高中化學(xué) 第二章 海水中的重要元素——鈉和氯 章末核心素養(yǎng)整合課件 新人教版必修第一冊-新人教版高中第一冊化學(xué)課件

1、章末核心素養(yǎng)整合章末核心素養(yǎng)整合專題一有關(guān)過氧化鈉與專題一有關(guān)過氧化鈉與CO2、H2O的反應(yīng)的反應(yīng) 1.反應(yīng)原理。反應(yīng)原理。2.重要關(guān)系。重要關(guān)系。(1)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。電子轉(zhuǎn)移關(guān)系。每生成每生成1molO2,反應(yīng)反應(yīng)2molNa2O2,轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移2mole-。(2)物質(zhì)的量關(guān)系。物質(zhì)的量關(guān)系。無論是無論是CO2還是還是H2O,或者是或者是CO2與水蒸氣的混合物與水蒸氣的混合物,通過足通過足量過氧化鈉時量過氧化鈉時,CO2或或H2O與放出氧氣的物質(zhì)的量之比均為與放出氧氣的物質(zhì)的量之比均為2 1。(3)同溫同壓下同溫同壓下,氣體體積關(guān)系。氣體體積關(guān)系。由上述關(guān)系可知由上述關(guān)系可知,同溫同壓下同溫同壓

2、下,生成的氧氣的體積總是消耗生成的氧氣的體積總是消耗的的CO2或或H2O(g)的體積的一半的體積的一半,若參與反應(yīng)的氣體是由二氧若參與反應(yīng)的氣體是由二氧化碳和水蒸氣混合而成化碳和水蒸氣混合而成,生成的氧氣體積仍是消耗的兩者總生成的氧氣體積仍是消耗的兩者總體積的一半。若過氧化鈉足量體積的一半。若過氧化鈉足量,則充分反應(yīng)后則充分反應(yīng)后,氣體體積減小氣體體積減小量與生成氧氣的體積相等。量與生成氧氣的體積相等。(4)固體質(zhì)量關(guān)系。固體質(zhì)量關(guān)系。2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2m(固體固體)278g2106g 56g2mol (2molCO的質(zhì)量的質(zhì)量)發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)時時,固體增加的質(zhì)量等于

3、與參加反應(yīng)的固體增加的質(zhì)量等于與參加反應(yīng)的CO2等物等物質(zhì)的量的質(zhì)的量的CO的質(zhì)量的質(zhì)量。2Na2O2+2H2O4NaOH+O2m(固體固體)278g 440g4g2mol(2molH2的質(zhì)量的質(zhì)量)發(fā)生反應(yīng)發(fā)生反應(yīng)時時,固體增加的質(zhì)量等于與參加反應(yīng)的水等物質(zhì)固體增加的質(zhì)量等于與參加反應(yīng)的水等物質(zhì)的量的的量的H2的質(zhì)量。的質(zhì)量。注意注意 Na2O2與與CO2、H2O反應(yīng)的關(guān)系反應(yīng)的關(guān)系:(1)wgCO和和H2的混合物在的混合物在O2中充分燃燒中充分燃燒,其產(chǎn)物通過足量其產(chǎn)物通過足量的的Na2O2固體固體,充分反應(yīng)后充分反應(yīng)后,固體增加的質(zhì)量是固體增加的質(zhì)量是wg;(2)同溫、同壓下同溫、同壓下

4、,VLCO2和和H2O(g)混合氣體通過足量的混合氣體通過足量的Na2O2,反應(yīng)完全后反應(yīng)完全后得到得到VLO2?！镜湫屠}【典型例題1】將將4.48LCO2通過一定量的固體過氧化鈉后通過一定量的固體過氧化鈉后收集到收集到3.36L氣體氣體(氣體體積的測量均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體體積的測量均在標(biāo)準(zhǔn)狀況下),所得氣所得氣體的總質(zhì)量是體的總質(zhì)量是()。A.3.2gB.4.8gC.5.4gD.6.0g答案答案:D解析解析:設(shè)參加反應(yīng)的設(shè)參加反應(yīng)的CO2氣體的體積為氣體的體積為aL,生成的生成的O2的體積的體積為為bL,則則:2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2氣體體積減小量氣體體積減小量V2L 1L

