高中化學一輪復習 第1章 認識化學科學課件（打包5套）魯教版.zip,高中化學一輪復習,第1章,認識化學科學課件打包5套魯教版,高中化學,一輪,復習,認識,化學,科學,課件,打包,魯教版 第1章 認識化學科學 [循著圖示·想一想] [特色特性·記一記] 1．特殊的顏色：Na2O2——淡黃色固體 2．特殊的存放：Na、K保存在煤油中，Li保存在石蠟中 3．必記五反應： (1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (4)Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ (5)Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 考點一 [記牢主干知識] 1．物理性質 (1)軟——質軟，硬度小。 (2)亮——銀白色，有金屬光澤。 (3)輕——密度比水小，比煤油大。 (4)低——熔點低。 (5)導——可導電、導熱。 2．從鈉的原子結構認識鈉的化學性質——還原性 (1)與非金屬單質反應 ①與O2反應 常溫 加熱 現象 鈉的表面變暗 先熔化成小球，片刻后劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，生成淡黃色固體 方程式 4Na＋O22Na2O 2Na＋O2Na2O2 轉移電子 1 mol Na參加反應時轉移1 mol e－ ②與Cl2反應的化學方程式：2Na＋Cl22NaCl。 ③與S反應的化學方程式：2Na＋SNa2S。 (2)與水反應 ①離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 ②與滴加酚酞的水反應的現象與解釋： (3)與鹽酸反應 離子方程式為2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 3．鈉的制備與保存 (1)制備：電解熔融氯化鈉，化學方程式為2NaCl2Na＋Cl2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蠟油或煤油中。 4．鈉的用途 (1)制取Na2O2等化合物。 (2)鈉鉀合金(液態(tài))可用于原子反應堆的導熱劑。 (3)作強還原劑，將某些稀有金屬從它們的鹵化物中還原出來，如4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。 (4)用作電光源，制作高壓鈉燈。 5．焰色反應 定義 很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特殊的顏色，這在化學上叫作焰色反應屬于元素的物理性質 火焰顏色 Na：黃色，K：紫色(觀察時要透過藍色鈷玻璃) [練通基礎小題] 一、基礎知識全面練 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物，23 g鈉充分燃燒時轉移電子數為NA(√) (2)將鈉塊放入水中，產生氣體的方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(√) (3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化(×) (4)鈉與CuSO4溶液的反應：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(×) (5)1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA個電子(×) (6)鈉與足量O2反應生成Na2O，隨著溫度的升高，生成Na2O的速率逐漸加快(×) (7)鈉與水反應的離子方程式為2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(√) 2．金屬鈉著火能否用水、泡沫滅火器滅火？如不能，正確滅火方式如何？ 提示：不能，原因是Na能與水反應生成H2，Na2O2能與CO2反應生成O2；用干燥的沙土蓋滅。 二、?？碱}點分組練 題點(一)　鈉的性質 1．金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質外，還具有自己的特性。下列關于鈉的敘述中正確的是(　　) A．鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大 B．鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成淡黃色的Na2O　 C．在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰 D．金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火 解析：選C　A項，鈉可用小刀切割，硬度??；B項，鈉放置在空氣中，被緩慢氧化生成白色的Na2O；D項，鈉著火時生成Na2O2，泡沫滅火器釋放的泡沫中有CO2、H2O，CO2會與Na2O2反應生成O2，H2O會與Na反應生成H2，故金屬鈉著火時，不能用泡沫滅火器滅火。 2．金屬鈉分別與下列溶液反應時，既有沉淀析出，又有氣體逸出的是(　　) A．BaCl2溶液　　　　　　 　B．K2SO4溶液 C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液 解析：選C　因為是溶液中的反應，所以都有H2產生，NH4NO3溶液還產生NH3，CuSO4溶液還產生Cu(OH)2沉淀。 [探規(guī)尋律] 鈉與鹽溶液反應的思維流程 如：Na與MgSO4溶液的反應，先考慮Na與水反應，再考慮MgSO4與生成的NaOH溶液反應。 題點(二)　鈉的用途　焰色反應 3．下列關于金屬鈉的用途，說法正確的是(　　) A．應用最廣泛的金屬 B．導電性良好，常用作導線 C．冶煉金屬時，常用作還原劑 D．制造鋁合金、鐵合金 解析：選C　用途最廣泛的金屬是鐵，A錯；Na性質活潑，不宜作導線，也不宜用于鋁合金、鐵合金，B、D錯。 4．用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色，下列各判斷正確的是(　　) A．