高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯综合与测试多媒体教学ppt课件

这是一份高中化学人教版 (2019)必修 第一册第二章 海水中的重要元素——钠和氯综合与测试多媒体教学ppt课件，共36页。PPT课件主要包含了Na2O2，H2O，NaOH，圆底烧瓶，饱和食盐水，水浴加热，避免生成NaClO3，吸收尾气Cl2，少量冷水洗涤，CaClO2等内容，欢迎下载使用。
一、海水中的重要元素——钠1．钠及其化合物的“价—类二维图”
2．有关Na2O2与CO2、H2O反应的几个重要关系(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出的O2的物质的量之比均为2∶1，解决此类问题可以借助物质的量守恒关系。(2)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 ml O2转移2 ml 电子。
(3)固体质量关系Na2O2与CO2、H2O反应，固体增加的质量相当于Na2O2只吸收了CO2中的“CO”、H2O中的“H2”，得到如下关系式(实际两反应不发生)：CO＋Na2O2===Na2CO3H2＋Na2O2===2NaOH(4)反应的先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)混合物反应时，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH，而NaOH又可与CO2反应生成
H2O，故可以认为是CO2先与Na2O2反应，CO2耗尽后H2O才 开始反应。3．氧化钠和过氧化钠与水形成的溶液的质量分数的比较 Na2O与水反应，每消耗62 g Na2O，生成80 g NaOH，溶液 质量增加62 g；Na2O2与水反应，每消耗78 g Na2O2，生成80 g NaOH，溶液质量增加62 g(产生16 g O2)，因此，有如下规 律： (1)等物质的量的Na2O和Na2O2投入等量且足量的水中，所形 成的溶液完全相同。
(2)等质量的Na2O与Na2O2投入等量且足量的水中，w(NaOH) 前者大于后者。
例1 A、B、C是由H、O、Na三种元素组成的三种化合物。甲、乙、丙是三种单质，分别由上述元素组成。上述单质和化合物之间存在如下转化关系：据此推断：(填化学式) (1)化合物A、B、C分别是：A__________；B_______；
C__________。 (2)甲、乙、丙分别是：甲______；乙______；丙______。 【解析】A、B、C是由H、O、Na三种元素组成的三种化合物，甲、乙、丙是三种单质，根据元素守恒知，这三种单质是Na、O2、H2，这三种元素形成的化合物有Na2O2、Na2O、H2ONaOH；甲和乙能发生化合反应，乙和丙也能发生化合反应则乙是O2，A是含有氧元素的化合物；A和B反应生成氧气，由以上化合物可知，反应生成氧气的是Na2O2和H2O的反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以A是Na2O2，B是H2O，则C是NaOH，甲是Na，乙是O2，丙是H2。
例2 1 ml过氧化钠与2 ml碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是(　　)A．Na2CO3　　　　　B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 产生的CO2和H2O均可与Na2O2反应，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH，而NaOH又可与CO2反应生成H2O，故可以认为是CO2先与Na2O2反应，CO2耗尽后H2O才开始反应。根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，生成的1 ml CO2恰好与1 ml Na2O2完全反应生成Na2CO3，故最终固体产物只有Na2CO3。A正确。
二、海水中的重要元素——氯1．氯及其化合物的“价—类二维图”
2．氯水性质的多重性(1)氯水中的反应Cl2＋H2O===H＋＋Cl－＋HClO2HClO===2H＋＋2Cl－＋O2↑(光照加快分解)所以，保存氯水要密闭、放在冷暗处、棕色瓶中。但氯水不宜长期存放，最好是现用现配，因为次氯酸不见光也缓慢分解。(2)氯水的成分新制氯水：分子有Cl2、HClO、H2O三种，溶质分子中以Cl2
为主；离子有H＋、Cl－、ClO－、OH－(少量)四种。长期放置的氯水，由于HClO分解，Cl2全部反应，氯水最终变为稀盐酸。(3)氯水的性质①表现Cl2的性质氯水中含有Cl2，所以氯水呈黄绿色，由于Cl2具有强氧化性，当向氯水中加入强还原性物质时，便可与Cl2发生氧化还原反应。如：氯水能使湿润的淀粉­KI试纸变蓝(用于对Cl2收集的验满)，能与Na2SO3、FeBr2等发生氧化还原反应：。
Na2SO3＋Cl2＋H2O===Na2SO4＋2HCl，2FeBr2＋3Cl2(足量)===2FeCl3＋2Br2②表现HClO的强氧化性氯水中含有HClO，HClO具有强氧化性，能杀死水里的病菌，故常用氯气给自来水杀菌、消毒。另外HClO还可将色素氧化而使其褪色，故氯水常用于漂白。③表现H＋的性质 氯水中含有H＋，所以氯水具有H＋的性质，如氯水能与镁粉 反应放出氢气；能与CaCO3反应放出CO2。
④具有Cl－的性质氯水中加入硝酸银溶液反应生成白色沉淀。反应的离子方程式：Ag＋＋Cl－===AgCl↓。
