高中化學(xué)必修1學(xué)案專題2從海水中獲得的化學(xué)物質(zhì)本章知識(shí)整合

本章知識(shí)整合一、離子方程式常見錯(cuò)誤剖析1．忽視了質(zhì)量守恒、電荷守恒如Fe2＋＋Cl2=Fe3＋＋2Cl－(×)2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－(√)2．忽視了反應(yīng)事實(shí)如鈉投入CuSO4溶液中：2Na＋Cu2＋=2Na＋＋Cu(×)2Na＋Cu2＋＋2H2O=2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑(√)3．忽視了有關(guān)符號(hào)(↑、↓、=、)的正確使用如Cl2＋H2O=H＋＋Cl－＋HClO(×)Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO(√)4．忽視了離子配比如(NH4)2SO4溶液和Ba(OH)2溶液反應(yīng)：Ba2＋＋OH－＋SOeq\o\al(2－,4)＋NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up15(△))BaSO4↓＋H2O＋NH3↑(×)Ba2＋＋2OH－＋SOeq\o\al(2－,4)＋2NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up15(△))BaSO4↓＋2H2O＋2NH3↑(√)5．忽視了化學(xué)式的拆寫規(guī)則如：CaCO3與鹽酸的反應(yīng)：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑(×)CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑(√)濃鹽酸與MnO2固體共熱：MnO2＋4HCl(濃)eq\o(=,\s\up15(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2Cl－＋2H2O(×)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq\o(=,\s\up15(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O(√)6．忽視了酸式酸根離子的拆寫(1)強(qiáng)酸的酸式酸根離子拆寫。如足量的NaHSO4溶液與Ba(OH)2溶液的反應(yīng)：2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=BaSO4↓＋2H2O(√)(2)弱酸的酸式酸根離子不拆寫。如足量的NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液的反應(yīng)：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O(√)7．忽視了化學(xué)式的正確書寫如NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH4OH(×)NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2O(√)8．忽視了物質(zhì)的溶解性如：向飽和Na2CO3溶液中通入過量的CO2氣體：2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2NaHCO3↓(√)9．對(duì)微溶物要正確對(duì)待(1)微溶物作反應(yīng)物。如澄清石灰水與Na2CO3溶液的反應(yīng)：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓(√)石灰乳與Na2CO3溶液的反應(yīng)：Ca(OH)2＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋2OH－(√)(2)微溶物作生成物。如2Ag＋＋SOeq\o\al(2－,4)=Ag2SO4↓(√)10．對(duì)氣體產(chǎn)物要正確對(duì)待(1)溶解性不大的氣體。如：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(√)(2)易溶性的氣體。如NHeq\o\al(＋,4)(稀溶液)＋OH－(稀溶液)NH3·H2O(√)NHeq\o\al(＋,4)(濃溶液)＋OH－(濃溶液)=NH3↑＋H2O(√)11．忽略了反應(yīng)物的用量對(duì)生成物的影響反應(yīng)物過量時(shí)離子方程式少量時(shí)離子方程式碳酸氫鈣溶液和氫氧化鈉Ca2＋2HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－(過量)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－(少量)=CaCO3↓＋H2O澄清石灰水與小蘇打溶液Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)(過量)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)(少量)=CaCO3↓＋H2ONaHSO4與Ba(OH)2溶液Ba2＋＋2OH－＋2H＋(過量)＋SOeq\o\al(2－,4)(過量)=BaSO4↓＋2H2OBa2＋＋OH－＋H＋(少量)＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2ONH4HCO3溶液與NaOH溶液NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)＋2OH－(過量)=COeq\o\al(2－,3)＋H2O＋NH3·H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－(少量)=COeq\o\al(2－,3)＋H2O鹽酸和Na2CO3溶液2H＋(過量)＋COeq\o\al(2－,3)=CO2↑＋H2OH＋(少量)＋COeq\o\al(2－,3)=HCOeq\o\al(－,3)氫氧化鈉溶液通入二氧化碳CO2(過量)＋OH－=HCOeq\o\al(－,3)CO2(少量)＋2OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O12.沒有注意反應(yīng)的先后順序(1)活潑金屬與鹽溶液的反應(yīng)。如鈉與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑，2OH－＋Cu2＋=Cu(OH)2↓。