專題3 從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)【速記清單】高一化學(xué)單元速記·巧練（蘇教版2019必修第一冊）（教師版）

專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)一一、知識體系建構(gòu)二二、考點(diǎn)速記必背知識清單01氯氣的發(fā)現(xiàn)和制備一、氯氣的發(fā)現(xiàn)1．元素的存在形態(tài)游離態(tài)：元素以單質(zhì)形式存在的狀態(tài)?；蠎B(tài)：元素以化合物形式存在的狀態(tài)。2．氯元素在自然界中的存在在自然界中，氯元素全部以化合態(tài)的形式存在。海水中蘊(yùn)含豐富的氯元素，它主要以氯化鈉、氯化鎂等氯化物的形式存在。3．氯氣的發(fā)現(xiàn)1774年，瑞典化學(xué)家舍勒將軟錳礦與濃鹽酸混合加熱，意外的產(chǎn)生一種具有強(qiáng)烈刺激性氣味的黃綠色氣體。1810年，英國化學(xué)家戴維仔細(xì)研究了這種氣體，并將其命名為氯氣。二、氯氣的實(shí)驗(yàn)室制法1．反應(yīng)原理實(shí)驗(yàn)室常用MnO2將濃鹽酸中化合態(tài)的氯元素氧化為游離態(tài)的氯氣，化學(xué)方程式：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=====,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。2．儀器裝置(1)氣體發(fā)生裝置類型：固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))氣。(2)發(fā)生裝置所用儀器的名稱為分液漏斗、圓底燒瓶。3．收集方法用向上排空氣法，理由是氯氣與空氣不反應(yīng)且密度比空氣的大。4．尾氣處理燒杯內(nèi)盛放的液體是NaOH溶液，其作用是吸收過量的氯氣，防止污染環(huán)境?！練w納小結(jié)】(1)實(shí)驗(yàn)室也可以用高錳酸鉀、重鉻酸鉀（K2Cr2O7）、氯酸鉀（KClO3）等氧化劑代替二氧化錳。如2KMnO4＋16HCl===2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O。(2)除雜裝置：除去Cl2中少量HCl、水蒸氣，可先通入飽和食鹽水除去HCl，再通過濃H2SO4(或P2O5或CaCl2)除去水。(3)驗(yàn)滿：①觀察法：集氣瓶中充滿黃綠色氣體②濕潤的淀粉碘化鉀試紙(變藍(lán))(4)實(shí)驗(yàn)室制取干燥純凈的氯氣可按如下思路設(shè)計：①發(fā)生裝置―→②凈化裝置―→③收集裝置―→④尾氣吸收裝置。固＋液eq\o(――→,\s\up7(△))氣eq\o(――→,\s\up7(飽和食鹽水),\s\do5(洗氣))除去HCleq\o(――→,\s\up7(濃H2SO4),\s\do5(洗氣))除去H2O―→向上排空氣集氣法―→NaOH溶液吸收。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示：三、氯氣的工業(yè)制法1．實(shí)驗(yàn)探究——模擬工業(yè)制備氯氣(1)實(shí)驗(yàn)過程按下圖所示電解飽和食鹽水的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。①接通電源，觀察鐵棒和石墨棒上發(fā)生的現(xiàn)象。通電一段時間后，將小試管套在a管上，收集U形管左端產(chǎn)生的氣體。2min后，提起小試管，并迅速用拇指堵住試管口，移近點(diǎn)燃的酒精燈，松開拇指，檢驗(yàn)收集到的氣體。②取一支小試管，用向上排空氣法收集從b管導(dǎo)出的氣體，觀察收集到的氣體的顏色。③關(guān)閉電源，打開U形管左端的橡皮塞，向溶液中滴加1～2滴酚酞溶液，觀察溶液的顏色。(2)現(xiàn)象與推理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①出現(xiàn)爆鳴聲a管中的氣體為氫氣②產(chǎn)生黃綠色的氣體b管中的氣體為氯氣③U鐵棒端溶液變紅，石墨棒端溶液不變色形管左端溶液顯堿性，右端溶液不顯堿性(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論根據(jù)實(shí)驗(yàn)推斷電解飽和食鹽水的產(chǎn)物是H2、Cl2、NaOH溶液。2．氯堿工業(yè)(1)工業(yè)制取氯氣的反應(yīng)原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=====,\s\up7(通電))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑。(2)氯堿工業(yè)：以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿等產(chǎn)品的工業(yè)。必背知識清單02氯氣的性質(zhì)與應(yīng)用一、氯的原子結(jié)構(gòu)原子結(jié)構(gòu)示意圖為，氯原子容易得到1個電子而形成Cl－。二、氯氣的物理性質(zhì)氯氣是一種黃綠色、密度比空氣大、有刺激性氣味的有毒氣體。氯氣易液化，在加壓條件下，氯氣轉(zhuǎn)化為液態(tài)，可儲存在鋼瓶中。三、氯氣的化學(xué)性質(zhì)氯氣是一種化學(xué)性質(zhì)很活潑的非金屬單質(zhì)，在一定條件下能與多種金屬和非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成氯化物。1．與金屬單質(zhì)反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式Na劇烈燃燒，黃色火焰，產(chǎn)生大量白煙2Na＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaClFeFe絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕色煙2Fe＋3Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2FeCl3CuCu絲在氯氣中燃燒，產(chǎn)生棕黃色煙，溶于水后，溶液呈藍(lán)綠色Cu＋Cl2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))CuCl2氯氣與除金、鉑以外的絕大多數(shù)金屬都能反應(yīng)。