课时2钠的几种化合物焰色试验 名师获奖

化学必修第一册第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物课时2钠的几种化合物焰色试验学习任务一氧化钠和过氧化钠1.根据物质的分类方法,氧化物按组成可分为

、

,按性质可分为

、

等。金属氧化物非金属氧化物碱性氧化物酸性氧化物旧知回顾2.氧化钙是一种碱性氧化物,请写出其分别与H2O、盐酸、SO2反应的化学方程

式。答案①CaO+H2O

Ca(OH)2;②CaO+2HCl

CaCl2+H2O;③CaO+SO2

CaSO3。1.氧化钠(1)物理性质:①

色粉末状固体。(2)化学性质:一种碱性氧化物,能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。a.与水反应:②

;b.与盐酸反应:③

;c.与CO2反应:④

。2.过氧化钠(1)物理性质:⑤

色粉末状固体。新知梳理白淡黄(2)化学性质a.与水反应放热氧气漂白性实验结论:Na2O2与水反应产生O2和碱性物质,同时放出热量;Na2O2具有漂白

性。反应的化学方程式为⑨

,反应中氧化剂是

⑩

,还原剂是

。b.与CO2反应反应的化学方程式为

,反应中氧化剂是

,还原剂是

。(3)重要用途:供氧剂和漂白剂。Na2O2Na2O2

Na2O2Na2O2

判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“✕”)。1.Na2O、Na2O2都是易与水反应的白色固体

(

)2.Na2O、Na2O2组成元素相同,与CO2反应的产物也相同

(

)3.2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑,H2O既不是氧化剂也不是还原剂

(

)4.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,变成白色黏稠物的原因是2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

(

)易错辨析✕✕√✕1.某同学设计了一个“滴水点火,水火相容”的魔术实验,他用脱脂棉包住一些

过氧化钠粉末放在石棉网上,向脱脂棉上滴几滴蒸馏水,结果脱脂棉竟然剧烈

燃烧起来。“滴水点火”的原理是什么?试写出该反应的化学方程式。互动探究答案可燃物燃烧需要满足两个条件:有助燃物(如氧气或其他氧化剂)、温度

达到着火点。此现象说明过氧化钠与水反应生成氧气且是放热反应,反应的化

学方程式为2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑。2.Na2O2能与水反应生成碱,它属于碱性氧化物吗?为什么?答案不属于。碱性氧化物是指能与酸反应只生成盐和水的氧化物,Na2O2与

盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,故不属于碱性氧化物。3.金属钠着火时,能否用H2O或CO2灭火?为什么?答案不能。钠着火生成Na2O2,Na2O2与H2O、CO2反应均能产生O2,O2能助燃,

应用干燥的沙子盖灭。4.Na2O2与CO2、H2O的混合气体反应时,可认为先与CO2反应再与H2O反应,如何

理解?答案假设Na2O2先与H2O反应生成NaOH,CO2与NaOH反应又生成H2O,具体反

应为2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑、CO2+2NaOH

Na2CO3+H2O,两反应的总化学方程式为2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2。1.氧化钠与过氧化钠的比较项目氧化钠过氧化钠化学式Na2ONa2O2阴、阳离子个数比1∶21∶2氧元素的化合价-2-1颜色状态白色固体淡黄色固体化学性质相同点都能与H2O反应生成NaOH,都能与CO2反应生成Na2CO3不同点Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生,具有强氧化性,而Na2O不具有强氧化性提炼归纳2.Na2O2与CO2、H2O反应的四大探究角度(1)反应原理2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2

(Ⅰ)2Na2O2+2H2O

4NaOH+O2↑

(Ⅱ)(2)探究的四个角度①分子个数角度无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na2O2时,生成O2

分子的个数与消耗的CO2分子或H2O分子的个数之比均为1∶2。当Na2O2与CO2、H2O反应时,每生成1个O2分子,转移2个电子,且在反应中Na2O2

既是氧化剂又是还原剂。③质量变化角度分析反应Ⅰ和Ⅱ的化学方程式,可得:Na2O2

Na2CO3(组成相当于Na2O2·CO),固体增加的质量等于与CO2等个数的CO的质量。Na2O2

2NaOH(组成相当于Na2O2·H2),固体增加的质量等于与H2O等个数的H2的质量。②电子转移角度④反应的先后角度一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视为Na2O2先与CO2反

应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。1.在呼吸面具和潜水艇中,过滤空气的最佳物质是

(

)

A.NaOHB.Na2O2C.NaD.Al解析Na2O2能与空气中的水蒸气、CO2反应,产生氧气,因此Na2O2是过滤

空气的最佳物质。典题精练B2.一个集气瓶中放有一团棉花,向其中通入CO2气体时棉花燃烧起来,则棉花中

可能包有

(

)A.烧碱B.氧化钾C.过氧化钠D.小苏打解析2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2,反应生成氧气且放出热量,使棉花燃烧起来。C3.下列关于钠的氧化物的叙述正确的是

