高中化学 第3章 第2节 课时1 钠的重要化合物教案 新人教版必修1
销售总监-节约用水的资料
课时1 钠的重要化合物
目标与素养:1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性
质和用途。(宏观辨识与变化观念)2.掌
握Na
2
CO
3
、NaH
CO
3
的主要性质和用途。(宏观辨识与变化观念)3.了解焰色反应的概念及应用。
(宏观辨识)
一、钠的氧化物
Na
2
O为白色固体,Na
2
O
2
为淡黄色固体。
1.Na
2
O的主要性质
氧化钠是碱性氧化物,能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。
写出下列反应方程式:
(1)与水反应:Na
2
O+H
2
O===2NaOH;
(2)与酸性氧化物(如CO
2
)反应:Na
2
O+CO
2
===Na
2
CO
3
;
(3)与酸(如HCl)反应:Na
2
O+2HCl===2NaCl+H
2
O。
2.过氧化钠的性质
实验操作 实验现象
①试管发烫,带火星的木
条复燃;
②滴加酚酞后溶液先红,
写出下列反应方程式:
(1)与H
2<
br>O反应:2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH
+O
2
↑;
(2)与CO
2
反应:2Na
2
O<
br>2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O<
br>2
。
Na
2
O
2
与H
2
O反应
生成NaOH,Na
2
O
2
为碱性氧化物吗?为什么?
提示:不是
,因为Na
2
O
2
与H
2
O反应除生成NaOH外还有O<
br>2
。
二、碳酸钠和碳酸氢钠
1.主要性质
(1)物理性质
名称
化学式
碳酸钠
Na
2
CO
3
碳酸氢钠
NaHCO
3
然后褪色
Na
2O
2
与水反应生成O
2
,中间产
物具有漂白性
实验结论
- 1 -
俗名
色态
溶解性
(2)化学性质
①热稳定性
纯碱、苏打
白色粉末
水中易溶
小苏打
细小白色晶体
水中易溶,但比Na
2
CO
3
溶解度小
a.Na
2
CO
3
较稳定,受热难分解,但碳酸钠晶体(Na
2
CO
3
·
x
H
2
O)易风化。(
x
≤10)
△
b.NaHCO
3
不稳定,受热易分解,反应的化学方程式为2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O。
②与酸(足量盐酸)反应(写化学方程式,后同)
a.Na
2<
br>CO
3
:Na
2
CO
3
+2HCl===2NaCl
+CO
2
↑+H
2
O。
b.NaHCO
3
:Na
HCO
3
+HCl===NaCl+CO
2
↑+H
2
O。
③与碱(氢氧化钠)反应
a.Na
2
CO
3
与NaOH不反应。
b.NaHCO<
br>3
:NaHCO
3
+NaOH===Na
2
CO
3<
br>+H
2
O。
2.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,可以做治疗胃酸过多的药剂。
三、焰色反应
1.定义: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,这在化学上叫
做焰色反应。
2.操作步骤
(1)洗:将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净。
(2)烧:将洗净的铂丝(或铁丝)在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同。
(3)蘸:蘸取试样。
(4)烧:在无色的火焰上灼烧,并观察火焰颜色。
(5)洗:再用盐酸洗净铂丝(或铁丝)。
(6)烧:在无色的火焰上烧至无色。
3.常见元素的焰色反应
钠——黄色,钾——紫色。
微点拨:观钾的焰色反应时,要透过蓝色钴玻璃观察,避免钠的黄色光干扰。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Na
2
O
2
属于金属氧化物,也属于碱性氧化物。 ( )
- 2 -
(2)Na
2
O与Na
2
O
2
的阴、阳离子个数比均为1∶2。
(3)Na
2
CO
3
、NaOH、Na
2
O的焰色反应均为黄色。
( )
( )
(4)Na
2
CO
3
、NaHCO
3<
br>的水溶液中加CaCl