變價金屬單質(zhì)與氯氣反應(yīng)，一般生成最高價氯化物，例如過量的鐵絲在氯氣中燃燒時，生成FeCl3而不生成FeCl2。干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng)，因此，干燥的氯氣可用鋼瓶貯存。2．與非金屬單質(zhì)反應(yīng)氯氣與H2反應(yīng)的方程式為：H2＋Cl2eq\o(============,\s\up7(點(diǎn)燃或光照))2HCl。反應(yīng)現(xiàn)象：H2在Cl2中能安靜地燃燒，發(fā)出蒼白色火焰，瓶口有白霧。工業(yè)上用電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣制取鹽酸。3．氯氣與水的反應(yīng)【實(shí)驗(yàn)探究1】氯氣在水中的溶解實(shí)驗(yàn)(1)實(shí)驗(yàn)操作：取一支100mL的針筒抽取80mL的氯氣和20mL的水，振蕩。(2)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：活塞向里移動，水溶液顏色逐漸變?yōu)闇\黃綠色。(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯氣能溶于水，常溫常壓下，1體積的水約能溶解2體積的氯氣，氯水呈淺黃綠色?！緦?shí)驗(yàn)探究2】氯水的成分探究實(shí)驗(yàn)1：將干燥的有色布條和濕潤的有色布條分別放入兩瓶干燥的氯氣中。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論有色布條不褪色干燥氯氣不具有漂白性有色布條褪色氯水具有漂白性實(shí)驗(yàn)2：分別用玻璃棒蘸取新制氯水和稀鹽酸，滴在pH試紙上。實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論新制氯水滴在pH試紙上試紙先變紅后變?yōu)榘咨轮坡人仕嵝?，有漂白性稀鹽酸滴在pH試紙上試紙變紅色稀鹽酸無漂白性實(shí)驗(yàn)3：在潔凈的試管中加入1mL性質(zhì)氯水，再向試管中加入幾滴硝酸銀溶液和稀硝酸。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：有白色沉淀生成，且白色沉淀不溶解。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：氯水中含有Cl-。反應(yīng)方程式為：Cl2＋H2OHCl＋HClO?？赡娣磻?yīng)的概念：在相同條件下，既能向正反應(yīng)方向進(jìn)行，又能向逆反應(yīng)方向進(jìn)行的反應(yīng)。氯水中含有Cl2、HClO等分子，也含有H+、Cl-等離子。4．氯氣與堿的反應(yīng)(1)與氫氧化鈉溶液反應(yīng)——制取漂白劑①化學(xué)方程式：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O。②漂白劑的有效成分是次氯酸鈉（NaClO）。(2)與石灰乳反應(yīng)——制取漂白粉①化學(xué)方程式：2Ca(OH)2＋2Cl2===CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。②漂白粉的主要成分是CaCl2、Ca(ClO)2，有效成分是Ca(ClO)2，漂粉精的主要成分是Ca(ClO)2。③漂白粉的漂白原理：利用復(fù)分解反應(yīng)原理，漂白粉中的次氯酸鈣與酸(如鹽酸或碳酸等)反應(yīng)生成具有漂白性的次氯酸。次氯酸鈣溶液與二氧化碳反應(yīng)的方程式為Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。5．含氯消毒劑的合理使用(1)漂白粉應(yīng)密封、避光保存，并置于陰涼干燥處。(2)含氯漂白劑與潔廁劑（含有鹽酸）不能混合使用，因?yàn)閮烧呋旌蠒磻?yīng)生成氯氣。(3)新型滅菌消毒劑——二氧化氯：殺菌、消毒能力比氯氣強(qiáng)。四、次氯酸（HClO）的性質(zhì)1．弱酸性HClO是一種比H2CO3還弱的弱酸。寫出下列化學(xué)方程式：HClO與NaOH反應(yīng)：HClO+NaOH=NaClO+H2O。HClO與Ca(OH)2反應(yīng)：2HClO+Ca(OH)2=CaCl2+2HClO。2．強(qiáng)氧化性HClO具有強(qiáng)氧化性，其氧化性比Cl2強(qiáng)，能使染料等有機(jī)色素褪色，還能殺菌消毒。3．不穩(wěn)定性次氯酸不穩(wěn)定，在受熱或光照條件下易分解放出O2，化學(xué)方程式為：2HClOeq\o(=========,\s\up7(△或光照))2HCl+O2↑。久置氯水的成分是稀鹽酸。3．次氯酸的漂白原理、特點(diǎn)及應(yīng)用范圍(1)原理：將有色有機(jī)物質(zhì)氧化為穩(wěn)定的無色物質(zhì)。(2)特點(diǎn)：被HClO漂白后的物質(zhì)，久置后不再恢復(fù)原色，即HClO的漂白具有不可逆性。(3)應(yīng)用范圍：幾乎所有有色有機(jī)物質(zhì)遇HClO都會褪色?！練w納小結(jié)】氯水的多重性質(zhì)必背知識清單03氧化還原反應(yīng)一、氧化還原反應(yīng)的基本概念1．氧化還原反應(yīng)的特征：反應(yīng)中物質(zhì)所含元素化合價發(fā)生改變。2．氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(1)氧化還原反應(yīng)的概念①有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)叫作氧化還原反應(yīng)。②氧化反應(yīng)：物質(zhì)所含元素的原子失去電子的反應(yīng)。還原反應(yīng)：物質(zhì)所含元素的原子得到電子的反應(yīng)。如鈉與氯氣的反應(yīng)，實(shí)質(zhì)是鈉原子失去電子，發(fā)生氧化反應(yīng)；氯原子得到電子，發(fā)生還原反應(yīng)。