高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 专题重难点突破课件 苏教版必修1.ppt

专题重难点突破 专题2从海水中获得的化学物质 学习目标定位1 认识氯水性质的多样性 2 掌握氧化还原反应有关概念 规律 学会有关氧化还原反应计算的方法 3 学会利用比较法进行物质的鉴别及除杂 一 解析氯水性质的多重性 二 氧化还原反应的概念 规律与计算 三 比较法学习钠的两种氧化物 四 碳酸钠 碳酸氢钠的比较与鉴别方法 五 考查离子反应的两大热点题型 六 海水资源的开发与综合利用 内容索引 1 氯水中的反应cl2 h2oh cl hclo2hclo 2h 2cl o2 光照加快分解 所以 保存氯水要密闭 放在冷暗处 棕色瓶中 但氯水不宜长期存放 最好是现用现配 因为不见光也缓慢分解 2 氯水的成分新制氯水 分子有cl2 hclo h2o三种 溶质分子中以cl2为主 离子有h cl clo oh 少量 四种 长期放置的氯水 由于hclo分解 cl2全部反应 氯水最终变为稀盐酸 一 解析氯水性质的多重性 3 氯水的性质 1 表现cl2的性质氯水中含有cl2 所以氯水呈黄绿色 由于cl2具有强氧化性 当向氯水中加入强还原性物质 便可与cl2发生氧化还原反应 如 氯水能使润湿的淀粉碘化钾试纸变蓝 用于对cl2收集的验满 能与na2so3 febr2等发生氧化还原反应 na2so3 cl2 h2o na2so4 2hcl 2febr2 3cl2 足量 2fecl3 2br2 2 表现hclo的强氧化性氯水中含有hclo hclo具有强氧化性 能杀死水里的细菌 故常用氯气给自来水杀菌 消毒 另外hclo还可将色素氧化而使其颜色褪去 故氯水常用于漂白 3 表现h 的性质氯水中含有h 所以氯水具有h 的性质 如氯水能与镁粉反应放出氢气 能与caco3反应放出co2 4 具有cl 的性质氯水中加入硝酸银溶液反应生成白色沉淀 反应的离子方程式 ag cl agcl 4 液氯与新制氯水 久置氯水的区别 例1下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中正确的是a 氯气的水溶液可以导电 说明氯气是电解质b 漂白粉和明矾都常用于自来水的处理 二者的作用原理是相同的c 氯气可以使湿润的有色布条褪色 但实际起漂白作用的物质是次氯酸而不是氯气d 氯水中加入有色布条 布条褪色 说明溶液中有cl2存在 答案 解析 解析电解质必须是化合物 cl2是单质 既不是电解质 也不是非电解质 a不正确 漂白粉是利用hclo的强氧化性杀菌消毒 而明矾是利用al3 和水反应生成al oh 3胶体吸附杂质 b不正确 有色布条褪色只能说明溶液中存在hclo d不正确 1 熟记氧化还原反应的有关概念 1 理清概念间的关系 二 氧化还原反应的概念 规律与计算 2 联想记忆关键词 记忆口诀 升失氧还 降得还氧 其含义即 化合价升高 失去电子 电子对偏离 被氧化 还原剂 具有还原性 失电子能力 化合价降低 得到电子 电子对偏向 被还原 氧化剂 具有氧化性 得电子能力 记忆口诀 剂性一致 其他相反 其含义即 氧化剂具有氧化性 还原剂具有还原性 其他相反 即氧化剂被还原 发生还原反应 得还原产物 还原剂被氧化 发生氧化反应 得氧化产物 3 学会正确的分析方法化合价变化是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础 正确标出各元素的化合价是分析氧化还原反应的关键和突破口 具体方法是找变价 判类型 是否氧化还原反应 分升降 定其他 化合价升高 失去电子 发生氧化反应 化合价降低 得到电子 发生还原反应 例2在k2cr2o7 14hcl 2kcl 2crcl3 3cl2 7h2o反应中 1 元素被氧化 是氧化剂 2 是氧化产物 发生氧化反应 3 在参加反应的盐酸中 起还原剂 被氧化 作用的hcl与起酸性作用的hcl的质量比为 4 用双线桥法标明电子转移的方向和数目 答案 氯 k2cr2o7 cl2 hcl 3 4 答案 2 物质氧化性 还原性相对强弱的判断方法一般而言 得到电子的能力越强 物质的氧化性就越强 失去电子的能力越强 物质的还原性就越强 物质的氧化性和还原性的强弱 可依据以下几个方面判断 1 根据化合价推断 一般来说 含有同种元素不同价态的物质 价态越高氧化性越强 价态越低还原性越强 如氧化性 浓h2so4 so2 h2so3 s 还原性 h2s s so2 提醒氯元素的含氧酸不符合此规律 在hclo hclo2 