2
溶液均有白色沉淀CaCO
3
生成。 (
)
[答案] (1)× (2)√ (3)√ (4)×
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.物质做焰色反应实验时肯定只发生物理变化
[答案] C
3.写出下列反应的化学方程式:
(1)Na
2
O
2
溶于
水____________________________。
(2)Na
2
C
O
3
与稀盐酸反应_________________________。
(3)
Na
2
CO
3
溶液与BaCl
2
溶液反应________
_________。
(4)NaHCO
3
受热分解______________
___________。
[答案] (1)2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑
(2)Na
2
C
O
3
+2HCl===2NaCl+CO
2
↑+H
2
O <
br>(3)Na
2
CO
3
+BaCl
2
===BaCO<
br>3
↓+2NaCl
△
(4)2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+CO
2
↑+H
2
O
1.过氧化钠的四点注意
(1)Na
2
O
2
不
是碱性氧化物,因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外,还生成O
2
,
不
符合碱性氧化物的概念。
(2)Na
2
O
2
具有强氧化性,能氧化
S、SO
2
、SO
3
、Fe、酸碱指示剂等。
(3)Na
2
O
2
的水溶液具有漂白性,因此Na
2
O
2
的水
溶液能氧化有色物质而使之褪色,能漂白
品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
(4)Na<
br>2
O
2
与水的反应可分为两个过程:①Na
2
O
2<
br>+2H
2
O===2NaOH+H
2
O
2
;②2H<
br>2
O
2
===2H
2
O+O
2
↑。
所以Na
2
O
2
与H
2
O反应时,Na
2
O
2
既是氧化剂又是还原剂。反应过程中有H
2
O
2
生成
,H
2
O
2
有强
氧化性,故向反应后的水溶液中滴加酚酞试液时,溶
液先变红后褪色。
2.Na
2
O
2
与CO
2
、H
2
O反应的定量关系
(1)物质的量的关系
- 3 -
2-
2-2+
Na
2
O
2
与CO
2
、H
2O反应及其定量关系
无论是CO
2
或H
2<
br>O的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na
2
O
2
时,放出O<
br>2
的物质的量
与CO
2
或H
2
O的物质的量之比均为
1∶2。
(2)电子转移关系
当Na
2
O
2
与CO2
、H
2
O反应时,每产生1 mol O
2
转移2 mol
电子,且在反应中Na
2
O
2
既是氧
化剂又是还原剂。
(3)固体质量关系
相当于固体(Na
2
O
2
)只吸收了
CO
2
中的“CO”、H
2
O中的“H
2
”;可以看作发生
相应的反应
Na
2
O
2
+CO===Na
2
CO<
br>3
,Na
2
O
2
+H
2
===2NaOH(
实际上该反应不能发生)。
(4)先后顺序关系
一定量的Na
2
O
2
与一定量CO
2
和H
2
O(g)的混合物的反应,可视作Na<
br>2
O
2
先与CO
2
反应,待CO
2
反应完全
后,Na
2
O
2
再与H
2
O(g)发生反应。
【典例】 1 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(
)
A.Na
2
CO
3
C.NaOH、Na
2
CO
3
B.Na
2
O
2
、Na
2
CO
3
D.Na
2
O
2
、NaOH、Na
2
CO
3
A [Na
2
O
2
与NaHCO
3
的
混合物受热分解时,首先是NaHCO
3
分解:
△
2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
2 mol 1 mol 1 mol 1 mol
生成的1 mol CO
2
先与1 mol
Na
2
O
2
反应生成Na
2
CO
3
,而1
mol H
2
O就不能反应。]
1.下列关于Na
2
O
2
的叙述中正确的是( )
A.
