新课标同步导学高一化学课件：第三章 金属及其化合物 第二节 几种重要的金属化合物 第1课时 钠的重要化合物 60页

第二节　几种重要的金属化合物 第 1 课时　钠的重要化合物 我们在化学课和日常生活中接触过很多含钠的化合物，如 NaCl 、 NaOH 、 Na 2 O 以及家里的厨房中使用的纯碱和小苏打等。你知道它们有哪些性质和用途吗？ 1 ．了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。 2 ．了解碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质和用途。 3 ．了解焰色反应的概念及操作。 氧化钠和过氧化钠 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 ______ _______ 色态 白色固体 淡黄色固体 氧的价态 ____ ____ Na 2 O － 2 Na 2 O 2 － 1 与 H 2 O 反应 Na 2 O ＋ H 2 O===2NaOH ________________ __________________ 与 CO 2 反应 Na 2 O ＋ CO 2 ===Na 2 CO 3 _________________ _______________ 稳定性 _________ _______ 用途 _______________________ 保存 隔绝空气、密封保存 隔绝空气、密封保存、远离易燃物 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O ===4NaOH ＋ O 2 ↑ 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 === 2Na 2 CO 3 ＋ O 2 较不稳定 较稳定 氧化剂、供氧剂、漂白剂 　 Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应的有关量的关系 (1) 物质的量的关系 无论是 CO 2 或 H 2 O(g) 的单一物质还是二者的混合物，通过足量的 Na 2 O 2 时， CO 2 或 H 2 O(g) 与放出 O 2 的物质的量之比均为 2 ∶ 1 ，即气体减小的体积等于生成 O 2 的体积。 (2) 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 3 、 Na 2 O 2 ＋ H 2 ===2NaOH( 实际上两反应不能发生 ) 。 (3) 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，解决问题时可视作 Na 2 O 2 先与 CO 2 反应，待 CO 2 反应完成后， Na 2 O 2 再与 H 2 O 发生反应 ( 实际情况复杂得多 ) 。 (4) 电子转移关系 不论是与 CO 2 还是与 H 2 O 反应， CO 2 与 H 2 O 均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是 Na 2 O 2 自身发生的氧化还原反应，所以每有 1 mol O 2 生成时，转移的电子均为 2 mol 。 1 ．下列关于 Na 2 O 、 Na 2 O 2 的比较，正确的是 ( 　　 ) A ． Na 2 O 2 、 Na 2 O 都是钠的氧化物，都是碱性氧化物 B ． Na 2 O 2 、 Na 2 O 都是可溶于水 ( 或能与水反应 ) 的白色固体 C ． Na 2 O 2 在和 CO 2 的反应中，既是氧化剂，又是还原剂 D ． Na 2 O 2 与水反应时， 1 mol Na 2 O 2 转移 2 mol 电子 解析： A 项， Na 2 O 2 与水反应除了生成 NaOH 外 , 还有 O 2 生成，所以 Na 2 O 2 只是 Na 的氧化物，但不是碱性氧化物； B 项， Na 2 O 2 是淡黄色固体； C 项 ,Na 2 O 2 与 CO 2 反应时电子转移关系： 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 得到 2 × e － ＋ O 2 失去 2 × e － ， Na 2 O 2 中－ 1 价的 O 变成了－ 2 价的 O 和零价的 O ； D 项， Na 2 O 2 与 H 2 O 反应时， Na 2 O 2 中－ 1 价的 O 变成了－ 2 价的 O 和零价的 O ，故 1 mol Na 2 O 2 转移 1 mol 电子。 答案： 　 C 碳酸钠和碳酸氢钠 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 ________ __________ 色态 ___ 色粉末 细小 ___ 色晶体 俗名 __________ _______ 溶解性 水中 _____ 水中 _____ ，但比 Na 2 CO 3 溶解度小 Na 2 CO 3 NaHCO 3 白 白 纯碱、苏打 小苏打 易溶 易溶 与足量盐酸反应 产生气体速率 ___ 快 原理 _______________________________________ __________ _________________________ 与 CO 2 反应 Na 2 CO 3 ＋ CO 2 ＋ H 2 O===2NaHCO 3 不反应 Na 2 CO 3 ＋ 2HCl ===2NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ NaHCO 3 ＋ HCl===NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 慢 与 NaOH 溶液反应 ( 离子方程式 ) 不反应 _______________ __________ 受热分解 ( 化学方程式 ) 不分解 ________________ ______________ 水溶液 酸碱性 ___ 性 ___ 性 HCO ＋ OH － === CO ＋ H 2 O 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 碱 碱 　 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的鉴别、除杂与转化 1 ． 