高一化学第二章碱金属

第二章 碱金属 本章是学生学习的第一个金属元素族。应在初中知识的基础上并结合氧化还原反应、离子反应等知识进行教学，使学生加深对知识的理解，从而形成新的知识结构。本章应加强实验教学，通过感性认识，一方面培养学生的观察能力和思维能力，另一方面有利于学生掌握Na、Na2O、 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的性质，其次要重视知识的内在联系，充分体现结构与性质的关系，以结构为基础，以性质为重点，以结构 性质 存在和用途为主线，训练学生的思维使其形成科学的学习方法，学会运用原子结构的初步知识理解碱金属的异同和性质递变规律。最后应指导学生密切联系生活和生产实际，以学生日常生活中熟悉的事物（如焰火）和事例教学，来提高学生的学习兴趣并加深对书本知识的理解，并扩大知识面。21 钠 课前预习 资料卡片碱金属的氢化物活泼的金属，如碱金属或碱土金属，跟氢气发生反应时，能生成碱金属或碱土金属的氢化物，如NaH、CaH2等。碱金属的氢化物都是离子化合物，其中氢以阴离子H- 的形式存在，显 -1价。碱金属的氢化物都是强还原剂，经常用于有机合成，制备碱金属的硼化物（如NaBH4）、铝氢化物（如NaAlH4）等。 另外，如果我们把钢制品浸在NaH的质量分数为2 %的熔融NaOH中，钢制品表面的铁锈会被还原为铁而除去。LiH还是一种氢气发生剂，经常用于军事上或其他需要氢气的场合（LiH + H2O =LiOH + H2）。氢化锂遇水时发生剧烈的化学反应，产生大量的氢气。2 kg氢化锂分解后，可以放出566 m3的氢气。氢化锂的确是名不虚传的“制造氢气的工厂”。第二次世界大战期间，美国飞行员备有轻便的氢气源-氢化锂丸作应急之用。飞机失事坠落在水面上，只要一碰到水，氢化锂就立即溶解，释放出大量的氢气，使救生设备充气膨胀，供士兵们使用。现在氢弹的爆炸物多数是锂和氘的化合物。我国1967年6月17日成功地爆炸第一颗氢弹，其中的“炸药”就是氢化锂和氘化锂。1 kg氘化锂的爆炸力相当于5107 kg烈性TNT炸药。氘化锂是一种新的能源，它比利用铀那样的重原子核产生核能更为优越。如果用几十公斤氘化锂放出的能量挖沟，足可以挖通一条巴拿马运河（巴拿马运河贯穿巴拿马全境，全长81.8 km，最宽处340 m，最窄处91 m）。用碱金属跟氢气直接反应可以制得碱金属的氢化物。反应中，生成的碱金属的氢化物必须保存在惰性气体中，以避免着火。氢化锂就是由熔融的锂跟氢气直接反应而生成的（2Li + H2 = 2LiH）。熔融钠在100110 时，开始吸收氢气，到300 400 时，反应较快。氢化钠在钠的表面上形成，这层氢化钠阻止了反应的继续进行。所以，工业上制取氢化钠时，通常是把金属钠分散在高熔点的烃类里或跟熔融的氯化钠混合，以保证钠跟氢气的充分接触。 预习导航1本章将要学习的碱金属包括 （ ）、 （ ）、 （ ）、 （ ）、 （ ）、_（ ）等六种元素。它们的最外电子层上的电子数都是_个，在反应时很容易_ ，因此，它们都是非常活泼的金属。由于它们的氧化物的水化物都是_，因此，又将它们统称为碱金属。2钠在自然界中存在的主要形式是（ ）单质 氧化物 氢氧化物 正盐3关于钠的叙述不正确的是（ ） 钠质软，其新切的表面容易失去光泽钠是电和热的良导体，其钠钾合金是导热剂钠极易与水反应，所以它的氧化性很强钠和硫反应剧烈，甚至会发生爆炸4将4.6g金属钠投入到95.4g水中，所的溶液中溶质的质量分数（ ）等于4.6% 等于8% 小于8% 大于8%5. 2.3g钠在干燥的空气中被氧化后，可得3.5g固体，因此可判断其氧化产物为（ ）Na2O2 Na2O Na2O和 Na2O2 无法确定6把少量金属钠投入下列溶液中，说明实验现象，并写出有关反应的离子方程式： （1）钠投入稀盐酸中，现象是_，离子反应方程式为_。(2)钠投入碳酸氢钙溶液中，现象是_，离子反应方程式为_。(3)钠投入硫酸铜溶液中，现象是_，离子反应方程式为_。