1、1专题 2 从海水中获得的化学物质专题重难点突破学习目标定位 1.认识氯水性质的多样性。2.掌握氧化还原反应有关概念、规律,学会有关氧化还原反应计算的方法。3.学会利用比较法进行物质的鉴别及除杂。一、解析氯水性质的多重性1氯水中的反应Cl2H 2OH Cl HClO2HClO=2H 2Cl O 2(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、H 2O 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,Cl
2、2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碘化钾试纸变蓝(用于对 Cl2收集的验满),能与2Na2SO3、FeBr 2等发生氧化还原反应:Na 2SO3Cl 2H 2O=Na2SO42HCl,2FeBr23Cl 2(足量)= =2FeCl32Br 2。(2)表现 HClO 的强氧化性氯水中含有 HClO,HClO 具有强氧化性,能杀死水里的细菌,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
3、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:Ag Cl =AgCl。4液氯与新制氯水、久置氯水的区别物质 液氯 新制氯水 久置氯水成分 Cl2 Cl2、HClO、H 2O、H 、Cl 、ClO 、OH H 、Cl 、H 2O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 【例 1】 下列有关化学反应过程或实验现象的叙述中正
4、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,Cl 2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;有色布条褪色只能说明溶液中存在 HClO,D 不正确。答案 C二、氧化还原反应的概念、规律与计算1熟记氧化还原反应的有关概念(1)理清概念间的关系3(2)联想
5、记忆关键词记忆口诀:“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)。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。(3)学会正确的分析方法化合价变化是分析一切氧化还原反应问题的前提和基础,正确标出各元素的化合价是分析氧化还原反应的关键和突破口。具体方法是找变价,判类型(是否氧化还原反应);分升降,定其他(化合价升高,失去电子,发生氧化反应
6、,化合价降低,得到电子,发生还原反应)。【例 2】 在 K2Cr2O714HCl= =2KCl2CrCl 33Cl 27H 2O 反应中。(1)_元素被氧化,_是氧化剂。(2)_是氧化产物,_发生氧化反应。(3)在参加反应的盐酸中,起还原剂(被氧化)作用的 HCl 与起酸性作用的 HCl 的质量比为_。(4)用双线桥法标明电子转移的方向和数目。答案 (1)氯 K 2Cr2O7 (2)Cl 2 HCl (3)34(4) 2物质氧化性、还原性相对强弱的判断方法一般而言,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
7、:4(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 H2SO4SO 2(H2SO3)S;还原性:H 2SSSO 2。提醒 氯元素的含氧酸不符合此规律,在 HClO、HClO 2、HClO 3、HClO 4(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:2Fe3Cl 2 2FeCl3 FeS FeS= = = = =点 燃 = = = = = 氧化性:Cl 2S。(2)根据活动性顺序判断根据金属活动性顺序表进行判断 单 质 的 还 原 性
8、逐 渐 减 弱 , 对 应 的 阳 离 子 氧 化 性 逐 渐 增 强 K Ca Na Mg Al Zn Fe Sn Pb H Cu Hg Ag Pt Au例如:Error! (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:Error!(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)= =2KCl2MnCl 25Cl 28H 2OMnO24H
