資源簡介

本專題知識體系構建與核心素養提升
一、化學反應
二、氯氣及氯的化合物的轉化關系
三、鈉及鈉的化合物的轉化關系
四、海洋化學資源的綜合利用
1.粗鹽提純
2.從海水中提取溴的主要流程
3.從海水中提取鎂的主要流程
4.從海帶中提取碘的過程
　　通過本專題的學習，初步掌握探究元素及其化合物性質的基本方法，能從氧化還原反應、離子反應的角度理解氯及其重要化合物、鈉及其重要化合物的性質，并能用符號正確的表征。了解海洋資源的分布，能依據物質的性質和實驗方法設計資源綜合利用的方案，建立綠色化學的意識，認識化學科學在開發利用自然資源、制備新物質、環境保護等方面發揮的積極作用。
[方程式再書寫]
1.氯及其化合物
寫出下列反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式：
(1)Cl2和H2O的反應________________________________________________________；
(2)Cl2和NaOH溶液的反應________________________________________________________；
(3)Cl2和石灰乳的反應________________________________________________________；
(4)將濃鹽酸和MnO2混合加熱________________________________________________________；
(5)HClO見光分解________________________________________________________。
2.鈉及其重要化合物
寫出下列反應的化學方程式，是離子反應的寫離子方程式：
(1)Na和H2O的反應________________________________________________________；
(2)Na在空氣中燃燒________________________________________________________；
(3)Na2O2和H2O的反應________________________________________________________；
(4)Na2O2和CO2的反應________________________________________________________；
(5)向Na2CO3溶液中通入CO2________________________________________________________；
(6)NaHCO3溶液和稀鹽酸反應________________________________________________________；
(7)NaHCO3溶液和NaOH溶液反應________________________________________________________；
(8)NaHCO3受熱分解________________________________________________________。
例1　(2024·廈門高一期末)如圖是氯及其化合物的“價—類”二維圖，d、e屬于鉀鹽。下列說法不正確的是 (　　)
A.b溶液久置后會轉化為c
B.往c中加入b可生成a
C.往冷的KOH溶液通入a可得到d和e
D.d→e的轉化可以用于制取氧氣
例2　(2024·蘇州高一月考)回答下列問題。
(1)實驗室有瓶標簽已損壞的白色固體純凈物(不含結晶水)，要確定其化學式，有如下操作：
①取少量固體在試管中加熱，一段時間后稱量，質量不變。
②待試管冷卻后，再加水使固體完全溶解，將溶液分成兩份，一份滴入1~2滴酚酞溶液，溶液變紅，說明該溶液顯　　　　　；一份逐滴加入鹽酸，開始無氣體，后產生無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體。該固體化學式為　　　　　。
(2)向一定體積一定物質的量濃度的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO2，充分反應后，得到含有溶質M和N的溶液，則M和N不可能是　　　　(填字母)。
A.NaOH和Na2CO3
B.NaOH和NaHCO3
C.Na2CO3和NaHCO3
(3)將金屬鈉分別放入下列溶液中，既有氣體產生，又有沉淀產生的是　　　　(填序號，下同)
①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液　④Ca(HCO3)2溶液　⑤FeCl3溶液　⑥飽和澄清石灰水
(4)某同學擬用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液，他設計了如下實驗步驟：
①用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體，至CO2氣體不再溶解；
②小心加熱溶液1~2 min(CO2充分逸出，未發生化學反應)；
③在得到的溶液中加入另一半25 mL NaOH溶液，使溶液充分混合。