课堂释疑 要点预览重点1 钠的物理性质 颜色状态硬度导电、导热性密度熔点沸点银白色固态很软良好0.97g/cm397.81882.9 注意：（1）钠对人的皮肤有很强的腐蚀性，取用钠是必须用镊子，切不可用手拿。 （2）在实验室里钠保存在煤油里。2 钠的化学性质（1） 钠跟非金属反应点燃4Na+O2=2 Na2O 现象：颜色变暗2Na+O2= Na2O2 现象：黄色火焰 在钠与氧的化合物中，Na2O2 比Na2O更稳定，在加热条件下，Na2O与O2反应生成Na2O2：2 Na2O+ O2=2 Na2O2。 2Na + S = Na2S 现象：相当剧烈（甚至爆炸） 2Na + Cl2 2NaCl 现象：剧烈燃烧，产生白烟，放出大量热。（2） 钠跟H2O反应（水中滴有酚酞）实验现象现象分析浮在水面上NaH2O熔成闪亮小球反应放热、钠的熔点低游动、嘶嘶声产生气体溶液变红 有碱生成 反应方程式： 2Na+2H2O=2 NaOH+H2 电子转移数目：2e_ 离子方程式： 2Na+2H2O=2Na+2OH_+ H23 钠的存在钠的化学性质和活泼，常温下跟氧气、水等剧烈反应，因此它在自然界里不能以游离态存在，只能以化合太存在。钠的化合物在自然界里分布很广，主要以NaCl存在，也以Na2SO4、Na2CO3、NaNO3 等形式存在。4 钠的用途钠可以用来制取过氧化钠等化合物；钠钾合金（常温下是液态）作原子反应堆的导热剂；钠是一种很强的还原剂，可以把钛、锆、铌、钽等金属从它们的卤化物里还原出来；钠应用在电光源上，如高压钠灯（黄光）作路灯。有相当大的一部分钠用于制造一种抗爆剂四乙基铅，它能降低汽油的爆震性，减少汽油发动机中使用汽油时发出的噪音。除此以外，还有其它很多用途。5 钠的制备 电解熔融氯化钠（或熔融氢氧化钠）生成金属钠和氯气。2NaCl 2Na + Cl2疑点1钠跟盐酸反应：2Na+2HCl= 2NaCl+ H2 钠与酸的反应实质：2Na + 2H+ = 2Na+ + H2 注意：钠投入盐酸，与H2O和HCl都反应，但实质都是和H+反应。由于盐酸在水溶液中完全电离：HCl= H+Cl_，而水是难电离物质，仅能微弱电离：H2O H+ OH_，因此盐酸在水中提供的H+远大于H2O提供的，故先考虑钠跟HCl直接反应，若钠过量，再考虑与水反应。2钠与盐溶液反应 先与水反应，在考虑生成的碱能否于盐酸反应。例如，将金属钠投入CuSO4溶液中，发生如下反应：2Na + CuSO4+2H2O=Cu(OH)2+ Na2 SO4+ H2 钠和盐溶液反应，不能置换盐中的金属，这是因为金属阳离子在水中一般是以水合离子形式存在，即金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着，不能和钠直接接触，加之Na和 H2O反应速率很快，故不能置换出盐中的金属。热点利用钠的化学性质解决相关问题。 典型题解【例1】 把贮存在煤油里的金属钠取出后，切取一小块投入水中。往反应后的水溶液中加入酚酞试液，呈红色。试回答下列问题：(1) 能用小刀切开金属钠，截面的色泽很快消失，这说明什么？(2) 钠投入水中有哪些主要现象，这说明钠的哪些性质？(3) 在反应后的水溶液里加入酚酞试液，显红色，这是为什么？解(1) 说明金属钠很软。钠表面呈银白色光泽。由于钠的化学性质很活泼，表面很快被氧化而失去光泽变暗。(2) 金属钠熔化成闪亮的小球，在水面滚动并发出“吱吱”声，不久小球消失。这些现象说明钠的密度比水小。钠能与水剧烈反应，且是放热反应，放出的热量使未反应的金属钠熔化成液态形成小球状，这也说明钠的熔点较低；由于钠浮在水面，表面接触部位先发生反应，放出的氢气推动小球游动，但受力不均故小球不断滚动。由于水遇到熔融的小球迅速气化而发出声音。(3) 钠与水反应生成氢气和氢氧化钠，使溶液呈碱性，所以酚酞显红色。点评 解答题是考查学生对化学问题理解深度的高层次的试题，内涵丰富，不但要回答出“是什么”，还要回答出“为什么”。要注意认真审题，思维逻辑要清楚，文字表述要求简练、准确。类似习题见后面的题1、7、11。