2021_2022学年高中化学专题3从海水中获得的化学物质章末共享学案苏教版必修1

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专题3　章末共享 微专题一　钠的化合物的图像解题 Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像 图像解题方法 [微训练一] 1．将等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中逐滴滴加稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　) 2．(双选)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)： 则下列分析正确的是(　　) A．Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3 B．Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1 C．Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1 D．Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 3．在标准状况下，向100mL0.1mol·L－1某NaOH溶液中通入一定量CO2后，再向所得溶液中滴加某浓度的稀盐酸，滴加盐酸的体积与生成气体的情况如图所示(假设生成的CO2全部逸出)。 请回答： (1)滴加盐酸前溶液中所含溶质的成分是____________________________(写化学式)。 (2)该稀盐酸的物质的量浓度c(HCl)为____________。 (3)滴加稀盐酸至50mL时共产生气体的体积为________L。 微专题二　氯气的制备实验拓展 　　　　　——气体的制备与性质验证 一、四类典型装置 1．气体的发生装置 (1)加热固体药品制取气体(图①)，如制取氧气。 (2)固体与液体反应不加热制取气体(图②)，如制取二氧化碳。 (3)固体与液体或液体与液体反应加热制取气体(图③)，如制取氯气。 2．气体的净化干燥装置 结合气体杂质的性质，如果想用液体试剂来除杂就选用图A装置，如果想用固体试剂来除杂就选用图B、C装置。 3．气体的收集装置 气体的收集装置的选择要根据气体的水溶性是否与氧气反应及气体的密度。一般有排空气法、排液(水)法，也可将气体直接装入贮气袋中。 (1)排空气法： (2)排液(水)法： 4．尾气处理装置 对于有毒或对空气有污染的气体，要进行尾气处理。结合气体的性质可以选择用吸收剂吸收、燃烧或装袋集中处理的方法。 二、气体制备实验操作流程 三、气体制备实验先后顺序 (1)装配仪器时：先下后上，先左后右。 (2)加入试剂时：先固后液。 (3)实验开始时：先检查装置气密性，再加药品，后点酒精灯。 (4)净化气体时：一般先除去有毒、有刺激性气味的气体，后除去无毒、无味的气体，最后除水蒸气。 (5)防倒吸实验：往往是最后停止加热或停止通气。 (6)防氧化实验：往往是最后停止通气。 [微训练二] 1．某校化学兴趣小组拟用浓盐酸与二氧化锰加热反应，制取并收集两瓶干燥、纯净的氯气。为防止换集气瓶时生成的氯气污染空气，设计了如下装置： (1)写出Ⅰ装置烧瓶中发生的反应的离子方程式： ________________________________________________________________________。 (2)装置Ⅱ中盛放的药品是饱和氯化钠溶液，其作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 装置Ⅲ的作用是干燥氯气，应盛放________。 (3)实验开始时，先________a________b(填“关闭”或“打开”，下同)；当集满一瓶氯气时，为减少换集气瓶时氯气的外逸，再________a________b，换好集气瓶后，继续收集氯气。 (4)兴趣小组的某些同学准备在烧杯中加入下列溶液中的一种来吸收残余氯气，你认为其中不恰当的是(填序号)________。 A．氢氧化钠溶液　　　B．浓硫酸　　　C．水 2．某校化学实验兴趣小组为了探究在实验室制备Cl2的过程中有水蒸气和HCl挥发出来，同时证明氯气的某些性质，甲同学设计了如图所示的实验装置(支撑用的铁架台省略)，按要求回答问题(Cl2易溶于CCl4)。 (1)若用含有0.2molHCl的浓盐酸与足量的MnO2反应制Cl2，制得的Cl2体积(标准状况下)总是小于1.12L的原因是 ________________________________________________________________________。 (2)①装置B中盛放的试剂名称为 ________________________________________________________________________， 作用是____________________________________________________________________， 现象是 ________________________________________________________________________。 ②装置D和E中出现的不同现象说明的问题是 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③装置F的作用是 ________________________________________________________________________。 (3)乙同学认为甲同学的实验有缺陷，不能确保最终通入AgNO3溶液中的气体只有一种。为了确保实验结论的可靠性，证明最终通入AgNO3溶液的气体只有一种，乙同学提出在某两个装置之间再加一个装置。你认为该装置应加在________与________之间(填装置字母)，装置中应放入________________________(填写试剂或用品名称)。 微专题三　离子反应与离子共存 一、离子方程式的书写与判断 书写离子方程式的“5”个注意点 (1)拆写成离子符号的物质：易溶易电离的物质。 ①强酸：HCl、H2SO4、HNO3、HClO4、HI、HBr等； ②强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2(金属活动顺序表Mg前金属对应的碱)等； ③易溶易电离的盐：钾钠铵盐溶，硝酸盐遇水无踪影，硫酸钡铅沉水中，盐酸不溶银亚汞。 (2)书写化学式的物质 ①气体：CO2、SO2、NH3等； ②单质：Na、Fe、H2等； ③氧化物：Na2O、Fe2O3、CuO等； ④难溶物质：CaCO3、Mg(OH)2、Cu(OH)2、BaSO4、AgCl等； ⑤难电离物质：弱酸(如H2CO3等)、弱碱(如NH3·H2O)和H2O。 (3)多元弱酸的酸式酸根：不能拆写成离子形式，如NaHCO3不能拆写成“Na++H++CO32-”，应写作“Na++HCO3-”。 (4)微溶物[如Ca(OH)2]：①反应物：澄清溶液写成离子，悬浊液写成化学式；②生成物：写成化学式。 (5)氨水：①反应物：写成NH3·H2O；②生成物：稀溶液写成NH3·H2O，浓溶液或加热写成NH3(以后学习)。 二、离子共存 离子共存即离子之间不能发生反应，判断离子能否大量共存，即判断离子之间能否发生反应，若反应，则不共存，若不反应，则能大量共存。 特别提醒 　“离子共存”判断中，溶液酸碱性的不同描述： 1．酸性溶液中不能大量存在与H＋反应的离子 “酸性”的不同描述： (1)酸性溶液； (2)pH<7的溶液； (3)使石蕊试液变红的溶液。 2．碱性溶液中不能大量存在与OH－反应的离子 “碱性”的不同描述： (1)碱性溶液； (2)pH>7的溶液； (3)使石蕊试液变蓝的溶液。 [微训练三] 1．(双选)下列离子方程式正确的是(　　) A．氨水与过量CO2反应：2NH3·H2O+CO2===2NH4++CO32－＋H2O B．CuO溶于醋酸(CH3COOH)：CuO＋2H＋===Cu2＋＋H2O C．Fe与CuSO4溶液反应：Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋ D．NaHSO4与NaHCO3溶液反应：H++HCO3-===H2O＋CO2↑ 2．能正确表示下列反应的离子方程式是(　　) A.浓盐酸与铁屑反应：2Fe＋6H＋===2Fe3＋＋3H2↑ B.Ca(HCO3)2溶液与少量NaOH溶液反应：HCO3-＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O C．NaHCO3溶液与稀H2SO4反应：CO32-＋2H＋===H2O＋CO2↑ D．向NH4HCO3溶液中加过量的NaOH溶液并加热：NH4+＋OH－≜NH3↑＋H2O 3．下列各组离子一定能够大量共存的是(　　) A．碳酸氢钠溶液中：K＋、SO42-、Cl－、H＋ B．有SO42-存在的溶液中：Na＋、Mg2＋、Ca2＋、I－ C．K＋、SO42-、Cu2＋、NO3- D．K＋、Cu2＋、OH－、NO3- 4．下列各组离子中，在碱性溶液中能大量共存，且溶液为无色透明的是(　　) A．K＋、MnO4-、Cl－、SO42-　　　B．Na＋、CO32-、SO42-、Cl－ C.NO3-、Na＋、HCO3-、Ba2＋D．Na＋、NO3-、H＋、SO42- 5．按要求完成下列问题。 (1)将Na＋、K＋、Cu2＋、H＋、NO3-、Cl－、CO32-、OH－按可能大量共存于同一溶液的情况，分成A、B两组，而且每组中均含两种阳离子和两种阴离子。 A组： ________________________________________________________________________； B组： ________________________________________________________________________。 (2)书写下列反应的离子方程式。 ①Na2CO3溶液和H2SO4溶液： ________________________________________________________________________； ②KCl溶液和AgNO3溶液： ________________________________________________________________________； ③NaOH溶液和NaHSO4溶液： ________________________________________________________________________。 专题3　章末共享 微专题一 微训练一 1．解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时，盐酸首先和NaOH反应生成水和氯化钠，当滴加到第一个格时，两者恰好反应完全；继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，首先发生反应：HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl，不放出气体，当再加到第二格时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，此时开始放出气体，正好与选项C图像相符，故C正确。 答案：C 2．解析：图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，A正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比eq \f(n（Na2CO3）,n（NaHCO3）)＝eq \f(1,3－1－1)＝eq \f(1,1)，B正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，C不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比eq \f(n（Na2CO3）,n（NaOH）)＝eq \f(1,3－1－1)＝eq \f(1,1)，D不正确。 答案：AB 3．解析：(1)从图像可知，第一阶段(无气体产生)耗去30mL盐酸大于第二阶段(产生气体并达最大量)耗去的20mL盐酸的体积，可知溶液中溶质的成分只能是NaOH、Na2CO3。 (2)加入HCl50mL时，溶液中刚好全部生成NaCl，故根据以下守恒关系： n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝n(HCl)， 可知n(HCl)＝0.1L×0.1mol·L－1＝0.01mol c(HCl)＝eq \f(0.1L×0.1mol·L－1,0.05L)＝0.2mol·L－1 (3)加入HCl30mL后，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 所以V(CO2)＝0.02L×0.2mol/L×22.4L/mol＝0.0896L。 答案：(1)NaOH、Na2CO3　(2)0.2mol·L－1 (3)0.0896 微专题二 微训练二 1．解析：(1)Ⅰ装置是制取Cl2的发生装置，反应的离子方程式为MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O。 (2)Ⅱ、Ⅲ部分属于净化装置部分，饱和NaCl溶液是除去Cl2中混有的HCl气体；装置Ⅲ应盛放浓H2SO4，用来干燥Cl2。 (3)首先明确装置Ⅳ的作用——用来临时储存氯气，防止换集气瓶时生成的氯气排出；故实验开始时，关闭a，打开b，换瓶时关闭b，打开a。 (4)要吸收多余的Cl2，需要碱液(一般是NaOH溶液)，而Cl2在H2O和浓H2SO4中溶解度都很小。 答案：(1)MnO2＋4H＋＋2Cl－eq \o(=====,\s\up7(△))Mn2＋＋Cl2↑＋2H2O (2)除去Cl2中混有的HCl　浓硫酸 (3)关闭　打开　打开　关闭 (4)BC 2．解析：浓盐酸被氧化生成Cl2，浓盐酸反应一段时间后，溶液浓度变小，就不会再被氧化。本实验要检验Cl2中含有水蒸气和HCl气体，要先用无水CuSO4检验水的存在，用CCl4吸收Cl2后，再用AgNO3溶液验证HCl的存在。为了验证Cl2是否除尽，可以在F和G中间加一个装置，放置湿润的淀粉­KI试纸。 答案：(1)浓盐酸的浓度随着反应的进行逐渐变稀，变为稀盐酸以后将不再与MnO2反应；加热时浓盐酸因挥发而损失 (2)①无水硫酸铜　证明有水蒸气产生　白色固体变蓝色　②氯气无漂白性，次氯酸有漂白性　③吸收氯气 (3)F　G　湿润的淀粉­KI试纸(或湿润的有色布条) 微专题三 微训练三 1．答案：CD 2．解析：浓盐酸与铁屑反应生成FeCl2和H2，离子方程式应为Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑，A项错误；Ca(HCO3)2与少量NaOH反应时生成CaCO3、NaHCO3和H2O，B项正确；NaHCO3与稀H2SO4反应，HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 不能拆为H＋和CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ，离子方程式应为HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋H＋===H2O＋CO2↑，C项错误；向NH4HCO3溶液中加入过量的NaOH溶液时，发生反应的离子方程式应为NH eq \o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4)) ＋HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋2OH－eq \o(=====,\s\up7(△))NH3↑＋2H2O＋CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ，D项错误。 答案：B 3．解析：A项中HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 与H＋不能大量共存；B项中Ca2＋和SO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4)) 不能大量共存；D项中Cu2＋和OH－因生成难溶物Cu(OH)2而不能大量共存。 答案：C 4．解析：碱性溶液中一定存在大量的OH－。A项，MnO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(4)) 为紫红色，错误；C项，HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 与OH－反应生成CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 和H2O，生成的CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 与Ba2＋发生反应：CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋Ba2＋===BaCO3↓，错误；D项，H＋与OH－反应生成H2O，错误。 答案：B 5．解析：(1)设A组中含有Cu2＋，Cu2＋与CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、OH－分别反应生成沉淀而不能大量共存，则CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、OH－应存在于B组中，CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、OH－与H＋反应而不能大量共存，则H＋应存在于A组中，又每组中均含两种阳离子和两种阴离子，所以A组中还应含有NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 、Cl－，B组中还应含有Na＋、K＋，则A组中含有Cu2＋、H＋、NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 、Cl－，B组中含有Na＋、K＋、CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、OH－(A、B可互换)。(2)①Na2CO3溶液和H2SO4溶液反应的离子方程式为CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O；②KCl溶液和AgNO3溶液反应的离子方程式为Cl－＋Ag＋===AgCl↓；③NaOH溶液和NaHSO4溶液反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O。 答案：(1)Cu2＋、H＋、NO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) 、Cl－　Na＋、K＋、CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) 、OH－(两空答案可互换) (2)①CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O　②Cl－＋Ag＋===AgCl↓　③OH－＋H＋===H2O 实验操作和反应n(CO2)－n(HCl)图像向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：CO32-+H+===HCO3- ab段：HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点Oa＝ab向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：H＋＋OH－===H2O、CO32-+H+===HCO3- ab段：HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa>ab向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：CO32-+H+===HCO3- ab段：HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa