高一化學 鈉的重要化合物 新人教必修1

第二節(jié)幾種重要的金屬化合物(共3課時)

編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt大家都知道海水是咸的，是因為海水里面含有NaCl等物質(zhì)，NaCl是人們飲食中必不可少的調(diào)味品，水溶液呈中性；為了使蒸出的饅頭松軟多孔，沒有酸味，和面時要摻入一定量的小蘇打……食鹽和小蘇打中都含有鈉元素，你還知道哪些含鈉元素的化合物？它們有何性質(zhì)？有什么用途？鈉的氧化物有氧化鈉和過氧化鈉。同一種元素形成的不同化合物，所呈現(xiàn)出的性質(zhì)千變?nèi)f化，為我們呈現(xiàn)了一個琳瑯滿目難以窮盡的物質(zhì)世界。你要想詳細了解鈉的重要化合物，請隨我們一塊走進教材第二節(jié)，幾種重要的金屬化合物。編輯ppt編輯ppt●梳理導引1．Na2O是________色固體，Na2O2是________色粉末。Na2O與水反應(yīng)的化學方程式為________________________________，Na2O2與H2O反應(yīng)的化學方程式：__________________________________。Na2O2與CO2反應(yīng)的化學方程式____________________________________。Na2O屬于________(填“酸性”“堿性”或“兩性”)氧化物，Na2O2________(填“是”或“不是”)堿性氧化物，______(填“有”或“無”)漂白性。

編輯ppt2．碳酸鈉俗名__________，____________色固體，受熱________(填“難”或“易”)分解，溶解度________(填“大于”或“小于”)碳酸氫鈉。轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉的化學方程式是__________________________________。碳酸氫鈉俗名________，______色固體，受熱________(填“難”或“易”)分解，化學方程式為______________________________。Na2CO3和NaHCO3都能跟鹽酸反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學方程式____________________、______________________；NaHCO3還能與NaOH等堿反應(yīng)，化學方程式為_______

。

編輯ppt3．____________________________叫焰色反應(yīng)。做焰色反應(yīng)一般用________絲，實驗前后都應(yīng)該用________將它們洗凈，具體操作是______________________________________________。鈉的焰色反應(yīng)是________色，鉀的焰色反應(yīng)應(yīng)該透過________觀察，顏色為________。編輯ppt參考答案：1．白淡黃Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2堿性不是有2．純堿或蘇打白難大于Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3小蘇打白易2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O編輯ppt3．金屬或它們的化合物在灼燒時會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色鉑(或光潔無銹的鐵)鹽酸將鉑絲放在酒精燈外焰上灼燒，至與原來的火焰顏色相同為止；做焰色反應(yīng)后，將鉑絲用鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至沒有顏色黃藍色鈷玻璃淺紫色編輯ppt●問題探究1．Na2O與Na2O2哪個更穩(wěn)定？提示：穩(wěn)定性往往與活潑性相反，即越易與其他物質(zhì)反應(yīng)，其穩(wěn)定性越差。氧化鈉受熱可轉(zhuǎn)變成過氧化鈉，說明其穩(wěn)定性較差。常溫下，Na在空氣中會發(fā)生變化，生成Na2O；加熱時，則生成Na2O2。Na2O受熱時，會繼續(xù)反應(yīng)，生成Na2O2。從反應(yīng)條件和反應(yīng)過程中可看出：Na2O2更穩(wěn)定。編輯ppt2．甲、乙兩同學都來制取較純凈的碳酸鈉溶液，分別設(shè)計了下列實驗方案：甲：用圖1所示實驗裝置，將大理石與稀鹽酸反應(yīng)得到的CO2直接通入氫氧化鈉溶液中。乙：用圖2所示，將氧氫化鈉溶液分成兩等份，用下列實驗裝置，再將大理石與稀鹽酸反應(yīng)得到的CO2，經(jīng)飽和碳酸氫鈉溶液洗滌后，長時間通入其中一份氫氧化鈉溶液中，并將所得溶液小心加熱煮沸1～2分鐘，以趕走溶解在溶液中的過量CO2；再將另一份氫氧化鈉溶液與此份溶液混合。哪位同學能獲得較純凈的碳酸鈉？為什么？乙同學的加熱煮沸有沒有必要？

