人教版（2019）高中化学必修一第二章《海水中的重要元素——钠和氯》单元复习课件

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单元复习第二章 海水中的重要元素——钠和氯人教版（2019）高中化学必修一建构知识网络知识网络一、钠及其化合物的转化关系知识网络二、氯及其化合物的转化关系知识网络三、以物质的量为中心的各物理量关系突破重、难点知识【知识点1】活泼的金属单质—钠钠(Na)自然界都以化合态形式存在，如NaCl、Na2CO3、Na2SO4等银白色，有金属光泽的固体，质地柔软（可用小刀切割），熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小但比煤油的大（保存在煤油中）【温馨提示】①钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭； ②取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的 玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 ③钠与溶液反应的共同现象：a.浮：钠浮在液面上；b.熔：钠熔化成光亮的小球； c.游：在液面上不停地游动直至反应完全；d.响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。 ④钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。【典例】下列关于钠、氯元素及其相关物质的说法，正确的是（ ） A．氯在自然界中既可以化合态存在，也可以游离态存在 B．工业上用电解饱和食盐水的方法制取金属钠 C．实验剩余的金属钠可以再放回原瓶 D．新制的氯水中无氯离子，而久置的氯水中则含氯离子C【解析】氯在自然界中只有化合态的形式存在，没有游离态的氯气单质存在，A错误；工业上冶炼钠是电解熔融的氯化钠，B错误；钠很危险，易燃易爆，把钠直接丢弃很容易发生火灾和爆炸，所以为了安全起见，直接把钠放回原来装有煤油的瓶子里会比较安全，C正确；新制的氯水中，氯气与水反应生成盐酸和次氯酸，盐酸能电离出氯离子，久置的氯水主要是盐酸，有氯离子，D错误。【知识点2】钠的氧化物—氧化钠和过氧化钠 Na2O+H2O＝2NaOH2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑Na2O+CO2＝Na2CO32Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl＝4NaCl+O2↑+2H2O无漂白性强氧化性漂白制NaOH漂白剂、消毒剂、供氧剂都容易吸收空气中的CO2和水蒸气而变质，所以都应密封保存；对于Na2O2还要远离易燃物。【温馨提示】①过氧化钠中的氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又 能表现还原性。如Na2O2＋Na2SO3＋H2O==Na2SO4＋2NaOH（强氧化性），具有 杀菌、消毒、漂白作用；遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产 物为 O2 。 ②向滴有酚酞的水溶液中加入过氧化钠，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。 ③遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身氧化还原反应，氧元素的歧化反应。 Na2O2既是氧化剂又是还原剂。③Na2O2与H2O、CO2的反应规律：当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝VCO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O)【典例】如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的 反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。 下列说法正确的是(　　) A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为1∶1 B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O==Na＋＋2OH－＋H2↑ C．