專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)(知識串講)原卷版_第1頁
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文檔簡介

專題3從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)一、氯氣的實驗室制法與氯氣的工業(yè)生產(chǎn)原理1.海水中蘊含豐富的氯元素,它主要以NaCl,其次是MgCl2、CaCl2和KCl等氯化物的形式存在。2.1774年,瑞典化學(xué)家舍勒在研究軟錳礦(主要成分是MnO2)時,把濃鹽酸與軟錳礦混合在一起加熱,意外發(fā)現(xiàn)了一種具有強烈刺激性氣味的黃綠色氣體,反應(yīng)為4HCl(濃)+MnO2eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O。3.實驗裝置:采用固體和液體混合加熱制氣體的裝置,主要有氣體反應(yīng)發(fā)生裝置、凈化除雜裝置、收集裝置和尾氣處理裝置。收集方法:向上排空氣法或排飽和食鹽水法;凈化方法:用飽和食鹽水除去HCl,再用濃H2SO4除去水蒸氣;尾氣吸收:用強堿溶液(如NaOH溶液)吸收?!竞诵臍w納】氯氣的實驗室制取流程及相應(yīng)原理氯氣的尾氣處理,用較濃的氫氧化鈉或石灰乳吸收尾氣。不能用澄清石灰水吸收處理氯氣,因為氫氧化鈣溶解度小,澄清石灰水只能吸收少量氯氣(即使飽和的澄清石灰水也不能用來吸收氯氣)。4.氯氣的工業(yè)生產(chǎn)原理氯堿工業(yè):以電解飽和食鹽水為基礎(chǔ)制取氯氣、燒堿等產(chǎn)品的工業(yè),是目前化學(xué)工業(yè)的重要支柱之一。(1)氯氣生產(chǎn)的化學(xué)原理電解裝置和現(xiàn)象(2)電解產(chǎn)物的驗證實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論試管移近酒精燈以后,發(fā)出“噗”的響聲(或爆鳴聲)與電源負極相連的鐵棒上逸出氫氣濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍與電源正極相連的石墨棒上逸出氯氣溶液顏色變紅左管溶液中有__NaOH產(chǎn)生(3)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為:2NaCl+2H2Oeq\o(=,\s\up7(通電))2NaOH+H2↑+Cl2↑。例1.(2023·云南麗江·高一期末)下列有關(guān)實驗室制取氯氣的說法不正確的是A.可用二氧化錳和稀鹽酸加熱反應(yīng)生成氯氣B.干燥氯氣時常用濃硫酸作干燥劑C.多余的氯氣用氫氧化鈉溶液吸收D.收集氯氣用向上排空氣法例2.(2023·嘉峪關(guān)市第一中學(xué)高一期中)某實驗興趣小組利用如下圖所示裝置進行電解飽和食鹽水并檢驗其生成物的實驗,當(dāng)圖中開關(guān)K閉合片刻后,請回答下列問題:(1)電解飽和食鹽水的化學(xué)方程式為______________________________________________。(2)a為電源的________(填“正”或“負”)極;D中收集的氣體是______________________。(3)C試管盛放___________________溶液。溶液中A電極附近的現(xiàn)象為_________________________________________________________________________________________。二、氯氣的性質(zhì)與應(yīng)用1.氯的原子結(jié)構(gòu)及存在氯原子結(jié)構(gòu)示意圖為,氯原子容易得到1個電子而形成Cl-結(jié)構(gòu)示意圖為。氯在自然界中以化合態(tài)存在,海水中主要以NaCl的形式存在。2.物理性質(zhì)顏色狀態(tài)氣味毒性溶解性黃綠色氣體刺激性有毒1體積水溶解2體積氯氣3.化學(xué)性質(zhì)(1)與金屬的反應(yīng)反應(yīng)現(xiàn)象化學(xué)方程式Na劇烈燃燒,黃色火焰,產(chǎn)生大量白煙2Na+Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2NaClFeFe絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕色煙干燥的氯氣在常溫下不與鐵反應(yīng),因此液氯可用鋼瓶貯存2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3CuCu絲在氯氣中燃燒,產(chǎn)生棕黃色煙,溶于水后,溶液呈藍綠色Cu+Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))CuCl2氯氣在加熱條件下能與大多數(shù)金屬化合,生成高價態(tài)的金屬氯化物。凡是發(fā)光、發(fā)熱的劇烈的化學(xué)反應(yīng)都是燃燒,故不一定有氧氣參加;如Fe、Cu、H2與Cl2的反應(yīng)均是燃燒反應(yīng)?!盁煛笔侵腹腆w小顆粒分散到氣體中的現(xiàn)象,如Fe、Cu、Na分別與氯氣反應(yīng)生成棕褐色煙、棕黃色煙和白煙?!办F”是指小液滴分散到氣體中的現(xiàn)象,如H2在Cl2中燃燒生成的HCl氣體與空氣中的水接觸形成鹽酸酸霧(白霧)。(2)與非金屬反應(yīng)與H2反應(yīng):反應(yīng)方程式:H2+Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2HCl,反應(yīng)現(xiàn)象:H2在Cl2中能安靜地燃燒,發(fā)出蒼白色火焰,瓶口有白霧,工業(yè)上用電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣制取鹽酸,若將H2與Cl2混合點燃或強光照射會發(fā)生爆炸。(3)氯氣與水的反應(yīng)①反應(yīng)的化學(xué)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;次氯酸不穩(wěn)定,見光易分解,化學(xué)方程式:2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl+O2↑。次氯酸具有強氧化性,可用于自來水的殺菌消毒,還可以用作漂白劑。