9、Cl(浓) MnCl2Cl 22H 2O= = = = = O24HCl(浓) 2H2O2Cl 2= = = = =催 化 剂 由上述反应条件的不同,可判断氧化性:KMnO 4MnO 2O 2。(4)根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。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 2F22H 2O=4HFO 2可知,氧化性:F 2O 2;还原性:H 2OHF。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5关系。【例 3】 已知如下反应:2BrO Cl 2=Br22ClO 3 3ClO 5Cl
10、 6H =3Cl23H 2O 32FeCl 32KI= =2FeCl22KClI 22FeCl 2Cl 2=2FeCl3下列各微粒氧化能力由强到弱的顺序正确的是( )AClO BrO Cl 2Fe 3 I 2 3 3BBrO Cl 2ClO I 2Fe 3 3 3CBrO ClO Cl 2Fe 3 I 2 3 3DBrO ClO Fe 3 Cl 2I 2 3 3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:BrO ClO ;同理,由反 3 3 3 3应知,氧化性:ClO Cl 2;由反应知,氧化性:Fe
11、3 I 2;由反应知,氧化性: 3Cl2Fe 3 。综上可知,氧化性:BrO ClO Cl 2Fe 3 I 2。 3 3答案 C3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,即最高价态只有氧化性,最低价态只有还原性,中间价态既有氧化性又有还原性。例如: 2 O2H 2 O4(浓),S 2 只具有强还原性,H 2SO4(浓)只具有氧化性,S 2 S0 S 4 S 6 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
12、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:6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 ,Fe 3 能氧化 I ,而 I2与Fe2 、Fe 3 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、AgNO 3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。邻价不反应规律同
13、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、SO 2与 H2SO4等不反应。“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:“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:Error!守恒规律主要应用于:求
14、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。【例 4】 现有下列三个氧化还原反应:2FeCl 32KI= =2FeCl22KClI 2;2FeCl 2Cl 2=2FeCl3;2KMnO 416HCl(浓)= =2KCl2MnCl 28H 2O5Cl 2。7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( )ACl 2 BKMnO 4溶液CFeCl 3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:MnO Cl 2F
15、e 3 I 2;还原性: 4Mn2 Cl Fe 2 I 。所以 MnO 可氧化 Cl 、Fe 2 、I ,Cl 2能氧化 Fe2 、I ,Fe 3 4只能氧化I ,因而符合题意的氧化剂只能为 FeCl3。答案 C【例 5】 PbO 2、KMnO 4、Cl 2、FeCl 3、CuCl 2的氧化性依次减弱。下列反应在水溶液中不可能发生的是( )ACu2Fe 3 =Cu2 2Fe 2B10Cl 2MnO 16H =2Mn2 5Cl 28H 2O 4C2Fe 2 Cl 2=2Fe3 2Cl D5Pb 2 2MnO 2H 2O=5PbO22Mn 2 4H 4解析 由题意,氧化性 PbO2MnO ,则还原
16、性 Pb2 Mn 2 ,那么 Pb2 与 MnO 间不能发 4 4生氧化还原反应。答案 D4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
17、为简。【例 6】 实验室用 MnO2和浓盐酸制氯气的反应为 MnO24HCl(浓)MnCl22H 2OCl 2。反应中,如果有 17.4 g MnO2被还原,那么:= = = = = (1)被氧化的氯化氢的质量为_。(2)转移电子的物质的量为_。(3)纺织工业中常用氯气作漂白剂,漂白布匹后,过量的氯需要除去,通常可用 Na2SO3作“脱氯剂” ,脱氯后的产物为 Na2SO4,氯变为1 价。若把本题中产生的 Cl2完全转化,需要 Na2SO3的质量为_。8解析 (1)设被氧化的 HCl 的质量为 x,根据反应方程式:MnO 24HCl(浓)MnCl2Cl 22H 2O 知,若有 1 mol Mn