例3 下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中，正确的是(　　)A．氯气的水溶液可以导电，说明氯气是电解质B．漂白粉和明矾都常用于自来水的处理，二者的作用原理是 相同的C．氯气可以使湿润的有色布条褪色，但实际起漂白作用的物 质是次氯酸D．氯水中加入有色布条，布条褪色，说明溶液中有Cl2存在
【解析】电解质必须是化合物，Cl2是单质，A不正确；漂白粉是利用HClO的强氧化性杀菌消毒，而明矾是利用Al3＋和水反应生成Al(OH)3胶体吸附杂质而净水，B不正确；有色布条褪色只能说明存在HClO，D不正确。
例4现有A、B、C、D四种气体，A是密度最小的气体；B呈黄绿色A可以在B中安静地燃烧，发出苍白色的火焰并生成D；把无色无刺激性气味的C气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊。A与B反应：___________________________。B与水反应：__________________________。B与NaOH溶液反应：_____________________________________(3)若气体B泄漏而在场人员没有防毒面具，可以用浸有一定浓度的某种物质的水溶液的毛巾捂住口鼻，下列选项中最适宜采用
Cl2＋H2O===HCl＋HClO
Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O
的物质是______。 A．NaOH　　　B．Na2O2　　　C．Na2CO3 【解析】(1)A是密度最小的气体，则A为H2，B呈黄绿色，则B为Cl2，A可以在B中安静地燃烧，发出苍白色的火焰并生成D，则D为HCl，把无色无刺激性气味的C气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊，则C为CO2。(3)NaOH虽然能和氯气反应生成无毒物质，但NaOH具有强腐蚀性，A项不合适；Na2O2溶于水生成的NaOH具有强腐蚀性，B项不合适；Na2CO3溶液能吸收Cl2，且Na2CO3溶液碱性较弱，不会对人体造成伤害，C项合适
1．下列解释实验现象的化学(或离子)方程式正确的是(　　)A．切开的金属Na露置于空气中，光亮表面逐渐变暗： 2Na＋O2===Na2O2B．除去碳酸钠固体中的少量碳酸氢钠杂质： 2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2OC．Na2O2在空气中久置最终会转变为NaOH： 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀 2HCO－3＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋CO2－3＋2H2O
2．CO与H2的混合气体3 g，在150 ℃时和足量的氧气燃烧后， 将所得CO2和H2O通入足量的Na2O2中充分反应，Na2O2增重 的质量为(　　) A．1.5 g　　　　　　　B．3 g C．6 g D．无法计算
3．对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是(　　)A．只要参加反应的Na2O2的量一定，反应生成的氧气的量就 一定B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的 Na2O2的量就一定C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质 的量就一定D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定
【解析】根据Na2O2与CO2、H2O(g)反应的化学方程式，可知两个反应中Na2O2与O2的物质的量之比都为2∶1，A正确；两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)～O2，2Na2O2～2CO2～O2，只要CO2和H2O(g)的总物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量和转移的电子数就一定，B、C正确；根据反应的化学方程式知，CO2、H2O与Na2O2反应时，固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量，所以当物质的量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时，固体增加的质量大，当H2O所占的比例大时，固体所增加的质量较小，D错误。
4．氯可形成多种含氧酸盐，广泛应用于杀菌、消毒及化工领 域。实验室中利用如图装置(部分装置省略)制备KClO3和 NaClO，探究其氧化还原性质。
回答下列问题：(1)盛放MnO2粉末的仪器名称是_____________，a中的试剂为_______________。(2)b中采用的加热方式是____________，c中化学反应的离子方程式是_________________________________，采用冰水浴冷却的目的是_______________________。(3)d的作用是_______________，可选用试剂_______(填字母)A．Na2S B．NaClC．Ca(OH)2 D．H2SO4
Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O
