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第1章 认识化学科学
[循着图示·想一想] [特色特性·记一记]
1．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体
2．特殊的存放：Na、K保存在煤油中，Li保存在石蜡中
3．必记五反应：
(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
考点一
[记牢主干知识]
1．物理性质
(1)软——质软，硬度小。
(2)亮——银白色，有金属光泽。
(3)轻——密度比水小，比煤油大。
(4)低——熔点低。
(5)导——可导电、导热。
2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性
(1)与非金属单质反应
①与O2反应
常温
加热
现象
钠的表面变暗
先熔化成小球，片刻后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
方程式
4Na＋O22Na2O
2Na＋O2Na2O2
转移电子
1 mol Na参加反应时转移1 mol e－
②与Cl2反应的化学方程式：2Na＋Cl22NaCl。
③与S反应的化学方程式：2Na＋SNa2S。
(2)与水反应
①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释：
(3)与盐酸反应
离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(4)与盐的反应
钠与CuSO4溶液反应 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4 +Cu(OH)2↓+H2 ↑
3．钠的制备与保存
(1)制备：电解熔融氯化钠，化学方程式为2NaCl2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。
(4)用作电光源，制作高压钠灯。
5．焰色反应
定义
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应属于元素的物理性质
火焰颜色
Na：黄色，K：紫色
考点二
[基础自主落实]
1．氧化钠与过氧化钠的比较
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱
性氧化物
是
不是
与H2O
反应
Na2O＋H2O===
2NaOH
2Na2O2＋2H2O===
4NaOH＋O2↑
与CO2
反应
Na2O＋CO2===
Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===
2Na2CO3＋O2
与盐酸
反应
Na2O＋2HCl===
2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===
4NaCl＋O2↑＋2H2O
稳定性
不稳定
较稳定
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
2．Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(1)强氧化性的五个表现
(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
[循着图示·想一想] [特色特性·记一记]
1．特殊的颜色：Cl2——黄绿色气体
2．特殊的成分：新制氯水中含三分子(Cl2、HClO、H2O)、四离子(Cl－、ClO－、H＋、OH－)
3．Cl2实验室制法五装置：①发生；②净化；③干燥；④收集；⑤尾气处理
4．必记四反应：
(1)Cl2＋H2OHCl＋HClO
(2)2Cl2＋2Ca(OH)2===
CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
(3)Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO (4)MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
考点一
[基础自主落实]
（一）氯气及其化合物的性质
1.氯气
（1）物性：黄绿色、有刺激性、能溶于水、比空气重、易液化、有毒（尾处：NaOH溶液）
（2）化性：
①与金属反应（与变价金属反应，均是金属氧化成高价态）
a.2Na＋Cl22NaCl（产生白烟）
b.Cu＋Cl2CuCl2（产生棕黄色的烟，溶于水得蓝色溶液）
c.2Fe＋3Cl22FeCl3（产生棕红色的烟，溶于水得黄色溶液）
注：常温下干燥的氯气或液氯不与铁反应，所以液氯通常储存在钢瓶中。
②与非金属反应
H2＋Cl22HCl（发出苍白色火焰，有白雾生成）——可用于工业制盐酸
H2＋Cl22HCl（会发生爆炸）——不可用于工业制盐酸
③与水反应：Cl2＋H2O = HCl＋HClO（离子方程式：Cl2＋H2O = H++Cl-＋HClO）
④与碱反应
Cl2＋2NaOH = NaCl＋NaClO＋H2O（实验室用于除去多余的氯气、工业制取“84”）
2Cl2＋2Ca(OH)2 = Ca(ClO)2＋CaCl2＋2H2O（用于制漂白粉）
⑤与某些还原性物质反应
