专题3从海水中获得的化学物质（知识串讲）原卷版

专题3从海水中获得的化学物质一、氯气的实验室制法与氯气的工业生产原理1．海水中蕴含丰富的氯元素，它主要以NaCl，其次是MgCl2、CaCl2和KCl等氯化物的形式存在。2．1774年，瑞典化学家舍勒在研究软锰矿(主要成分是MnO2)时，把浓盐酸与软锰矿混合在一起加热，意外发现了一种具有强烈刺激性气味的黄绿色气体，反应为4HCl(浓)＋MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O。3．实验装置：采用固体和液体混合加热制气体的装置，主要有气体反应发生装置、净化除杂装置、收集装置和尾气处理装置。收集方法：向上排空气法或排饱和食盐水法；净化方法：用饱和食盐水除去HCl，再用浓H2SO4除去水蒸气；尾气吸收：用强碱溶液(如NaOH溶液)吸收。【核心归纳】氯气的实验室制取流程及相应原理氯气的尾气处理，用较浓的氢氧化钠或石灰乳吸收尾气。不能用澄清石灰水吸收处理氯气，因为氢氧化钙溶解度小，澄清石灰水只能吸收少量氯气（即使饱和的澄清石灰水也不能用来吸收氯气）。4．氯气的工业生产原理氯碱工业：以电解饱和食盐水为基础制取氯气、烧碱等产品的工业，是目前化学工业的重要支柱之一。(1)氯气生产的化学原理电解装置和现象(2)电解产物的验证实验操作实验现象实验结论试管移近酒精灯以后，发出“噗”的响声(或爆鸣声)与电源负极相连的铁棒上逸出氢气湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝与电源正极相连的石墨棒上逸出氯气溶液颜色变红左管溶液中有__NaOH产生(3)电解饱和食盐水的化学方程式为：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(通电))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。例1．（2023·云南丽江·高一期末）下列有关实验室制取氯气的说法不正确的是A．可用二氧化锰和稀盐酸加热反应生成氯气B．干燥氯气时常用浓硫酸作干燥剂C．多余的氯气用氢氧化钠溶液吸收D．收集氯气用向上排空气法例2．（2023·嘉峪关市第一中学高一期中）某实验兴趣小组利用如下图所示装置进行电解饱和食盐水并检验其生成物的实验，当图中开关K闭合片刻后，请回答下列问题：(1)电解饱和食盐水的化学方程式为______________________________________________。(2)a为电源的________(填“正”或“负”)极；D中收集的气体是______________________。(3)C试管盛放___________________溶液。溶液中A电极附近的现象为_________________________________________________________________________________________。二、氯气的性质与应用1．氯的原子结构及存在氯原子结构示意图为，氯原子容易得到1个电子而形成Cl－结构示意图为。氯在自然界中以化合态存在，海水中主要以NaCl的形式存在。2．物理性质颜色状态气味毒性溶解性黄绿色气体刺激性有毒1体积水溶解2体积氯气3．化学性质(1)与金属的反应反应现象化学方程式Na剧烈燃烧，黄色火焰，产生大量白烟2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaClFeFe丝在氯气中燃烧，产生棕色烟干燥的氯气在常温下不与铁反应，因此液氯可用钢瓶贮存2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3CuCu丝在氯气中燃烧，产生棕黄色烟，溶于水后，溶液呈蓝绿色Cu＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))CuCl2氯气在加热条件下能与大多数金属化合，生成高价态的金属氯化物。凡是发光、发热的剧烈的化学反应都是燃烧，故不一定有氧气参加；如Fe、Cu、H2与Cl2的反应均是燃烧反应。“烟”是指固体小颗粒分散到气体中的现象，如Fe、Cu、Na分别与氯气反应生成棕褐色烟、棕黄色烟和白烟。“雾”是指小液滴分散到气体中的现象，如H2在Cl2中燃烧生成的HCl气体与空气中的水接触形成盐酸酸雾(白雾)。(2)与非金属反应与H2反应：反应方程式：H2＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2HCl，反应现象：H2在Cl2中能安静地燃烧，发出苍白色火焰，瓶口有白雾，工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸，若将H2与Cl2混合点燃或强光照射会发生爆炸。(3)氯气与水的反应①反应的化学方程式是：Cl2＋H2OHCl＋HClO。②次氯酸(HClO)是易溶于水的弱酸，比碳酸酸性弱；次氯酸不稳定，见光易分解，化学方程式：2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。次氯酸具有强氧化性，可用于自来水的杀菌消毒，还可以用作漂白剂。③新制氯水的多种成分决定了它具有多重性质，在不同的化学反应中，氯水中参与反应的微粒不同。④液氯、新制氯水与久置氯水性质比较液氯新制氯水久置氯水分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色漂白性无有无酸性无有有保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，新制氯水一般现用现配4．