第二章 海水中的重要元素——钠和氯
[情景切入]
海洋是一个巨大的化学资源宝库，含有80多种元素，钠和氯既是其中含量较高的元素，也是典型的金属元素和典型的非金属元素。钠、氯的单质及其化合物具有怎样的性质？让我们走进教材，学习钠和氯。
[知识导航]
本章从物质分类角度研究钠及其化合物、氯及其化合物；通过学习物质的量，建立宏观物质和微观粒子间的联系。
本章知识在结构上分为三节：
第一节主要学习钠及其化合物——钠、钠的几种化合物、焰色试验；
第二节主要学习氯及其化合物——氯气的性质、氯气的实验室制法、氯离子检验；
第三节主要学习物质的量——摩尔、气体摩尔体积、物质的量浓度。
[学法指导]
1．明确性质，重应用
通过学习掌握钠、氯及其化合物的相关性质，了解它们在日常生活中的应用。
2．把握内涵，懂本质
通过学习物质的量、摩尔质量、气体摩尔体积、物质的量浓度的概念，紧扣关键词语准确记忆概念、单位和计算公式，能通过公式把微观粒子和宏观物质通过物质的量的计算联系在一起。
3．熟悉实验，明误差
通过一定物质的量浓度溶液的配制，熟练掌握实验的步骤、容量瓶的使用、各种仪器的作用和使用及误差分析，同时通过实验的操作和分析了解一定物质的量浓度溶液的含义及计算。
4．理解公式，巧应用
通过有关物质的量和微粒个数、质量、气体体积、物质的量浓度的公式记忆，熟练掌握有关物质的量的各种计算，同时通过方程式中化学计量数之比等于物质的量之比的规律，学会利用方程式进行物质的量计算的新方法，少用初中利用质量计算的旧方法。
第一节 钠及其化合物
第1课时 活泼的金属单质——钠
学习目标
核心素养
1．从原子结构角度认识金属钠的强还原性。2．通过实验逐步形成探究物质结构和性质的思维习惯。
1．通过对“钠”的学习，培养微观探析意识。2．通过对“钠与氧气、钠与水反应”的学习，培养实验探究能力和创新意识。
新课情境呈现
钠的化学性质非常活泼，金属钠放在空气中会迅速被氧化而失去金属光泽，加热时在空气中
反应更剧烈。让我们走进教材学习钠。
课前素能奠基
知识回顾
1．单质可分为__金属单质、非金属单质__两大类。常见的金属有__铁、铝、铜__、锌、银、金、钠、镁等。
2．金属活动性顺序：K
Ca
__Na__
Mg
__Al__
Zn
__Fe__
Sn
Pb(H)
Cu
Hg
__Ag__
Pt
Au。
3．写出下列反应的化学方程式：
(1)铁在氧气中点燃：__3Fe＋2O2Fe3O4__。
(2)铁与稀盐酸：__Fe＋2HCl===FeCl2＋H2↑__。
(3)铁与稀硫酸：__Fe＋H2SO4===FeSO4＋H2↑__。
(4)铁与硫酸铜溶液：__Fe＋CuSO4===FeSO4＋Cu__。
在上述四个反应中，铁的共同之处是__失电子__、被氧化。
新知预习
一、钠元素的存在及钠原子结构
1．钠元素在自然界中都以__化合物__的形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。
2．钠原子结构示意图为____，其最外电子层上只有1个电子，在化学反应中该电子很容易__失去__，因此，钠的化学性质非常活泼，表现出很强的__还原__性。
二、金属钠的性质
1．钠的物理性质
操作
观察试剂瓶里面的钠
用__镊子__从煤油中取出金属钠，用__滤纸__吸干表面的煤油，在干燥玻璃片上用小刀切下一小块金属钠，观察钠块的切面
结论
钠性质活泼，需隔绝空气和水保存
钠具有__银白色__金属光泽，质__地软__，硬度__小__，熔沸点__较低__，ρ(煤油)__＜__ρ(钠)__＜__ρ(水)
2.钠与O2反应
实验步骤
用小刀切下一小块金属钠，在空气中放置片刻
放在坩埚中加热
实验现象
光亮的切面变__暗__
钠熔化成__银白色小球__，剧烈燃烧，发出__黄色__火焰，生成__淡黄色__固体
实验结论
常温下钠极易与氧气反应：__4Na＋O2===2Na2O__(白色固体)
钠易燃烧：__2Na＋O2Na2O2__(淡黄固体)
拓展
钠与O2反应的产物取决于反应条件，常温下生成__Na2O__，加热(或点燃)条件下生成__Na2O2__
3．钠与水的反应
(1)实验探究
实验操作
实验现象
结论或解释
钠__浮__在水面上
钠的密度比水__小__
钠__熔化__成小球
钠的熔点__低__，反应放热
小球在水面上__迅速游动__
反应产生的__氢气__推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失
钠与水__剧烈__反应，产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变__红__
有__碱性__物质(__氢氧化钠__)生成
(2)实验结论
①钠与水剧烈反应，生成__氢氧化钠和氢气__，还原剂是__钠__，氧化剂是__水__，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应。
②反应方程式
〈1〉化学方程式是__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__。
〈2〉离子方程式是__2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑__。
4．钠的保存
因为常温下钠能与空气中的__氧气__、__水蒸气__反应，所以钠保存在__煤油__中，主要是为了隔绝__空气(或氧气和水蒸气)__。
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)所有金属在常温下均为固体，在自然界中主要以化合态存在( × )
(2)钠在空气中燃烧生成Na2O2( √ )
(3)钠与H2O反应生成NaOH和O2( × )
(4)钠投入酸溶液中，钠先与H2O反应( × )
(5)Na与H2O反应的离子方程式为Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑( × )
2．一小块金属钠长时间置于空气中，可能有下列现象，这些现象出现的先后顺序是( B )
①变成白色粉末 ②变暗 ③变成白色固体 ④变成液体
A．①②③④
B．②③④①
C．②③①④
D．③②④①
解析：钠在空气中发生如下变化：Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3。反应现象为钠由银白色逐渐变暗，之后变成白色固体(NaOH)，白色固体潮解变成液体，与空气中的CO2、H2O结合形成白色晶体(Na2CO3·10H2O)，最后晶体风化，变成白色粉末(Na2CO3)。
3．下面关于金属钠的描述正确的是( A )
A．钠的化学性质很活泼，在自然界里不能以游离态存在
B．钠离子具有较强的还原性
C．钠很软，在新材料领域没有用途
D．钠露置于空气中最后变为Na2O
解析：钠的化学性质活泼，会与空气中的氧气等物质反应，在自然界中只能以化合态形式存在，A项正确；钠离子不能再失去电子，不具有还原性，B项错误；钠很软，熔点低，导电、导热性好，可用于新光源、原子反应堆导热剂等，C项错误；钠露置于空气中会发生一系列反应，最后变为Na2CO3，D项错误。
4．根据你对金属钠性质的了解，回答下列问题：
(1)关于钠的叙述中，正确的是__B__(填字母)。
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，产生黄色火焰，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
(2)由于金属钠很容易跟空气中的__氧气__、__水蒸气__等物质反应，通常将它保存在__煤油或石蜡油__里，以使它与空气隔绝。
解析：(1)A项中有关钠的硬度的描述不正确；C项中钠在空气中燃烧的产物为过氧化钠；D项中金属钠的熔点较低，只有B项正确。(2)由于金属钠的化学性质很活波，很容易跟空气中的氧气、水蒸气等反应，因此保存时应隔绝空气。钠通常保存在煤油或石蜡油里，钠的密度大于煤油、石蜡油的密度且钠与煤油、石蜡油不反应，故钠在煤油或石蜡油中沉在底部，而避免了与氧气、水蒸气等的接触。
课堂素能探究
钠露在空气中的变化
知识点?
问题探究：金属钠长时间露置于空气中会不会生成Na2O2?
探究提示：不会。钠只有在加热条件下才会与O2反应生成Na2O2，故钠露置在空气中的变化中不会有Na2O2生成。
知识归纳总结：金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：
发生的主要变化的化学方程式
①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，
④Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
点拨：(1)潮解是固体物质吸收空气中水分使表面少量物质溶解的过程(属物理变化)，风化是结晶水合物在干燥空气中失去结晶水的过程(属化学变化)，所以，上述过程既有物理变化，又有化学变化。
(2)钠暴露在空气中，长时间放置最终生成碳酸钠粉末。
典例1 2.3
g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5
g固体，由此判断其产物是( C )
A．只有Na2O
B．只有Na2O2
C．Na2O和Na2O2
D．无法确定
解析：若2.3
g钠全部生成Na2O，质量为3.1
g；若2.3
g钠全部生成Na2O2，质量为3.9
g，因为3.1
g＜3.5
g＜3.9
g，故氧化产物应为Na2O和Na2O2的混合物。
〔变式训练1〕等质量的两块钠，第一块在加热条件下与足量氧气充分反应，第二块在常温下与足量氧气充分反应。则下列说法正确的是( B )
A．第一块钠失去电子数多
B．两块钠失去电子数相同
C．两块钠的反应产物的颜色相同
D．两块钠所得反应产物的质量相等
解析：Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，Na的化合价均由0价升高为＋1价，故两块钠失去的电子数一样多；但加热时产物为Na2O2(淡黄色)，而常温时产物为Na2O(白色)，故第一块钠所得反应产物的质量大。
知识点二
钠与H2O、酸溶液、盐溶液反应
问题探究：1.在钠与水反应之前，为什么要用滤纸吸干钠表面的煤油呢？
2．实验中所取钠块一般如绿豆大小即可，能否取较大块的钠进行实验？
3．实验时，能用手直接拿取金属钠吗？为什么？
探究提示：1.防止钠与水反应放热而造成煤油的燃烧。
2．不能。因钠与水的反应放热，钠块较大会发生危险。
3．不能。首先，用手直接拿药品不符合取用药品的规范要求；另外，手上有汗液，钠与水反应放出的热会烧伤手，且生成的NaOH对皮肤也有强烈的腐蚀作用。
知识归纳总结：
1．钠与水的反应
离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，还原剂为Na，氧化剂为H2O。
2．钠与酸溶液的反应
(1)钠与酸溶液反应时，先与酸中的H＋反应生成H2。
(2)如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应。
3．钠与盐溶液的反应
(1)Na与NaCl溶液反应：实际上是钠与水反应，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
(2)Na与CuSO4溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再跟CuSO4反应，反应的化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4；总反应方程式为2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。
(3)Na与NaHSO4溶液反应：因NaHSO4完全电离，即NaHSO4===Na＋＋H＋＋SO，而使溶液显强酸性，此时钠直接与盐反应，化学方程式为2Na＋2NaHSO4===2Na2SO4＋H2↑。
4．钠与水、酸与盐溶液反应规律
—
↓
—
↓
—
典例2 (1)将一小块钠放入下列溶液中，既能产生气体又能生成白色沉淀的是( D )
A．硝酸铜溶液
B．稀硫酸
C．氯化钠溶液
D．氯化镁溶液
(2)写出Na投入到下列溶液中所发生反应的化学方程式(若有多步，则分步书写)。
①NaHCO3溶液：__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__、
__NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O__。
②FeCl3溶液：__2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑__、
__3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl__。
解析：遇到钠与碱溶液、盐溶液反应的问题时，在注意钠与水反应的同时，还要考虑生成的NaOH是否与溶液中原有的溶质反应。钠与(1)中四种溶液反应都生成氢气，在硫酸铜溶液中会有蓝色沉淀生成，只有在氯化镁溶液中可生成白色沉淀。
〔变式训练2〕金属钠分别与下列溶液反应时，既有气体放出又有沉淀产生的是( C )
A．BaCl2溶液
B．K2SO4溶液
C．FeCl3溶液
D．稀盐酸
解析：钠与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，故四种溶液中均有气体产生。A、B、D项溶液中均无沉淀生成，C项中FeCl3溶液与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀。
名师博客呈现
钠与水反应的实验创新
实验能增强对金属钠活泼性的感性认识，明白不能用水灭火的原因，解决生成物的生成及其检验问题。
方案1：如图所示。
优点：易于观察反应过程中的熔、游、浮、红等现象。
缺点：无法收集并检验反应产生的气体是否为H2。
方法2：如图所示。
优点：安全准确地收集和检验H2，能立即检验产物是碱性物质(NaOH)。
缺点：无法看清楚钠与水反应的现象；取出试管时强碱溶液会腐蚀手指；收集的氢气较纯，实验声音不明显；若收集气体混入空气，点燃时有爆鸣声则有一定的危险性。
创新方案1：如图所示。
优点：易观察反应现象，能检验H2，能检验产物是碱性物质(NaOH)，能形成红色喷泉增加趣味性。
缺点：不能准确收集气体。
创新方案2：
实验操作：
(1)装置图如图所示(铁架台等已省略)。
(2)向注射器①中加适量水，滴入几滴酚酞。
(3)注射器①中加入绿豆大小的钠块并插入拉杆。
(4)钠消失后，向下推动拉杆将水排进注射器②。
(5)旋转三通阀，向下继续推动拉杆将气体转入注射器③并安上针头。
(6)将注射器③移近火源，推动拉杆；再把针头插入肥皂液吹起气泡，并点燃。
结论：
(1)在注射器①中能观察到熔、游、浮等现象。
(2)注射器①中水溶液变红，说明有碱性物质(NaOH)生成。
(3)气体安静燃烧，肥皂泡点燃有爆鸣声，说明有氢气生成。
优点：
(1)装置气密性检验简单可靠。
(2)反应现象均能观察到。
(3)塑料仪器(注射器)相对安全易得，可反复使用。
(4)避免碱液的腐蚀。
(5)氢气验证现象明显，印象深刻。
〔即时训练〕
将小块钠投入到FeCl3的稀溶液中，以下对有关现象的描述中最恰当的是( B )
A．钠溶解，溶液里有黑色固体析出和无色气体逸出
B．钠与溶液剧烈反应，溶液里有红褐色沉淀生成，溶液的颜色变浅
C．钠在溶液的表面上静静地消失，溶液里有红褐色沉淀生成
D．钠迅速消失，溶液里快速地冒出很多的气泡，同时有红褐色固体生成
解析：将钠块投入到FeCl3的稀溶液中，先后发生反应的化学方程式分别是2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，3NaOH＋FeCl3===Fe(OH)3↓＋3NaCl。
课堂达标验收
1．在烧杯中加水和煤油(密度：0.80
g·cm－3)各50
mL，将一小粒金属钠(密度：0.971
g·cm－3)投入烧杯中，观察到的现象可能是(提示：钠与煤油不反应)( D )
A．钠在水层中反应，并四处游动
B．钠停留在煤油层中，不发生反应
C．钠在煤油的液面上反应并四处游动
D．钠在煤油与水的界面处反应并可能上、下跳动
解析：本题必须明确钠、煤油、水三者的密度关系，然后根据钠与水的反应现象分析解答，煤油与水互不相溶，钠能与水反应而不与煤油反应，且三者密度大小为：水＞钠＞煤油，故钠在煤油与水的界面处与水反应，放出的氢气给钠一个向上的推力，同时与钠受到的重力相互作用，可使钠在煤油与水的界面处上、下跳动，故正确答案为D项。
2．下列关于金属的叙述中正确的是( B )