③新制氯水的多種成分決定了它具有多重性質(zhì),在不同的化學(xué)反應(yīng)中,氯水中參與反應(yīng)的微粒不同。④液氯、新制氯水與久置氯水性質(zhì)比較液氯新制氯水久置氯水分類純凈物混合物混合物顏色黃綠色黃綠色無色漂白性無有無酸性無有有保存特制鋼瓶棕色瓶盛裝,放陰涼處,新制氯水一般現(xiàn)用現(xiàn)配4.氯氣的應(yīng)用(1)工業(yè)上用電解飽和食鹽水得到的氯氣和氫氣制取鹽酸,(2)氯氣與堿的反應(yīng)制取漂白劑①Cl2與NaOH溶液的反應(yīng):Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O。該反應(yīng)可應(yīng)用于氯氣的尾氣處理和工業(yè)上制取“84”消毒液,“84”消毒液的有效成分為NaClO。②工業(yè)上制漂白粉:2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O。漂白粉的主要成分為:CaCl2、Ca(ClO)2,其有效成分為:Ca(ClO)2。漂白粉的漂白原理:Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3+2HClO。漂白粉的保存:漂白粉應(yīng)密封、避光保存,并置于陰涼干燥處。(3)漂白粉中有效成分Ca(ClO)2其實不具有漂白性,要溶于水后與空氣中的CO2反應(yīng)生成HClO,因此漂白粉在使用時需加水浸泡片刻,才能更好地發(fā)揮漂白作用,漂白劑也同樣如此。(4)次氯酸的漂白原理、特點及應(yīng)用范圍例3.(2023·河南·社旗縣第一高級中學(xué)高一階段練習(xí))2022年6月27號,約旦的亞喀巴港口一個儲存氯氣的罐箱在吊裝過程中掉落,導(dǎo)致數(shù)十噸氯氣瞬間泄露。下列有關(guān)說法正確的是A.氯氣、氯水、液氯的成分相同B.氯氣泄露時,可用含有氫氧化鈉溶液的濕毛巾捂住口鼻C.氯氣泄露時,人畜應(yīng)該沿順風(fēng)方向轉(zhuǎn)移到安全的地方D.運輸和使用氯氣應(yīng)遵守安全操作規(guī)范例4.(2023·福建省龍巖第一中學(xué)高一階段練習(xí))某同學(xué)向pH試紙上滴加幾滴新制氯水,現(xiàn)象如圖所示,下列有關(guān)該實驗的說法中錯誤的是A.該實驗說明不可使用pH試紙測定氯水的pHB.若將氯水長時間放置之后再重復(fù)該實驗將無法看到pH試紙變白的現(xiàn)象C.該實驗說明H+擴散速率比漂白性微??霥.實驗結(jié)束后,將pH試紙用水沖洗再干燥可以恢復(fù)原色三、氧化還原反應(yīng)基本概念及電子轉(zhuǎn)移的表示方法1.定義:有電子轉(zhuǎn)移的反應(yīng)。2.實質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。3.特征:元素化合價有升降,且化合價升高的總價數(shù)等于化合價降低的總價數(shù)。4.氧化還原反應(yīng)概念之間的關(guān)系口訣:升失還一還(還原性)三氧;降得氧一氧(氧化性)三還5.氧化劑與還原劑氧化劑:在氧化還原反應(yīng)中,所含元素的化合價降低,即得到電子(或電子對偏向)的反應(yīng)物。還原劑:在氧化還原反應(yīng)中,所含元素的化合價升高,即失去電子(或電子對偏離)的反應(yīng)物。常見的氧化劑:活潑的非金屬單質(zhì):O2、Cl2、Br2等;含高價金屬陽離子的化合物:FeCl3、CuCl2等;含某些較高化合價元素的化合物:濃H2SO4、HNO3、KMnO4、K2Cr2O7等。常見的還原劑活潑或較活潑的金屬:K、Ca、Na、Al、Mg、Zn等;含低價金屬陽離子的化合物:FeCl2等;某些非金屬單質(zhì):C、H2等;含有較低化合價元素的化合物:HCl、H2S、KI等。在可變化合價元素的化合物中,具有中間價態(tài)的物質(zhì)既可作氧化劑,又可作還原劑,如:Cl2、S、SO2、H2SO3等。6.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物氧化產(chǎn)物:還原劑失去電子被氧化的生成物。還原產(chǎn)物:氧化劑得到電子被還原的生成物。7.還原性與氧化性還原性:指物質(zhì)失去電子的能力,越容易失去電子,其還原性就越強;氧化性:指物質(zhì)得到電子的能力,越容易得到電子,其氧化性就越強。8.氧化還原反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的表示方法(1)雙線橋法:表示同種元素的原子在反應(yīng)前后轉(zhuǎn)移電子的情況?;静襟E注意事項:①箭頭、箭尾必須對應(yīng)化合價變化的同種元素;②必須注明“得”與“失”,氧化劑和還原劑得、失電子要守恒。口訣:先標(biāo)化合價,再看價變化;起止同元素,橋上標(biāo)變化。(2)單線橋法:表示反應(yīng)過程中不同元素原子間的電子轉(zhuǎn)移的情況?;静襟E注意事項。①單線橋表示反應(yīng)物中變價元素原子得失電子的情況,箭頭從失電子的元素原子指向得電子的元素原子。②不需標(biāo)明“得”或“失”,只標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移數(shù)目,箭頭已標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向;口訣:先確定變價元素,再計算價態(tài)變化,橋上標(biāo)明電子數(shù),箭頭被氧到被還。【核心歸納】單線橋法與雙線橋法的區(qū)別單線橋法雙線橋法箭頭方向在反應(yīng)物中由失電子的元素指向得電子的元素由反應(yīng)物中變價元素指向生成物中同一元素標(biāo)識只標(biāo)轉(zhuǎn)移電子的數(shù)目要標(biāo)出“得到”或“失去”及電子數(shù)目舉例9.氧化性、還原性強弱比較(1)物質(zhì)的氧化性及還原性與核心元素化合價的關(guān)系核心元素化合價實例性質(zhì)最高價Keq\o(Mn,\s\up6(+7))O4、eq\o(Fe,\s\up6(+3))Cl3、濃Heq\o(N,\s\up6(+5))O3、濃H2eq\o(S,\s\up6(+6))O4只有氧化性中間價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))既有氧化性又有還原性最低價eq\o(Fe,\s\up6(0))、eq\o(Na,\s\up6(0))、Keq\o(I,\s\up6(-1))只有還原性(2).