18、O2被还原,则有 2 mol HCl 被氧化,= = = = = 则: ,解得: x14.6 g。8717.4 g 236.5x(2)该方程式中转移电子数为 2,所以转移电子数(未知量)与 MnO2(已知量)的关系为MnO22e 。(3)Na2SO3与 Cl2的反应为 Na2SO3Cl 2H 2O=Na2SO42HCl,所以 MnO2(已知量)与Na2SO3(待求量)的物质的量的关系为 MnO2Cl 2Na 2SO3。综合上述关系,有如下关系式:MnO22e Na 2SO3即 87 g17.4 g 2 molne 126 gmNa2SO3解得: n(e )0.4 mol, m(Na2SO3)2
19、5.2 g。答案 (1)14.6 g (2)0.4 mol (3)25.2 g三、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(Na 2O) 过氧化钠(Na 2O2)组成 Na 和 O2 Na 和 O22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 Na2OH 2O=2NaOH 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2与 CO2反应 Na2OCO 2=Na2CO3 2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2与酸反应 Na2O2HCl= =2NaClH 2O 2Na2O24HCl= =4NaCl2H 2OO 2漂白作用 无 有2.有关 Na2O2与 CO
20、2、H 2O 反应的几个重要关系(1)物质的量的关系9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,CO 2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、H 2O 反应时,每产生 1 mol O2转移 2 mol e 。(3)固体质量关系CO2、H 2O 与 Na2O2反应,增加的固体质量相当于 Na2O2只吸收了 CO2中的“CO” 、H 2O 中的“H2”,得到如下关系式:CONa 2O2=Na2CO3、H 2Na 2O2=2NaOH。(4)反应的先后顺序关系一定量的 Na
21、2O2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,Na 2O2再与 H2O 反应。3氧化钠和过氧化钠与水反应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;Na 2O2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,所形成的溶液
22、中 w(NaOH)前者大于后者。【例 7】 1 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热并充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是( )ANa 2CO3 BNa 2O2、Na 2CO3CNaOH、Na 2CO3 DNa 2O2、NaOH、Na 2CO3解析 Na 2O2与 NaHCO3的混合物受热时,首先是 NaHCO3分解:2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = 2 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
23、应生成 H2O,故可以认为是 CO2先与 Na2O2反应,CO 2耗尽后 H2O 才开始反应。根据2Na2O22CO 2=2Na2CO3O 2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四、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(Na 2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO 3)10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溶液度热稳定性 稳定,不易分解 2NaHCO3 Na2CO3C= = = = = O2H 2O溶液酸碱性 碱性与盐酸反应Na2CO32HCl= =
