高一化学 钠的重要化合物 新人教必修1

第二节几种重要的金属化合物(共3课时)

编辑ppt编辑ppt编辑ppt编辑ppt大家都知道海水是咸的，是因为海水里面含有NaCl等物质，NaCl是人们饮食中必不可少的调味品，水溶液呈中性；为了使蒸出的馒头松软多孔，没有酸味，和面时要掺入一定量的小苏打……食盐和小苏打中都含有钠元素，你还知道哪些含钠元素的化合物？它们有何性质？有什么用途？钠的氧化物有氧化钠和过氧化钠。同一种元素形成的不同化合物，所呈现出的性质千变万化，为我们呈现了一个琳琅满目难以穷尽的物质世界。你要想详细了解钠的重要化合物，请随我们一块走进教材第二节，几种重要的金属化合物。编辑ppt编辑ppt●梳理导引1．Na2O是________色固体，Na2O2是________色粉末。Na2O与水反应的化学方程式为________________________________，Na2O2与H2O反应的化学方程式：__________________________________。Na2O2与CO2反应的化学方程式____________________________________。Na2O属于________(填“酸性”“碱性”或“两性”)氧化物，Na2O2________(填“是”或“不是”)碱性氧化物，______(填“有”或“无”)漂白性。

编辑ppt2．碳酸钠俗名__________，____________色固体，受热________(填“难”或“易”)分解，溶解度________(填“大于”或“小于”)碳酸氢钠。转化为碳酸氢钠的化学方程式是__________________________________。碳酸氢钠俗名________，______色固体，受热________(填“难”或“易”)分解，化学方程式为______________________________。Na2CO3和NaHCO3都能跟盐酸反应，写出反应的化学方程式____________________、______________________；NaHCO3还能与NaOH等碱反应，化学方程式为_______

。

编辑ppt3．____________________________叫焰色反应。做焰色反应一般用________丝，实验前后都应该用________将它们洗净，具体操作是______________________________________________。钠的焰色反应是________色，钾的焰色反应应该透过________观察，颜色为________。编辑ppt参考答案：1．白淡黄Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2碱性不是有2．纯碱或苏打白难大于Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3小苏打白易2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O编辑ppt3．金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色铂(或光洁无锈的铁)盐酸将铂丝放在酒精灯外焰上灼烧，至与原来的火焰颜色相同为止；做焰色反应后，将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至没有颜色黄蓝色钴玻璃浅紫色编辑ppt●问题探究1．Na2O与Na2O2哪个更稳定？提示：稳定性往往与活泼性相反，即越易与其他物质反应，其稳定性越差。氧化钠受热可转变成过氧化钠，说明其稳定性较差。常温下，Na在空气中会发生变化，生成Na2O；加热时，则生成Na2O2。Na2O受热时，会继续反应，生成Na2O2。从反应条件和反应过程中可看出：Na2O2更稳定。编辑ppt2．甲、乙两同学都来制取较纯净的碳酸钠溶液，分别设计了下列实验方案：甲：用图1所示实验装置，将大理石与稀盐酸反应得到的CO2直接通入氢氧化钠溶液中。乙：用图2所示，将氧氢化钠溶液分成两等份，用下列实验装置，再将大理石与稀盐酸反应得到的CO2，经饱和碳酸氢钠溶液洗涤后，长时间通入其中一份氢氧化钠溶液中，并将所得溶液小心加热煮沸1～2分钟，以赶走溶解在溶液中的过量CO2；再将另一份氢氧化钠溶液与此份溶液混合。哪位同学能获得较纯净的碳酸钠？为什么？乙同学的加热煮沸有没有必要？

编辑ppt编辑ppt提示：向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳时，若二氧化碳不足，则得到的是碳酸钠和氢氧化钠的混合物；若二氧化碳大于NaOH的物质的量、小于2倍的NaOH的物质的量，则得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物；若二氧化碳大于2倍的NaOH的物质的量，则得到NaHCO3。即二氧化碳的量很难控制。根据化学方程式：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，等物质的量的NaHCO3和NaOH混合生成Na2CO3。如果乙同学不对溶有CO2气体的碳酸氢钠溶液加热煮沸以赶尽溶解的CO2，则溶解的CO2与氢氧化钠反应，最终得到的是NaHCO3和Na2CO3的混合物。