氯气的应用(1)工业上用电解饱和食盐水得到的氯气和氢气制取盐酸，(2)氯气与碱的反应制取漂白剂①Cl2与NaOH溶液的反应：Cl2＋2NaOH=NaCl＋NaClO＋H2O。该反应可应用于氯气的尾气处理和工业上制取“84”消毒液，“84”消毒液的有效成分为NaClO。②工业上制漂白粉：2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O。漂白粉的主要成分为：CaCl2、Ca(ClO)2，其有效成分为：Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理：Ca(ClO)2＋CO2＋H2O=CaCO3＋2HClO。漂白粉的保存：漂白粉应密封、避光保存，并置于阴凉干燥处。（3）漂白粉中有效成分Ca(ClO)2其实不具有漂白性，要溶于水后与空气中的CO2反应生成HClO，因此漂白粉在使用时需加水浸泡片刻，才能更好地发挥漂白作用，漂白剂也同样如此。（4）次氯酸的漂白原理、特点及应用范围例3．（2023·河南·社旗县第一高级中学高一阶段练习）2022年6月27号，约旦的亚喀巴港口一个储存氯气的罐箱在吊装过程中掉落，导致数十吨氯气瞬间泄露。下列有关说法正确的是A．氯气、氯水、液氯的成分相同B．氯气泄露时，可用含有氢氧化钠溶液的湿毛巾捂住口鼻C．氯气泄露时，人畜应该沿顺风方向转移到安全的地方D．运输和使用氯气应遵守安全操作规范例4．（2023·福建省龙岩第一中学高一阶段练习）某同学向pH试纸上滴加几滴新制氯水，现象如图所示，下列有关该实验的说法中错误的是A．该实验说明不可使用pH试纸测定氯水的pHB．若将氯水长时间放置之后再重复该实验将无法看到pH试纸变白的现象C．该实验说明H+扩散速率比漂白性微粒快D．实验结束后，将pH试纸用水冲洗再干燥可以恢复原色三、氧化还原反应基本概念及电子转移的表示方法1．定义：有电子转移的反应。2．实质：电子的转移(得失或偏移)。3．特征：元素化合价有升降，且化合价升高的总价数等于化合价降低的总价数。4．氧化还原反应概念之间的关系口诀：升失还一还（还原性）三氧；降得氧一氧（氧化性）三还5．氧化剂与还原剂氧化剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价降低，即得到电子(或电子对偏向)的反应物。还原剂：在氧化还原反应中，所含元素的化合价升高，即失去电子(或电子对偏离)的反应物。常见的氧化剂：活泼的非金属单质：O2、Cl2、Br2等；含高价金属阳离子的化合物：FeCl3、CuCl2等；含某些较高化合价元素的化合物：浓H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7等。常见的还原剂活泼或较活泼的金属：K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等；含低价金属阳离子的化合物：FeCl2等；某些非金属单质：C、H2等；含有较低化合价元素的化合物：HCl、H2S、KI等。在可变化合价元素的化合物中，具有中间价态的物质既可作氧化剂，又可作还原剂，如：Cl2、S、SO2、H2SO3等。6．氧化产物与还原产物氧化产物：还原剂失去电子被氧化的生成物。还原产物：氧化剂得到电子被还原的生成物。7．还原性与氧化性还原性：指物质失去电子的能力，越容易失去电子，其还原性就越强；氧化性：指物质得到电子的能力，越容易得到电子，其氧化性就越强。8．氧化还原反应中电子转移的表示方法（1）双线桥法：表示同种元素的原子在反应前后转移电子的情况。基本步骤注意事项：①箭头、箭尾必须对应化合价变化的同种元素；②必须注明“得”与“失”，氧化剂和还原剂得、失电子要守恒。口诀：先标化合价，再看价变化；起止同元素，桥上标变化。（2）单线桥法：表示反应过程中不同元素原子间的电子转移的情况。基本步骤注意事项。①单线桥表示反应物中变价元素原子得失电子的情况，箭头从失电子的元素原子指向得电子的元素原子。②不需标明“得”或“失”，只标明电子转移数目，箭头已标明电子转移的方向；口诀：先确定变价元素，再计算价态变化，桥上标明电子数，箭头被氧到被还。【核心归纳】单线桥法与双线桥法的区别单线桥法双线桥法箭头方向在反应物中由失电子的元素指向得电子的元素由反应物中变价元素指向生成物中同一元素标识只标转移电子的数目要标出“得到”或“失去”及电子数目举例9．氧化性、还原性强弱比较（1）物质的氧化性及还原性与核心元素化合价的关系核心元素化合价实例性质最高价Keq\o(Mn,\s\up6(＋7))O4、eq\o(Fe,\s\up6(＋3))Cl3、浓Heq\o(N,\s\up6(＋5))O3、浓H2eq\o(S,\s\up6(＋6))O4只有氧化性中间价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))既有氧化性又有还原性最低价eq\o(Fe,\s\up6(0))、eq\o(Na,\s\up6(0))、Keq\o(I,\s\up6(－1))只有还原性（2）.氧化性、还原性强弱比较的方法根据氧化还原反应方程式比较氧化性：氧化剂>氧化产物还原性：还原剂>还原产物根据元素的活动性顺序比较如：Fe＋CuSO4=FeSO4＋Cu金属还原性：Fe>Cu根据反应条件来判断当不同的氧化剂(或还原剂)与同一还原剂(或氧化剂)反应时，反应越易进行，则对应的氧化剂(或还原剂)的氧化性(或还原性)越强，反之越弱。