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- 2021-07-06 发布
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第
2
节
几种重要的金属化合物
一
.
钠的重要化合物
(1)
氧化钠与过氧化钠
Na
2
O+H
2
O==2NaOH
想一想
:
那么
过氧化钠
呢
?
过氧化钠的性质:
2Na
2
O
2
+2 H
2
O == 4NaOH + O
2
2Na
2
O
2
+ 2CO
2
== 2Na
2
CO
3
+ O
2
因此过氧化钠可以做
供氧剂
,用于呼吸面具和潜水艇中作为氧气来源。
附表
1
:氧化钠与过氧化钠的比较
Na
2
O
Na
2
O
2
颜色状态
氧元素价态
生成条件
稳定性
与水反应
与
CO
2
反应
特性
—
用途
—
白色固体 淡黄色固体
-2
价
-1
价
常温 点燃、加热
不稳定 稳定
Na
2
O+H
2
O=2NaOH
Na
2
O+CO
2
=Na
2
CO
3
强氧化性、漂白性
供氧剂、漂白剂
2Na
2
O
2
+2H
2
O=4NaOH+O
2
↑
2Na
2
O
2
+2CO
2
=2Na
2
CO
3
+O
2
1.
碳酸钠和碳酸氢钠
[
(
1
)溶解性探究
]
步骤
Na
2
CO
3
NaHCO
3
1
2
3
初步
结论
白色粉末,加水后结块变成晶体,放热明显。
细小
的白色晶体,加水部分溶解,放热不明显。
部分
溶解
振荡时间长可溶解
溶液呈红色
溶液呈
浅
红色
加水先变成含结晶水的晶体,溶解度较大,碱性较强。
加水部分溶解 ,
溶解度比
Na
2
CO
3
小,碱性比
Na
2
CO
3
弱。
现象
发生反应的化学方程式
结论
碳酸钠
碳酸氢钠
石灰水不变浑浊
稳定、受热不分解
不稳定
受热易分解
石灰水变浑浊
2NaHCO
3
==Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑
∆
(
2
)
Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
的热稳定性
实验探究
例题
加热
2.74gNa
2
CO
3
和
NaHCO
3
的混合物至质量不再变化,剩余固体质量为
2.12g
。则混合物中
Na
2
CO
3
的质量分数是
( )
A.61.31% B.38.69%
C.59.05% D.38.95%
B
解
:
设碳酸氢钠的质量为
x,
2NaHCO
3
==Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑ △m
2mol 1mol 1mol
168g/62g==x/0.62g
x=1.68g
W=(2.74-1.68)g/2.74g×100%
=38.69%
2×84g 18g 44g
62g
x
(2.74-2.12)g
Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
性质比较
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
色态
溶解性
热稳定性
∆
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末
Na
2
CO
3
•XH
2
O
为晶体
细小白色晶体
可溶于水
溶 解度小于碳酸钠
稳定,受热难分解
2 NaHCO
3
== Na
2
CO
3
+
H
2
O+CO
2
↑
易溶于水
不稳定,受热易分解
与酸反应
与碱反应
与某些盐反应
Na
2
CO
3
+2HCl=
2NaCl+H
2
O+CO
2
↑
CO
3
2-
+2H
+
=
H
2
O+CO
2
↑
NaHCO
3
+HCl=
NaCl+H
2
O+CO
2
↑
(快)
HCO
3
-
+H
+
=H
2
O+CO
2
↑
Na
2
CO
3
+Ca(OH)
2
=
CaCO
3
↓
+2NaOH
Na
2
CO
3
+NaOH
不反应
2NaHCO
3
+Ca(OH)
2
=
CaCO
3
↓
+Na
2
CO
3
+2 H
2
O
NaHCO
3
+NaOH=
Na
2
CO
3