5、1LaL bL4.48L-3.36L=1.12L解得解得a=2.24,b=1.12,則生成氧氣的體積為則生成氧氣的體積為1.12L,3.36L氣體中氣體中CO2的體積為的體積為4.48L-2.24L=2.24L,點撥點撥 由于題目給出的由于題目給出的Na2O2是一定量而不是足量是一定量而不是足量,因此因此CO2可能無法反應(yīng)完全可能無法反應(yīng)完全;又因為氣體體積減小量小于又因為氣體體積減小量小于CO2總體積總體積的一半的一半,故可確定故可確定CO2沒有反應(yīng)完全。沒有反應(yīng)完全。【典型例題【典型例題2】在一密閉容器中有在一密閉容器中有16.5gCO、H2、O2的混的混合氣體和足量的合氣體和足量的Na2

6、O2,用電火花引燃用電火花引燃,使其完全反應(yīng)使其完全反應(yīng),固體的固體的質(zhì)量增加質(zhì)量增加7.5g,則原混合氣體中則原混合氣體中O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()。A.54.5%B.40% C.36%D.33.3%答案答案:A解析解析:CO、H2、O2完全反應(yīng)后生成的二氧化碳、水與過氧完全反應(yīng)后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉、氫氧化鈉化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉、氫氧化鈉,所以固體增加的質(zhì)量等于所以固體增加的質(zhì)量等于CO、H2的質(zhì)量的質(zhì)量,所以混合氣體中所以混合氣體中CO、H2的質(zhì)量一共是的質(zhì)量一共是7.5g,則則O2的質(zhì)量是的質(zhì)量是16.5g-7.5g=9.0g,所以原混合氣體中所以原混合氣體中

7、O2的質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分?jǐn)?shù)是是100%54.5%。【典型例題【典型例題3】200時時,11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與和水蒸氣的混合氣體與足量的足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g,則原混合氣體則原混合氣體的總物質(zhì)的量是的總物質(zhì)的量是()。A.0.125mol B.0.25molC.0.5molD.1mol答案答案:C解析解析:根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知,生成生成O2的質(zhì)量為的質(zhì)量為11.6g-3.6g=8g,n(O2)=0.25mol,根據(jù)根據(jù)Na2O2與與H2O(g)、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知CO2和和H2O

8、(g)的物質(zhì)的量之和為的物質(zhì)的量之和為0.25mol2=0.5mol。專題二實驗室制取氣體裝置專題二實驗室制取氣體裝置的設(shè)計的設(shè)計1.實驗室制取氣體裝置的實驗室制取氣體裝置的設(shè)計。設(shè)計。實驗室中制取氣體的裝置實驗室中制取氣體的裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置包括發(fā)生裝置和收集裝置,根據(jù)實際需要根據(jù)實際需要,還可增加除還可增加除雜裝置和尾氣處理裝置等。雜裝置和尾氣處理裝置等。2.氣體的除雜、收集與尾氣吸收。氣體的除雜、收集與尾氣吸收。(1)氣體的干燥。氣體的干燥。(2)氣體的凈化。氣體的凈化。一般情況下一般情況下,雜質(zhì)氣體易溶于水的可用水吸收雜質(zhì)氣體易溶于水的可用水吸收;酸性氣體雜酸性氣體雜質(zhì)可用堿性

9、物質(zhì)吸收質(zhì)可用堿性物質(zhì)吸收;堿性氣體雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收堿性氣體雜質(zhì)可用酸性物質(zhì)吸收;能與能與雜質(zhì)氣體發(fā)生反應(yīng)生成沉淀或可溶性物質(zhì)的物質(zhì)雜質(zhì)氣體發(fā)生反應(yīng)生成沉淀或可溶性物質(zhì)的物質(zhì),也可用作也可用作吸收劑吸收劑;水蒸氣為雜質(zhì)時水蒸氣為雜質(zhì)時,可用干燥劑吸收。在凈化氣體時可用干燥劑吸收。在凈化氣體時,還還要注意不能讓被提純物質(zhì)被吸收劑吸收了。要注意不能讓被提純物質(zhì)被吸收劑吸收了。(3)氣體的收集。氣體的收集。根據(jù)氣體的溶解性或密度選擇收集裝置。根據(jù)氣體的溶解性或密度選擇收集裝置。(4)尾氣處理。尾氣處理。尾氣中若含有易燃、易爆、有毒、有刺激性氣味的氣體尾氣中若含有易燃、易爆、有毒、有刺激性氣味的氣