24、2NaClH 2OCO 2NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO 2NaOH 不反应NaHCO3NaOH=Na2CO3H 2O与碱石灰水Na2CO3Ca(OH) 2=CaCO32NaOH 2NaHCO3Ca(OH) 2=CaCO3Na2CO32H 2O与 CaCl2反应 Na2CO3CaCl 2=CaCO32NaCl 不反应与 CO2反应Na2CO3CO 2H 2O=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 Na2CO3 NaHCO3CO2 H2O或 H 加 热 或 OH2.碳酸钠、碳酸氢钠性质
25、异同的应用(1)除杂净化CO 2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= =NaClH 2OCO 2Na 2CO3固体粉末中混有 NaHCO3,用加热法。2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2= = = = = Na 2CO3溶液中混有 NaHCO3,滴加适量 NaOH 溶液。NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2ONaHCO 3溶液中混有 Na2CO3,通入过量的 CO2气体。Na2CO3CO 2H 2O=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
26、产生11气体的是 Na2CO3。CaCl 2(或 BaCl2)溶液:各取适量两待测液分别置于洁净的试管中,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:各取适量两待测液分别置于洁净的试管中,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。【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
27、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 (
28、3)C五、考查离子反应的两大热点题型1离子方程式的正误判断(1)看是否符合客观事实。如 Fe 跟稀 H2SO4反应,写成 2Fe6H =2Fe3 3H 2是错误的。(2)看化学式拆写是否正确。如 NaHCO3与稀 HCl 反应写成 2H CO =CO2H 2O 是错误23的。(3)看是否遵循质量守恒和电荷守恒。如 ZnAg =Zn2 Ag 电荷不守恒。(4)看是否漏掉部分离子反应。如 H2SO4溶液与 Ba(OH)2溶液的反应,写成Ba2 SO =BaSO4或 H OH =H2O 都是错误的。24【例 9】 判断下列离子方程式是否正确,错误的指明原因,并写出正确的离子方程式。铁粉溶于稀硫酸中:
29、2Fe6H =2Fe3 3H 2用三氯化铁溶液制取 Fe(OH)3胶体:Fe 3 3H 2O=Fe(OH)33H 12氢氧化铜溶于盐酸:OH H =H2O氢氧化钡溶液与硫酸铜溶液混合:2OH Cu 2 =Cu(OH)2铝与氯化铜溶液发生置换反应:AlCu 2 =Al3 Cu硫酸溶液与氢氧化钡溶液混合:H OH SO Ba 2 =BaSO4H 2O24碳酸钙溶于硝酸溶液:CaCO 32H =Ca2 CO 2H 2O碳酸氢钙溶液与足量氢氧化钠溶液混合:HCO OH =CO H 2O 3 23答案 序号正误判断错误原因 正确的离子方程式 不符合反应事实,产物应为Fe2 ,不是 Fe3Fe2H =Fe
30、2 H 2 产物为 Fe(OH)3胶体,不是沉淀Fe3 3H 2O = = = = = Fe(OH)3(胶体)3H 氢氧化铜不能写成 OH ,应写化学式Cu(OH)22H =Cu2 2H 2O 生成 Cu(OH)2沉淀的同时生成BaSO4沉淀Ba2 2OH Cu 2 SO =Ba24SO4Cu(OH) 2 反应方程式两边电荷不守恒 2Al3Cu 2 =2Al3 3Cu 生成 BaSO4与 H2O 的物质的量之比应为 122H SO Ba 2 2OH =Ba24SO42H 2O Ca2 应参与反应,有 CaCO3沉淀生成Ca2 2HCO 2OH =CaCO3 3CO 2H 2O232离子在水溶液
31、中能否大量共存的判断离子在溶液中能否大量共存的关键就是看离子间是否符合离子反应发生的条件,若反应,则不能大量共存。(1)看离子间能否生成难溶物、微溶物。要熟练记忆酸、碱、盐的溶解性,特别是难溶性的盐类。(2)看离子间能否反应生成气体。气体有酸性气体和碱性气体两种,具体表现为易挥发弱酸的酸根与 H 不能大量共存、铵盐与强碱不能大量共存。(3)看离子间能否反应生成难电离的物质(弱酸、弱碱、水等)。酸中的盐酸、硫酸和硝酸易电离,其他的酸一般难电离;碱中的氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氢氧化钡易电离,13其他的碱均认为是难电离。(4)看离子间能否发生氧化还原反应等。特别提示 注意题目中附加的限定性条件
