第二章-海水中的重要元素——钠和氯2020-2021学年高一化学单元复习(人教版2019必修第一册)

第二章海水中的重要元素——钠和氯单元复习一遍过人教版2019必修第一册【考纲要求】1.掌握钠及其重要化合物的主要性质；2.了解焰色反应及其用途；3.掌握氯及其重要化合物的主要性质；4.掌握氯气的实验室制法；5.了解物质的量的含义，掌握物质的量与阿伏伽德罗常数、微粒数目的关系；6.了解摩尔质量的含义，掌握物质质量、摩尔质量、物质的量和微粒数目之间的关系；7.了解气体摩尔体积、阿伏加德罗定律及应用，掌握V、n、Vm之间的换算；8.了解物质的量浓度的基本含义，掌握物质的量浓度的简单计算；9.掌握配制一定物质的量浓度溶液的方法、操作及误差分析。考点一：钠及其化合物考点二：氯及其化合物考点三：氯气的实验室制法考点四：物质的量考点五：气体摩尔体积考点六：物质的量浓度考点一：钠及其化合物知识复习钠元素在自然界中都以形式存在，如等。化合态NaCl、Na2CO3、Na2SO4一．钠的原子结构从钠的原子结构来看，原子最外电子层上只有个电子，在化学反应中该电子很容易。因此钠的化学性质非常活泼，表现出很强的。（结构决定性质）1失去还原性失去最外层电子二．钠的物理性质银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100℃)，密度比水的小但比煤油的大。实验2-1用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油，用小刀切去一端的外皮，观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠表面发生的变化。现象：钠质地柔软，能用小刀切割，新切面呈银白色金属光泽，很快变暗。原因是？钠与氧气反应，在表面生成一薄层氧化物——氧化钠（Na2O）三．钠的化学性质1.与非金属单质的反应（1）与O2反应①常温，4Na＋O2===2Na2O②加热，2Na＋O2===Na2O2（过氧化钠）－1－2实验2-2切取绿豆大小的钠，在坩埚中加热，观察现象。先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体（过氧化钠）（2）与Cl2反应2Na＋Cl2===2NaCl(现象：剧烈燃烧，产生白烟)2.与水的反应实验探究：钠与水的反应烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞，加入绿豆大小的钠，观察现象。浮——钠的密度比水小熔——钠的熔点低，该反应放热游——生成了气体，推动钠粒游动响——反应剧烈，产生气体红——生成了碱（NaOH）反应方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑【注意】金属钠着火时不能用水，也不能用泡沫灭火器，应用沙土盖灭。3.与酸的反应如和盐酸反应，2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑【注意】钠和酸的反应比水更剧烈，在酸溶液中，钠先和酸反应，酸反应完后，过量的钠会和水继续反应。4.与盐溶液的反应与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。如CuSO4溶液，2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑【注意】千万不能误解为钠更活泼，而置换出铜单质。四．钠单质的制备和保存1.制备钠非常活泼，工业中通常采用来制备，2NaCl(熔融)====2Na＋Cl2↑2.保存：钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。电解法电解五．用途1．钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的。2．用作电光源，制作高压钠灯。3．冶炼某些金属：金属钠具有强还原性，状态下可以用于制取某些金属。如4Na＋TiCl4====4NaCl＋Ti。导热剂熔融【思考与讨论】1.回忆前面做过的实验，描述氧化钠和过氧化钠的颜色、状态。氧化钠，白色固体；过氧化钠，淡黄色固体。2.氧化钠与水的反应和氧化钙与水的反应类似，请写出氧化钠与水反应的化学方程式。Na2O＋H2O===2NaOH从物质分类的角度看，氧化钠、过氧化钠都属于氧化物，氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠是特殊氧化物。六．氧化钠和过氧化钠1.氧化钠的化学性质（1）与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH（2）与酸性氧化物反应：Na2O＋CO2===Na2CO3（3）与酸反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2.过氧化钠的化学性质及用途（1）与水反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑（2）与酸性氧化物反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O22Na2O2＋2SO2===2Na2SO4（3）与酸反应：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑（4）用途：氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂。3.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质：过氧化钠中氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又能表现还原性。O02――――――――――→失去电子，化合价升高表现为还原性Na2O－12――――――――――→得到电子，化合价降低表现为氧化性O－2（1）强氧化性①与Na2SO3溶液反应：Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH②有强氧化性，具有杀菌、消毒、漂白的作用。如能使品红溶液褪色。（2）还原性遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。（3）遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应，氧元素的歧化反应。此时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。【例题1】向滴有酚酞的水溶液中加入过氧化钠，会有什么现象，请说明原因。【答案】Na2O2与水反应生成了NaOH，溶液变红，Na2O2的强氧化性又使溶液褪色。【例题2】请分别用双线桥、单线桥表示出下列反应的电子转移。