【例2】 把一块表面已部分被氧化的钠 0.77 g放入 10 g水中，得到标准状况下氢气0.02g 求(1) 若将金属钠表面的氧化物均视为氧化钠，试求该氧化钠的质量(2) 所得溶液中溶质的质量分数解(1)设金属钠质量为x，与水反应生成NaOH的质量为y Na+2H2O=2NaOH+H2223 g 240g 2gx y 0.02g列比例式后解得x=0.46 g y=0.8 g由此可得W(Na2O)=0.77 g-0.46 g=0. 31g(2)设 0.31g Na2O与水反应生成NaOH为zNa2O+H2O=2NaOH62 g 2 40 g0.31gz 列比例式后解得z=0.4gNaOH的质量分数为：W=(0.8 g+0.4g)/( 0.77 g+10 g-0.02g)*100%=11.16答(1)Na2O0.31g ( 2)氢氧化钠的质量分数为11.16点评 根据题意，一块表面为Na2O的钠块0.77g投10g水中，发生如下反应：Na2O+H2O=2NaOH2Na+2H2O=2NaOH+H2由题给H2的质量，通过式可计算出钠的质量以及Na2O的质量。计算溶质质量分数时，要注意溶质是NaOH，而溶液的质量等于10.77 g减去氢气的质量。类似习题见后面的题16。【例3】将a g Na溶于b g H2O中，a1 g Na2O溶于b1 g H2O中，a2 g Na2O2溶于b2 g H2O中，均得质量分数为8%的溶液。求若a1a2 = 3139，则b1b2 = ？ 若a = 4.6 g，则b = ?解：答：（1）1:1 （2）95.6点评 巧妙利用质量分数相等的已知条件，理解质量分数的涵义【例4】（昆明市测试题）把一小块金属钠暴露在空气中，观察到以下现象： 金属钠表面逐渐变暗； 过一段时间以后又逐渐变潮湿； 在过些时候又转变成白色固体； 又过一段时间白色固体变成白色的粉末。写出以上 发生的各种现象的有关化学方程式。解 4Na+O2=2 Na2O； Na2O+H2O=2NaOH 2NaOH+CO2+9 H2O= Na2CO310 H2O； 风化Na2CO310 H2O= Na2CO3+10 H2O点评 该题要求写出金属钠露置与空气中发生的一系列变化的化学方程式，实际考查的是钠及钠的化合物的化学性质。金属钠为活泼金属，极易被空气中的氧气氧化生成氧化钠，所以表面逐渐边暗且无光泽。氧化钠在空气中溶于水，表面变潮湿而生成氢氧化钠。氢氧化钠和空气中的二氧化碳和水反应，生成碳酸钠晶体，即含有10个结晶水的碳酸钠。再过一段时间，含有结晶水的晶体风化失水，变成粉末状物质。类似习题见后面的题5。点燃 设2.3g金属钠燃烧消耗O2的质量为y 2Na+O2= Na2O246 322.3 y 46:32=2.3g:y， 解得： y=1.6g 又设质量为xg的HgO分解生成1.6gO22HgO=Hg+ O22*216.6 32 xg 1.6g（2*16.6）: 32 = xg : 1.6g x=21.66答：所求的x的值为21.66。点评 当氧气充足时，应考虑钠燃烧生成Na2O2，这是进行正确计算的前提。 奥赛链接【例6】 在天平的两个托盘上个放置一个盛有100g的3.65%的盐酸烧杯，天平平衡。（1）若往左、右两烧杯里分别放入4.6g的钠、镁，反应后（设除氢气逸出，无其它损耗），天平是否会平衡 ，其原因是 。（2）若在左边烧杯中放入1.20g镁，则右边烧杯中放入 g金属钠，反应后天平仍可平衡。（3）若在左边烧杯中放入2.40镁，则右边烧杯中放入 g金属钠，反应后两个烧杯中的溶液质量平等。解 （1）在右烧杯中，4.6g镁中的1.2g 与100g的3.65%的盐酸完全反应释放0.1g氢气，过量的镁不再反应，右烧杯增重4.5g。在左烧杯中，4.6g钠中的2.3g金属钠与100g的3.65%的盐酸反应，释放0.1g 氢气，余下的2.3g金属钠与水继续反应，又释放0.1g氢气，左烧杯增重4.4g。左盘增重小，所以天平向右倾斜。(2) 1.20g镁与100g的3.65%的盐酸完全反应释放0.1g氢气，投入左烧杯的金属镁与氢气质量之差为1.10g。23g金属钠与酸（或水）反应，释放1g氢气，金属钠与氢气的质量差为22g。为了保持天平平衡，金属与氢气的质量之差为1.10g，对应的金属钠应为1.15g。(3) 左烧杯中金属镁过量，其中1.20g镁与100g的3.65%的盐酸完全反应，溶液的质量为：100 g+1.20g-0.1g=101.1g。与（2）同理，右烧杯中加入1.15g的金属钠，溶液的质量也为：100g+1.15g-0.05g=101.1g。答：（1）不平衡（2）1.15g（3）1.15g点评 金属与等量酸反应时，加入金属的质量和反应释放出氢气的质量之差相等时，天平才能保持平衡。类似习题见后面的题15。 方法总结(1) 元素化合物的学习以实验为基础，采用实验探究法，按照提出问题，观察典型的实验，有现象分析、归纳、得出元素化合物的性质程序学习，如钠和水反应。(2) 建立元素化合物由结构、性质、保存、用途紧密联系的学习主线，充分体现结构决定性质，保存、用途取决于性质的重要思想。(3) 理解问题要注重对过程的分析，结果自然就会得到。如写出钠露置于空气中发生的反应先分析其变化过程：NaNa2ONaOHNa2CO3Na2CO310H2O（结晶）Na2CO3（风化），因此，最终得到的是一种白色粉末。再写反应： 4Na+O2=2 Na2O Na2O +H2O=2 NaOH 2Na+2H2O=2 NaOH+H2 2 NaOH+ CO2= Na2CO3+ H2O值得注意的是，有的同学误将碳酸钠的生成用下式表示：Na2O+ CO2= Na2CO3，着是不符合事实的。因为氧化钠与水结合的能力比跟二氧化碳反应的能力强的多。 课后巩固 课本题解一、 填空题1.游离 化合 钠的化学性质活泼 2.氧气 水 煤油 氧气 水 3.强还原性点燃4.钠先熔化，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体。钠的熔点低，所以受热不久即熔化，又因为钠的焰色反应是黄色，所以燃烧火焰为黄色。方程式：2Na+O2= Na2O2钠浮在水面上，熔化成一小球，在水面上四处游动，发出嘶嘶响声，烧杯中的酚酞试液变红。钠的密度是0.97g/cm3比水小，所以浮在水面上，Na和水反应是放热反应，再加上钠的熔点低，所以钠会熔成一小球，钠与水反应生成H2，推动钠在水面上游动，又因为受力方向不固定，所以游动方向不固定，酚酞试液变红，是因为生成碱NaOH。2Na+2H2O=2 NaOH+H2二、B 三、扫描四、问答题1. 因为钠会与手上的汗生成腐蚀性的强碱NaOH。2. 汽油的密度虽比Na小，但因汽油易挥发，易燃烧，而Na也属易燃品，所以用汽油保存Na和危险，易出事故。 CCl4密度比Na大，Na浮在液面上，起不到隔绝空气的作用。五、2.24L 巩固训练1钠的主要物理性质有银白色固体熔点低于10023g （3）12g （4）12g金属质量23g16.（1）Na：2.3g ；Na2O：3.1g （2）17.7%22 钠的化合物课前预习 资料卡片 索尔维制碱与侯氏制碱简介（1） 索尔维制碱 1895年，比利时人索尔维发明了氨碱法，其原理是：反应过程：将饱和的食盐溶液在冷却是用氨饱和，后在加压下通入二氧化碳（有碳酸钙分解而来），NaHCO3由于溶解度较小而析出，将析出的NaHCO3晶体煅烧，即可制得碳酸钠。由母液中的氯化铵家消石灰回收氨，以便循环利用。 反应方程式：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl= NaHCO3+ NH4Cl2 NaHCO3= Na2CO3+ CO2+H2O2 NH4Cl+Ca(OH)2=2 NH3+ Ca Cl2+2 H2O 优缺点：此法的优点是原料经济，能连续生产，副产物NH3和CO2可回收使用，但缺点是大量的CaCl2用途不大，NaCl利用率只有70%左右，约有30% NaCl在母液中。（2） 侯氏制碱 1942年我国化工专家侯德榜对索尔维法的工艺进行了重大的改革，称侯氏制碱法，其原理是： 反应过程：将饱和的食盐溶液在 冷却是用氨饱和，后在加压下通入二氧化碳（有碳酸钙分解而来），NaHCO3由于溶解度较小而析出，将析出的NaHCO3晶体煅烧，即可制得碳酸钠。