第二章-海水中的重要元素——钠和氯【知识清单】-高一化学单元复习过过过.docx

第二章 海水中的重要元素——钠和氯 知识清单
考点1 活泼的金属单质——钠
钠元素在自然界中都以 化合态 形式存在，如 NaCl、Na2CO3、Na2SO4 等。
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 1 个电子，在化学反应中该电子很容易 失去 。
因此钠的化学性质非常活泼，表现出很强的 还原性 。（结构决定性质）
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，但很快变暗，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===2Na2O
②加热，2Na＋O2Na2O2（过氧化钠）
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＋Cl22NaCl (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。
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 电解法 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。
五．用途
1．钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的 导热剂 。
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， 熔融 状态下可以用于制取某些金属。
如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
考点2 钠的几种化合物 焰色反应
一．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＋H2O
2.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＋O2
2Na2O2＋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：
2Na22
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。
（1）强氧化性
①与Na2SO3溶液反应： Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
②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。
【思考】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。
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。
（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。
Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
二．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
Na2CO3 10H2O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-+2 H+ = CO2↑＋H2O
HCO3-+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反应生成Na2CO3
离子方程式：HCO＋OH－===CO＋H2O
与澄清石灰水反应
离子方程式：
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
NaHCO3足量：
Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO
NaHCO3不足量：
Ca2＋＋OH－＋HCO===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===2HCO
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CO2
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
三．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
【记忆】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。
考点3 氯气的性质
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 NaClMgCl2、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。因此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：
化学方程式 2Na＋Cl22NaCl 现象是 剧烈燃烧，产生白烟
②与铁的反应：
化学方程式 2Fe＋3Cl22FeCl3 现象是 剧烈燃烧，棕红色烟
③与铜的反应：
化学方程式 Cu＋Cl2CuCl2 现象是 剧烈燃烧，棕黄色烟
【注意】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＋Cl22HCl
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
【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。
（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
②次氯酸的性质：
a．一元弱酸（比 碳酸 弱）
b．强氧化性（ 杀菌、消毒、漂白 ）
c．不稳定（见光或受热分解）
化学方程式： 2HClO2HCl＋O2↑
实验2-8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，观察现象。
现象
干燥的有色布条没有明显变化，湿润的有色布条褪色
结论与解释
干燥的氯气没有漂白性

【注意】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。
（4）与碱的反应
① Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O （常用于尾气吸收，除去多余氯气）
离子方程式： Cl2＋2OH－===H2O＋Cl－＋ClO－
漂白液主要成分是 NaCl、NaClO ，有效成分是 NaClO 。
② 2Cl2＋2Ca(OH)2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O
漂白粉其主要成分： CaCl2、Ca(ClO)2 ，有效成分： Ca(ClO)2 。
漂粉精的有效成分： Ca(ClO)2 。
漂白原理： Ca(ClO)2＋H2O＋CO2===CaCO3↓＋2HClO
③次氯酸盐的强氧化性
a.漂白性：ClO－是一种弱酸的酸根离子。漂白液或漂白粉在潮湿的空气中，会与二氧化碳反应生成HClO，故漂白液、漂白粉具有漂白性。
b.强氧化性：ClO－不论在酸性还是碱性条件下都能跟I－、Fe2＋、S2－、SO等发生氧化还原反应，
即ClO－与I－、Fe2＋、S2－、SO不能大量共存。
（5）与还原性无机化合物反应
①与碘化钾溶液反应： 2I－＋Cl2===I2＋2Cl－
②与SO2水溶液反应： Cl2＋SO2＋2H2O===4H＋＋2Cl－＋SO
③与FeCl2溶液反应： 2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
考点4 氯气的实验室制法 氯离子的检验
一．氯气的实验室制法
1.反应原理： MnO2＋4HCl(浓)MnCl2＋Cl2↑＋2H2O
离子方程式： MnO2＋4H＋＋2Cl－Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O
2.药品：二氧化锰、浓盐酸
3.制备装置类型： 固体＋液体气体
4.仪器和装置 ：
分液漏斗、圆底烧瓶、石棉网、铁架台、酒精灯、广口瓶
5.除杂： 饱和食盐水 ；干燥： 浓硫酸
6.收集方法： 向上排空气法 或 排饱和食盐水法

