高中化学第三章金属及其化合物第二节几种重要的金属化合物第1课时钠的重要化合物学案新人教版.docx

第二节 几种重要的金属化合物第一课时钠的重要化合物课标要求1了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。2掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。3了解焰色反应的概念及实验操作。1“三点差异”(1)溶解度：Na2CO3大于NaHCO3。(2)热稳定性：Na2CO3大于NaHCO3。(3)与盐酸反应：NaHCO3与酸反应比Na2CO3更剧烈。2“五个反应”(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(2)2Na2O22H2O=4NaOHO2(3)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(4)NaHCO3HCl=NaClH2OCO2(5)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO21氧化钠(1)物理性质：Na2O是一种白色粉末状固体。(2)化学性质：有关的化学方程式：Na2OH2O=2NaOH；Na2O2HCl=2NaClH2O；Na2OCO2=Na2CO3。2过氧化钠(1)物理性质颜色：淡黄色；状态：固体。(2)化学性质与水的反应实验操作实验现象实验结论a.滴入水后产生大量气泡b带火星的木条复燃c试管外壁发热d向溶液中滴入酚酞试剂溶液变红过氧化钠与水反应生成NaOH和O2，反应的化学方程式为2Na2O22H2O=4NaOHO2与二氧化碳的反应化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。(3)用途供氧剂：可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。强氧化剂。漂白剂：用于漂白某些物质。特别提醒(1)Na2O2中氧元素的化合价是1价，Na2O中氧元素的化合价是2价，Na2O2与水、CO2反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是12而不是11。1Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？提示：不是碱性氧化物；原因是Na2O2与酸反应时，除生成盐和水外，还生成O2，因此，Na2O2不是碱性氧化物，而属于过氧化物。22.24 L的CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2反应，能得到相同条件下的气体多少升？提示：根据CO2与Na2O2、H2O与Na2O2反应的化学方程式可知，2.24 L CO2和水蒸气的混合气体与足量Na2O2反应生成1.12 L O2。37.8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少？提示：0.1NA；由Na2O2与水反应的化学方程式可知，0.1 mol Na2O2与水反应转移0.1 mol电子。Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系反应的化学方程式为2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO21物质的量关系不论是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。3固体质量关系(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2m(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。(2)2Na2O22H2O=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。1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：选DNa2O2久置空气中变成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，而不属于碱性氧化物。Na2O2与CO2反应的电子转移情况为 ，由此可知，D正确。2CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加()A21.2 gB14 gC6.78 g D不能确定解析：选A已知有关反应：2H2O22H2O,2COO22CO2,2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。将上述化学方程式合并可得：Na2O2H2=2NaOH，Na2O2CO=Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收，固体增加的质量就是CO和H2的总质量。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的溶解度小2化学性质(1)热稳定性Na2CO3性质稳定，受热不易分解，Na2CO310H2O易风化。NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。(2)与酸(足量盐酸)反应Na2CO3：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2。NaHCO3：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2。(3)与碱(氢氧化钠)反应Na2CO3：与NaOH不反应；NaHCO3：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。(4)相互转化Na2CO3NaHCO3的化学方程式：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。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，可以作治疗胃酸过多的药剂。1碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，其中小试管内有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。问题思考(1)实验时，小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变成蓝色，由此得出的实验结论是什么？提示：小试管内的NaHCO3受热分解生成了水。(2)实验时，烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，而烧杯B中澄清石灰水变浑浊，依据该实验现象得出的实验结论是什么？提示：Na2CO3受热不易分解，而NaHCO3加热分解生成CO2气体，因此，热稳定性：Na2CO3NaHCO3(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否得出相同的实验结论？提示：不能；因为大试管中加热温度高，而小试管中温度较低，NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高造成的。2碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别问题思考(1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3的稀溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液(如图1、图2所示)，产生的实验现象相同吗？原因是什么？提示：不相同；图1中有白色沉淀生成，发生的反应为Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl图2中无明显现象，因为NaHCO3与CaCl2不反应。(2)实验中若用盐酸替代CaCl2溶液，能否鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液？提示：能；向溶液中逐滴加入盐酸，Na2CO3溶液中开始无气泡，过一会才会有气泡产生；NaHCO3溶液中一开始即有大量气泡产生。1Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法依据原理结论热稳定性2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O；Na2CO3受热不易分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3与CaCl2、BaCl2的反应COCa2=CaCO3，COBa2=BaCO3；HCO与Ca2、Ba2不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2；NaHCO3HCl=NaClH2OCO2生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3盐酸逐滴加入时的现象COH=HCO；HCOH=CO2H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3注意鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液不能用澄清石灰水，原因是二者均会与Ca(OH)2反应产生白色沉淀。