a.2FeCl2＋Cl2 = 2FeCl3
b.2KI＋Cl2 = 2KCl + I2（使湿润的淀粉-KI试纸变蓝色，用于氯气的检验）
c.SO2＋Cl2＋2H2O = 2HCl + H2SO4（离子方程式：SO2＋Cl2＋H2O = 4H++2Cl-＋SO42-）
2.次氯酸
① 一元弱酸，比H2CO3弱
光
HClO的基本性质 ②不稳定，2HClO === 2HCl + O2↑
③ 强氧化性；
④漂白、杀菌能力，使色布、品红溶液等褪色，可用作自来水消毒。
3.漂白粉
（1）主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2
（2）漂白原理是：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO，产生的HClO具有漂白性和强氧化性，由于Ca(ClO)2能与空气中的CO2、H2O反应生成HClO且HClO见光易分解，所以漂白粉应密封保存。
（3）工业上常用氯气和石灰乳制取漂白粉2Cl2＋2Ca(OH)2=== CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
MnO2
发生装置 除杂装置 收集装置 尾气处理装置
浓盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
NaOH溶液
（4）溶液呈碱性，具有强氧化性。
（二）、氯气的制备
1.实验室
⑴反应原理
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
（离子方程式：MnO2+4H++2Cl-Mn2+ +Cl2↑+2H2O）
n(氧化剂)：n(还原剂)=1:2；浓变稀问题
⑵发生：固体+液体气体。
⑶净化：饱和食盐水或水洗（除去HCl）
⑷干燥：浓H2SO4
⑷收集：向上排空气法或排饱和食盐水法。
⑸验满的方法：用湿润的淀粉KI试纸或湿润的蓝色石蕊试纸。
⑹尾气处理装置：多余Cl2排放到空气中会造成环境污染，用强碱溶液（NaOH溶液）吸收。
（7）注意事项：①若没有浓盐酸时，可用浓硫酸和固体食盐代替；若没有MnO2时可用KMnO4代替，此时可不加热。另外KClO3、K2Cr2O7、Ca(ClO)2、PbO2等也可代替MnO2；②加热温度不宜过高，否则制得的Cl2中HCl气体杂质较多。③实验结束时，先使反应停止并排出残留的Cl2，再拆卸装置，避免污染空气。④尾气吸收时不能用澄清石灰水吸收。
2.工业：电解饱和食盐水。（离方程式：2Cl－＋2H2OCl2↑＋H2↑＋2OH－）
（三）、Cl-检验：1．所用试剂：AgNO3溶液和稀硝酸。 2．现象：白色沉淀
【难点透析】
1.氯水的性质：氯气溶于水得黄绿色的溶液----氯水。在氯水中有少部分氯分子与水反应，Cl2 + H2O = HCl + HClO (次氯酸)，大部分是以Cl2分子状态存在于水中。
参与反应的微粒
所加试剂
实验现象
离子方程式或解释
Cl－
AgNO3溶液
白色沉淀
Cl－＋Ag＋===AgCl↓
H＋
Na2CO3固体
有气泡产生
2H＋＋CO=== CO2↑＋H2O
HClO
有色布条
布条颜色褪去
发生氧化还原反应
Cl2
FeCl2溶液
溶液变棕黄色
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
Cl2、H2O
SO2
黄绿色褪去
SO2＋Cl2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
HClO、H＋
石蕊试液
先变红后褪色
酸性和漂白性
Cl2、H＋
镁粉
氯水的颜色褪去并有气泡产生
Mg＋Cl2===Mg2＋＋2Cl—
Mg＋2H＋===Mg2＋＋H2↑
2.液氯、新制氯水、久置氯水的比较
液氯
新制氯水
久置氯水
分类
纯净物
混合物
混合物
颜色
黄绿色
浅黄绿色
无色
性质
氧化性
酸性、氧化性、漂白性
酸性
粒子种类
Cl2
Cl2、HClO、H2O、H＋、Cl－、ClO－、OH－
H2O、H＋、Cl－、OH－
考点一
[记牢主干知识]
1．物质的量与阿伏加德罗常数
2．摩尔质量
(1)概念：单位物质的量的物质所具有的质量，符号：M，单位：g·mol－1。
(2)数值：当微粒的摩尔质量以g·mol－1为单位时，在数值上等于该微粒的相对分子(或原子)质量。
(3)关系：物质的量(n)、物质的质量(m)与摩尔质量(M)之间存在的关系为n＝m/M。
二、常考题点分组练
题点(一) 基本概念的辨析与应用
1．请用物质的量和化学符号表示下列各物质。
(1)0.5 mol氢离子 0.5_mol_H＋。
(2)含25NA个电子的硫酸根离子 。
(3)含6.02×1024个氢原子的氢气 5_mol_H2。
(4)质量为26 g的碳13原子 2_mol_13C。
(5)含质子数10NA的氢原子 10_mol_H。
(6)117 g氯化钠 2_mol_NaCl。
2．硫酸钠(Na2SO4)的摩尔质量为142_g·mol－1；71 g Na2SO4中含钠离子的物质的量为1_mol，氧原子的物质的量为2_mol。
3．已知16 g A和20 g B恰好完全反应生成0.04 mol C和31.76 g D，则C的摩尔质量为________。
解析：根据质量守恒定律，0.04 mol C的质量为(16 g＋20 g)－31.76 g＝4.24 g，则M(C)＝＝106 g·mol－1。