鉴别 依据 方法 热稳定性 加热有气体产生的是 NaHCO 3 ，无变化的是 Na 2 CO 3 与 CaCl 2 (BaCl 2 ) 的反应 有沉淀生成的是 Na 2 CO 3 ，无变化的是 NaHCO 3 固体与盐酸反应的剧烈程度 生成气体剧烈的是 NaHCO 3 相对不剧烈的是 Na 2 CO 3 溶液中逐滴加入盐酸时的现象 逐滴加入盐酸立即产生气体的是 NaHCO 3 ，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是 Na 2 CO 3 2. 除杂 ( 括号内为杂质 ) 混合物 除杂方法及试剂 Na 2 CO 3 固体 (NaHCO 3 ) 加热 NaHCO 3 溶液 (Na 2 CO 3 ) 通入足量 CO 2 气体 3. 转化 2 ．下列说法不正确的是 ( 　　 ) A ． Na 2 CO 3 比 NaHCO 3 溶解度大 B ． Na 2 CO 3 比 NaHCO 3 稳定 C ． Na 2 CO 3 比 NaHCO 3 都能跟石灰水反应得到白色沉淀 D ．物质的量相等的 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 分别与足量盐酸反应，得到的 CO 2 物质的量比为 2 ∶ 1 解析： 　 根据碳原子守恒，等物质的量的 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 与足量盐酸反应生成 CO 2 的物质的量比为 1 ∶ 1 。 答案： 　 D 1 ． 定义 很多 ____________________ 在灼烧时都会使火 焰呈现特殊的颜色。 焰色反应 金属或它们的化合物 2 ． 操作 3 ． 几种金属的焰色 钠： ___ 色，钾： ___ 色 ( 观察时要透过 ___________) 黄 紫 蓝色钴玻璃 　 焰色反应及实验操作 1 ． 焰色反应的含义 多种金属及其化合物在灼烧时使火焰呈现特殊的颜色，这种现象在化学上叫焰色反应。 常见金属或金属化合物焰色反应的颜色如下： 金属或金属离子 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色反应的颜色 紫红色 黄色 紫色 ( 透过蓝色钴玻璃 ) 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 2. 焰色反应的操作方法 若以铂丝作为灼烧物质的载体，操作方法如下。 ①洗 —— 用稀盐酸刷洗铂丝。目的是使铂丝上的高沸点杂质转化为沸点相对较低的氯化物。 ②烧 —— 将用盐酸洗涤过的铂丝在火焰上灼烧。目的是除去铂丝上的杂质。注意： a. 所用的火焰是无色或浅色的； b. 要一直烧至火焰恢复到原来的无色或浅色为止。 ③蘸 —— 用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质。 ④烧 —— 将沾在铂丝上的物质在火焰上灼烧。 [ 温馨提示 ] 　 (1) 在观察钾的焰色反应的焰色时，要透过蓝色的钴玻璃片观察，其主要原因是钾及钾的化合物中可能混有钠元素，钠的黄色火焰能掩盖钾的紫色火焰，而蓝色钴玻璃能滤去黄色的光，这样可以避免钾或钾的化合物中混有钠元素所造成的干扰。 (2) ①焰色反应的元素对象是金属元素，物质对象是单质或化合物； ②焰色反应并不是化学反应，但钠、钾等金属单质在燃烧过程中既有化学反应又有焰色反应； ③不是所有金属元素都能发生焰色反应； ④焰色反应常用于对金属元素 ( 主要是钠和钾 ) 进行鉴别或鉴定。 3 ．鉴别下列物质只能采用焰色反应的是 ( 　 ) A ． KClO 3 、 NaCl 　 B ． KCl 、 Na 2 CO 3 C ． NaCl 、 MgCl 2 D ． NaCl 、 KCl 答案： 　 D 下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是 ( 　　 ) A ．过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同 B ．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应 C ．过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成 D ．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物 Na 2 O 与 Na 2 O 2 的性质 解析： 　 Na 2 O 2 和 Na 2 O 都能与 H 2 O 和 CO 2 反应，共同的产物分别是 NaOH 、 Na 2 CO 3 ，不同之处是 Na 2 O 2 与 H 2 O 和 CO 2 的产物中还有 O 2 。 