高中化學第二章化學物質及其變化階段素養(yǎng)提升課學案新人教版必修1

階段素養(yǎng)提升課第二章以“海水的綜合利用”為例復習化學物質及其變化1．物質的分類2．離子反應3．氧化還原反應海洋資源包括海洋礦物資源、海水化學資源、海洋生物(水產)資源和海洋動力資源等。海水約占地球表面積的71%，具有十分巨大的開發(fā)潛力。僅以海水資源為例，包括海水直接利用、海水淡化和海水中化學資源的提取。(一)長江三角洲位于中國大陸東部沿海，是長江入海之前形成的沖積平原。長江三角洲是沙不斷淤積而形成的低平的大致成三角形的陸地。萬里長江由西向東奔向大海，江水滔滔直下，所攜帶的泥沙在入?？诓粩嘤俜e，滄海桑田，歷經千萬年，終于形成寬闊的三角形的陸地。(1)攜帶泥沙的長江水中含有什么分散系？提示：含有溶液、膠體和濁液。(2)為什么會在江河的入海口出現三角洲？提示：海水中含有大量的電解質，與含有膠體的江河水混合時，膠體發(fā)生聚沉，逐漸形成三角洲。(二)氯堿工業(yè)(氯及其化合物的性質、物質的量)工業(yè)上用電解飽和NaCl溶液的方法來制取NaOH、Cl2和H2，并以它們?yōu)樵仙a一系列化工產品，稱為氯堿工業(yè)。氯堿工業(yè)是最基本的化學工業(yè)之一。如圖為氯堿工業(yè)基本流程圖：(1)流程圖中電解飽和食鹽水反應的方程式為2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(電解))Cl2↑＋H2↑＋2NaOH。用單線橋標電子轉移，根據該反應能否判斷氧化劑的氧化性大于氧化產物？提示：不能。該反應的條件為“電解”，不屬于“通常條件”，故不能根據該反應判斷氧化性、還原性的強弱。(2)工業(yè)上常利用反應2Cl2＋2Ca(OH)2=CaCl2＋Ca(ClO)2＋2H2O來制作漂白粉。①該反應的氧化劑、還原劑是什么？被氧化的和被還原的原子的個數之比是多少？提示：反應中只有氯元素的化合價發(fā)生變化，故氧化劑和還原劑都是Cl2，被氧化的氯原子和被還原的氯原子的個數之比為1∶1。②漂白粉的有效成分是Ca(ClO)2，漂白粉失效時發(fā)生的主要反應為CO2＋Ca(ClO)2＋H2O=CaCO3↓＋2HClO，2HClOeq\o(=,\s\up7(光照))2HCl＋O2↑。上述反應是否屬于氧化還原反應？寫出第一個反應的離子方程式，解釋反應發(fā)生的原因。提示：第二個反應屬于氧化還原反應，第一個反應屬于復分解反應，發(fā)生的原因為生成沉淀和弱酸(HClO)，反應的離子方程式為：CO2＋Ca2＋＋2ClO－＋H2O=CaCO3↓＋2HClO。(3)有同學查閱資料了解到，將漂白粉與濃鹽酸混合會有Cl2產生，化學方程式為Ca(ClO)2＋4HCl(濃)=CaCl2＋2Cl2↑＋2H2O。寫出反應的離子方程式。若反應中生成1mol的Cl2,轉移電子的物質的量是多少？提示：反應的離子方程式為ClO－＋2H＋＋Cl－=Cl2↑＋H2O；反應中生成1mol的Cl2，轉移電子的物質的量是1mol。(三)鎂及其合金是一種用途很廣的金屬材料，目前世界上60%的鎂是從海水中提取的。下面是海水提鎂的主要工業(yè)流程，請根據流程回答相關問題：(1)為了使MgSO4轉化為Mg(OH)2，試劑①通常選用石灰乳，寫出反應的離子方程式。提示：Ca(OH)2以石灰乳形式存在時，書寫離子方程式不能拆成離子，離子方程式為：Ca(OH)2＋Mg2＋=Ca2＋＋Mg(OH)2。(2)加入試劑①后，能夠分離得到Mg(OH)2沉淀的方法是____________________。提示：過濾。分離溶液和固體采用過濾的方法。(3)試劑②選用鹽酸，寫出其反應的離子方程式。提示：Mg(OH)2＋2H＋=Mg2＋＋2H2O。(4)無水MgCl2在熔融狀態(tài)下，通電后產生鎂和氯氣，是否屬于氧化還原反應？寫出該反應的化學方程式。提示：反應產生鎂和氯氣，發(fā)生了化合價的變化，屬于氧化還原反應，化學方程式為：MgCl2(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))Mg＋Cl2↑。1．對于數以千萬計的化學物質和為數眾多的化學反應，分類法的作用幾乎是無可代替的。Ⅰ.現有以下物質：①H2O；②Cu；③BaCO3；④Fe(OH)3膠體；⑤乙醇；⑥CO2；⑦稀硫酸。(1)以上物質中屬于混合物的是________(填序號，下同)，屬于電解質的是________。Ⅱ.雖然分類的方法不同，但四種基本反應類型和離子反應、氧化還原反應之間也存在著一定的關系。(2)如圖為離子反應、氧化還原反應和置換反應三者之間的關系，其中表示離子反應的是________(填字母)。