浙江专版2018版高中化学专题2从海水中获得的化学物质本专题重难点突破学案苏教版必修120180427122.doc

专题2 从海水中获得的化学物质本专题重难点突破一解析氯水性质的多重性1氯水中的反应Cl2H2OHClHClO2HClO=2H2ClO2(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。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KI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：Na2SO3Cl2H2O=Na2SO42HCl，2FeBr23Cl2(足量)=2FeCl32Br2。(2)表现HClO的强氧化性氯水中含有HClO，HClO具有强氧化性，能杀死水里的病菌，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：AgCl=AgCl。4液氯与新制氯水、久置氯水的区别液氯新制氯水久置氯水成分Cl2Cl2、HClO、H2O、H、Cl、ClO、OHH、Cl、H2O分类纯净物混合物混合物颜色黄绿色黄绿色无色性质氧化性酸性、氧化性、漂白性酸性保存特制钢瓶棕色瓶盛装，放阴凉处，一般现用现配【典例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；D项只能说明存在HClO，D不正确。答案C二快速准确熟记氧化还原反应有关概念的方法1理清概念间的关系2联想记忆关键词(1)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)。(2)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。【典例2】分析下列反应中元素在反应前后的化合价升降、电子得失及被氧化、被还原情况，并指出氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。(1)Cl2H2OHClHClO(2)CH42O2CO22H2O(3)3Cu8HNO3=3Cu(NO3)22NO4H2O解析(1)中Cl2中的Cl是0价，反应后分别是1价和1价，是歧化反应，所以Cl2的化合价是既升又降，它既是氧化剂又是还原剂。(2)C从44价，共失8e，CH4为还原剂；O原子从02价，每个原子降2价，4个氧原子，共降8价。(3)HNO3中的N为5价，要注意Cu(NO3)2中的N也是5价(没变价)，变价的是NO中的N(2价)。答案(1)Cl2既是氧化剂又是还原剂，HCl是还原产物，HClO是氧化产物。(2)CH4为还原剂，O2为氧化剂，CO2为氧化产物，CO2、H2O为还原产物。(3)Cu为还原剂，HNO3为氧化剂，Cu(NO3)2为氧化产物，NO为还原产物。三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。提醒(1)对于有多种氧化剂(或还原剂)参与的氧化还原反应亦可根据得失电子守恒求算。(2)对于多步连续氧化还原反应，如果第一步反应的氧化产物(或还原产物)又被还原(或氧化)为原物质时，可直接找出守恒关系，快速求算。【典例3】(1)一定条件下，硝酸铵受热分解的未配平化学方程式为NH4NO3HNO3N2H2O，在反应中被氧化与被还原的氮原子数之比为_。(2)24 mL浓度为0.05 molL1的Na2SO3溶液恰好与20 mL浓度为0.02 molL1的K2Cr2O7溶液完全反应。已知Na2SO3被K2Cr2O7氧化为Na2SO4，则元素Cr在还原产物中的化合价为_。解析(1)根据元素化合价变化可知：N2既是氧化产物又是还原产物，则NH4NO3中NH的氮原子化合价升高，NO的氮原子化合价降低，即：H2失去3eO2得到5e设被氧化的N原子数为x，则失去电子数为3x，设被还原的N原子数为y，则得到电子数为5y，根据得失电子数守恒3x5y，则xy53。(2)设还原产物中Cr元素的化合价为x。Na2O3Na2O4，失电子的物质的量为0.024 L0.05 molL120.002 4 mol。K2r2O72r，得电子的物质的量为0.02 L0.02 molL1(6x)2，氧化剂与还原剂恰好完全反应，且得失电子数相等，所以有0.02 L0.02 molL1(6x)20.002 4 mol，解得x3。答案(1)53(2)3价四物质氧化性、还原性相对强弱的判断方法(加试要求)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H2SO4SO2(H2SO3)S；还原性：H2SSSO2。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：2Fe3Cl22FeCl3FeSFeS氧化性：Cl2S。(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：(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：(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：2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl25Cl28H2OMnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2OO24HCl(浓)2H2O2Cl2由上述反应条件的不同，可判断氧化性：KMnO4MnO2O2。(4)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。即氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。例如，由反应2F22H2O=4HFO2可知，氧化性：F2O2；还原性：H2OHF。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。