1、第二章 海水中的重要元素钠和氯章末整合提升1.知识网络2.思维发展(1)钠、氯及其化合物之间的转化关系网络。(2)物质的量及其相关物理量之间的关系。专题1常见气体的实验室制法1.实验装置实验室中一套完整的制气装置应包括以下几部分:发生装置净化装置干燥装置收集装置尾气处理装置。2.气体发生装置类型根据反应原理、反应物状态和反应条件等因素来选择发生装置。(1)固+固气体,可制备NH3、O2。(2)固+液(不加热)气体,可制备H2、CO2等。(3)固+液气体,可制备Cl2等。3.常见气体的制备气体反应原理发生装置收集方法O22KClO32KCl+3O2或2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2排水法
2、或向上排空气法CO2CaCO3+2HClCaCl2+CO2+H2O向上排空气法H2Zn+H2SO4ZnSO4+H2向下排空气法或排水法Cl2MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2+2H2O向上排空气法【例1】某校化学兴趣小组的同学分别对氯气和氯水的性质进行探究。下图是实验室制备氯气并进行一系列相关实验的装置(部分夹持装置已省略)。(1)制备氯气选用的药品为二氧化锰和浓盐酸,A中反应的化学方程式为 。(2)装置B中饱和食盐水的作用是;同时装置B还能监测实验进行时C中是否发生堵塞,请写出发生堵塞时B中的现象:。(3)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性,为此C中、处最好依次放入(填序号)。
3、干燥的有色布条湿润的有色布条碱石灰无水氯化钙浓硫酸(4)当向D中缓缓通入一定量氯气时,D中溶液逐渐变为色;再打开D装置活塞,将装置D中少量溶液滴入锥形瓶E中,振荡,观察到的现象是。(5)有人提出,装置F中可改用足量的饱和NaHSO3溶液吸收氯气,请判断是否可行(填“是”或“否”),理由是(用反应的离子方程式表示)。【思维提示】(1)固体二氧化锰与浓盐酸加热发生反应,生成氯化锰、氯气和水。(2)反应过程中氯化氢和水蒸气是氯气中的杂质,装置B中饱和食盐水的作用是除去Cl2中的HCl;装置B也是安全瓶,可监测实验进行时C中是否发生堵塞,发生堵塞时B中的压强增大,B中长颈漏斗中液面上升,形成水柱。(3
4、)装置C的实验目的是验证氯气是否具有漂白性。要验证干燥氯气无漂白性,湿润的有色布条中,氯气与水反应生成的次氯酸具有漂白性,通过观察可知,处应放干燥剂,所以C中、处依次放入湿润的有色布条、无水氯化钙、干燥的有色布条,即选、。(4)D中是溴化钠溶液,当向D中缓缓通入少量氯气时,氯气与溴化钠反应生成溴单质,可以看到无色溶液逐渐变为黄色;打开活塞,将装置D中含溴单质的少量溶液加入含碘化钾和CCl4的装置E中,溴单质与碘化钾反应生成碘单质,碘单质溶于CCl4呈紫红色,即观察到的现象是:E中溶液分为两层,下层(CCl4层)为紫红色。(5)若改用NaHSO3溶液,Cl2与NaHSO3会发生反应生成二氧化硫气
5、体,二氧化硫污染环境,故不可行。答案: (1)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+2H2O+Cl2(2)除去Cl2中的HClB中长颈漏斗中液面上升,形成水柱(3)、(4)黄E中溶液分为两层,下层(CCl4层)为紫红色(5)否4HSO3-+Cl2SO42-+2Cl-+3SO2+2H2O专题2以物质的量为核心的计算1.核心公式(1)n=mM=VVm=NNA=cV(溶液)。(2)c(浓)V(浓)=c(稀)V(稀),m(浓)(浓)=m(稀)(稀)。(3)cB=nBV,c=1 000M(:gmL-1),=S100g+S100%(S:g)。2.注意事项(1)突出物质的量这一核心,它是其他物理量之间转换的桥
6、梁和纽带。一般模式:一个物理量物质的量另一个物理量。(2)换算过程中要注意单位的对应。(3)在使用气体摩尔体积时要注意外界的条件,如果不是标准状况,则不能直接将22.4 Lmol-1代入运算。(4)不同状况下,同种物质的状态有可能不同。(5)进行物质的量浓度的有关计算时,各种情况下最终落脚点是物质的量浓度的定义式c=nV,充分利用有关物质的量的计算公式,发挥物质的量的桥梁作用。【例2】用NA表示阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是()A.标准状况下,11.2 L的水中含有0.5NA个水分子B.0.5 molL-1的MgCl2溶液中,含有Mg2+的个数为0.5NAC.1 mol H2和O2的混
7、合气体中含NA个分子D.11.2 L NH3中所含的原子数目为2NA【思维提示】标准状况下,水不是气体,不能使用标准状况下的气体摩尔体积22.4 Lmol-1,A项错误;未指明溶液的体积,无法计算溶液中的粒子数目,B项错误;1 mol单一气体或混合气体(气体之间不发生反应)均含 NA个分子,C项正确;未指明气体所处的状况是否为标准状况,无法计算气体的物质的量,D项错误。答案:C专题3以NA为载体的计算与判断1.已知物质的质量求粒子的数目主要应用N=mM NA来计算,解答此类题目应注意看清所求粒子的种类,分子的构成(是单原子分子,还是双原子分子或多原子分子)以及粒子中含有的质子数、中子数、电子数
8、等。2.已知气体的体积求粒子的数目主要应用N=VVmNA来计算,解题时要注意:(1)若题目给出物质的体积,一要看是否是标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体的体积一般不为22.4 L。二要看该物质在标准状况下是不是气体,若不是气体,则无法求其物质的量和分子数目;若是气体,则可求其物质的量和分子数目,这与其是混合气体还是单一气体无关。(2)若题目给出气体的质量或物质的量,则粒子数目与外界条件无关。(3)注意某些物质分子中的原子个数。如,稀有气体为单原子分子,臭氧(O3)为三原子分子,白磷(P4)为四原子分子。3.已知物质的量浓度求粒子的数目主要应用N=cV NA来计算,解题时注意物质的组成,
9、如1 L 0.1 mol/L的AlCl3溶液中含有Cl-的数目为0.3NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(1)阿伏加德罗常数是指1 mol任何粒子的粒子数,这里的粒子指同种粒子,如1 mol O2中含有的分子数为NA(NA表示阿伏加德罗常数的值),而1 mol O2中含有的氧原子数为2NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)。(2)阿伏加德罗常数具有单位(mol-1),是一个准确值,而6.021023无单位,是一个纯数值,是阿伏加德罗常数的近似数值,计算时通常使用这个近似数值,而在叙述或定义“摩尔”的概念时要用“阿伏加德罗常数”来表示。【例3】已知 NA为阿伏加德罗常数的值,下列说法中正确的是(
10、)A.常温常压下,22.4 L CO2中含有 NA个CO2分子B.1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NAC.标准状况下,2.24 L H2O含有的分子数为0.1NAD.分子数为 NA的CO、C2H4混合气体体积约为22.4 L,质量为28 g【思维提示】常温常压下,22.4 L CO2的物质的量小于1 mol,A项错误;H2O2的相对分子质量为34,1.7 g H2O2的物质的量为0.05 mol,每个H2O2分子中含有18个电子,则1.7 g H2O2中含有的电子数为0.9NA,B项正确;标准状况下,水不是气体,22.4 L水的物质的量不是1 mol,C项错误;未说明混合气体所处的状况,因此不能确定 1 mol CO和C2H4混合气体的体积为22.4 L,D项错误。答案:B