編輯ppt編輯ppt提示：向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳時，若二氧化碳不足，則得到的是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物質(zhì)的量、小于2倍的NaOH的物質(zhì)的量，則得到的是碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物質(zhì)的量，則得到NaHCO3。即二氧化碳的量很難控制。根據(jù)化學方程式：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，等物質(zhì)的量的NaHCO3和NaOH混合生成Na2CO3。如果乙同學不對溶有CO2氣體的碳酸氫鈉溶液加熱煮沸以趕盡溶解的CO2，則溶解的CO2與氫氧化鈉反應(yīng)，最終得到的是NaHCO3和Na2CO3的混合物。

編輯ppt結(jié)論：乙同學，因為用這樣的方法得到了與氫氧化鈉等物質(zhì)的量的碳酸氫鈉，等物質(zhì)的量的氫氧化鈉和碳酸氫鈉恰好完全反應(yīng)，生成碳酸鈉。答案：乙同學。向氫氧化鈉溶液中通CO2，很難把握CO2的量，少了，含有氫氧化鈉，多了，又有碳酸氫鈉。而用等物質(zhì)的量的碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)，兩者恰好完全反應(yīng)，生成的是碳酸鈉。煮沸是為了除去碳酸氫鈉溶液中溶解的CO2，因碳酸氫鈉在100℃以上才分解，所以這里的煮沸，不會使碳酸氫鈉發(fā)生分解。

編輯ppt編輯ppt●細品教材1．Na2O離子化合物，O元素為－2價，一種白色固體，化學性質(zhì)：Na2O＋H2O===2NaOHNa2O＋CO2===Na2CO3Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O＋O2

2Na2O2Na2O與Na2O2

編輯ppt2．Na2O2離子化合物，O元素為－1價，一種淡黃色固體，化學性質(zhì)：強氧化性；漂白性。3．有關(guān)Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑

(1)物質(zhì)的量的關(guān)系無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2：1。

編輯ppt(2)氣體體積關(guān)系若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2，氣體體積的減少量為原混合氣體體積的，即為生成氧氣的量。(3)電子轉(zhuǎn)移關(guān)系當Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時，每產(chǎn)生1molO2轉(zhuǎn)移2mol電子。編輯ppt(4)固體質(zhì)量關(guān)系相當于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(實際上兩反應(yīng)不能發(fā)生。)(5)先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)，但實際情況復雜得多。

編輯ppt溫馨提示：(1)Na2O由Na＋和O2－組成，離子個數(shù)比為2：1，Na2O2由Na＋和組成，離子個數(shù)比也為2：1。(2)Na2O是堿性氧化物，而Na2O2不是堿性氧化物。(3)生成條件：Na2O——鈉在常溫下緩慢氧化；Na2O2——鈉燃燒或加熱。

4．Na2O2的用途(1)呼吸面具(2)潛水艇(3)漂白劑、殺菌劑

編輯ppt●典例精析【例1】下列各組中的兩物質(zhì)作用時，反應(yīng)條件或反應(yīng)物用量的改變，對生成物沒有影響的是 ()A．Na與O2B．Na2O2與CO2C．NaOH與CO2 D．碳與O2【解析】A中常溫下兩者反應(yīng)生成Na2O，燃燒時生成Na2O2；B項Na2O2與CO2反應(yīng)只生成Na2CO3和O2，與反應(yīng)物用量和反應(yīng)條件無關(guān)；C中CO2不足時生成Na2CO3，CO2過量時生成NaHCO3；D中O2不足時生成CO，O2過量時，碳充分燃燒，生成CO2，因此只有B項符合題意?！敬鸢浮緽編輯ppt【點拔】考查反應(yīng)條件和反應(yīng)物用量對化學反應(yīng)的影響。編輯ppt【例2】(山東五蓮2009－2010學年度上學期期中考試)把3.6g的CO與H2組成的混合氣體與足量的O2充分燃燒后，立即通入足量的Na2O2固體中，固體的質(zhì)量增加為 ()A．2.1g B．3.6gC．7.2g D．無法確定編輯ppt【解析】CO燃燒生成CO2，CO2與Na2O2反應(yīng)：2CO＋O2

2CO2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，可以看到固體增重等于CO的質(zhì)量。H2燃燒生成H2O，H2O與Na2O2反應(yīng)：2H2＋O2