制備過程中涉及到的化學反應用離子方程式分別表示為_________________________________、_________________________________。
例3　(2023·江蘇連云港高一期中)氯可形成多種含氧酸鹽，廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中用如圖裝置(部分裝置省略)制備氯氣，并利用其與堿反應時的溫度控制制備KClO3和NaClO。
回答下列問題：
(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱是　　　　，a中的試劑為　　　　　，d的作用是　　　　　。
(2)反應結束后，取出b中試管，經　　　、過濾、洗滌、干燥，得到KClO3晶體。
(3)c中制備NaClO的離子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　；溫度過高會生成NaClO3。當n(NaClO)=n(NaClO3)時，該反應中n(Cl2)∶n(NaCl)=　　　　　。
(4)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中，滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變為棕色，加入CCl4振蕩，靜置后CCl4顯紫紅色。可知該條件下NaClO的氧化能力　　　　 (填“大于”或“小于”)KClO3。
(5)反應結束后多余的氯氣也可以制成氯水使用。如圖是用強光照射密閉廣口瓶中新制氯水時，用數字化傳感器采集的圖像，下列縱坐標代表的物理量與圖像相符的是　　　　(填字母)。
a.瓶中氯氣的體積分數
b.瓶中氧氣的體積分數
c.溶液的導電能力
d.溶液的漂白能力
例4　海水是巨大的資源寶庫，海水淡化及其綜合利用具有重要意義。
請回答下列問題：
(1)步驟 Ⅰ 中，粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、S等雜質離子，粗鹽精制過程中依次加入過量BaCl2、Na2CO3溶液，請寫出加入Na2CO3溶液后相關反應的離子方程式：___________________________。
(2)海水提溴，制得1 mol Br2至少需要消耗　　　 mol Cl2。步驟 Ⅱ 中需要向母液中加入稀硫酸酸化，其作用是______________________________________________________。
步驟 Ⅲ 若用Na2SO3水溶液吸收Br2，有關反應的離子方程式為__________________________。
(3)步驟Ⅳ由Mg(OH)2得到單質Mg，以下方法最合適的是　　　　(填字母)。
A.Mg(OH)2MgCl2溶液Mg
B.Mg(OH)2MgOMg
C.Mg(OH)2MgOMg
D.Mg(OH)2無水MgCl2Mg
(4)判斷Mg(OH)2是否洗滌干凈的操作是_______________________________________________。
答案精析
核心素養提升
1.(1)Cl2+H2OH++Cl-+HClO　(2)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　(3)Cl2+Ca(OH)2Ca2++Cl-+ClO-+H2O　(4)MnO2+4H++2Cl-Mn2++Cl2↑+2H2O　(5)2HClO2HCl+O2↑
2.(1)2Na+2H2O2Na++2OH-+H2↑　(2)2Na+O2Na2O2　(3)2Na2O2+2H2O4Na++4OH-+O2↑
(4)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　(5)C+CO2+H2O2HC　(6)HC+H+CO2↑+H2O　(7)HC+OH-C+H2O　(8)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
典例剖析
例1　C　［由圖可知，a為Cl2，b為HClO，c為HCl，d為KClO3，e為KCl。氯水久置后HClO發生分解：2HClO2HCl+O2↑，A正確；HClO與HCl發生歸中反應：HCl+HClOCl2+H2O，B正確；根據化學方程式Cl2+2KOHKCl+KClO+H2O可知，往冷的KOH溶液通入Cl2不能生成+5價的KClO3，C錯誤；d→e的反應為2KClO32KCl+3O2↑，D正確。］
例2　(1)堿性　Na2CO3　(2)B　(3)①④⑤⑥　(4)CO2+OH-HC　HC+OH-C+H2O
解析　(1)①說明固體加熱不分解；②一份溶液使酚酞溶液變紅，說明溶液顯堿性；另一份滴加鹽酸，開始無氣體，后產生CO2，說明原固體為碳酸鈉(Na2CO3)。(2)CO2與NaOH反應可生成Na2CO3或NaHCO3，如果溶質是單一成分，可能是Na2CO3或NaHCO3，如果是多種成分，若1<<2，溶質是NaHCO3、Na2CO3，若>2，溶質是Na2CO3、NaOH。(3)②鈉與NaHCO3溶液反應生成氫氣、Na2CO3和水，不會產生沉淀；③鈉與硫酸鈉溶液反應生成氫氣，得不到沉淀；⑤鈉投入FeCl3溶液中，會生成氫氧化鐵紅褐色沉淀。(4)①NaOH和過量CO2反應生成NaHCO3，離子方程式為CO2+OH-HC；在③中混合另一半NaOH溶液后發生反應的離子方程式為HC+OH-C+H2O。