只含有Na＋ B．一定含有Na＋，可能含有K＋ C．既含有Na＋，又含有K＋ D．可能含有Na＋，可能還含有K＋ 解析：選B　Na元素的焰色為黃色，而K元素的焰色為紫色，而且黃色會干擾紫色，所以不能判斷是否含有K元素。 考點二 [基礎自主落實] 1．氧化鈉與過氧化鈉的比較 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 電子式 陰、陽離子個數比 1∶2 1∶2 是否為堿 性氧化物 是 不是 與H2O 反應 Na2O＋H2O=== 2NaOH 2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑ 與CO2 反應 Na2O＋CO2=== Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2 與鹽酸 反應 Na2O＋2HCl=== 2NaCl＋H2Os 2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋O2↑＋2H2O 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 主要用途 可制燒堿 漂白劑、消毒劑、供氧劑 2．Na2O2的強氧化性與還原性 從元素化合價角度分析Na2O2的性質 (1)強氧化性的五個表現 (2)遇KMnO4等強氧化劑時，表現出還原性，氧化產物為O2。 (3)遇CO2、H2O、H＋則發(fā)生自身的氧化還原反應。 小題熱身 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)氧化鈉、過氧化鈉均為堿性氧化物(×) (2)Na2O2溶于水產生O2的離子方程式為Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑(×) (3)Na2O2的電子式為 (×) (4)1 mol鈉與氧氣反應生成Na2O或Na2O2時，失去的電子數目均為NA(√) (5)Na2O2與H2O反應時，Na2O2既是還原劑又是氧化劑(√) (6)Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時間，最終產物是NaOH(×) (7)7.8 g Na2O2與足量的CO2反應，轉移電子的個數為0.2NA(×) 2.如圖所示，兩圓圈相交的陰影部分表示圓圈內物質相互發(fā)生的反應。鈉及其氧化物的物質的量均為0.1 mol，水的質量為100 g。 (1)反應③最多產生O2的物質的量為________ mol。 (2)反應①的離子方程式為_______________________________________________。 (3)①、②、③充分反應后，所得溶液中溶質的質量分數由大到小的順序為________________。 答案：(1)0.05　(2)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (3)③＝②>① [考向合作探究] 過氧化鈉的性質及應用 1．下列說法正確的是(　　) A．(2014·大綱卷)1 mol Na2O2固體中含離子總數為4NA B．(2014·新課標卷Ⅱ)二氧化碳通過Na2O2粉末反應后固體物質增重 C．(2013·江蘇高考)Na2O2溶于水產生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑ D．(2015·四川高考)標準狀況下，5.6 L CO2與足量Na2O2反應轉移的電子數為0.5NA 解析：選B　1 mol Na2O2固體中含離子總數為3NA，A錯誤；C項中氧原子不守恒，錯誤；5.6 L(0.25 mol)CO2與足量Na2O2反應轉移0.25NA個電子，D項錯誤。 2．(2016·阜陽模擬)過氧化鈉具有強氧化性，遇木炭、鋁粉等還原性物質時可燃燒。下列有關說法不正確的是(　　) A．Na2O2與CO2反應時，Na2O2是氧化劑，CO2是還原劑 B．1 mol過氧化鈉中陰離子數目為NA C．過氧化鈉與木炭、鋁粉反應時，過氧化鈉均表現出強氧化性 D．過氧化鈉與二氧化硫反應時可生成硫酸鈉 解析：選A　過氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和氧氣，反應中過氧化鈉既是氧化劑也是還原劑，故A錯誤；過氧化鈉電子式為 ，1 mol過氧化鈉中陰離子數目為NA，故B正確；過氧化鈉具有強氧化性，鋁、碳具有還原性，故C正確；過氧化鈉具有氧化性，二氧化硫具有還原性，過氧化鈉與二氧化硫反應時可生成硫酸鈉Na2O2＋SO2===Na2SO4，故D正確。 過氧化鈉與水、CO2反應的定量分析 3．200 ℃時，11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后固體質量增加了3.6 g，則原混合氣體的總物質的量是(　　) A．0.125 mol　　　　　　 　B．0.25 mol C．0.5 mol D．1 mol 解析：選C　根據質量守恒定律可知，生成O2的質量為11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，根據Na2O2與H2O(g)、CO2反應的物質的量的關系可知CO2和H2O(g)的物質的量之和為0.25 mol×2＝0.5 mol。 4．(2016·九江模擬)一定溫度下，m g下列物質在足量的氧氣中充分燃燒后，產物與足量的過氧化鈉充分反應，過氧化鈉增加了n g，且n>m，符合此要求的物質是(　　) ①H2　②CO　③CO和H2的混合物?、蹾COOCH3　⑤CH3CHO A．⑤ B．①② C．①②③④ D．①②③④⑤ 解析：選A　這些物質完全燃燒后生成CO2或H2O或二者都有，2H2＋O22H2O、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2CO＋O22CO2、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根據反應方程式可知，過氧化鈉增加的質量即為H2、CO的質量，因此只要是CO或H2或它們的混合氣體或化學組成符合(CO)m·(H2)n增加質量為m g，不符合題意，①、②、③、④符合(CO)m·(H2)n的形式；⑤可寫成CO·(H2)2·C形式，燃燒后的產物與Na2O2充分反應，增加的質量大于m g，故A符合題意。 [探規(guī)尋律] Na2O2與H2O、CO2的反應規(guī)律 電子轉 移關系 當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量關系為2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 氣體體積 變化關系 若CO2、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量是原氣體體積的，等于生成氧氣的量，ΔV＝V(O2)＝V 固體質量 變化關系 CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O) 對應學生用書P99 以“鈉及鈉的化合物間的轉化”為載體串聯鈉元素單質及其化合物知識 高考載體(2009·北京高考T12改編) 　　由短周期元素組成的中學常見的含鈉元素的物質A、B、C、D，存在如圖轉化關系(部分生成物和反應條件已略去)。 [知識串聯設計] (1)若A為金屬鈉，則E為________，A與水反應的離子方程式為_____________________。 (2)若A為過氧化鈉，則E為________，A與CO2反應的化學方程式為________________________________________________________________________， A與水反應的離子方程式為_________________________________________________。 (3)過氧化鈉是堿性氧化物嗎？________。過氧化鈉的電子式為______，過氧化鈉中陰、陽離子個數比是________。 (4)A不論是Na還是Na2O2，依據轉化關系判斷物質B是____________。 (5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同時，所得的產物相同嗎？________。試分別寫出少量CO2和足量CO2時反應的離子方程式：___________________________， ________________________________________________________________________。 答案：(1)H2　2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ (2)O2　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ (3)不是　 (4)NaOH (5)不相同　足量CO2時：OH－＋CO2===HCO 少量CO2時：2OH－＋CO2===CO＋H2O 1．(2016·唐山模擬)下列說法不正確的是(　　) A．Na2O2用作呼吸面具的供氧劑 B．金屬鈉燃燒時生成淡黃色Na2O C．乙醇可與金屬鈉反應放出氫氣 D．金屬鈉著火時，用細沙覆蓋滅火 解析：選B　鈉在空氣中燃燒生成淡黃色的Na2O2。 2．(2016·杭州模擬)等質量的鈉進行下列實驗，其中生成氫氣最多的是(　　) A．將鈉投入到足量水中 B．將鈉用鋁箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中 C．將鈉放入足量稀硫酸中 D．將鈉放入足量稀鹽酸中 解析：選B　將等質量的鈉投入到水、稀硫酸或稀鹽酸中，放出的氫氣的量相等；將鈉用鋁箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是鈉與水反應生成NaOH和氫氣，鋁與NaOH溶液反應生成氫氣，則B項生成氫氣最多。 3．利用焰色反應，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說法中正確的是(　　) A．非金屬單質燃燒時火焰均為無色 B．NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同 C．焰色反應均應透過藍色的鈷玻璃觀察 D．只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色 解析：選B　A項，某些非金屬單質燃燒時火焰也有顏色，例如H2燃燒產生淡藍色火焰，S在空氣中燃燒產生淡藍色火焰，在純氧中燃燒產生藍紫色火焰，錯誤；B項，焰色反應為金屬元素的性質，與元素的存在形式(化合態(tài)或游離態(tài))無關，同種金屬元素的焰色反應相同，正確；C項，只有觀察鉀元素的焰色反應時須透過藍色鈷玻璃，錯誤；D項，焰色反應是元素的性質，而不是單質的性質，錯誤。 4．如圖所示，若錐形瓶內是水，分液漏斗內的液體也是水，向燒杯內滴加水時，發(fā)現U形管內液體慢慢右移，恢復到原溫度后液面左邊與右邊基本相平，則燒杯內的物質是(　　) A．過氧化鈉　　　　 　B．氧化鈉 C．鈉 D．鉀 解析：選B　Na2O2、Na、K與水反應均會有氣體生成，均會使U形管內液面左邊低于右邊，A、C、D錯誤；Na2O與水反應放熱但沒有氣體生成，則U形管內液體慢慢右移，但恢復到原溫度后又使U形管內兩液面相平。 5．(2016·黑河模擬)將0.05 mol Na分別投入到盛有100 mL 水、100 mL 鹽酸、100 mL 硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中，下列有關說法錯誤的是(　　) A．三個燒杯中一定均會發(fā)生的離子反應有：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應，相比而言，X燒杯中的反應平緩些 C．Z燒杯中一定會有沉淀生成，但沉淀不是單質銅 D．三個燒杯中置換生成氣體的物質的量一定相同 解析：選A　鈉投入溶液中，發(fā)生的反應實質是鈉與酸或者水電離產生的氫離子的反應，鈉與鹽酸反應的實質為2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故A錯誤；鹽酸為酸、硫酸銅為強酸弱堿鹽水解顯酸性，所以X、Y、Z三種溶液中，氫離子濃度由大到小的順序為Y、Z、X，氫離子濃度越大，反應越劇烈，水中氫離子濃度最小，所以反應最緩和，故B正確；鈉與硫酸銅溶液反應，方程式為2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4，故C正確；依據得失電子守恒，可知相同量的鈉失去電子數相同，生成氫氣的量相同，故D正確。 