反应③转移电子的物质的量为0.1 mol D．①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数： ①＞②＞③C【解析】Na2O2中阴离子是O，所以阴、阳离子数目之比为1∶2，A项错；反应①的离子方程式为2Na＋2H2O==2Na＋＋2OH－＋H2↑，B项错；反应③为（略），则0.1 mol Na2O2参与反应转移0.1 mol电子，C项正确；Na、Na2O、Na2O2和H2O反应的方程式及溶液增加的质量分别如下：2Na＋2H2O==2NaOH＋H2↑，溶液增加的质量＝m(Na)－m(H2)＝2.3 g－0.1 g＝2.2 g；Na2O＋H2O==2NaOH，溶液增加的质量＝m(Na2O)＝0.1 mol×62 g/mol＝6.2 g；2Na2O2＋2H2O==4NaOH＋O2↑，溶液增加的质量＝m(Na2O2)－m(O2)＝0.1 mol×78 g/mol－0.05 mol×32 g/mol＝6.2 g；③根据钠原子守恒知，0.1 mol的Na、Na2O、Na2O2分别与水充分反应后所得NaOH的物质的量分别为0.1 mol、0.2 mol、0.2 mol，则0.1 mol的Na、Na2O、Na2O2分别与水充分反应后所得溶液中溶质的质量分数分别为4/(100+2.2)×100%、8/(100+6.2)×100%、8/(100+6.2)×100%，所以①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：②＝③＞①，D项错。【知识点3】碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠和碳酸氢钠比较纯碱或苏打小苏打白色粉末Na2CO3·10H2O白色晶体，易风化细小白色晶体易溶（溶解度 碳酸钠 ＞ 碳酸氢钠）同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强CO32-+2 H+ == CO2↑＋H2OHCO3-+H+== CO2↑＋H2O相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体快与NaOH 、KOH 不反应HCO3-＋OH－==CO32-＋H2OCa2＋＋CO32-==CaCO3↓一般不分解CO32-＋CO2＋H2O==2HCO3-不反应用于玻璃、制皂、造纸等用于制药、焙制糕点等3.Na2CO3、NaHCO3的除杂2.Na2CO3 与 NaHCO3的鉴别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。沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是 Na2CO3溶液。气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是 NaHCO3 溶液。测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。 通入足量CO2加热法滴加适量NaOH溶液【温馨提示】①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO3－与OH－反应生成CO32－， CO32－有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉 淀CaCO3； ②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生 成白色沉淀，无法区别； ③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，加 入的盐酸等浓度，且不宜过大； ④Na2CO3和NaHCO3与酸、碱、盐反应均为复分解反应，因而反应能否进行 应从复分解反应的条件来判断。（2）原理：（3）工艺流程：（4）循环使用的物质：CO2、饱和食盐水4.侯氏制碱法—Na2CO3的制备【典例】下列有关实验的说法不正确的是（ ） A．蒸发NaCl溶液时，当蒸发皿中出现大量固体时，停止加热 B．用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体 C．配制0.1000mol·L-1氢氧化钠溶液时，将液体转移到容量瓶中需用 玻璃棒引流 D．向某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶 液中一定含有CO32-D【解析】A．