Na
2
O
2
是淡黄色固体,久置于空气中变成Na
2
O <
br>B.Na
2
O
2
与水的反应中,Na
2
O
2
只作氧化剂
C.1 mol CO
2
和H
2
O(g)的混
合气体通入足量Na
2
O
2
充分反应生成1 mol O
2
D.Na
2
O
2
与CO
2
或H
2
O反应,1 mol Na
2
O
2
参加反应,转移1 mol电子
D [Na
2
O
2
久置于空气中生成Na
2
CO<
br>3
,A错;Na
2
O
2
与H
2
O反应,Na
2
O
2
既作氧化剂又作还原剂,
1
B错;Na
2<
br>O
2
与CO
2
或H
2
O(g)反应生成O
2
的物质的量是CO
2
或H
2
O(g)的,C错。]
2
2.CO和H
2
的混合气体共3
g,与足量的过氧化钠置于密闭容器中,通入足量氧气用电火
花点燃,则固体的质量增加了( )
A.3 g
C.4.4 g
B.3.2 g
D.5.6 g
A [CO、H
2
分别与O
2
反应生成C
O
2
和H
2
O,CO
2
和H
2
O再与Na
2
O
2
反应,写出反应的化学方程
式,然后把方程式叠加到一起来观
察,很容易得出结论。]
- 4 -
1.Na
2
CO
3
与盐酸反应
(1)向盐酸中逐滴加入Na
2
CO
3
溶液(开始时酸过量) 2HCl+Na
2
CO
3
===2NaCl+CO
2
↑
+H
2
O。
(2)向Na
2
CO
3
溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足) HCl+Na
2
CO
3
===NaCl+NaHCO
3
;
HCl+NaHCO
3
===NaCl+CO
2
↑+H
2
O。
结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是不用其他试剂就可鉴别Na
2
CO
3
溶液和盐酸
的原理。
2.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
(1)两点相似
①均能与酸反应生成CO
2
气体;
②均能与澄清石灰水反应生成CaCO
3
白色沉淀。
(2)五点不同 ①在水中的溶解度不同:Na
2
CO
3
>NaHCO
3
;
②与酸反应的速率不同:NaHCO
3
>Na
2
CO
3
;
③热稳定性不同:Na
2
CO
3
>NaHCO
3
;
④与CaCl
2
溶液反应的现象不同:Na
2
CO
3
有白色沉淀生成,NaHCO
3
无变化。
⑤溶液中逐滴加酸:NaHCO
3
开始就有气体,Na
2
CO
3
开始无气体。
3.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的性质及其鉴别
3.下列说法不正确的是( )
A.相同条件下,Na
2<
br>CO
3
比NaHCO
3
的溶解度大
B.Na
2CO
3
中含NaHCO
3
,可通过加热除去NaHCO
3
C.向Na
2
CO
3
和NaHCO
3
溶液中逐
滴加入盐酸,现象不同
D.物质的量相等的Na
2
CO
3
和NaH
CO
3
分别与足量盐酸反应得CO
2
的物质的量之比为2∶1
D
[D项中生成的CO
2
的物质的量相同。]
4.在课堂上老师出示了两瓶失去标签的
Na
2
CO
3
和NaHCO
3
无色饱和溶液,希望班里同学
提
- 5 -
出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出看法,其中不合理的是 ( )
①用干燥的pH试纸检验,pH大的是Na
2
CO
3
②取
等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na
2
CO
3
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO
3
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO
3
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加BaCl
2
溶液,生成白色沉淀的是Na
2
CO
3
⑥取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)
2溶液,生成白色沉淀的是Na
2
CO
3
A.①②
B.③⑥ C.④⑤ D.②⑤
B [③中因为NaHCO
3
溶液受热时N
aHCO
3
不分解,只有NaHCO
3
固体受热才分解;⑥中分别
向
两支试管中滴Ba(OH)
2
溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na
2
CO
3
+Ba(OH)
2
===2NaOH+
BaCO
3<
br>↓,2NaHCO
3
+Ba(OH)
2
===Na
2
CO
3
+BaCO
3
↓+2H
2
O。]
系列微专
题3:Na
2
CO
3
、NaHCO
3
与酸反应的图像问题
1.Na
2
CO
3
溶液中逐滴加入盐酸(图1)
(
Oa
=
ab
)
图1
有关离子方程式
Oa
段:CO
3
+H===HCO
3
;
+
ab
段:HCO
-
3
+H===CO
2
↑+H
2
O。
2-+-
2.NaHCO
3
溶液中逐滴加入盐酸(图2)
图2
离子方程式:HCO
3
+H===CO
2
↑+H2
O。
3.等物质的量Na
2
CO
3
、NaHCO<
br>3
的混合物中逐滴加入盐酸(图3)
-+
1
(
Oa
=
ab
)
2
图3
- 6 -
有关离子方程式
Oa
段:CO
3
+H==
=HCO
3
;
+
ab
段:HCO