10、體,則則需要在實驗裝置最后增加尾氣處理裝置需要在實驗裝置最后增加尾氣處理裝置,防止氣體排入空氣防止氣體排入空氣,污染環(huán)境。常見的尾氣吸收裝置如下污染環(huán)境。常見的尾氣吸收裝置如下:【典型例題【典型例題4】如圖表示在沒有通風(fēng)櫥的情況下制取純凈如圖表示在沒有通風(fēng)櫥的情況下制取純凈的氯氣時設(shè)計的裝置圖的氯氣時設(shè)計的裝置圖,圖中圖中A、B是可控制的彈簧夾。是可控制的彈簧夾。(1)燒杯中盛放的液體是燒杯中盛放的液體是,其作用是其作用是,水水槽中盛放的液體是槽中盛放的液體是。(2)簡述操作過程簡述操作過程:(從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始從氯氣已經(jīng)產(chǎn)生開始)在收集氯氣之前在收集氯氣之前,應(yīng)應(yīng);當(dāng)氯氣純度合乎要求時當(dāng)氯氣

11、純度合乎要求時,應(yīng)應(yīng);當(dāng)當(dāng)氯氣收集完畢時氯氣收集完畢時,應(yīng)應(yīng)。(3)將將8.7gMnO2與含與含HCl14.6g的濃鹽酸共熱制取的濃鹽酸共熱制取Cl2,甲同甲同學(xué)認(rèn)為可制得學(xué)認(rèn)為可制得Cl27.1g,乙同學(xué)認(rèn)為制得乙同學(xué)認(rèn)為制得Cl2的質(zhì)量小于的質(zhì)量小于7.1g,你認(rèn)為你認(rèn)為(填填“甲甲”或或“乙乙”)同學(xué)正確同學(xué)正確,原因是原因是。答案答案:(1)NaOH溶液吸收多余的溶液吸收多余的Cl2飽和食鹽水飽和食鹽水(2)打打開開B夾夾,關(guān)閉關(guān)閉A夾打開夾打開A夾夾,關(guān)閉關(guān)閉B夾關(guān)閉夾關(guān)閉A夾夾,打開打開B夾夾(3)乙濃鹽酸易揮發(fā)乙濃鹽酸易揮發(fā);隨著反應(yīng)進行隨著反應(yīng)進行,濃鹽酸濃度會降低濃鹽酸濃度會

12、降低,稀鹽酸稀鹽酸將不再反應(yīng)將不再反應(yīng)解析解析:用飽和食鹽水可洗去用飽和食鹽水可洗去Cl2中混有的中混有的HCl,又使又使Cl2損失較損失較少少,故可用排飽和食鹽水法收集故可用排飽和食鹽水法收集Cl2。處理制。處理制Cl2的尾氣的最好的尾氣的最好的試劑是強堿溶液。由于濃鹽酸會揮發(fā)的試劑是強堿溶液。由于濃鹽酸會揮發(fā),稀鹽酸不能反應(yīng)稀鹽酸不能反應(yīng),故故用濃鹽酸制用濃鹽酸制Cl2時時,HCl不能完全反應(yīng)。不能完全反應(yīng)?！镜湫屠}【典型例題5】在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣在實驗室利用濃鹽酸和二氧化錳制氯氣,制制備裝置中應(yīng)使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗備裝置中應(yīng)使用分液漏斗而不能使用長頸漏斗,下列

