1、第二节几种重要的金属化合物课时1钠的重要化合物1了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。(重点)2掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。(重点)3了解焰色反应的概念及应用。 钠的氧化物基础初探1氧化钠(1)物理性质颜色:白色;状态:固体。(2)化学性质氧化钠是碱性氧化物,能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。有关的化学方程式:2过氧化钠(1)物理性质颜色:淡黄色;状态:固体。(2)化学性质与水反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2。与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。探究升华思考探究探究1Na2O2与H2O反应的实验探究反应的化学方程式为2
2、Na2O22H2O=4NaOHO2。探究2Na2O2与CO2、H2O反应的量的关系:2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2问题思考:反应和中Na2O2的作用是作氧化剂和还原剂,生成1 mol O2转移电子的物质的量都是2 mol。认知升华Na2O2与CO2、H2O反应中的关系反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2(1)物质的量的关系无论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为12。(2)固体质量关系2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2 m(
3、固体) 278 g 2 mol 2106 g 56 g(2 mol CO的质量)即:发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。2Na2O2 2H2O=4NaOHO2m(固体) 278 g 2 mol 440 g 4 g(2 mol H2的质量)即:发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。(3)电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。题组冲关题组1钠的氧化物的性质及其应用1下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中,正确的是() 【导学号:95432050】A都属于碱性氧化物B都
4、能与水发生化合反应C水溶液的成分相同D与二氧化碳反应生成不同的盐【解析】Na2O2不属于碱性氧化物;Na2O2与H2O发生的反应不属于化合反应;Na2O、Na2O2与CO2反应均生成Na2CO3这一种盐。【答案】C2下列关于Na2O2的叙述中正确的是()ANa2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2OBNa2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂CNa2O2属于碱性氧化物DNa2O2与CO2或H2O反应,1 mol Na2O2参加反应,转移1 mol电子【解析】Na2O2久置于空气中变成Na2CO3;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;Na2O2属于过氧化物,而不属于碱性氧
5、化物;Na2O2与CO2反应的电子转移情况为,由此可知,D正确。【答案】D题组2Na2O2与H2O、CO2反应的数量关系及应用3把16 g甲烷(CH4)在64 g氧气中完全燃烧后的产物通入足量的过氧化钠后,过氧化钠增加的质量为() 【导学号:95432051】A48 gB16 gC80 g D32 g【解析】n(CH4)1 mol,n(O2)2 mol,甲烷燃烧发生反应:CH42O2CO22H2O,可知甲烷和氧气完全反应,生成1 mol CO2和2 mol H2O,通入过氧化钠发生反应:2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O22H2O=4NaOHO2,对生成物变式:Na2CO3N
6、a2O2CO,2NaOHNa2O2H2,可知固体质量相当于增加CO和H2的质量,由1 mol甲烷可看成n(CO)1 mol,n(H2)2 mol,总质量为28 g4 g32 g,故过氧化钠增加的质量为32 g。【答案】D41 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体物质后冷却,残留的固体物质是()ANa2CO3BNa2O2、Na2CO3CNaOH、Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3【解析】Na2O2与NaHCO3的混合物受热分解时,首先是NaHCO3分解:2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 2 mol 1 mol 1 mol 1 mo
7、l产生的CO2与H2O均可与Na2O2反应,由于Na2O2与H2O反应生成NaOH,而NaOH又可与CO2反应生成H2O,故可以认为是CO2先与Na2O2反应,CO2耗尽后H2O才开始反应,而根据2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知,生成的1mol CO2恰好与1 mol Na2O2完全反应生成Na2CO3,H2O不会再与Na2O2反应,故最终固体产物只有Na2CO3。【答案】A【题后归纳】先后顺序关系密闭容器中一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O发生反应(实际情况复杂得多)。 碳酸钠和碳
8、酸氢钠基础初探1物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态白色粉末细小白色晶体溶解性水中易溶水中易溶,但比Na2CO3溶解度小2.化学性质(1)热稳定性Na2CO3较稳定,受热难分解,但碳酸钠晶体(Na2CO3xH2O)易风化。NaHCO3不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(2)与酸(足量盐酸)反应(写化学方程式,下同)Na2CO3:Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O。NaHCO3:NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(3)与碱(氢氧化钠)反应Na2CO3与NaOH不反应。NaHCO3:NaHCO
9、3NaOH=Na2CO3H2O。3用途(1)碳酸钠:重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。(2)碳酸氢钠:是发酵粉的主要成分,可以做治疗胃酸过多的药剂。探究升华思考探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质实验一、观察碳酸钠和碳酸氢钠的溶解性在两支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),观察二者外观上的细小差别。分别滴入几滴水,振荡试管。继续向试管内加入10 mL水,用力振荡。向试管内滴入12滴酚酞溶液。实验二、观察碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性如图所示,分别用Na2CO3和NaHCO3做实验,观察现象。这一反应可以用来鉴别Na2CO3和NaHCO3。鉴