2H2O,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2,可以看到固體增重等于原來H2的質(zhì)量。因此3.6g的CO與H2組成的混合氣體燃燒后通入足量的Na2O2固體，固體的質(zhì)量增加3.6g。【答案】B編輯ppt下列對于Na2O、Na2O2的比較正確的一項是()A．Na2O2、Na2O都是鈉的氧化物，都是堿性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應(yīng))的白色固體C．Na2O2在和CO2的反應(yīng)中既是氧化劑又是還原劑D．Na2O2與水反應(yīng)時，1molNa2O2轉(zhuǎn)移2mol電子編輯ppt【答案】C【解析】A項：Na2O2與水反應(yīng)除了生成NaOH外，還有O2生成，所以Na2O2只是Na的氧化物，但不是堿性氧化物；B項：Na2O2是淡黃色固體；C項：Na2O2與CO2反應(yīng)時電子轉(zhuǎn)移關(guān)系： Na2O2中－1價O變成了

－2價O和零價O2所以說，Na2O2既是氧化劑又是還原劑；D項：Na2O2與H2O反應(yīng)時，Na2O2中－1價氧變成了－2價O和零價O2故1molNa2O2轉(zhuǎn)移1mol電子。編輯ppt如下圖裝置，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的Na2O2顆料。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實驗時將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中，將發(fā)生的現(xiàn)象是 ()編輯pptA．U形管內(nèi)紅水褪色B．試管內(nèi)溶液變紅C．氣球a被吹大D．U形管水位d＞c【解析】此題解答時容易因定向思維而錯選A、B，是因為沒有注意到淺紅色的水是在U形管中而非試管中。由于發(fā)生反應(yīng)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，產(chǎn)生O2使氣球膨脹，該反應(yīng)放出大量熱量，使廣口瓶中空氣受熱膨脹而出現(xiàn)U形管中水位d＞c?！敬鸢浮緾D

編輯ppt【點拔】因為各種習題萬變不離其宗，所以審清題意、回歸基礎(chǔ)是我們學好化學最重要的一個環(huán)節(jié)。

編輯ppt●細品教材1．碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑實驗設(shè)計在兩支試管中分別加入3mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中，比較它們放出CO2的快慢。編輯ppt實驗現(xiàn)象①兩組化學試劑分別混合后都生成無色氣體，氣球體積膨脹；②碳酸氫鈉與鹽酸混合比碳酸鈉與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。實驗結(jié)論碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體快。

編輯ppt編輯ppt2．碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實驗設(shè)計把Na2CO3放在試管里，約占試管容積的，往另一支試管里倒入澄清的石灰水(如下圖)，然后加熱，觀察澄清的石灰水是否起變化，換上一支放入同樣體積NaHCO3的試管，加熱，觀察澄清石灰水的變化。實驗現(xiàn)象加熱Na2CO3時澄清石灰水不變渾濁，加熱NaHCO3時澄清石灰水變渾濁。編輯ppt實驗結(jié)論Na2CO3受熱沒有變化，而NaHCO3受熱后放出了CO2。Na2CO3的熱穩(wěn)定性強，NaHCO3的熱穩(wěn)定性很弱，受熱易分解：2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑溫馨提示：(1)應(yīng)用NaHCO3和Na2CO3之間的熱穩(wěn)定性的差別，可以鑒別NaHCO3和Na2CO3兩種鹽的固體。(2)利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。

編輯ppt編輯ppt編輯ppt●典例精析【例3】有兩個無標簽的試劑瓶，分別裝有Na2CO3和NaHCO3，有4位同學為鑒別它們采用了以下不同的方法，其中可行的是 ()A．分別配成溶液，再加入澄清石灰水B．分別配成溶液，再加入NaOH溶液C．分別加熱，再檢驗是否有使石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生D．分別配成溶液，再進行焰色反應(yīng)編輯ppt【解析】A項中的石灰水與Na2CO3和NaHCO3皆能發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀。B項中NaOH雖然只與NaHCO3反應(yīng)：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，但并無明顯現(xiàn)象。D項由于兩試劑中皆含有Na元素，故也不能用焰色反應(yīng)區(qū)分。C項加熱時，只有NaHCO3受熱分解，2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，產(chǎn)生的CO2可使澄清石灰水變渾濁，故可用來鑒別?！敬鸢浮緾

編輯ppt【點拔】對不同的物質(zhì)進行區(qū)分鑒別時，要求各物質(zhì)的實驗現(xiàn)象明顯不同，且操作簡單易行，這是設(shè)計實驗時應(yīng)充分注意的問題。編輯ppt【例4】取NaHCO3、Na2CO3、NaCl的混合物100g，加熱到質(zhì)量不再改變不止，剩下殘渣84.5g。將此殘渣加入過量鹽酸200g，至氣泡不再產(chǎn)生后，稱量全部溶液的質(zhì)量為251.5g。求混合物中NaCl的質(zhì)量。