(2)多元弱酸酸根離子與酸的反應(yīng)。如向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。(3)氧化、還原的順序。如向FeBr2溶液中通入少量Cl2：2Fe2＋＋Cl2=2Fe3＋＋2Cl－；向FeBr2溶液中通入過量Cl2：2Fe2＋＋4Br－＋3Cl2=2Fe3＋＋2Br2＋6Cl－。13．忽視了非水溶液中的反應(yīng)能否用離子方程式表示電解質(zhì)在非電離條件下的反應(yīng)，雖然有離子參加反應(yīng)，但不能用離子方程式表示。如2NH4Cl(s)＋Ca(OH)2(s)eq\o(=,\s\up15(△))CaCl2＋2NH3↑＋2H2O。14．漏寫部分離子反應(yīng)，以偏概全如CuSO4溶液與Ba(OH)2溶液反應(yīng)：SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋=BaSO4↓(×)Cu2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋Ba2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓＋BaSO4↓(√)二、碳酸鈉與碳酸氫鈉小結(jié)1．構(gòu)建一個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打色、態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解性易溶于水較易溶于水(溶解度較Na2CO3的小)熱穩(wěn)定性不易分解受熱易分解與鹽酸反應(yīng)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O(較快)NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O(劇烈)與NaOH溶液反應(yīng)不反應(yīng)HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O與CO2反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3不反應(yīng)用途用于玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)；洗滌劑發(fā)酵劑、滅火器，醫(yī)療上用于治療胃酸過多2.理清兩個(gè)轉(zhuǎn)化關(guān)系關(guān)系1溶液中：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3關(guān)系2固體中：NaOH＋NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O,2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O3．掌握三種鑒別方法方法1熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體，若發(fā)生分解反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，使澄清石灰水變渾濁的是NaHCO3，另一個(gè)為Na2CO3。方法2和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同。分別取一定量的固體，加入等濃度等體積的鹽酸，反應(yīng)快、產(chǎn)生氣體多的為NaHCO3，另一個(gè)為Na2CO3。方法3陰離子不同。分別取其稀溶液，滴加BaCl2溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3，另一個(gè)為NaHCO3。4．抓住兩個(gè)反應(yīng)過程過程1由于NaHCO3跟鹽酸反應(yīng)一步完成，所以NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比Na2CO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的速率快。過程2Na2CO3與鹽酸反應(yīng)分步進(jìn)行：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O。當(dāng)Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)，加入試劑的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。(1)若往Na2CO3溶液中逐滴滴加鹽酸，由于剛開始時(shí)Na2CO3過量，而加入的酸(氫離子)不足，第二步反應(yīng)尚未進(jìn)行，剛開始不產(chǎn)生氣體；滴加一定量后，溶液已轉(zhuǎn)化為NaHCO3溶液，再加入鹽酸，很快反應(yīng)產(chǎn)生大量氣體。(2)若將Na2CO3溶液逐滴滴加到鹽酸中，因剛開始時(shí)酸過量，加入的Na2CO3很快完成上述兩步反應(yīng)，則很容易觀察到有氣體產(chǎn)生。5．理清三個(gè)計(jì)算關(guān)系關(guān)系1Na2CO3和NaHCO3的固體混合物加熱，只有NaHCO3分解。關(guān)系2Na2O2與NaHCO3固體在密閉容器中加熱。2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，可理解為分解產(chǎn)生的CO2與Na2O2反應(yīng)完后，若Na2O2過量，H2O再與Na2O2反應(yīng)。設(shè)Na2O2與NaHCO3的物質(zhì)的量分別為a、b。(1)當(dāng)eq\f(a,b)≤eq\f(1,2)時(shí)，剩余固體為Na2CO3。(2)當(dāng)eq\f(1,2)<eq\f(a,b)≤1時(shí)，剩余固體為Na2CO3、NaOH。(3)當(dāng)eq\f(a,b)>1時(shí)，剩余固體為Na2CO3、NaOH、Na2O2。關(guān)系3NaHCO3和NaOH固體在密閉容器中加熱。為了方便計(jì)算，在進(jìn)行有關(guān)混合物加熱反應(yīng)的計(jì)算時(shí)，要先考慮二者之間的反應(yīng)，如果某物質(zhì)過量且能分解，則再考慮二者反應(yīng)后的分解反應(yīng)。