10、别碳酸钠和碳酸氢钠实验三、观察碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸的反应问题思考:(1)Na2CO3与NaHCO3相比,溶解性、热稳定性有何不同?Na2CO3、NaHCO3固体与等浓度等体积足量盐酸反应时现象有何异同?【提示】(1)Na2CO3与NaHCO3相比,Na2CO3的溶解性、热稳定性均比NaHCO3的强;二者均可以与盐酸反应生成二氧化碳气体,当二者均与等浓度等体积的盐酸反应时,NaHCO3产生二氧化碳的速率快,反应更剧烈。(2)能否用石灰水鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液?为什么?【提示】否,二者均生成沉淀。(3)Na2CO3与NaHCO3的相互转化条件如何?【提示】认知升华升华1碳酸钠与碳酸氢
11、钠的性质比较(1)两点相似均能与酸反应生成CO2气体;均能与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀。(2)四点不同在水中的溶解度不同:Na2CO3NaHCO3;与酸反应的速率不同:NaHCO3Na2CO3;热稳定性不同:Na2CO3NaHCO3;与CaCl2溶液反应的现象不同:Na2CO3有白色沉淀生成。升华2Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂质(1)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法(2)除杂质混合物(括号内为杂质)除杂质方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液题组冲关题组1Na2CO3、N
12、aHCO3的主要性质1下列说法不正确的是()ANa2CO3比NaHCO3的溶解度大BNa2CO3比NaHCO3稳定CNa2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀D物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得CO2的物质的量之比为21【解析】D项中生成的CO2的量相同。【答案】D2关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()A向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀B向两者的溶液中逐滴加入稀盐酸,反应现象完全相同CNa2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化D向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象【解析】A项,NaHCO3与BaC
13、l2不反应;B项,Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始无气体,NaHCO3溶液中滴加盐酸,开始就产生气体;D项,向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,反应生成的NaHCO3会以沉淀的形式析出。原因有三:生成的NaHCO3相对于Na2CO3来说溶解度更小;反应后生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量(溶质质量增加);反应中要消耗一部分水(溶剂减少)。综合以上三点,向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体的化学方程式是Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,因此可观察到有晶体析出。【答案】C题组2Na2CO3和NaHCO3的有关鉴别与除杂3纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活
14、中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是() 【导学号:95432052】A分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物B分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色C将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀D在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应的剧烈程度【解析】NaHCO3与酸反应比Na2CO3与酸反应剧烈。【答案】D4除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A通入二氧化碳气体B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸【解析】A项,因为CO2能和Na2CO3溶液发生如下反应:Na2CO3CO2H2O=2NaH
15、CO3,故可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和盐酸都能和NaHCO3、Na2CO3反应。【答案】A 【题后归纳】(1)NaHCO3固体受热易分解,但在溶液中NaHCO3受热不分解。(2)Na2CO3固体性质稳定,在空气中不与CO2反应,但在溶液中,Na2CO3可以与水、CO2反应生成NaHCO3。(3)碳酸钠溶液与盐酸反应分两步,第一步:COH=HCO,第二步:HCOH=CO2H2O。(4)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液,因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。 焰色反应基础初探1焰色反应很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现
16、特殊的颜色。2操作步骤3几种金属的焰色钠:黄色,钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)。4应用(1)焰色反应在化学上常用于金属单质或其离子的鉴别。(2)利用焰色反应制节日烟花。【特别提醒】焰色反应的三点提醒(1)焰色反应没有新物质生成,仅仅是电子能级跃迁的结果,故其为物理变化。(2)金属丝在使用前用稀盐酸将其表面的氧化物洗净,然后在火焰上灼烧至无焰色,以除去能引起焰色反应的杂质。(3)焰色反应的作用:鉴别钠、钾等金属或其他离子,只能判断是某种元素,而不能进一步确定是单质原子还是离子。题组冲关1绚丽的焰火将上海世博会开幕式推向了高潮。焰火与“焰色反应”知识有关。下列有关“焰色反应”的说法中正确的是(
17、) 【导学号:95432053】A做焰色反应实验时,用H2SO4清洗铂丝B焰色反应是单质特有的性质C焰色反应是化学变化D透过蓝色钴玻璃观察,KCl与K2SO4灼烧时火焰颜色均为紫色【解析】洗涤铂丝应用盐酸而不能用硫酸,因为金属氯化物易挥发,A错;焰色反应是元素的性质,其游离态和化合态焰色反应是相同的,且属于物理变化,B、C项错误,D项正确。【答案】D2小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色,通过该实验现象,下列四位同学对该溶液中存在的金属离子的判断正确的是()【解析】钠的焰色反应为黄色,钾的焰色反应为紫色,观察钾的焰色时必须透过蓝色钴玻璃以排除钠的黄色光的干扰。题目中只能确定有Na,而不能确定K的有无。【答案】D