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本章整合一二一、钠、氯元素的单质及其化合物间的转化一二二、宏观物质与微观粒子间的计量关系1.物质的量2.物质的量浓度突破一突破二突破三钠元素的单质及其化合物的性质及转化典例1有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:①WX+H2O+CO2↑②Z+CO2X+O2③Z+H2OY+O2↑④X+Ca(OH)2Y+CaCO3↓突破一突破二突破三试回答下列问题:(1)W、X、Y、Z的化学式分别是W、X、Y、Z。(2)以上4个化学反应,属于氧化还原反应的是(填反应序号),反应中氧化剂是(写化学式),还原剂是(写化学式)。(3)若④反应在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个化学反应的化学方程式:①离子方程式:。②化学方程式:。答案(1)NaHCO3Na2CO3NaOHNa2O2(2)②③Na2O2Na2O2(3)Ca2++C=CaCO3↓Ca(OH)2+K2CO3=2KOH+CaCO3↓(其他合理答案均可)O32-突破一突破二突破三解析本题4种未知物W、X、Y、Z均是钠的化合物,而钠的化合物主要有Na2O、Na2O2、NaOH和钠盐,这就给本题划定了范围,在具体分析给出的反应时,要选条件充分、又具特色的反应作为突破口。反应②、③给出了Z跟CO2、H2O的反应,这两个反应都有氧气生成,满足这一条件的钠的化合物只能是过氧化钠,由此可确定Z是Na2O2,相关的化学方程式是2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,由此可确定X是Na2CO3,Y是NaOH,这一判断又可由反应④加以证实,即Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓,再依据反应①W受热分解的产物是Na2CO3、CO2、H2O,可知W是NaHCO3,化学方程式是2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。突破一突破二突破三有关钠及其化合物性质的考查是考题中经常出现的内容,有多种考查方式。复习时要从以下几方面入手:了解钠元素在自然界中的存在形式,了解钠单质的生产原理;能用实验的方法探究和掌握钠单质及Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等重要化合物的性质,了解它们的主要用途;掌握与Na、Na2O2、NaOH、NaHCO3、Na2CO3的性质有关的化学计算的解题方法。钠及其化合物之间的转化关系如下:突破一突破二突破三对点训练1-1下列解释实验现象的化学(或离子)方程式正确的是()A.切开的金属Na露置于空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2=Na2O2B.除去碳酸钠固体中的少量碳酸氢钠杂质:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间后,变成白色黏稠物:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水,出现白色沉淀:2HCO3-+Ca2++2OH-=CaCO3↓+CO32-+2H2O突破一突破二突破三答案B解析切开的金属钠露置于空气中,表面会被空气中的氧气氧化成氧化钠:4Na+O2=2Na2O,A项错误;过氧化钠在潮湿的空气中放置一段时间后,变成白色黏稠物,是由于过氧化钠与空气中的水蒸气、二氧化碳反应:2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,C项错误;向碳酸氢钠溶液中加入过量的澄清石灰水,发生反应的离子方程式为Ca2++OH-+HC=CaCO3↓+H2O,D项错误。