如：(1)MnO2＋4HCl(浓)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2＋Cl2↑＋2H2O2KMnO4＋16HCl(浓)=2KCl＋2MnCl2＋5Cl2↑＋8H2O氧化性：KMnO4>MnO2。(2)Na、Mg、Al单质与H2O反应情况如下，Na与冷水剧烈反应，Mg加热才反应，Al加热条件下也难反应，故还原性：Na＞Mg＞Al。根据氧化产物的价态高低判断当变价的还原剂在相似的条件下作用于不同的氧化剂时，可由氧化产物元素价态的高低来判断氧化剂氧化性的强弱。即在相同条件下，使还原剂价态升得越高，则氧化剂的氧化性越强。例如：2Fe＋3Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2FeCl3Fe＋Seq\o(=,\s\up7(△))FeS氧化性：Cl2＞S。判断还原剂的还原性的原理类似。10．氧化还原反应中常见的规律及应用（1）守恒规律氧化还原反应中，还原剂失电子的总数＝氧化剂得电子的总数。元素化合价降低的总数＝元素化合价升高的总数。应用：氧化还原反应方程式的配平，氧化还原反应的相关计算。（2）价态规律高低规律：元素处于最高价态时，只有氧化性；元素处于中间价态时，既有氧化性又有还原性；元素处于最低价态时，只有还原性。应用：判断物质的氧化性、还原性。归中规律：同种元素不同价态之间发生氧化还原反应时，高价态＋低价态→中间价态，即“只靠拢，不交叉”“就近变价”。H2S中S元素为－2价，与产物中的单质S的0价近，所以H2S生成S。（3）强弱规律还原剂＋氧化剂=氧化产物＋还原产物(强还原性)(强氧化性)(弱氧化性)(弱还原性)即“强制弱”或“前强后弱”。应用：物质间氧化性(或还原性)强弱的比较或判断氧化剂(或还原剂)和有还原性(或氧化性)的物质在一定条件下能否发生反应。（4）先后规律－，当把氯气通入FeBr2溶液时，因为还原性：Fe2＋>Br－，所以氯气的量不足时首先氧化Fe2＋；把氯气通入FeI2溶液时，因为还原性：I－>Fe2＋，所以氯气的量不足时首先氧化I－。同一还原剂与多种氧化剂混合时，氧化性强的先被还原。例如，在含有Fe3＋、Cu2＋、H＋的溶液中加入铁粉，因为氧化性：Fe3＋>Cu2＋>H＋，所以铁粉先与Fe3＋反应，然后再依次与Cu2＋、H＋反应。应用：判断物质的氧化性、还原性强弱或判断反应的先后顺序。例5．（2023·湖南师大附中高一阶段练习）被称为万能还原剂的NaBH4溶于水并和水反应：NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑，下列说法中正确的是(提示：NaBH4中氢元素为－1价)()A．NaBH4中的H得到电子，转化为H2B．NaBH4中的Na既没有得到电子，也没有失去电子C．硼元素被氧化，氢元素被还原D．被氧化与被还原的元素质量比为3∶1例6．（2023·黑龙江·双鸭山一中高一阶段练习）Ⅰ、有下列三个在溶液中发生的氧化还原反应：①②③请根据上述反应分析推断后回答下列问题：(1)请用双线桥法标出反应③电子转移的方向及数目___________，(2)的氧化性由强到弱依次是___________。Ⅱ、已知实验室也可以用氯酸钾与浓盐酸反应制氯气，其反应为：回答下列问题：(3)反应中的氧化剂是___________，被氧化的元素是___________；(4)用单线桥法标出电子转移的方向和数目___________；五、金属钠的性质与制备1．钠的原子结构与性质的关系：钠原子最外层只有1个电子，核外电子排布为，在化学反应中钠原子很容易失去1个电子形成最外层为8个电子的钠离子，核外电子排布为，达到稳定结构，因此金属钠的化学性质很活泼，在自然界中以化合态形式存在。2．钠的物理性质：既有金属的一般性，又有其特殊性，一般性：银白色金属，热和电的良导体。特殊性：质软，密度比水小，熔点低。3．钠的化学性质(1)钠与氧气的反应：常温下，钠在空气中表面变暗：4Na＋O2=2Na2O；钠在空气中燃烧：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2；(2)钠与水反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，该反应的还原剂是钠，氧化剂是水，。钠与水(滴有酚酞)反应实验现象原因金属钠熔化成闪亮的小球该反应为放热反应，钠的熔点低金属钠浮在液面上钠的密度比水小钠在水面上四处游动，并发出“嘶嘶”声反应中产生气体反应后的溶液显红色生成物中有碱性物质4．金属钠的用途(1)作还原剂：用以将钛、锆、铌、钽等在国防工业上有重要用途的金属从其熔融的卤化物中还原出来。化学方程式为：TiCl4＋4Naeq\o(=,\s\up7(700～800℃))Ti＋4NaCl。(2)作电光源：高压钠灯。特点是黄光射程远，透雾能力强。(3)制造合金：钠钾合金常温下是液体，用作快中子反应堆的热交换剂。5．钠的制备：工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠：2NaCleq\o(=,\s\up7(通电))2Na＋Cl2↑(填电解方程式)。【核心归纳】1．金属钠和酸的反应：水是一种非常弱的电解质，可以微弱地电离出H＋，钠与H2O反应的实质是Na与H＋作用。因为酸可以产生大量的H＋，Na就可以直接与稀硫酸、盐酸等非氧化性酸溶液反应，当与酸反应完后钠有剩余才与H2O反应继续。如钠和盐酸反应的化学方程式为2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。2．金属钠和碱的反应：实际上是钠和水的反应。3．