A．所有的金属都是固态的
B．金属一般具有导电性、导热性和延展性
C．金属单质在化学反应中化合价一定升高，做氧化剂
D．金属元素在自然界中都是以化合态存在的
解析：大多数金属在常温下为固体，个别金属如汞为液态，A项错误；金属一般易导电、导热，有延展性，B项正确；金属单质发生氧化还原反应时只能失电子，元素化合价升高，做还原剂，C项错误；绝大多数金属元素在自然界中都是以化合态存在的，极少数化学性质不活泼的金属以游离态存在，如Au等，D项错误。
3．下列有关钠的物理性质叙述正确的是( D )
①银白色金属 ②质软，可以用小刀切割 ③熔点较低
④密度比水小 ⑤热和电的良导体
A．①②④
B．②③⑤
C．①③④
D．①②③④⑤
解析：将钠放入水中，钠会熔成小球，说明钠的熔点低，钠能浮在水面上，说明其密度比水小，钠是金属，是热和电的良导体，D项正确。
4．某学生将一小块钠投入滴有酚酞的水中，此实验能证明钠下面4点性质中的( D )
①钠的密度比水的小 ②钠的熔点较低 ③钠与水反应时放出热量 ④钠与水反应后溶液呈碱性
A．①④
B．①②④
C．①③④
D．①②③④
解析：Na与水反应时，浮在水面上(钠的密度比水小)，熔化成闪亮的小球(反应放热，钠的熔点较低)，在水面四处游动(有气体生成)，溶液变红色(生成碱性物质)，体现了①②③④四点性质。
5．下列关于钠的说法不正确的是( D )
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．钠长期置于空气中，表面不能形成致密氧化膜
C．钠与水反应时，钠熔成小球在水面四处游动
D．由于钠比较活泼，所以它能从金属盐溶液中置换出金属活动性顺序排在钠后面的金属
解析：钠不能从金属盐溶液中置换出金属。
6．在进行钠和水的反应实验中，有如下操作和实验现象，回答下列问题。
(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈__银白__色，在空气中放置几分钟后发生的变化为__变暗__。
(2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验，这是为防止__煤油__燃烧。
(3)金属钠块投入水中后，观察到__钠浮在水面上__(说明钠的密度小)，__熔化成闪亮的小球__(说明反应放热)。
(4)钠小球在水面上迅速游动，发出“嘶嘶”的声响，说明反应有__气体__生成。
(5)如果水中事先已滴入酚酞溶液，反应后溶液由无色变为__红__色，说明反应生成__氢氧化钠____(填物质名称)。
解析：(1)刚用小刀切开的金属钠断面呈银白色，并很快变暗，这是因为钠与氧气反应，在钠的表面生成了一薄层氧化物所致。(2)用滤纸吸干钠块表面的煤油，防止钠与水反应放热，引起煤油燃烧。(3)钠的密度比水的小，浮在水面上，与水反应，放热，使钠熔化形成银白色小球。(4)钠与水反应放出氢气，推动钠球在水面上运动。(5)钠与水反应生成NaOH，使酚酞变红。
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11
-第2课时 钠的几种化合物 焰色试验
学习目标
核心素养
1．认识过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠的化学变化过程，掌握钠的重要化合物的性质和用途。2．掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化途径。3．能解释焰色试验的现象和原理。4．阅读《侯德榜和侯氏制碱法》，认识化学在纯碱生产中的贡献。
1．通过对“钠的化合物性质”的学习，培养实验探究意识。2．通过对“Na2CO3与NaHCO3相互转化”的学习，培养变化的理念。3．通过对“焰色试验”的学习，提升实验探究能力和创新意识。4．通过对“制碱历史”的学习，增强实验探究与创新意识，提升科学精神和社会责任感。
新课情境呈现
为什么带火星木条复燃，棉花会燃烧，让我们一起走进教材，学习钠的重要化合物。
课前素能奠基
知识回顾
1．一小块钠在空气中放置生成的一系列产物有__Na2O__、__NaOH__、Na2CO3·10H2O、__Na2CO3__。
2．钠在空气中燃烧的化学方程式为__2Na＋O2Na2O2__。
3．在Na2O和Na2O2中，钠元素的化合价都是__＋1价__，而氧元素的化合价分别是__－2价__和__－1价__。
4．向NaOH溶液中通入过量CO2的化学方程式为__NaOH＋CO2===NaHCO3__。
新知预习
一、氧化钠和过氧化钠
1．组成及物理性质：
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
__Na2O__
__Na2O2__
颜色
白色
__淡黄色__
状态
固体
固体
氧元素的价态
__－2__
__－1__
点拨：Na2O2中阴、阳离子数之比是1∶2而不是1∶1。
2．化学性质：
(1)氧化钠。
氧化钠能与水、酸性氧化物、酸等发生反应，是碱性氧化物。
请完成化学方程式：
(2)过氧化钠。
①与水的反应：
实验现象
实验结论
产生气泡且能使带火星的木条复燃
气体为__氧气__
试管壁发热
反应__放出__热量
反应后溶液使酚酞变红
有__碱__生成
酚酞变红后，溶液颜色又褪去
Na2O2具有强氧化性
化学方程式
__2Na2O2＋2H2O===
4NaOH＋O2↑__
②与二氧化碳的反应：
化学方程式：__2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2__
③用途：作供氧剂和漂白剂。
点拨：Na2O是碱性氧化物，Na2O2不属于碱性氧化物，因为Na2O2与酸反应时不仅生成盐和水，还有氧气生成。
二、碳酸钠与碳酸氢钠
1．物理性质：
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
__Na2CO3__
__NaHCO3__
俗称
纯碱或苏打
__小苏打__
色态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水，溶解度：Na2CO3__>__NaHCO3
2.性质
(1)热稳定性。
①Na2CO3较稳定，受热难分解；但碳酸钠晶体(Na2CO3·10H2O)易风化。
②NaHCO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为
__2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O__。
(2)与酸(足量盐酸)反应。
①Na2CO3：__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
②NaHCO3：__NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑__。
(3)与碱(氢氧化钠)反应。
①Na2CO3与NaOH不反应。
②NaHCO3：__NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O__。
点拨：火碱、烧碱、苛性钠是氢氧化钠的俗称，而纯碱是碳酸钠的俗称，且纯碱是盐不是碱。
(4)与盐(CaCl2)的反应。
①Na2CO3：__Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl__。
②NaHCO3：NaHCO3与CaCl2不反应。
3．用途
(1)碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。
(2)碳酸氢钠：是__发酵粉__的主要成分，也可以做治疗胃酸过多的药剂。
三、焰色试验
1．定义
很多__金属或它们的化合物__在灼烧时都会使火焰呈现出__特征焰色__，由此可判断试样所含的__金属元素__，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2．操作
——
↓
——
↓
——
↓
——
↓
——
3．几种金属的焰色
钠：__黄__色，钾：__紫__色(观察时要透过__蓝色钴玻璃__)，铜：__绿__色。
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物( × )
(2)Na2O与Na2O2中的氧元素的化合价不相同( √ )
(3)Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2( √ )
(4)Na2CO3、NaHCO3均可与盐酸反应( √ )
(5)Na2CO3、NaHCO3均与Ca(OH)2溶液反应( √ )
(6)Na、Na2O和NaHCO3的焰色试验均为黄色( √ )
2．关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是( C )
A．都是白色的固体
B．都是碱性氧化物
C．都能和水反应形成强碱溶液
D．所含氧元素化合价都是－2价
解析：Na2O2为淡黄色固体，A项错误；Na2O2不是碱性氧化物，B项错误；二者均能与水反应生成NaOH，C项正确；Na2O2中氧元素化合价为－1价，D项错误。
3．做焰色试验时所用的铂丝，每次用完后都要( C )
A．用滤纸擦干净后才能使用
B．用水多洗几次
C．用稀盐酸洗涤后，再在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时为止
D．先用稀盐酸洗涤，后用水洗涤
解析：做焰色试验时所用的铂丝，每次用完后都要用稀盐酸洗涤，再在外焰上灼烧至与原火焰颜色相同时为止，防止对其他物质的检验产生干扰。
4．关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是( C )
A．在水中溶解度：Na2CO3B．热稳定性：Na2CO3C．与酸反应产生气体的速率：Na2CO3D．Na2CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO3
解析：溶解度：NaHCO35．写出下列反应的化学方程式。
(1)Na2O2作为呼吸面具的供氧剂：__2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===
4NaOH＋O2↑__。
(2)利用加热法除去Na2CO3中的NaHCO3：__2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O__。
(3)晶体Na2CO3·10H2O在空气中风化：__Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O__。
课堂素能探究
过氧化钠和氧化钠的性质
知识点?
问题探究：Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？
探究提示：不属于。碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成，所以不属于碱性氧化物。
知识归纳总结：
1．Na2O2与Na2O的比较：
化学式
Na2O
Na2O2
生成条件
常温
加热或点燃
稳定性
不稳定，易与O2反应2Na2O＋O22Na2O2
相对稳定
阳离子：阴离子
n(Na＋)∶n(O2－)＝2∶1
n(Na＋)∶n(O)＝2∶1
与水反应
生成NaOH
生成NaOH和O2
与CO2反应
生成Na2CO3
生成Na2CO3和O2
2.Na2O2与CO2、H2O反应的量的关系：
(1)物质的量的关系。
无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物，通过足量的Na2O2时，放出O2的分子数与CO2或H2O的分子数之比均为1∶2。
(2)电子转移关系。
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1
mol
O2转移2
mol电子，且在反应中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
2Na2O2＋2H2O===4NaO得到2×e－H＋O失去2×e－2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO得到2×e－3＋O失去2×e－2
(3)固体质量关系。
分析反应的化学方程式，可得下列关系式：
Na2O2Na2CO3(组成相当于Na2O2·CO)
Na2O22NaOH(组成相当于Na2O2·H2)
①与CO2反应时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量，即Δm＝n(CO2)×M(CO)；
②与H2O反应时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量，即Δm＝n(H2O)×M(H2)。
3．Na2O2有强氧化性，可用作漂白剂，使有机色质褪色。
点拨：Na2O2的认识误区
(1)Na2O2中的阴离子是O，不是O，也不是O2－。
(2)Na2O2中的氧为－1价，既可被氧化也可被还原，与水、CO2发生反应时，其既是氧化剂又是还原剂。
(3)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水之外，还有氧气生成。
(4)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。
典例1 将16
g甲烷(CH4)在64
g氧气中完全燃烧后的产物通入足量的过氧化钠中，充分反应后，固体增加的质量为( D )
A．48
g
B．16
g
C．80
g
D．32
g
解析：甲烷燃烧的反应为CH4＋2O2CO2＋2H2O，反应中甲烷与氧气的质量比为16∶64，由此可知，16
g甲烷和64
g氧气完全反应，生成44
g
CO2和36
g
H2O，将CO2和H2O通入足量过氧化钠中发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，44
g
CO2消耗78
g
Na2O2，生成106
g
Na2CO3，固体质量增加28
g；36
g水消耗156
g
Na2O2，生成160
g
NaOH，固体质量增加4
g，故固体增加的质量为32
g。
〔变式训练1〕下列关于Na2O2的叙述中正确的是( D )
A．Na2O2是淡黄色固体，久置于空气中变成Na2O
B．Na2O2与水的反应中，Na2O2只做氧化剂
C．Na2O2属于碱性氧化物
D．Na2O2与CO2或H2O反应后，固体质量都将增大
解析：Na2O2久置于空气中最终变成Na2CO3，A项错误；Na2O2与水反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，B项错误；Na2O2不属于碱性氧化物，C项错误；根据两反应中固体成分的变化：Na2O2Na2CO3、Na2O22NaOH可知，D项正确。
知识点二
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别及相互转化
问题探究：比较下列两个装置，思考下列问题：
1．为了更好地探究碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，如左上图所示，试管B中装入的固体最好是什么？
2．右上图与左上图的区别是什么？哪个装置能够更好地探究二者的热稳定性？
探究提示：1.B中装入固体是Na2CO3。
2．左上图体现了A、B中温度不同，右上图Na2CO3和NaHCO3两处温度相同，左上图更好。
知识归纳总结：
1．鉴别方法：
(1)加热法——固体。
①原理：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，Na2CO3受热不分解。
②结论：加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3。
(2)沉淀法——溶液。
①原理：CO＋Ca2＋===CaCO3↓，CO＋Ba2＋===BaCO3↓，HCO与Ca2＋、Ba2＋不反应。
②结论：滴加氯化钡或氯化钙溶液，有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3。
(3)盐酸逐滴加入时的现象——溶液。
①原理：CO＋H＋===HCO，
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
