1、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4NaO2=2Na2O;Na2OH2O=2NaOH;2NaOHCO2=
2、Na2CO3H2O,Na2CO310H2O=Na2CO310H2O;Na2CO310H2O=Na2CO310H2O。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钠与水的反应化学方程式:2Na2H2O=2NaOHH2,还原剂:Na,氧化剂:H2O。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。钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应。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:aNa与Fe2(SO4)3溶液的反应2Na2H2O
3、=2NaOHH2,6NaOHFe2(SO4)3=2Fe(OH)33Na2SO4。bNa与K2SO4溶液的反应2Na2H2O=2NaOHH2(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(煤油)(钠)(水)1004.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
4、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Na2CO310H2O,Na2CO310H2O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
5、阴离子是O,阴、阳离子个数比是12而不是11。(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:Na2O2SO2=Na2SO4。2Na2O2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2H2O2Na2O2=4NaOHO2;CO22NaOH=
6、Na2CO3H2O;总式为2CO22Na2O2=2Na2CO3O2。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21.2 g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加()A21.2 gB14 gC6.78 g 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:2H2O22H2O,2COO22CO2,2Na2O22H2O=4NaOHO2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O
7、2。将上述化学方程式合并可得:Na2O2H2=2NaOH,Na2O2CO=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NaHCO31.实验探究(1)碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性探究按表中要求完成各步实验,将其实验现象填入下表: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:Na
8、2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。(2)碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较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。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按图中要求完成实验:在两支试管中分别加入3 mL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
9、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。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。碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2,离子方程式是CO2H=H2OCO2;碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是NaHCO3HCl=NaClH2OCO2,离子方程式是HCOH=H2OCO2。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
10、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:Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl无气体产生后:NaHCO3HCl=NaClH2OCO2有气体产生3鉴别方法及原理4Na2CO3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CO2Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量的NaOH溶液【典例2
11、】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Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D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(HCOOH=COH2O)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Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O,两者现象相同均产生
12、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:Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl,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)2HClNa2CO3=2NaClCO2H2O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)HClNa2CO3=NaClNaHCO3HClNaHCO3=NaClCO2H
13、2O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
14、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。2Cl2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
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