③反應(yīng)過程中化合價變化，電子得失變化(2)氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系化合價升高——失去電子——被氧化——發(fā)生氧化反應(yīng)——是還原劑化合價降低——得到電子——被還原——發(fā)生還原反應(yīng)——是氧化劑3．氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念(1)氧化劑與還原劑氧化劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價降低，即得到電子(或電子對偏向)的物質(zhì)。還原劑：在氧化還原反應(yīng)中，所含元素的化合價升高，即失去電子(或電子對偏離)的物質(zhì)。(2)氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物：還原劑失去電子被氧化的產(chǎn)物。還原產(chǎn)物：氧化劑得到電子被還原的產(chǎn)物。(3)氧化性與還原性氧化性：物質(zhì)得到電子的能力。還原性：物質(zhì)失去電子的能力?！練w納小結(jié)】氧化還原反應(yīng)概念間的關(guān)系二、氧化還原反應(yīng)的表示方法——雙線橋法1．基本步驟(1)標(biāo)變價：正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價發(fā)生變化的元素元素的化合價，明確變價元素的化合價升降關(guān)系。(2)連線橋：用帶箭頭的線由反應(yīng)物指向生成物，且對準(zhǔn)同種元素。(3)標(biāo)得失：標(biāo)出“失去”或“得到”電子的總數(shù)，且得失電子總數(shù)相等。2．實(shí)例分析該表示法能體現(xiàn)出氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)及過程，同時清楚地表示出了得失電子的情況，上述反應(yīng)中CuO中Cu元素得電子為“2×2e－”，前一個“2”表示有2個Cu2＋得電子，后一個“2e－”，表示一個Cu2＋得2個電子，共得4個電子。3．注意事項(1)箭頭、箭尾必須對應(yīng)化合價變化的同種元素；(2)必須注明“得”“失”；(3)氧化劑和還原劑得、失電子要守恒。三、氧化劑和還原劑1．物質(zhì)的氧化性及還原性與核心元素化合價的關(guān)系核心元素化合價實(shí)例性質(zhì)最高價Keq\o(Mn,\s\up6(＋7))O4、eq\o(Fe,\s\up6(＋3))Cl3、濃Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3、濃H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4只有氧化性中間價eq\o(S,\s\up6(＋4))O2、Na2eq\o(S,\s\up6(＋4))O3、eq\o(Fe,\s\up6(＋2))SO4、eq\o(S,\s\up6(0))既有氧化性又有還原性最低價eq\o(Fe,\s\up6(0))、eq\o(Na,\s\up6(0))、Keq\o(I,\s\up6(－1))只有還原性2．氧化性、還原性強(qiáng)弱比較的方法(1)根據(jù)元素的活動性順序比較如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu金屬還原性：Fe>Cu在反應(yīng)中Fe是還原劑，Cu是還原產(chǎn)物。(2)根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性：還原劑>還原產(chǎn)物【歸納小結(jié)】常見的氧化劑和還原劑(1)常見的氧化劑活潑的非金屬單質(zhì)：O2、Cl2、Br2等；含高價金屬陽離子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些較高化合價元素的化合物：濃H2SO4、HNO3、KMnO4、MnO2等。(2)常見的還原劑活潑或較活潑的金屬：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；含低價金屬陽離子的化合物：FeCl2等；某些非金屬單質(zhì)：C、H2等；含有較低化合價元素的化合物：HCl、H2S、KI等。(3)在可變化合價元素的化合物中，具有中間價態(tài)的物質(zhì)既可作氧化劑，又可作還原劑。如：Cl2、S、SO2、H2SO3等。必背知識清單04鈉的性質(zhì)與制備一、鈉的原子結(jié)構(gòu)及存在1．鈉的原子結(jié)構(gòu)鈉原子易失去最外層的一個電子，形成具有穩(wěn)定電子層結(jié)構(gòu)的鈉離子。2．鈉的存在鈉元素在自然界中以化合態(tài)存在，如氯化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉等。二、鈉的性質(zhì)1．實(shí)驗(yàn)探究鈉的性質(zhì)(1)鈉與氧氣的反應(yīng)鈉放置在空氣中在空氣中加熱鈉實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象新切開的鈉具有銀白色的金屬光澤，在空氣中很快變暗鈉先熔化成小球，然后劇烈燃燒，火焰呈黃色，生成淡黃色固體化學(xué)方程式4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(2)鈉與水的反應(yīng)①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小燒杯中投入一小塊金屬鈉。②實(shí)驗(yàn)記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論或解釋鈉浮在水面上鈉的密度比水小鈉熔化成小球鈉熔點(diǎn)低，反應(yīng)放熱小球在水面上迅速游動反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣推動小球運(yùn)動與水反應(yīng)發(fā)出“嘶嘶”聲，逐漸變小，最后消失鈉與水劇烈反應(yīng)，產(chǎn)生氣體反應(yīng)后溶液的顏色逐漸變紅有堿性物質(zhì)(氫氧化鈉)生成化學(xué)方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑③實(shí)驗(yàn)結(jié)論鈉與水劇烈反應(yīng)，生成氫氧化鈉和氫氣。