蒸发时，出现大量固体有少量液体剩余就应该停止加热，利用余热蒸干水分，A正确；B．碳酸氢钠受热易分解，用加热分解的方法可以区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体，B正确；C．在配制0.1000mol•L-1氢氧化钠溶液时，为了防止液体外流，将液体转移到容量瓶中，需用玻璃棒引流，C正确；D．某溶液中加入盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体可能为CO2或SO2，溶液中可能有亚硫酸根离子碳酸氢根离子等，不一定有碳酸根离子，D错误；故选D。【知识点4】氯气的性质氯气氯是一种重要的“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。黄绿色有刺激性气味气体，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【温馨提示】①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氯气用于杀菌、消毒、漂白，就是因为和水反应生成了次氯酸，利用次氯酸的 强氧化性。 ③把干燥的和湿润的有色布条各一个，分别放入两个盛有干燥氯气的集气瓶中， 干燥的有色布条没有明显变化，湿润的有色布条褪色，说明Cl2尽管有较强的氧化性，但没有漂白性，氯水具有漂白性是因为Cl2与水反应生成了强氧化性的HClO。 ④氯水中因HClO见光分解，随着HClO的消耗，最后成为盐酸，故久置氯水酸性增加，无漂白性。因此，氯水要现用现配。 ⑤ClO－与Fe2＋、I－、S2－、HS－、SO32－等在水中因发生氧化还原反应而不能大量共存。【典例】用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是（ ）【解析】钠与Cl2加热生成氯化钠，碱液可吸收过量的氯气，图中装置可验证钠与氯气的反应，A项正确；过氧化钠与水反应生成氧气，且放出大量的热，可验证过氧化钠的性质，B项正确；氯气与NaOH反应，则气球变大，可验证氯气与NaOH的反应，C项正确；加热固体时，为防止生成的水倒流，试管口应向下倾斜，D项错误。D【知识点5】氯气的实验室制法 氯离子的检验1．氯气的实验室制法氯气的实验室制法二氧化锰（氧化剂）、浓盐酸（还原剂、酸性）分液漏斗、圆底烧瓶、石棉网、铁架台、酒精灯、广口瓶饱和食盐水（除HCl)、浓硫酸（吸水）向上排空气法或排饱和食盐水法玻璃导管通入氢氧化钠溶液中（Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O）；不用澄清石灰水吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。2．Cl－的检验氯离子的检验加入稀硝酸防止CO32-等离子的干扰先在被检测的溶液中滴入适量稀硝酸，使其酸化，再加AgNO3溶液，如产生白色沉淀，则可判断溶液中含有Cl－。AgNO3溶液、稀硝酸（不能用盐酸）【温馨提示】①Cl2的验满方法：将湿润的淀粉-KI试纸放在集气瓶口， 观察到试纸立即变蓝，则证明已集满。或将湿润的蓝色石蕊试纸放在 集气瓶口，观察到试纸先变红后褪色，则证明已集满。 ②AgX中只有AgF可溶，AgCl白色↓，AgBr浅黄色↓，AgI黄色↓。AgBr 用于制变色眼镜和照相底片，AgI常用于人工降雨。【典例】下列说法中，正确的是（ ） A．氯元素在自然界中没有游离态 B．氯气泄露，可用浸有NaOH溶液的毛巾捂住口鼻，逃离现场 C．氯气的性质活泼，它与氢气混合后立即发生爆炸 D．实验室制取氯气时，为了防止环境污染，多余的氯气可以用氢氧化钙溶液吸收【解析】氯元素在自然界中为化合态，没有游离态，A项正确；氯气泄露，可用浸有碳酸氢钠溶液的毛巾捂住口鼻，逃离现场，不能用氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液碱性太强，B项错误；氯气的性质活泼，它与氢气混合后在光照条件下发生爆炸，氢气点燃在氯气中安静燃烧，C项错误；实验室制取氯气时，为防止环境污染，多余的氯气可以用NaOH溶液吸收，氢氧化钙溶液中溶质质量分数太小，不能很好的吸收多余的氯气，D项错误。A 【知识点6】物质的量的单位—摩尔物质的质量m（g）粒子数N标准状况下气体的体积 V (L)物质的量浓度CB（mol·L－1）①摩尔是物质的量的单位，简称摩，符号为mol；②1 mol是含有 阿伏伽德罗常数个任何粒子的集体，数目都约为 6.02×1023 个；③阿伏伽德罗常数数值相等与 0.012kg 12C中所含的碳原子数相同，约为6.02×1023个；④粒子集体可以是原子、分子、离子、质子、中子、电子或原子团等微观粒子，不能是宏观物质。