例3　(1)分液漏斗　飽和食鹽水　處理Cl2尾氣　(2)蒸發濃縮、冷卻結晶
(3)Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O　2∶3　　(4)大于
(5)bc
解析　(2)反應結束后，取出b中試管，經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，得到KClO3晶體。(3)c中溫度過高會生成NaClO3。當n(NaClO)=n(NaClO3)時，發生反應：4Cl2+8NaOH6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O，該反應中n(Cl2)∶n(NaCl)=2∶3。(4)根據實驗現象，表明1號試管內未發生反應，2號試管內I-被ClO-氧化為I2，由此可知該條件下NaClO的氧化能力大于KClO3。(5)用強光照射密閉廣口瓶中新制氯水時，發生反應：Cl2+H2OHCl+HClO、2HClO2HCl+O2↑，在光照條件下，HClO不斷分解，Cl2與水不斷反應，最終溶液為稀鹽酸。氯氣的體積分數不斷減小，a不符合；瓶中氧氣的體積分數不斷增大，b符合；溶液中離子濃度不斷增大，溶液的導電能力不斷增強，C符合；溶液中HClO的濃度不斷減小，溶液的漂白能力不斷減弱，d不符合。
例4　(1)Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓　(2)2　抑制氯、溴和水反應　Br2+S+H2OS+2H++2Br-　(3)D
(4)取少量最后一次洗滌液于試管中，向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液，如果沒有沉淀產生，證明沉淀已經洗滌干凈
解析　(1)粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、S等雜質離子，可依次加入過量BaCl2(除去硫酸根離子)、Na2CO3(除去鈣離子和多余的鋇離子)、NaOH(除去鎂離子)，過濾后加適量鹽酸調節溶液的pH，然后蒸發即可，所以加入Na2CO3溶液后相關反應的離子方程式為Ca2++CCaCO3↓、Ba2++CBaCO3↓。
(2)流程中海水提溴，先向母液中通入Cl2將Br-氧化為Br2，再用SO2將其還原為Br-，最后再通入Cl2將Br-氧化為Br2，忽略過程中的損失，制得1 mol Br2至少需要消耗2 mol Cl2。步驟Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2，S被氧化成S，Br2被還原為Br-，反應的離子方程式為Br2+S+H2OS+2H++2Br-。
(3)電解MgCl2溶液得不到單質Mg，氧化鎂熔點很高，應電解熔融的MgCl2制取單質Mg，所以D項制取單質鎂的方法最適合。
(4)判斷Mg(OH)2是否洗滌干凈，就是檢驗最后一次洗滌液中是否存在Cl-。(共41張PPT)
本專題知識體系構建與核心素養提升
專題3
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內容索引
知識體系構建
核心素養提升
知識體系構建
知識體系構建
一、化學反應
二、氯氣及氯的化合物的轉化關系
三、鈉及鈉的化合物的轉化關系
四、海洋化學資源的綜合利用
1.粗鹽提純
2.從海水中提取溴的主要流程
3.從海水中提取鎂的主要流程
4.從海帶中提取碘的過程
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核心素養提升
通過本專題的學習,初步掌握探究元素及其化合物性質的基本方法,能從氧化還原反應、離子反應的角度理解氯及其重要化合物、鈉及其重要化合物的性質,并能用符號正確的表征。了解海洋資源的分布,能依據物質的性質和實驗方法設計資源綜合利用的方案,建立綠色化學的意識,認識化學科學在開發利用自然資源、制備新物質、環境保護等方面發揮的積極作用。
核心素養提升
[方程式再書寫]
1.氯及其化合物
寫出下列反應的化學方程式,是離子反應的寫離子方程式:
(1)Cl2和H2O的反應
________________________;
(2)Cl2和NaOH溶液的反應
_________________________;
Cl2+H2O H++Cl-+HClO
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
(3)Cl2和石灰乳的反應
_________________________________;
(4)將濃鹽酸和MnO2混合加熱
_____________________________________;
(5)HClO見光分解
_____________________。
Cl2+Ca(OH)2===Ca2++Cl-+ClO-+H2O
