《2018版高中化學 第三章 金屬及其化合物 第2節(jié) 幾種重要的金屬化合物 課時1 鈉的重要化合物學案 新人教版必修1.doc》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2018版高中化學 第三章 金屬及其化合物 第2節(jié) 幾種重要的金屬化合物 課時1 鈉的重要化合物學案 新人教版必修1.doc（9頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

課時1　鈉的重要化合物 1．了解氧化鈉、過氧化鈉的主要性質(zhì)和用途。(重點) 2．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì)和用途。(重點) 3．了解焰色反應的概念及應用。 鈉的氧化物 [基礎初探] 1．氧化鈉 (1)物理性質(zhì) 顏色：白色；狀態(tài)：固體。 (2)化學性質(zhì) 氧化鈉是堿性氧化物，能與水、酸性氧化物、酸等發(fā)生反應。 有關的化學方程式： 2．過氧化鈉 (1)物理性質(zhì) 顏色：淡黃色；狀態(tài)：固體。 (2)化學性質(zhì) ①與水反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 ②與二氧化碳反應的化學方程式為2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。 [探究升華] [思考探究] 探究1　Na2O2與H2O反應的實驗探究 反應的化學方程式為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 探究2　Na2O2與CO2、H2O反應的量的關系： 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 ① 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ ② 問題思考： 反應①和②中Na2O2的作用是作氧化劑和還原劑，生成1 mol O2轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量都是2 mol。 [認知升華] Na2O2與CO2、H2O反應中的關系 反應的化學方程式為 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　 ① 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　 ② (1)物質(zhì)的量的關系 無論是CO2還是H2O，通過足量的Na2O2時，放出O2的物質(zhì)的量與CO2或H2O的物質(zhì)的量之比均為1∶2。 (2)固體質(zhì)量關系 ①2Na2O2 ＋ 2CO2===2Na2CO3＋O2　 Δm(固體) 278 g 2 mol 2106 g 56 g (2 mol CO的質(zhì)量) 即：發(fā)生反應①時，固體增加的質(zhì)量等于與CO2等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量。 ②2Na2O2 ＋ 2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(固體) 278 g 2 mol 440 g 4 g (2 mol H2的質(zhì)量) 即：發(fā)生反應②時，固體增加的質(zhì)量等于與H2O等物質(zhì)的量的H2的質(zhì)量。 (3)電子轉(zhuǎn)移關系 在Na2O2與CO2或H2O的反應中，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，每生成1 mol O2都轉(zhuǎn)移2 mol電子。 [題組沖關] 題組1　鈉的氧化物的性質(zhì)及其應用 1．下列關于氧化鈉和過氧化鈉的敘述中，正確的是(　　) A．都屬于堿性氧化物 B．都能與水發(fā)生化合反應 C．水溶液的成分相同 D．與二氧化碳反應生成不同的鹽 【解析】　Na2O2不屬于堿性氧化物；Na2O2與H2O發(fā)生的反應不屬于化合反應；Na2O、Na2O2與CO2反應均生成Na2CO3這一種鹽。 【答案】　C 2．下列關于Na2O2的敘述中正確的是(　　) A．Na2O2是淡黃色固體，久置于空氣中變成Na2O B．Na2O2與水的反應中，Na2O2只作氧化劑 C．Na2O2屬于堿性氧化物 D．Na2O2與CO2或H2O反應，1 mol Na2O2參加反應，轉(zhuǎn)移1 mol電子 【解析】　Na2O2久置于空氣中變成Na2CO3；Na2O2與水反應時，Na2O2既是氧化劑又是還原劑；Na2O2屬于過氧化物，而不屬于堿性氧化物；Na2O2與CO2反應的電子轉(zhuǎn)移情況為 ，由此可知，D正確。 【答案】　D 題組2　Na2O2與H2O、CO2反應的數(shù)量關系及應用 3．把16 g甲烷(CH4)在64 g氧氣中完全燃燒后的產(chǎn)物通入足量的過氧化鈉后，過氧化鈉增加的質(zhì)量為(　　) A．48 g B．16 g C．80 g D．32 g 【解析】　n(CH4)＝＝1 mol，n(O2)＝＝2 mol，甲烷燃燒發(fā)生反應：CH4＋2O2CO2＋2H2O，可知甲烷和氧氣完全反應，生成1 mol CO2和2 mol H2O，通入過氧化鈉發(fā)生反應：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，對生成物變式：Na2CO3～Na2O2CO，2NaOH～Na2O2H2，可知固體質(zhì)量相當于增加CO和H2的質(zhì)量，由1 mol甲烷可看成n(CO)＝1 mol，n(H2)＝2 mol，總質(zhì)量為28 g＋4 g＝32 g，故過氧化鈉增加的質(zhì)量為32 g。 【答案】　D 4．1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是(　　) A．Na2CO3　　　　　　 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 【解析】　Na2O2與NaHCO3的混合物受熱分解時，首先是NaHCO3分解： 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 產(chǎn)生的CO2與H2O均可與Na2O2反應，由于Na2O2與H2O反應生成NaOH，而NaOH又可與CO2反應生成H2O，故可以認為是CO2先與Na2O2反應，CO2耗盡后H2O才開始反應，而根據(jù)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，生成的1mol CO2恰好與1 mol Na2O2完全反應生成Na2CO3，H2O不會再與Na2O2反應，故最終固體產(chǎn)物只有Na2CO3。 【答案】　A 【題后歸納】　先后順序關系 密閉容器中一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應，可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完全后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(實際情況復雜得多)。 