【典例4】已知如下反应：2BrOCl2=Br22ClOClO5Cl6H=3Cl23H2O2FeCl32KI=2FeCl22KClI22FeCl2Cl2=2FeCl3下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是()AClOBrOCl2Fe3I2BBrOCl2ClOI2Fe3CBrOClOCl2Fe3I2DBrOClOFe3Cl2I2解析在同一个氧化还原反应中，氧化性：氧化剂氧化产物；还原性：还原剂还原产物。反应中氧化剂是BrO、氧化产物是ClO，则氧化性：BrOClO；同理，由反应知，氧化性：ClOCl2；由反应知，氧化性：Fe3I2；由反应知，氧化性：Cl2Fe3。综上可知，氧化性：BrOClOCl2Fe3I2。答案C五物质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”规律例如：2O2H2O4(浓)，S2(浓)只具有强还原性，H2SO4(浓)只具有氧化性，SO2和S既具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。(1)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。(2)“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。归中反应的规律是“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：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。【典例5】现有下列三个氧化还原反应存在：2FeCl32KI=2FeCl22KClI2；2FeCl2Cl2=2FeCl3；2KMnO416HCl(浓)=2KCl2MnCl28H2O5Cl2。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()ACl2 BKMnO4溶液CFeCl3溶液 D浓盐酸解析可由三个反应方程式得出如下结论：氧化性：MnOCl2Fe3I2；还原性：Mn2ClFe2I。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。答案C【典例6】PbO2、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()ACu2Fe3=Cu22Fe2B10Cl2MnO16H=2Mn25Cl28H2OC2Fe2Cl2=2Fe32ClD5Pb22MnO2H2O=5PbO22Mn24H解析由题意，氧化性PbO2MnO，则还原性Pb2Mn2，那么Pb2与MnO间不能发生氧化还原反应。答案D六比较法学习钠的两种氧化物1氧化钠和过氧化钠的比较氧化物氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成Na和O2Na和O类别碱性氧化物过氧化物颜色、状态白色固体淡黄色固体与水反应Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与酸反应Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2漂白作用无有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21，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1 mol O2转移2 mol e。(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：CONa2O2=Na2CO3H2Na2O2=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形成的溶液的质量分数的比较Na2O与水反应，每消耗62 g Na2O，生成80 g NaOH，溶液质量增加62 g；Na2O2与水反应，每消耗78 g Na2O2，生成80 g NaOH，溶液质量增加62 g(产生16 g O2)，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，w(NaOH)前者大于后者。【典例7】1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()ANa2CO3BNa2O2、Na2CO3CNaOH、Na2CO3DNa2O2、NaOH、Na2CO3解析Na2O2与NaHCO3的混合物受热时，首先是NaHCO3分解：2NaHCO3Na2CO3H2OCO22 mol 1 mol 1 mol 1 mol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2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，生成的1 mol CO2恰好与1 mol Na2O2完全反应生成Na2CO3，故最终固体产物只有Na2CO3。答案A七碳酸钠、碳酸氢钠的比较与鉴别方法1碳酸钠和碳酸氢钠比较碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打溶解性均易溶，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的热稳定性稳定，不易分解2NaHCO3Na2CO3CO2H2O溶液酸碱性碱性与盐酸Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2与碱NaOH不能反应NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O石灰水Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O与CaCl2反应Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl不反应与CO2反应Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3不反应用途应用于玻璃、制皂、造纸、纺织、洗涤剂等工业食品工业上作发酵粉，医疗上用于治疗胃酸过多，用作泡沫灭火剂相互转化Na2CO3NaHCO32.