O3-突破一突破二突破三对点训练1-2将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1mol·L-1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()突破一突破二突破三答案C解析向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸,发生反应:OH-+H+H2O、CO32-+H+HCO3-、HCO3-+H+H2O+CO2↑,则开始产生CO2时消耗的n(HCl)=n(NaOH)+n(Na2CO3)=0.4g40g·mol-1+1.06g106g·mol-1=0.02mol,V(盐酸)=0.02mol0.1mol·L-1=0.2L,产生CO2的最大物质的量n(CO2)=n(Na2CO3)=1.06g106g·mol-1=0.01mol,当NaOH、Na2CO3完全反应时,继续滴加盐酸不再产生CO2,总共消耗n(HCl)=n(NaOH)+2n(Na2CO3)=0.03mol,V总(盐酸)=0.03mol0.1mol·L-1=0.3L,C项正确。突破一突破二突破三氯元素的单质及其化合物的性质及转化典例2如图所涉及的物质均为中学化学中的常见物质,其中C为气态单质,D为黄绿色气体,E为固态单质,它们存在如下转化关系,反应中生成的水及次要产物均已略去。突破一突破二突破三(1)写出有关物质的化学式:F,H。(2)指出MnO2在相关反应中的作用:反应①中是剂,反应②中是剂。(3)若反应①是在加热条件下进行的,则A是(填化学式,下同),若反应①是在常温条件下进行的,则A是。(4)写出B与MnO2共热获得D的化学方程式:。答案(1)Fe3O4FeCl3(2)催化氧化(3)KClO3H2O2(4)MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O突破一突破二突破三解析黄绿色气体D是Cl2,然后根据框图转化关系可推知,B为盐酸,C为O2,E为Fe,A可能为H2O2或KClO3,F为Fe3O4,G为FeCl2,H为FeCl3。当反应①在加热条件下进行时,A为KClO3;当①在常温条件下进行时,A为H2O2,且在反应中MnO2皆做催化剂;而在反应②中MnO2为氧化剂,将HCl氧化为Cl2。突破一突破二突破三氯元素是中学化学中非金属元素的典型代表,试题往往以Cl2、氯水(氧化性为主)的性质和发生的化学反应及其化合物在生活中的应用为背景,以选择题、物质推断题的形式进行考查。突破一突破二突破三对点训练2-1常温下,A是可用来对自来水进行消毒的黄绿色单质气体,A、B、C、D、E都含X元素,其转化关系如图所示:(1)请分别写出下列物质的化学式(如为溶液请填溶质的化学式)。A、B、D。(2)写出下列反应的化学方程式或离子方程式(请注明反应条件)。A+H2O(离子方程式):;A+NaOH(离子方程式):;D→A(化学方程式):。突破一突破二突破三答案(1)Cl2HClOHCl(2)Cl2+H2O=H++Cl-+HClOCl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O4HCl(浓)+MnO2MnCl2+Cl2↑+2H2O解析由题意可知A为氯气,B为次氯酸,D为盐酸,C为氯化钠,E为次氯酸钠。突破一突破二突破三对点训练2-2洪灾过后,饮用水的消毒杀菌成为抑制大规模传染性疾病暴发的有效方法之一。漂白粉是常用的消毒剂。(1)工业上将氯气通入石灰乳[Ca(OH)2]制取漂白粉,化学方程式为。(2)漂白粉的有效成分是(填化学式)。(3)漂白粉溶于水后,受空气中CO2的作用,即产生有漂白、杀菌作用的次氯酸,发生化学反应的离子方程式为。(4)反应(1)和反应(3)中,属于氧化还原反应的是反应(填编号)。(5)瓶装漂白粉久置于空气中呈稀粥状而失效。试用化学方程式表示漂白粉在空气中易失效的原因:。突破一突破二突破三(6)已知浓盐酸和次氯酸钙能发生反应Ca(ClO)2+4HCl(浓)=CaCl2+2Cl2↑+2H2O。用贮存很久的漂白粉与浓盐酸制得的氯气中,可能含有的杂质气体是(填字母)。①CO2②HCl③H2O④H2A.①②③B.②③④C.②③D.