氧化性、還原性強弱比較的方法根據(jù)氧化還原反應(yīng)方程式比較氧化性:氧化劑>氧化產(chǎn)物還原性:還原劑>還原產(chǎn)物根據(jù)元素的活動性順序比較如:Fe+CuSO4=FeSO4+Cu金屬還原性:Fe>Cu根據(jù)反應(yīng)條件來判斷當(dāng)不同的氧化劑(或還原劑)與同一還原劑(或氧化劑)反應(yīng)時,反應(yīng)越易進行,則對應(yīng)的氧化劑(或還原劑)的氧化性(或還原性)越強,反之越弱。如:(1)MnO2+4HCl(濃)eq\o(=,\s\up7(△))MnCl2+Cl2↑+2H2O2KMnO4+16HCl(濃)=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O氧化性:KMnO4>MnO2。(2)Na、Mg、Al單質(zhì)與H2O反應(yīng)情況如下,Na與冷水劇烈反應(yīng),Mg加熱才反應(yīng),Al加熱條件下也難反應(yīng),故還原性:Na>Mg>Al。根據(jù)氧化產(chǎn)物的價態(tài)高低判斷當(dāng)變價的還原劑在相似的條件下作用于不同的氧化劑時,可由氧化產(chǎn)物元素價態(tài)的高低來判斷氧化劑氧化性的強弱。即在相同條件下,使還原劑價態(tài)升得越高,則氧化劑的氧化性越強。例如:2Fe+3Cl2eq\o(=,\s\up7(點燃))2FeCl3Fe+Seq\o(=,\s\up7(△))FeS氧化性:Cl2>S。判斷還原劑的還原性的原理類似。10.氧化還原反應(yīng)中常見的規(guī)律及應(yīng)用(1)守恒規(guī)律氧化還原反應(yīng)中,還原劑失電子的總數(shù)=氧化劑得電子的總數(shù)。元素化合價降低的總數(shù)=元素化合價升高的總數(shù)。應(yīng)用:氧化還原反應(yīng)方程式的配平,氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。(2)價態(tài)規(guī)律高低規(guī)律:元素處于最高價態(tài)時,只有氧化性;元素處于中間價態(tài)時,既有氧化性又有還原性;元素處于最低價態(tài)時,只有還原性。應(yīng)用:判斷物質(zhì)的氧化性、還原性。歸中規(guī)律:同種元素不同價態(tài)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)時,高價態(tài)+低價態(tài)→中間價態(tài),即“只靠攏,不交叉”“就近變價”。H2S中S元素為-2價,與產(chǎn)物中的單質(zhì)S的0價近,所以H2S生成S。(3)強弱規(guī)律還原劑+氧化劑=氧化產(chǎn)物+還原產(chǎn)物(強還原性)(強氧化性)(弱氧化性)(弱還原性)即“強制弱”或“前強后弱”。應(yīng)用:物質(zhì)間氧化性(或還原性)強弱的比較或判斷氧化劑(或還原劑)和有還原性(或氧化性)的物質(zhì)在一定條件下能否發(fā)生反應(yīng)。(4)先后規(guī)律-,當(dāng)把氯氣通入FeBr2溶液時,因為還原性:Fe2+>Br-,所以氯氣的量不足時首先氧化Fe2+;把氯氣通入FeI2溶液時,因為還原性:I->Fe2+,所以氯氣的量不足時首先氧化I-。同一還原劑與多種氧化劑混合時,氧化性強的先被還原。例如,在含有Fe3+、Cu2+、H+的溶液中加入鐵粉,因為氧化性:Fe3+>Cu2+>H+,所以鐵粉先與Fe3+反應(yīng),然后再依次與Cu2+、H+反應(yīng)。應(yīng)用:判斷物質(zhì)的氧化性、還原性強弱或判斷反應(yīng)的先后順序。例5.(2023·湖南師大附中高一階段練習(xí))被稱為萬能還原劑的NaBH4溶于水并和水反應(yīng):NaBH4+2H2O=NaBO2+4H2↑,下列說法中正確的是(提示:NaBH4中氫元素為-1價)()A.NaBH4中的H得到電子,轉(zhuǎn)化為H2B.NaBH4中的Na既沒有得到電子,也沒有失去電子C.硼元素被氧化,氫元素被還原D.被氧化與被還原的元素質(zhì)量比為3∶1例6.(2023·黑龍江·雙鴨山一中高一階段練習(xí))Ⅰ、有下列三個在溶液中發(fā)生的氧化還原反應(yīng):①②③請根據(jù)上述反應(yīng)分析推斷后回答下列問題:(1)請用雙線橋法標(biāo)出反應(yīng)③電子轉(zhuǎn)移的方向及數(shù)目___________,(2)的氧化性由強到弱依次是___________。Ⅱ、已知實驗室也可以用氯酸鉀與濃鹽酸反應(yīng)制氯氣,其反應(yīng)為:回答下列問題:(3)反應(yīng)中的氧化劑是___________,被氧化的元素是___________;(4)用單線橋法標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目___________;五、金屬鈉的性質(zhì)與制備1.鈉的原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系:鈉原子最外層只有1個電子,核外電子排布為,在化學(xué)反應(yīng)中鈉原子很容易失去1個電子形成最外層為8個電子的鈉離子,核外電子排布為,達到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),因此金屬鈉的化學(xué)性質(zhì)很活潑,在自然界中以化合態(tài)形式存在。2.鈉的物理性質(zhì):既有金屬的一般性,又有其特殊性,一般性:銀白色金屬,熱和電的良導(dǎo)體。特殊性:質(zhì)軟,密度比水小,熔點低。3.鈉的化學(xué)性質(zhì)(1)鈉與氧氣的反應(yīng):常溫下,鈉在空氣中表面變暗:4Na+O2=2Na2O;鈉在空氣中燃燒:2Na+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Na2O2;(2)鈉與水反應(yīng):2Na+2H2O=2NaOH+H2↑,該反應(yīng)的還原劑是鈉,氧化劑是水,。鈉與水(滴有酚酞)反應(yīng)實驗現(xiàn)象原因金屬鈉熔化成閃亮的小球該反應(yīng)為放熱反應(yīng),鈉的熔點低金屬鈉浮在液面上鈉的密度比水小鈉在水面上四處游動,并發(fā)出“嘶嘶”聲反應(yīng)中產(chǎn)生氣體反應(yīng)后的溶液顯紅色生成物中有堿性物質(zhì)4.金屬鈉的用途(1)作還原劑:用以將鈦、鋯、鈮、鉭等在國防工業(yè)上有重要用途的金屬從其熔融的鹵化物中還原出來?;瘜W(xué)方程式為:TiCl4+4Naeq\o(=,\s\up7(700~800℃))Ti+4NaCl。