(4)反应结束后，取出b中试管，经冷却结晶，_________，__________________，干燥，得到KClO3晶体。(5)取少量KClO3和NaClO溶液分别置于1号和2号试管中，滴加中性KI溶液。1号试管溶液颜色不变；2号试管溶液变为棕色，加入CCl4振荡，静置后CCl4层显______色。可知该条件下KClO3的氧化能力________(填“大于”或“小于”)NaClO。
【解析】(1)根据盛放MnO2粉末的仪器结构可知，该仪器为圆底烧瓶；a中盛放饱和食盐水除去氯气中混有的HCl气体。(2)根据装置图可知盛有KOH溶液的试管放在盛有水的大烧杯中加热，该加热方式为水浴加热；c中氯气与NaOH溶液发生反应生成氯化钠和次氯酸钠，离子方程式为Cl2＋2OH－===ClO－＋Cl－＋H2O；根据氯气与KOH溶液的反应可知，加热条件下氯气可以和强碱溶液反应生成氯酸盐，所以冰水浴的目的是避免生成NaClO3。(3)氯气有毒，所以d装置的作用是吸收尾气(Cl2)；Na2S可以将氯气还原成氯离子，可以吸收氯
气，故A正确；氯气在NaCl溶液中溶解度很小，无法吸收氯气，故B不正确；氯气可以和Ca(OH)2溶液或浊液反应生成氯化钙和次氯酸钙，故C正确；氯气与硫酸不反应，且硫酸溶液中存在大量氢离子，会降低氯气的溶解度，故D不正确。(4)b中试管中为KClO3和KCl的混合溶液，KClO3的溶解度受温度影响更大，所以将试管b中混合溶液冷却结晶、过滤、少量(冷)水洗涤、干燥，得到KClO3晶体。(5)1号试管溶液颜色不变，2号试管溶液变为棕色，说明1号试管中氯酸钾没有将碘离子氧化，2号试管中次氯酸钠将碘离子氧化成碘单质，即该
条件下KClO3的氧化能力小于NaClO；碘单质更易溶于CCl4，所以加入CCl4振荡，静置后CCl4层显紫色。
5．洪灾过后，饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]中制取漂白粉，化学方程式为_____________________________________________。 (2)漂白粉的有效成分是______________(填化学式)。 (3)漂白粉溶于水后，受空气中CO2的作用，即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸，发生反应的离子方程式为_________________________________________________。 (4)瓶装漂白粉久置于空气中呈稀粥状而失效。试用化学方程　　
2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
Ca2＋＋2ClO－＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
式表示漂白粉在空气中易失效的原因：______________________________________________________________________。(5)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应：Ca(ClO)2＋4HCl(浓)===CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中，可能含有的杂质气体是______(填字母)。 ①CO2　②HCl　③H2O　④H2 A．①②③ B．②③④ C．只有②③ D．只有①④
Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，
2HClO===2HCl＋O2↑
【解析】(1)工业制取漂白粉的反应为2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。(2)漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2，而能起漂白作用的是Ca(ClO)2，所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。(3)(4)漂白粉溶于水后与CO2反应的化学方程式为Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有强氧化性，有漂白、杀菌消毒的作用。若漂白粉久置于空气中，Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O会发生上述反应，且生成的HClO会分解：2HClO===2HCl＋O2↑，从而使漂白粉失效。(5)由以上分析可知，贮存很久的漂
白粉中可能会含有CaCO3，与浓盐酸反应时会有CO2气体产生，而反应过程中产生的水蒸气及浓盐酸中挥发出的氯化氢也会随Cl2逸出。
6．用氯气对饮用水消毒会使水中的有机物发生氯代反应，生成含氯有机化合物，对人体有害，而二氧化氯(ClO2)是一种高效消毒剂，是国际上公认为安全、无毒的绿色消毒剂。(1)在ClO2中，氯元素的化合价是_______价。 (2)欧洲一些国家用NaClO3氧化浓盐酸来制取ClO2，同时有Cl2生成，且Cl2分子的数目为ClO2分子数目的一半。表示这一反应的化学方程式是___________________________________________________。
2NaClO3＋4HCl(浓)===2NaCl＋2ClO2↑＋Cl2↑＋2H2O
(3)我国广泛采用经干燥空气稀释的氯气通入填有固体亚氯酸钠(NaClO2)的柱内制得ClO2，这一反应的化学方程式是_________________________________，和欧洲的方法相比，我国这一方法的主要优点是___________________________。
2NaClO2＋Cl2===2NaCl＋2ClO2
副产物少，原料利用率高