(

)A.Na2O2是白色固体,和冷水作用得到O2和NaOHB.Na2O2与水的反应中,氧化剂是Na2O2,还原剂是水C.Na2O能继续被O2氧化生成Na2O2D.Na2O2与水反应生成1个O2分子时电子转移的数目为4个解析Na2O2是淡黄色固体,A项错误;Na2O2与H2O的反应,Na2O2既是氧化剂,

又是还原剂,B项错误;Na2O2与水反应生成1个O2分子时电子转移的数目为2个,

D项错误。C学习任务二碳酸钠和碳酸氢钠思考下列问题:(1)碳酸钠的俗称是

、

;碳酸氢钠的俗称是

。(2)写出下列反应的化学方程式:①碳酸钠和盐酸反应:

;②碳酸氢钠和盐酸反应:

;③碳酸钠和澄清石灰水反应:

。旧知回顾纯碱苏打小苏打1.实验探究一碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性在两支试管中分别加入少量的Na2CO3和NaHCO3(各约1g),完成下列实验,并将

实验现象和相应结论填入下表。新知梳理盐Na2CO3NaHCO3(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观并进行描述①

②

(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中,温度计的示数有何变化粉末③

;放热,温度计的示数明显④

晶体部分溶解;吸热,温度计的示数降低(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水,用力振荡,有何现象完全溶解部分溶解(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何现象溶液变⑤

色溶液变微红色初步结论加水先变成含结晶水的晶体,溶液碱性比NaHCO3⑥

加水部分溶解,溶液碱性比Na2CO3⑦

白色粉末

细小的白色晶体

结块变成晶体升高

红强弱2.实验探究二碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性实验操作实验现象化学方程式及结论

刚加热时,澄清石灰水中有气泡

产生,之后无气泡,澄清石灰水⑧

Na2CO3很稳定,受热不易分解

澄清石灰水中有气泡产生,澄清

石灰水⑨

,试管口处

有水珠凝结NaHCO3不稳定,受热易分解,反

应的化学方程式为⑩

实验结论热稳定性:

无明显变化

变浑浊Na2CO3>NaHCO3

3.实验探究三碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较

(1)按上图要求完成实验: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的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内

的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象是

,NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合

。(2)实验结论:NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体多且

剧烈。Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为

________________________。两个气球均膨胀气球膨胀得快且大4.问题探究碳酸钠、碳酸氢钠能与碱溶液反应吗?

。碳酸钠与NaOH溶液不反应,与Ba(OH)2、Ca(OH)2等溶液反应;碳酸氢钠与碱溶液能反应

5.归纳总结项目碳酸钠(纯碱或苏打)碳酸氢钠(小苏打)物理性质白色粉末,易溶于水细小的白色晶体,能溶于水,溶解度比Na2CO3小与酸反应能反应,有气体产生剧烈反应,有气体产生与碱反应能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应与碱溶液都能反应热稳定性稳定,受热不易分解受热易分解可相互转化Na2CO3

NaHCO3判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“✕”)。1.碳酸钠俗称纯碱,说明碳酸钠既属于盐类又属于碱类

(

)2.除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可以加入适量的盐酸

(

)3.碳酸钠可以用来治疗胃酸过多

(

)4.澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉

淀

(

)5.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性

(

)易错辨析✕✕✕✕√1.炸黄鱼、鲜虾或排骨时,在面粉糊里加一点小苏打,吃起来又松又脆。你知道

其中的道理吗?

互动探究答案小苏打受热易分解,会产生大量的二氧化碳气体,使油炸面糊里留下许

多气孔。2.胃酸过多是胃肠道疾病的常见症状之一。治疗胃酸过多可以用碳酸氢钠,但

不能用碳酸钠。碳酸氢钠可以治疗胃酸过多的原理是什么?为何不能用碳酸

钠?答案胃酸的主要成分是盐酸,碳酸氢钠可与盐酸反应,化学方程式为NaHCO3

+HCl

NaCl+CO2↑+H2O。碳酸钠也可与盐酸反应,但其碱性(或腐蚀性)太强,会对身体造成伤害。3.现有两瓶无色溶液的标签被腐蚀,一瓶是Na2CO3,一瓶是稀盐酸。不用任何试

剂,你能鉴别出来吗?答案可利用互滴法鉴别。若将稀盐酸逐滴加入Na2CO3溶液中,开始无明显现

象,后有无色气体放出;若将Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中,立即有无色气体放

出。4.碳酸氢钠溶液中混有少量碳酸钠,能否向溶液中滴加盐酸来除去碳酸钠?最好

的方法是什么?答案不能用滴加盐酸的方法除去碳酸钠,因为会引入新杂质氯离子,且无法

控制加入盐酸的量。可向溶液中通入足量CO2气体,发生反应Na2CO3+CO2+H2O

2NaHCO3,从而达到除去杂质的目的。1.关于碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法依据原理结论热稳定性2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O;Na2CO3受热不分解加热产生气体的是NaHCO3,无变