相同T和P，相同V的任何气体都含有相同数目的分子。物质的量n（mol）【温馨提示】在相同的温度和压强下，相同体积的任何气体都含有相同数目的 粒子—阿伏伽德罗定律。同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比同温、同体积的气体，其压强与物质的量成正比同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比【典例】设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是（ ） A．0.1mol·L-1Na2CO3溶液中Na+的数目为0.2NA B．标准状况下，2.24LCCl4中的分子数目为0.1NA C．常温常压下，17g氨气中所含氢原子数目为3NA D．3.2g由O2和O3组成的混合物含有分子数目为0.1NAC【解析】A．没有溶液体积，无法计算，A错误；B．CCl4在标准状况下不是气体，不能用22.4L/mol计算，B错误；C．17g氨气有1mol，每个氨气分子中有3个氢原子，1mol氨气分子有氢原子3mol，C正确；D．若3.2g全是O2，则分子的物质的量为0.1mol，若3.2g全是O3，则分子的物质的量为1/15mol，最后的结果应该是在两者之间，D错误；【知识点7】物质的量浓度1.饱和溶液和溶解度（1）饱和溶液和不饱和溶液：在一定温度下，向一定量溶剂里加入某种溶质， 当溶质不能继续溶解时，所得到的溶液叫做这种溶质的饱和溶液;还能继续溶 解的溶液，叫做该溶质的不饱和溶液。（2）溶解度：一定温度下，100g溶剂达到饱和时所溶解溶质的最大质量。 符号：S ,单位：克（g ）。 （3）饱和溶液中，溶质质量分数和溶解度之间关系：2.物质的量浓度（1）概念：用单位体积溶液里所含溶质B的物质的量表示溶液组成的物理量。（2）符号为cB，单位：mol/L或mol·L－1。（3）表达式：cB＝n(B)/V 。 （4）意义：1 L溶液中含有1 mol溶质，溶质的物质的量浓度就是1 mol/L。【温馨提示】①V是溶液的体积而非溶剂的体积；②溶质可以是分子，可以 是阴阳离子、化合物或者特定的组合；③与水反应生成新物质的溶质,一般 指新物质（如：Na2O、Na2O2溶于水所得溶液中，溶质为（NaOH）；④结 晶水合物溶于水，溶质指失去结晶水的物质；⑤浓度一定的溶液中，取出任何体积的溶液其浓度不变。（5）配制一定物质的量浓度的溶液（以配制480mLNaOH溶液为例）配制480 mLNaOH溶液，应按500 mL来计算称20.0 gNaOH固体，天平使用(托盘天平精确到0.1 g)，NaOH不能放纸上量筒残留液不要洗涤(精确到0.1 mL)在小烧杯中用蒸馏水将称出的固体溶解，并用玻璃棒棒不断搅拌(玻璃棒作用：搅拌)溶液冷却到室温，否则会使所配溶液的浓度偏大小烧杯、托盘天平量筒、滴定管小烧杯、玻璃棒500mL容量瓶胶头滴管待烧杯内溶液恢复室温后，用玻璃棒(作用是引流)，将其缓缓注入500mL的容量瓶中用蒸馏水将烧杯内壁和玻璃棒洗涤2～3次，并将洗涤液全部注入容量瓶。转移后，烧杯未洗涤会使所配溶液浓度偏小使溶液充分混合将蒸馏水注入容量瓶，液面离瓶颈刻度线1～2 cm时，改用胶头滴管滴加至凹液面最低处与刻度线相切(便于控制加水量)【温馨提示】容量瓶仰视或俯视刻度线的图解： ①仰视刻度线（图1）由于操作时是以刻度线为基准加水，从下向上看，最先看见的是刻度线，刻度线低于液面的实际刻度，故加 水量偏多，导致溶液体积偏大，结果偏低。 ②俯视刻度线（图2）。恰好相反，刻度线高于液 面的实际读数，使得加水量偏少，结果偏高。塞好瓶塞，用食指摁住瓶塞，另一只手托住瓶底，把容量瓶反复倒转，使溶液混合均匀。准确定容振荡静置后，液面低于标线溶液的浓度无影响将容量瓶中的溶液倒入试剂瓶中，贴上标签，标明浓度试剂瓶【典例】配制一定物质的量浓度的NaCl溶液时，下列操作不正确 的是(　　)A．A B．B C．C D． DC【解析】A．称量固体时，当接近称量质量时，应用左手拿药匙，右手轻轻振动左手手腕，加够药品，图示操作正确，故A不选；B．为防止溶解和洗涤时所用蒸馏水的体积超过容量瓶容积，溶解时应用量筒控制所加蒸馏水的量，图示操作正确，故B不选；C．图示移液操作中，玻璃棒插在刻度线以上，应插在刻度线以下，故C选；D．定容时，当液面接近刻度线1～2 cm时，用胶头滴管滴加蒸馏水至刻度线，图示正确，故D不选；故答案选C。课程结束