第二章 海水中的重要元素——钠和氯-【知识手册】高中化学全册必背章节知识清单（人教版2019必修第一册）

第二章 海水中的重要元素——钠和氯第一节 钠及其化合物一、活泼的金属单质——钠1、钠与非金属单质的反应（1）钠是一种 色的固体，密度比煤油 ；硬度 ，在空气中很快 ，钠与氧气发生反应生成 ，反应的化学方程式为 。（2）将钠加热，观察到钠先熔化成小球，然后剧烈反应，火焰呈 色，生成了 色固体，该固体物质是 ，反应的化学方程式为 。（1）钠是非常活泼的金属，与O2反应时，反应条件不同，现象 ，产物 。2、钠与水的反应实验结论：（1）钠与水剧烈反应生成NaOH和H2，反应中氧化剂是 ，还原剂是 ，反应的实质是钠与水电离出的 反应。（2）反应方程式①化学方程式： ；②离子方程式： 。3、钠露置于空气中的变化（1）金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象：（2）发生主要变化的化学方程式为① ② ④ ⑤ 二、钠的几种化合物1、氧化钠和过氧化钠的比较2、Na2CO3与NaHCO3性质的比较3、侯氏制碱法（1）原料：氨、氯化钠。（3）生产原理流程（4）优点：① ；② ；③ 。三、焰色试验1、焰色试验根据火焰呈现的特征 ，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为 。2、操作步骤3、几种常见金属元素的焰色4、应用（1）检验金属元素的存在，如鉴别 和 溶液。（2）利用焰色试验制节日 。四、纯碱的生产历史1、路布兰制碱法——首次实现了碳酸钠的工业生产（1）原料：食盐、焦炭和石灰石等。2、索尔维制碱法(氨碱法)（1）原料：食盐、 、 等。（3）生产原理流程（4）索尔维制碱法具有原料易获取， ，实现了连续性生产等优点。第二节 氯钠及其化合物一、氯气的性质1、氯元素的存在形式： 2、氯的原子结构氯的原子结构示意图为，氯原子的最外层上有7个电子，在化学反应中很容易得到1个电子，使最外层达到8个电子的稳定结构。因此，氯气是很活泼的非金属单质，具有强氧化性。2、氯气的物理性质2、氯气与金属单质的反应3、氯气与非金属单质(如H2)的反应4、氯气与H2O的反应（1）在25 ℃时，1体积的水可溶解约 体积的氯气，氯气的水溶液称为 。Cl2溶于水同时与水发生反应，化学方程式为 。氯气不具有漂白性，氯水具有漂白性，是因为氯水中含有HClO。（2）氯水的性质5、氯气与碱溶液的反应（1）与NaOH溶液的反应： ，利用此反应原理可以吸收尾气中的有毒气体Cl2，也可以制取漂白液，这种液体的主要成分是NaCl和 ，有效成分是 。（2）与石灰乳反应： ，利用此反应原理可以制取漂白粉，其主要成分是CaCl2和Ca(ClO)2，有效成分是 。如果Cl2与Ca(OH)2反应充分，并使 成为主要成分，则得到 。6、氯气的用途（1）用于工业制盐酸；（2）制漂白液、漂白粉和漂粉精；（3）用于自来水的杀菌、消毒；（4）用作制取其他含氯工业产品的原料。7、液氯、新制氯水和久置氯水的比较二、氯气的实验制法1、实验原理二氧化锰(软锰矿的主要成分)和浓盐酸在加热条件下反应： 。2、仪器装置二、氯离子的检验1、原理及过程：在Ⅰ～Ⅳ四支试管中分别加入2～3 mL稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象，再分别加入少量稀硝酸，观察现象。（1）试管Ⅰ、试管Ⅱ中均产生了不溶于稀硝酸的白色沉淀，说明反应生成了 ；反应的离子方程式为 。（2）试管Ⅲ中产生的白色沉淀是 ，写出该沉淀溶于稀硝酸的离子方程式： 。2、氯离子的检验及答题规范（1）检验时要加稀硝酸，以排除COeq \o\al(2－,3)等离子的干扰，不能用稀硫酸，因为Ag2SO4微溶，会干扰实验，更不能用盐酸，因为盐酸中含有Cl－。（2）若被检液中含有SOeq \o\al(2－,4)，需先用 溶液除去SOeq \o\al(2－,4)，然后再加入稀硝酸酸化的AgNO3溶液，检验Cl－的存在。第三节 物质的量一、物质的量的单位——摩尔1、物质的量：物质的量是一个物理量，它表示含有一定数目粒子的集合体，符号为 。2、物质的量的单位为 ，简称摩，符号为 。3、阿伏加德罗常数（1）1 mol任何粒子的粒子数叫作阿伏加德罗常数，符号为 ，通常用 表示。（2）物质的量、阿伏加德罗常数与粒子数（N）之间的关系为n＝eq \f(N,NA)。