答案：106 g·mol－1
[探规寻律]
摩尔质量的计算方法
序号
前提条件
公式
①
任意状态的任意物质
M＝m/n(定义式)
②
已知一个分子的质量
M＝m(分子)×NA
③
标准状况下的气体
M＝ρ×22.4 L·mol－1
④
同温同压下的气体
M(A)＝M(B)×D(相对密度)
题点(二) 物质的量与微粒数目之间的换算
4．标准状况下有①0.112 L水 ②0.5NA个HCl分子
③25.6 g SO2气体 ④0.2 mol氨气 ⑤2 mol氦气
⑥6.02×1023个白磷分子(P4)，所含原子个数从大到小的顺序为①>⑥>⑤>③>②>④。
考点二
[基础自主落实]
1．气体摩尔体积
2．阿伏加德罗定律
(1)内容
即“三同”(T、p、V)“一同”(N)
(2)使用范围
单一气体或相互不反应的混合气体。
(3)阿伏加德罗定律的推论
条件
结论
推论一
同温同压
＝＝
＝
推论二
同温同容
＝
注：以上用到的符号：n——物质的量、M——摩尔质量、V——气体体积、ρ——密度、p——压强
[知能存储]
以物质的量为中心的换算关系
[说明] ①物质的量、质量、微粒数目的多少均与温度、压强无关。②物质的量浓度的大小与所取溶液的体积无关。
考点一
[基础自主落实]
1．物质的量浓度
(1)概念：以单位体积溶液中所含溶质B的物质的量来表示溶液组成的物理量，叫做溶质B的物质的量浓度，符号为cB。
(2)表达式：cB＝。
(3)常用单位：mol·L－1或mol·m－3。
(4)相同浓度溶液中某些物理量之间的关系：
现有两种溶液：①1 mol·L－1KCl溶液、②1 mol·L－1 BaCl2溶液，请用“相同”或“不同”填写下表：
取不同体积的KCl溶液
取相同体积的两种溶液
c(溶质)
相同
相同
ρ(溶液)
相同
不同
n(溶质)
不同
相同
m(溶质)
不同
不同
2．溶质的质量分数
考点二
[基础自主落实]
1．主要仪器
(1)托盘天平
称量前先调零，称量时药品放在左盘，砝码放在右盘，读数精确到0.1 g。
若配制0.2 mol·L－1 NaCl溶液500 mL，应用托盘天平称取NaCl 5.9 g，称量时，不慎将物品和砝码颠倒放置，实际称量的NaCl的质量为4.1 g。
(2)容量瓶
①容量瓶的构造：
②容量瓶的使用：
a．在使用前首先要检查是否漏水。具体操作如下：
b．检查合格后，用蒸馏水洗涤干净。
(3)量筒
量筒无0刻度；量取7.2 mL溶液，应选用10 mL量筒，量筒上标有使用温度、容量、刻度；不能加热，不能将固体或浓溶液直接在量筒中溶解或稀释。
2．溶液的配制
(1)配制过程(以配制500 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液为例)
(2)实验误差(用“偏高”“偏低”或“无影响”填空)
实验操作
对实验结果造成的影响
向容量瓶注液时少量溅出
偏低
未洗涤烧杯和玻璃棒
偏低
定容时，水多用滴管吸出
偏低
定容摇匀后液面下降再加水
偏低
定容时仰视刻度线
偏低
未冷却至室温就注入容量瓶定容
偏高
定容时俯视刻度线
偏高
容量瓶内有水
无影响
定容后经振荡、摇匀，静置液面下降
无影响
[易错警示]
(1)配制时不需要计算水的用量，因此容量瓶不必是干燥的，有少量蒸馏水不影响结果。
(2)定容、摇匀后液面下降也不要继续滴加蒸馏水，否则结果会偏低。
(3)定容时俯视、仰视对结果的影响是最容易判断错误的，务必确保按眼睛视线→刻度线→凹液面最低点的次序，做到“三点一线”。
溶液配制的误差分析
3．用“偏大”“偏小”或“无影响”填空
(1)配制450 mL 0.1 mol·L－1的NaOH溶液，用托盘天平称取NaOH固体1.8 g________。
(2)配制NaOH溶液时，NaOH固体中含有Na2O杂质_________________________。
(3)配制NaOH溶液时，NaOH固体放在烧杯中称量时间过长________。
(4)天平砝码有锈蚀，其他均正确________。
(5)用量筒量取浓硫酸倒入小烧杯后，用蒸馏水洗涤量筒并将洗涤液转移至小烧杯中________。
(6)用量筒量取浓硫酸时，仰视读数________。
(7)配制NaOH溶液时，将称量好的NaOH固体放入小烧杯中溶解，未经冷却立即转移到容量瓶中并定容________。
(8)转移到容量瓶的过程中，有少量的溶液溅出________。
(9)转移后，未洗涤小烧杯和玻璃棒，或者未将洗涤液一并转移至容量瓶中________。
(10)定容时，加水超过刻度线，用胶头滴管吸取多余的液体至刻度线________。
(11)定容摇匀后，发现液面下降，继续加水至刻度线_______________________。
(12)配制前容量瓶中有水滴________。
答案：(1)偏小 (2)偏大 (3)偏小 (4)偏大 (5)偏大 (6)偏大 (7)偏大 (8)偏小 (9)偏小 (10)偏小
(11)偏小 (12)无影响
[知能存储]
(1)误差分析的方法
依据：c＝＝，其中变量为m、V。因操作上的错误而导致实际溶质质量(或物质的量)理论值m(或n)偏小，或溶液体积比理论值V偏大时，都会使所配溶液浓度偏低，反之偏高。
(2)仰视与俯视对容量瓶中溶液液面的影响
结果：仰视时，容器内液面高于刻度线；俯视时，容器内液面低于刻度线。
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