钠和盐溶液的反应：(1)钠与盐溶液反应是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na先与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会与生成的NaOH继续反应。(2)钠不能从盐溶液中置换出金属，但若盐为熔融状态，则钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。六、钠的氧化物的性质及应用1．氧化钠(Na2O)(1)物理性质：颜色：白色；状态：固体。(2)化学性质：氧化钠是碱性氧化物，能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。①与水反应：Na2O＋H2O=2NaOH；②与酸性氧化物(如CO2)反应：Na2O＋CO2=Na2CO3；③与酸(如HCl)反应：Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O。2．过氧化钠(Na2O2)(1)物理性质：颜色：淡黄色；状态：固体。(2)化学性质①与水的反应实验操作实验现象实验结论产生大量气泡b．带火星的木条复燃c．试管外壁发热d．向溶液中滴入酚酞先变红色后褪色过氧化钠与水反应生成NaOH和O2。反应的化学方程式为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑②与CO2反应的化学方程式：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2。(3)应用：Na2O2可作漂白剂和供氧剂。【归纳总结】过氧化钠和氧化钠性质的比较物质氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2氧的化合价－2价－1价n(Na＋)∶n(阴离子)2∶12∶1颜色状态白色固体淡黄色固体氧化物类别碱性氧化物过氧化物(不属碱性氧化物)生成4Na＋O2=2Na2O2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))Na2O2与氧气反应2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2不反应，稳定性强与水反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与稀盐酸反应Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋O2↑＋2H2O漂白性无有用途制NaOH漂白剂、消毒剂、供氧剂、强氧化剂例7．（2023·湖南郴州·高一期末）下列关于钠反应现象的叙述中，不正确的是选项操作内容反应现象A切开钠，观察其颜色的变化钠切面颜色迅速变暗，生成淡黄色固体B把小块钠投入硫酸铁溶液中钠浮在水面上、在水面上四处游动，产生红褐色沉淀C把小块钠投入到滴有紫色石蕊试液的冷水中钠熔化成闪亮的小球，在水面上四处游动，反应后溶液变蓝D把一小块钠迅速投入到热坩埚中，继续加热坩埚片刻钠受热后先熔化，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰例8．（2023·黑龙江·牡丹江市高一阶段练习）关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是()A．氧化钠比过氧化钠稳定B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气C．Na2O2是强氧化剂，具有漂白性，能够用来漂白食品D．阴、阳离子的个数比都为1∶2七、碳酸钠碳酸氢钠1．碳酸钠(Na2CO3)(1)碳酸钠是白色粉末状固体，俗称纯碱或苏打，易溶于水，其水溶液显碱性，在水中电离产生Na＋和COeq\o\al(2－,3)，是重要的碳酸盐。(2)Na2CO能与酸的反应，也能与某些碱和盐反应Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NaOHNa2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl2．碳酸氢钠(NaHCO3)(1)碳酸氢钠是白色固体，俗称小苏打，常温下溶解度小于碳酸钠，水溶液呈碱性。在水中电离产生Na＋和HCOeq\o\al(－,3)，也是重要的碳酸盐。(2)碳酸氢钠的化学性质3．碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较名称碳酸钠(纯碱或苏打)碳酸氢钠(小苏打)颜色、状态白色粉末白色细小晶体溶解性易溶易溶，同温下溶解度比Na2CO3小水溶液的酸碱性碱性碱性，物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液与酸反应能反应，有气体产生剧烈反应，有气体产生与碱反应能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应与碱溶液都能反应热稳定性稳定，受热不易分解不稳定，受热易分解可相互转化Na2CO3eq\o(,\s\up7(H2O＋CO2),\s\do7(溶液加NaOH或固态加热))NaHCO3主要用途作去污剂、制玻璃、肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、石油、冶金等发酵剂、灭火剂、医用(治疗胃酸过多)4．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别实验方案实验现象实验结论将相同质量的Na2CO3、NaHCO3分别慢慢溶于等量的水中NaHCO3首先结晶析出相同温度下溶解度较小的是NaHCO3用pH试纸测量相同浓度的碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH碳酸钠溶液的pH大于碳酸氢钠的pH碱性较强的是Na2CO3分别加热NaHCO3固体和Na2CO3固体NaHCO3受热分解有气体产生，Na2CO3受热不分解稳定性较强的是Na2CO3向盛有Na2CO3、NaHCO3固体的试管中分别滴加相同浓度的盐酸均放出气体，但放出气体的快慢不同与盐酸反应较剧烈的是NaHCO35．碳酸钠与碳酸氢钠相关的除杂混合物除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液例9．（2023·黑龙江·汤原县高级中学高一期末）关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3<Na2CO3C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同例10．（2023·湖南·长沙市高一阶段练习）纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法中正确的是()A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，火焰颜色发生明显变化的是小苏打C．在两只小玻璃杯中分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打D．先将两种样品配成溶液，分别加入等量的石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打八、离子反应1．强电解质：(1)概念：在水溶液中能够完全电离的电解质。(2)常见的强电解质①强酸：H2SO4、HCl、HNO3等。②强碱：NaOH、KOH等。③绝大多数盐。(3)电离方程式中用“=”表示完全电离，写出下列物质的电离方程式：①H2SO4：H2SO4=2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)。②Ba(OH)2：Ba(OH)2=Ba2＋＋2OH－。③CaCl2：CaCl2=Ca2＋＋2Cl－。2．弱电解质(1)概念：在水溶液中不能完全电离的电解质。(2)常见的弱电解质①弱酸：H2CO3、CH3COOH等。②弱碱：NH3·H2O等。③H2O。(3)电离方程式中用“”表示不能完全电离，写出下列物质的电离方程式：①CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋。②NH3·H2O：NH3·H2ONHeq\o\al(＋,4)＋OH－。3．离子反应(1)定义：有离子参加的反应。电解质在水溶液中的反应属于离子反应。(2)发生条件①在溶液中进行的离子互换形式的复分解反应发生的条件，离子反应使溶液中某些离子的浓度减小，表现在以下几个方面：ⅰ.生成难溶物质(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等)；ⅱ.生成难电离物质(如弱酸、弱碱、水等)；ⅲ.生成挥发性物质(如CO2、SO2、H2S等)。凡具备上述条件之一的均可发生离子反应。②氧化还原型离子反应的发生条件：氧化性和还原性强或较强的物质相遇，转变为还原性和氧化性较弱或弱的物质。即强氧化剂转变为弱还原剂，强还原剂转变为弱氧化剂。4．离子方程式用实际参加反应的离子符号表示化学反应的式子。离子方程式的书写书写步骤:以碳酸钠与盐酸反应为例(1)写——根据客观事实，写出正确的化学方程式：Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(2)拆——将溶于水且完全电离的物质写成离子形式；难溶于水或溶于水难电离的物质及气体、单质、氧化物用化学式表示。2Na＋＋CO32－＋2H＋＋2Cl－=2Na＋＋2Cl－＋H2O＋CO2↑(3)删——对化学方程式两边都有的相同离子，把其中不参加反应的离子，应“按数”删掉。CO32－＋2H＋=H2O＋CO2↑(4)查——检查写出的离子方程式是否符合前三项要求，并且检查是否符合原子守恒、电荷守恒等。离子方程式的意义：离子方程式可以揭示反应的实质，不仅表示一个具体的化学反应，还可以表示同一类型的离子反应。5．在书写离子方程式和判断离子方程式的正误时要从“两易”“两等”和“两查”入手：6．“六看”判断离子方程式的正误(1)看是否符合客观事实，如：Fe加入硫酸铜溶液中：2Fe＋3Cu2＋=2Fe3＋＋3Cu(×)正确写法：Fe＋Cu2＋=Fe2＋＋Cu(2)看是否符合拆写原则，如：石灰石加入稀盐酸中：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(×)正确写法：CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O(3)看是否遵守质量守恒定律，如：Na2CO3与稀硫酸反应：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O(×)正确写法：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(4)看是否遵守电荷守恒，如：钠与稀硫酸反应：