7.尾气处理：玻璃导管通入 氢氧化钠 溶液中；
不用Ca(OH)2 溶液吸收的原因是Ca(OH)2溶解度小，溶液浓度低，吸收不完全。
8.注意事项：
①应使用分液漏斗；
②烧瓶下应垫石棉网；
③应用酒精灯加热；
④应用浓盐酸；
⑤多余Cl2应通入 氢氧化钠 溶液中；
⑥MnO2在该反应中作氧化剂，也可用KMnO4代替，故酸化高锰酸时不可用盐酸酸化；
⑦随着盐酸浓度变稀，不能再反应生成氯气，也就是说MnO2过量，盐酸也不会反应完全。
9.其它实验室制氯气的反应原理
①16HCl＋2KMnO4===2KCl＋2MnCl2＋8H2O＋5Cl2↑；
②6HCl(浓)＋KClO3===KCl＋3H2O＋3Cl2↑；
③4HCl＋Ca(ClO)2===CaCl2＋2H2O＋2Cl2↑。
二．Cl－的检验
1．若在某无色溶液中加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，则溶液中一定含有Cl－吗？为什么？
不一定含Cl－，CO与Ag＋反应也生成白色沉淀。
2．检验Cl－时为何要加入稀硝酸？
防止CO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－。
考点5 物质的量的单位——摩尔
一．摩尔（符号 mol ）
1.摩尔是 物质的量 的单位，简称 摩 ，符号为 mol 。
2.教材P11、12页。18gH2O，27gAl所含的粒子（分子或原子）均约为 6.02×1023 个。
大量实验证明，任何粒子或物质的质量以 克 为单位，在数值上与该粒子的 相对原子质量 或者
相对分子质量 相等时，所含粒子的数目都约为 6.02×1023 。
3.含有 6.02×1023 个粒子的任何粒子的集体，计量为1 mol。
1mol任何粒子集体的粒子数目都为 6.02×1023 个。
二．阿伏伽德罗常数
1.定义： 6.02×1023 mol－ 叫做阿伏伽德罗常数，是个物理量。
2.符号： NA
3.意义： 1 mol任何粒子的粒子数与阿伏伽德罗常数数值相等。
1摩尔粒子集合体所含的粒子数与 0.012kg 12C中所含的碳原子数相同，约为 6.02×1023 。
三．物质的量（符号 n ）
1.概念：它实际上表示含有 表示含有一定数目粒子的集体 ；单位： 摩尔（mol） 。
2.物质的量研究对象：
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。
例如1mol Fe 、1mol O2 、1mol Na＋ 、1mol SO42－ 、1mol e－ 等。
【注意】
（1）物质的量是国际单位制中七个基本物理量之一，是衡量微观粒子的物理量。物质的量可将宏观可称量的物质与微观粒子联系起来。
（2）“物质的量”同长度、质量、时间等物理量一样，是一个整体名词，不可分割或插入其它字，比如不能将其理解为“物质的质量”或“物质的数量”，也不能写成“物质量”。
（3）使用摩尔表示物质的量时，表述要确切，指代需明确。

例如：1molH表示 1mol氢原子 ，1molH2表示 1mol氢分子（或氢气） ，
1mol H+ 表示 1mol氢离子
（4）摩尔作为物质的量的单位，可以计量所有的微观粒子（包括原子、分子、离子、质子、中子、电子、原子团等），但不能表示宏观物质，例如，“1mol小米”、“1mol乒乓球”描述 错误 （填“正确”或“错误”）
【总结】微观粒子数目、阿伏伽德罗常数和物质的量的关系
1.微观粒子数：符号N
2.含有 6.02×1023 个或者 NA 个粒子的任何粒子的集体，计量为 1 mol；
1mol任何粒子集体的粒子数目都约为 6.02×1023 个或者 NA 个。
3.关系式：

四．摩尔质量（符号 M ）
1. 定义： 单位物质的量的物质所具有的质量
2. 单位： g/mol 或 g﹒mol－1
3. 1mol任何粒子或物质的质量以 克 为单位时，在数值上都与与该粒子的 相对原子质量 或者
相对分子质量 相等
4. n 、m、M数学表达式

【总结】
物质的量是连接微观粒子和宏观可称量质量的桥梁。
考点6 气体摩尔体积
通过学习我们已经知道，1mol任何粒子集体所含的粒子数目 相同 ，1mol粒子的质量 数值上
等于摩尔质量 。那么1mol物质的体积是否相同呢？
一．物质体积大小的影响因素
1.物质在固态或液态时，粒子间的平均距离比气态小的多，决定固体、液体的体积的主要因素 粒子大小和粒子数目 ，由于粒子的大小是 不同的 ，所以，1mol不同的固态或液态物质的体积是 不同的 。而气体物质分子之间的距离很大，远大于粒子大小，故气体物质的体积主要决定于 粒子数目和粒子间的距离 。
决定固体或液体的体积
①粒子 大小
决定气体的体积
②粒子 数目