②结论：向等浓度的溶液中逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3。
(4)与酚酞溶液作用——溶液。
①原理：等浓度溶液的碱性Na2CO3>NaHCO3。
②结论：等浓度Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入2滴酚酞溶液，溶液变红较深的是Na2CO3，较浅的是NaHCO3。
2．相互转化：
Na2CO3NaHCO3
(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液。
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
(2)NaHCO3→Na2CO3。
①2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(固体物质)；
②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O(溶液中)。
点拨：碳酸钠和碳酸氢钠的认识误区
(1)碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。
(2)书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCO不能拆开。
(3)在反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。
(4)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。
典例2 在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法。该班同学踊跃提出方法，其中不合理的是( B )
①取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3饱和溶液 ②取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3饱和溶液 ③取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液 ④取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3饱和溶液
A．①②
B．①④
C．③④
D．②③
解析：NaHCO3在溶液中时受热不分解，只有NaHCO3固体受热才分解，①不合理；分别向两支试管中滴加Ba(OH)2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2===2NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba(OH)2===Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O，④不合理。
〔变式训练2〕除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是( A )
A．通入二氧化碳气体
B．加入氢氧化钡溶液
C．加入澄清石灰水
D．加入稀盐酸
解析：除杂方法要操作简便，效果好，不引入新的杂质，保留非杂质成分。因为反应Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3可以发生，所以A项正确。
名师博客呈现
用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
(1)盐酸Na2CO3溶液
①现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。
②反应：无明显现象时反应的离子方程式：
CO＋H＋===HCO，
无色气体放出时反应的离子方程式：
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)Na2CO3溶液盐酸
①现象：有无色气体放出。
②反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。
(3)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像归纳
盐酸
〔即时训练〕
关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是( D )
A．热稳定性比Na2CO3强
B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大
C．NaHCO3只能和酸作用，不能和碱作用
D．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少
解析：NaHCO3不稳定，受热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，碳酸钠较稳定，受热不易分解，A错误；相同温度下的溶解度：Na2CO3>NaHCO3，B错误；NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体，如与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，NaHCO3也可与碱反应，如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，C错误；向Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加HCl溶液生成CO2，反应的化学方程式分别为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可见二者反应放出等量的CO2时NaHCO3所消耗的酸比Na2CO3少，D正确。
课堂达标验收
1．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的( B )
A．颜色
B．水溶液的酸碱性
C．氧化性
D．漂白性
解析：Na2O是白色固体，无强氧化性；Na2O2是淡黄色固体，有强氧化性和漂白性；二者溶于水都成生NaOH。
2．下列关于焰色试验的表述确切的是( A )
A．焰色试验是元素的性质
B．焰色试验是单质的特有性质
C．焰色试验是离子的特有性质
D．焰色试验是化合物的特有性质
解析：焰色试验是金属元素的性质，所以无论含有金属元素的物质是单质还是化合物，在灼烧时均呈现该金属元素的特征颜色。
3．下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是( B )
A．过氧化钠和氧化钠长期露置于空气中最终产物相同
B．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应
C．过氧化钠、氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物
解析：A项，二者长期露置于空气中，最终都生成Na2CO3，正确；B项，Na2O2与H2O或CO2的反应不是化合反应；C项，Na2O2、Na2O与水反应都有NaOH生成，正确；D项，Na2O2是强氧化剂，Na2O没有强氧化性，属于碱性氧化物，正确。
4．向装有Na2O2的试管中加入一定量水，再滴入2滴酚酞溶液，振荡，下列叙述正确的是( B )
A．加水后，将燃着的木条放到试管口，燃着的木条熄灭
B．滴入酚酞溶液先变红，振荡后褪色
C．滴入酚酞溶液，溶液仍为无色
D．因为Na2O2与酚酞发生氧化还原反应使溶液变为红色
解析：Na2O2与水发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，O2能使燃着的木条燃烧更旺，NaOH与酚酞作用使无色的酚酞溶液变红色，在反应过程中Na2O2表现出强氧化性，它能将红色物质氧化而褪色，故滴入酚酞溶液先变红，振荡后褪色。
5．如图所示，若锥形瓶内是水，分液漏斗内的液体也是水，向试管内滴加水时，发现U形管内液体右移，静置后液面左边低于右边，则试管内的物质是( A )
A．过氧化钠
B．氯化钠
C．铝
D．铁
解析：U形管内液体右移，静止后液面左边低于右边，说明锥形瓶内气体压强增大，结合选项，可知其原因是Na2O2与水反应生成O2，使瓶内压强增大。
6．下图为几种物质的转化关系，其中A为金属，B为淡黄色固体粉末，每一物质均含有A对应的元素。
(1)写出下列物质的化学式：
B__Na2O2__，C__Na2CO3__，E__NaOH(或NaCl)__，F__NaHCO3__。
(2)写出下列各步反应的化学方程式：
C→E__Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH(或Na2CO3＋2HCl)===2NaCl＋CO2↑＋H2O等，答案合理即可)__；
C→F__Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3__；
F→C__2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O__。
解析：根据A为金属，B为淡黄色固体粉末，可知A为Na，B为Na2O2，再由转化关系，可知其他物质。
由钠的性质可知，D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种，由CF可知，C为Na2CO3，则F为NaHCO3，由Na2CO3→E可知，E可以为NaOH或NaCl，由D→C知，E为NaOH时，D只能为Na2O；当E为NaCl时，D可以为Na2O或NaOH。
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11
-第1课时 氯气的性质
学习目标
核心素养
1．阅读有关“从氯气的发现到被确认为一种新元素”的历史进程，感受化学对人类文明进步的贡献。2．从氯原子结构角度，结合实验探究认识氯气的强氧化性。3．认识次氯酸的强氧化性和不稳定性及其在生产、生活中的应用。
1．通过对“氯气的发现”的学习，培养实验探究和创新意识。2．通过对“氯气强氧化性”的学习，培养宏观辨识与微观探析能力。3．通过对“次氯酸性质”的学习，增强社会责任感。
新课情境呈现
含氯化合物的漂白作用与消毒作用
次氯酸、漂白粉、二氧化氯等含氯化合物具有漂白作用与消毒作用。
通常用次氯酸盐作为漂白剂和消毒剂的主要成分。例如：84消毒液的有效成分就是次氯酸钠。次氯酸盐与稀酸或空气里的二氧化碳和水反应可生成次氯酸，显现出漂白和消毒作用。以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂的有效期较短，不宜长期保存。
漂白粉(次氯酸钙和氯化钙的混合物，其有效成分为次氯酸钙)是利用氯气与氢氧化钙反应制成的，所发生的反应为：2Ca(OH)2＋2Cl2===Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O
二氧化氯(ClO2)也可用于漂白和消毒。二氧化氯的漂白能力和消毒能力比氯气强且使用起来更加安全。现在，二氧化氯正在越来越多地取代以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂。
以上含氯化合物是怎样制得的，让我们一起学习氯气的性质。
课前素能奠基
新知预习
一、氯气的发现
18世纪70年代，瑞典化学家__舍勒__将__软锰矿__与__浓盐酸__混合加热制得了氯气，但未确认，直到1810年，英国化学家__戴维__才确认氯气。
二、氯的存在及氯原子结构
1．氯元素在自然界中主要以__NaCl__、MgCl2、CaCl2等形式存在于海水、__盐湖__和盐矿中。
2．氯的原子结构示意图为____，氯原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易__得到1个电子__，使最外层达到8个电子的稳定结构。氯气是很活泼的非金属单质，具有__强氧化__性。
三、氯气的性质
1．物理性质
颜色
状态
气味
毒性
溶解性(25
℃)
__黄绿__色
气体
刺激性气味
__有毒__
1体积的水可溶解约__2__体积的氯气
点拨：闻气体的方法是用手在瓶口轻轻扇动，仅使少量气体飘进鼻孔。
2．化学性质
(1)与金属单质反应
点拨：Cl2是一种强氧化剂，和变价金属反应时，生成最高价态金属氯化物。
(2)与非金属单质反应
纯净的氢气可在氯气中安静地燃烧，发出__苍白__色火焰，反应生成的气体是HCl，它在空气中与水蒸气结合，呈现雾状。
化学方程式：__H2＋Cl22HCl__。
氯气与氢气混合光照条件下会发生__爆炸__，化学方程式：__H2＋Cl22HCl__。
(3)与H2O反应：
①氯气的水溶液称为“氯水”，颜色为__浅黄绿色__。
②溶于水的Cl2部分与水发生反应，化学方程式为__Cl2＋H2O===HCl＋HClO__。
(4)与碱反应：
漂白粉在空气中长期放置易失效，其原因为(用化学方程式表示)：__Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3＋2HClO__，2HClO2HCl＋O2↑__。
点拨：氯气与变价金属(如Fe、Cu)反应时，一定生成高价的金属氯化物，与氯气的量无关。
3．用途
大量用于制造__盐酸__、有机溶剂、农药、染料和药品等。
四、次氯酸
1．性质
(1)弱酸性(酸性小于碳酸)：NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO。
(2)不稳定性：次氯酸不稳定，只存在于水溶液中，见光易分解，化学方程式__2HClO2HCl＋O2↑__。
(3)强氧化性
①漂白性。
实验操作
实验现象
结论
有色布条__不褪色__
干燥的Cl2__没有__漂白作用
有色布条__褪色__
氯水有漂白作用，起漂白作用的是__HClO__
②杀菌、消毒。
2．用途
次氯酸可用作棉、麻和纸张的漂白剂。
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)发生氯气泄漏时，污染区居民应向顺风、低洼处转移，并用湿毛巾护住口鼻( × )
(2)过量Fe在Cl2中燃烧生成FeCl2( × )
(3)湿润的有色布条遇Cl2褪色，说明Cl2具有漂白性( × )
(4)Cl2通入到紫色石蕊溶液中的现象是先变红后褪色( √ )
(5)纯净的H2在Cl2中安静燃烧，发出苍白色火焰( √ )
(6)Cl2与H2O反应生成HCl和HClO，故氯水中无Cl2分子( × )
2．下列说法中不正确的是( C )
A．氯气的密度比空气的大
B．氯气是黄绿色气体
C．可用鼻子对着盛有氯气的集气瓶瓶口闻氯气的气味
D．氯气可用于自来水杀菌、消毒
解析：氯气有毒且有强烈的刺激性气味，闻药品气味时不应将鼻子对着瓶口，而是用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔，C项错误。
3．关于新制氯水与久置氯水的说法中，错误的是( C )
A．新制氯水的氧化性比久置氯水强
B．久置氯水可以视为稀盐酸
C．新制氯水中无Cl－，久置氯水中有Cl－
D．新制氯水的酸性比久置氯水弱
解析：新制氯水中含有Cl2、H＋、Cl－、HClO、H2O、ClO－、OH－，而久置氯水由于HClO的分解，变成稀盐酸(含有H＋、Cl－、H2O)，都存在Cl－。
4．用自来水养金鱼时，通常先将自来水经日晒一段时间后，再注入鱼缸，其目的是( D )
A．利用紫外线杀死水中的细菌
B．提高水温，有利于金鱼生长
C．增加水中氧气的含量
D．促使水中的次氯酸分解
解析：自来水常用Cl2做消毒剂，Cl2溶于水会与水反应生成HClO、HClO是强氧化剂，它的存在对金鱼的生长有害，而HClO见光易分解。
5．下列说法中正确的是( C )
A．液氯和氯水都含有氯离子
B．氯气和液氯都能使干燥的有色布条褪色
C．盐酸和氯水都含有氯离子
D．盐酸和氯水都能使湿润的有色布条褪色
解析：液氯中只含有Cl2不含Cl－，A项错误；干燥的氯气和液氯均不能使有色布条褪色，B项错误；氯气溶于水后发生反应Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO，C项正确；盐酸不能使有色布条褪色，D项错误。
6．下列现象不属于H2在Cl2中燃烧现象的是( D )
A．苍白色火焰
B．瓶口有白雾
C．集气瓶内气体颜色变浅
D．爆炸
解析：H2在Cl2中燃烧，发出苍白色火焰，因生成的HCl在空气中形成盐酸小液滴而导致瓶口形成白雾，瓶内因Cl2被消耗而导致气体颜色变浅，但不会发生爆炸。