hclo3 hclo4 高氯酸 等4种含氧酸中 hclo氧化性最强 相同条件下 不同氧化剂与同一种还原剂反应 氧化产物价态高的反应对应的氧化剂氧化性强 例如 2 根据活动性顺序判断 根据金属活动性顺序表进行判断 例如 还原性 na fe cu ag氧化性 na fe2 cu2 ag 注意 fe对应的离子是fe2 根据非金属的活泼性判断非金属性越强 单质氧化性越强 其对应阴离子的还原性越弱 例如 单质氧化性 f2 cl2 br2 i2 s离子还原性 s2 i br cl f 3 根据氧化还原反应进行的难易程度 反应条件 的不同进行判断不同的氧化剂制取同一种氧化产物 反应越容易进行 氧化剂的氧化性越强 不同的还原剂制取同一种还原产物 反应越容易进行 还原剂的还原性越强 如 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 5cl2 8h2o 由上述反应条件的不同 可判断氧化性 kmno4 mno2 o2 4 根据氧化还原反应方程式判断用方程式来判断物质的氧化性 还原性强弱是最常用也是最重要的方法 氧化性 氧化剂 氧化产物 还原性 还原剂 还原产物 例如 由反应2f2 2h2o 4hf o2可知 氧化性 f2 o2 还原性 h2o hf 提醒物质氧化性 还原性的强弱只与得失电子的难易程度有关 与得失电子的数目没有关系 例3已知如下反应 2fecl3 2ki 2fecl2 2kcl i2 2fecl2 cl2 2fecl3下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是 答案 解析 3 氧化还原反应的重要规律 1 性质规律判断物质是否具有氧化性或还原性 高氧 低还 中兼 规律 即最高价态只有氧化性 最低价态只有还原性 中间价态既有氧化性又有还原性 提醒不能认为含有最高价元素的物质一定具有氧化性 如caco3中碳元素显最高价 但它无氧化性 2 强弱规律自发的氧化还原反应总是 两强 强氧化剂和强还原剂之间发生反应 生成相应的 两弱 还原产物 弱还原剂 和氧化产物 弱氧化剂 而两弱之间不反应 如 则按 方向 左上方与右下方的两种粒子 两强 能反应 而方向的两种粒子 两弱 则不能反应 且为两强反应的产物 如br2能氧化fe2 fe3 能氧化i 而i2与fe2 fe3 与br 不反应 3 先强后弱规律当几个氧化还原反应均可能发生时 氧化 还原 性强的粒子先反应 如fe cu投入agno3溶液中 fe先溶解 fe投入cu no3 2 agno3混合溶液中 ag先析出 4 价变规律在氧化还原反应中 元素化合价的变化有以下规律 邻价不反应规律同一元素的相邻价态之间不发生氧化还原反应 如fe2 与fe3 s与so2 so2与h2so4等不反应 间价可归中 归中不交叉 规律不同价态且化合价不相邻的同种元素发生氧化还原反应时 高价态降低 低价态升高 这样的氧化还原反应又称为归中反应 归中反应的规律 两头变中间 只靠拢 不交叉 即高价态降低后的价态不能低于低价态升高后的价态 同样 低价态升高后的价态不能高于高价态降低后的价态 如 而不是 5 守恒规律氧化还原反应中元素的化合价有升必有降 电子有失必有得 且化合价降低总数一定等于升高总数 失电子总数一定等于得电子总数 即符合三个守恒规律 原子守恒 各元素原子数目不变升降守恒 化合价升高总数 化合价降低总数电子守恒 失去电子总数 得到电子总数 守恒规律主要应用于 求反应中被氧化与被还原的原子数之比 或求氧化剂与还原剂 氧化产物与还原产物的物质的量 分子数 之比 配平氧化还原反应方程式 进行氧化还原反应的有关计算 例4现有下列三个氧化还原反应 2fecl3 2ki 2fecl2 2kcl i2 2fecl2 cl2 2fecl3 2kmno4 16hcl 浓 2kcl 2mncl2 8h2o 5cl2 若某溶液中有fe2 和i 共存 要氧化除去i 而又不影响fe2 和cl 下列试剂中 可加入的试剂是a cl2b kmno4溶液c fecl3溶液d 浓盐酸 答案 解析 解析可由三个反应方程式得出如下结论 氧化性 mno cl2 fe3 i2 还原性 mn2 cl fe2 i 所以mno可氧化cl fe2 i cl2能氧化fe2 i fe3 只能氧化i 因而符合题意的氧化剂只能为fecl3 例5pbo2 kmno4 cl2 fecl3 cucl2的氧化性依次减弱 下列反应在水溶液中不可能发生的是a cu 2fe3 cu2 2fe2 b 10cl 2mno 16h 2mn2 5cl2 8h2oc 2fe2 