化的是Na2CO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑;NaHCO3+HCl

NaCl+H2O+CO2↑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C

+H+

HC

;HC

+H+

CO2↑+H2O立即产生气体的是NaHCO3,开始

不产生气体,滴加一会儿才产生

气体的是Na2CO3提炼归纳2.关于碳酸钠与碳酸氢钠除杂方法混合物(括号内为杂质)除杂方法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.纯碱在玻璃、肥皂、造纸、食品等工业中有广泛应用,纯碱属于

(

)A.酸B.碱C.盐D.氧化物典题精练解析纯碱是碳酸钠的俗名,碳酸钠由钠离子与碳酸根离子组成,属于盐。C2.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质的比较中,正确的是

(

)A.热稳定性:Na2CO3<NaHCO3B.常温时在水溶液中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3C.相同条件下,与稀盐酸反应生成气体的快慢:Na2CO3<NaHCO3D.质量相同时,完全反应消耗盐酸的量:Na2CO3<NaHCO3

解析热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A错误;常温时在水溶液中的溶解度:Na2

CO3>NaHCO3,B错误;质量相同时,消耗盐酸的量:Na2CO3>NaHCO3,D错误。C3.为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3,下列实验及判断中,正确的是

(

)A.加热,观察是否有气体放出B.溶于水后加BaCl2溶液,看有无沉淀生成C.溶于水后加澄清石灰水,看有无沉淀生成D.取固体试样加盐酸,看是否有气泡产生解析对题述物质加热,只能证明有NaHCO3,而不能证明是否含有Na2CO3;

NaHCO3与Na2CO3都能与澄清石灰水反应产生沉淀,都能与盐酸反应产生气泡,

无法鉴别。B学习任务三焰色试验1.定义:很多①

在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,

根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定

性分析操作称为焰色试验。注意:a.焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关;b.焰色试验属于物理

变化,不属于化学变化。新知梳理金属或它们的化合物2.实验操作步骤

盐酸原来的火焰颜色试样火焰颜色3.一些金属或金属离子的焰色试验的颜色氯化钠溶液的焰色试验:火焰呈⑥

色;氯化钾溶液的焰色试验:透过

蓝色钴玻璃观察,火焰呈⑦

色。4.应用(1)检验试样所含金属元素的种类,如鉴别NaCl和KCl溶液。(2)利用锂、钠、钾、锶等金属化合物的火焰呈现特征颜色制节日烟花。黄紫判断下列说法的正误(正确的画“√”,错误的画“✕”)。1.焰色是元素的化学性质

(

)2.某化合物的火焰颜色呈黄色,说明该化合物中含有钠元素,没有钾元素(

)3.焰色试验时,可用光洁无锈的铁丝代替铂丝

(

)易错辨析✕✕√1.重大节日时,人们会燃放五彩缤纷的烟花,漂亮的焰火是如何产生的?

互动探究答案漂亮的焰火产生的原理是烟花燃放时,其中不同金属元素在灼烧时会使

火焰呈现特征颜色。2.淡蓝色的灶火遇到食盐水时,火焰会变成黄色,其中的道理是什么?

答案食盐水中含有钠元素,当遇到淡蓝色的灶火时,火焰变为黄色。3.用光洁的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈黄色,该溶液中一定不含K+

吗?答案不一定,观察K+的焰色时要透过蓝色钴玻璃。1.小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧,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

(

)

典题精练D解析钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,观察钾元素的焰色时必

须透过蓝色钴玻璃。根据题中现象只能确定有Na+,而不能确定K+的存在。2.下列说法正确的是

(

)A.焰色呈黄色,说明该物质中肯定含有钠元素B.某物质的焰色不显紫色(未透过蓝色钴玻璃),说明该物质中肯定没有钾元素C.焰色试验不能用于物质的鉴别D.焰色试验是化学变化解析钠元素的黄光会干扰钾元素的紫色,可用蓝色钴玻璃滤去钠元素的

黄光;焰色试验常被用于物质的鉴别;焰色试验是物理变化。A3.焰色试验的实验过程中,铂丝的清洗和灼烧与钾元素焰色的观察两项操作如

图所示:

下列叙述中不正确的是

(

)A.每次实验前都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质B.钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验解析C项,焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰,错误。C1.“神舟”号载人航天器中,宇航员所在的返回舱都是密封的,宇航员吸入氧

气,呼出二氧化碳,如果二氧化碳浓度过大,会使宇航员困乏,呼吸频率加快,严重

的会导致窒息。为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例,可以在返

回舱内放入

(

)A.Na2O2B.Na2CO3C.NaOHD.NaHCO3

解析由于2Na2O2+2CO2

2Na2CO3+O2,因此Na2O2可以降低CO2浓度而使舱内O2保持适当的比例,故选A。A2.Na2O和Na2