6．用如圖所示實驗裝置進行相關實驗探究，其中裝置不合理的是(　　) A．鑒別純堿與小蘇打 B．證明Na2O2與水反應放熱 C．證明Cl2能與燒堿溶液反應 D．探究鈉與Cl2反應 解析：選A　加熱固體時，試管口不能向上傾斜，A項設計錯誤；B項中脫脂棉燃燒，能表明Na2O2與水反應放熱；C項中氣球變大，Cl2能被NaOH溶液吸收；D項能進行Na與Cl2反應。 7．下列有關鈉及其化合物的敘述正確的是(　　) A．Na2O2晶體中的陰離子與陽離子的物質的量之比為1∶1 B．9.2 g金屬鈉投入到足量的重水中，則產生的氣體中含有0.4 mol電子 C．鈉在化學反應中常常失去電子被氧化，作氧化劑，故Na＋具有強氧化性 D．鈉、鉀是低熔點的輕金屬，所以鈉鉀合金在常溫時柔軟似蠟 解析：選B　過氧化鈉中陰、陽離子分別是O和Na＋，所以過氧化鈉晶體中的陰離子與陽離子的物質的量之比為1∶2，A項錯誤；9.2 g鈉的物質的量為0.4 mol,0.4 mol鈉和足量重水反應生成0.2 mol重氫，每個重氫分子中含有2個電子，所以產生的氣體中含有0.2 mol×2＝0.4 mol電子，B項正確；在化學反應中鈉常常失去電子被氧化，作還原劑，Na＋具有弱氧化性，C項錯誤；鈉鉀合金在常溫時呈液態(tài)，可用作原子反應堆的導熱劑，D項錯誤。 8.(2016·河南十校聯考)X、Y、Z、W四種物質的轉化關系如圖所示。下列組合中不符合該關系的是(　　) A B C D X HCl Na2O2 Na2CO3 SO2 Y FeCl2 NaOH CO2 Na2SO3 Z Cl2 Na2CO3 CaCO3 H2SO4 W FeCl3 NaHCO3 Ca(HCO3)2 NaHSO3 解析：選B　由題圖分析可知，X能轉化為Y和Z，Y和Z能發(fā)生反應生成W，B項中NaOH和Na2CO3不反應，不符合題意。 9．下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是(　　) 選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷 A 切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮的表面逐漸變暗，生成Na2O2 Na2O2中陰陽離子個數比為1∶1 Ⅰ對，Ⅱ錯，無 B 向Na2O2的水溶液中滴入酚酞變紅色 Na2O2與水反應生成氫氧化鈉 Ⅰ對，Ⅱ錯，無 C 金屬鈉保存在煤油中，以隔絕空氣 常溫下，金屬鈉在空氣中會生成過氧化鈉 Ⅰ對，Ⅱ對，有 D 過氧化鈉可用于航天員的供氧劑 Na2O2能和CO2、H2O反應生成O2 Ⅰ對，Ⅱ對，有 解析：選D　A項錯誤，金屬Na在空氣中逐漸變暗，因生成Na2O，Na2O2中陰陽離子個數比為1∶2。B項錯誤，Na2O2與水反應生成NaOH，使酚酞變紅，但又迅速將其氧化漂白而退色。C項錯誤，鈉在空氣中生成的氧化物為氧化鈉，金屬鈉保存在煤油中，是為了隔絕氧氣和水蒸氣。D項正確，過氧化鈉可以消耗CO2、H2O，產生O2，因此可用作航天員的供氧劑。 10．(2016·東城模擬)某同學對Na2O2與CO2反應后所得固體進行研究，下列實驗方案中，不能測得固體中Na2CO3的質量分數的是(　　) A．取a g混合物與足量稀鹽酸充分反應，將反應后溶液加熱蒸干、灼燒，得到b g固體 B．取a g混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b g C．取a g混合物與足量BaCl2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得到bg固體 D．取a g混合物與足量水反應，加熱，使氣體完全逸出，冷卻至室溫后測得氣體體積為V L(已換算為標準狀況) 解析：選B　A項，Na2CO3、Na2O2都可與鹽酸反應生成NaCl，根據混合物和生成的NaCl的質量可求得Na2CO3的質量分數；B項，混合物與硫酸充分反應后逸出的氣體中除了有CO2外，還有H2O(g)(還可能有O2，但O2不能被堿石灰吸收，不影響實驗結果)，二者都能被堿石灰吸收，堿石灰增加的質量并不完全是CO2的質量；C項，Na2CO3能與BaCl2溶液反應生成BaCO3沉淀，根據BaCO3的質量可求得Na2CO3的質量，進而求得Na2CO3的質量分數；D項，Na2O2與水反應產生O2，根據O2的體積可求得Na2O2的質量，進而得出Na2CO3的質量分數。 11．某銀白色金屬單質A在空氣中加熱燃燒時發(fā)出黃色火焰，得到淡黃色固體B，A露置在空氣中足夠長時間變?yōu)镃，B和酸性氣體D能生成C，A和B都能與水生成E，E和D也能生成C。回答下列問題： (1)寫出下列物質的化學式：C________，D________，E________?！? (2)寫出下列反應的化學方程式： ①A→B：___________________________________________________________。 ②B→C：__________________________________________________________。 (3)寫出下列反應的離子方程式： ①A＋H2O→E：_______________________________________________________。 ②Cl2＋E溶液：________________________________________________________。 (4)標準狀況下，11.2 L Cl2與足量E溶液充分反應，轉移電子數為________。 解析：據題意可知A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為CO2，E為NaOH。Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，可知0.5 mol Cl2參加反應時，轉移0.5NA個電子。 