二者所發(fā)生的反應(yīng)按下列方式處理：首先考慮NaHCO3＋NaOHeq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O①若NaHCO3過量再考慮2NaHCO3eq\o(=,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O②反應(yīng)的差量可能是①造成的，也可能是①②共同造成的，主要看二者相對(duì)量的關(guān)系，所以首先討論誰在①中過量，然后根據(jù)差量法進(jìn)行下一步的計(jì)算。討論過量一般采用的方法是假設(shè)二者等物質(zhì)的量按反應(yīng)①進(jìn)行，由差量法求得理論失重值，再進(jìn)行判斷。(1)若實(shí)際失重小于或等于理論失重值，則n(NaHCO3)n(NaOH)≤11，按反應(yīng)①由差量法求算，減少的質(zhì)量為H2O的質(zhì)量。(2)若實(shí)際失重值大于理論失重值，則n(NaHCO3)n(NaOH)>11，按反應(yīng)①和②由差量法求算，減少的質(zhì)量由兩部分組成：反應(yīng)①產(chǎn)生的水和反應(yīng)②產(chǎn)生的H2O和CO2。三、氧化還原反應(yīng)中的易錯(cuò)誤區(qū)1．有單質(zhì)參與或生成的反應(yīng)不一定是氧化還原反應(yīng)。如“紅磷——白磷”等同素異形體之間的轉(zhuǎn)化。2．某元素由化合態(tài)變?yōu)橛坞x態(tài)時(shí)，該元素不一定被還原，如Cl－→Cl2中氯元素被氧化。3．在氧化還原反應(yīng)中大部分非金屬單質(zhì)往往既具有氧化性又具有還原性，只是以氧化性為主，但F2只有氧化性。4．在氧化還原反應(yīng)中一定有氧化劑和還原劑，但氧化劑和還原劑可以是不同物質(zhì)，也可以是同一種物質(zhì)，被氧化和被還原的元素也可能是同一種元素，如在Cl2＋H2OHCl＋HClO中，氧化劑和還原劑均為Cl2，被氧化和被還原的元素均為氯元素。5．物質(zhì)的氧化性或還原性的強(qiáng)弱取決于得到電子或失去電子的難易，而不是得失電子的數(shù)目，如化學(xué)反應(yīng)中Al失電子數(shù)多于Na，但還原性Na>Al。6．得電子困難的物質(zhì)失電子不一定容易，如惰性氣體得失電子都很困難。7．一般單質(zhì)的氧化性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的還原性越弱；單質(zhì)的還原性越強(qiáng)，對(duì)應(yīng)離子的氧化性越弱，但還原性Fe>Cu，氧化性Fe3＋>Cu2＋。思維不縝密導(dǎo)致錯(cuò)解【例1】在25℃，101kPa下由HCHO(g)、H2和CO組成的混合氣體共6.72g，其相對(duì)氫氣的密度為14，將該氣體與2.24L氧氣(標(biāo)準(zhǔn)狀況)充分反應(yīng)后的產(chǎn)物通過足量的Na2O2粉末，使Na2O2粉末增重的質(zhì)量為(A．等于6.72g B．小于6.72gC．大于6.72g D．無法計(jì)算【誤區(qū)警示】錯(cuò)誤原因是沒有結(jié)合題目中的數(shù)據(jù)分析出該混合氣體不能完全燃燒，錯(cuò)誤地認(rèn)為增重的質(zhì)量就等于混合氣體的質(zhì)量?！菊狻炕旌蠚怏w的相對(duì)分子質(zhì)量為14×2＝28，則混合氣體的物質(zhì)的量為eq\f(6.72g,28g·mol－1)＝0.24mol，而氧氣的物質(zhì)的量為eq\f(2.24L,22.4L·mol－1)＝0.1mol。根據(jù)2H2＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2H2O、2CO＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))2CO2、HCHO＋O2eq\o(=,\s\up15(點(diǎn)燃))CO2＋H2O，運(yùn)用極值法可以確定出消耗的氧氣的物質(zhì)的量為0.12～0.24mol，因此該混合氣體不可能完全燃燒，反應(yīng)后的產(chǎn)物不能完全被吸收，故Na2O2粉末增重的質(zhì)量小于6.72g?！敬鸢浮緽離子方程式的正誤判斷時(shí)“顧此失彼”【例2】下列離子方程式書寫正確的是()A．碳酸氫鈉和硫酸氫鈉反應(yīng)：HCOeq\o\al(－,3)＋HSOeq\o\al(－,4)=SOeq\o\al(2－,4)＋CO2↑＋H2OB．硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)：Ba2＋＋OH－＋H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋H2OC．鋅和稀硫酸反應(yīng)：Zn＋2H＋=Zn2＋＋H2↑D．氧化銅和鹽酸反應(yīng)：O2－＋2H＋=H2O【誤區(qū)警示】錯(cuò)選A的原因是沒有區(qū)分強(qiáng)酸酸式鹽和弱酸酸式鹽，多元弱酸酸式酸根應(yīng)該以整體的形式出現(xiàn)，多元強(qiáng)酸酸式酸根應(yīng)拆寫成H＋和酸根離子。錯(cuò)選B是忽略了離子間的配比關(guān)系。錯(cuò)選D是沒有掌握好什么物質(zhì)該拆，什么物質(zhì)不該拆，氧化銅是氧化物，不能拆成離子形式，應(yīng)該直接書寫化學(xué)式?！菊狻緼項(xiàng)，碳酸氫鈉是弱酸酸式鹽，在水溶液中能完全電離出Na＋和HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)是弱酸酸式酸根，很難電離，應(yīng)整體寫為HCOeq\o\al(－,3)的形式；硫酸氫鈉是強(qiáng)酸酸式鹽，HSOeq\o\al(－,4)在稀溶液中能完全電離出H＋和SOeq\o\al(2－,4)，不能寫成HSOeq\o\al(－,4)的形式。正確的離子方程式為：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。B項(xiàng)，硫酸和氫氧化鋇反應(yīng)忽略了離子間的配比，正確的離子方程式為：Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋2H2O。D項(xiàng)，氧化銅是氧化物，應(yīng)書寫化學(xué)式，正確的離子方程式為：CuO＋2H＋=Cu2＋＋H2O?！敬鸢浮緾忽視實(shí)驗(yàn)室制Cl2時(shí)，應(yīng)用濃鹽酸【例3】甲將1molMnO2與足量濃HCl共熱可制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2xL；乙將足量MnO2與含4molHCl的濃HCl共熱反應(yīng)可制得標(biāo)準(zhǔn)狀況下的Cl2yL，若二者均不考慮鹽酸的揮發(fā)，則x與y的大小關(guān)系為()A．x＝y(tǒng) B