Na＋2H＋=Na＋＋H2↑(×)正确写法：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑(5)看是否漏掉参加反应的离子，如：CuSO4与Ba(OH)2溶液反应：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓(×)正确写法：Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Cu2＋＋2OH－=BaSO4↓＋Cu(OH)2↓(6)看是否符合阴、阳离子的个数配比，如：Ba(OH)2溶液和稀硫酸反应：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2O(×)正确写法：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O【核心归纳】1．电解质的强弱与溶液的导电能力及电解质的溶解度都没有必然联系，只与电离程度有关。某些难溶(或微溶)于水的盐(如AgCl、BaSO4等)，其溶解度很小，但其溶于水的部分是完全电离的，它们仍属于强电解质。2．电解质溶液的导电能力与自由离子的浓度和离子所带的电荷数有关。强电解质溶液的导电能力不一定强。3．强电解质和弱电解质的比较强电解质弱电解质电离条件溶于水或熔融状态溶于水或熔融状态电离程度完全电离部分电离电离过程不可逆过程可逆过程溶液中微粒只有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子，不存在电解质分子既有电解质电离出的阴、阳离子、溶剂分子，还存在电解质分子实例多数盐(包括难溶盐)、强酸、强碱等弱酸、弱碱、水4．书写离子方程式时的拆分原则(1)强酸、强碱和易溶于水的盐改写成离子形式，难溶物质、难电离物质、易挥发物质、单质、氧化物、非电解质等均写化学式。(2)改写微溶物时要看清题目要求：①作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，如澄清的石灰水则拆成Ca2＋、OH－，若是悬浊液写化学式。②作为生成物，一般写化学式(标↓号)。(3)氨水作反应物写NH3·H2O；作生成物，若有加热条件或浓度很大时，可写NH3(标↑号)。(4)容易出现错误的几类物质的改写。①多元弱酸的酸式酸根离子不能拆开写，如NaHCO3不能拆写成Na＋、H＋和COeq\o\al(2－,3)，应拆写成Na＋和HCOeq\o\al(－,3)。②浓硫酸作为反应物不能拆开写，应写成化学式；在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)。5．“以少定多”法书写离子方程式的思维模型书写原则：“以少定多”，即先根据题给条件判断“少量物质”，令少量物质的计量数为“1”，并以少量物质的离子充分反应时所需，确定“过量物质”中实际参加反应的离子数目。如：Ca(OH)2与少量NaHCO3溶液反应，先确定少量NaHCO3计量数为“1”，再确定Ca(OH)2的计量数，1个HCO3－只能结合1个OH－生成1个H2O，反应方程式是：Ca(OH)2＋NaHCO3=H2O＋CaCO3↓＋NaOH；若少量Ca(OH)2与过量的NaHCO3溶液反应，先确定少量Ca(OH)2计量数为“1”，再确定NaHCO3的计量数，1个Ca(OH)2含2个OH－，能结合,2个HCO3－生成2个H2O，故NaHCO3的计量数为2，反应方程式是：Ca(OH)2＋2NaHCO3=2H2O＋CaCO3↓＋Na2CO3，再根据Ca(OH)2的存在形式拆写成离子方程式。例11．下列物质按强电解质、弱电解质、非电解质排列的是()A．NaClHFCl2B．NaHCO3NH3·H2OCCl4C．Ba(OH)2HClCuD．HClOBaSO4C2H5OH例12．下列各组物质相互混合后，不会发生离子反应的是()A．NaOH溶液和CuCl2溶液B．Na2CO3溶液和稀硫酸C．Na2SO4溶液和MgCl2溶液D．Ca(OH)2和盐酸例13．能正确表示下列化学反应的离子方程式的是()A．小苏打溶液中加入少量NaOH溶液：H＋＋OH－=H2OB．NaHCO3溶液中加入稀HCl：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．硫酸铜溶液与氢氧化钡溶液混合：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓D．氧化铁与稀硫酸反应：Fe2O3＋6H＋=2Fe3＋＋3H2O九、离子共存、检验与推断离子在同一溶液中大量共存，就是指离子之间不发生任何反应；若离子间能发生反应，则不能大量共存。1．因发生复分解反应不共存(1)结合生成难(微)溶物质的离子不能大量共存，如Ba2＋和SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)，Ag＋和Cl－，Ca2＋和COeq\o\al(2－,3)，Zn2＋、Ca2＋、Mg2＋和OH－等。(2)结合生成气体或易挥发性物质的离子不能大量共存，如H＋与COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、S2－等。(3)结合生成难电离物质(如水等)的离子不能大量共存，如H＋与OH－、OH－与HCOeq\o\al(－,3)等。2．因发生氧化还原反应不共存(1)常见氧化性离子：MnOeq\o\al(－,4)(H＋)、NOeq\o\al(－,3)(H＋)、ClO－、Fe3＋等。