答案：(1)Na2CO3　CO2　NaOH (2)①2Na＋O2Na2O2 ②2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (3)①2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ ②Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O (4)0.5NA或3.01×1023 12．現有一定量含有Na2O雜質的Na2O2試樣，用下圖的實驗裝置測定Na2O2試樣的純度。(可供選用的反應物只有CaCO3固體、6 mol·L－1鹽酸、6 mol·L－1硫酸和蒸餾水) 回答下列問題： (1)裝置A中液體試劑選用_______________________________________________。 (2)裝置B的作用是______________________________________________________。 裝置E中堿石灰的作用是________________________________________________。 (3)裝置D中發(fā)生反應的化學方程式是______________________________________ ________________________________________________________________________。 (4)若開始時測得樣品的質量為2.0 g，反應結束后測得氣體體積為224 mL(標準狀況)，則Na2O2試樣的純度為________。 解析：根據實驗目的和實驗裝置分析可知，裝置A用于制備CO2：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O，裝置B用于除去CO2中混有的HCl雜質，裝置C用于除去CO2中混有的水；裝置D用于Na2O2與CO2反應生成O2；裝置E用于吸收多余的CO2；裝置F、G用于測量O2的體積。 n(O2)＝＝0.01 mol， 則n(Na2O2)＝2n(O2)＝0.02 mol，m(Na2O2)＝78 g·mol－1×0.02 mol＝1.56 g。 故Na2O2的純度為×100%＝78%。 答案：(1)6 mol·L－1鹽酸 (2)除去氣體中的HCl　吸收裝置D中反應剩余的CO2 (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3 (4)78% 13．某小組通過實驗研究Na2O2與水的反應。 操作 現象 向盛有4 g Na2O2的燒杯中加入50 mL蒸餾水得到溶液a 劇烈反應，產生能使帶火星木條復燃的氣體 取5 mL溶液a于試管中，滴入兩滴酚酞 ⅰ.溶液變紅 ⅱ.10分鐘后溶液顏色明顯變淺，稍后，溶液變?yōu)闊o色 (1)Na2O2與水反應的化學方程式：_______________________________________。 (2)ⅱ中溶液退色可能是溶液a中存在較多的H2O2與酚酞發(fā)生了反應。 Ⅰ.甲同學通過實驗證實了H2O2的存在：取少量溶液a，加入試劑__________(填化學式)，有氣體產生。 Ⅱ.乙同學查閱資料獲悉：用KMnO4可以測定H2O2的含量：取15.00 mL溶液a，用稀H2SO4酸化，逐滴加入0.003 mol·L－1 KMnO4溶液，產生氣體，溶液退色速率開始較慢后變快，至終點時共消耗20.00 mL KMnO4溶液。 ①請配平：MnO＋H2O2＋______===Mn2＋＋O2↑＋H2O； ②溶液a中c(H2O2)＝________ mol·L－1； ③溶液退色速率開始較慢后變快的原因可能是______________________________。 (3)為探究現象ⅱ產生的原因，同學們繼續(xù)進行了如下實驗： Ⅲ.向H2O2溶液中滴入兩滴酚酞，振蕩，加入5滴0.1 mol·L－1 NaOH溶液，溶液變紅又迅速變無色且產生氣體，10分鐘后溶液變無色。 Ⅳ.向0.1 mol·L－1 NaOH溶液中滴入兩滴酚酞，振蕩，溶液變紅，10分鐘后溶液顏色無明顯變化；向該溶液中通入O2，溶液顏色無明顯變化。 ①從實驗Ⅲ和Ⅳ中，可得出的結論是______________________________________； ②同學們進一步通過實驗證實了溶液a中滴入酚酞后，H2O2與酚酞發(fā)生了化學反應。實驗方案是：取少量溶液a于試管中，______________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根據實驗現象產生能使帶火星木條復燃的氣體說明有氧氣產生，溶液變紅說明有堿生成，據此寫化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑； (2)Ⅰ.能使H2O2產生氣體通常用MnO2作催化劑； Ⅱ.①KMnO4與H2O2反應，有氣體產生，說明有氧氣，溶液退色說明KMnO4被還原，再根據電子得失守恒和電荷守恒可寫出離子方程式為2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O； ②根據KMnO4與H2O2反應的離子方程式可知關系式為 2MnO　　　　～　　　　5H2O2 2 mol　　　　　　　　　 　5 mol 0．003 mol·L－1×0.02 L　n(H2O2) n(H2O2)＝1.5×10－4 mol c(H2O2)＝＝0.01 mol·L－1； ③一般情況下在開始時反應物濃度較大，反應速率應當較快，但現在是溶液退色速率開始較慢后變快，則可能是產生新的物質，且此物質對反應有催化作用，從而加快了反應速率，根據離子反應2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O，可知，起催化作用的產物為Mn2＋； (3)①分析對比實驗Ⅲ和Ⅳ，可知在Ⅲ中有H2O2溶液而Ⅱ中有氧氣，其他物質相同，而現象出現了差異，就說明Ⅲ中溶液變紅又迅速變無色是因H2O2而不是氧氣；②要進一步驗證溶液a中滴入酚酞后，H2O2與酚 酞發(fā)生了化學反應，可以與(3)中的Ⅲ再對比，即可以先將H2O2分解掉，再看顏色變化情況，就可說明問題了。 答案：(1)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)Ⅰ.MnO2?