13、有關(guān)理下列有關(guān)理由敘述錯誤的是由敘述錯誤的是()。A.防止氯氣擴散到空氣中造成污染防止氯氣擴散到空氣中造成污染B.便于控制加入鹽酸的量便于控制加入鹽酸的量C.長頸漏斗便于添加液體長頸漏斗便于添加液體D.盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣盡量避免氯化氫揮發(fā)到空氣中中答案答案:C解析解析:用分液漏斗既可防止氯化氫氣體和氯氣揮發(fā)而污染環(huán)用分液漏斗既可防止氯化氫氣體和氯氣揮發(fā)而污染環(huán)境境,同時又可控制滴加鹽酸的量同時又可控制滴加鹽酸的量和和速度速度,從而控制反應(yīng)速率從而控制反應(yīng)速率,提提高鹽酸的利用率。高鹽酸的利用率?！镜湫屠}【典型例題6】利用下列裝置可以制備無水氯化鐵。下列利用下列裝置可以制備無水氯化鐵。下

14、列有關(guān)說法正確的是有關(guān)說法正確的是()。A.燒瓶燒瓶B中制備氯氣的反應(yīng)物為二氧化錳和稀鹽酸中制備氯氣的反應(yīng)物為二氧化錳和稀鹽酸B.裝置裝置C、D中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水中分別盛有濃硫酸、飽和食鹽水C.裝置裝置E和裝置和裝置F之間需要增加一個干燥裝置之間需要增加一個干燥裝置,才能制得無才能制得無水氯化鐵水氯化鐵D.裝置裝置F的目的是檢驗有無氯氣逸出的目的是檢驗有無氯氣逸出答案答案:C解析解析:干燥裝置應(yīng)在除雜裝置后干燥裝置應(yīng)在除雜裝置后,裝置裝置C、D中應(yīng)分別盛飽和中應(yīng)分別盛飽和食鹽水、濃硫酸食鹽水、濃硫酸;裝置裝置F中的水蒸氣易逆行進入裝置中的水蒸氣易逆行進入裝置E,需在裝需在裝置置E、F

15、之間增加干燥裝置之間增加干燥裝置;裝置裝置F是尾氣吸收裝置。是尾氣吸收裝置。專題三以物質(zhì)的量為中心的相關(guān)計算專題三以物質(zhì)的量為中心的相關(guān)計算考查角度主要有以下幾個考查角度主要有以下幾個方面方面:(1)考查阿伏加德羅定律?？疾榘⒎拥铝_定律。在分析時在分析時,要抓住阿伏加德羅定律中的要抓住阿伏加德羅定律中的“三同定一同三同定一同”,即同即同溫、同壓、同體積的任何氣體含有相同的分子數(shù)溫、同壓、同體積的任何氣體含有相同的分子數(shù)(或物質(zhì)的或物質(zhì)的量相同量相同)。例如。例如:NA個氧氣分子與個氧氣分子與NA個氮氣分子的質(zhì)量比等于個氮氣分子的質(zhì)量比等于8 7;(設(shè)設(shè)NA為阿伏加德羅常數(shù)的值為阿伏加德羅常數(shù)

16、的值,下同下同)標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L以任意比混合的氧氣和臭氧的混合氣以任意比混合的氧氣和臭氧的混合氣體所含分子數(shù)為體所含分子數(shù)為NA;標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下,22.4L以任意比混合的氫氣和一氧化氮所含以任意比混合的氫氣和一氧化氮所含原子數(shù)為原子數(shù)為2NA;同溫、同壓、同體積的同溫、同壓、同體積的CO2和和SO2所含氧原子數(shù)相等。所含氧原子數(shù)相等。(2)一定量的物質(zhì)與粒子數(shù)目之間的關(guān)系。一定量的物質(zhì)與粒子數(shù)目之間的關(guān)系。具有相同最簡式的不同物質(zhì)具有相同最簡式的不同物質(zhì),當(dāng)質(zhì)量相同時當(dāng)質(zhì)量相同時,所含的分子所含的分子數(shù)不同數(shù)不同,但原子數(shù)、原子中的各種粒子但原子數(shù)、原子中的各種粒子(如質(zhì)