【解析】解：設(shè)混合物中NaHCO3質(zhì)量為x，生成Na2CO3質(zhì)量為y。編輯ppt【答案】混合物中NaCl的質(zhì)量為5g。

編輯ppt(2009·全國Ⅱ)下列敘述中正確的是 ()A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3飽和溶液，有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為12C．等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結(jié)晶析出：編輯ppt【解析】CaCO3與CO2反應(yīng)生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3，因為二者不反應(yīng)故沒有現(xiàn)象，A項錯誤；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl僅生成NaHCO3，無CO2氣體放出，B項錯誤；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物質(zhì)的量多，與足量HCl反應(yīng)時，放出的CO2多，C項錯誤；Na2CO3飽和溶液中通入CO2發(fā)生的反應(yīng)為：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性較小，故有結(jié)晶析出，D項正確?！敬鸢浮緿編輯ppt將某碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物2.74g加熱到質(zhì)量不再變化時，剩余物質(zhì)的質(zhì)量為2.12g。求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)。【答案】38.7%【點拔】解：剩余物質(zhì)2.12g為Na2CO3，(2.74－2.12)g為分解放出的氣體的質(zhì)量。方法Ⅰ：設(shè)混合物中Na2CO3的質(zhì)量為x，NaHCO3的質(zhì)量為y。編輯ppt編輯ppt編輯ppt●細品教材實驗中的幾個問題：1．做焰色反應(yīng)的載體為什么用鉑絲？能用別的材料代替鉑絲嗎？因鉑絲灼燒時火焰沒有特殊顏色，因此常用鉑絲作焰色反應(yīng)的載體，其他凡是灼燒時火焰沒有特殊顏色的金屬都可以用焰色反應(yīng)的載體。如光潔無銹的鐵絲或鎳、鉻、鎢絲等。編輯ppt2．實驗步驟：(可用五個字描述：洗、燒、蘸、燒、觀)。(1)做過焰色反應(yīng)實驗的鉑絲為什么要洗？因為做焰色反應(yīng)實驗時，鉑絲上會沾附著金屬離子，再做焰色反應(yīng)實驗時，沾附的金屬離子會干擾焰色反應(yīng)實驗現(xiàn)象，因此再做焰色反應(yīng)實驗時，必須將原來沾附的金屬離子洗掉。編輯ppt(2)做過焰色反應(yīng)實驗的鉑絲用什么試劑洗？原因是什么？用鹽酸洗鉑絲。因為鹽酸能溶解金屬化合物，使金屬離子容易洗凈；鹽酸灼燒火焰呈無色，容易判斷金屬離子是否洗凈；鹽酸生成金屬氯化物在灼燒時易汽化揮發(fā)而使焰色明顯。因此選用鹽酸洗。編輯ppt(3)鉑絲洗后為什么要燒？燒到什么程度？鉑絲用鹽酸洗后需檢驗是否洗凈，必須經(jīng)過灼燒才能確定，另外通過灼燒可以使一部分金屬離子揮發(fā)，除掉用鹽酸洗后殘留在鉑絲上的少量金屬離子。灼熱時燒到火焰呈無色為止。(4)灼燒時為什么要在酒精燈的無色火焰處進行？因為酒精燈的有色火焰會干擾金屬離子的焰色反應(yīng)現(xiàn)象，因此灼燒時必須要在酒精燈的無色火焰處進行(最好用煤氣燈，因它的火焰顏色較淺)。

編輯ppt(5)進行鉀及鉀的化合物發(fā)生焰色反應(yīng)實驗時，為什么要透過藍色鈷玻璃去觀察？因鉀及鉀的化合物中可能混有鈉元素，而鈉的黃色火焰能掩蓋鉀的淺紫色火焰，而藍色鈷玻璃能濾去黃色的光，這樣可以避免鉀與鉀的化合物中混有鈉元素所造成的干擾。因此進行鉀及鉀的化合物焰色反應(yīng)實驗時，要透過藍色鈷玻璃去觀察。若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反應(yīng)實驗時，直接觀察到黃色火焰，透過藍色的鈷玻璃觀察，則為紫色火焰。

編輯ppt●典例精析【例5】某物質(zhì)灼燒，焰色反應(yīng)為黃色，下列判斷正確的是 ()A．該物質(zhì)一定是鈉的化合物B．該物質(zhì)一定是含鈉元素