(2)常见还原性离子：S2－、SOeq\o\al(2－,3)、I－、Fe2＋等。3．附加隐含条件的应用规律(1)溶液无色时，则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2＋(蓝色)、Fe3＋(棕黄色)、Fe2＋(浅绿色)、MnOeq\o\al(－,4)(紫红色)等；溶液透明时，不能存在浑浊物(沉淀)，有色溶液可能是透明的。(2)使石蕊变蓝色或使酚酞变红色的强碱性溶液中肯定不大量共存与OH－起反应的离子，如NHeq\o\al(＋,4)、HCOeq\o\al(－,3)、Fe3＋、Cu2＋、Al3＋等。(3)使石蕊变红色的强酸性溶液中肯定不大量共存与H＋起反应的离子，如COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)等。4．常见离子的检验待检离子使用试剂反应现象反应的离子方程式Cl－AgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液，产生白色沉淀，再加稀硝酸，沉淀不溶解Cl－＋Ag＋=AgCl↓SOeq\o\al(2－,4)BaCl2溶液、稀盐酸加足量稀盐酸无现象，再加BaCl2溶液产生白色沉淀Ba2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓COeq\o\al(2－,3)CaCl2溶液、稀盐酸加入CaCl2溶液产生白色沉淀，再加入稀盐酸沉淀溶解，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2ONH4+浓氢氧化钠溶液、湿润红色石蕊试纸与浓氢氧化钠溶液共热，产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色的气体NH4+＋OHeq\o(=,\s\up7(△))H2O＋NH3↑Na+/K+稀盐酸在外焰上灼烧，观察火焰颜色；观察火焰颜色，Na+是黄色，K+是紫色（透过蓝色钴玻璃）/离子不能大量共存判定注意事项：(1)看是否有隐含限制条件：如酸碱性、无色等。(2)看能否发生复分解反应：若溶液中含H＋，主要看是否有弱酸根离子和弱酸酸式酸根离子等；若溶液中含OH－，主要看是否有NHeq\o\al(＋,4)、弱酸酸式酸根离子和能与OH－反应生成沉淀的金属离子。(3)“一定”即在任何条件下都可以，如酸性、碱性条件下都能符合题意。“可能”即有一个条件下共存即可，如酸性或碱性一个条件下共存即符合题意。5．离子推断所遵循的原则肯定性原则：根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子。互斥性原则：在肯定某些离子的同时，结合离子共存规律，否定一些离子的存在。电中性原则：溶液呈电中性，一定既有阳离子，又有阴离子，且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等。(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)进出性原则：指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。例14．25℃时，在强碱性溶液中可以大量共存的离子组是()A．K＋、Cu2＋、SOeq\o\al(2－,3)、MnOeq\o\al(－,4)B．NHeq\o\al(＋,4)、Fe2＋、NOeq\o\al(－,3)、H＋C．HCOeq\o\al(－,3)、Na＋、Mg2＋、Cl－D．Na＋、K＋、SOeq\o\al(2－,4)、Cl－例15．某溶液X中可能含有下列离子中的若干种Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)、Na＋、Mg2＋、Cu2＋。为了确定该溶液的组成，取一定体积的上述溶液，进行了如下实验。下列说法正确的是()A．白色沉淀1一定是硫酸钡B．溶液X中存在Na＋、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)C．溶液X中可能存在Mg2＋，一定不存在Cu2＋D．向溶液2中滴入硝酸银溶液，若生成白色沉淀，说明溶液X中含有Cl－十、粗盐提纯与从海水中提取溴1．不溶性杂质的除去。2．粗盐中可溶性杂质的除去。杂质加入的试剂化学方程式硫酸盐BaCl2溶液Na2SO4＋BaCl2=BaSO4↓＋2NaClMgCl2NaOH溶液MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2Na2CO3溶液CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl3．物质除杂和分离的基本原则(1)不增(不引入新的杂质)。(2)不减(不减少被提纯的物质)，最佳方案是将杂质也转化成被提纯的物质。(3)易分离(被提纯的物质与杂质易分离)。(4)易复原(被提纯的物质易复原)。4．物质除杂和分离注意的问题(1)除杂试剂要过量。(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂。(3)尽可能将杂质转化为所需物质。(4)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序。5．海水提溴的原料：苦卤(海水晒盐后得到的母液)是海水制盐工业的副产物，其中含有高浓度的K＋、Mg2＋、Br－和SOeq\o\al(2－,4)等，是从海水中提取溴的主要原料。6．空气吹出法制溴海水提溴的三个步骤：浓缩、氧化和获取。