MnO2+4H++2Cl- Mn2++Cl2↑+2H2O
2HClO 2HCl+O2↑
2.鈉及其重要化合物
寫出下列反應的化學方程式,是離子反應的寫離子方程式:
(1)Na和H2O的反應
____________________________;
(2)Na在空氣中燃燒
__________________;
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
2Na+O2 Na2O2
(3)Na2O2和H2O的反應
_______________________________;
(4)Na2O2和CO2的反應
___________________________;
(5)向Na2CO3溶液中通入CO2
________________________;
2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
C+CO2+H2O===2HC
(6)NaHCO3溶液和稀鹽酸反應
_______________________;
(7)NaHCO3溶液和NaOH溶液反應
________________________;
(8)NaHCO3受熱分解
_________________________________。
HC+H+===CO2↑+H2O
HC+OH-===C+H2O
2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
例1　(2024·廈門高一期末)如圖是氯及其化合物的“價—類”二維圖,
d、e屬于鉀鹽。下列說法不正確的是
A.b溶液久置后會轉化為c
B.往c中加入b可生成a
C.往冷的KOH溶液通入a可得到d和e
D.d→e的轉化可以用于制取氧氣
典例剖析
√
典例剖析
由圖可知,a為Cl2,b為HClO,c為HCl,d為KClO3,e為
KCl。氯水久置后HClO發生分解:2HClO 2HCl+O2↑,A正確;
HClO與HCl發生歸中反應:HCl+HClO Cl2+H2O,B正確;
根據化學方程式Cl2+2KOH===KCl+KClO+H2O可知,往冷的KOH溶液通入Cl2不能生成+5價的KClO3,C錯誤;
d→e的反應為2KClO3 2KCl+3O2↑,D正確。
例2　(2024·蘇州高一月考)回答下列問題。
(1)實驗室有瓶標簽已損壞的白色固體純凈物(不含結晶水),
要確定其化學式,有如下操作:
①取少量固體在試管中加熱,一段時間后稱量,質量不變。
②待試管冷卻后,再加水使固體完全溶解,將溶液分成兩份,一份滴入1~2滴酚酞溶液,溶液變紅,說明該溶液顯　　　;一份逐滴加入鹽酸,開始無氣體,后產生無色無味能使澄清石灰水變渾濁的氣體。該固體化學式為　　　　。
典例剖析
堿性
Na2CO3
典例剖析
①說明固體加熱不分解;②一份溶液使酚酞溶液變紅,說明溶液顯堿性;另一份滴加鹽酸,開始無氣體,后產生CO2,說明原固體為碳酸鈉(Na2CO3)。
(2)向一定體積一定物質的量濃度的NaOH溶液中緩慢通入一定量的CO2,充分反應后,得到含有溶質M和N的溶液,則M和N不可能是____(填字母)。
A.NaOH和Na2CO3 B.NaOH和NaHCO3
C.Na2CO3和NaHCO3
典例剖析
B
典例剖析
CO2與NaOH反應可生成Na2CO3或NaHCO3,如果溶質是單一成分,可能是Na2CO3或NaHCO3,如果是多種成分,若1<
<2,溶質是NaHCO3、Na2CO3,若>2,溶質是Na2CO3、NaOH。
(3)將金屬鈉分別放入下列溶液中,既有氣體產生,又有沉淀產生的是__________(填序號,下同)
①MgSO4溶液　②NaHCO3溶液　③Na2SO4溶液
④Ca(HCO3)2溶液　⑤FeCl3溶液　⑥飽和澄清石灰水
典例剖析
①④⑤⑥
②鈉與NaHCO3溶液反應生成氫氣、Na2CO3和水,不會產生沉淀;
③鈉與硫酸鈉溶液反應生成氫氣,得不到沉淀;
⑤鈉投入FeCl3溶液中,會生成氫氧化鐵紅褐色沉淀。
(4)某同學擬用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3溶液,
他設計了如下實驗步驟:
①用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體,至CO2氣體不再溶解;
②小心加熱溶液1~2 min(CO2充分逸出,未發生化學反應);
③在得到的溶液中加入另一半25 mL NaOH溶液,使溶液充分混合。
制備過程中涉及到的化學反應用離子方程式分別表示為　　　 　 、　　　 。
典例剖析
CO2+OH-===HC
HC+OH-===C+H2O
典例剖析
①NaOH和過量CO2反應生成NaHCO3,離子方程式為CO2+OH-
===HC;在③中混合另一半NaOH溶液后發生反應的離子方程式為HC+OH-===C+H2O。
例3　(2023·江蘇連云港高一期中)氯可形成多種含氧酸鹽,廣泛應用于殺菌、消毒及化工領域。實驗室中用如圖裝置(部分裝置省略)制備氯氣,并利用其與堿反應時的溫度控制制備KClO3和NaClO。
典例剖析
回答下列問題:
(1)盛放濃鹽酸的儀器名稱是____
_____,a中的試劑為　　　　 　,d的作用是　　　 　　。
分液
漏斗
飽和食鹽水
處理Cl2尾氣
典例剖析
(2)反應結束后,取出b中試管,經　　　 　、過濾、洗滌、干燥,得到KClO3晶體。
蒸發濃縮、冷卻結晶
反應結束后,取出b中試管,經蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥,得到KClO3晶體。
典例剖析
(3)c中制備NaClO的離子方程式是　　　　　　　　　　　　_________________________;溫度過高會生成NaClO3。當n(NaClO)=n(NaClO3)時,該反應中n(Cl2)∶n(NaCl)=　　　。
Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
2∶3
典例剖析
c中溫度過高會生成NaClO3。當n(NaClO)=n(NaClO3)時,發生反應:4Cl2+8NaOH===6NaCl+NaClO+NaClO3+4H2O,該反應中n(Cl2)∶
n(NaCl)=2∶3。
典例剖析
(4)取少量KClO3和NaClO溶液分別置于1號和2號試管中,滴加中性KI溶液。1號試管溶液顏色不變。2號試管溶液變為棕色,加入CCl4
振蕩,靜置后CCl4顯紫紅色。可知該條件下NaClO的氧化能力_____(填“大于”或“小于”)KClO3。
大于
典例剖析
根據實驗現象,表明1號試管內未發生反應,2號試管內I-被ClO-氧化為I2,由此可知該條件下NaClO的氧化能力大于KClO3。
典例剖析
(5)反應結束后多余的氯氣也可以制成氯水使用。如圖是用強光照射密閉廣口瓶中新制氯水時,用數字化傳感器采集的圖像,下列縱坐標代表的物理量與圖像相符的是　　(填字母)。
a.瓶中氯氣的體積分數
b.瓶中氧氣的體積分數
c.溶液的導電能力
d.溶液的漂白能力
bc
典例剖析
用強光照射密閉廣口瓶中新制氯水時,發生反應:
Cl2+H2O HCl+HClO、2HClO 2HCl+O2↑,在光照條件下,HClO不斷分解,Cl2與水不斷反應,
最終溶液為稀鹽酸。氯氣的體積分數不斷減小,a不符合;
瓶中氧氣的體積分數不斷增大,b符合;
溶液中離子濃度不斷增大,溶液的導電能力不斷增強,C符合;
溶液中HClO的濃度不斷減小,溶液的漂白能力不斷減弱,d不符合。
例4　海水是巨大的資源寶庫,海水淡化及其綜合利用具有重要意義。
典例剖析
請回答下列問題:
(1)步驟Ⅰ中,粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、
S等雜質離子,粗鹽精制過程中依
次加入過量BaCl2、Na2CO3溶液,請寫
出加入Na2CO3溶液后相關反應的離子
方程式:　　　　 。
Ca2++C===CaCO3↓、Ba2++C===BaCO3↓
典例剖析
粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、S等雜質離子,可依次加入過量BaCl2(除去硫酸根離子)、Na2CO3(除去鈣離子和多余的鋇離子)、NaOH(除去鎂離子),過濾后加適量鹽酸調節溶液的
pH,然后蒸發即可,所以加入Na2CO3溶液后相關反應的離子方程式為Ca2++C===CaCO3↓、Ba2++C===BaCO3↓。
(2)海水提溴,制得1 mol Br2至少需要消耗　　 mol Cl2。步驟Ⅱ中需要向母液中加入稀硫酸酸化,其作用是　　 　　。
步驟Ⅲ若用Na2SO3水溶液吸收Br2,
典例剖析
2
抑制氯、溴和水反應
有關反應的離子方程式為　　　 　。
Br2+S+H2O===S+2H++2Br-
典例剖析
流程中海水提溴,先向母液中通入Cl2將Br-氧化為Br2,再用SO2將其還原為Br-,最后再通入Cl2將Br-氧化為Br2,忽略過程中的損失,制得1 mol Br2至少需要消耗2 mol Cl2。步驟Ⅲ
若用Na2SO3水溶液吸收Br2,S被氧化成S,Br2被還原為Br-,反應的離子方程式為Br2+S+H2O===S+2H++2Br-。
(3)步驟Ⅳ由Mg(OH)2得到單質Mg,以下方法最合適的是　　(填字母)。
A.Mg(OH)2 MgCl2溶液 Mg
B.Mg(OH)2 MgO Mg
C.Mg(OH)2 MgO Mg
D.Mg(OH)2 無水MgCl2 Mg
典例剖析
D
典例剖析
電解MgCl2溶液得不到單質Mg,氧化鎂熔點很高,應電解熔融的MgCl2制取單質Mg,所以D項制取單質鎂的方法最適合。
(4)判斷Mg(OH)2是否洗滌干凈的操作是______________________
____________________________________________________________________________________。
典例剖析
取少量最后一次洗滌液于試管中,向其中加入HNO3酸化的AgNO3溶液,如果沒有沉淀產生,證明沉淀已經洗滌干凈
判斷Mg(OH)2是否洗滌干凈,就是檢驗最后一次洗滌液中是否存在Cl-。
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