2．鈉的物理性質(zhì)銀白色，有金屬光澤的固體，質(zhì)地柔軟，熔點(diǎn)低(小于100℃)，密度比水的小，但比煤油的大。3．鈉的化學(xué)性質(zhì)鈉是活潑的金屬，能與非金屬、水、酸反應(yīng)，在反應(yīng)中均失去一個電子表現(xiàn)強(qiáng)還原性。(1)鈉與O2的反應(yīng)①常溫下，與氧氣發(fā)生反應(yīng)。②鈉受熱后，可以與氧氣劇烈反應(yīng)，生成過氧化鈉。(2)鈉與水反應(yīng)反應(yīng)實(shí)質(zhì)：水是一種非常弱的電解質(zhì)，水可以微弱地電離出H＋，鈉與水反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na與H+的反應(yīng)。(3)鈉和鹽溶液的反應(yīng)鈉與鹽溶液反應(yīng)仍是Na與H2O的反應(yīng)。因鹽中金屬離子被水分子包圍，使Na不能與之接觸。如將Na加入CuSO4溶液中，反應(yīng)的第一步為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑第二步為：2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4因此鈉不能從鹽溶液中置換出金屬。三、鈉的制備與用途1．制備工業(yè)上電解熔融NaCl可以得到金屬鈉，化學(xué)方程式為：2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))2Na＋Cl2↑。2．用途(1)鈉和鉀的合金常溫下呈液態(tài)，可用作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑。(2)高壓鈉燈發(fā)出的黃光射程遠(yuǎn)，透霧能力強(qiáng)，常用作路燈。(3)金屬鈉還可以用于鈦、鋯、鈮、鉭等金屬的冶煉。如Na與TiCl4反應(yīng)：TiCl4＋4Naeq\o(=,\s\up7(700～800℃))Ti＋4NaCl。四、氧化鈉和過氧化鈉1．氧化鈉的性質(zhì)(1)氧化鈉是一種白色的堿性氧化物，能與水、酸、酸性氧化物等發(fā)生反應(yīng)。(2)寫出下列反應(yīng)的化學(xué)方程式：①氧化鈉與水反應(yīng)：Na2O＋H2O=2NaOH；②氧化鈉溶于鹽酸：Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O；③氧化鈉與CO2反應(yīng)：Na2O＋CO2=Na2CO3。2．過氧化鈉的性質(zhì)(1)過氧化鈉與水反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。氧化劑是過氧化鈉，還原劑是過氧化鈉。(2)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式是2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，可用于呼吸面具或潛水艇中作為O2的來源?！練w納小結(jié)】氧化鈉與過氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2氧的化合價－2價－1價n(Na＋)∶n(陰離子)2∶12∶1顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過氧化物(不屬堿性氧化物)生成4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))Na2O2與氧氣反應(yīng)2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2不反應(yīng)，穩(wěn)定性強(qiáng)與水反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與稀鹽酸反應(yīng)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O漂白性無有用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑、強(qiáng)氧化劑必背知識清單05碳酸鈉碳酸氫鈉一、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)1．碳酸鈉(Na2CO3)(1)碳酸鈉是白色固體，俗稱純堿或蘇打，易溶于水。電離方程式：Na2CO3=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)。(2)實(shí)驗(yàn)探究——Na2CO3的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論(或化學(xué)方程式)將澄清石灰水加入碳酸鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀Ca(OH)2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaOH將氯化鈣溶液加入碳酸鈉溶液中產(chǎn)生白色沉淀CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl測碳酸鈉溶液pHpH>7碳酸鈉溶液呈堿性將沾有油污的銅片放入熱的碳酸鈉溶液中銅片表面變光亮，油污消失碳酸鈉溶液具有去污能力(3)Na2CO3溶液與酸的反應(yīng)①與足量鹽酸反應(yīng)：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O②通入足量CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO32．碳酸氫鈉(NaHCO3)(1)碳酸氫鈉是白色固體，俗稱小蘇打，常溫下溶解度小于碳酸鈉，水溶液呈堿性。電離方程式為NaHCO3=Na＋＋HCOeq\o\al(－,3)。(2)碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)①與鹽酸反應(yīng)：NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O②熱穩(wěn)定性：2NaHCO3eq\o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O③與NaOH反應(yīng)：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O3．Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)比較性質(zhì)Na2CO3NaHCO3性質(zhì)比較水溶液易溶可溶Na2CO3溶解度大于NaHCO3溶液酸堿性堿性堿性物質(zhì)的量濃度相同時，Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3溶液強(qiáng)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定Na2CO3熱穩(wěn)定性比NaHCO3強(qiáng)與酸反應(yīng)能能NaHCO3與酸反應(yīng)比Na2CO3更劇烈相互轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO34．Na2CO3和NaHCO3的用途Na2CO3NaHCO3熱的純堿溶液除去物體表面的油污。發(fā)酵粉的主要成分、作滅火劑、醫(yī)療上治療胃酸過多。制玻璃、制肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、冶金等。二、侯氏制堿法1．主要反應(yīng)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑2．制法原理(1)NH3通入到飽和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl飽和溶液，然后再通入CO2。這樣先形成了一個弱堿性的環(huán)境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。(2)因?yàn)镹aHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先從溶液中結(jié)晶析出。(3)在制堿工業(yè)上，所用原料CO2和NH3是由合成氨廠提供的，所以工業(yè)生產(chǎn)上常將侯氏制堿和合成氨聯(lián)合在一起，稱為“聯(lián)合制堿法”?！奥?lián)合制堿法”還能得到NaHCO3和NH4Cl等副產(chǎn)品。必背知識清單06離子反應(yīng)一、強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)1．強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)(1)強(qiáng)電解質(zhì)：在水溶液中能完全電離的電解質(zhì)。強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和大多數(shù)鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)。(2)弱電解質(zhì)：在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)。弱酸、弱堿是弱電解質(zhì)。2．電離方程式(1)強(qiáng)電解質(zhì)的電離方程式：用“=”表示，如：①H2SO4：H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。②KOH：KOH=K＋＋OH－。③CaCl2：CaCl2=Ca2＋＋2Cl－。(2)弱電解質(zhì)的電離方程式：①用“”表示；如：CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋。NH3·H2O：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。②多元弱酸是分步電離的，如：H2CO3H++HCOeq\o\al(－,3)；HCOeq\o\al(－,3)H++COeq\o\al(2－,3)。③多元堿的電離方程式書寫時一步完成，如：Cu(OH)2Cu2++2OH-。3．溶液的導(dǎo)電能力溶液的導(dǎo)電能力由溶液中離子濃度的大小和離子所帶電荷數(shù)的多少決定。一般，離子濃度越大，離子所帶電荷數(shù)越多，溶液的導(dǎo)電能力越強(qiáng)。物質(zhì)的量濃度相同時，強(qiáng)電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力明顯強(qiáng)于弱電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力。4．常見的強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)電解質(zhì)的強(qiáng)弱與溶液的導(dǎo)電能力及電解質(zhì)的溶解度都沒有必然聯(lián)系，只與電離程度有關(guān)。某些難溶(或微溶)于水的鹽(如AgCl、BaSO4等)，其溶解度很小，但其溶于水的部分是完全電離的，它們?nèi)詫儆趶?qiáng)電解質(zhì)。(1)強(qiáng)電解質(zhì)：強(qiáng)酸、強(qiáng)堿和絕大多數(shù)鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)。常見的強(qiáng)酸：HCl、H2SO4、HNO3等。常見的強(qiáng)堿：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。絕大多數(shù)鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)，注意難溶性或微溶性鹽都是強(qiáng)電解質(zhì)，如BaSO4、CaCO3等。(2)弱電解質(zhì)：弱酸、弱堿都是弱電解質(zhì)。熟記下列常見的弱酸和弱堿：常見的弱酸：CH3COOH、HClO、H2CO3等。常見的弱堿：NH3·H2O和難溶性堿[如Fe(OH)3、Cu(OH)2]等?！