cl2 2fe3 2cl d 5pb2 2mno 2h2o 5pbo2 2mn2 4h 答案 解析 解析由题意 氧化性pbo2 mno 则还原性pb2 mn2 那么pb2 与mno间不能发生氧化还原反应 4 守恒法在氧化还原反应计算中的应用 1 氧化还原反应的计算主要有 求氧化剂与还原剂物质的量之比或质量之比 计算参加反应的氧化剂或还原剂的量 确定反应前后某一元素的价态变化或物质的化学式等 其计算的关键是依据氧化剂得电子总数与还原剂失电子总数相等 即得失电子守恒 2 电子守恒解题步骤 首先找出氧化剂 还原剂及其物质的量以及每摩尔氧化剂 还原剂得失电子的量 然后根据电子守恒列等式 氧化剂的物质的量 每摩尔氧化剂得电子数 还原剂的物质的量 每摩尔还原剂失电子数 利用这一等式 解氧化还原反应计算题 可化难为易 化繁为简 解析设被氧化的hcl的质量为x 根据反应方程式 mno2 4hcl 浓 mncl2 cl2 2h2o知 若有1molmno2被还原 则有2molhcl被氧化 例6实验室用mno2和浓盐酸制氯气的反应为mno2 4hcl 浓 mncl2 2h2o cl2 反应中 如果有17 4gmno2被还原 那么 1 被氧化的氯化氢的质量为 答案 解析 14 6g 2 转移电子的物质的量为 答案 解析 解析该方程式中转移电子数为2 所以转移电子数 未知量 与mno2 已知量 的关系为mno2 2e 0 4mol 3 纺织工业中常用氯气作漂白剂 漂白布匹后 过量的氯需要除去 通常可用na2so3作 脱氯剂 脱氯后的产物为na2so4 氯变为 1价 若把本题中产生的cl2完全转化 需要na2so3的质量为 答案 解析 解析na2so3与cl2的反应为na2so3 cl2 h2o na2so4 2hcl 所以mno2 已知量 与na2so3 待求量 的物质的量的关系为mno2 cl2 na2so3 综合上述关系 有如下关系式 mno2 2e na2so3 解得 n e 0 4mol m na2so3 25 2g 25 2g 1 氧化钠和过氧化钠的比较 三 比较法学习钠的两种氧化物 2 有关na2o2与co2 h2o反应的几个重要关系 1 物质的量的关系无论是co2或h2o的单一物质还是二者的混合物 通过足量的na2o2时 co2或h2o与放出的o2的物质的量之比为2 1 解决此类问题可以借助物质的量守恒关系 2 电子转移关系当na2o2与co2 h2o反应时 每产生1molo2转移2mole 3 固体质量关系co2 h2o与na2o2反应 增加的固体质量相当于na2o2只吸收了co2中的 co h2o中的 h2 得到如下关系式 co na2o2 na2co3 h2 na2o2 2naoh 4 反应的先后顺序关系一定量的na2o2与一定量的co2和h2o g 混合物反应时 可视为na2o2先与co2反应 待co2反应完全后 na2o2再与h2o反应 3 氧化钠和过氧化钠与水反应形成的溶液的质量分数的比较na2o与水反应 每消耗62gna2o 生成80gnaoh 溶液质量增加62g na2o2与水反应 每消耗78gna2o2 生成80gnaoh 溶液质量增加62g 产生16go2 因此 有如下规律 1 等物质的量的na2o和na2o2投入等量且足量的水中 所形成的溶液完全相同 2 等质量的na2o与na2o2投入等量且足量的水中 所形成的溶液中w naoh 前者大于后者 例71mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后 在密闭容器中加热并充分反应 排出气体物质后冷却 残留的固体物质是a na2co3b na2o2 na2co3c naoh na2co3d na2o2 naoh na2co3 答案 解析 解析na2o2与nahco3的混合物受热时 首先是nahco3分解 2mol1mol1mol1mol 产生的co2和h2o均可与na2o2反应 由于na2o2与h2o反应生成naoh 而naoh又可与co2反应生成h2o 故可以认为是co2先与na2o2反应 co2耗尽后h2o才开始反应 根据2na2o2 2co2 2na2co3 o2可知 生成的1molco2恰好与1molna2o2完全反应生成na2co3 故最终固体产物只有na2co3 1 碳酸钠和碳酸氢钠比较 四 碳酸钠 碳酸氢钠的比较与鉴别方法 2 碳酸钠 碳酸氢钠性质异同的应用 1 除杂净化 co2气体中混有少量hcl气体 可将混合气体通入饱和nahco3溶液中 然后干燥后收集 nahco3 hcl nacl h2o co2 