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1、
第二課時 鈉的幾種化合物
[明確學習目標] 1.了解Na2O、Na2O2的性質(zhì)和用途。2.掌握Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)和用途。3.了解焰色試驗的應用及實驗操作。
學生自主學習
氧化鈉和過氧化鈉
1.氧化鈉的性質(zhì)
2.過氧化鈉
(1)Na2O2與水反應的實驗探究
(2)Na2O2的性質(zhì)
(3)Na2O2的用途:漂白劑、供氧劑。
碳酸鈉和碳酸氫鈉
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉物理性質(zhì)的比較
(1)化學式、色態(tài)及俗稱
名稱
碳酸鈉
碳酸氫鈉
化學式
Na2CO3
NaHCO3
色態(tài)
白色粉末
細小白色晶
2、體
俗稱
純堿、蘇打
小蘇打
(2)碳酸鈉、碳酸氫鈉水溶性探究
①碳酸鈉易與水結(jié)合形成晶體,并放出熱量。
②水溶性:碳酸鈉與碳酸氫鈉均能溶于水,但碳酸鈉的溶解度遠大于碳酸氫鈉。
③水溶液酸堿性:Na2CO3、NaHCO3水溶液均呈堿性。
2.碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
(1)如圖所示實驗為“套管實驗”,小試管內(nèi)塞有沾有白色無水硫酸銅粉末的棉花球。
點燃酒精燈加熱,能觀察到的實驗現(xiàn)象是小試管中棉花球變藍色,B燒杯中澄清石灰水變渾濁,A中有少量氣泡冒出,澄清石灰水不變渾濁。
(2)實驗結(jié)論:Na2CO3受熱不分解;NaHCO3受熱易分解,生成物中含有CO2和H2O。由
3、此可知,Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3強。NaHCO3受熱分解的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
焰色試驗
1.定義
根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色,可以判斷試樣所含的金屬元素,化學上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。
2.操作
3.幾種金屬元素的焰色
鈉:黃色,鉀:紫色(觀察時要透過藍色鈷玻璃)。
4.應用
(1)用于金屬單質(zhì)或其離子的鑒別。
(2)制造節(jié)日煙花。
1.Na2O與Na2O2都能與水反應生成NaOH,所以Na2O與Na2O2都是堿性氧化物,你同意這種觀點嗎?
提示:不同意,Na2O2不是堿性氧化物,堿性氧化物指與酸反應只生
4、成鹽和水的氧化物,Na2O2與鹽酸反應時不僅生成NaCl和水,還有氧氣生成,故不屬于堿性氧化物。
2.如何除去Na2CO3固體中的少量NaHCO3?怎樣除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3?
提示:用加熱法可除去Na2CO3固體中的少量NaHCO3,反應方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。向NaHCO3溶液中通入CO2,可除去少量Na2CO3,反應方程式為Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
3.如何除去CO2氣體中的雜質(zhì)HCl氣體?
提示:把混有雜質(zhì)HCl的CO2氣體通過盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶。
4.焰色反應是化學變化嗎?
提示:否,
5、是物理變化。
課堂互動探究
知識點一 氧化鈉和過氧化鈉
氧化鈉與過氧化鈉的比較
1 氧化鈉與過氧化鈉的相同點是( )
A.均是淡黃色固體
B.均是堿性氧化物
C.均能與水反應生成堿
D.均能與二氧化碳反應放出氧氣
[批注點撥]
[解析] 氧化鈉為白色固體,過氧化鈉為淡黃色固體,A錯誤;過氧化鈉屬于過氧化物,不屬于堿性氧化物,B錯誤;氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉,無氧氣生成,D錯誤。
[答案] C
[練1] 下列關(guān)于過氧化鈉的敘述正確的是( )
A.過氧化鈉能與酸反應生成鹽和水,所以過氧化鈉是堿性氧化物
B.過氧化鈉能與水反應,所
6、以過氧化鈉可以作很多氣體的干燥劑
C.過氧化鈉與水反應時,過氧化鈉是氧化劑,水是還原劑
D.過氧化鈉與二氧化碳反應時,過氧化鈉既是氧化劑又是還原劑
答案 D
解析 產(chǎn)物中還有O2生成,故Na2O2不是堿性氧化物,A錯誤;Na2O2與H2O反應產(chǎn)生O2,故Na2O2不能作干燥劑,B錯誤;Na2O2與水、CO2的反應中,Na2O2既是氧化劑又是還原劑,C錯誤,D正確。
方法規(guī)律 (1)Na2O2與硫酸反應除生成Na2SO4和水外還生成O2,所以Na2O2不是堿性氧化物。
(2)Na2O2與H2O(或CO2)反應時,過氧化鈉中的一個負一價氧原子得到另一個負一價氧原子的電子,因此每生成1個
7、O2轉(zhuǎn)移2個電子,所以,Na2O2既是氧化劑,又是還原劑,而H2O(或CO2)既不是氧化劑,又不是還原劑。
[練2] 過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,能與水反應。常用在呼吸面具和潛水艇里作為氧氣的來源,還可用作熔礦劑,使某些不溶于酸的礦物分解。用脫脂棉包住約0.2 g過氧化鈉粉末,置于石棉網(wǎng)上,往脫脂棉上滴水,可觀察到脫脂棉劇烈燃燒起來。
回答:(1)由實驗現(xiàn)象所得的有關(guān)過氧化鈉與水反應的結(jié)論是:
a.有氧氣生成;
b.________。
(2)某研究性學習小組擬用如圖所示裝置進行實驗,以證明上述結(jié)論。
①用以驗證結(jié)論a的實驗方法是___________________