練w納小結(jié)】強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較強(qiáng)電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離條件溶于水或熔融狀態(tài)溶于水或熔融狀態(tài)電離程度完全電離部分電離電離過程不可逆過程可逆過程溶液中微粒只有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子，不存在電解質(zhì)分子既有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子，還存在電解質(zhì)分子實(shí)例多數(shù)鹽(包括難溶鹽)、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿等弱酸、弱堿、水二、離子反應(yīng)和離子方程式1．離子反應(yīng)以CaCl2溶液與Na2CO3溶液為例探究離子反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(1)化學(xué)方程式：Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl。(2)微觀分析CaCl2和Na2CO3的電離方程式CaCl2=Ca2＋＋2Cl－Na2CO3=COeq\o\al(2－,3)＋2Na＋混合前兩種溶液中的離子CaCl2溶液：Ca2＋、Cl－Na2CO3溶液：Na＋、COeq\o\al(2－,3)混合后數(shù)目減少的離子Ca2＋、COeq\o\al(2－,3)混合后數(shù)目不變的離子Na＋、Cl－反應(yīng)實(shí)質(zhì)Ca2＋、COeq\o\al(2－,3)結(jié)合成CaCO3白色沉淀(3)概念：有離子參加的化學(xué)反應(yīng)稱為離子反應(yīng)。(4)本質(zhì)：離子反應(yīng)使溶液中某些離子的濃度減小。2．離子方程式用實(shí)際參加反應(yīng)的離子符號來表示反應(yīng)的式子。＋=CaCO3↓。(2)Na2SO4溶液和BaCl2溶液反應(yīng)的離子方程式可表示為Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓。3．離子方程式的書寫步驟(1)寫：正確書寫化學(xué)方程式；(2)拆：把溶于水且完全電離的物質(zhì)拆成離子的形式，難溶于水或溶于水但難電離的物質(zhì)仍用化學(xué)式表示；(3)刪：刪去化學(xué)方程式兩邊不參加反應(yīng)的離子，并將化學(xué)方程式化為最簡；(4)查：檢查離子方程式兩邊各元素的原子數(shù)目和離子所帶的電荷總數(shù)是否相等以及反應(yīng)條件、沉淀符號、氣體符號等。4．離子方程式的意義化學(xué)方程式只能表示某一個特定的化學(xué)反應(yīng)，離子方程式不僅可以表示某一個特定的化學(xué)反應(yīng)，還可以表示同一類化學(xué)反應(yīng)。如H++OH-=H2O表示強(qiáng)酸溶液與強(qiáng)堿溶液生成可溶性鹽和水的中和反應(yīng)。5．溶液中的復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件(1)酸、堿、鹽在水溶液中發(fā)生的復(fù)分解反應(yīng)，實(shí)質(zhì)上是電解質(zhì)在溶液中相互交換離子的反應(yīng)。(2)當(dāng)離子間結(jié)合生成難溶性物質(zhì)、難電離物質(zhì)或易揮發(fā)性物質(zhì)時，反應(yīng)就能進(jìn)行。【歸納小結(jié)】離子方程式的書寫方法(1)要將溶于水且完全電離的電解質(zhì)寫成離子形式。(2)單質(zhì)、沉淀、氣體、難電離的物質(zhì)(如水、弱酸、弱堿)等寫成化學(xué)式。(3)在溶液中的NaHSO4應(yīng)拆寫成Na＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，NaHCO3應(yīng)拆寫成Na＋和HCOeq\o\al(－,3)。(4)對微溶物，如Ca(OH)2，如果是反應(yīng)物且為澄清石灰水，應(yīng)拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，則保留化學(xué)式Ca(OH)2。三、離子反應(yīng)的應(yīng)用1．判斷離子方程式的正誤(1)看是否符合客觀事實(shí)如：Fe加入硫酸銅溶液中：2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3Cu(×)Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(√)(2)看是否符合拆寫原則如石灰石加入稀鹽酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(×)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(√)(3)看是否遵守質(zhì)量守恒定律如Na2CO3與稀硫酸反應(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(×)COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(√)(4)看是否遵守電荷守恒如鈉與稀硫酸反應(yīng)：Na＋2H＋=Na＋＋H2↑(×)2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑(√)(5)看是否漏掉參加反應(yīng)的離子如CuSO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng)：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(×)Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cu2＋＋2OH－=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(√)(6)看是否符合陰、陽離子的個數(shù)配比如Ba(OH)2溶液和稀硫酸反應(yīng)：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2O(×)Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O(√)2．