课堂素能探究
知识点?
氯水的成分
问题探究：1.次氯酸的漂白原理是什么？
2．Cl－检验时加HNO3溶液的目的是什么？
探究提示：1.次氯酸的漂白作用是由于其具有强氧化性，其漂白原理是氧化有机色素(即有机色质)，发生的是氧化还原反应，不可逆。常见的可漂白的物质有有色纸条、有色布条、酸碱指示剂、有色花瓣、红墨水、品红溶液、蓝色石蕊试纸等。
2．排除CO等的干扰。
知识归纳总结：
1．氯水(新制氯水)中的相关化学反应及物质的电离
Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO
(弱酸，不完全电离)
2HClO2HCl＋O2↑
2．氯水的性质：
3．新制氯水、久置氯水、液氯的比较
新制氯水
久置氯水
液氯
成分
(1)三种分子：Cl2、HClO、H2O(2)四种离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－
H＋、OH－、Cl－、H2O
Cl2
颜色
浅黄绿色
无色
黄绿色
性质
酸性、氧化性、漂白性
酸性
Cl2的性质
保存
棕色瓶盛装，置于阴暗处
—
低温密封
典例1 在新制氯水中存在多种分子和离子，下列实验现象和结论一致且正确的是( B )
A．新制氯水使红玫瑰变为白玫瑰，说明有Cl2
B．加入硝酸酸化的AgNO3溶液产生白色沉淀，说明有Cl－
C．将KHCO3固体加入新制的氯水中，有气泡产生，说明有HClO
D．光照新制氯水有气泡逸出，该气体一定是Cl2
解析：A项，新制氯水中因含HClO而具有漂白性，Cl2没有漂白性；C项，氯水中的盐酸与KHCO3反应产生CO2；D项，光照下氯水中的HClO发生分解反应产生O2。
〔变式训练1〕在新制氯水含有的各种微粒中：
(1)使氯水呈浅黄绿色的是__Cl2__(填化学式或离子符号，下同)。
(2)能使AgNO3溶液产生白色沉淀的是__Cl－__。
(3)能使紫色石蕊溶液显红色的是__H＋__。
(4)能使红色石蕊试纸褪色的是__HClO__。
(5)能使无水CuSO4变蓝的是__H2O__。
(6)能与NaHCO3溶液反应放出气体的是__H＋__。
解析：根据新制氯水的成分进行分析，其中使红色石蕊试纸褪色的是HClO而非Cl2。
知识点二
次氯酸漂白性
问题探究：为了探究HClO的漂白性，某同学设计了如下实验。
1．通入Cl2，根据集气瓶A、B中红色花朵的现象，你能得出什么结论？
2．为了确认是HClO使新鲜的红色花朵褪色，你认为还需增加的实验是什么？
探究提示：1.Cl2不能使烘干的红色花朵褪色，Cl2能使新鲜的红色花朵褪色，因此Cl2不具有漂白作用，但Cl2溶于水后具有漂白作用。
2．Cl2溶于水并与H2O发生反应：Cl2＋H2O===HClO＋HCl，因此为了确认是HClO具有漂白性，还应增加一个将HCl通过新鲜的红色花朵的实验装置，以验证盐酸不具有漂白性。
知识归纳总结：
1．氯水、次氯酸盐溶液的漂白实质是HClO具有强氧化性。
2．次氯酸的漂白性
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典例2
右图是一组检验氯气性质的装置。
(1)现关闭活塞K，通入氯气，若有色布条是干燥的，溶液B为浓硫酸，则有色布条__不褪色__；若溶液B为水，则有色布条__褪色__；若溶液B为足量饱和的NaHCO3溶液，则有色布条__不褪色__。
(2)现打开K，溶液B为氢氧化钠溶液，通入的Cl2是湿润的，布条是干燥的，则有色布条__褪色__。
解析：(1)关闭K并通入Cl2，若B为浓硫酸，则进入(Ⅱ)的是干燥的Cl2，有色布条不褪色；若B为水，则进入(Ⅱ)的是湿润的Cl2，有色布条褪色；若B是足量NaHCO3溶液，则Cl2在(Ⅰ)中被消耗，有色布条不褪色。
(2)打开K，尽管B是NaOH溶液，但湿润的Cl2能直接进入(Ⅱ)，有色布条褪色。
〔变式训练2〕
实验表明：将氯水滴加到一张蓝色石蕊试纸上，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( D )
A．此实验表明氯水具有酸性、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，形成次氯酸的反应的还原产物是HClO
解析：内、外两环颜色不同，说明氯水中两种物质起作用，分别表现出酸性和漂白性，A项正确；HClO表现强氧化性，起漂白作用，使内环呈白色，H＋表现酸性，使外环呈红色或浅红色，B项正确；由现象可知，外环呈红色或浅红色是由于H＋表现酸性的结果，说明中和反应快，内环呈白色是HClO的强氧化性的表现，氧化还原反应慢些，C项正确；由反应Cl2＋H2O===HCl＋HClO可知，HClO是Cl元素化合价升高的产物，为氧化产物，D项错误。
名师博客呈现
含氯化合物的漂白作用与消毒作用
某些含氯化合物如次氯酸、次氯酸盐、二氧化氯等，具有漂白作用和消毒作用。
次氯酸是一种不稳定的酸，见光易分解，通常以次氯酸盐作为漂白剂和消毒剂的主要成分。次氯酸盐与空气中的二氧化碳和水蒸气反应可生成次氯酸，从而发挥漂白作用和消毒作用。
84消毒液是一种常用的含氯消毒剂，其主要成分为次氯酸钠。
84消毒液及其漂白作用
漂白粉(主要成分为次氯酸钙和氯化钙，有效成分为次氯酸钙)是一种常用的漂白剂，它是利用氯气与石灰乳反应制成的。
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
二氧化氯(ClO2)的漂白能力和消毒能力比氯气强，使用
起来比较安全，现正在越来越多地取代以次氯酸盐为有效成分的漂白剂和消毒剂。
含氯漂白剂和消毒剂通常应避光并置于阴凉处密封保存。
〔即时训练〕
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，经过振荡，现象如图所示，则甲、乙、丙中注入的液体分别是( B )
①AgNO3溶液 ②NaOH溶液 ③水
A．①②③
B．②①③
C．③②①
D．①③②
解析：甲中气体和溶液都无色，说明不存在Cl2，是加入了NaOH溶液；乙中气体无色且溶液中出现白色浑浊，说明不存在Cl2，且溶液中生成了白色沉淀，是加入了AgNO3溶液；丙中气体和溶液都呈浅黄绿色，说明存在Cl2，是加入了水。
课堂达标验收
1．下列关于氯气的说法不正确的是( B )
A．氯气化学性质很活泼，但是液氯能用钢瓶贮存
B．氯气和液氯是两种不同物质
C．可以用浓硫酸除去氯气中的水蒸气
D．氯气有毒，它曾在战争中被用于制造毒气弹
解析：在通常状况下，液氯可以用钢瓶储运，A项正确；氯气和液氯是不同状态的同一种物质，B项不正确；除去氯气中混有的水蒸气，应选用不能和氯气反应的干燥剂，因为氯气呈酸性，不宜选用碱性干燥剂，如碱石灰等，常选用酸性或中性干燥剂，如浓硫酸、无水氯化钙等，C项正确；氯气有毒，对人体有害，D项正确。
2．下列关于Cl2的描述中正确的是( D )
A．Cl2以液态形式存在时可称作氯水或液氯
B．红热的铜丝在Cl2中燃烧，生成蓝色固体CuCl2
C．有Cl2参加的化学反应必须在溶液中进行
D．钠在Cl2中燃烧生成白色固体
解析：氯气的水溶液称氯水，A错；铜丝在氯气中生成的CuCl2为棕黄色固体，B错；金属单质与氯气反应没有水存在，C错；所以选D。
3．当有大量Cl2逸散到周围空间时，你认为以下措施合理的是( B )
①迅速拨打求救电话 ②迅速撤离至地势较高处 ③迅速撤离至下风口 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Na2CO2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．①②④⑥
B．①②⑤⑥
C．①③⑤⑥
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，因此人要撤离至高处；Cl2遇水会发生反应生成酸性物质，因此应该用碱性溶液浸湿口罩或毛巾捂住口鼻，但由于NaOH是腐蚀性很强的碱，故不能使用。故正确答案为B。
4．制备氯化物时，常用两种方法：①用金属与氯气直接化合制得；②用金属与盐酸反应制得。用以上两种方法都可制得的氯化物是( A )
A．AlCl3
B．FeCl3
C．FeCl2
D．CuCl2
解析：AlCl3可由Al与Cl2反应生成，也可由Al与盐酸反应生成，A正确；Fe与Cl2反应生成FeCl3，Fe与盐酸反应生成FeCl2，B、C错误；Cu与Cl2反应生成CuCl2，Cu与盐酸不反应，D错误。
5．有关漂白粉和漂白液的说法正确的是( B )
A．漂白粉是纯净物，漂白液是混合物
B．漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2
C．工业上将氯气通入澄清石灰水制取漂白粉
D．漂白液的有效成分是Na2O2
解析：漂白粉是将Cl2通入石灰乳中制得的混合物，化学方程式为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O，故其主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为Ca(ClO)2，漂白液的主要成分是NaClO，符合题意的只有B项。
6．氯水具有多种性质，如图为新制氯水分别与五种物质发生的反应(氯水足量)。
(1)写出对应化学方程式：
b．__2HCl＋CaCO3===CaCl2＋H2O＋CO2↑__。
c．__HCl＋AgNO3===AgCl↓＋HNO3__。
e．__Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O__。
(2)能证明氯水具有漂白性的现象是__石蕊溶液先变红后褪色__。
(3)久置的氯水最终变为__稀盐酸__(填名称)，用化学方程式表示为__2HClO2HCl＋O2↑__。
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10
-第2课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验
新课情境呈现
将干燥的氯气依次通过内有干燥红纸条的广口瓶A和内有湿润红纸条的广口瓶B，通过红纸条是否褪色可以推断氯气能否与水发生反应。氯气在自然界中不能稳定存在，那么氯气是怎样制取的，
让我们走进教材，学习氯气的实验室制法和氯离子的检验。
课前素能奠基
知识回顾
1．实验室制取气体时，如何确定气体的发生装置？__依据反应物的状态及反应条件(如是否需要加热等)。__
2．气体的收集方法
新知预习
一、氯气的实验室制法
1．反应原理：__MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O__。
2．由于氯气的密度__大__于空气的密度，所以可采用向__上__排空气法收集氯气。
3．由于氯气有毒，所以应用NaOH溶液吸收尾气，发生的反应为__Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O__。
二、氯离子的检验
——__Ag＋＋Cl－===AgCl↓__
↓
——
↓
——
↓
——
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)待测液中滴加AgNO3溶液后有白色沉淀产生，说明该溶液中含有Cl－( × )
(2)实验室制取Cl2时，MnO2做氧化剂( √ )
(3)MnO2与稀盐酸在高温下反应也可产生Cl2( × )
(4)实验室制Cl2时，Cl2中往往含有HCl杂质( √ )
2．检验Cl－时所用试剂稀硝酸的作用是( A )
A．防止CO的干扰
B．防止Cl－的干扰
C．生成Ag2CO3沉淀
D．防止NO的干扰
解析：检验Cl－时，加入的AgNO3溶液能与CO反应生成Ag2CO3白色沉淀，干扰Cl－的检验，加入稀硝酸可排除CO等的干扰。
3．下列关于实验室用MnO2制取Cl2的叙述不正确的是( C )
A．MnO2与浓盐酸共热
B．缓慢加热反应
C．用向下排空气法收集Cl2
D．多余氯气常用较浓的碱液吸收
解析：由于浓盐酸易挥发，故必须缓慢加热以减少其挥发；Cl2的密度比空气的大，故应用向上排空气法收集Cl2；Cl2极易与碱溶液反应，如Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，故应用较浓的碱液吸收多余的Cl2。
4．能证明某溶液中含有NaCl的是( D )
A．焰色试验显黄色
B．溶液有咸味
C．取少量溶液于试管中，滴加稀硝酸酸化的硝酸银溶液，出现白色沉淀
D．焰色试验显黄色，同时又能与硝酸酸化的硝酸银溶液反应生成白色沉淀
解析：焰色试验显黄色，则证明含有Na＋；加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液后生成白色沉淀，则证明含有Cl－。
5．在制氯气时有如下操作，操作顺序正确的是( D )
①连接好装置，检查气密性 ②缓缓加热，加快反应，使气体均匀逸出 ③在圆底烧瓶中加入二氧化锰粉末
④从盛有浓盐酸的分液漏斗中将浓盐酸缓缓滴入烧瓶中
⑤将多余的Cl2用NaOH溶液吸收 ⑥用向上排空气法收集氯气
A．①②③④⑤⑥
B．③④②①⑥⑤
C．①④③②⑥⑤
D．①③④②⑥⑤
解析：确定实验室制取气体的操作顺序要注意：①连接好装置后，要先检查气密性，后装药品；②装药品的顺序是先加固体，后加液体；③对于有毒的气体，一定要有尾气处理装置。
6．某化学兴趣小组利用MnO2和浓盐酸及如图装置制备Cl2。下列分析中不正确的是( C )
A．a中可用分液漏斗代替长颈漏斗
B．a中缺少加热装置
C．b中盛放NaOH溶液可以净化Cl2
D．d中的导管口若连接倒置漏斗可防止倒吸
解析：生成的氯气中易混有氯化氢气体，应该用饱和食盐水除去氯化氢，氯化氢和氯气均能与氢氧化钠溶液反应，故b中不能盛放氢氧化钠溶液。
课堂素能探究
氯气的实验室制法
知识点?
问题探究：1.氯气的尾气吸收可否使用澄清石灰水代替NaOH溶液？
2．浓盐酸能否用氯化钠固体和较浓硫酸代替？
探究提示：1.不能，因澄清石灰水中溶质浓度小，可能吸收Cl2不充分。
2．能。氯化钠提供Cl－，较浓硫酸提供H＋。
知识归纳总结：
1．制备流程：
—
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↓
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2．验满：把湿润的淀粉KI试纸(或湿润的蓝色石蕊试纸)靠近集气瓶口，若试纸变蓝(或先变红又褪色)，则证明已集满。
点拨：(1)必须用浓盐酸，MnO2与稀盐酸不反应。
(2)不能用蒸馏水代替饱和食盐水除去HCl气体。
(3)实验室制取氯气的其他方法
可用KMnO4、KClO3、Ca(ClO)2等氧化剂代替MnO2与浓盐酸反应(不需加热)，如：
2KMnO4＋16HCl(浓)===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O
典例1 氯是一种海水富集元素。下图是一套制取并验证氯气部分化学性质的实验装置：
回答下列问题：
(1)装置Ⅰ中，仪器a的名称为__分液漏斗__；
(2)装置Ⅱ的作用是__吸收Cl2中的HCl__；
(3)当有少量Cl2气流通过后，装置Ⅲ中反应的离子方程式为__Cl2＋2I－===I2＋2Cl－__；
(4)当Cl2气流持续通过时，装置Ⅳ中干燥的有色布条能否褪色？__能__；
(5)装置Ⅴ反应的离子方程式为__Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O__。
解析：装置Ⅰ为Cl2的发生装置，仪器a为分液漏斗；装置Ⅱ为净化装置，吸收Cl2中的HCl；Cl2可与KI发生反应Cl2＋2I－===I2＋2Cl－，生成的I2使淀粉溶液变为蓝色；干燥的Cl2无漂白性，但Cl2从装置Ⅱ、Ⅲ中逸出时会带入H2O，故装置Ⅳ中干燥的有色布条会褪色；装置Ⅴ为尾气吸收装置，Cl2可与NaOH溶液发生反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O。
〔变式训练1〕实验室用MnO2和浓盐酸在加热条件下反应制取Cl2。下列说法正确的是( A )
A．反应中HCl既表现酸性，又表现还原性
B．用饱和碳酸氢钠溶液可除去Cl2中的HCl
C．用NaOH溶液吸收Cl2，反应中Cl2只作氧化剂
D．将湿润的有色布条伸入集满Cl2的集气瓶中，布条褪色说明Cl2具有漂白性