、?①2　5　6H＋　2　5　8 ②0.01?、鄯磻傻腗n2＋作催化劑 (3)①堿性條件下，H2O2能與酚酞反應而O2不能　②加入MnO2，充分反應后，向上層清液中滴入2滴酚酞后變紅，10分鐘后，溶液顏色無明顯變化 [循著圖示·想一想] [特色特性·記一記] 1．特殊的顏色：Cl2——黃綠色氣體 2．特殊的成分：新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四離子(Cl－、ClO－、H＋、OH－) 3．Cl2實驗室制法五裝置：①發(fā)生；②凈化；③干燥；④收集；⑤尾氣處理 4．必記五反應： (1)Cl2＋H2OHCl＋HClO (2)2Cl2＋2Ca(OH)2=== CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O (3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO (4)Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl (5)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 考點一 [基礎自主落實] 1．氯氣的物理性質 顏色 氣味 毒性 密度 特性 黃綠色 強烈刺激性氣味 有毒 比空氣大 易液化 [注意]　聞氯氣氣味的方法是用手在瓶口輕輕扇動，使極少量的Cl2飄進鼻孔。 2．從氯的原子結構認識氯氣的化學性質——氧化性 (1)與金屬反應：與變價金屬反應生成高價金屬氯化物。 ①與鐵反應：2Fe＋3Cl22FeCl3。 ②與銅反應：Cu＋Cl2CuCl2。 (2)與非金屬反應 與H2反應：H2＋Cl22HCl。 (3)與還原性無機化合物反應 ①與碘化鉀溶液反應：Cl2＋2KI===2KCl＋I2。 ②與SO2水溶液反應：Cl2＋SO2＋2H2O===H2SO4＋2HCl。 ③與FeCl2溶液反應：2FeCl2＋Cl2===2FeCl3。 3．從化合價的角度認識Cl2的化學性質——歧化反應 氯氣與水或堿反應，氯素的化合價既有升高又有降低，因而氯氣既表現氧化性又表現還原性。 (1)與水反應 氯氣與水反應的化學方程式：Cl2＋H2OHCl＋HClO。 (2)與堿(NaOH)反應 反應的化學方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。 4．次氯酸 (1)不穩(wěn)定性：次氯酸分解反應的化學方程式為2HClO2HCl＋O2↑。氯水須現用現配，保存在棕色瓶，置于冷暗處。 (2)強氧化性 ①能將有色物質氧化為無色物質，作漂白劑。 ②殺菌、消毒。 (3)弱酸性 向NaClO溶液中通入少量CO2，化學方程式為2NaClO＋CO2＋H2O===Na2CO3＋2HClO。 5．次氯酸鹽 (1)漂白液 (2)漂白粉 ①成分：漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2、CaCl2，其中有效成分是Ca(ClO)2。 ②制備原理：化學方程式為2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。 ③漂白原理：化學方程式為Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO。 小題熱身 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)氯氣的水溶液可以導電，說明氯氣是電解質(×) (2)新制取的漂白粉是純凈物(×) (3)Cl2通入水中的離子方程式為Cl2＋H2O===2H＋＋Cl－＋ClO－(×) (4)用pH試紙測定氯水的pH為4(×) (5)Cl2具有很強的氧化性，在化學反應中只能作氧化劑(×) (6)過量的鐵與氯氣在一定條件下反應生成FeCl2(×) (7)次氯酸是酸性比碳酸強的弱酸(×) (8)漂白粉和明礬都常用于自來水的處理，二者的作用原理是相同的(×) 2．漂白粉和明礬都用于自來水的處理，二者有何不同？ 提示：漂白粉是利用其氧化性殺菌消毒，明礬凈水是利用Al3＋水解產生的Al(OH)3膠體吸附水中的固體懸浮物。 [考向合作探究] 氯氣的性質及應用 1．氯氣是一種化學性質很活潑的非金屬單質，它具有較強的氧化性，下列敘述中不正確的是(　　) A．紅熱的銅絲在氯氣里劇烈燃燒，生成棕黃色的煙 B．通常狀況下，干燥的氯氣能和Fe反應 C．純凈的H2在Cl2中安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，集氣瓶瓶口呈現霧狀；光照H2和Cl2的混合氣體時，因迅速化合而爆炸 D．氯氣能與水反應生成HClO和HCl，久置氯水最終變?yōu)橄←}酸 解析：選B　Cl2與Fe反應需要點燃或加熱。 2．向下列溶液中通入氯氣，現象和結論描述正確的是(　　) A．品紅溶液：紅色退去，加熱該退色溶液，仍無色；氯氣具有漂白性 B．紫色石蕊溶液：先變紅，后退色；氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸 C．含酚酞的氫氧化鈉溶液：紅色退去；氯氣只作氧化劑 D．硫化鈉溶液：溶液變渾濁；氯氣只作還原劑 解析：選B　A項，氯氣與水反應生成的次氯酸具有漂白性，能使品紅溶液退色，且加熱已退色的溶液，溶液不會恢復原來的顏色，錯誤；B項，氯氣與水反應生成鹽酸和次氯酸，鹽酸使紫色石蕊溶液變紅，次氯酸具有漂白性，能使變紅的石蕊溶液退色，正確；C項，氯氣和NaOH溶液反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水，其中，氯氣既作氧化劑，又作還原劑，次氯酸鈉的漂白性和溶液堿性的減弱均會使溶液的紅色退去，錯誤；D項，Cl2＋Na2S===2NaCl＋S↓，溶液變渾濁，氯氣作氧化劑，錯誤。 氯水的成分與性質 3.(2016·寧德模擬)某同學在一pH試紙上滴幾滴新制的氯水，現象如圖所示，下列有關該實驗的說法中正確的是(　　) A．該實驗說明Cl2分子具有漂白性 B．該實驗說明H＋擴散速度比HClO分子快 C．將實驗后的pH試紙在酒精燈上微熱，試紙又恢復為原來的顏色 D．若用久置的氯水進行實驗，現象相同 解析：選B　HClO具有漂白性，Cl2無漂白性，A項錯誤。