17、子、電子如質(zhì)子、電子)數(shù)都相數(shù)都相同。同。a.16gO2與與16gO3含有相同的原子數(shù)、中子數(shù)等含有相同的原子數(shù)、中子數(shù)等;b.16gO2與與O3的混合物中共含有的混合物中共含有NA個氧原子個氧原子;c.46gNO2與與N2O4的混合物所含的原子數(shù)為的混合物所含的原子數(shù)為3NA;d.42gC2H4與與C3H6的混合氣體所含的原子數(shù)為的混合氣體所含的原子數(shù)為9NA;e.64gS6與與S8的混合物中所含的混合物中所含S原子數(shù)一定為原子數(shù)一定為2NA。有些氣態(tài)物質(zhì)在常溫下混合就能發(fā)生反應(yīng)有些氣態(tài)物質(zhì)在常溫下混合就能發(fā)生反應(yīng),此類物質(zhì)的混此類物質(zhì)的混合物所含分子數(shù)目并不一定等于它們各自分子數(shù)的和。合物

18、所含分子數(shù)目并不一定等于它們各自分子數(shù)的和。【典型例題【典型例題7】(1)利用利用“化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用化學(xué)計量在實驗中的應(yīng)用”的相關(guān)的相關(guān)知識進行填空。知識進行填空。含有含有6.021023個氧原子的個氧原子的H2SO4的物質(zhì)的量的物質(zhì)的量是是mol。與標(biāo)準(zhǔn)狀況下與標(biāo)準(zhǔn)狀況下VLCO2所含氧原子數(shù)目相同的水的質(zhì)量所含氧原子數(shù)目相同的水的質(zhì)量是是(用分式表示用分式表示)。在一定的溫度和壓強下在一定的溫度和壓強下,1體積體積X2(g)與與3體積體積Y2(g)化合生化合生成成2體積化合物體積化合物,則該化合物的化學(xué)式是則該化合物的化學(xué)式是。(2)含含CuSO4和和H2SO4的混合溶液的混合溶液2

19、00mL,其中其中CuSO4的物質(zhì)的物質(zhì)的量濃度為的量濃度為1molL-1,H2SO4的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量濃度為0.5molL-1,若若用此溶液配成用此溶液配成0.2molL-1的的CuSO4和和2molL-1H2SO4的混合的混合溶液溶液,則所得溶液的體積是則所得溶液的體積是mL;需加入密度為需加入密度為1.84gcm-3,溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸的濃硫酸mL。解析解析:(1)含有含有6.021023個氧原子個氧原子,即氧原子的物質(zhì)的量是即氧原子的物質(zhì)的量是1mol,所以所以H2SO4的物質(zhì)的量是的物質(zhì)的量是0.25mol;標(biāo)準(zhǔn)狀況下標(biāo)準(zhǔn)狀況下VL(2)原混合溶液中含

20、原混合溶液中含CuSO4的物質(zhì)的量濃度為的物質(zhì)的量濃度為1molL-1,現(xiàn)需現(xiàn)需要要CuSO4溶液的濃度為溶液的濃度為0.2molL-1,因此要進行稀釋因此要進行稀釋,設(shè)稀釋設(shè)稀釋后所得溶液的體積為后所得溶液的體積為V,則則1molL-10.2L=0.2molL-1V,解得解得V=1L=1000mL。因要求所配溶液中。因要求所配溶液中H2SO4的濃度為的濃度為2molL-1,所以還需加入所以還需加入H2SO4的物質(zhì)的量為的物質(zhì)的量為2molL-11L-0.2L0.5molL-1=1.9mol,此部分硫酸由密度為此部分硫酸由密度為1.84gcm-3、溶、溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的濃硫酸提

21、供的濃硫酸提供,設(shè)所需此濃硫酸的設(shè)所需此濃硫酸的體積體積L-1,則有則有18.4molL-1y=1.9mol,得得y0.1033L=103.3mL?！镜湫屠}【典型例題8】(雙選雙選)用用NA表示阿伏加德羅常數(shù)的值表示阿伏加德羅常數(shù)的值,下列下列說法錯誤的是說法錯誤的是()。A.1L1molL-1NaCl溶液中含有鈉離子的個數(shù)為溶液中含有鈉離子的個數(shù)為NAB.在標(biāo)準(zhǔn)狀況下在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,NA個水分子所占有的體積約為個水分子所占有的體積約為22.4LC.7.8gNa2O2中含有陰離子的數(shù)目為中含有陰離子的數(shù)目為0.1NAD.0.1molCl2與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)時與足量的氫氧化鈉溶液反應(yīng)時,轉(zhuǎn)移電子的數(shù)轉(zhuǎn)移電子的