新教材人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素钠和氯知识点考点重点难点提炼汇总.docx
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第二章海水中的重要元素——钠和氯
第一节钠及其化合物 1
第一课时 活泼的金属单质——钠 1
第二课时 钠的几种化合物 焰色试验 4
第二节氯及其化合物 11
第一课时 氯气的性质 11
第二课时 氯气的实验室制法 氯离子的检验 16
第三节物质的量 21
第一课时 物质的量 21
第二课时 气体摩尔体积 25
第三课时 物质的量浓度 28
重点难点突破 35
第一节钠及其化合物
第一课时 活泼的金属单质——钠
知识点一钠
1.钠与氧气的反应
(1)实验探究
(2)金属钠露置于空气中的主要变化
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为
①4Na+O2===2Na2O;
②Na2O+H2O===2NaOH;
④2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,
Na2CO3+10H2O===Na2CO3·10H2O;
⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O。
2.钠与水的反应
(1)实验探究
(2)钠与水、酸溶液、碱溶液和盐溶液的反应
①钠与水的反应
化学方程式:
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,还原剂:
Na,氧化剂:
H2O。
②钠与酸溶液的反应
a.钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2。
b.如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应。
③钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。
④钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。
例如:
a.Na与Fe2(SO4)3溶液的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
6NaOH+Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4。
b.Na与K2SO4溶液的反应
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑(仅此一步反应)。
3.结合实验探究总结金属钠的物理性质
状态
颜色
硬度
密度
熔点
固态
银白色
质软
ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
<100℃
4.金属钠的保存
钠的化学性质非常活泼,所以自然界不存在游离态的钠;在实验室里,金属钠保存在煤油或石蜡里。
【典例】 将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化,下列有关叙述正确的是( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了过氧化钠
B.表面“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液
C.最后变成碳酸钠粉末
D.该过程的所有化学反应均为氧化还原反应
[思路启迪] 解决此题的关键是掌握钠暴露在空气中所发生的一系列反应及其反应类型。
[解析] 钠露置在空气中迅速变暗,是因为Na与O2反应生成了Na2O,Na2O与水反应生成NaOH,NaOH又吸收空气中的H2O和CO2,生成Na2CO3·10H2O,Na2CO3·10H2O逐渐风化脱水,最后变成Na2CO3粉末,只有钠与氧气的反应是氧化还原反应,其他反应不属于氧化还原反应,故只有C项正确。
[答案] C
第二课时 钠的几种化合物 焰色试验
知识点一氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠与过氧化钠的比较
注:
(1)Na2O是碱性氧化物,Na2O2是非碱性氧化物。
(因其与酸反应时除生成盐和水外,还有O2生成)。
(2)Na2O2中阴离子是O,阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。
(3)Na2O2中氧元素的化合价是-1价,Na2O中氧元素的化合价是-2价,Na2O2与水、CO2反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(4)Na2O2具有强氧化性,可以使有机色素褪色而呈现漂白性。
(5)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2,如:
Na2O2+SO2===Na2SO4。
2.Na2O2与H2O、CO2的反应
(1)实验探究
反应原理:
写出过氧化钠与水反应的化学方程式(用双线桥法标出电子转移的方向和数目);
氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2。
(2)Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序
2H2O+2Na2O2===4NaOH+O2↑;
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O;
总式为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2。
所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。
【典例1】 CO和H2的混合气体21.2g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加( )
A.21.2g B.14g
C.6.78g D.不能确定
[思路启迪] 解答本题的关键是掌握过氧化钠与CO2、H2O反应的本质,尤其是要注意固体实际增重的来源。
[解析] 已知有关反应:
2H2+O22H2O,2CO+O22CO2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
将上述化学方程式合并可得:
Na2O2+H2===2NaOH,Na2O2+CO===Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固体增加的质量就是CO和H2的总质量。
[答案] A
规律总结
CO2、H2O与Na2CO3固体发生反应,会使固体质量增加,其增重质量相当于CO2中的CO、H2O中H2的质量。
知识点二Na2CO3和NaHCO3
1.实验探究
(1)碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性探究
①按表中要求完成各步实验,将其实验现象填入下表:
②实验结论
a.碳酸钠易与水结合形成晶体,并放出热量。
b.水溶性:
Na2CO3和NaHCO3都能溶于水,溶解度大小比较:
Na2CO3溶解度大于NaHCO3。
c.水溶液酸碱性:
Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。
(2)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较
①利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,其中小试管内有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出,A烧杯中澄清石灰水不变浑浊。
②实验结论:
Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,生成物中含有CO2和H2O。
由此可知,Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。
(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
①按图中要求完成实验:
在两支试管中分别加入3mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。
将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。
观察到的实验现象是两个气球体积均膨胀;碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大。
②实验结论:
碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体剧烈得多。
③碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,离子方程式是CO+2H+===H2O+CO2↑;碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,离子方程式是HCO+H+===H2O+CO2↑。
2.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
注:
(1)NaHCO3固体受热易分解,但在溶液中NaHCO3受热不分解。
(2)碳酸钠和碳酸氢钠都与氢氧化钙溶液反应产生白色沉淀,故无法使用氢氧化钙溶液鉴别两者。
(3)碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式中HCO不能拆开写,因为HCO属于弱酸酸式酸根。
(4)CO2中混有HCl时,可将气体通过盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶而非饱和碳酸钠溶液。
(5)Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸时,反应分两步进行。
先:
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl 无气体产生
后:
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 有气体产生
3.鉴别方法及原理
4.Na2CO3与NaHCO3的除杂
混合物(括号内的为杂质)
除杂方法或所用试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量的NaOH溶液
【典例2】 有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是( )
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
[思路启迪] 解决该问题时要准确区分CO与HCO的性质差异,尤其要注意HCO遇碱溶液(HCO+OH-===CO+H2O)可转化为CO,以及Na2CO3与盐酸互滴时反应现象的不同点。
[解析] A项中发生的反应分别为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===
CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者现象相同均产生白色沉淀;B项滴加等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈;C项Na2CO3与CaCl2发生反应:
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应;D项逐滴加入盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡。
[答案] C
规律总结
Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点
(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
现象:
立即产生大量的气泡。
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
现象:
刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。
结论:
不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。
知识点三焰色试验
1.焰色试验是部分金属元素的性质,无论是单质还是化合物,只要含有该元素,就具有该性质。
2.焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰有本质的区别。
焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程,为物理变化。
3.观察钾元素的焰色反应时,要透过蓝色的钴玻璃,目的是滤去黄色的光,避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。
【典例3】 某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中一定含钠离子
[思路启迪] 解决有关焰色试验问题时要熟练掌握并记忆焰色试验是部分金属元素的性质,只要含有钠元素焰色均为黄色。
[解析] 焰色试验是钠元素的性质,单质钠和钠的化合物的焰色试验为黄色,故B正确。
[答案] B
规律总结
(1)焰色试验是元素的性质,不是单质或某种化合物的性质。
(2)焰色试验属于物理变化,而不是化学变化。
第二节氯及其化合物
第一课时 氯气的性质
知识点一氯气的性质
1.Cl2的物理性质
(1)氯气在通常条件下呈黄绿色,是一种有强烈刺激性气味的有毒气体。
25℃时,1体积水可溶解约2体积氯气。
(2)氯气易液化,在低温和加压的条件下可以转变为液态和固态,二者都是纯净物。
(3)氯气的密度比空气密度大,实验室制取的氯气可用向上排空气法收集。
2.Cl2的化学性质
(1)与金属单质的反应
氯气具有很强的氧化性,能与大多数金属反应,把变价金属(如Fe、Cu)氧化到最高价态(FeCl3、CuCl2)。
(2)与非金属单质反应
Cl2除了能与