根据氯化铵在常温是的溶解度比氯化钠大，而在低温时却比氯化钠溶解度小的原理，向母液中加入磨细的食盐粉末，产生同离子效应而使氯化铵单独结晶出来。 反应方程式：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl= NaHCO3+ NH4Cl 2 NaHCO3= Na2CO3+ CO2+H2O 优缺点：此法保持了氨碱法的优点，消除了它的缺点。一方面使食盐的利用率提高到96%；另一方面生产出的NH4Cl可做氮肥。此法是一种制碱和制氮肥相结合的联合生产方法。 预习导航1. 如何区别Na2CO3、NaHCO3和NaCl？2. 碳酸钠具有的用途是 ( )作发酵粉；造纸；制皂；治疗胃酸过多；纺织。A. B. C. D.3.把NaHCO3溶液滴入下列溶液中，能反应并放出气体的是（ ）A.NaOH溶液 B.澄清石灰水 C.NaHSO4溶液 D.HNO3溶液4.关于下列反应及其叙述中，正确的是（ ）A. MnO2、Na2O2、H2 O2都是过氧化物B. NaH +H2O= NaOH+ H2氢气既是氧化产物又是还原产物C. 2Na2O2+ 2CO2= 2Na2CO3+ O2该反应中转移的电子总数为4e-D. 2Na2O2+ 2H2O=2NaOH+ H2 O2该反应是氧化还原反应5. 碳酸氢钠是一种细小的白色晶体，碳酸钠是一种白色粉末，根据它们的性质填空：在水中的溶解度(同温) 较大；热稳定性 较稳定；与酸反应放出CO2 较剧烈；等物质的量的两种物质与盐酸(足量)反应 消耗的盐酸多；等质量的两种物质与足量的盐酸反应放出的CO2气体 多。6. 取NaHCO3、Na2CO3、NaCl混合物100g，加热到质量不再改变为止，剩下残渣84.5g。取8.45g此残渣加入盐酸20g至气泡不再产生后，称得全部溶液质量为25.15g，求混合物中NaCl的质量分数。课堂释疑 要点预览重点1. 氧化钠和过氧化钠的比较氧 化 钠过 氧 化 钠化学式Na2ONa2O2化合物类型离子化合物离子化合物O的化合价-2-1属类碱性氧化物非碱性氧化物颜色和状态白色固体淡黄色固体稳定性不稳定稳定与O2的反应2Na2O+O2 =2Na2O2与水的反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与CO2的反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2生成条件常温下缓慢氧化燃烧或加热用 途氧化剂、漂白剂、供氧剂、杀菌剂2. 碳酸钠与碳酸氢钠的比较碳酸钠碳酸氢钠化 学 式Na2CO3NaHCO3俗 名纯碱 苏打 口碱 洗涤碱小苏打 起子颜色状态白色晶体细小白色晶体溶 解 性易溶于水溶于水热稳定性稳定2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl + CO2+H2ONaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O与碱如Ca(OH)2反应Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3+ 2NaOHNaHCO3+ Ca(OH)2=CaCO3+H2O +NaOH（碱足量）2NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3+ Na2CO3+ 2H2O（碱不足）相互转化+H+Na2CO3 NaHCO3加热 、 +OH-用 途洗涤剂、造纸、纺织、制玻璃、制肥皂发酵、治疗胃酸过多疑点碳酸氢钠和碳酸钠的制法（1） 制取NaHCO3的方法 减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解，其水溶液加热更易分解，所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。 