解析：二氧化锰与浓盐酸在加热条件下反应的化学方程式为MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，反应中HCl既表现酸性，又表现还原性，A正确；碳酸氢钠和HCl发生反应生成CO2，引入新的杂质，应该用饱和氯化钠溶液除去Cl2中的HCl，B错误；用NaOH溶液吸收Cl2，发生的反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，Cl2既作氧化剂也作还原剂，C错误；氯气和水反应生成的次氯酸具有漂白性，氯气无漂白性，D错误。
知识点二
Cl－的检验
问题探究：
2～3
mL试样
现象
解释或离子方程式
加AgNO3溶液
加稀硝酸
稀盐酸
白色沉淀
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
NaCl溶液
白色沉淀
沉淀不溶解
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
Na2CO3溶液
白色沉淀
有无色气体产生，沉淀溶解
2Ag＋＋CO===Ag2CO3↓、Ag2CO3＋2H＋===2Ag＋＋CO2↑＋H2O
1．若在某无色溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有Cl－吗？为什么？
2．检验Cl－时为何要加入稀硝酸？
探究提示：1.不一定含Cl－，CO与Ag＋反应也生成白色沉淀。
2．防止CO等离子的干扰。
知识归纳总结：
1．检验待测液中含有Cl－的一般答题模板
待测液白色沉淀，证明待测液中含Cl－。
2．溶液中Cl－检验的注意事项
要排除CO、PO等离子的干扰，它们与Ag＋生成的沉淀溶于稀硝酸，故一般先在待测液中加入稀硝酸酸化，以排除CO等离子的干扰。
典例2 在某未知液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加入稀硝酸后，沉淀部分溶解，有无色无味的气体生成，将气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，由此判断该未知液中含有( C )
A．Cl－、SO
B．Cl－、NO
C．Cl－、CO
D．Cl－、OH－
解析：能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体应是CO2，又因为加入稀硝酸后沉淀部分溶解，故原溶液中除含有CO外，还有Cl－。
〔变式训练2〕检验某未知溶液中是否含有氯离子(Cl－)，正确的操作是( C )
A．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生
B．向未知溶液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生，加入盐酸，沉淀不消失
C．向未知溶液中加入稀硝酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生
D．向未知溶液中加入稀盐酸酸化后，再加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生
解析：A操作不正确，它不能排除CO等的干扰；B操作不正确，若未知溶液中含CO，其与Ag＋生成的Ag2CO3跟盐酸反应时，生成AgCl白色沉淀；D操作不正确，用盐酸酸化，引入了Cl－。
名师博客呈现
氯气的制备及其性质检验的实验创新
实验能让学生提高对实验室制取氯气反应原理的感性认识，通过实验改进、创新，提高实验的安全性，减少实验用剂量，降低尾气毒害性。
方案：下图是实验室制备干燥纯净的氯气，并检验氯气相关性质的实验装置。
A是制备氯气的发生装置。B中盛有饱和食盐水，C中是固体干燥剂氯化钙，D是收集氯气的装置，E中是干燥的红色布条，F中是湿润的红色布条，G中是NaOH溶液。
优点：(1)实验过程中氯气的制备、除杂及尾气处理装置设计严密。
(2)检验氯气相关性质的实验现象较明显。
缺点：(1)氯气有刺激性气味，且有毒，实验过程中存在氯气的污染，且在实验结束后烧瓶中仍然存在部分氯气。
(2)实验装置较复杂。
(3)实验安全性不高，不便于学生动手实践。
创新方案
1．实验装置：
①浓盐酸 ②KMnO4 ③无水氯化钙 ④有色小卡片 ⑤氢氧化钠
2．实验步骤及其现象：
(1)按图连接装置。
(2)检查装置的气密性。
(3)向侧泡具支管加入0.2
g的KMnO4。
(4)向V形侧泡反应管的第一个凹槽加入用蒸馏水润湿过的有色小卡片，第二个凹槽装满无水氯化钙，在V形凹槽中加入干燥有色小卡片。
(5)反应开始，将约2
mL浓盐酸缓慢注射到侧泡具支试管中。过一会观察到第一张有色小卡片褪色，而无水氯化钙吸收水分，从而使氯气变干燥，V形管中的有色小卡片不褪色。
优点：
(1)试剂用量少，可大大减少氯气的污染。
(2)实验现象明显，便于控制实验速率，提高实验安全性。
(3)实验装置简单，容易操作又省时，便于学生自己操作。
课堂达标验收
1．欲除去Cl2中的少量HCl气体，可选用( B )
A．NaOH溶液
B．饱和食盐水
C．浓硫酸
D．石灰水
解析：利用了HCl极易溶于水而Cl2在饱和食盐水中溶解度很小的原理。
2．某工厂发生Cl2泄漏，以下应对措施中主要是基于Cl2的物理性质考虑的是( B )
A．向被污染的土壤撒石灰
B．向远离污染源的高处撤离
C．用浸有纯碱溶液的毛巾捂住口鼻迅速撤离
D．来不及撤离时可用纯碱溶液浸湿的棉被堵好门窗
解析：石灰溶于水形成氢氧化钙溶液，碱溶液可以吸收氯气，利用的是氯气的化学性质，故A不符合题意；氯气密度比空气大，发生Cl2泄漏应向远离污染源的高处撤离，利用的是氯气的物理性质，故B符合题意；纯碱溶液可以和氯气发生反应而吸收氯气，利用的是氯气的化学性质，故C、D不符合题意。
3．向盛有氯气的集气瓶中，注入约五分之一容器体积的下列液体并轻轻振荡，观察到的现象记录如图所示，判断瓶中注入的液体是( C )
A．AgNO3溶液
B．NaOH溶液
C．水
D．FeCl2溶液
解析：A项，Cl2作用于AgNO3溶液会产生AgCl白色沉淀；B项，Cl2与NaOH溶液反应会产生NaCl、H2O和NaClO，溶液呈无色；C项，Cl2溶于水，所得氯水呈浅黄绿色；D项，Cl2氧化FeCl2生成FeCl3，溶液呈棕黄色。
4．实验室用下列两种方法制氯气：①用含HCl
146
g的浓盐酸与足量的MnO2反应；②用87
g
MnO2与足量浓盐酸反应。所得的氯气( B )
A．①比②多
B．②比①多
C．一样多
D．无法比较
解析：由化学方程式MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O知，参加反应的MnO2与HCl的质量比为87∶146，但是由于稀盐酸与MnO2不反应，所以含有146
g
HCl的浓盐酸不能与MnO2完全反应，但87
g
MnO2可与足量的浓盐酸完全反应，所以途径②产生的氯气多。
5．已知KMnO4与浓盐酸在常温下反应能产生Cl2。若用下图所示的实验装置来制备纯净、干燥的氯气，并验证其与金属的反应，每个虚线框表示一个单元装置，其中有错误的是( D )
A．①和②处
B．只有②处
C．②和③处
D．②③④处
解析：①是氯气的发生装置；②应是除去氯气中氯化氢杂质的装置，③是干燥装置，④是氯气与金属反应的装置。除杂时不能消耗欲保留的气体，因为氯气可与NaOH溶液反应，化学方程式为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，所以②处错误；③中进气管短，出气管却插入液面下，无法干燥气体，也不能使气体进入④中与金属反应，所以③处错误；④是一个封闭体系，未反应的气体不断蓄积，会使容器内压强过大而发生爆炸，且进气导管应伸入试管底部，所以④处错误。
6．(1)实验室制取Cl2时，下列操作不正确的是__①②③④__(填序号)。
①装置I可用于制取少量Cl2
②用装置Ⅱ除去Cl2中的少量HCl
③用装置Ⅲ制取Cl2
④用装置Ⅳ干燥Cl2
(2)实验室制取干燥、纯净的氯气，除了用二氧化锰、浓盐酸外还需要的药品有__饱和食盐水__、__浓硫酸__、__NaOH溶液__。
解析：(1)①实验室制取Cl2用浓盐酸和MnO2反应，而不能用稀盐酸；②除去Cl2中的HCl气体应用饱和食盐水，NaHCO3溶液与Cl2反应并放出CO2气体，且气体应“长进短出”；③MnO2与浓盐酸需在加热条件下反应；④使用浓硫酸洗气瓶干燥Cl2，应“长进短出”。(2)实验室制取干燥、纯净Cl2，还需饱和食盐水除去HCl气体，浓硫酸干燥Cl2、NaOH溶液除去多余的Cl2。
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9
-第1课时 物质的量的单位——摩尔
学习目标
核心素养
1．领会物质的量及其单位摩尔的含义及标准。2．逐步建立微粒数与宏观质量间的联系。
1．通过对“物质的量及其单位”的学习，培养证据推理和模型认知能力。2．通过搭建宏观物质和微观粒子间的桥梁，培养宏观辨识和微观探析的能力。
新课情境呈现
水是大家非常熟悉的物质，它是由水分子构成的。一滴水(约0.05
mL)大约含有17万亿
亿个水分子。如果一个个地去数，即使分秒不停，一个人一生也无法完成这项工作。那么，怎样才能既科学又方便地知道一定量的水中含有多少个水分子呢？让我们走进教材，学习物质的量的单位——摩尔。
课前素能奠基
知识回顾
1．相对原子质量：一个原子的质量和__12C原子质量的__的比值称为该原子的相对原子质量。即相对原子质量＝____。
2．H2和O2生成水的反应中，H2、O2和H2O的化学计量数之比为__2∶1∶2__。
3．1个O2分子中含有__2__个氧原子，1个Na＋中含有__11__个质子，__10__个电子。
新知预习
一、物质的量及其单位
1．物质的量：
(1)概念：表示含有一定数目__粒子__的集合体，是国际单位制中七个基本物理量之一。
(2)符号及单位：符号为__n__，单位为__摩尔__。
2．摩尔：
(1)概念：摩尔是物质的量的单位。
(2)符号：__mol__。
(3)标准：1
mol的微粒集体所含有的粒子数与__0.012__
kg12C所含有的碳原子数相同，约为__6.02×1023__。
(4)计量对象：__离子__、__原子__、__分子__、电子、质子、中子等所有微观粒子及它们的特定组合，如1
mol
NaCl；不能用于描述宏观物质，如不能说1
mol铅笔。
点拨：“物质的量”是一个整体，不能拆开使用。
二、阿伏加德罗常数
(1)概念：1
mol任何粒子集体所含的__粒子数__称为阿伏加德罗常数。
(2)符号：__NA__。
(3)数值及单位：__6.02×1023_mol－1__。
(4)物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与粒子数(N)的关系：__n＝__。
点拨：阿伏加德罗常数有单位，单位是mol－1。
三、摩尔质量
—
↓
—
↓
—物质的量、质量、摩尔质量的关系：__n＝__
点拨：表示某物质的摩尔质量时须注明其单位g·mol－1。
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)物质的量可以理解为物质的微观粒子数目( × )
(2)摩尔是国际单位制中七个基本物理量之一( × )
(3)1
mol氧气中约含有6.02×1023个原子( × )
(4)1
mol任何粒子所含有的粒子数相等( √ )
(5)阿伏加德罗常数就是6.02×1023( × )
(6)H2O的摩尔质量(以g·mol－1为单位时)在数值上等于18( √ )
2．下列说法错误的是( A )
A．1
mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
B．0.012
kg
12C约含有6.02×1023个碳原子
C．阿伏加德罗常数个粒子的集合体就是1
mol
D．使用摩尔作单位时必须指明粒子的种类
解析：有些物质是由分子构成的(例如水、硫酸等)，有些物质是由离子构成的(例如NaCl、KOH等)，还有些物质是由原子直接构成的(例如金刚石等)。由此判断A项错误。
3．下列有关摩尔质量的说法正确的是( D )
A．水的摩尔质量是18
g
B．2
mol水的摩尔质量是1
mol水的摩尔质量的2倍
C．任何物质的摩尔质量都等于它的相对分子质量
D．水的摩尔质量是氢气的摩尔质量的9倍
解析：摩尔质量的常用单位是g·mol－1，A项错误；物质的摩尔质量与物质的量的多少无关，B项错误；摩尔质量的常用单位是g·mol－1，相对分子质量的单位为“1”，摩尔质量以g·mol－1为单位时，二者在数值上相等，C项错误。
4．下列说法不正确的是( A )
A．H2的摩尔质量是2
g
B．1
mol
H2O的质量是18
g
C．氧气的摩尔质量是32
g·mol－1
D．2
g
H2的物质的量为1
mol
解析：摩尔质量的常用单位是g·mol－1，A项不正确，C项正确；H2O的摩尔质量是18
g·mol－1，根据m＝n·M，可求出1
mol
H2O的质量为18
g，B项正确；2
g
H2的物质的量为1
mol，D项正确。
5．下列说法中正确的是( C )
A．1
mol氢约含有阿伏加德罗常数个氢
B．1
mol
CaCl2含有1
mol
Cl－
C．1
mol电子约含有6.02×1023个电子
D．1
mol
H2O含有1
mol
H2和1
mol
O
解析：A错误，未注明微粒的种类，氢是氢分子、氢原子还是氢离子，指代不明确；B错误，1
mol
CaCl2应含有2
mol
Cl－；D错误，由初中化学可知H2O中无H2，正确的表述为1
mol
H2O含有2
mol
H和1
mol
O。
6．NA表示阿伏加德罗常数的值，下列关于“物质的量”“摩尔”和“摩尔质量”的叙述正确的是( C )
A．物质的摩尔质量等于其相对分子(或原子)质量
B．物质的量是国际单位制中的一个基本单位
C．0.012
kg
12C中所含的碳原子数为NA
D．1
mol任何物质都含有约6.02×1023个原子
解析：物质的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于其相对分子(或原子)质量，A项错误；物质的量是国际单位制中的一个基本物理量，不是单位，摩尔才是基本单位，B项错误；1
mol任何物质都含有约6.02×1023个相应的微粒，但所含原子数不一定为6.02×1023，如1
mol
O2含有的原子数约为2×6.02×1023，D项错误。
课堂素能探究
有关物质的量、阿伏加德罗常数、摩尔质量的正确理解
问题探究：1.“物质的量”就是“物质的质量”，这种说法正确吗？为什么？
2．能否说阿伏加德罗常数就是6.02×1023?
3．一种微粒的摩尔质量就是1
mol该微粒的质量，这种说法对吗？为什么？
探究提示：1.不正确。两者概念不同，物质的量是度量物质所含微观粒子多少的一个物理量，研究对象为微观粒子；而物质的质量是描述物体所含物质多少的物理量，研究对象可以是宏观物质也可以是微观粒子。两者单位不同，物质的量单位是摩尔，质量单位是克或千克等。
2．不能。阿伏加德罗常数是指1
mol任何粒子的粒子数，它与0.012
kg
12C中所含的碳原子数相同，在数值上约为6.02×1023，其单位为mol－1。
3．不对。摩尔质量的单位是g·mol－1，物质质量的单位是g，二者的意义不同。
知识归纳总结：
1．物质的量——“四化”：
—
|
—
|
—
|
—
2．阿伏加德罗常数——“三量”：
(1)基准量：0.012
kg
12C中所含的碳原子数。
(2)准确量：是一个物理量，用NA表示，单位是mol－1。
(3)近似量：6.02×1023
mol－1。
3．摩尔质量——“三性”：
(1)等同性：摩尔质量(单位为g·mol－1时)只是在数值上与相对分子质量或相对原子质量相等，其含义和单位是不同的。
(2)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的多少而改变。
(3)近似性：由于电子的质量非常微小，所以粒子的摩尔质量以g·mol－1为单位时，其数值近似等于该粒子的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。
点拨：(1)摩尔质量以g·mol－1为单位时，与1
mol微粒的质量在数值上相等，但单位不同，分别为g·mol－1和g。
(2)摩尔质量以g·mol－1为单位时，与微粒的相对原子(分子)质量数值上相等，但单位不同，分别为g·mol－1和1。
(3)用物质的量表示物质时，物质的量必须注明具体的微粒，如1
mol
H2，不能表示为1
mol氢。
典例1 某氯原子的质量为a
g,12C原子的质量为b
g，用NA表示阿伏加德罗常数的数值，下列说法中不正确的是( D )
A．该氯原子构成氯分子的相对分子质量为
B．1
mol该氯原子的质量为aNA
g
C．m
g该氯原子的物质的量为
mol