離子共存問題(1)離子共存的判斷方法離子在同一溶液中能大量共存，就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng)；若離子間能發(fā)生反應(yīng)，則不能大量共存。(2)離子間因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)而不能大量共存的情況①離子之間反應(yīng)生成沉淀：如圖連線的兩離子之間。②離子之間反應(yīng)生成氣體：如圖連線的兩離子之間。③離子之間反應(yīng)生成水或其他難電離的物質(zhì)：如圖連線的兩離子之間。(3)因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不共存①常見氧化性離子：MnOeq\o\al(－,4)(H＋)、NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、Fe3＋等。②常見還原性離子：S2－、SOeq\o\al(2－,3)、I－、Fe2＋等。(4)離子共存判斷的隱含條件①“無色透明”溶液不存在有色離子。離子Cu2＋Fe3＋Fe2＋MnOeq\o\al(－,4)顏色藍(lán)色棕黃色淺綠色紫紅色②溶液的酸堿性使石蕊變紅色的強(qiáng)酸性溶液：與H+反應(yīng)的離子肯定不能大量存在，如COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等。使石蕊變藍(lán)色或使酚酞變紅色的強(qiáng)堿性溶液：與OH-反應(yīng)的離子肯定不能大量存在，如NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等。必背知識清單07海洋化學(xué)資源的綜合利用一、粗鹽提純1．除雜試劑的選擇粗鹽所含雜質(zhì)離子有Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2－,4)，加入除雜試劑，會引入新的雜質(zhì)，因此后加的試劑要適當(dāng)過量。步驟雜質(zhì)加入的試劑離子方程式1Mg2+NaOH溶液Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓2SOeq\o\al(2－,4)BaCl2溶液Ba2++SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓3Ca2+、Ba2+Na2CO3溶液Ca2++COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓Ba2++COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓4OH-、COeq\o\al(2－,3)鹽酸H++OH-=H2O2H++COeq\o\al(2－,3)=CO2↑+H2O2．實(shí)驗(yàn)步驟(1)除去不溶性雜質(zhì)①將粗鹽倒入燒杯中，加適量水溶解，用玻璃棒攪拌；②在過濾器上將粗鹽水過濾，棄去沉淀，保留濾液。(2)去除雜質(zhì)離子①向燒杯中加入NaOH溶液，邊加邊攪拌，直至不再有沉淀產(chǎn)生；②再依次加入BaCl2溶液和Na2CO3溶液，邊加邊攪拌，直至不再有沉淀產(chǎn)生；③將混合物在過濾器上過濾，棄去沉淀，保留濾液。(3)提純①向?yàn)V液中加入適量鹽酸，邊加邊攪拌，直至不再有氣泡產(chǎn)生，用pH試紙測量溶液的pH，使溶液的pH約等于7；②將溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱蒸干。3．問題探究(1)Na2CO3溶液和BaCl2溶液的順序是否可以顛倒？為什么？不可以。Na2CO3溶液的作用不但是除去溶液中的Ca2＋，另一個作用是除去溶液中過量的Ba2＋，因此Na2CO3溶液必須在加入BaCl2溶液之后加入。(2)如何檢驗(yàn)食鹽水中雜質(zhì)離子已除干凈？①取少許濾液于試管中，加入稀鹽酸，再加BaCl2溶液，如無白色沉淀生成，證明SOeq\o\al(2－,4)除凈。②取少許濾液于試管中，加入NaOH溶液，如無白色沉淀生成，證明Mg2＋除凈。③取少許濾液于試管中，加入Na2CO3溶液，如無白色沉淀生成，證明Ca2＋已除凈。二、從海水中提取溴1．從海水中提取溴的流程(1)酸化：將提取食鹽后的母液用硫酸酸化，目的是抑制氯、溴與水的反應(yīng)。(2)氧化：將氯氣通入母液中，將溶液中的溴離子轉(zhuǎn)化為溴單質(zhì)，離子方程式為：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。(3)空氣吹出：鼓入熱空氣，使溴從溶液中揮發(fā)出來，冷凝得到粗溴水。(4)精制：將粗溴水進(jìn)一步精制，得到高純度的單質(zhì)溴。2．溴的用途(1)制備藥物：“紅藥水”中含有溴元素；溴化鉀、溴化鈉、溴化銨等可配成鎮(zhèn)定劑。(2)制造殺蟲劑。(3)制造感光劑：溴化銀可用作醫(yī)療X射線膠片上的感光劑。三、從海水中提取鎂1．工藝流程2．反應(yīng)過程(1)分解貝殼制取氫氧化鈣：①CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))CaO＋CO2↑；②CaO＋H2O=Ca(OH)2。(2)沉淀鎂離子：MgCl2＋Ca(OH)2=CaCl2+Mg(OH)2↓。(3)制備氯化鎂：Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。(4)制取金屬鎂：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg＋Cl2↑。3．鎂的性質(zhì)及應(yīng)用(1)鎂的原子結(jié)構(gòu)鎂的原子結(jié)構(gòu)示意圖為：，在化學(xué)反應(yīng)中易失去2個電子，形成鎂離子，具有強(qiáng)還原性。(2)鎂化學(xué)性質(zhì)：鎂是活潑的金屬，能在O2、N2、CO2中燃燒。①在氧氣中燃燒：2Mg+O2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO，現(xiàn)象：產(chǎn)生耀眼的白光。②在氮?dú)庵腥紵?Mg+N2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))Mg3N2。③在二氧化碳中燃燒：2Mg+CO2eq\o(=====,\s\up7(點(diǎn)燃))2MgO+C。