往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，过滤得到晶体。 Na2CO3+ CO2+ H2O= 2NaHCO3（2） 制取Na2CO3的方法 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通入CO2、NH3至饱和行吗？)： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3NH4HCO3+NaCl= NaHCO3+ NH4Cl （制纯碱的工业方法）2 NaHCO3= Na2CO3+ CO2+H2O热点（1） NaHCO3和Na2CO3的鉴别（2） CO2、H2O与Na2O2的反应及其一类计算题 典型题解【例1】 区别固体NaHCO3和Na2CO3最好的方法是（ ）A.分别加热两种固体 B.分别与同质量分数的稀盐酸反应 C.溶于水，比较其溶解性 D.分别与石灰水反应解 所谓鉴别不同物质的好方法，一般的衡量标准是：操作方法简便、现象明显、所选用的试剂常见且廉价。A项固体Na2CO3在高温下才分解，NaHCO3受热便可分解，但现象不很明显。B项将两种固体分别与同质量分数的稀盐酸反应，产生气体慢的为Na2CO3，产生气体快的为NaHCO3：Na2CO3+HCl= NaCl + NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O。如果取两种白色固体少许，采用逐滴加入稀盐酸的方法，理论上讲现象更为明显。C项利用NaHCO3、Na2CO3的溶解性的差异来鉴别，要动用天平称量，也很麻烦。D项加石灰水，都有白色沉淀产生，Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3+ 2NaOH，2NaHCO3+ Ca(OH)2= CaCO3+ Na2CO3+ 2H2O，也难以区别。答案为B。点评 项若改为稀的CaCl2、BaCl2溶液，则可以鉴别。因为Ca2+ CO32-= CaCO3，Ba2+ CO32-=BaCO3，而Ca2+、Ba2+与HCO3不反应。从此题的解析中我们可以看出，鉴别固体NaHCO3、Na2CO3的方法不只一种，切忌局限于课本上加热鉴别的方法，而应具体问题具体分析。类似习题见后面的题4、6。【例2】 把2.1g的CO与H2组成的混合气体与足量的O2充分燃烧后，立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增加（ ）A.2.1g B.3.6g C.7.2g D.无法确定解 2CO+ O2=2CO2 ，2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，的总反应方程式为：CO+ Na2O2= Na2CO3；2H2+ O2=2 H2O，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，的总反应方程式为：H2+ Na2O2=2 NaOH，由两条总反应方程式可知实际增重即为CO与H2的质量。选A。点评 有些学生解计算型选择题，看到数值就想到计算，结果使有些本来不需要进行计算的问题变成了复杂的计算问题。要学会审清题意，整体分析，巧解妙答，提高解题水平。类似习题见后面的题10。【例3】 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、 NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是（ ）A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B. 粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C. 粉末中一定不含有Na2O和NaCl D. 