编辑ppt结论：乙同学，因为用这样的方法得到了与氢氧化钠等物质的量的碳酸氢钠，等物质的量的氢氧化钠和碳酸氢钠恰好完全反应，生成碳酸钠。答案：乙同学。向氢氧化钠溶液中通CO2，很难把握CO2的量，少了，含有氢氧化钠，多了，又有碳酸氢钠。而用等物质的量的碳酸氢钠与氢氧化钠反应，两者恰好完全反应，生成的是碳酸钠。煮沸是为了除去碳酸氢钠溶液中溶解的CO2，因碳酸氢钠在100℃以上才分解，所以这里的煮沸，不会使碳酸氢钠发生分解。

编辑ppt编辑ppt●细品教材1．Na2O离子化合物，O元素为－2价，一种白色固体，化学性质：Na2O＋H2O===2NaOHNa2O＋CO2===Na2CO3Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O2Na2O＋O2

2Na2O2Na2O与Na2O2

编辑ppt2．Na2O2离子化合物，O元素为－1价，一种淡黄色固体，化学性质：强氧化性；漂白性。3．有关Na2O2与CO2、H2O的反应2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑

(1)物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2：1。

编辑ppt(2)气体体积关系若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，气体体积的减少量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。(3)电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1molO2转移2mol电子。编辑ppt(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生。)(5)先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应，但实际情况复杂得多。

编辑ppt温馨提示：(1)Na2O由Na＋和O2－组成，离子个数比为2：1，Na2O2由Na＋和组成，离子个数比也为2：1。(2)Na2O是碱性氧化物，而Na2O2不是碱性氧化物。(3)生成条件：Na2O——钠在常温下缓慢氧化；Na2O2——钠燃烧或加热。

4．Na2O2的用途(1)呼吸面具(2)潜水艇(3)漂白剂、杀菌剂

编辑ppt●典例精析【例1】下列各组中的两物质作用时，反应条件或反应物用量的改变，对生成物没有影响的是 ()A．Na与O2B．Na2O2与CO2C．NaOH与CO2 D．碳与O2【解析】A中常温下两者反应生成Na2O，燃烧时生成Na2O2；B项Na2O2与CO2反应只生成Na2CO3和O2，与反应物用量和反应条件无关；C中CO2不足时生成Na2CO3，CO2过量时生成NaHCO3；D中O2不足时生成CO，O2过量时，碳充分燃烧，生成CO2，因此只有B项符合题意。【答案】B编辑ppt【点拔】考查反应条件和反应物用量对化学反应的影响。编辑ppt【例2】(山东五莲2009－2010学年度上学期期中考试)把3.6g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，固体的质量增加为 ()A．2.1g B．3.6gC．7.2g D．无法确定编辑ppt【解析】CO燃烧生成CO2，CO2与Na2O2反应：2CO＋O2

2CO2,2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，可以看到固体增重等于CO的质量。H2燃烧生成H2O，H2O与Na2O2反应：2H2＋O2

2H2O,2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2,可以看到固体增重等于原来H2的质量。因此3.6g的CO与H2组成的混合气体燃烧后通入足量的Na2O2固体，固体的质量增加3.6g。【答案】B编辑ppt下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是()A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂D．Na2O2与水反应时，1molNa2O2转移2mol电子编辑ppt【答案】C【解析】A项：Na2O2与水反应除了生成NaOH外，还有O2生成，所以Na2O2只是Na的氧化物，但不是碱性氧化物；B项：Na2O2是淡黄色固体；C项：Na2O2与CO2反应时电子转移关系： Na2O2中－1价O变成了

－2价O和零价O2所以说，Na2O2既是氧化剂又是还原剂；D项：Na2O2与H2O反应时，Na2O2中－1价氧变成了－2价O和零价O2故1molNa2O2转移1mol电子。编辑ppt如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗料。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，将发生的现象是 ()编辑pptA．U形管内红水褪色B．试管内溶液变红C．气球a被吹大D．U形管水位d＞c【解析】此题解答时容易因定向思维而错选A、B，是因为没有注意到浅红色的水是在U形管中而非试管中。由于发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量热量，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d＞c。【答案】CD

编辑ppt【点拔】因为各种习题万变不离其宗，所以审清题意、回归基础是我们学好化学最重要的一个环节。

编辑ppt●细品教材1．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑实验设计在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中，比较它们放出CO2的快慢。编辑ppt实验现象①两组化学试剂分别混合后都生成无色气体，气球体积膨胀；②碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大。实验结论碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比碳酸钠与盐酸反应产生气体快。