(3)有同學認為所有酸堿中和反應均可表示為H＋＋OH－=H2O。請舉個例子反駁上述觀點(用離子方程式表示)：______________________________。(4)被稱為“萬能還原劑”的NaBH4溶于水，并與水發(fā)生反應NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑。下列說法正確的是________(已知NaBH4中H為－1價)。A．NaBH4既是氧化劑又是還原劑B．NaBH4是氧化劑，H2O是還原劑C．硼元素被氧化，氫元素被還原D．被氧化的元素與被還原的元素的質量之比為1∶1【解析】Ⅰ.(1)只由一種物質組成的是純凈物，由多種物質組成的是混合物；在水溶液中或熔融狀態(tài)下能導電的化合物是電解質。Ⅱ.(2)所有的置換反應都是氧化還原反應，是被包含和包含的關系，故A是氧化還原反應，B是置換反應，所以C是離子反應。(3)該離子反應表示強酸、強堿混合生成水且不生成其他沉淀的反應，如果酸堿中和生成的鹽是難溶物，則不能用此離子方程式表示，如Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=BaSO4↓＋2H2O。(4)分析反應中四種元素價態(tài)的變化：Na元素、B元素、O元素的化合價在反應前后沒有發(fā)生變化，分別是＋1、＋3、－2，化合價發(fā)生變化的元素只有H，NaBH4中氫元素的化合價由－1變?yōu)?，H2O中氫元素的化合價由＋1變?yōu)?，故氧化劑為H2O，還原劑為NaBH4，由得失電子數目相等可知，被氧化的H元素與被還原的H元素的質量之比為1∶1，D項正確。答案：Ⅰ.(1)④⑦①③Ⅱ.(2)C(3)Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))=BaSO4↓＋2H2O(合理即可)(4)D2．某無色透明溶液中可能大量存在Ag＋、Mg2＋、Cu2＋、Fe3＋、Na＋中的幾種。請?zhí)顚懴铝锌瞻祝?1)不做任何實驗就可以肯定原溶液中不存在的離子是________。(2)取少量原溶液，加入過量稀鹽酸，有白色沉淀生成；再加入過量的稀硝酸，沉淀不消失。說明原溶液中肯定存在的離子是________。(3)取(2)中的濾液，加入過量的氫氧化鈉溶液，出現白色沉淀，說明原溶液中肯定有________，有關的離子方程式為________________________。(4)原溶液可能大量共存的陰離子是________(填字母)。A．Cl－B．NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))C．COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))D．OH－【解析】(1)無色透明溶液中不可能含有Cu2＋、Fe3＋有色離子。(2)加入稀鹽酸有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成，則原溶液中肯定存在Ag＋。(3)加氫氧化鈉溶液有白色沉淀出現，原溶液中肯定含有Mg2＋。(4)由于原溶液中含有Ag＋和Mg2＋，陰離子中不可能含有Cl－、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、OH－，可能含有NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))。答案：(1)Cu2＋、Fe3＋(2)Ag＋(3)Mg2＋Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓(4)B3．在氯氧化法處理含CN－的廢水過程中，液氯在堿性條件下可以將氰化物氧化成氰酸鹽(其毒性僅為氰化物的千分之一)，氰酸鹽進一步被氧化為無毒物質。(1)某廠廢水中含KCN，其濃度為650mg·L－1。現用氯氧化法處理，發(fā)生如下反應(其中N均為－3價、O均為－2價)：KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O，該反應中，被氧化的元素是________。(2)投入過量液氯，可將氰酸鹽進一步氧化為氮氣。請用單線橋法標出電子轉移方向和數目：2KOCN＋4KOH＋3Cl2=2CO2↑＋N2↑＋6KCl＋2H2O。(3)若處理上述廢水20.0L，使KCN完全轉化為無毒物質，至少需要液氯______g?！窘馕觥?1)在KCN＋2KOH＋Cl2=KOCN＋2KCl＋H2O反應中，氯元素化合價降低，H、N、O、K四種元素的化合價沒變，只有碳元素的