无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解 与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3和NaHCO3(生成CO2)，气体X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2、Na2CO3、 NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2 Na2O+ O2=2 Na2O2。综上分析，混合物一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。答案为A、D。点评 有的学生不能从“剩余固体的质量大于原混合物粉末的质量”作出存在Na2O的判断，关键是忽视了反应：2 Na2O+ O2=2 Na2O2。【例4】 在Na2CO3饱和溶液中通入CO2后有NaHCO3沉淀析出，除了NaHCO3溶解度小于Na2CO3这个主要原因外，另外的原因是 。解 将CO2通入Na2CO3饱和溶液中，发生如下反应：Na2CO3+ CO2+ H2O= 2NaHCO3。反应发生后，一方面水被消耗，溶剂的量减少；另一方面生成的NaHCO3的质量比Na2CO3的质量大，军有利于沉淀析出。点评 本题主要考查溶解度的知识。对于简答题的回答，要“简”而“明”，不能长篇大论，不着边际，这就要经过周密思考后，分析出主要矛盾，抓住关键，答出要点。【例5】 在150 时，3.88 g气体A与足量的Na2O2完全反应，放出O2，且固体质量增加2.28 g，试通过计算说明：A是什么气体？其质量是多少？解 （1）设A为CO2气体，则 2CO2+ 2Na2O2=2 Na2CO3+ O2 m 244 32 56 mCO2 2.28g mCO2 =(2442.28g)/56=3.58g（2）设A气体为H2O气体，则（3）上述两种情况均不符合题意，所以只能是CO2气体和H2O气体的混合物 设A气体中CO2的质量为x，H2O的质量为y。 答：CO2气体和H2O气体的混合物；3.52 g，0.36g。点评 学会使用极值法判断。类似习题见后面的题15。 奥赛链接【例6】 18.4 g NaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到约250 ，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6 g，试计算原混合物中NaOH的百分含量。解 设上述物质恰好完全反应，反应前后失重质量为x答：原混合物中NaOH的百分含量为54.3%。点评 许多计算题并不明显给出已知条件，初审时感到数据不足，甚至无数据可算，这时就要仔细分析，挖掘隐含在题中的条件。 方法总结1 对比是一种科学研究的方法，也是一种有效的学习方法。用对比发学习氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠的性质，可加深对知识的理解和记忆。2 根据碳酸钠与碳酸氢钠的性质差异可以按下列方法进行鉴别： 热稳定性不同。分别加热少量的固体，若分解反应，将产生的气体通入澄清的石灰水中，石灰水变浑浊的原试剂是碳酸氢钠，另一个为碳酸钠。 和酸反应速率不同。分别去一定量的固体，加入等浓度等体积的盐酸，反应快、产生气体相应多的为碳酸氢钠，另一为碳酸钠。 阴离子不同。分别取其稀溶液，产生沉淀的原为碳酸钠，另一为碳酸氢钠。(该方法必须取极稀溶液)。 溶液的酸碱性。测其稀溶液(0.1molL-1)的pH，碳酸钠的pH在12左右，而碳酸氢钠的pH在8左右。