久置的氯水主要成分為稀鹽酸，無漂白性，D項錯誤。HClO的漂白持久、穩(wěn)定，實驗后的pH試紙加熱不會恢復原來的顏色，C項錯誤。 4．下列關于氯水的說法正確的是(　　) A．向氯水中通入少量二氧化硫，氯水的漂白性增強 B．氯水中加入NaCl固體，對溶液的pH無影響 C．常溫下，pH＝2的氯水中：c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)＝0.01 mol·L－1 D．向氯水中滴加少量NaHCO3溶液的離子反應方程式為Cl2＋2HCO===2CO2↑＋Cl－＋ClO－＋H2O 解析：選C　A項，氯水與二氧化硫反應生成無漂白性的物質，Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋SO＋2Cl－，漂白性減弱，錯誤；B項，加入NaCl固體，c(Cl－)增大，Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO平衡逆向移動，c(H＋)減小，溶液的pH增大，錯誤；C項，氯水的pH＝2，說明溶液中c(H＋)＝0.01 mol·L－1，根據電荷守恒，c(H＋)＝c(Cl－)＋c(ClO－)＋c(OH－)，正確；D項，HClO的酸性弱于H2CO3，正確的離子方程式為Cl2＋HCO===CO2↑＋Cl－＋HClO，錯誤。 [知能存儲] 氯水成分的實驗探究方法 新制氯水為淺黃綠色有刺激性氣味的液體，由多種成分組成決定了它具有多重性質，在與不同的試劑反應時，起作用的微粒不同。具體的探究過程見下表： 所加試劑 實驗現象 參與反應的微粒 離子方程式或解釋 AgNO3溶液 白色沉淀 Cl－ Cl－＋Ag＋===AgCl↓ Na2CO3固體 有氣泡產生 H＋ 2H＋＋CO=== CO2↑＋H2O 有色布條 布條顏色退去 HClO 發(fā)生氧化還原反應 SO2 黃綠色退去 Cl2 SO2＋Cl2＋2H2O=== 4H＋＋2Cl－＋SO 石蕊溶液 先變紅后退色 H＋、HClO 酸性和漂白性 次氯酸、次氯酸鹽的強氧化性 5．氯在飲用水處理中常用作殺菌劑，且HClO的殺菌能力比ClO－強。25 ℃時氯氣—氯水體系中存在以下平衡關系： Cl2(g)Cl2(aq)　　　　　K1＝10－1.2 Cl2(aq)＋H2OHClO＋H＋＋Cl－　　K2＝10－3.4 HClOH＋＋ClO－ 　　　　　　　Ka＝？ 其中Cl2(aq)、HClO和ClO－分別在三者中所占分數(α)隨pH變化的關系如圖所示。 下列表述正確的是(　　) A．Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－　K＝10－10.9 B．在氯處理水體系中，c(HClO)＋c(ClO－) ＝c(H＋)－c(OH－) C．用氯處理飲用水時，pH＝7.5時殺菌效果比pH＝6.5時差 D．氯處理飲用水時，在夏季的殺菌效果比在冬季好 解析：選C　Cl2(g)＋H2O2H＋＋ClO－＋Cl－，K＝K1×K2×Ka，由圖可得Ka＝10－7.5，故K值為10－12.1，A項錯誤；根據電荷守恒得，c(H＋)＝c(OH－)＋c(ClO－)＋c(Cl－)，而c(HClO)由于部分電離而不等于c(Cl－)，B項錯誤；已知HClO的殺菌能力比ClO－強，從圖中可知，c(HClO)在pH＝7.5時比在pH＝6.5時低，則殺菌效果較差，C項正確；夏季溫度高，氯的溶解能力變差，殺菌效果也變差，D項錯誤。 6．在淀粉-KI溶液中加入少量次氯酸鈉溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即變藍，在上述溶液中加入足量的亞硫酸鈉溶液，藍色逐漸消失。下列判斷不正確的是(　　) A．氧化性：ClO－＞I2＞SO C．次氯酸鈉可以與亞硫酸鈉大量共存 D．向氯水中加入亞硫酸鈉溶液，氯水退色 [知能存儲] 解析：選C　在酸性條件下發(fā)生反應：ClO－＋2H＋＋2I－===Cl－＋I2＋H2O，I2遇淀粉溶液變?yōu)樗{色，證明氧化性ClO－>I2；在溶液中加入足量的亞硫酸鈉溶液，藍色逐漸消失，是因為又發(fā)生了反應：I2＋H2O＋SO===2I－＋2H＋＋SO，證明氧化性I2>SO，所以微粒的氧化性：ClO－>I2>SO，A正確。漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，電離產生ClO－，由于氧化性ClO－>I2，所以漂白粉溶液可使淀粉KI試紙變藍，B正確。由于氧化性：ClO－>SO，所以當次氯酸鈉與亞硫酸鈉混合時，會發(fā)生反應：ClO－＋SO===Cl－＋SO，因此二者不能大量共存，C錯誤。在氯水中會發(fā)生反應產生次氯酸，Cl2＋H2OHCl＋HClO，由于氧化性ClO－＋SO===Cl－＋SO，所以向氯水中加入亞硫酸鈉溶液，會發(fā)生反應：ClO－＋SO===Cl－＋SO，使ClO－濃度減小，氯氣的溶解平衡正向移動，氯氣的濃度減小，故氯水會逐漸退色，D正確。 次氯酸鹽的強氧化性 ClO－不論是在酸性、堿性條件下都能跟亞鐵鹽、碘化物、硫化物、亞硫酸鹽等發(fā)生氧化還原反應，即ClO－與I－、Fe2＋、S2－、SO不論是在酸性環(huán)境還是在堿性環(huán)境中均不能大量共存。如漂白粉遇到亞硫酸鹽：Ca2＋＋ClO－＋SO===CaSO4↓＋Cl－。 考點二 [基礎自主落實] 1．氯氣的實驗室制備 2．驗滿方法 (1)將濕潤的淀粉碘化鉀試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即變藍，則證明已集滿。 (2)將濕潤的藍色石蕊試紙靠近盛Cl2的瓶口，觀察到試紙立即發(fā)生先變紅后退色的變化，則證明已集滿。 (3)實驗室制取Cl2時，常常根據氯氣的顏色判斷是否收集滿。 3．注意事項 (1)必須用濃鹽酸，稀鹽酸不反應。 (2)為了減少制得的Cl2中HCl的含量，加熱溫度不宜過高，以減少HCl揮發(fā)。 (3)實驗結束后，先使反應停止并排出殘留的Cl2，再拆卸裝置，避免污染空氣。 (4)尾氣吸收時，不能使用澄清的石灰水，因為石灰水濃度太小，吸收不完全。 