①④答案(1)2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(2)Ca(ClO)2(3)Ca2++2ClO-+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO(4)(1)(5)Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,2HclO2HCl+O2↑(6)A突破一突破二突破三解析工业制取漂白粉的反应为2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O(该反应为氧化还原反应)。漂白粉的主要成分是Ca(ClO)2和CaCl2,而能起漂白作用的是Ca(ClO)2,所以漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2。漂白粉溶于水后与CO2反应的化学方程式为Ca(ClO)2+CO2+H2O=CaCO3↓+2HClO,产生的HClO具有强氧化性,有漂白、杀菌消毒的作用。若漂白粉久置于空气中,Ca(ClO)2与空气中的CO2、H2O会发生上述反应,且生成的HClO会分解:2HCLO2HCl+O2↑,从而使漂白粉失效,所以漂白粉应密封保存,并放在阴凉处。由以上分析可知,贮存很久的漂白粉中可能会含有CaCO3,与浓盐酸反应时会有CO2气体产生,而反应过程中产生的水蒸气及浓盐酸中挥发出的氯化氢也会随Cl2逸出。突破一突破二突破三以物质的量为中心的各物理量间的换算典例3(1)某双原子分子构成的气体,其摩尔质量为Mg·mol-1,该气体的质量为mg,阿伏加德罗常数的值为NA,则:①该气体在标准状况下的体积为L;②该气体在标准状况下的密度为g·L-1;③该气体所含的原子总数为;④该气体一个分子的质量为g。(2)标准状况下,1.6g某气态氧化物RO2的体积为0.56L,该气体的摩尔质量是。答案(1)①22.4𝑚𝑀②𝑀22.4③2𝑚𝑁A𝑀④𝑀𝑁A(2)64g·mol-1突破一突破二突破三解析(1)根据n=𝑚𝑀=𝑉(g)𝑉m=𝑁𝑁A及ρ=𝑚𝑉等公式进行计算。①V=𝑚g𝑀g·mol-1×22.4L·mol-1=22.4𝑚𝑀L;②ρ=𝑚𝑉=𝑀𝑉m=𝑀g·mol-122.4L·mol-1=𝑀22.4g·L-1;③N=𝑚𝑀·NA,则该气体所含原子总数为𝑚g𝑀g·mol-1×NAmol-1×2=2𝑚𝑁A𝑀;④该气体一个分子的质量为𝑀g·mol-1𝑁Amol-1=𝑀𝑁Ag。(2)由𝑚𝑀=𝑉(g)𝑉m可知,该气态氧化物的摩尔质量M=1.6g×22.4L·mol-10.56L=64g·mol-1。突破一突破二突破三物质的量与其他化学计量之间的联系突破一突破二突破三注意事项(1)若题目中给出物质的体积:①看是否处于标准状况。若不是标准状况,则1mol气体体积一般不为22.4L。②看该物质在标准状况下是否为气体。若不是气体,则无法用气体摩尔体积求算该物质的物质的量或分子数目,如标准状况下的H2O;若是气体,则可用n=𝑉22.4L·mol-1或N=𝑉·𝑁A22.4L·mol-1,求算出该物质的n或N,这与是混合气体还是单一气体无关。(2)若题目中给出气体物质的质量或物质的量,该物质的粒子数目与外界条件(是否处于标准状况下)无关。突破一突破二突破三(3)若题目要求计算物质分子中的原子个数,需注意物质的组成。例如稀有气体分子为单原子分子、臭氧(O3)分子为三原子分子、甲烷(CH4)分子为五原子分子等。(4)若题目要求计算分子、原子、离子中的质子或电子数目,需正确运用原子中质子数等于电子数,离子中质子数、电子数、电荷数之间的关系进行求解。突破一突破二突破三对点训练3-1标准状况下容积为VmL的烧瓶收集满HCl气体(NA为阿伏加德罗常数的值)。(1)烧瓶内盛装的气体的物质的量为。(2)烧瓶中气体的原子总数是。(3)若集满空气时该烧瓶的总质量为ag,则集满HCl时烧瓶的总质量为g。答案(1)𝑉22400mol(2)𝑉·𝑁A11200(3)(a+7.5𝑉22400)突破一突破二突破三解析(1)n(HCl)=𝑉(HCl)𝑉m=𝑉mL1000mL·L-122.4L·mol-1=𝑉22400mol。(2)N=2×𝑉22400mol×NAmol-1=𝑉·𝑁A11200(3)设烧瓶质量为x,装满空气时的空气质量为m(空气)=n·M(空气)=29g·mol-1×𝑉22400mol=29𝑉22400g则x=ag-29𝑉22400g装满HCl时HCl的质量为m(HCl)=n(HCl)·M(HCl)=