8、_________________。
②用以驗證結(jié)論b的實驗方法是________________________________。
答案 (1)反應放熱
(2)①將帶火星的木條靠近p處,木條復燃,證明有氧氣生成 ②將q連導管后插入水中,有氣泡冒出,證明反應放熱
解析
知識點二 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)探究
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸的反應
(1)按圖中要求完成實驗:在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸,將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。觀察到的實驗現(xiàn)象是①兩個氣球體積均
9、膨脹;②NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。
(2)實驗結(jié)論:NaHCO3與鹽酸反應比等質(zhì)量Na2CO3與鹽酸反應產(chǎn)生氣體多且更加劇烈。
(3)碳酸鈉與鹽酸反應的化學方程式是Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O,離子方程式是CO+2H+===CO2↑+H2O;碳酸氫鈉與鹽酸反應的化學方程式是NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,離子方程式是HCO+H+===CO2↑+H2O。
2.碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別及相互轉(zhuǎn)化
(1)轉(zhuǎn)化
Na2CO3NaHCO3
(2)鑒別
依據(jù)
現(xiàn)象
熱穩(wěn)定性
加熱固體有氣體產(chǎn)生的是
10、NaHCO3,無變化的是Na2CO3
與CaCl2(或BaCl2)溶液反應
有沉淀生成的是Na2CO3溶液,無變化的是NaHCO3溶液
固體與鹽酸反應的劇烈程度
反應劇烈的是NaHCO3,相對緩慢的是Na2CO3
溶液中逐滴加入鹽酸時的現(xiàn)象
逐滴加入鹽酸時,立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3,開始不產(chǎn)生氣體,滴加一會才產(chǎn)生氣體的是Na2CO3
加酚酞
溶液變紅的是Na2CO3,淺紅的是NaHCO3
2 有關(guān)純堿和小蘇打的敘述正確的是( )
A.等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量稀鹽酸反應,NaHCO3產(chǎn)生的CO2多
B.等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別
11、與足量的同種鹽酸反應,NaHCO3消耗的鹽酸多
C.向NaHCO3溶液中滴入澄清石灰水無沉淀產(chǎn)生,而Na2CO3溶液中加入澄清石灰水出現(xiàn)白色沉淀
D.Na2CO3和NaHCO3都既能與酸反應,又能與氫氧化鈉反應
[批注點撥]
[解析] Na2CO3、NaHCO3分別與HCl反應,有關(guān)物質(zhì)的質(zhì)量關(guān)系是:
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
106 g 73 g 44 g
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
84 g 36.5 g 44 g
顯然,等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與鹽酸反應,NaHCO3產(chǎn)生二氧化碳多,Na
12、2CO3消耗鹽酸多,故A正確,B不正確;向NaHCO3溶液中滴加Ca(OH)2有如下反應:HCO+OH-===CO+H2O,CO+Ca2+===CaCO3↓,C選項不正確;Na2CO3溶液不能與NaOH反應,D選項不正確。
[答案] A
[練3] 關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法不正確的是( )
A.熱穩(wěn)定性:NaHCO3
13、時可分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,A正確;相同條件下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,B正確;NaHCO3與鹽酸的反應速率比Na2CO3與鹽酸的反應速率快,C錯誤;當Na2CO3、NaHCO3質(zhì)量相同時,二者與足量鹽酸反應,產(chǎn)生的CO2質(zhì)量不同,D正確。
[練4] 有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判斷正確的是( )
方案
操作
判斷
A
分別加入澄清石灰水
產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3
B
分別加入到等濃度的稀鹽酸中
反應較劇烈者為Na2CO3
C
分別加入CaCl2溶液
產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3
D
14、
逐滴加入等濃度的鹽酸
立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3
答案 C
解析 A項,選項中發(fā)生的反應分別為Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,兩者現(xiàn)象相同(產(chǎn)生白色沉淀),錯誤;B項,滴加到等濃度的稀鹽酸中NaHCO3溶液反應更劇烈,錯誤;C項,Na2CO3與CaCl2發(fā)生反應:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,產(chǎn)生白色沉淀,NaHCO3與CaCl2不反應,正確;D項,逐滴加入鹽酸時,NaHCO3立即產(chǎn)生氣泡,Na2CO3開始無氣泡產(chǎn)生,過一會兒才產(chǎn)生氣泡,錯誤。