课后巩固 课本题解 一 填空题12Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 既做氧化剂又做还原剂 淡黄色 白色 Na2CO3 401.262Na2CO3现象：不明显 2NaHCO3= Na2CO3+ CO2+H2O现象：生成无色无味气体 Na2CO3+2HCl=2NaCl + CO2+H2O CO32-+2H+= CO2+H2O 现象：有气体生成 NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O HCO3-+H+= CO2+H2O现象：有气体生成 Na2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3+ 2NaOH CO32-+ Ca2+= CaCO3现象：有白色沉淀生成3加热 加热，直到不在有气体产生为止二选择题1AD 2.C 3.B三点燃2Na+O2= Na2O22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2CO2+ 2NaOH= Na2CO3+ H2O CO2+2OH-= CO32-+H2ONa2CO3+ Ca(OH)2=CaCO3+ 2NaOH CO32-+ Ca2+= CaCO32NaHCO3= Na2CO3+ CO2+H2O2Na+2H2O=2 NaOH+H2 2Na+2H2O=2Na+2OH_+ H22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2四计算题1 Na2CO3 258.7g2 38.9% 巩固训练1氧化钠与过氧化钠的共同之处是（ ）A.均是淡黄色固体 B.均是碱性氧化物 C.均与水反应生成碱 D.均与CO2反应放出O22下列反应中，水既不作氧化剂又不作还原剂的氧化还原反应是（ ）A.钠与水反应 B.氧化钠与水反应 C.过氧化钠与水反应 D.二氧化硫与水反应3下列物质热稳定性最强的是（ ）A.均是淡黄色固体 B.均是碱性氧化物 C.均与水反应生成碱 D.均与CO2反应放出O24欲除去小苏打溶液中少量的苏打杂质，最宜选用加入的物质是（ ）A.干冰 B.盐酸 C.碳酸氢钠 D.氢氧化钙5下列离子方程式正确的是（ ）A.钠与水反应 2Na2H2O=2Na+2OHH2B.氧化钠与盐酸 O22H+=H2O C.碳酸氢钠溶液与稀硫酸 CO32+2 H+= H2O+ CO2D. 烧碱溶液与碳酸氢钠溶液 HCO3+ OH= H2O+ CO26可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法（ ）A.加热时有无气体放出B.滴加盐酸时有无气泡放出C.溶于水后滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成D.溶于水后滴加澄清石灰水溶液，有白色沉淀生成7下列说法不正确的是（ ）A. Na2CO3比NaHCO3稳定得多B. Na2CO3比NaHCO3难溶于水 C.用质量相等的苏打和小苏打可得相同体积的CO2D.石灰水既能和Na2CO3反应，又能与NaHCO3反应8向紫色石蕊事业中加入过量Na2O2粉末振荡，可观察到的现象为（ ）A.溶液仍为紫色B.溶液最终变为蓝色 C.最终溶液褪色，而无其他现象D.溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色9Na2O2和过量的NaHCO3混合，在密闭容器中充分加热后，最后排出气体，残留的是（ ）A. Na2O和Na2O2 B. Na2O2和Na2CO3 C. Na2CO3 D. Na2O10CO和H2的混合气体3g，和足量的氧气燃烧后，在150时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增加的质量为（ ）A. 1.5g B. 3g C. 6g D. 无法计算11估计下列溶液中溶质质量分数最大的是（ ）A.4.6g Na投入45.4g水中 B.6.2g Na2O投入43.8g水中 C.7.8g Na2O2投入42.2g D.8gNaOH投入42g水中12天平两盘上的两只烧杯，各盛有等浓度、等体积的稀H2SO4，且天平平衡，令一侧放Na2CO3，另一侧放NaHCO3，若药品也等质量，则天平（ ）A.放Na2CO3一侧重 B. 放NaHCO3一侧重 C.仍平衡 D.无法判断13下列物质中：钠 过氧化钠 碳酸钠 碳酸氢钠(填