na2co3固体粉末中混有nahco3 用加热法 2nahco3na2co3 h2o co2 na2co3溶液中混有nahco3 滴加适量naoh溶液 nahco3 naoh na2co3 h2o nahco3溶液中混有na2co3 通入过量的co2气体 na2co3 co2 h2o 2nahco3 2 鉴别方法 固体受热法 将两种粉末加热 产生能使澄清石灰水变浑浊的气体的是nahco3 不产生气体的是na2co3 cacl2 或bacl2 溶液 各取适量两待测液分别置于洁净的试管中 向两溶液中分别加入bacl2 或cacl2 溶液 产生白色沉淀的是na2co3 不产生白色沉淀的是nahco3 用稀盐酸 各取适量两待测液分别置于洁净的试管中 分别逐滴加入稀盐酸 立即产生气体的是nahco3 开始无气泡 加入一定量稀盐酸后 才开始产生气体的是na2co3 例8日常生活中 经常用到苏打 又叫纯碱 和小苏打两种物质 1 下列有关苏打和小苏打的叙述中不正确的是 填字母 下同 a 苏打和小苏打都易溶于水b 在受热的条件下 苏打比小苏打稳定c 苏打和小苏打中分别滴加等浓度的盐酸 苏打放出气体的速率比小苏打慢d 相同质量的苏打和小苏打分别与足量等浓度的盐酸反应 苏打放出的气体比小苏打多 答案 解析 d 解析根据na2co3和nahco3的相互转化关系得知 除去nahco3溶液中混有的na2co3 可采取往溶液中通入过量的二氧化碳的方法 除去na2co3固体中混有的nahco3的简易方法是加热 2 欲除去小苏打溶液中少量的苏打杂质 加入的物质最适宜的是 a 过量的二氧化碳b 足量的盐酸c 适量的naoh溶液d 适量的ca hco3 2溶液 3 欲除去苏打粉中的小苏打杂质的方法是 a 加入盐酸b 通入二氧化碳c 加热d 加入氢氧化钙 答案 a c 1 离子方程式的正误判断 1 看是否符合客观事实 如fe跟稀h2so4反应 写成2fe 6h 2fe3 3h2 是错误的 2 看化学式拆写是否正确 如nahco3与稀hcl反应写成2h co co2 h2o是错误的 3 看是否遵循质量守恒和电荷守恒 如zn ag zn2 ag电荷不守恒 4 看是否漏掉部分离子反应 如h2so4溶液与ba oh 2溶液的反应 写成ba2 so baso4 或h oh h2o都是错误的 五 考查离子反应的两大热点题型 例9判断下列离子方程式是否正确 错误的指明原因 并写出正确的离子方程式 铁粉溶于稀硫酸中 2fe 6h 2fe3 3h2 用三氯化铁溶液制取fe oh 3胶体 fe3 3h2o fe oh 3 3h 氢氧化铜溶于盐酸 oh h h2o 氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合 2oh cu2 cu oh 2 铝与氯化铜溶液发生置换反应 al cu2 al3 cu 硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合 h oh so ba2 baso4 h2o 碳酸钙溶于硝酸溶液 caco3 2h ca2 co2 h2o 碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合 hco oh co h2o 答案 答案 2 离子在水溶液中能否大量共存的判断离子在溶液中能否大量共存的关键就是看离子间是否符合离子反应发生的条件 若反应 则不能大量共存 1 看离子间能否生成难溶物 微溶物 要熟练记忆酸 碱 盐的溶解性 特别是难溶性的盐类 2 看离子间能否反应生成气体 气体有酸性气体和碱性气体两种 具体表现为易挥发弱酸的酸根与h 不能大量共存 铵盐与强碱不能大量共存 3 看离子间能否反应生成难电离的物质 弱酸 弱碱 水等 酸中的盐酸 硫酸和硝酸易电离 其他的酸一般难电离 碱中的氢氧化钠 氢氧化钾 氢氧化钙 氢氧化钡易电离 其他的碱均认为是难电离 4 看离子间能否发生氧化还原反应等 特别提示注意题目中附加的限定性条件 1 无色透明的溶液中 不能存在有色离子 如cu2 蓝色 fe3 棕黄色 fe2 浅绿色 mno 紫色 等 2 在强酸性溶液中 与h 发生反应的离子不能大量共存 3 在强碱性溶液中 与oh 发生反应的离子不能大量共存 取m溶液进行焰色反应 焰色为黄色 再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 不呈紫色 1 完成下列表格中实验 的结论和实验 的实验内容以及现象 答案 解析 2 根据 1 中的实验回答 no存在于 溶液中