方法規(guī)
15、律 Na2CO3溶液與鹽酸互滴時反應現(xiàn)象的不同點
(1)向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量)
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
現(xiàn)象:立即產(chǎn)生大量的氣泡。
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足)
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
現(xiàn)象:剛開始無氣泡產(chǎn)生,鹽酸滴加到一定量后,有氣泡產(chǎn)生。
結(jié)論:不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象,這也是鑒別Na2CO3溶液和鹽酸的一種方法。
本課歸納總結(jié)
1.Na2O2為淡黃色固體,能與CO2、H2O反應放出O2
16、,可作供氧劑。反應方程式為2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
2.Na2CO3俗名純堿、蘇打,NaHCO3俗名小蘇打,二者水溶液均呈堿性,均能與酸反應。
3.Na2CO3與NaHCO3可相互轉(zhuǎn)化
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
4.焰色反應中鈉呈黃色,鉀的焰色透過藍色鈷玻璃觀察顯紫色。
學習效果檢測
1.下表為某輕質(zhì)純堿產(chǎn)品說明書:
其中有錯誤的一項是( )
A.化學名 B.性狀 C.化學式 D.用途
答案 B
解析 純堿溶于
17、水后其水溶液呈弱堿性,B項錯誤。
2.下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述正確的是( )
A.Na2O比Na2O2穩(wěn)定
B.均可與CO2、H2O反應產(chǎn)生氧氣
C.所含氧元素的化合價均為-2
D.陰陽離子的個數(shù)比均為1∶2
答案 D
解析 Na2O能被O2氧化為Na2O2,Na2O2比Na2O穩(wěn)定,A錯誤;Na2O與CO2、H2O反應不產(chǎn)生氧氣,B錯誤;Na2O2中氧元素為-1價,C錯誤;Na2O中陰陽離子分別為O2-、Na+,Na2O2中陰陽離子分別為O、Na+,個數(shù)比均為1∶2,D正確。
3.觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學將一小塊金屬鈉露置于空氣中,觀察到下列現(xiàn)象:
18、
銀白色變暗變白色出現(xiàn)液滴白色固體。
下列說法正確的是( )
A.銀白色變暗是因為生成了過氧化鈉
B.出現(xiàn)液滴是因為NaOH具有吸濕性
C.過程④只發(fā)生了物理變化
D.最后得到的白色固體是NaOH
答案 B
解析 A項,鈉與O2在常溫下生成Na2O;C項,過程④發(fā)生的反應為2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;D項,最后得到的白色固體為Na2CO3。
4.下列關(guān)于Na2O和Na2O2的敘述中正確的是( )
A.都是白色固體
B.都是堿性氧化物
C.都能和二氧化碳反應生成純堿
D.都是強氧化劑
答案 C
解析 Na2O2為淡黃色固體,Na2O為白色固體,
19、A錯誤;因為堿性氧化物與酸反應只生成鹽和水,而Na2O2與酸反應除生成鹽和水還生成氧氣,故Na2O2不屬于堿性氧化物,B錯誤;Na2O2是強氧化劑,而Na2O的氧化性很弱,在溶液中進行的反應中Na2O不表現(xiàn)氧化性,D錯誤。
5.下列各組中的兩種物質(zhì)作用時,反應條件或反應物用量的改變,對生成物沒有影響的是( )
A.Na2O2和H2O B.Na和O2
C.Ca(OH)2和CO2 D.C和O2
答案 A
解析 A項中無論反應條件或反應物用量怎么改變,只發(fā)生反應:2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;B項中鈉與O2反應由于條件的不同可生成Na2O或Na2O2;C項中,少
20、量的CO2與Ca(OH)2溶液反應會生成CaCO3,CO2足量時會生成Ca(HCO3)2;D項中C與少量O2反應生成CO,O2足量時則會反應生成CO2。
6.胃酸的主要成分是鹽酸,在醫(yī)療上,用以治療胃酸過多的一種藥劑是( )
A.小蘇打 B.純堿 C.燒堿 D.石膏
答案 A
解析 能與鹽酸反應且生成物無酸性、同時又不能對人體有強烈刺激的物質(zhì)是符合本題要求的答案。
7.欲除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì),請?zhí)顚懰梅椒胺磻幕瘜W方程式。
欲除去的少量雜質(zhì)
方法
反應的化學
方程式
(1)Na2CO3固體中的NaHCO3
(2)NaCl溶液中的Na2CO3
(3)NaOH溶液中的Na2CO3
答案 (1)加熱 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)加入適量的鹽酸至無氣體放出
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
(3)加入適量的石灰水后過濾
Ca(OH)2+Na2CO3===2NaOH+CaCO3↓
解析 (1)將固體混合物加熱,即可將Na2CO3固體中的NaHCO3除去。
(2)除雜原則是不增加新的雜質(zhì),所以要除去NaCl溶液中的Na2CO3應用HCl來除去。
(3)將混合液加入適量的石灰水,過濾即可除去雜質(zhì)。