(2)作電光源:高壓鈉燈。特點是黃光射程遠,透霧能力強。(3)制造合金:鈉鉀合金常溫下是液體,用作快中子反應(yīng)堆的熱交換劑。5.鈉的制備:工業(yè)上電解熔融NaCl可以得到金屬鈉:2NaCleq\o(=,\s\up7(通電))2Na+Cl2↑(填電解方程式)。【核心歸納】1.金屬鈉和酸的反應(yīng):水是一種非常弱的電解質(zhì),可以微弱地電離出H+,鈉與H2O反應(yīng)的實質(zhì)是Na與H+作用。因為酸可以產(chǎn)生大量的H+,Na就可以直接與稀硫酸、鹽酸等非氧化性酸溶液反應(yīng),當(dāng)與酸反應(yīng)完后鈉有剩余才與H2O反應(yīng)繼續(xù)。如鈉和鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na+2HCl=2NaCl+H2↑。2.金屬鈉和堿的反應(yīng):實際上是鈉和水的反應(yīng)。3.鈉和鹽溶液的反應(yīng):(1)鈉與鹽溶液反應(yīng)是Na與H2O的反應(yīng)。因鹽中金屬離子被水分子包圍,使Na不能與之接觸。Na先與H2O反應(yīng)生成NaOH,若與鹽能生成難溶堿,則鹽也會與生成的NaOH繼續(xù)反應(yīng)。(2)鈉不能從鹽溶液中置換出金屬,但若鹽為熔融狀態(tài),則鈉可以置換出較不活潑的金屬,如4Na+TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl+Ti。六、鈉的氧化物的性質(zhì)及應(yīng)用1.氧化鈉(Na2O)(1)物理性質(zhì):顏色:白色;狀態(tài):固體。(2)化學(xué)性質(zhì):氧化鈉是堿性氧化物,能與水、酸性氧化物、酸等發(fā)生反應(yīng)。①與水反應(yīng):Na2O+H2O=2NaOH;②與酸性氧化物(如CO2)反應(yīng):Na2O+CO2=Na2CO3;③與酸(如HCl)反應(yīng):Na2O+2HCl=2NaCl+H2O。2.過氧化鈉(Na2O2)(1)物理性質(zhì):顏色:淡黃色;狀態(tài):固體。(2)化學(xué)性質(zhì)①與水的反應(yīng)實驗操作實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論產(chǎn)生大量氣泡b.帶火星的木條復(fù)燃c.試管外壁發(fā)熱d.向溶液中滴入酚酞先變紅色后褪色過氧化鈉與水反應(yīng)生成NaOH和O2。反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑②與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。(3)應(yīng)用:Na2O2可作漂白劑和供氧劑?!練w納總結(jié)】過氧化鈉和氧化鈉性質(zhì)的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉化學(xué)式Na2ONa2O2氧的化合價-2價-1價n(Na+)∶n(陰離子)2∶12∶1顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體氧化物類別堿性氧化物過氧化物(不屬堿性氧化物)生成4Na+O2=2Na2O2Na+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))Na2O2與氧氣反應(yīng)2Na2O+O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2不反應(yīng),穩(wěn)定性強與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2與稀鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O漂白性無有用途制NaOH漂白劑、消毒劑、供氧劑、強氧化劑例7.(2023·湖南郴州·高一期末)下列關(guān)于鈉反應(yīng)現(xiàn)象的敘述中,不正確的是選項操作內(nèi)容反應(yīng)現(xiàn)象A切開鈉,觀察其顏色的變化鈉切面顏色迅速變暗,生成淡黃色固體B把小塊鈉投入硫酸鐵溶液中鈉浮在水面上、在水面上四處游動,產(chǎn)生紅褐色沉淀C把小塊鈉投入到滴有紫色石蕊試液的冷水中鈉熔化成閃亮的小球,在水面上四處游動,反應(yīng)后溶液變藍D把一小塊鈉迅速投入到熱坩堝中,繼續(xù)加熱坩堝片刻鈉受熱后先熔化,然后劇烈燃燒,產(chǎn)生黃色火焰例8.(2023·黑龍江·牡丹江市高一階段練習(xí))關(guān)于氧化鈉和過氧化鈉的敘述正確的是()A.氧化鈉比過氧化鈉穩(wěn)定B.都能與二氧化碳、水反應(yīng)產(chǎn)生氧氣C.Na2O2是強氧化劑,具有漂白性,能夠用來漂白食品D.陰、陽離子的個數(shù)比都為1∶2七、碳酸鈉碳酸氫鈉1.碳酸鈉(Na2CO3)(1)碳酸鈉是白色粉末狀固體,俗稱純堿或蘇打,易溶于水,其水溶液顯堿性,在水中電離產(chǎn)生Na+和COeq\o\al(2-,3),是重要的碳酸鹽。(2)Na2CO能與酸的反應(yīng),也能與某些堿和鹽反應(yīng)Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOHNa2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl2.碳酸氫鈉(NaHCO3)(1)碳酸氫鈉是白色固體,俗稱小蘇打,常溫下溶解度小于碳酸鈉,水溶液呈堿性。在水中電離產(chǎn)生Na+和HCOeq\o\al(-,3),也是重要的碳酸鹽。(2)碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)3.碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)的比較名稱碳酸鈉(純堿或蘇打)碳酸氫鈉(小蘇打)顏色、狀態(tài)白色粉末白色細小晶體溶解性易溶易溶,同溫下溶解度比Na2CO3小水溶液的酸堿性堿性堿性,物質(zhì)的量濃度相同時,Na2CO3溶液的堿性強于NaHCO3溶液與酸反應(yīng)能反應(yīng),有氣體產(chǎn)生劇烈反應(yīng),有氣體產(chǎn)生與堿反應(yīng)能與Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反應(yīng)與堿溶液都能反應(yīng)熱穩(wěn)定性穩(wěn)定,受熱不易分解不穩(wěn)定,受熱易分解可相互轉(zhuǎn)化Na2CO3eq\o(,\s\up7(H2O+CO2),\s\do7(溶液加NaOH或固態(tài)加熱))NaHCO3主要用途作去污劑、制玻璃、肥皂、造紙、紡織、洗滌劑、石油、冶金等發(fā)酵劑、滅火劑、醫(yī)用(治療胃酸過多)4.碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別實驗方案實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論將相同質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別慢慢溶于等量的水中NaHCO3首先結(jié)晶析出相同溫度下溶解度較小的是NaHCO3用pH試紙測量相同濃度的碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液的pH碳酸鈉溶液的pH大于碳酸氫鈉的pH堿性較強的是Na2CO3分別加熱NaHCO3固體和Na2CO3固體NaHCO3受熱分解有氣體產(chǎn)生,Na2CO3受熱不分解穩(wěn)定性較強的是Na2CO3向盛有Na2CO3、NaHCO3固體的試管中分別滴加相同濃度的鹽酸均放出氣體,但放出氣體的快慢不同與鹽酸反應(yīng)較劇烈的是NaHCO35.碳酸鈉與碳酸氫鈉相關(guān)的除雜混合物除雜方法及試劑Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液例9.(2023·黑龍江·湯原縣高級中學(xué)高一期末)關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法不正確的是()A.熱穩(wěn)定性:NaHCO3<Na2CO3B.與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:NaHCO3<Na2CO3C.相同溫度時,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3D.等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2質(zhì)量相同例10.(2023·湖南·長沙市高一階段練習(xí))純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品,它們都是白色固體。下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法中正確的是()A.分別用砂鍋加熱兩種樣品,全部分解揮發(fā),沒有殘留物的是小蘇打B.用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒,火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打C.在兩只小玻璃杯中分別加入少量的兩種樣品,再加入等量的食醋,產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D.先將兩種樣品配成溶液,分別加入等量的石灰水,無白色沉淀生成的是小蘇打八、離子反應(yīng)1.強電解質(zhì):(1)概念:在水溶液中能夠完全電離的電解質(zhì)。(2)常見的強電解質(zhì)①強酸:H2SO4、HCl、HNO3等。②強堿:NaOH、KOH等。③絕大多數(shù)鹽。(3)電離方程式中用“=”表示完全電離,寫出下列物質(zhì)的電離方程式:①H2SO4:H2SO4=2H++SOeq\o\al(2-,4)。②Ba(OH)2:Ba(OH)2=Ba2++2OH-。③CaCl2:CaCl2=Ca2++2Cl-。2.弱電解質(zhì)(1)概念:在水溶液中不能完全電離的電解質(zhì)。(2)常見的弱電解質(zhì)①弱酸:H2CO3、CH3COOH等。②弱堿:NH3·H2O等。③H2O。(3)電離方程式中用“”表示不能完全電離,寫出下列物質(zhì)的電離方程式:①CH3COOH:CH3COOHCH3COO-+H+。②NH3·H2O:NH3·H2ONHeq\o\al(+,4)+OH-。3.離子反應(yīng)(1)定義:有離子參加的反應(yīng)。電解質(zhì)在水溶液中的反應(yīng)屬于離子反應(yīng)。(2)發(fā)生條件①在溶液中進行的離子互換形式的復(fù)分解反應(yīng)發(fā)生的條件,離子反應(yīng)使溶液中某些離子的濃度減小,表現(xiàn)在以下幾個方面:ⅰ.生成難溶物質(zhì)(如BaSO4、CaCO3、Cu(OH)2等);ⅱ.生成難電離物質(zhì)(如弱酸、弱堿、水等);ⅲ.生成揮發(fā)性物質(zhì)(如CO2、SO2、H2S等)。凡具備上述條件之一的均可發(fā)生離子反應(yīng)。②氧化還原型離子反應(yīng)的發(fā)生條件:氧化性和還原性強或較強的物質(zhì)相遇,轉(zhuǎn)變?yōu)檫€原性和氧化性較弱或弱的物質(zhì)。即強氧化劑轉(zhuǎn)變?yōu)槿踹€原劑,強還原劑轉(zhuǎn)變?yōu)槿跹趸瘎?.離子方程式用實際參加反應(yīng)的離子符號表示化學(xué)反應(yīng)的式子。離子方程式的書寫書寫步驟:以碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)為例(1)寫——根據(jù)客觀事實,寫出正確的化學(xué)方程式:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑(2)拆——將溶于水且完全電離的物質(zhì)寫成離子形式;難溶于水或溶于水難電離的物質(zhì)及氣體、單質(zhì)、氧化物用化學(xué)式表示。2Na++CO32-+2H++2Cl-=2Na++2Cl-+H2O+CO2↑(3)刪——對化學(xué)方程式兩邊都有的相同離子,把其中不參加反應(yīng)的離子,應(yīng)“按數(shù)”刪掉。CO32-+2H+=H2O+CO2↑(4)查——檢查寫出的離子方程式是否符合前三項要求,并且檢查是否符合原子守恒、電荷守恒等。離子方程式的意義:離子方程式可以揭示反應(yīng)的實質(zhì),不僅表示一個具體的化學(xué)反應(yīng),還可以表示同一類型的離子反應(yīng)。5.在書寫離子方程式和判斷離子方程式的正誤時要從“兩易”“兩等”和“兩查”入手:6.