+H
2
O
Na
2
CO
3
+CaCl
2
=
CaCO
3
↓
+ 2NaCl
Na
2
CO
3
+BaCl
2
=
BaCO
3
↓
+ 2NaCl
不反应
Na
2
CO
3
NaHCO
3
CO
2
+H
2
O
或少量
H
+
固(
∆
)、溶液(加
NaOH
)
怎样鉴别
碳酸钠
和
碳酸氢钠
⑴
加热固体。产生能使
石灰水变浑浊的
无色气体
的是碳酸氢钠。
2NaHCO
3
= Na
2
CO
3
+ H
2
O + CO
2
△
⑶
在固体中加入相同浓度的盐酸,反应剧烈的 是碳酸氢钠。
Na
2
CO
3
+ CaCl
2
= 2NaCl + CaCO
3
⑵
溶解,加入氯化钙溶液,产生沉淀的是碳酸钠。
二、焰色反应
焰色反应
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
。此过程属
物理变化
。
通过焰色反应可以检验某些
金属元素
的存在,可以利用金属元素的焰色反应制成
节日的烟花
。
常见金属元素
焰色反应的颜色
:
钠
(Na):
黄色 钾
(K):
紫色
操作步骤:
铂丝或铁丝在火焰上灼烧至与火焰颜色相同→蘸取样品→在外焰上灼烧观察现象→盐酸洗净→重复第一步
助记词
钠黄钾紫钙砖红
锶洋红、钡黄绿
铜绿铷紫锂紫红
焰色反应:
⑴焰色反应为物理变化过程。
⑵焰色现象与
金属元素
的存在有关,与物质组成无关。如:钠元素的焰色为黄色,包括钠单质以及钠的所有化合物。
⑶
K
的焰色要通过蓝色钴玻璃片看,目的是滤去黄色的光。
Na
Na
2
O
NaOH
Na
2
O
2
Ca(OH)
2
少量
CO
2
Na
2
CO
3
NaHCO
3
NaCl
O
2
H
2
O
点燃
O
2
Cl
2(
点燃
)
CO
2
CO
2
NaOH
或加热
过量
CO
2
HCl
HCl
例:在一定温度下,向饱和的烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列说法正确的是
( )
A
.溶液中
Na
+
浓度增大,有
O
2
放出
B
.溶液的
OH
-
浓度不变,有
H
2
放出
C
.溶液中
Na
+
数目减小,有
O
2
放出
D
.溶液的
OH
-
浓度增大,有
O
2
放出
解释:注意题中“饱和”、“过氧化钠”、“原温度”等关键条件。
答案:
C
。
请你思考
往饱和的碳酸钠溶液中通入过量的二氧化碳,有何现象?为什么?
Na
2
CO
3
+ H
2
O + CO
2
= 2NaHCO
3
反应后,溶质质量增大,
现象:溶液变浑浊,静置后析出白色晶体!
溶质的溶解度减小。
水的质量减小,
练习
碳酸氢钠
既能与
强酸
溶液反应,又能与
强碱
溶液反应。 请写出有关反应的离子方
程式。
HCO
3
-
+ H
+
= H
2
O + CO
2
HCO
3
-
+ OH
-
= H
2
O + CO
3
2-
[
例
2]
今向
100g 8%
的
NaOH
溶液中通入
CO
2
,生成的盐
的质量为
13.7g
时,通入了多少克的
CO
2
?
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O
80g
106g
40g
84g
∵ 16.8g > 13.7g > 10.6g
首先要分析产物是
Na
2
CO
3
,还是
NaHCO
3
,
还是两者的混和物
NaOH + CO
2
= NaHCO
3
8g
A = 10.6g
8g
B = 16.8g
∴
生成的盐是
Na
2
CO
3
和
NaHCO
3
的混和物
[
例
2]
今向
100g 8%
的
NaOH
溶液中通入
CO
2
,生成的盐
的质量为
13.7g
时,通入了多少克的
CO
2
?
2NaOH + CO
2
= Na
2
CO
3
+ H
2
O
2X
X
Y
(2X+Y)(40) = 8
设与
NaOH
反应的
CO
2
物质的量为
X,
与
NaHCO
3
反应的
CO
2
的物质的量为
Y
NaOH + CO
2
= NaHCO
3
CO
2
质量
= (0.05+0.1)(44g/mol) = 6.6g
X
Y
Y
106X + 84Y = 13.7
解得
X = 0.05mol Y = 0.1 mol
答:应通入
6.6g CO
2