A 项，二者长期置于空气中，都最终生成 Na 2 CO 3 ， A 项正确； B 项， Na 2 O 2 与 H 2 O 或 CO 2 的反应不是化合反应； C 项， Na 2 O 2 和 Na 2 O 与水反应都有 NaOH 生成，正确； D 项， Na 2 O 2 是强氧化剂， Na 2 O 没有强氧化性，属于碱性氧化物，正确。 答案： 　 B [ 思考感悟 ] 　过氧化钠性质的特殊性 (1) 在氧化钠中含有 Na ＋ 和 O 2 － ，在过氧化钠中含有 Na ＋ 和 O ，所以二者中阳离子和阴离子的个数比都是 2 ∶ 1 。 (2) 过氧化钠和其他物质反应时不一定有氧气产生，如具有强还原性的 SO 2 ，能被 Na 2 O 2 氧化成 Na 2 SO 4 ： SO 2 ＋ Na 2 O 2 ===Na 2 SO 4 。 (3) 过氧化钠虽然能够和盐酸反应生成盐和水，但同时还有氧气产生，所以它不属于碱性氧化物。 1 ．经测定某固体混合物中，只含钠和氧两种元素，将其放入足量水中，可产生两种气体，则该混合物 ( 　　 ) A ．一定没有钠单质 B ．一定有氧化钠 C ．含有两种或两种以上物质 D ．只含有两种物质 解析： 　 固体物质只含钠和氧两种元素，与水反应产生两种气体，两种气体分别为 H 2 和 O 2 。固体物质中一定有钠和过氧化钠，可能有 Na 2 O ，也可能没有 Na 2 O 。 答案： 　 C 有两个无标签的试剂瓶，分别装有 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 固体，有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法，其中不可行的是 ( 　　 ) A ．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水 B ．分别将它们配制成溶液，再逐滴加入等浓度的稀盐酸 C ．分别将它们配制成溶液，再加入 CaCl 2 溶液 D ．分别加热，再用石灰水检验是否有 CO 2 产生 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 性质比较 解析： 　 A 项中发生的反应分别为： Na 2 CO 3 ＋ Ca(OH) 2 ===CaCO 3 ↓ ＋ 2NaOH,2NaHCO 3 ＋ Ca(OH) 2 ===CaCO 3 ↓ ＋ Na 2 CO 3 ＋ 2H 2 O ，两者现象相同 ( 产生白色沉淀 ) ； B 项 Na 2 CO 3 溶液中滴加盐酸，开始无现象，后来产生气体，而 NaHCO 3 溶液中一滴入盐酸立即产生气体，现象不同； 答案： 　 A 2 ．除去 NaHCO 3 溶液中混有的少量 Na 2 CO 3 可采取的方法是 ( 　　 ) A ．通入二氧化碳气体 B ．加入氢氧化钡溶液 C ．加入澄清石灰水 D ．加入稀盐酸 解析： 　除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质、保留非杂质成分。溶液中可用这样的方法： Na 2 CO 3 ＋ CO 2 ＋ H 2 O===2NaHCO 3 。 答案： 　 A 热点实验　物质稳定性实验探究 [ 探究举例 ] 　“套管实验”是将一支较小的玻璃仪器装入另一玻璃仪器中，经组装来完成原来需要两只或更多普通玻璃仪器进行的实验。因其具有许多优点，近年被广泛开发并应用于化学实验中。请观察下列实验装置，分析实验原理，并回答下列问题： (1) 从点燃酒精灯开始，试管及烧杯 A 、 B 中能观察到的现象有 ____________________________ 。 (2) 整个实验结束时，在操作上需要特别注意的问题是 ____________________________ 。 (3) 通过该实验可以得出的结论是 ( 结合化学方程式来说明 ) ____________________________ 。 解析： (1) 气体受热膨胀，所以一开始加热， A 、 B 烧杯中均有气泡逸出，加热一段时间后可看到小试管内有水珠，说明 NaHCO 3 分解，同时烧杯 B 溶液变浑浊，而烧杯 A 中无明显变化。 (2) 当实验结束时应先将导管从澄清石灰水中取出，防止倒吸。 (3) 从图示可以看出 NaHCO 3 受热分解了，而 Na 2 CO 3 受热没有分解，说明 Na 2 CO 3 比 NaHCO 3 稳定。 1 ．北京奥运会开幕式向全世界兑现了“科技奥运”的承诺，其中焰火打出的五环标志如图所示。下列有关说法正确的是 ( 　　 ) A ．焰火是碱金属等发生燃烧的现象 B ．焰火是碱金属等发生焰色反应 C ．焰火的火树银花的效果是金属单质在空气中燃烧产生的 D ．某样品的焰色反应呈黄色，说明它只含钠元素，不含其他金属元素 解析： 　北京奥运会开幕式上的焰火是碱金属等发生焰色反应形成的，它不属于化学变化。钠的焰色会掩盖钾的焰色，所以，某样品的焰色呈黄色，说明它一定含有钠元素，可能还含有钾元素等。 答案： 　 B 2 ．钠在空气中燃烧的有关叙述正确的是 ( 　　 ) A ．钠在空气中燃烧时火焰呈淡蓝色 B ．钠在空气中燃烧时生成的是白色的氧化钠 C ．钠在空气中燃烧时生成的是淡黄色的过氧化钠 D ．钠在燃烧时生成的过氧化钠中氧元素的化合价为－ 2 价 解析： 　钠在空气中燃烧生成的是淡黄色的过氧化钠，由于钠的焰色反应呈黄色，所以燃烧时火焰呈黄色。 答案： 　 C 3 ．关于 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 性质的说法不正确的是 ( 　　 ) A ．热稳定性： NaHCO 3