④與鹽酸反應(yīng)：Mg+2HCl=MgCl2+H2↑。(3)鎂合金、氧化鎂①鎂是銀白色金屬，密度小，易傳熱，導(dǎo)電，能與銅、鋁等金屬形成合金。②鎂合金的性質(zhì)特點(diǎn)：密度小、硬度和強(qiáng)度大。③鎂合金的用途：制造火箭、導(dǎo)彈和飛機(jī)的部件。④氧化鎂：白色難溶于水的固體，熔點(diǎn)很高，常用作耐高溫材料。三、從海帶中提取碘1．海帶提碘的原理(1)碘在海帶中以化合態(tài)的形式存在。(2)海帶中的碘元素在浸泡時以碘離子(I－)的形式進(jìn)入水中，可選擇Cl2、H2O2等氧化劑把碘離子氧化成碘單質(zhì)，離子方程式分別可表示為：2I－＋Cl2=I2＋2Cl－，2H＋＋H2O2＋2I－=I2＋2H2O。2．從海帶中提取碘的工業(yè)生產(chǎn)流程3．實(shí)驗(yàn)探究——加碘鹽中碘元素的檢驗(yàn)(1)加碘鹽中碘元素的存在形式：IOeq\o\al(－,3)。(2)檢驗(yàn)原理在酸性條件下，IOeq\o\al(－,3)與I－反應(yīng)的離子方程式：IOeq\o\al(－,3)＋5I－＋6H＋=3I2＋3H2O，生成的單質(zhì)碘用淀粉溶液檢驗(yàn)，現(xiàn)象是淀粉溶液變藍(lán)。(3)用試紙和生活中的常見物質(zhì)檢驗(yàn)加碘鹽中碘元素存在的方案：①將食鹽用水溶解，加入適量白醋；②蘸取少量溶液，滴在KI-淀粉試紙上。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論：試紙變藍(lán)，證明有碘元素存在。4．碘元素的應(yīng)用碘是人體必需的微量元素，人體缺碘時患甲狀腺腫大。三三、素養(yǎng)提升【典例1】小明通過學(xué)習(xí)知道Na2CO3、NaHCO3均能與鹽酸反應(yīng)，Na2CO3溶液還會與石灰水反應(yīng)。【產(chǎn)生疑問】NaHCO3溶液也能與石灰水反應(yīng)嗎？如果能反應(yīng)，生成物可能是什么？【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小明將NaHCO3溶液與石灰水混合，結(jié)果產(chǎn)生白色沉淀，已知Ca(HCO3)2能溶于水，碳酸氫鹽在堿溶液中會生成碳酸鹽。此白色沉淀是______________；為了進(jìn)一步了解生成的含鈉化合物有什么，繼續(xù)探究：【做出猜想】①只有NaOH②有Na2CO3和NaOH③____________________【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】步驟1：取少量上述實(shí)驗(yàn)后的上層清液于試管中，再滴加足量的CaCl2溶液(中性)，觀察到產(chǎn)生白色沉淀，由此可知生成的含鈉化合物一定含有____________；步驟2：將步驟1中反應(yīng)后的混合物過濾，往濾液中先滴加幾滴酚酞溶液，再滴加足量的稀鹽酸，觀察到溶液顏色變化情況為_______________________，整個實(shí)驗(yàn)過程中無氣泡產(chǎn)生，由此可知猜想②成立?！就卣固岣摺咳舨襟E1中未出現(xiàn)白色沉淀，則此時NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________________________________________________________________。答案：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】CaCO3【做出猜想】只有Na2CO3【實(shí)驗(yàn)設(shè)計】Na2CO3溶液先由無色變紅色，然后紅色變?yōu)闊o色【拓展提高】Ca(OH)2＋NaHCO3=CaCO3↓＋NaOH＋H2O解析：因?yàn)轭}給信息Ca(HCO3)2能溶于水，而HCOeq\o\al(－,3)能與OH－反應(yīng)生成COeq\o\al(2－,3)，故將NaHCO3溶液與石灰水混合后，產(chǎn)物除CaCO3外，溶液中還可能有：①Ca(OH)2過量時：發(fā)生反應(yīng)NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NaOH＋H2O；②恰好反應(yīng)時：2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O；③NaHCO3過量時，產(chǎn)物有CaCO3、Na2CO3，剩余NaHCO3。依據(jù)以上分析可猜想：生成的含鈉化合物只能有三種情況：①NaOH、②Na2CO3和NaOH、③Na2CO3?！镜淅?】實(shí)驗(yàn)小組制備高鐵酸鉀(K2FeO4)并探究其性質(zhì)。資料：K2FeO4為紫色固體，微溶于KOH溶液；具有強(qiáng)氧化性，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，在堿性溶液中較穩(wěn)定。制備K2FeO4(夾持裝置略)(1)A為氯氣發(fā)生裝置。A中反應(yīng)離子方程式是_________________________(錳被還原為Mn2＋)，若該反應(yīng)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氯氣2.24L，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________NA，消耗氧化劑的物質(zhì)的量為________。(2)將除雜裝置B補(bǔ)充完整并標(biāo)明所用試劑。(3)C中得到紫色固體和溶液。C中Cl2發(fā)生的反應(yīng)有3Cl2＋2Fe(OH)3＋10KOH=2K2FeO4＋6KCl＋8H2O，另外還有___________________________________(用離子方程式表示)。答案：(1)2MnOeq\o\al(－,4)＋10Cl－＋16H＋=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O0.20.04mol(2)(3)Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O解析：(1)觀察題中裝置和信息，可知A中是高錳酸鉀和濃鹽酸反應(yīng)生成氯氣、氯化鉀和氯化錳的反