编辑ppt编辑ppt2．碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验设计把Na2CO3放在试管里，约占试管容积的，往另一支试管里倒入澄清的石灰水(如下图)，然后加热，观察澄清的石灰水是否起变化，换上一支放入同样体积NaHCO3的试管，加热，观察澄清石灰水的变化。实验现象加热Na2CO3时澄清石灰水不变浑浊，加热NaHCO3时澄清石灰水变浑浊。编辑ppt实验结论Na2CO3受热没有变化，而NaHCO3受热后放出了CO2。Na2CO3的热稳定性强，NaHCO3的热稳定性很弱，受热易分解：2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑温馨提示：(1)应用NaHCO3和Na2CO3之间的热稳定性的差别，可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种盐的固体。(2)利用此理原可除去Na2CO3中的NaHCO3。

编辑ppt编辑ppt编辑ppt●典例精析【例3】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是 ()A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水B．分别配成溶液，再加入NaOH溶液C．分别加热，再检验是否有使石灰水变浑浊的气体产生D．分别配成溶液，再进行焰色反应编辑ppt【解析】A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀。B项中NaOH虽然只与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，但并无明显现象。D项由于两试剂中皆含有Na元素，故也不能用焰色反应区分。C项加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别。【答案】C

编辑ppt【点拔】对不同的物质进行区分鉴别时，要求各物质的实验现象明显不同，且操作简单易行，这是设计实验时应充分注意的问题。编辑ppt【例4】取NaHCO3、Na2CO3、NaCl的混合物100g，加热到质量不再改变不止，剩下残渣84.5g。将此残渣加入过量盐酸200g，至气泡不再产生后，称量全部溶液的质量为251.5g。求混合物中NaCl的质量。

【解析】解：设混合物中NaHCO3质量为x，生成Na2CO3质量为y。编辑ppt【答案】混合物中NaCl的质量为5g。

编辑ppt(2009·全国Ⅱ)下列叙述中正确的是 ()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饱和溶液，有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出：编辑ppt【解析】CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3，因为二者不反应故没有现象，A项错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，其中NaHCO3的物质的量多，与足量HCl反应时，放出的CO2多，C项错误；Na2CO3饱和溶液中通入CO2发生的反应为：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，D项正确。【答案】D编辑ppt将某碳酸钠和碳酸氢钠混合物2.74g加热到质量不再变化时，剩余物质的质量为2.12g。求混合物中碳酸钠的质量分数。【答案】38.7%【点拔】解：剩余物质2.12g为Na2CO3，(2.74－2.12)g为分解放出的气体的质量。方法Ⅰ：设混合物中Na2CO3的质量为x，NaHCO3的质量为y。编辑ppt编辑ppt编辑ppt●细品教材实验中的几个问题：1．做焰色反应的载体为什么用铂丝？能用别的材料代替铂丝吗？因铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色，因此常用铂丝作焰色反应的载体，其他凡是灼烧时火焰没有特殊颜色的金属都可以用焰色反应的载体。如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等。编辑ppt2．实验步骤：(可用五个字描述：洗、烧、蘸、烧、观)。(1)做过焰色反应实验的铂丝为什么要洗？因为做焰色反应实验时，铂丝上会沾附着金属离子，再做焰色反应实验时，沾附的金属离子会干扰焰色反应实验现象，因此再做焰色反应实验时，必须将原来沾附的金属离子洗掉。编辑ppt(2)做过焰色反应实验的铂丝用什么试剂洗？原因是什么？用盐酸洗铂丝。因为盐酸能溶解金属化合物，使金属离子容易洗净；盐酸灼烧火焰呈无色，容易判断金属离子是否洗净；盐酸生成金属氯化物在灼烧时易汽化挥发而使焰色明显。因此选用盐酸洗。编辑ppt(3)铂丝洗后为什么要烧？烧到什么程度？铂丝用盐酸洗后需检验是否洗净，必须经过灼烧才能确定，另外通过灼烧可以使一部分金属离子挥发，除掉用盐酸洗后残留在铂丝上的少量金属离子。灼热时烧到火焰呈无色为止。(4)灼烧时为什么要在酒精灯的无色火焰处进行？因为酒精灯的有色火焰会干扰金属离子的焰色反应现象，因此灼烧时必须要在酒精灯的无色火焰处进行(最好用煤气灯，因它的火焰颜色较浅)。

编辑ppt(5)进行钾及钾的化合物发生焰色反应实验时，为什么要透过蓝色钴玻璃去观察？因钾及钾的化合物中可能混有钠元素，而钠的黄色火焰能掩盖钾的浅紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾与钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。因此进行钾及钾的化合物焰色反应实验时，要透过蓝色钴玻璃去观察。若用K2CO3和Na2CO3的混合物作焰色反应实验时，直接观察到黄色火焰，透过蓝色的钴玻璃观察，则为紫色火焰。

编辑ppt●典例精析【例5】某物质灼烧，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．该物质一定是含钠元素