D．n
g该氯原子所含的电子数为
【延伸探究】(1)该氯原子的摩尔质量为__aNA
g·mol－1或
g·mol－1__(用字母表示)。
(2)C项m
g该氯原子含有的质子数为多少？
解析：氯原子的相对原子质量＝＝，所以Cl2相对分子质量为，A正确；1
mol氯原子为NA个氯原子，质量为NA个氯原子质量之和，1
mol该氯原子质量为aNA
g，m
g该氯原子物质的量＝
mol，B、C正确；n
g该氯原子的物质的量为＝
mol，所含的电子数为×17×NA＝，D错误。
【延伸探究】(1)提示：aNA
g·mol－1或
g·mol－1。
(2)提示：一个氯原子含有17个质子，m
g该氯原子含有质子数为×17NA＝。
〔变式训练1〕摩尔质量是指单位物质的量的物质所含有的质量。
(1)已知NH3的相对分子质量为17，则NH3的摩尔质量为__17_g·mol－1__。
(2)NA为阿伏加罗常数的值，已知a
g某气体中含有分子数为b，则该气体的摩尔质量为__
g·mol－1__。
(3)NA为阿伏加德罗常数的值，已知一个铁原子的质量为b
g，则铁的摩尔质量为__bNA_g·mol－1__。
解析：依据摩尔质量的定义式：M＝，结合物质的量(n)与NA的关系即可列出相关表达式，不要忘记单位。
物质的量(n)、质量(m)、粒子数目
(N)之间的换算关系,
问题探究：1.多少g
H2SO4所含的分子数与18
g
10%葡萄糖(C6H12O6)溶液所含溶质的分子数相等？
2．将4
g
NaOH溶于多少g水中，才能使每100个水分子溶有一个钠离子？
探究提示：1.18
g
10%葡萄糖(C6H12O6)溶液中含有1.8
g
C6H12O6，其物质的量为0.01
mol，则与其所含分子数相等的H2SO4的物质的量为0.01
mol，则H2SO4的质量为0.01
mol×98
g·mol－1＝0.98
g。
2．NaOH的摩尔质量为40
g·mol－1,4
g
NaOH的物质的量为0.1
mol，则水分子的物质的量为其100倍，所以水的质量为0.1
mol×100×18
g·mol－1＝180
g。
知识归纳总结：
物质的量、质量、粒子数目之间的换算关系
N n m
(粒子数) (物质的量)
(质量)
典例2 某双原子分子构成的气体，其摩尔质量
为M
g·mol－1，该气体质量为n
g，阿伏加德罗常数为NA则：
(1)该气体的物质的量为____mol。
(2)该气体所含原子总数为____个。
(3)该气体的一个分子的质量为____g。
解析：(1)气体的摩尔质量为M
g·mol－1，该气体质量为n
g，该气体的物质的量为＝
mol。(2)双原子分子构成的气体，气体所含原子总数为×2×NA＝。(3)摩尔质量为M
g·mol－1，即NA个分子的质量为M
g，则一个分子的质量为
g。
〔变式训练2〕(1)等质量的CO和CO2，物质的量之比为__11∶7__；氧原子个数之比为__11∶14__。
(2)1.5
mol
H2SO4的质量是__147__g，其中含有__3__mol
H，含有__96__g氧原子。
(3)9.03×1023个氨分子含__1.5__
mol
NH3，__4.5__
mol氢原子，__15__mol电子。
解析：(1)由公式n＝可知，质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比，故等质量的CO和CO2，物质的量之比为44∶28＝11∶7，氧原子个数比为(11×1)∶(7×2)＝11∶14。
(2)硫酸的摩尔质量为98
g·mol－1，所以1.5
mol
H2SO4的质量是147
g，含有3
mol
H，含有6
mol的氧原子，即96
g氧原子。
(3)根据n＝，可知9.03×1023个氨分子含1.5
mol
NH3，所以含4.5
mol氢原子，1个NH3中含有10个电子，所以1.5
mol
NH3含有15
mol电子。
名师博客呈现
物质的量的理解与应用
1．“物质的量”是国际单位制中7个基本物理量之一，“物质的量”是一个专用名词，是一个集体概念，不可简化、添加或拆开，“摩尔”是物质的量的单位，但不是物理量，不要将“摩尔”和“物质的量”等同起来，“物质的量”和“摩尔”的关系就像“质量”和“千克”的关系一样。
2．“摩尔”作为物质的量的单位，只能用来计量微观粒子或它们的组合体的多少，不能用来计量宏观物质的多少，摩尔可以计量所有的微观粒子，包括原子、分子、离子、原子团、质子、中子、电子等，摩尔也可用来计量化学键的数目。
3．物质的量是联系宏观物质和微观粒子的桥梁，物质的量(n)、物质的质量(m)和物质含有的粒子数(N)之间关系为：
特别提醒：(1)物质的量在转化过程中起桥梁作用。
(2)“特殊”物质的组成，如盐酸是HCl的水溶液，等物质的量的CO和NO所含的原子数相等；等质量的NO2与N2O4所含的原子数相等。
〔即时训练〕
现有A、B、C三种化合物，各取40
g相混合，完全反应后，得到18.0
g
B、49.0
g
C，还有D生成，已知D的相对分子质量为106。现将20.0
g
A和11.0
g
B反应，能生成D的物质的量为( D )
A．1.00
mol
B．0.500
mol
C．0.275
mol
D．0.250
mol
解析：n＝，已知D的相对分子质量为106，所以只要计算出D的质量即可。由题意知A、B为反应物，C、D为生成物，由质量守恒可得：40
g＋22
g＝9
g＋D，生成D的质量为53
g。按此比例关系可知20.0
g
A和11.0
g
B完全反应生成26.5
g
D，即n(D)＝＝0.250
mol。
课堂达标验收
1．下列说法正确的是( C )
A．物质的量是一个基本物理量，表示物质所含粒子的多少
B．1
mol氢中含有2
mol氢原子和2
mol电子
C．1
mol
H2O的质量等于NA个H2O分子质量的总和(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D．SO的摩尔质量为96
g
解析：物质的量不是表示物质所含粒子的多少，而是表示物质所含一定数目粒子的集合体的多少，A项错误；“1
mol
氢”指代不明确，B项错误；C项，1
mol
H2O中含NA个水分子，1
mol
H2O的质量就等于NA个H2O分子质量的总和，C项正确；SO的摩尔质量为96
g·mol－1，D项错误。
2．下列叙述中正确的是( A )
A．物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一
B．1
mol氢
C．1
mol粒子集合体所含的粒子数就是6.02×1023个
D．摩尔是质量的单位
解析：物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，其单位是摩尔，A项正确，D项错误；使用摩尔时必须指明具体的粒子，1
mol氢的说法指代不明确，B项错误；1
mol粒子集合体所含的粒子数与0.012
kg
12C中含有的碳原子数相同，约是6.02×1023，C项错误。
3．下列各组物质中含氧原子的物质的量相同的是( C )
A．0.3
mol
O2和0.3
mol
H2O
B．0.1
mol
H2SO4和3.6
g
H2O
C．0.1
mol
MgSO4·7H2O和0.1
mol
C12H22O11(蔗糖)
D．6.02×1023个CO2分子与0.1
mol
KMnO4
解析：注意分子数与所含原子数的关系。
4．科学家发现一种化学式为H3的氢分子。1
mol
H3和1
mol
H2具有相同的( A )
A．分子数
B．原子数
C．质子数
D．电子数
解析：1
mol
H3和1
mol
H2所含的分子数均为NA，原子数分别为3NA和2NA，质子数分别为3NA和2NA，电子数分别为3NA和2NA，故A项正确。
5．在下面的横线上填上适当的内容。
(1)6.02×1024个Na＋约含__10__
mol
Na＋，其质量为__230__g。
(2)4.5
mol
CH4约含有__2.709×1024__个CH4分子，其质量为__72__g。
(3)3.01×1023个SO约含__0.5__
mol
SO，其质量为__48__g；49
g
H2SO4约含有__6.02×1023__个H原子，共含有__2.107×1024__个原子。
解析：(1)6.02×1024个Na＋的物质的量为n＝＝＝10
mol，对应的质量为m＝n·M＝10
mol×23
g·mol－1＝230
g。
(2)4.5
mol
CH4中所含CH4分子的个数为N＝n·NA＝4.5
mol×6.02×1023
mol－1＝2.709×1024，其质量为m＝n·M＝4.5
mol×16
g·mol－1＝72
g。
(3)3.01×1023个SO的物质的量为n＝＝＝0.5
mol，质量为m＝n·M＝0.5
mol×96
g·mol－1＝48
g,49
g
H2SO4含有的分子的个数为N＝＝3.01×1023，含有的H原子的个数为2×3.01×1023＝6.02×1023，含有的原子数为7×3.01×1023＝2.107×1024。
6．空气中含有N2、O2、
CO2、水蒸气等成分。请回答下列问题：
(1)1
mol
CO2中含有__1__
mol
C、__2__
mol
O。
(2)H2O的摩尔质量为__18_g·mol－1__,36
g
H2O中含有的氢原子的物质的量为__4__mol。
(3)56
g
N2的分子数为__2NA__，氮原子数为__4NA__(NA为阿伏加德罗常数的值)。
(4)16
g
O2的物质的量为__0.5_mol__。
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9
-第2课时 气体摩尔体积
学习目标
核心素养
1．探究1
mol不同状态物质体积大小的决定因素，形成气体摩尔体积的概念。2．由公式n＝逐步建立气体体积与气体物质的量的换算关系。
1．通过对“气体摩尔体积”的学习，逐步培养宏观辨识和微观探析能力。2．通过对“Vm”的应用，逐步形成证据推理与模型认知的思维习惯。
新课情境呈现
为什么1
mol不同固体或液体物质的体积各不相同，而1
mol任何气体的体积在相同条件下近似相等？让我们走进教材，学习气体摩尔体积。
课前素能奠基
知识回顾
1．物质的三种聚集状态是__气态__、__液态__和__固态__。在测量其量的多少时，固体易测其质量，__液体__和__气体__易测其体积。
2．一定物质的量的气体的体积大小主要与__温度__、__压强__等因素有关。
新知预习
一、决定物质体积的因素
1．影响物质体积的三个因素：
2．不同物质体积的决定因素：
根据影响物质体积的因素填空(填1中序号)
物质状态
粒子间的距离
决定体积的因素
同温、同压、同微粒数物质的体积
固体
很小
__a、b__
__不同__
液体
较小
__不同__
气体
很大
__a、c__
__相同__
点拨：(1)在粒子数目相同的情况下，因为粒子大小不同，所以固体或液体的体积各不相同。
(2)同温同压下，任何气体粒子之间的距离可以看成是相等的。
二、气体摩尔体积
1．气体摩尔体积：
(1)定义：单位__物质的量__的气体所占的体积。
(2)符号及单位：符号是__Vm__，单位是__L·mol－1__。
(3)表达式：__Vm＝__。
(4)影响因素：温度越高，气体摩尔体积__越大__，压强越大，气体摩尔体积__越小__。
2．特例：标准状况下的气体摩尔体积——22.4
L·mol－1。
一个条件
一个对象
两个数据
__标准状况__
只限于__气体__
“1
mol”“__22.4__L”
点拨：标准状况下的气体摩尔体积为22.4
L·mol－1，其中22.4是近似值，非精确值。
三、阿伏加德罗定律
1．含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有__相同数目__的粒子。
2．适用范围：只适用于__气体__，可以是单一气体也可以是混合气体。
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)一定温度、压强下，气体体积由其分子的大小和数目决定( × )
(2)固态物质和液态物质的体积决定于粒子大小和粒子数目( √ )
(3)1
mol任何气体的体积均约为22.4
L( × )
(4)在标准状况下，1
mol水的体积约为22.4
L( × )
(5)同温同压下，1
mol
O2的体积与1
mol
CO和CO2混合气体的体积相同( √ )
2．如图两瓶体积相等的气体，在同温、同压时瓶内气体的关系一定正确的是( B )
A．所含原子数相等
B．所含分子数相等
C．气体质量相等
D．所含碳原子数相等
解析：同温、同压下，气体摩尔体积相等，体积相等的气体，其物质的量相等。根据N＝nNA知，其分子数之比等于其物质的量之比，所以其分子数相等，每个分子中原子个数不等，所以其原子总数不等，A错误，B正确；根据m＝nM知，物质的量相等时，其质量之比等于摩尔质量之比，二者摩尔质量不一定相等，所以其质量不一定相等，C错误；根据A知，其分子数相等，但其碳原子总数不相等，D错误。
3．相同物质的量的各固体或液体的体积并不相同，其主要原因是( A )
A．微粒大小不同
B．微粒质量不同
C．微粒间距离不同
D．微粒间作用力不同
解析：固体、液体物质体积的大小主要由微粒的数目和微粒的大小决定，而本题中所给各物质的物质的量相同，即微粒数相同，所以其体积由微粒大小决定。
4．标准状况下，下列物质所占体积最大的是( D )
A．196
g
H2SO4
B．1
mol
CO2
C．44.8
L
HCl
D．6
g
H2
解析：标准状况下，气体的物质的量最多时，体积最大。A项为液体，体积最小；B项，CO2气体的物质的量为1
mol；C项，HCl气体的物质的量为2
mol；D项，H2的物质的量为3
mol，所占体积最大。
5．下列说法中正确的是( C )
A．标准状况下，1
mol水的体积是22.4
L
B．1
mol任何气体体积均为22.4
L
C．在标准状况下，0.3
mol
N2和0.7
mol
O2混合气体的总体积约为22.4
L
D．通常状况下，1
mol
N2的体积约为22.4
L
解析：应用22.4
L·mol－1时，要注意①标准状况下，②气体(可以是混合气体)，③1
mol。A项，水为液体；B项，没有指明所处的状况；C项，气体的总物质的量为1
mol，标准状况下的体积为22.4
L；D项，通常状况下，1
mol
N2的体积大于22.4
L。
6．标准状况下，33.6
L
CO2的质量是( A )
A．66
g
B．88
g
C．22
g
D．无法确定
解析：标准状况下，33.6
L
CO2的物质的量为＝1.5
mol，则其质量为1.5
mol×44
g·mol－1＝66
g。
课堂素能探究
气体摩尔体积的理解和应用
知识点?
问题探究：1.使用气体体积时，为什么一定要标明温度和压强？
2．在非标准状况下，气体摩尔体积一定不是22.4
L·mol－1吗？
探究提示：1.当气体分子数一定时，决定其体积的因素就是气体分子间的距离。温度升高，分子运动速率加快，分子间距离变大。压强增大，分子间距离变小。所以，温度和压强对气体分子间距离影响很大，故使用气体体积时，一定要说明气体所处的温度和压强。
2．不一定。气体在标准状况下的气体摩尔体积是22.4
L·mol－1，升高温度，体积增大；增大压强，体积减小，所以，在温度和压强适当的情况下，气体摩尔体积也可能为22.4
L·mol－1。
知识归纳总结：
1．气体摩尔体积的正确理解：
—标准状况，即0
℃、101
kPa
|
—1
mol，即分子数为6.02×1023
|
—气体，可为单一气体，也可为混合气体
|
—约为22.4
L，非精确值
2．根据标准状况下气体摩尔体积进行的有关计算：
①气体的物质的量n＝
②气体的摩尔质量M＝＝＝22.4ρ(ρ的单位是g·L－1)
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA·mol－1
④气体的质量m＝n·M＝·M
g·mol－1
点拨：使用Vm＝22.4
L·mol－1进行计算的两个易错点
(1)忽视物质在标准状况下的状态是否为气态，如标准状况下水不是气态，不能用Vm计算水的体积。
(2)忽视气体所处的状态是否是标准状况，如25
℃、101
kPa下1
mol
H2的体积不是22.4
L。
典例1 下列说法正确的是( D )
A．1
mol
O2和1
mol
N2所占的体积都约为22.4
L
B．H2的气体摩尔体积约为22.4
L
C．在标准状况下，1
mol
H2和1
mol
Fe所占的体积都约为22.4
L
D．在标准状况下，22.4
L由N2、N2O组成的混合气体中所含有氮原子的物质的量约为2
mol
解析：A项，没有明确温度和压强，无法确定气体的体积；B项，气体摩尔体积的单位不是“L”，而是“L·mol－1”，另外未指明气体的温度和压强，22.4