32、(1)无色透明的溶液中,不能存在有色离子,如 Cu2 (蓝色)、Fe 3 (棕黄色)、Fe 2 (浅绿色)、MnO (紫色)等。 4(2)在强酸性溶液中,与 H 发生反应的离子不能大量共存。(3)在强碱性溶液中,与 OH 发生反应的离子不能大量共存。【例 10】 有 M、N 两种溶液,经测定这两种溶液中含有下列 12 种离子:Al3 、Cl 、Na 、K 、NO 、OH 、Fe 2 、AlO 、CO 、NH 、SO 、H 。 3 2 23 4 24(1)完成下列表格中实验的结论和实验的实验内容以及现象:实验内容以及现象 结论取少量 N 溶液滴加足量的硝酸钡溶液,无沉淀产生 确定 M 溶液中含有
33、 Na ,不含 K用 pH 试纸检测 M 溶液,pH 试纸呈蓝色(2)根据(1)中的实验回答:NO 存在于_溶液中,理由是_ 3_;Cl 存在于_溶液中,理由是_。(3)根据(1)中的实验确定,M 溶液中含有的离子为_。解析 少量 N 溶液中滴加足量的硝酸钡溶液,无沉淀产生,说明 N 溶液中不含 CO 、SO23,那么 M 溶液中一定含有 CO 、SO 。取 M 溶液进行焰色反应,焰色为黄色,证明24 23 24含有 Na ,再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,不呈紫色,说明 M 中不含 K ;用 pH 试纸检测 M 溶液,pH 试纸呈蓝色,说明 M 溶液显碱性,含有大量的 OH ,那么 N 溶液中
34、含有大量的 H 。AlO 不可能存在于酸性溶液中,Al 3 、Fe 2 、NH 不可能存在于碱性溶液中,所 2 4以判断 M 溶液中有 OH 、AlO 、CO 、SO 、Na ,N 溶液中含有 H 、Fe 2 、Al 3 、NH 2 23 24、K 。由于 N 溶液为酸性,又含有 Fe2 ,所以 N 溶液中不含 NO ;根据溶液呈电中性 4 3原则,可以确定 Cl 存在于 N 溶液中。答案 (1)N 溶液中不含 CO 、SO (或 M 溶液中一定含有 CO 、SO )23 24 23 24取 M 溶液进行焰色反应,焰色为黄色,再透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色,不呈紫色(2)M N 溶液中含有 H
35、、Fe 2 、Al 3 、NH 、K ,由于 N 溶液为酸性,又含有 Fe2 ,所 414以 N 溶液中不含 NO 3N 根据溶液呈电中性原则,可以确定 Cl 存在于 N 溶液中(3)OH 、AlO 、CO 、SO 、Na 、NO 2 23 24 3理解感悟 解这类题要充分分析离子的性质、实验现象和离子共存(离子共存是重要的隐含条件)等因素,并特别注意在实验中加入某试剂时,是否引入或生成了原溶液中可能存在的离子,以及当只剩下一种阳(阴)离子时,一定含有这种阳(阴)离子。六、海水资源的开发与综合利用1海水水资源的利用常见的海水淡化方法及原理淡化方法 原理蒸馏法 将海水加热至蒸发汽化,然后使水蒸气
36、冷凝得到蒸馏水电渗析法利用阴、阳离子交换膜对水中阴、阳离子的选择透过性,在外加直流电场的作用下,使水中的一部分离子转移到另一部分水中从而达到除盐的目的离子交换法用阴离子交换树脂和阳离子交换树脂除去海水中的阴、阳离子,从而得到去离子水2.海水化学资源的综合利用【例 11】 全球海水中溴的藏量丰富,约占地球溴总藏量的 99%,故溴有“海洋元素”之称,海水中溴含量为 65 mgL1 。其工业提取方法有:(1)空气吹出纯碱吸收法。方法是将氯气通入到富含溴离子的海水中,将溴置换出来,再用热空气将溴吹出,用纯碱溶液吸收,最后用硫酸酸化,即可得到溴单质。该方法涉及的反应有:_(写出离子方程式);3Br 23
37、CO =BrO 5Br 3CO 2;23 3_(写出离子方程式);15其中反应中氧化剂是_(填化学式,下同);还原剂是_。(2)空气吹出 SO2吸收法。该方法与(1)基本相同,只是将溴吹出后是用 SO2来吸收的,使溴转化为氢溴酸,然后再用氯气氧化氢溴酸制得单质溴。写出溴与二氧化硫反应的化学方程式:_。(3)溶剂萃取法。该法是利用单质溴在水中和溶剂中溶解度的不同的原理来进行的。实验室中萃取用到的实验仪器名称是_。解析 本题主要是根据信息书写化学方程式。(1)由方程式可知用纯碱溶液吸收后,溶液中溴元素以 BrO 、Br 形式存在,溴元素的化合价分别为5 价、1 价,在酸性条件下 3又生成 0 价的 Br2,所以反应的反应物为 BrO 、Br 、H ,生成物为 Br2和 H2O。 3答案 (1)Cl 22Br =2Cl Br 2BrO 5Br 6H =3Br23H 2O Br 2 Br 2 3(2)Br2SO 22H 2O=2HBrH 2SO4(3)分液漏斗