4、摩尔质量5、物质的量、物质的质量、粒子数目之间的相关计算　 N　eq \o(,\s\up7(÷NA),\s\do5(×NA))　n　eq \o(,\s\up7(×M),\s\do5(÷M))　m(粒子数)　(物质的量) 　(质量)（1）n＝eq \f(N,NA)①n、N、NA三个量中，已知任意两项可求第三项。②求N时，概念性问题用NA，数字性问题用 。③N与n成正比，判断粒子数多少时只判断其n的大小即可。（2）n＝eq \f(m,M)①m、n、M三个量中，已知任意两项可求第三项。②由M可求相对分子质量。（3）eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)①N、NA、m、M四个量中，已知任意三项可求第四项。②该等式中一般NA、M为已知，则N与m可互求。二、气体摩尔体积1、概念：单位物质的量的气体所占的体积叫作 ，符号为eq \a\vs4\al(Vm)，常用的单位有 （或L·mol－1）和m3/mol（或m3·mol－1）。2、公式：Vm＝eq \f(V,n)。3、标准状况下气体摩尔体积4、标准状况下气体摩尔体积的有关计算①气体的物质的量n＝eq \f(V,22.4 L·mol－1)；②气体的摩尔质量M＝eq \f(m,n)＝eq \f(ρV,\f(V,22.4 L·mol－1))＝ ·ρ(ρ的单位是g·L－1)；③气体的分子数N＝n·NA＝eq \f(V,22.4 L·mol－1)·NA；④气体的质量m＝n·M＝eq \f(V,22.4 L·mol－1)·M。5、阿伏加德罗定律的推论注：利用理想气体状态方程pV＝nRT和万能恒等式n＝eq \f(N,NA)＝eq \f(m,M)＝eq \f(Vg,Vm)之间的关系就可以推导阿伏加德罗定律及其推论（其中p为压强，V为气体的体积，R为常数，T为温度）例如，同温同压下，两种气体的密度之比等于其摩尔质量之比，推导如下：①pV1＝n1RT＝eq \f(m1,M1)RT； ②pV2＝n2RT＝eq \f(m2,M2)RT；由①和②可得eq \f(V1,V2)＝eq \f(m1M2,m2M1)， 则eq \f(M1,M2)＝eq \f(\f(m1,V1),\f(m2,V2))＝eq \f(ρ1,ρ2)。三、物质的量浓度1、物质的量浓度2、配制一定物质的量浓度溶液（1）一定物质的量浓度溶液配制的步骤和仪器（2）配制示例——配制100 mL 1.00 mol/L NaCl溶液（3）配制一定物质的量浓度溶液的误差分析四、解题方法1、已知一定体积溶液中溶质的某物理量，求c2、已知标准状况下V L气体溶于水后形成溶液，求c(2)若已知溶液的密度为ρ g/cm3，该气体溶于1 L水形成的溶液中溶质的物质的量浓度c＝eq \f(n,V溶液)＝eq \f(\f(V,22.4),\f(\f(MV,22.4)＋1 000,ρ×1 000)) mol/L＝eq \f(\f(V,22.4),\f(MV＋22 400,22 400ρ)) mol/L＝eq \f(1 000ρV,MV＋22 400) mol/L。3、溶液稀释或混合时，求c（1）溶质的物质的量不变 (c1、c2为稀释前后溶液中溶质的物质的量浓度，V1、V2为稀释前后溶液的体积)。（2）不同物质的量浓度溶液混合溶质相同，溶质物质的量浓度不同的溶液，溶质的物质的量在混合前后不变， (c混为混合后溶液中溶质的物质的量浓度，V混为混合后溶液的体积)。4．质量分数w与物质的量浓度c之间的换算c＝eq \f(1 000ρ·w,M)(1)公式的推导方法：体积为V(L)的某溶液的密度为ρ(g/cm3)，其溶质的质量分数为w、摩尔质量为M(g/mol)，则其物质的量浓度c＝eq \f(n,V)＝eq \f(\f(m溶质,M),V)＝eq \f(\f(m溶液·w,M),V)＝eq \f(\f(1 000V·ρ·w,M),V)＝eq \f(1 000ρ·w,M)。