L这个数值也是无意义的；C项，Fe是固态物质，1
mol
Fe所占的体积不为22.4
L；D项，该气体的物质的量为1
mol，再结合N2、N2O的分子构成可知，氮原子的物质的量约为2
mol。
〔变式训练1〕下列说法中正确的是( D )
A．32
g
O2占有的体积约为22.4
L
B．22.4
L
N2含阿伏加德罗常数个氮分子
C．在标准状况下，22.4
L水的质量约为18
g
D．22
g二氧化碳与标准状况下11.2
L
HCl含有相同的分子数
解析：A、B项都没有指明是否是标准状况，因而是错误的；C项在标准状况下水不是气态；D项中22
g
CO2的物质的量与标准状况下11.2
L
HCl的物质的量均为0.5
mol，所含分子数也相等。
知识点二
阿伏加德罗定律及推论
问题探究：1.同温、同压下，体积相同的H2、O2、H2和O2的混合气体中所含分子数是否相同？
2．相同体积的甲、乙两个容器，甲中盛放1
mol氮气，乙中盛放2
mol氮气，则在相同温度下，甲、乙两容器中压强之比是多少？
3．1
mol氮气和1
mol氧气的体积一定相同吗？
探究提示：1.相同。因同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
2．1∶2。同温同体积时，气体的压强与其物质的量成正比，故甲、乙两容器中压强之比是1∶2。
3．不一定。因为不一定在相同条件(同温同压)下。
知识归纳总结：
1．阿伏加德罗定律：
(1)含义：同温同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。
(2)适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
(3)“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
2．阿伏加德罗定律的推论：
相同条件
结论
公式
语言叙述
同温同压
＝＝
同温同压下，体积比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同容
＝＝
同温同容下，压强比等于物质的量之比，等于分子数之比
同温同压
＝
同温同压下，密度比等于摩尔质量之比
同温同压同体积
＝
同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比
典例2 下列各组中两种气体的分子数一定相等的是( D )
A．同质量、同体积的O2和N2
B．同质量、密度不等的N2和CO2
C．同体积、不同密度的CO和N2
D．同温、同压、同体积的N2和SO2
解析：氧气和氮气的相对分子质量不相等，同质量、同体积的O2和N2所含分子数一定不相等，A错误；N2和CO2相对分子质量不相等，同质量、密度不等的N2和CO2所含分子数一定不相等，B错误；同体积、不同密度的CO和N2质量不相等，而它们摩尔质量相等，故分子数不相等，C错误；根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体所含分子数一定相等，因此同温、同压、同体积的N2和SO2所含分子数一定相等，D正确。
〔变式训练2〕下列叙述不正确的是( A )
A．同温同压下，1
mol
H2和1
mol
H2O具有相同的体积
B．同温同压下，同体积的O2和H2物质的量相同
C．同温同压下，O2和H2的密度之比为16∶1
D．同温同压下，同体积的两个容器，一个盛有NO，另一个盛有N2和O2，两容器内的气体一定具有相同的分子总数
解析：同温同压下，H2和H2O不一定都为气体，体积不一定相同，A错误；根据阿伏加德罗定律：同温、同压、同体积的气体，分子数相等，其物质的量也相等，B正确；同温同压下，O2和H2的密度之比等于其摩尔质量之比，即32
g·mol－1∶2
g·mol－1＝16∶1，C正确；阿伏加德罗定律适用于单一气体，也适用于混合气体，故D正确。
名师博客呈现
阿伏加德罗常数与阿伏加德罗定律
1．阿伏加德罗常数
物质的量(n)、阿伏加德罗常数(NA)与微粒数(N)之间的关系为n＝。
要正确理解阿伏加德罗常数与6.02×1023
mol－1的关系。同时注意阿伏加德罗常数的衡量标准是0.012
kg
12C中所含有的碳原子数，并非其他碳原子。
2．阿伏加德罗定律
同温、同压下，相同体积的任何气体都含有相同数目的分子。它适用于任何气体(纯净气体或混合气体)。在该定律中，“四同”即同温、同压、同体积和同分子数，若有其中的“三同”成立，必然有另“一同”成立，由此可得出以下推论：
(1)同温、同压下，气体的体积之比等于气体的物质的量之比。
(2)同温、同压下，气体的密度之比等于气体的摩尔质量(或相对分子质量)之比。
(3)同温、同体积下，气体的压强之比等于气体的物质的量(或分子数)之比。
(4)同温、同压下，同体积任何气体的质量之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)之比。
(5)同温、同压下，同质量任何气体的体积之比等于其摩尔质量(或相对分子质量)的倒数之比。
〔即时训练〕
同温同压下，甲、乙两容器分别盛有甲烷(CH4)和氧气(O2)，已知它们所含原子数相同，则甲、乙两容器的体积比为( A )
A．2∶5
B．5∶2
C．2∶1
D．1∶1
解析：因CH4和O2分子中原子个数比为5∶2，若二者所含原子数相同，则二者物质的量之比为2∶5，则在同温同压下，甲、乙两容器的体积之比为2∶5。
课堂达标验收
1．某温度下，测得某医用钢瓶中有22.4
L
O2，下列叙述正确的是( D )
A．它的质量是32
g
B．约含有6.02×1023个O2分子
C．含有2
mol
O
D．红热的铁丝可在其中剧烈燃烧
解析：因未指明22.4
L
O2所处的状况，故无法计算其物质的量，也就无法确定其微粒数和质量，故A、B、C都不正确。
2．常温常压下，用等质量的CH4、CO2、O2、SO2四种气体分别吹出四个气球，其中气体为CH4的是( D )
解析：质量相等时，物质的量与摩尔质量成反比。
所以，等质量的CH4、CO2、O2、SO2，物质的量关系为SO23．下列说法不正确的是( C )
A．22.4
L任何气体的物质的量不一定是1
mol
B．0.1
mol
H2、0.2
mol
O2、0.3
mol
N2和0.4
mol
CO2组成的混合气体在标准状况下的体积约为22.4
L
C．非标准状况下，1
mol任何气体的体积必定不是22.4
L
D．任何状况下1
mol
CO2和18
g
H2O所含的分子数和原子数都相等
解析：A项，没有指明气体所处状况，22.4
L任何气体的物质的量不能确定，正确；B项，标准状况下，气体的体积仅与气体的物质的量有关，与单一气体还是混合气体无关，只要符合物质的量为1
mol，体积就约为22.4
L，正确；C项，气体在非标准状况下，只要温度和压强适当，1
mol气体的体积也可能为22.4
L，错误；D项，18
g
H2O在任何状况下的物质的量都是1
mol，它与1
mol
CO2所含的分子和原子的物质的量都相等。
4．下列条件下，两瓶气体所含的原子数一定相等的是( A )
A．同质量、不同密度的N2和CO
B．同温度、同体积的H2和N2
C．同体积、不同密度的NO2和CO2
D．同压强、同体积的N2O和CO2
解析：同质量、相对分子质量相同，则物质的量相同，N2和CO都是双原子分子，所以原子的物质的量也相同，则含有的原子数目相等，A正确；同温度、同体积下，影响气体分子数目的因素还有压强，若二者所处压强相同，则含有相同的分子数目，都是双原子分子，含有相同的原子数目，若所处压强不同，含有的原子数目一定不相同，B错误；同体积，温度无法确定，物质的量无法确定，两瓶气体所含的原子数无法确定，C错误；同压强、同体积下，影响气体分子数目的因素还有温度，若二者所处温度相同，则含有相同的分子数目，每个分子都含有3个原子，含有相同的原子数目，若所处温度不同，含有的原子数目一定不相同，D错误。
5．同温同压下，等质量的SO2和CO2相比较，下列叙述正确的是( A )
A．密度比为16∶11
B．分子个数比为16∶11
C．体积比为1∶1
D．氧原子个数比为1∶1
解析：设两种物质的质量都为1
g，则SO2和CO2的物质的量之比为∶＝11∶16。同温同压下，气体的体积之比等于物质的量之比，则SO2和CO2的体积之比为11∶16，故密度之比为∶＝16∶11，A正确，C错误；根据N＝nNA可知，气体的物质的量之比等于分子数目之比，则比值为11∶16，B错误；SO2和CO2的物质的量之比为11∶16，氧原子个数比为(2×11)∶(2×16)＝11∶16，D错误。
6．同温同压下，同体积的氨气(NH3)和硫化氢(H2S)气体的质量比为__1∶2__；同温同压下，氨气和硫化氢气体的密度比为__1∶2__。在标准状况下，0.01
mol某气体的质量为0.44
g，则该气体的密度为__1.96__(保留两位小数)g·L－1。
解析：根据阿伏加德罗定律，同温、同压、同体积的气体，物质的量相同，m＝nM，故质量之比等于摩尔质量之比，即＝；同温同压下，＝，即＝；标准状况下，0.01
mol某气体的体积为0.01
mol×22.4
L·mol－1＝0.224
L，ρ＝＝＝1.96
g·L－1。
7．设NA表示阿伏加德罗常数的值，其计算近似值为6.02×1023，按要求完成下列填空：
(1)0.5
mol
NH3共含有__1.204×1024__个原子。
(2)6
mol
H2O与标准状况下__89.6__L
NH3所含氢原子数相等。
(3)某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na＋，则该溶液中SO的物质的量是__0.025_mol__。
(4)标准状况下11.2
L
NO和__11.5__
g
NO2所含有的氧原子数相等。
(5)0.8
g某气态物质含有3.01×1022个分子，该物质的相对分子质量约为__16__，标准状况下，该气体的体积是__1.12__L。
解析：(1)0.5
mol
NH3中含有3.01×1023个氨气分子，含有4×3.01×1023＝1.204×1024个原子。
(2)6
mol
H2O含12
mol氢原子，与4
mol
NH3所含氢原子数相等，在标准状况下的体积为89.6
L。
(3)某硫酸钠溶液中含有3.01×1022个Na＋，则该溶液中SO的物质的量＝×＝0.025
mol。
(4)标准状况下11.2
L
NO的物质的量为0.5
mol和11.5
g
NO2所含有的氧原子数相等。
(5)根据M＝和n＝，0.8
g某物质含有3.01×1022个分子，该物质的相对分子质量约为16。标准状态下的体积为×22.4
L·mol－1＝1.12
L。
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9
-第3课时 物质的量浓度
学习目标
核心素养
1．认识物质的量浓度的含义。2．学会配制一定物质的量浓度的溶液，并会分析实验误差。3．知道容量瓶的特点及用途。4．掌握与物质的量浓度有关的计算。
1．通过对“物质的量浓度”的学习，提升实验探究能力和创新意识。2．通过对“物质的量浓度有关计算”的学习，逐步提升证据推理的能力。
新课情境呈现
在科学实验和工农业生产中，人们在使用溶液时，一般都是量取溶液的体积，而较少称取其质量，因此配制一定浓度，一定体积的溶液显得非常重要，配制一定体积的溶液，要用到一种特殊的仪器——容量瓶。容量瓶是细颈、梨形的平底玻璃瓶，瓶口配有磨口玻璃塞或塑料塞。容量瓶常用于配制一定体积的、浓度准确的溶液。如何使用容量瓶配制一定物质的量浓度的溶液，让我们走进教材学习物质的量浓度。
课前素能奠基
知识回顾
1．溶液由__溶剂__和__溶质__组成，溶质的质量分数是溶质质量与溶液质量之比，其计算式为溶质的质量分数＝__×100%__。
2．使用托盘天平称量固体质量的第一步操作是__调平衡__，称量时药品放__左__盘，砝码放__右__盘。
3．实验室欲配制下列溶液。请填空：
(1)配制100
g
40%的NaOH溶液，需用托盘天平称量__40.0__
g
NaOH，然后加入__60__
g水，搅拌均匀即可。
(2)配制1
L溶液中含有1
mol
NaOH的溶液，需用托盘天平称量__40.0__
g
NaOH，然后加水至溶液体积为1
L。
新知预习
一、物质的量浓度
二、一定物质的量浓度溶液的配制
以配制100
mL
1.00
mol·L－1
NaCl溶液为例。
1．主要仪器
(1)托盘天平、药匙、烧杯、量筒、__玻璃棒__、__胶头滴管__、
__100_mL容量瓶__。
(2)容量瓶
2．实验步骤
(1)图示：
(2)具体操作及注意事项
步骤
具体操作
仪器
计算
根据n＝c·V知，n(NaCl)＝__0.1_mol__，m(NaCl)＝__5.85_g__
称量(图①)
称量NaCl固体__5.9__g
__托盘天平__、__药匙__
溶解(图②)
用玻璃棒搅拌__加速溶解__，并冷却至__室温__
__玻璃棒__、__烧杯__
移液(图③)
①玻璃棒的作用为__引流__②玻璃棒的下端靠在刻度线以下内壁上
__100_mL容量瓶____玻璃棒__
洗涤振荡
①将烧杯和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液__注入量瓶中__；②轻轻摇动，使溶液混合均匀
定容(图④)
①将蒸馏水注入容量瓶刻度线下1～2
cm时，改用__胶头滴管__滴加②定容标准为__溶液凹液面与刻度线水平相切__
__胶头滴管__
摇匀(图⑤)
盖好瓶塞。用食指按住瓶塞，另一只手的手指托住瓶底，反复上下颠倒，使溶液混合均匀
装液贴签
将配制好的溶液倒入试剂瓶，然后在试剂瓶上贴上标签
试剂瓶
预习自测
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)将58.5
g
NaCl投入1
000
mL水中形成的溶液的物质的量浓度为1
mol·L－1( × )
(2)从200
mL
0.1
mol·L－1盐酸中取出50
mL溶液，其物质的量浓度仍为0.1
mol·L－1( √ )
(3)用托盘天平可称取5.85
g
NaCl( × )
(4)将溶液注入容量瓶时要用玻璃棒引流( √ )
(5)最后溶液定容时要改用胶头滴管滴加蒸馏水( √ )
2．1
L
0.1
mol·L－1的K2SO4溶液中( D )
A．K＋的物质的量为0.1
mol
B．SO的物质的量为0.2
mol
C．K＋的物质的量浓度为0.1
mol·L－1
D．SO的物质的量浓度为0.1
mol·L－1
解析：根据公式n＝c·V，n(K＋)＝0.1
mol·L－1×2×1
L＝0.2
mol，同理计算得n(SO)＝0.1
mol。
3．实验室中需要配制1
mol·L－1的NaCl溶液970
mL，配制时所选容量瓶的规格是( C )
A．970
mL容量瓶
B．500
mL容量瓶
C．1
000
mL容量瓶
D．250
mL容量瓶
解析：一般容量瓶的规格有100
mL、250
mL、500
mL、1
000
mL，通常选择大于或等于溶液体积的容量瓶。配制970
mL的溶液应选择1
000
mL容量瓶。
4．8
g
CuSO4配成0.1
mol·L－1的水溶液，下列说法正确的是( C )
A．溶于500
mL水中
B．溶于1
L水中
C．溶解后溶液的总体积为500
mL
D．溶解后溶液的总体积为1
L
解析：n(CuSO4)＝＝0.05
mol，V＝＝0.5
L＝500
mL。也就是说，8
g
CuSO4完全溶于适量的水，使溶液体积为500
mL时，即配成0.1
mol·L－1的水溶液，而不是溶于500
mL水中。
5．精确配制250
mL一定物质的量浓度的NaOH溶液，下列实验操作正确的是( D )
A．选择仪器时，使用500
mL容量瓶
B．将称量好的氢氧化钠固体放入容量瓶中，加入少量水溶解
C．在烧杯中溶解氢氧化钠后，立即将所得溶液注入容量瓶中
D．将烧杯中的氢氧化钠溶液冷却后注入未经干燥的洁净容量瓶中
解析：A项，应选用250
mL容量瓶；B项，容量瓶不能用作溶解的仪器，应在烧杯中溶解；C项，应将溶解NaOH所得的溶液恢复到室温后再向容量瓶中转移；D项容量瓶未干燥对所配溶液浓度无影响，正确。
6．下列实验操作正确的是( A )
A．使用容量瓶配制溶液，移液时应洗涤烧杯2～3次
B．用100
mL量筒量取5.5
mL稀盐酸
C．用托盘天平称量11.50
g
NaCl固体
D．配制一定物质的量浓度的溶液时，固体物质可以直接在容量瓶中溶解
解析：量5.5
mL液体用100
mL量筒误差太大，B错误；托盘天平称量至小数点后一位，C错误；容量瓶不能用于溶解固体，D错误；所以选A。
课堂素能探究
有关物质的量浓度的计算
知识点?