③粒子间的 距离
2.决定气体粒子间距离的主要因素是温度和压强（有何影响？），不同气体在相同的温度和压强下，气体粒子之间的距离 相同 。所以，粒子数相同的气体在相同条件下有着相同的体积。
3. 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。 这就是阿伏伽德罗定律。
【结论】
（1） 在相同条件下粒子数相同的不同固态或液态物质的体积 不同 ；
（2） 在同温同压条件下，粒子数相同的任何气体的体积 相同 。
【注意】气体的体积受温度、压强的影响很大，因此，说到气体的体积时，必须指明外界条件，否则就没有意义。
二．气体摩尔体积（符号 Vm ）
1.定义： 单位物质的量的任何气体在相同条件下占有相同的体积。这个体积称为气体摩尔体积。
2.单位: L·mol－1或L/mol
3.表达式：气体摩尔体积＝，即Vm＝。
4.影响因素：气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
温度越高，体积 越大 ；压强越大，体积 越小 。
5.标准状况（ 0℃，101kpa ）下，气体摩尔体积约为 22.4 L·mol－1，常温常压下，Vm≈24.5 L·mol－1。
【注意】（1）气体摩尔体积的数值取决于气体所处的温度和压强。
（2）只适用于气态物质，对于固态物质和液态物质来讲不适用。这里所指的“气体”，可以是纯净物，也可是混合物。
6.气体摩尔体积的相关计算

①气体的物质的量n＝
②气体的密度ρ＝＝＝
③气体的分子数N＝n·NA＝·NA
④气体的质量m＝n·M＝·M三．阿伏伽德罗定律及其应用
1.内容： 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。
2.适用范围：任何气体，可以是单一气体，也可以是混合气体。
3.“三同定一同”规律：同温、同压、同体积、同分子数中只要有“三同”则必有第“四同”。
阿伏伽德罗定律又称为“四同定律”。

相同条件
结论
公式
语言表达
T、p相同
＝
同温、同压下，气体的体积与物质的量成正比
T、V相同
＝
同温、同体积的气体，其压强与物质的量成正比
T、p相同
＝
同温、同压下，气体的密度与其摩尔质量成正比

四．掌握求算气体摩尔质量的五种常用方法
1.根据标准状况下气体的密度(ρ)：M＝ρ×22.4 L·mol－1。
2.根据气体的相对密度 ， D＝。
3.根据物质的质量(m)和物质的量(n)：M＝。
4.根据一定质量(m)的物质中微粒数目(N)和阿伏加德罗常数(NA)：M＝。
5.对于混合气体，求其平均摩尔质量，上述计算式仍然成立；还可以用下式计算：
M＝×a%＋×b%＋×c＋…，
其中a%、b%、c%指混合物中各成分的物质的量分数(或体积分数)。
考点7 物质的量浓度
一．物质的量浓度
1．概念： 用单位体积的溶液里所含溶质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＝ 。
意义：如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。
【注意】（1）V是溶液的体积而非溶剂的体积。
（2）溶质可以是分子，也可以是阴阳离子、化合物或者特定的组合（如：CuSO4·5H2O)。
（3） 与水反应生成新物质的溶质，一般指新物质（如：Na2O溶于水所得溶液，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。
【例题1】从200 mL 2 mol/L的NaOH溶液中取100 mL 溶液，此100 mL溶液的物质的量浓度为多少？含有NaOH的物质的量为多少？
取出100 mL溶液的物质的量浓度仍为 2 mol/L ，含有0.2 mol NaOH。
二．配制一定物质的量浓度的溶液
【实验1--5】用NaCl固体和蒸馏水为原料配制100mL1.00mol/LNaCl溶液
1．容量瓶

2．容量瓶使用注意事项
①不能将固体或浓溶液直接在容量瓶中溶解或稀释；也不能用作反应容器或用来长期贮存溶液。
②不能将过冷或过热的溶液转移到容量瓶中，因为容量瓶的容积是在瓶身所标温度下确定的。
③不能配制任意体积的溶液，只能配制容量瓶上规定容积的溶液。
④向容量瓶中注入液体时，一定要用玻璃棒引流。
3．一定物质的量浓度溶液的配制过程
以配制100 mL 1.00 mol·L－1 NaCl溶液为例
(1)主要仪器：托盘天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管、100__mL容量瓶。
(2)实验步骤