2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑得2e－失2e－2e－七．碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠碳酸氢钠俗称纯碱或苏打小苏打物理性质色与态白色粉末Na2CO310H2O白色晶体，易风化细小白色晶体溶解性易溶（溶解度碳酸钠＞碳酸氢钠）化学性质碱性同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。与H+反应CO32-+2H+=CO2↑＋H2OHCO3-+H+==CO2↑＋H2O相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体快与碱反应与NaOH、KOH不反应与NaOH反应离子方程式：HCO3－＋OH－===CO32－＋H2O与澄清石灰水反应离子方程式：Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓NaHCO3足量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－===CaCO3↓＋2H2O＋CONaHCO3不足量：Ca2＋＋OH－＋HCO3－===CaCO3↓＋H2O热稳定性一般不分解NaHCO3加热分解的反应方程式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O与CO2反CO＋CO2＋H2O===2HCO3－不反应用途用于玻璃、制皂、造纸等用于制药、焙制糕点等1．如何鉴别Na2CO3与NaHCO3？(1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。③测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。2．Na2CO3、NaHCO3的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液八．焰色试验1.焰色反应：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颜色，这叫焰色反应。属于物理变化，属于元素的物理性质。2.焰色试验：根据火焰呈现的特征颜色，可以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作焰色试验。3.操作：洗——将铂丝（或光洁的铁丝）用盐酸洗净烧——将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同蘸——蘸取待测物质烧——在酒精灯上灼烧，观察焰色洗——将铂丝（或光洁的铁丝）用盐酸洗净【实验2-6】灼烧Na2CO3溶液时，火焰呈黄色；灼烧K2CO3溶液时，透过蓝色钴玻璃片可观察到火焰呈紫色。题点呈现1．关于钠元素的单质及其化合物的叙述不正确的是（）A．钠，银白色，质软，熔点较低，密度比水小B．大量的钠着火时可以用沙子扑灭，少量的钠应保存在煤油中C．金属钠在空气中长期放置，最终变为碳酸钠D．氧化钠和过氧化钠都是白色固体【答案】D2．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()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钠与水反应后的溶液呈碱性A．①④B．①②④C．①③④D．①②③④【答案】D3．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是()A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头C．可用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀【答案】C4．下列有关Na2O2的说法不正确的是()A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应C．Na2O2在空气中久置变白，涉及有氧化还原反应D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，产生气体和浑浊【答案】B5.下列关于Na2O2的说法错误的是()A．属于碱性氧化物B．氧元素的化合价为-1C．可用于呼吸面具中氧气的来源D．向与水反应后的溶液中滴加酚酞，溶液先变红后褪色【答案】A6．用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：__________________。氧化剂和还原剂是_____，氧化产物是______，还原产物是________。Na2O2O2NaOH考点二：氯及其化合物知识复习氯是一种重要的“成盐元素”，在自然界中以化合态存在，除了以NaCl、MgCl2、CaCl2等形式大量存在与海水中，还存在于陆地的盐湖和盐矿中。氯的单质氯气是一种重要的化工原料，大量用于制造盐酸、有机溶剂、农药、染料和药品等。一．氯的原子结构从氯的原子结构来看，原子最外电子层上有7个电子，在化学反应中很容易得到电子以达到稳定结构。氯的化学性质非常活泼，表现出很强的氧化性。（结构决定性质）二．氯气的性质1.氯气的物理性质氯气是黄绿色有刺激性气味的气体，密度比空气大，有毒，易液化，能溶于水，1体积水可溶解2体积氯气。【思考】实验室中应怎样闻气体？用手在瓶口轻轻扇动，使少量气体飘进鼻孔2.氯气的化学性质（1）与金属单质的反应①与钠的反应：2Na＋Cl2===2NaCl剧烈燃烧，产生白烟②与铁的反应：2Fe＋3Cl2===2FeCl3剧烈燃烧，棕红色烟③与铜的反应：Cu＋Cl2===CuCl2剧烈燃烧，棕黄色烟氯气的氧化性很强，与变价金属反应时，通常将其氧化为高价态。（2）与非金属单质的反应与氢气反应，实验2-7氢气在氯气中燃烧的化学方程式：H2＋Cl2===2HCl反应现象：氢气在氯气中安静燃烧，苍白色火焰，瓶口有白雾出现点燃【注意】H2和Cl2的混合气体光照时会发生爆炸。HCl气体溶于水，就成为我们常用的盐酸。【思考与讨论】我们以前学习的燃烧，都是物质在氧气中的燃烧，现在通过氢气与氯气的燃烧实验，你有什么新的认识？燃烧是发光发热的剧烈的氧化还原反应。不一定需要氧气的参与（3）与水的反应①与水反应的化学方程式：Cl2＋H2O⇌HCl＋HClO与水反应的离子方程式：Cl2＋H2O⇌H＋＋Cl－＋HClO思考：氯水的成分？三分子：水、氯气、次氯酸；四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－氯水的保存方法？棕色试剂瓶，避光保存；不可久置【总结】液氯、新制氯水、久置氯水的区别液氯新制氯水久置氯水成分氯气三分子：水、氯气、次氯酸四离子：H＋、Cl－、ClO－、OH－氯化氢水溶液（盐酸）分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色浅