实验操作实验现象原因解释钠浮在水面上( )钠的密度比水 钠熔化成闪亮的小球( )钠的熔点 ，反应放热小球在水面上四处游动，最后完全消失( )反应产生的 推动小球运动与水反应发出嘶嘶响声( )钠与水反应 反应后溶液的颜色逐渐变红色( )反应生成 物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na＋与O2－构成，Na＋与O2－数目比为 2∶1由Na＋与Oeq \o\al(2－,2)构成，Na＋与Oeq \o\al(2－,2)数目比为2∶1氧元素化合价－2－1类别碱性氧化物过氧化物色、态白色固体淡黄色固体生成条件Na与O2在常温下反应Na与O2在加热条件下反应热稳定性不稳定，易转化为Na2O2较稳定与H2O反应  与CO2反应  与H＋反应  用途用于制备NaOH等可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、供氧剂(用于呼吸面具和潜水艇中氧气的来源)联系加热时可发生反应： 碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱或苏打小苏打色、态白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体)细小、白色粉末溶解性易溶于水在水中溶解度比Na2CO3小溶液的酸碱性显碱性显碱性热稳定性稳定，受热难分解；但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化不稳定，受热易分解：2NaHCO3eq \o(=====,\s\up7(△)) 与酸反应(与HCl)Na2CO3＋2HCl=== NaHCO3＋HCl=== (反应速率比Na2CO3快)与碱反应[与Ca(OH)2、NaOH]Na2CO3＋Ca(OH)2=== (Na2CO3与NaOH不反应)2NaHCO3＋Ca(OH)2=== NaHCO3＋NaOH=== 与可溶性钙盐、钡盐反应(与CaCl2、BaCl2)　Na2CO3＋CaCl2=== Na2CO3＋BaCl2=== 不反应相互转化Na2CO3eq \o(,\s\up7(CO2＋H2O),\s\do5(①固加热，②液NaOH))NaHCO3用途用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸、纺织等工业制发酵剂、灭火器、医疗上用于治疗胃酸过多金属元素锂钠钾钙锶钡铜颜色  紫色(透过蓝色钴玻璃)    状态颜色气味溶解性密度气态    实验实验现象化学方程式剧烈燃烧，产生 的烟 剧烈燃烧，产生 色的烟 剧烈燃烧，产生 色的烟 实验装置实验操作实验现象化学方程式在空气中点燃纯净的氢气，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中纯净的氢气在氯气中安静地燃烧，发出 色火焰，集气瓶口有 产生 物质液氯新制氯水久置氯水成分Cl2  分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色  性质氧化性  保存方法特制钢瓶棕色试剂瓶盛装，置于阴凉处，一般现配现用置于普通试剂瓶，玻璃塞即可(会腐蚀橡胶)发生装置 净化装置(洗气瓶)先通过饱和食盐水除去 ，再通过浓H2SO4除去 收集装置用 排空气法收集验满方法观察法（黄绿色）；湿润的淀粉­KI试纸，其原理是 ，置换出的I2遇淀粉变蓝色；湿润的蓝色石蕊试纸（先变红后褪色）尾气吸收装置盛有NaOH溶液的烧杯试管试剂实验现象加入AgNO3溶液加入稀硝酸Ⅰ稀盐酸白色沉淀沉淀不溶解ⅡNaCl溶液白色沉淀沉淀不溶解ⅢNa2CO3溶液白色沉淀沉淀溶解Ⅳ蒸馏水无明显现象无明显现象相同条件结论公式语言叙述同温同压 同温同压下，体积之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同容eq \f(p1,p2)＝eq \f(n1,n2)＝eq \f(N1,N2)同温同容下，压强之比等于物质的量之比，等于分子数之比同温同压 同温同压下，密度之比等于摩尔质量之比同温同压同体积eq \f(m1,m2)＝eq \f(M1,M2)同温同压下，体积相同的气体，其摩尔质量与质量成正比操作步骤引起误差的原因对结果的影响nVc称量物质、砝码位置颠倒且需要使用游码 / 称量NaOH时使用滤纸 / 量取用量筒量取浓硫酸时仰视 / 用量筒量取浓硫酸时俯视 / 将量取浓溶液所用量筒洗涤，并将洗涤液注入容量瓶中 / 溶解不慎将溶液溅到烧杯外面 / 冷却、转移未冷却至室温就转入容量瓶中/  转移前，容量瓶内有少量蒸馏水// 转移时有少量溶液流到容量瓶外 / 洗涤未洗涤或只洗涤了1次烧杯和玻璃棒 / 定容定容时仰视刻度线/  定容时俯视刻度线/  定容时液面超过刻度线，立即用胶头滴管吸出 / 定容摇匀后液面低于刻度线，又加蒸馏水至刻度线/