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。NaHCO3HCl=NaClH2OCO2Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3，用加热法2NaHCO3Na2CO3H2OCO2Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量NaOH溶液NaHCO3NaOH=Na2CO3H2ONaHCO3溶液中混有Na2CO3，通入过量的CO2气体Na2CO3CO2H2O=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：各取适量两待鉴溶液分别于洁净的试管中，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：各取适量两待鉴溶液分别于洁净的试管中，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。【典例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(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。答案(1)D(2)A(3)C八离子方程式的书写与正误判断方法1离子方程式的书写方法要求(1)抓住两易、两等、两查两易：即易溶、易电离的物质(包括强酸、强碱、大多数可溶性盐)以实际参加反应的离子符号表示，非电解质、难电离的物质(包括弱酸、弱碱、水等)、难溶物、单质、气体、氧化物等用化学式表示。两等：离子方程式两边的原子个数、电荷总数均对应相等。两查：检查各项是否都有公约数，是否漏写必要的反应条件。(2)注意的问题熟记常见酸、碱、盐的溶解性规律。微溶物作为反应物，若是澄清溶液写离子符号，若是悬浊液写化学式；微溶物作为生成物，一般写化学式(标)，如 Ca(OH)2等。离子方程式既要符合质量守恒定律又要符合电荷守恒定律。对离子方程式进行检查时，这两个方面缺一不可。如Fe2Cl2=Fe32Cl的错误就是违背了电荷守恒定律。2离子方程式的正误判断方法(1)看是否符合客观事实。如Fe跟稀H2SO4反应，写成2Fe6H=2Fe33H2是错误的。(2)看书写形式是否正确。如NaHCO3与稀HCl反应写成2HCO=CO2H2O是错误的。(3)看是否遵循质量守恒和电荷守恒。如ZnAg=Zn2Ag中电荷不守恒。(4)看是否漏掉部分离子反应。如CuSO4溶液与Ba(OH)2溶液的反应，写成Cu22OH=Cu(OH)2或HOH=H2O都是错误的。(5)看反应物与产物的配比是否正确。如稀H2SO4与Ba(OH)2溶液反应不能写成HOHSOBa2=BaSO4H2O，应写成2H2OHBa2SO=BaSO42H2O。(6)看是否符合题设条件及要求。如“过量”“少量”“等物质的量”“适量”以及滴加顺序等对反应的影响。如CO2与足量的NaOH溶液反应的离子方程式是CO22OH=COH2O，而足量的CO2与NaOH溶液反应的离子方程式则是CO2OH=HCO。【典例9】下列离子方程式正确的是()A硫酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应：SOBa2=BaSO4B大理石与稀硝酸反应：CO2H=CO2H2OC氯化铁溶液与碘化钾溶液反应：Fe32I=Fe2I2D氯化镁溶液与氨水反应：Mg22OH=Mg(OH)2解析硫酸钠溶液与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为SOBa2=BaSO4，A正确；大理石与稀硝酸反应的离子方程式为CaCO32H=Ca2CO2H2O，B错误；氯化铁溶液与碘化钾溶液反应的离子方程式为2Fe32I=2Fe2I2，C错误；氯化镁溶液与氨水反应的离子方程式为Mg22NH3H2O=Mg(OH)22NH，D错误。答案A九离子在水溶液中能否大量共存的判断1离子共存即溶液中的离子之间不能发生反应。判断溶液中的离子能否大量共存，实际上是看离子之间能否发生反应，若能反应，则不能大量共存；若不反应，则能大量共存。(1)生成难溶或微溶物质的离子不能大量共存生成难溶性盐，如Ca2与CO，Ba2与SO、CO，Ag与Cl、Br、I、CO，Cu2与CO等。生成难溶性碱，如OH与Fe3、Fe2、Mg2、Cu2、Al3等。生成微溶物质，如Ag与SO，Ca2与SO、OH，Mg2与CO等。(2)生成气体的离子不能大量共存如H与CO、HCO、SO、HSO、S2、HS等。(3)生成难电离物质的离子不能大量共存如H与OH、CH3COO、S2、SiO，OH与NH等。(4)发生氧化还原反应的离子不能大量共存氧化性离子(如Fe3、ClO、MnO等)与还原性离子(如S2、I、SO等)不能大量共存。同时，上述还原性离子在酸性条件下，与NO也不能大量共存，另外Fe2与ClO、MnO、NO，Br与MnO、NO在酸性条件下也不能大量共存。2注意题目中附加的限定性条件(1)无色溶液中有颜色的离子不能大量存在，如Cu2(蓝色)、Fe3(棕黄色)、Fe2(浅绿色)、MnO(紫红色)等。(2)强碱性溶液、pH7的溶液、能使石蕊变蓝、使酚酞变红的溶液都能说明溶液中含有大量的OH。(3)强酸性溶液、pH7的溶液、能使石蕊变红的溶液都能说明溶液中含有大量的H。(4)“透明溶液”意味着溶液中无难溶物和微溶物，并不意味着溶液无色。(5)看清题目要求，是“大量共存”还是“不能大量共存”，是“一定大量共存”还是“可能大量共存”。提醒弱酸的酸式酸根离子既不能与H也不能与OH大量共存，如HS、HCO等。可表示为【典例10】 某溶液的溶质可能由下列离子组成：Cl、SO、CO、H、Ba2、Na，某同学进行了如下实验：(1)向溶液中加入过量的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，过滤；(2)向(1)中滤液里加入AgNO3溶液，有白色沉淀产生；(3)将(1)中的沉淀加入稀盐酸中，沉淀部分消失，有气体产生。依据以上实验可以推断，原溶液中一定含有_；一