-
3
+
H===CO
2
↑+H
2
O。
2-+-
4.等物质的量N
aOH、Na
2
CO
3
的混合物中逐滴加入盐酸(图4)
(
Oa
=2
ab
)
图4
有关离子方程式
Oa<
br>段:OH+H===H
2
O,CO
3
+H===HCO
3;
+
ab
段:HCO
-
3
+H===CO
2
↑+H
2
O。
-+2-+-
1.将0.4 g
NaOH和1.06 g
Na
2
CO
3
混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L稀盐酸。<
br>下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO
2
的物质的量的关系的是( )
-1
A B
C D
C [NaOH + HCl===NaCl+H
2
O,
0.01 mol 0.01 mol
Na
2
CO
3
+ HCl
===NaHCO
3
+NaCl,
0.01 mol 0.01 mol 0.01
mol
NaHCO
3
+HCl===NaCl+CO
2
↑+H2
O。]
0.01 mol 0.01 mol 0.01 mol
2.
向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO
2
气体,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO
2
气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽
略CO
2
的溶解和HCl的挥发):
- 7 -
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO
3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na<
br>2
CO
3
和NaHCO
3
,且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na
2
CO
3
,且二者的物质
的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na
2
CO
3
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
A [Ⅲ图对应溶液中的溶质
为Na
2
CO
3
,Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na
2
CO3
和NaOH,且物质的
量之比为1∶1。]
1.下列关于钠的化合物的叙述中,错误的是 ( )
A.氧化钠是一种白色固体
B.过氧化钠与水反应放出氢气
C.烧碱和纯碱进行焰色反应,火焰都呈黄色
D.过氧化钠在呼吸面具中作为氧气的来源
B
[Na
2
O
2
与H
2
O反应放出O
2
。]
2.下列叙述中正确的是( )
A.过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体
B.过氧化钠中阴、阳离子比为1∶2
C.用过氧化钠漂白织物、麦秆等,日久又逐渐变成黄色
D.Na
2
O与N
a
2
O
2
都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
B [A项,
Na
2
O
2
久置于空气中变成Na
2
CO
3
;C项,Na
2
O
2
漂白的物质不恢复原色;D项,Na
2
O
2
不是碱性氧化物。]
3.如右图装置,试管中盛有水,气球a中盛有干燥的N
a
2
O
2
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Na
2
O
2
抖落到试管b的水中,将发现的
现象是( )
- 8 -
A.U形管内红水褪色
C.气球a被吹大
B.试管内溶液变红
D.U形管水位:d<c
C [
由于发生反应:2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH
+O
2
↑,产生O
2
使气球膨胀,该反应放出大量
热量,使广口瓶中
的空气受热膨胀而出现U形管中的水位:d>c。]
4.A、B、C、D、F五种物质的焰色反应均为
黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此
外B还生成一种可燃性气体。而C、D还生成一种无色无
味气体H,该气体能使澄清石灰水变
浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色无
味气体。请回答下列问题:
(1)写出A、C、F的化学式:
A________;C________;F________。
(2)写出F和H反应的化学方程式:___________________。
(3)写出下列反应的离子方程式:
①D+盐酸_____________________________________;
②B+水_____________________________________。
[解析] 根据题意可推知:A为NaOH,B为Na,C为Na
2
CO
3<
br>,D为NaHCO
3
,E为NaCl,F
为Na
2
O
2
,H为CO
2
。
[答案] (1)NaOH
Na
2
CO
3
Na
2
O
2
(
2)2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2CO
3
+O
2
(3)①HCO
3
+H===H
2
O+CO
2
↑
②2Na+2H
2
O===2Na+2OH+H
2
↑
+-
-+
- 9 -