问题探究：1.正常人体中，血液中葡萄糖(相对分子质量为180)的浓度在3.61～6.11
mmol·L－1，测得某人1
mL血液中含有葡萄糖1.8
mg，他的血糖正常吗？
2．白酒中乙醇的浓度常用度数表示，如38度是什么含义？
探究提示：1.不正常。1.8
mg葡萄糖的物质的量为0.01
mmol，血液中葡萄糖的物质的量浓度为＝10
mmol·L－1，大于6.11
mmol·L－1，不正常。
2．白酒中乙醇的浓度是用体积百分浓度表示的，38度指100
mL白酒中含有38
mL乙醇。
知识归纳总结：
1．计算的基本公式：c＝＝
其中n为溶质的物质的量，m为溶质的质量，M为溶质的摩尔质量，c为溶质的物质的量浓度，V为溶液的体积。
2．计算的基本类型和方法：
(1)已知溶质的质量。
(2)已知溶液中某种粒子的数目。
(3)一定体积的气体(标准状况)溶于水后溶质的物质的量浓度的计算方法
①若已知溶液的体积：
②若已知溶液的密度：
[假定气体的摩尔质量为M
g·mol－1，V
L(标准状况)该气体溶于1
L水中所得溶液的密度为ρ
g·cm－3]
计算过程：
a．先计算溶质的物质的量：n＝
mol
b．再计算溶液的体积：
V(溶液)＝
＝×1×10－3
L·cm－3＝
L
c．最后计算溶质的物质的量浓度：
c＝＝＝
mol·L－1
3．物质的量浓度与溶质的质量分数的换算：
(1)换算公式。
cB＝
mol·L－1。
M：溶质B的摩尔质量 ρ：溶液密度(g·mL－1)
(2)推导方法。
设溶液体积为1
L，则
cB＝＝＝
mol·L－1。
4．溶液的稀释与混合：
(1)稀释规律。
①语言描述：将浓溶液加水稀释，稀释前后溶质的物质的量和质量都保持不变。
②公式：c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)
(2)混合规律。
①语言描述：同一溶质不同浓度的两溶液相混合，混合后，溶质的总物质的量(或总质量)等于混合前两溶液中溶质的物质的量之和(或质量之和)。
②公式：c1·V1＋c2·V2＝c(混)·V(混)
点拨：(1)一般地，当题目告知溶液的密度时，计算溶液的体积利用公式V＝计算，要注意利用此公式计算出溶液的体积是mL，而公式c(B)＝中V的单位是L，所以要进行单位的统一。
(2)应用c(浓)·V(浓)＝c(稀)·V(稀)计算时，应保证等式两边的物理量的单位正确且一致。
(3)在应用cB＝计算时，要注意各物理量的单位：ρ—g·mL－1，c—mol·L－1。
(4)溶剂的体积不等于溶液的体积；气体溶质的体积与溶剂的体积之和不等于溶液的体积；混合后溶液的体积不等于混合前各溶液的体积之和。
典例1 如图是某校化学实验室中硫酸试剂标签上的部分内容。据此下列说法错误的是( A )
A．该硫酸的物质的量浓度为9.2
mol·L－1
B．100
mL该硫酸的质量是184
g
C．硫酸的摩尔质量与磷酸(H3PO4)的摩尔质量相同
D．取该硫酸62.5
mL稀释至250
mL，得到稀硫酸的浓度为4.6
mol·L－1
解析：该H2SO4的物质的量浓度c＝
mol·L－1＝18.4
mol·L－1，A项错误；该硫酸的密度为1.84
g·mL－1，所以100
mL该硫酸的质量为184
g，B项正确；磷酸(H3PO4)的摩尔质量为98
g·mol－1，与硫酸的相同，C项正确；根据稀释公式c1·V1＝c2·V2，可知0.25
L×4.6
mol·L－1＝0.0625
L×18.4
mol·L－1，D项正确。
〔变式训练1〕V
L
Fe2(SO4)3溶液中含Fe3＋
m
g，则溶液中SO的物质的量浓度为( D )
A．
mol·L－1
B．
mol·L－1
C．
mol·L－1
D．
mol·L－1
解析：c(Fe3＋)＝＝
mol·L－1，则c(SO)＝c(Fe3＋)＝
mol·L－1×＝
mol·L－1。
知识点二
一定物质的量浓度溶液的配制
问题探究：1.在配制NaCl溶液的实验中，玻璃棒用到了几次，其作用分别是什么？
2．为什么要洗涤烧杯内壁及玻璃棒，并将洗涤液也注入容量瓶？
探究提示：1.实验中用到了3次玻璃棒，其作用有2种：(1)搅拌，加快NaCl固体溶解；(2)引流(①转移NaCl溶液，②转移蒸馏水)。
2．为保证溶质不损失，应将烧杯内壁及玻璃棒洗涤2～3次，且将洗涤液也注入容量瓶。
知识归纳总结：
1．容量瓶的使用：
(1)使用前必须检查是否漏水。其操作为向容量瓶注入一定量水，盖好瓶塞。用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶倒立，观察瓶塞周围是否漏水。如不漏，将容量瓶正立并将瓶塞旋转180°后塞紧，再检查是否漏水。
(2)容量瓶使用的四个“不能”：
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；
②不能作为反应容器或用来长期贮存溶液；
③不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的；
④不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
2．溶液配制过程中的误差分析：
(1)原理依据——公式法：c(B)＝＝，c(B)的误差取决于m和V的值是否准确。
(2)误差分析
以配制一定物质的量浓度的NaOH溶液为例
能引起误差的一些操作
m
V
c
托盘天平
天平的砝码沾有其他物质或已生锈
增大
不变
偏大
药品、砝码左右位置颠倒，且使用了游码
减小
不变
偏小
称量易潮解的物质(如NaOH)时间过长
减小
不变
偏小
量筒
用量筒量取液体时，仰视读数
增大
不变
偏大
用量筒量取液体时，俯视读数
减小
不变
偏小
烧杯和玻璃棒
搅拌时部分液体溅出
减小
不变
偏小
未洗烧杯和玻璃棒
减小
不变
偏小
容量瓶
未冷却到室温就注入容量瓶定容
不变
减小
偏大
向容量瓶转移溶液时有少量液体流出
减小
不变
偏小
定容时，水加多了，用滴管吸出
减小
不变
偏小
定容时，俯视读刻度数
不变
减小
偏大
定容时，仰视读刻度数
不变
增大
偏小
点拨：1.溶液配制过程中经常考查的“两数据”和“两操作”：
(1)“两数据”
①称量过程中若使用托盘天平称量药品或使用量筒量取液体时，因精确度到0.1，所以记录数据时只能保留小数点后一位数字。
②回答补充仪器的问题时应该注明容量瓶的规格，如回答“500
mL容量瓶”时，不能只回答“容量瓶”。
(2)“两操作”
①移液时应用玻璃棒引流，不能直接倾倒。
②定容时，当液面离容量瓶颈刻度线下1～2
cm时，应该改用胶头滴管滴加。
2．定容时不慎加水超过刻度线，应重新配制。
典例2 用固体样品配制一定物质的量浓度的溶液，需经过称量、溶解、转移溶液、定容等操作。下列图示对应的操作规范的是(B )
解析：结合实验操作步骤、具体要求及题给装置进行分析、解决问题。称量固体样品时，应将固体样品放入托盘天平的左盘，砝码放入右盘，A错；转移溶液时，为防止液体洒落，应用玻璃棒引流，C错；定容时，胶头滴管不能插入容量瓶中，D错。
〔变式训练2〕小丁同学在某次实验中大约需要0.20
mol·L－1的氢氧化钠溶液1
000
mL，
(1)配制时涉及如下操作：
①轻轻振荡容量瓶(振荡时不能将溶液溢出刻度线外)，使溶液充分混合；
②用天平称量纯净的氢氧化钠固体__8.0__g；
③待烧杯中的溶液冷却后沿玻璃棒小心地注入__1_000_mL__(填容量瓶规格)容量瓶中；
④将容量瓶用瓶塞盖好，反复上下颠倒、摇匀；
⑤将配制好的溶液倒入干燥、洁净的试剂瓶中，贴好标签备用；
⑥将称量好的氢氧化钠固体放入烧杯中，加入适量的蒸馏水使固体完全溶解；
⑦改用__胶头滴管__滴加蒸馏水至溶液的凹液面正好与刻度线相切；
⑧用蒸馏水洗涤烧杯内壁2～3次，将每次洗涤后的溶液也都注入容量瓶中；
⑨向容量瓶中注入蒸馏水，直到容量瓶中的液面接近容量瓶刻度1～2
cm处。
请协助小丁同学先完成操作中的空余部分，再在下列选项中选择正确的操作顺序。正确操作顺序是( B )
A．②⑥③④①⑦⑧⑨⑤
B．②⑥③⑧①⑨⑦④⑤
C．②③①④⑤⑦⑧⑨⑤
D．②③①⑥⑦⑧⑨④⑤
(2)因为NaOH具有腐蚀性，所以称量时，需注意选择用__小烧杯__盛装NaOH固体。
(3)若实验过程中，加蒸馏水时不慎超过了刻度，应
__重新配制__。
解析：(1)配制1
000
mL
NaOH溶液，应选用1
000
mL容量瓶。所需称量NaOH固体的质量为0.2
mol·L－1×1
L×40
g·mol－1＝8.0
g。由固体配制一定体积物质的量浓度溶液的步骤：计算→称量→溶解→冷却→转移→洗涤→初步振荡→定容→摇匀→装瓶贴标签，正确的操作顺序为②⑥③⑧①⑨⑦④⑤。
(2)因为NaOH具有吸水性和腐蚀性，所以称量时，需注意选择用小烧杯盛装NaOH固体。
(3)加蒸馏水时不慎超过了刻度，宣告实验失败，应重新配制。
名师博客呈现
溶液组成中的三个守恒
1．溶质质量守恒
(1)溶液稀释或浓缩前后，m(溶质)不变，即：m(浓溶液)·ω(浓溶液)＝m(稀溶液)·ω(稀溶液)
(2)若溶液密度为ρg·mL－1，溶质质量分数为ω，溶质摩尔质量为M(单位：g·mol－1)，根据溶质质量相等，得：
cB·V·M＝1
000×ρ·V·ω，等式两边同除以M，得：
cB＝
2．溶质物质的量守恒
溶液稀释或浓缩前后，n(溶质)不变，即：c(浓溶液)·V(浓溶液)＝c(稀溶液)·V(稀溶液)
3．溶液浓度守恒
将一份溶液分为若干份，各份的浓度(包括质量分数和物质的量浓度)均与原溶液浓度相等。
〔即时训练〕
如图为实验室中某浓盐酸试剂瓶上的标签，根据该标签上的有关数据回答下列问题：
(1)该浓盐酸中HCl的物质的量浓度为__11.9__mol·L－1。
(2)标准状况下，1
L水(密度为1
g·cm－3)吸收__353__
L
HCl可得上述浓度的浓盐酸。
解析：(1)解法一：假设取该盐酸1
L，则溶液中含有n(HCl)＝[(1
000
mL×1.19
g·mL－1)×36.5%]÷36.5
g·mol－1＝11.9
mol，故其物质的量浓度为11.9
mol·L－1。
解法二：利用c＝进行计算。
(2)设需吸收x
L
HCl，则÷[(36.5
g·mol－1×＋1
000
g)÷1.19
g·mL－1×10－3
L/mL]＝11.9
mol·L－1，解得x＝353。
课堂达标验收
1．在400
mL某硫酸盐溶液中，含有3.0NA个SO(NA表示阿伏加德罗常数的值)，同时含有2.0NA个金属离子。则该硫酸盐的物质的量浓度为( B )
A．1
mol·L－1
B．2.5
mol·L－1
C．5
mol·L－1
D．2
mol·L－1
解析：3.0NA个硫酸根离子的物质的量为3
mol,2.0NA个金属阳离子的物质的量为2
mol，设金属离子的化合价为x，根据电荷守恒可知，2x＝3×2＝6，故金属阳离子为＋3价，所以该硫酸盐可以表示为M2(SO4)3，根据硫酸根守恒可知，硫酸盐为1
mol，所以该硫酸盐的物质的量浓度为＝2.5
mol·L－1。
2．下列溶液中，物质的量浓度为1
mol·L－1的是( B )
A．将40
g
NaOH溶于1
L水所得的溶液
B．将80
g
SO3溶于水并配成1
L的溶液
C．将0.5
mol·L－1
NaNO3溶液100
mL加热蒸发掉50
g水的溶液
D．含2
mol
K＋的K2SO4溶液
解析：要想知道溶质的物质的量浓度必须要确定溶质的物质的量与溶液的体积。A、C、D三项溶液的体积不能确定；B项中SO3溶于水生成H2SO4恰好为1
mol，溶液的体积为1
L，故c(H2SO4)＝1
mol·L－1。
3．下列说法中错误的是( D )
A．10
g
98%硫酸(密度为1.84
g·cm－3)与10
mL
18.4
mol·L－1硫酸的浓度是相同的
B．制成0.5
L
10
mol·L－1的盐酸，需要氯化氢气体112
L(标准状况下)
C．0.5
L
2
mol·L－1
BaCl2溶液中，Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023
D．从1
L
1
mol·L－1的NaCl溶液中取出500
mL，其浓度是0.5
mol·L－1
解析：根据物质的量浓度与质量分数的转换公式c＝可知，98%硫酸(密度为1.84
g·cm－3)的物质的量浓度为18.4
mol·L－1，A正确；制成0.5
L
10
mol·L－1的盐酸，需要氯化氢气体的物质的量为5
mol，标准状况下的体积为112
L，B正确；0.5
L
2
mol·L－1
BaCl2溶液中，BaCl2的物质的量为1
mol，故Ba2＋和Cl－总数为3×6.02×1023，C正确；溶液的浓度不随取出溶液的体积变化而变化，D错误。
4．下列溶液中，与100
mL
0.5
mol·L－1
NaCl溶液中所含的Cl－的物质的量浓度相同的是( D )
A．100
mL
0.5
mol·L－1
MgCl2溶液
B．200
mL
0.25
mol·L－1
AlCl3溶液
C．50
mL
1
mol·L－1
NaCl溶液
D．25
mL
0.5
mol·L－1
HCl溶液
解析：根据氯化钠的电离方程式NaCl===Na＋＋Cl－可知，100
mL
0.5
mol·L－1
NaCl溶液中所含的Cl－的物质的量浓度为0.5
mol·L－1，则根据A～D选项中电解质的化学式可知氯离子的浓度分别是(mol·L－1)1、0.75、1、0.5。
5．相同体积的NaCl溶液(浓度为c1)和Na2SO4溶液(浓度为c2)，若其中的Na＋的物质的量浓度相同，则它们的物质的量浓度c1和c2的关系是( C )
A．c1＝c2
B．c1＜c2
C．c1＝2c2
D．2c1＝c2
解析：NaCl溶液(浓度为c1)中c(Na＋)＝c1，Na2SO4溶液(浓度为c2)中c(Na＋)＝2×c2，其中的Na＋物质的量浓度相同，则2×c2＝c1，c1＝2c2。
6．实验室里要配制465
mL
0.2
mol·L－1的硫酸钠溶液。
(1)配制操作步骤如下，并填写下列空白：
A．计算、称量、溶解：在托盘天平上称出__14.2__g硫酸钠固体，把它放在烧杯里，用适量的蒸馏水溶解。
B．转移：把得到的溶液冷却后小心地沿着__玻璃棒__注入__500_mL容量瓶__中。
C．洗涤：用少量蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2～3次，每次洗涤液也小心转入容量瓶中。
D．定容：继续向容量瓶中加蒸馏水至液面距刻度线1～2
cm，改用__胶头滴管__小心滴加蒸馏水至溶液凹液面底部与刻度线相切。
E．摇匀：将瓶塞塞紧，充分摇匀。
F．贴标签、装试剂瓶：将配好的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，并洗涤容量瓶。
(2)下列情况会使所配溶液浓度偏高的是__a、e__(填字母)。
a．某同学定容时俯视容量瓶刻度线
b．没有进行上述的操作步骤C
c．摇匀后发现液面低于刻度线又加水了
d．进行B操作时将少量液体洒到外面
e．未冷却至室温就进行转移
解析：(1)因为实验室中没有465
mL容量瓶，故选择500
mL容量瓶。所需溶质的质量应为m(Na2SO4)＝0.2
mol·L－1×0.5
L×142
g·mol－1＝14.2
g。
(2)a项，定容时俯视，溶液体积偏小，所配溶液浓度偏高；b项，没有进行洗涤烧杯、玻璃棒并转移洗涤液，造成溶质减少，浓度偏低；c项造成溶液体积偏大，d项造成溶质偏小，均使溶液浓度偏低；e项，未冷却至室温导致溶液体积偏小，浓度偏高。
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