Mg(OH)2↓+CaCl2
(2)Mg(OH)2+2HClMgCl2+2H2O
(3)MgCl2·6H2OMgCl2+6H2O↑
(4)MgCl2Mg+Cl2↑
1.(2014江苏化学,13)在探究新制饱和氯水成分的实验中,下列根据实验现象得出的结论不正确的是( )
A.氯水的颜色呈浅黄绿色,说明氯水中含有Cl2
B.向氯水中滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,产生白色沉淀,说明氯水中含有Cl-
C.向氯水中加入NaHCO3粉末,有气泡产生,说明氯水中含有H+
D.向FeCl2溶液中滴加氯水,溶液颜色变成棕黄色,说明氯水中含有HClO
解析:FeCl2溶液中滴加氯水,颜色变成棕黄色,是Cl2与FeCl2溶液发生反应:Cl2+2FeCl22FeCl3,不能说明氯水中含有HClO,D错误。
答案:D
2.(2015课标全国Ⅱ,12)海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是( )
A.向苦卤中通入Cl2是为了提取溴
B.粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯
C.工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂
D.富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴,再用SO2将其还原吸收
解析:通入Cl2,反应为Cl2+2Br-2Cl-+Br2,A项正确;粗盐中Mg2+、S等杂质可加入沉淀剂除去,K+等杂质只能通过重结晶除去,B项正确;工业生产常用石灰乳作沉淀剂,C项错误;苦卤中含溴离子少,通Cl2后,Br2浓度小,吹出后通入SO2吸收,SO2+Br2+2H2OH2SO4+2HBr,D项正确。
答案:C
3.[2015课标全国Ⅰ,28(1)]碘及其化合物在合成杀菌剂、药物等方面具有广泛用途。
回答下列问题:
大量的碘富集在海藻中,用水浸取后浓缩,再向浓缩液中加MnO2和H2SO4,即可得到I2。该反应的还原产物为 。?
解析:浓缩液中的碘元素为-1价,碘单质中的碘元素为0价,说明加入了氧化剂,MnO2作氧化剂,化合价降低,所以还原产物为MnSO4。
答案:MnSO4或Mn2+
4.(2015课标全国Ⅱ,28(1))二氧化氯(ClO2,黄绿色易溶于水的气体)是高效、低毒的消毒剂。回答下列问题:
工业上可用KClO3与Na2SO3在H2SO4存在下制得ClO2,该反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为 。?
解析:氧化剂为KClO3,还原剂为Na2SO3,KClO3~ClO2~e-,Na2SO3~Na2SO4~2e-,根据得失电子守恒可知,氧化剂与还原剂物质的量之比为2∶1。
答案:2∶1
5.(2015重庆理综,9节选)ClO2与Cl2的氧化性相近,在自来水消毒和果蔬保鲜等方面应用广泛。某兴趣小组通过图1装置(夹持装置略)对其制备、吸收、释放和应用进行了研究。
图1
图2
(1)仪器D的名称是 。安装F中导管时,应选用图2中的 。?
(2)打开B的活塞,A中发生反应:2NaClO3+4HCl2ClO2↑+Cl2↑+2NaCl+2H2O,为使ClO2在D中被稳定剂充分吸收,滴加稀盐酸的速度宜 (填“快”或“慢”)。?
(3)关闭B的活塞,ClO2在D中被稳定剂完全吸收生成NaClO2,此时F中溶液的颜色不变,则装置C的作用是 。?
(4)已知在酸性条件下NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。在ClO2释放实验中,打开E的活塞,D中发生反应,则装置F的作用是 。?
解析:(1)仪器D为锥形瓶;将气体通入到淀粉KI溶液中,需要“长进短出”,“短进长出”会导致溶液被排出,故选用b装置。
(2)为使ClO2被D中稳定剂充分吸收,缓慢滴加盐酸,如果产生ClO2速率过快,则吸收效率较低。
(3)F中淀粉KI溶液颜色不变,说明没有Cl2进入F中,则装置C的作用是吸收氯气。
(4)根据题中给出的反应物和生成物,可以写出离子方程式:4H++5ClCl-+4ClO2↑+2H2O。若在D中ClO2被稳定剂吸收则有NaClO2生成,滴入盐酸则重新生成ClO2;会进入F溶液中使其变色,故装置F的作用是验证是否有ClO2生成。
答案:(1)锥形瓶 b
(2)慢
(3)吸收Cl2
(4)4H++5ClCl-+4ClO2↑+2H2O 验证是否有ClO2生成
6.(2014课标全国Ⅱ,36节选)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水,再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。
回答下列问题:
(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是 (填序号)。?
①用混凝法获取淡水
②提高部分产品的质量
③优化提取产品的品种
④改进钾、溴、镁等的提取工艺
(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2,并用纯碱吸收。碱吸收溴的主要反应是Br2+Na2CO3+H2ONaBr+NaBrO3+NaHCO3,吸收1 mol Br2时,转移的电子数为 mol。?
(3)海水提镁的一段工艺流程如下图:
浓海水的主要成分如下:
离子
Na+
Mg2+
Cl-
S
浓度/(g·L-1)
63.7
28.8
144.6
46.4
该工艺过程中,脱硫阶段主要反应的离子方程式为 ,产品2的化学式为 ,1 L浓海水最多可得到产品2的质量为 g。?
解析:(1)混凝法无法除去水中的可溶性杂质,①项错误;提高部分产品的质量,优化提取产品的品种,改进钾、溴、镁的提取工艺的设想和做法是可行的,故②③④项正确。
(2)根据碱吸收溴的主要反应3Br2+6Na2CO3+3H2O5NaBr+NaBrO3+6NaHCO3可知该反应中Br2既是氧化剂又是还原剂,根据得失电子守恒可知每有3 mol Br2参加反应时,转移5 mol电子,故有1 mol Br2参加反应时,转移 mol电子。
(3)根据题给表格中浓海水的成分可知浓海水中硫元素主要以S的形式存在,故脱硫阶段主要反应的离子方程式为Ca2++SCaSO4↓;浓海水脱硫后的成分主要是Na+、Cl-、Mg2+,故加入石灰乳后生成的物质经沉降、过滤、干燥得到的产品2是Mg(OH)2;
1 L浓海水中含有Mg2+的质量为1 L×28.8 g·L-1=28.8 g,故Mg(OH)2的质量为
m[Mg(OH)2]=×58 g·mol-1=69.6 g。
答案:(1)②③④
(2)
(3)Ca2++SCaSO4↓ Mg(OH)2 69. 6