(1)流程：海水酸化→氯气氧化→空气或水蒸气吹出→SO2吸收使溴单质转化为HBr→氯气氧化。(2)氯气氧化时发生的离子反应：Cl2＋2Br－=2Cl－＋Br2。为何要使用提取食盐后的母液（苦卤）原因：资源的充分利用，由于水分蒸发，溴的浓度比海水中高很多生成的溴单质溶解在水中，如何使溴从溶液中挥发出来？利用溴的什么性质？原因：鼓入热空气，使溴从溶液中挥发出来，应用了溴的易挥发性步骤③已将溴吹出，但步骤④又重新用SO2吸收溴，步骤⑤又用氯气将HBr氧化为Br2，步骤④⑤的目的是什么？原因：提高溴的含量，即富集溴步骤④的化学反应原理是什么？步骤⑧中溴蒸气冷凝后得到液溴与溴水的混合物，可用何种方法将二者分离？原因：步骤④方程式为SO2＋Br2＋2H2O=HBr＋H2SO4；大量液溴和少量溴水分离的方法是分液法，采用的仪器为分液漏斗，操作时下层液体必须从下口流出，上层液体从上口倒出7．卤素单质的性质(1)Br2、I2与Cl2有相似的化学性质，如均能与金属、非金属(H2)、H2O、碱反应。(2)氧化性强弱顺序为Cl2＞Br2＞I2。（3）卤素单质的检验Cl2Br2I2常温下外观黄绿色气体深红棕色液体紫黑色固体常用检验方法①能使湿润的KI淀粉试纸变蓝②能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色能使湿润的KI淀粉试纸变蓝遇淀粉溶液变蓝例16．海盐经溶解、过滤后仍含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)可溶性杂质，为了得到纯净的NaCl，可向滤液中依次加入过量的下列溶液，其中不合理的是()A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶例17．“空气吹出法”海水提溴的工艺流程如下：下列说法中，不正确的是()A．实验室保存溴通常加少量水B．海水提溴发生的反应均为氧化还原反应C．经过吸收塔后，溴元素得到了富集D．蒸馏塔中只发生了物理变化十一、镁的存在提取与从海带中提取碘1．镁的存在：自然界中的镁主要以化合态存在于地壳和海水。海水中镁的总储量约为2.1×1015t.2．镁的提取(1)提取流程：浓缩的海水eq\o(→,\s\up7(加石灰乳))__Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(分离加盐酸))__MgCl2eq\o(→,\s\up7(熔融电解))Mg(2)有关化学反应方程式：1．海水提镁的工艺流程图①利用贝壳制取石灰乳：__CaCO3eq\o(=,\s\up7(高温))CaO＋CO2↑，__CaO＋H2O=Ca(OH)2。②沉淀Mg2＋：__MgCl2＋Ca(OH)2=Mg(OH)2↓＋CaCl2。③制取MgCl2:Mg(OH)2＋2HCl=MgCl2＋2H2O。④制取金属镁：__MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通电))Mg＋Cl2↑。【问题探究】海水提镁要用到海滩上的贝壳，煅烧贝壳的作用是什么，对资源的综合利用有何意思？原因：将贝壳煅烧得到生石灰，并将生石灰制成石灰乳；将石灰乳加入沉淀池中使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；充分利用资源，发展绿色化学。沉淀池经过过滤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2，实验室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是什么？原因：先将沉淀加入到盛有MgCl2溶液的烧杯中，充分搅拌后经过滤洗涤干燥，即可得到纯净的Mg(OH)2。电解无水氯化镁(熔融态)所得的镁蒸气在特定环境中冷却后可得到固体金属镁，根据镁的性质可用作镁蒸气的冷却剂气体有哪些？原因：H2、氦气等与镁不反应的气体3．镁合金、氧化镁(1)镁是银白色金属，密度较小，易传热，导电，能与铜、铝等金属形成合金。镁合金的性质特点是密度小、硬度和强度大。常用作制造火箭、导弹和飞机的部件。(2)氧化镁：白色难溶于水的固体，熔点很高，常用作耐高温材料。4．镁单质的化学性质(1)原子结构(2)化学性质：镁是活泼的金属，能在O2、N2、CO2、Cl2中燃烧性质举例反应方程式与非金属单质反应与O2反应2Mg＋O2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO与N2反应3Mg＋N2eq\o(=,\s\up7(点燃))Mg3N2与非氧化性酸盐酸反应（离子方程式）Mg＋2H＋=Mg2＋＋H2↑加热条件与水反应Mg＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2＋H2↑与二氧化碳反应2Mg＋CO2eq\o(=,\s\up7(点燃))2MgO＋C与硫酸铜溶液反应（离子方程式）Mg＋Cu2＋=Mg2＋＋Cu注意：镁在高温条件下可以和H2O、CO2反应，因此镁着火不可用水或干冰来灭火，应用沙子覆盖。5．由MgCl2·6H2O加热脱水制MgCl2应该在HCl气体氛围中进行；工业上电解熔融的氯化镁制取镁，而不是电解氧化镁制取镁。因镁在高温下能与O2、N2、CO2等气体发生反应，故工业电解MgCl2得到的镁，应在H2氛围中冷却。6．由于金属镁的化学性质十分活泼，在空气中可以与氧气、二氧化碳以及氮气反应。燃烧产物为MgO、Mg3N2和C的混合物。但是，在空气中反应的主要产物是MgO。因为氧气的