小題熱身 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)制氯氣時，用飽和NaHCO3溶液和濃硫酸凈化氣體(×) (2)除去Cl2中少量HCl氣體的方法是將混合氣體依次通入盛有飽和食鹽水和濃H2SO4的洗氣瓶(√) (3)MnO2與濃鹽酸反應制Cl2的離子方程式：MnO2＋4HClMn2＋＋2Cl－＋Cl2↑＋2H2O(×) (4)氯氣在飽和食鹽水中的溶解度小于在純水中的溶解度(√) (5)實驗室用MnO2和稀鹽酸共熱制取少量氯氣(×) (6)用NaOH溶液吸收多余的Cl2時，導氣管不能伸到液面以下，原因是防止倒吸(×) 2．下圖是用KMnO4與濃鹽酸反應制取適量氯氣的簡易裝置。 裝置B、C、D的作用分別是： B________________________________________________________________________； C________________________________________________________________________； D________________________________________________________________________。 答案：向上排氣收集氯氣　安全作用，防止D中的液體倒吸進入集氣管B中　吸收尾氣，防止氯氣擴散到空氣中污染環(huán)境 3．實驗室用MnO2和濃鹽酸來制取氯氣，主要操作有： ①將蒸餾燒瓶固定在鐵架臺上；②把酒精燈放在鐵架臺上，根據酒精燈確定鐵圈的高度，固定好鐵圈，放好石棉網；③用藥匙向蒸餾燒瓶中加入MnO2，再向分液漏斗中加濃鹽酸，并將導管放入集氣瓶中；④檢查氣密性；⑤在蒸餾燒瓶上裝好分液漏斗，連接好導管。最好的實驗操作順序是__________。 答案：②①⑤④③ [考向合作探究] 氯氣是一種性質活潑的氣體，以氯氣的實驗室制備、性質探究為素材的實驗題目在高考實驗類試題中占有較大的比重。如2015年江蘇卷T19、福建卷T25、海南卷T17、重慶卷T9。解答此類試題需建立氣體制備與性質探究實驗的解題流程： [題組訓練] 1．下圖所示儀器可用于實驗室制備少量無水FeCl3，儀器連接順序正確的是(　　) A．a—b—c—d—e—f—g—h 　B．a—e—d—c—b—h—i—g C．a—d—e—c—b—h—i—g D．a—c—b—d—e—h—i—f 解析：選B　實驗室制取FeCl3的實驗流程為： ―→―→ 　 ?　　　　　　　　　? 　　 ―→―→ ?　　　　　?　　　　　　　? 濃H2SO4　　　 故儀器連接順序為a→e→d→c→b→h→i→g。 2．(2015·海南高考)工業(yè)上，向500～600 ℃的鐵屑中通入氯氣生產無水氯化鐵；向熾熱鐵屑中通入氯化氫生產無水氯化亞鐵?，F用如圖所示的裝置模擬上述過程進行實驗。 回答下列問題： (1)制取無水氯化鐵的實驗中，A中反應的化學方程式為_____________________ ________________________________________________________________________， 裝置B中加入的試劑是________。 (2)制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置A用來制取________。尾氣的成分是________。若仍用D的裝置進行尾氣處理，存在的問題是__________________________、________________________。 (3)若操作不當，制得的FeCl2會含有少量FeCl3，檢驗FeCl3常用的試劑是________。欲制得純凈的FeCl2，在實驗操作中應先________，再________。 解析：(1)制取無水氯化鐵的實驗中，A裝置為氯氣的制備裝置，發(fā)生的反應為二氧化錳和濃鹽酸共熱生成二氯化錳、氯氣和水，反應的化學方程式為MnO2＋4HCl(濃) MnCl2＋Cl2↑＋2H2O，裝置B的作用是除去氯氣中的水蒸氣，B中加入的試劑是濃硫酸。(2)根據題給信息知制取無水氯化亞鐵的實驗中，裝置A用來制取HCl；尾氣的成分是HCl和H2；若仍用D的裝置進行尾氣處理，氯化氫氣體極易溶于水，氫氣與氫氧化鈉溶液不反應，則存在的問題是發(fā)生倒吸、可燃性氣體H2不能被吸收。(3)檢驗FeCl3常用的試劑是KSCN溶液；欲制得純凈的FeCl2，應防止裝置中氧氣的干擾，在實驗操作中應先通入氯化氫，利用產生的氯化氫氣體排出裝置中的空氣，再點燃C處的酒精燈。 答案：(1)MnO2＋4HCl(濃)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O 濃硫酸 (2)HCl　HCl和H2　易發(fā)生倒吸　可燃性氣體H2不能被吸收 (3)KSCN溶液　通入氯化氫(趕盡裝置中的空氣) 點燃C處的酒精燈 [知能存儲] 謹記涉及氯氣制備與性質探究實驗的典型裝置 以“KClO的制備”為載體串聯氯元素單質及其化合物的相關知識 高考載體(2015·江蘇高考T19) 　　實驗室用下圖所示裝置制備KClO溶液 　　 [知識串聯設計] (1)裝置A中KMnO4與鹽酸反應生成MnCl2和Cl2，其離子方程式為________________________________________________________________________。 (2)將制備的Cl2通過裝置B可除去___________________________________(填化學式)。 (3)Cl2有毒，多余的Cl2可用KOH溶液吸收，反應的離子方程式為________________________________________________________________________。 (4)制備Cl2除了用本題的方法，實驗室常用MnO2與濃鹽酸混合共熱制取，寫出反應的離子方程式：__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (5)鐵與鹽酸、鐵與氯氣反應生成的產物中Fe元素的價態(tài)相同嗎？________________。分別寫出反應的化學方程式：_______________________________________________、 ______________________________。 (6)Cl2與KOH在較高溫度下反應生成KClO3。在不改變KOH溶液的濃度和體積的條件