“六看”判斷離子方程式的正誤(1)看是否符合客觀事實,如:Fe加入硫酸銅溶液中:2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu(×)正確寫法:Fe+Cu2+=Fe2++Cu(2)看是否符合拆寫原則,如:石灰石加入稀鹽酸中:COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2↑+H2O(×)正確寫法:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O(3)看是否遵守質(zhì)量守恒定律,如:Na2CO3與稀硫酸反應(yīng):COeq\o\al(2-,3)+H+=CO2↑+H2O(×)正確寫法:COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2↑+H2O(4)看是否遵守電荷守恒,如:鈉與稀硫酸反應(yīng):Na+2H+=Na++H2↑(×)正確寫法:2Na+2H+=2Na++H2↑(5)看是否漏掉參加反應(yīng)的離子,如:CuSO4與Ba(OH)2溶液反應(yīng):Ba2++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓(×)正確寫法:Ba2++SOeq\o\al(2-,4)+Cu2++2OH-=BaSO4↓+Cu(OH)2↓(6)看是否符合陰、陽離子的個數(shù)配比,如:Ba(OH)2溶液和稀硫酸反應(yīng):Ba2++OH-+H++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓+H2O(×)正確寫法:Ba2++2OH-+2H++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓+2H2O【核心歸納】1.電解質(zhì)的強弱與溶液的導(dǎo)電能力及電解質(zhì)的溶解度都沒有必然聯(lián)系,只與電離程度有關(guān)。某些難溶(或微溶)于水的鹽(如AgCl、BaSO4等),其溶解度很小,但其溶于水的部分是完全電離的,它們?nèi)詫儆趶婋娊赓|(zhì)。2.電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力與自由離子的濃度和離子所帶的電荷數(shù)有關(guān)。強電解質(zhì)溶液的導(dǎo)電能力不一定強。3.強電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的比較強電解質(zhì)弱電解質(zhì)電離條件溶于水或熔融狀態(tài)溶于水或熔融狀態(tài)電離程度完全電離部分電離電離過程不可逆過程可逆過程溶液中微粒只有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子,不存在電解質(zhì)分子既有電解質(zhì)電離出的陰、陽離子、溶劑分子,還存在電解質(zhì)分子實例多數(shù)鹽(包括難溶鹽)、強酸、強堿等弱酸、弱堿、水4.書寫離子方程式時的拆分原則(1)強酸、強堿和易溶于水的鹽改寫成離子形式,難溶物質(zhì)、難電離物質(zhì)、易揮發(fā)物質(zhì)、單質(zhì)、氧化物、非電解質(zhì)等均寫化學(xué)式。(2)改寫微溶物時要看清題目要求:①作為反應(yīng)物,若是澄清溶液寫離子符號,如澄清的石灰水則拆成Ca2+、OH-,若是懸濁液寫化學(xué)式。②作為生成物,一般寫化學(xué)式(標(biāo)↓號)。(3)氨水作反應(yīng)物寫NH3·H2O;作生成物,若有加熱條件或濃度很大時,可寫NH3(標(biāo)↑號)。(4)容易出現(xiàn)錯誤的幾類物質(zhì)的改寫。①多元弱酸的酸式酸根離子不能拆開寫,如NaHCO3不能拆寫成Na+、H+和COeq\o\al(2-,3),應(yīng)拆寫成Na+和HCOeq\o\al(-,3)。②濃硫酸作為反應(yīng)物不能拆開寫,應(yīng)寫成化學(xué)式;在溶液中的NaHSO4應(yīng)拆寫成Na+、H+和SOeq\o\al(2-,4)。5.“以少定多”法書寫離子方程式的思維模型書寫原則:“以少定多”,即先根據(jù)題給條件判斷“少量物質(zhì)”,令少量物質(zhì)的計量數(shù)為“1”,并以少量物質(zhì)的離子充分反應(yīng)時所需,確定“過量物質(zhì)”中實際參加反應(yīng)的離子數(shù)目。如:Ca(OH)2與少量NaHCO3溶液反應(yīng),先確定少量NaHCO3計量數(shù)為“1”,再確定Ca(OH)2的計量數(shù),1個HCO3-只能結(jié)合1個OH-生成1個H2O,反應(yīng)方程式是:Ca(OH)2+NaHCO3=H2O+CaCO3↓+NaOH;若少量Ca(OH)2與過量的NaHCO3溶液反應(yīng),先確定少量Ca(OH)2計量數(shù)為“1”,再確定NaHCO3的計量數(shù),1個Ca(OH)2含2個OH-,能結(jié)合,2個HCO3-生成2個H2O,故NaHCO3的計量數(shù)為2,反應(yīng)方程式是:Ca(OH)2+2NaHCO3=2H2O+CaCO3↓+Na2CO3,再根據(jù)Ca(OH)2的存在形式拆寫成離子方程式。例11.下列物質(zhì)按強電解質(zhì)、弱電解質(zhì)、非電解質(zhì)排列的是()A.NaClHFCl2B.NaHCO3NH3·H2OCCl4C.Ba(OH)2HClCuD.HClOBaSO4C2H5OH例12.下列各組物質(zhì)相互混合后,不會發(fā)生離子反應(yīng)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和鹽酸例13.能正確表示下列化學(xué)反應(yīng)的離子方程式的是()A.小蘇打溶液中加入少量NaOH溶液:H++OH-=H2OB.NaHCO3溶液中加入稀HCl:COeq\o\al(2-,3)+2H+=CO2↑+H2OC.硫酸銅溶液與氫氧化鋇溶液混合:Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓D.氧化鐵與稀硫酸反應(yīng):Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O九、離子共存、檢驗與推斷離子在同一溶液中大量共存,就是指離子之間不發(fā)生任何反應(yīng);若離子間能發(fā)生反應(yīng),則不能大量共存。1.