2Na2CO3与NaHCO3的分离与提纯混合物(括号内的为杂质)除杂方法及试剂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1下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是()A热稳定性：NaHCO3Na2CO3C相同温度时，在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3D等物质的量与足量盐酸反应产生CO2的物质的量：NaHCO3Na2CO3解析：选DA项，碳酸氢钠受热分解，碳酸钠不易分解，正确；B项，碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈，正确；C项，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，正确；D项，两者与足量盐酸反应产生CO2的物质的量相等，错误。2有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3解析：选CA项中发生的反应分别为Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH,2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，两者现象相同均产生白色沉淀；B项滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈；C项Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应；D项逐滴加入盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡。方法技巧互滴法检验Na2CO3和稀盐酸互滴法是指当两种溶液反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的实验现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生的现象不同进行鉴别。如：(1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。原理：COH=HCO(无明显现象)，HCOH=H2OCO2(无色气体放出)。(2)Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中现象：有无色气体放出。原理：CO2H=H2OCO2。1概念很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。2操作步骤3几种金属的焰色Na：黄色，K：紫色(观察时透过蓝色钴玻璃)。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)利用焰色反应制造节日烟花。特别提醒焰色反应是物理变化而不属于化学变化。1某物质灼烧时焰色反应为黄色，下列判断正确的是()A该物质一定是钠的化合物B该物质一定含钠元素C该物质一定是金属钠D该物质中一定含钠离子解析：选B焰色反应呈黄色，说明物质中含有钠元素。2下列有关焰色反应的说法正确的是()A焰色反应是化合物的性质B焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察C所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色DNaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同解析：选D焰色反应是元素的性质，不论是单质还是化合物，只要含有该元素，则灼烧时焰色相同，A项错误，D项正确；只有观察钾元素的焰色反应时，才需要透过蓝色钴玻璃，B项错误；只有某些金属元素的焰色反应有颜色，如铂丝灼烧时无颜色，C项错误。三级训练节节过关1下列关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()ANa2O与Na2O2颜色相同B均可与CO2、H2O反应产生氧气C所含氧元素的化合价均为2D阴阳离子的个数比均为12解析：选DNa2O为白色，Na2O2为淡黄色固体，颜色不相同，A错误；Na2O与CO2、H2O反应不能生成氧气，B错误；Na2O2中氧元素的化合价均为1，C错误；Na2O2中含有Na、O，个数比为21，Na2O中含有Na、O2，个数比为21，D正确。2下列说法中正确的是()A焰色反应为黄色，说明该物质是钠单质B某物质焰色反应不显紫色，说明该物质中肯定没有钾元素C焰色反应可用于物质的鉴别D物质的焰色反应肯定只发生物理变化解析：选C某物质焰色反应显黄色，肯定有钠元素，但不一定是钠单质。由于钠元素的黄光会对钾的紫色有干扰，故焰色不显紫色不一定没有K元素，因为没有透过蓝色钴玻璃观察。物质的焰色反应是物质的特征性质，因此可用于物质检验，物质发生焰色反应时，若为单质同时会发生化学变化，否则只有物理变化。3.如右图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发现的现象是()AU形管内红水褪色B试管内溶液变红C气球a被吹大 DU形管水位：dc。4下列有关NaHCO3与Na2CO3的说法中，正确的是()A分别加热两种样品，没有残留物质的是NaHCO3B分别配成溶液，再加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是NaHCO3C分别与相同物质的量浓度的盐酸反应，产生CO2的速率Na2CO3NaHCO3D二者在一定条件下不能相互转化解析：选CA项，2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Na2CO3受热不易分解，故分别加热两种样品，均有残留物质，错误；B项，将NaHCO3与Na2CO3分别配成溶液，再加入澄清石灰水，发生的反应分别为Ca2OHHCO=CaCO3H2O、COCa2=CaCO3，均有白色沉淀生成，错误；C项，碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠和氯化钠，再进一步反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故分别与相同物质的量浓度的盐酸反应，产生CO2的速率Na2CO3NaHCO3，否则由于玻璃的导热性差，观察到与外管连接的澄清石灰水先变浑浊，错误。5两份质量均为m g的Na2CO3、NaHCO3固体混合物，加热第一份充分反应得到CO2的质量为x g，向加热后所得固体中加入足量盐酸得到CO2 a g；向第二份中直接加入足量的盐酸得到CO2的质量为b g。则x等于()A2a B2bCba Db2a解析：选C根据题意，两份固体中所含碳元素都变为CO2，根据碳原子守恒可知xab，则xba。6碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A3.38 g B4.58 gC4.16 g D4.41 g解析：选C假设原混合物中NaHCO3的质量为x，则：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2m84210684210662x0.31 g解得x0.84 g。原混合物中Na2CO3的质量为：5.00 g0.84 g4.16 g。71 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()ANa2CO3BNa2O2Na2CO3CNaOHNa2CO3 DNa2O2NaOHNa2CO3解析：选ANa2O2与NaHCO3的混合物受热分解时，首先是NaHCO3分解，2NaHCO3Na2CO3H2OCO22 mol1 mol1 mol1 mol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1 mol 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。8将2.48 g Na和Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，将混合气体用电火花引燃恰好完全反应，则Na和Na2O2的物质的量之比为()A21 B12C11 D31解析：选A设Na和Na2O2的物质的量分别是x mol、y mol。2Na2H2O=2NaOHH221x0.5x2Na2O22H2O=4NaOHO221y0.5y2H2O2=2H2O2105x0.5y则有x2y，即xy21。9某银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B；将A在空气中露置，最后变成白色固体C。将A、B投入水中都生成D；B与D分别与二氧化碳反应。则A是_；B是_；C是_；D是_。B与H2O反应的化学方程式为_；B与CO2反应的化学方程式为_；A与H2O反应的化学方程式为_。解析：银白色固体A在空气中点燃，火焰呈黄色，并生成淡黄色固体B，可知A为钠，B为过氧化钠；钠在空气中露置，经过NaNa2ONaOHNa2CO3，最后变成白色固体C，则C为Na2CO3，钠、过氧化钠