因發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)不共存(1)結(jié)合生成難(微)溶物質(zhì)的離子不能大量共存,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)結(jié)合生成氣體或易揮發(fā)性物質(zhì)的離子不能大量共存,如H+與COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、S2-等。(3)結(jié)合生成難電離物質(zhì)(如水等)的離子不能大量共存,如H+與OH-、OH-與HCOeq\o\al(-,3)等。2.因發(fā)生氧化還原反應(yīng)不共存(1)常見氧化性離子:MnOeq\o\al(-,4)(H+)、NOeq\o\al(-,3)(H+)、ClO-、Fe3+等。(2)常見還原性離子:S2-、SOeq\o\al(2-,3)、I-、Fe2+等。3.附加隱含條件的應(yīng)用規(guī)律(1)溶液無色時,則溶液中肯定沒有有色離子。常見的有色離子是Cu2+(藍色)、Fe3+(棕黃色)、Fe2+(淺綠色)、MnOeq\o\al(-,4)(紫紅色)等;溶液透明時,不能存在渾濁物(沉淀),有色溶液可能是透明的。(2)使石蕊變藍色或使酚酞變紅色的強堿性溶液中肯定不大量共存與OH-起反應(yīng)的離子,如NHeq\o\al(+,4)、HCOeq\o\al(-,3)、Fe3+、Cu2+、Al3+等。(3)使石蕊變紅色的強酸性溶液中肯定不大量共存與H+起反應(yīng)的離子,如COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)等。4.常見離子的檢驗待檢離子使用試劑反應(yīng)現(xiàn)象反應(yīng)的離子方程式Cl-AgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液,產(chǎn)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、稀鹽酸加足量稀鹽酸無現(xiàn)象,再加BaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀Ba2++SOeq\o\al(2-,4)=BaSO4↓COeq\o\al(2-,3)CaCl2溶液、稀鹽酸加入CaCl2溶液產(chǎn)生白色沉淀,再加入稀鹽酸沉淀溶解,產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體Ca2++COeq\o\al(2-,3)=CaCO3↓CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2ONH4+濃氫氧化鈉溶液、濕潤紅色石蕊試紙與濃氫氧化鈉溶液共熱,產(chǎn)生能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍色的氣體NH4++OHeq\o(=,\s\up7(△))H2O+NH3↑Na+/K+稀鹽酸在外焰上灼燒,觀察火焰顏色;觀察火焰顏色,Na+是黃色,K+是紫色(透過藍色鈷玻璃)/離子不能大量共存判定注意事項:(1)看是否有隱含限制條件:如酸堿性、無色等。(2)看能否發(fā)生復(fù)分解反應(yīng):若溶液中含H+,主要看是否有弱酸根離子和弱酸酸式酸根離子等;若溶液中含OH-,主要看是否有NHeq\o\al(+,4)、弱酸酸式酸根離子和能與OH-反應(yīng)生成沉淀的金屬離子。(3)“一定”即在任何條件下都可以,如酸性、堿性條件下都能符合題意?!翱赡堋奔从幸粋€條件下共存即可,如酸性或堿性一個條件下共存即符合題意。5.離子推斷所遵循的原則肯定性原則:根據(jù)實驗現(xiàn)象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的離子?;コ庑栽瓌t:在肯定某些離子的同時,結(jié)合離子共存規(guī)律,否定一些離子的存在。電中性原則:溶液呈電中性,一定既有陽離子,又有陰離子,且溶液中正電荷總數(shù)與負電荷總數(shù)相等。(這一原則可幫助我們確定一些隱含的離子)進出性原則:指在實驗過程中反應(yīng)生成的離子或引入的離子對后續(xù)實驗的干擾。例14.25℃時,在強堿性溶液中可以大量共存的離子組是()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中可能含有下列離子中的若干種Cl-、SOeq\o\al(2-,4)、COeq\o\al(2-,3)、Na+、Mg2+、Cu2+。為了確定該溶液的組成,取一定體積的上述溶液,進行了如下實驗。下列說法正確的是()A.白色沉淀1一定是硫酸鋇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中滴入硝酸銀溶液,若生成白色沉淀,說明溶液X中含有Cl-十、粗鹽提純與從海水中提取溴1.不溶性雜質(zhì)的除去。2.粗鹽中可溶性雜質(zhì)的除去。雜質(zhì)加入的試劑化學(xué)方程式硫酸鹽BaCl2溶液Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaClMgCl2NaOH溶液MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClCaCl2Na2CO3溶液CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl3.物質(zhì)除雜和分離的基本原則(1)不增(不引入新的雜質(zhì))。(2)不減(不減少被提純的物質(zhì)),最佳方案是將雜質(zhì)也轉(zhuǎn)化成被提純的物質(zhì)。(3)易分離(被提純的物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)。(4)易復(fù)原(被提純的物質(zhì)易復(fù)原)。4.物質(zhì)除雜和分離注意的問題(1)除雜試劑要過量。(2)后續(xù)試劑應(yīng)能除去過量的前一試劑。(3)盡可能將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)。(4)除去多種雜質(zhì)時考慮加入試劑的合理順序。5.海水提溴的原料:苦鹵(海水曬鹽后得到的母液)是海水制鹽工業(yè)的副產(chǎn)物,其中含有高濃度的K+、Mg2+、Br-和SOeq\o\al(2-,4)等,是從海水中提取溴的主要原料。6.空氣吹出法制溴海水提溴的三個步驟:濃縮、氧化和獲取。(1)流程:海水酸化→氯氣氧化→空氣或水蒸氣吹出→SO2吸收使溴單質(zhì)轉(zhuǎn)化為HBr→氯氣氧化。(2)氯氣氧化時發(fā)生的離子反應(yīng):Cl2+2Br-=2Cl-+Br2。為何要使用提取食鹽后的母液(苦鹵)原因:資源的充分利用,由于水分蒸發(fā),溴的濃度比海水中高很多生成的溴單質(zhì)溶解在水中,如何使溴從溶液中揮發(fā)出來?利用溴的什么性質(zhì)?原因:鼓入熱空氣,使溴從溶液中揮發(fā)出來,應(yīng)用了溴的易揮發(fā)性步驟③已將溴吹出,但步驟④又重新用SO2吸收溴,步驟⑤又用氯氣將HBr氧化為Br2,步驟④⑤的目的是什么?原因:提高溴的含量,即富集溴步驟④的化學(xué)反應(yīng)原理是什么?步驟⑧中溴蒸氣冷凝后得到液溴與溴水的混合物,可用何種方法將二者分離?原因:步驟④方程式為SO2+Br2+2H2O=HBr+H2SO4;大量液溴和少量溴水分離的方法是分液法,采用的儀器為分液漏斗,操作時下層液體必須從下口流出,上層液體從上口倒出7.鹵素單質(zhì)的性質(zhì)(1)Br2、I2與Cl2有相似的化學(xué)性質(zhì),如均能與金屬、非金屬(H2)、H2O、堿反應(yīng)。(2)氧化性強弱順序為Cl2>Br2>I2。(3)鹵素單質(zhì)的檢驗Cl2Br2I2常溫下外觀黃綠色氣體深紅棕色液體紫黑色固體常用檢驗方法①能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍②能使?jié)駶櫟乃{色石蕊試紙先變紅后褪色能使?jié)駶櫟腒I淀粉試紙變藍遇淀粉溶液變藍例16.海鹽經(jīng)溶解、過濾后仍含有Ca2+、Mg2+、SOeq\o\al(2-,4)可溶性雜質(zhì),為了得到純凈的NaCl,可向濾液中依次加入過量的下列溶液,其中不合理的是()A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶B.Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶C.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶D.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶例17.“空氣吹出法”海水提溴的工藝流程如下:下列說法中,不正確的是()A.實驗室保存溴通常加少量水B.海水提溴發(fā)生的反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng)C.經(jīng)過吸收塔后,溴元素得到了富集D.蒸餾塔中只發(fā)生了物理變化十一、鎂的存在提取與從海帶中提取碘1.鎂的存在:自然界中的鎂主要以化合態(tài)存在于地殼和海水。海水中鎂的總儲量約為2.1×1015t.2.鎂的提取(1)提取流程:濃縮的海水eq\o(→,\s\up7(加石灰乳))__Mg(OH)2eq\o(→,\s\up7(分離加鹽酸))__MgCl2eq\o(→,\s\up7(熔融電解))Mg(2)有關(guān)化學(xué)反應(yīng)方程式:1.海水提鎂的工藝流程圖①利用貝殼制取石灰乳:__CaCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))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制取金屬鎂:__MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(通電))Mg+Cl2↑?!締栴}探究】海水提鎂要用到海灘上的貝殼,煅燒貝殼的作用是什么,對資源的綜合利用有何意思?原因:將貝殼煅燒得到生石灰,并將生石灰制成石灰乳;將石灰乳加入沉淀池中使Mg2+轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀;充分利用資源,發(fā)展綠色化學(xué)。沉淀池經(jīng)過過濾得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量Ca(OH)2,實驗室中除去Mg(OH)2沉淀中混有的少量Ca(OH)2的方法是什么?原因:先將沉淀加入到盛有MgCl2溶液的燒杯中,充分攪拌后經(jīng)過濾洗滌干燥,即可得到純凈的Mg(OH)2。電解無水氯化鎂(熔融態(tài))所得的鎂蒸氣在特定環(huán)境中冷卻后可得到固體金屬鎂,根據(jù)鎂的性質(zhì)可用作鎂蒸氣的冷卻劑氣體有哪些?原因:H2、氦氣等與鎂不反應(yīng)的氣體3.鎂合金、氧化鎂(1)鎂是銀白色金屬,密度較小,易傳熱,導(dǎo)電,能與銅、鋁等金屬形成合金。鎂合金的性質(zhì)特點是密度小、硬度和強度大。常用作制造火箭、導(dǎo)彈和飛機的部件。(2)氧化鎂:白色難溶于水的固體,熔點很高,常用作耐高溫材料。4.鎂單質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)(1)原子結(jié)構(gòu)(2)化學(xué)性質(zhì):鎂是活潑的金屬,能在O2、N2、CO2、Cl2中燃燒性質(zhì)舉例反應(yīng)方程式與非金屬單質(zhì)反應(yīng)與O2反應(yīng)2Mg+O2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO與N2反應(yīng)3Mg+N2eq\o(=,\s\up7(點燃))Mg3N2與非氧化性酸鹽酸反應(yīng)(離子方程式)Mg+2H+=Mg2++H2↑加熱條件與水反應(yīng)Mg+2H2Oeq\o(=,\s\up7(△))Mg(OH)2+H2↑與二氧化碳反應(yīng)2Mg+CO2eq\o(=,\s\up7(點燃))2MgO+C與硫酸銅溶液反應(yīng)(離子方程式)Mg+Cu2+=Mg2++Cu注意:鎂在高溫條件下可以和H2O、CO2反應(yīng),因此鎂著火不可用水或干冰來滅火,應(yīng)用沙子覆蓋。5.由MgCl2·6H2O加熱脫水制MgCl2應(yīng)該在HCl氣體氛圍中進行;工業(yè)上電解熔融的氯化鎂制取鎂,而不是電解氧化鎂制取鎂。因鎂在高溫下能與O2、N2、CO2等氣體發(fā)生反應(yīng),故工業(yè)電解MgCl2得到的鎂,應(yīng)在H2氛圍中冷卻。6.由于金屬鎂的化學(xué)性質(zhì)十分活潑,在空氣中可以與氧氣、二氧化碳以及氮氣反應(yīng)。燃燒產(chǎn)物為MgO、Mg3N2和C的混合物。但是,在空氣中反應(yīng)的主要產(chǎn)物是MgO。因為氧氣的

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