碳酸鈉和碳酸氫鈉 [基礎初探] 1．物理性質(zhì) 名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉 化學式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 色態(tài) 白色粉末 細小白色晶體 溶解性 水中易溶 水中易溶，但比Na2CO3溶解度小 2.化學性質(zhì) (1)熱穩(wěn)定性 ①Na2CO3較穩(wěn)定，受熱難分解，但碳酸鈉晶體(Na2CO3xH2O)易風化。 ②NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，反應的化學方程式為2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (2)與酸(足量鹽酸)反應(寫化學方程式，下同) ①Na2CO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。 ②NaHCO3：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。 (3)與堿(氫氧化鈉)反應 ①Na2CO3與NaOH不反應。 ②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 3．用途 (1)碳酸鈉：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油等方面有廣泛的應用。 (2)碳酸氫鈉：是發(fā)酵粉的主要成分，可以做治療胃酸過多的藥劑。 [探究升華] [思考探究] 碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì) 實驗一、觀察碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性 ①在兩支試管里分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1 g)，觀察二者外觀上的細小差別。分別滴入幾滴水，振蕩試管。 ②繼續(xù)向試管內(nèi)加入10 mL水，用力振蕩。 ③向試管內(nèi)滴入1～2滴酚酞溶液。 實驗二、觀察碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性 如圖所示，分別用Na2CO3和NaHCO3做實驗，觀察現(xiàn)象。這一反應可以用來鑒別Na2CO3和NaHCO3。 鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉 實驗三、觀察碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應 問題思考： (1)Na2CO3與NaHCO3相比，溶解性、熱穩(wěn)定性有何不同？Na2CO3、NaHCO3固體與等濃度等體積足量鹽酸反應時現(xiàn)象有何異同？ 【提示】　(1)Na2CO3與NaHCO3相比，Na2CO3的溶解性、熱穩(wěn)定性均比NaHCO3的強；二者均可以與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，當二者均與等濃度等體積的鹽酸反應時，NaHCO3產(chǎn)生二氧化碳的速率快，反應更劇烈。 (2)能否用石灰水鑒別NaHCO3和Na2CO3溶液？為什么？ 【提示】　否，二者均生成沉淀。 (3)Na2CO3與NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化條件如何？ 【提示】　 [認知升華] 升華1　碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較 (1)兩點相似 ①均能與酸反應生成CO2氣體； ②均能與澄清石灰水反應生成CaCO3白色沉淀。 (2)四點不同 ①在水中的溶解度不同：Na2CO3＞NaHCO3； ②與酸反應的速率不同：NaHCO3＞Na2CO3； ③熱穩(wěn)定性不同：Na2CO3＞NaHCO3； ④與CaCl2溶液反應的現(xiàn)象不同：Na2CO3有白色沉淀生成。 升華2　Na2CO3和NaHCO3的鑒別、除雜質(zhì) (1)碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法 (2)除雜質(zhì) 混合物(括號內(nèi)為雜質(zhì)) 除雜質(zhì)方法及試劑 Na2CO3固體(NaHCO3) 加熱 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2氣體 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量NaOH溶液 [題組沖關] 題組1　Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì) 1．下列說法不正確的是(　　) A．Na2CO3比NaHCO3的溶解度大 B．Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定 C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反應得到白色沉淀 D．物質(zhì)的量相等的Na2CO3和NaHCO3分別與足量鹽酸反應得CO2的物質(zhì)的量之比為2∶1 【解析】　D項中生成的CO2的量相同。 【答案】　D 2．關于Na2CO3和NaHCO3的說法正確的是(　　) A．向兩者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀 B．向兩者的溶液中逐滴加入稀鹽酸，反應現(xiàn)象完全相同 C．Na2CO3和NaHCO3兩物質(zhì)之間可以相互轉(zhuǎn)化 D．向飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體，觀察不到任何實驗現(xiàn)象 【解析】　A項，NaHCO3與BaCl2不反應；B項，Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸開始無氣體，NaHCO3溶液中滴加鹽酸，開始就產(chǎn)生氣體；D項，向飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體，反應生成的NaHCO3會以沉淀的形式析出。原因有三：①生成的NaHCO3相對于Na2CO3來說溶解度更小；②反應后生成的NaHCO3質(zhì)量大于Na2CO3的質(zhì)量(溶質(zhì)質(zhì)量增加)；③反應中要消耗一部分水(溶劑減少)。綜合以上三點，向飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體的化學方程式是Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，因此可觀察到有晶體析出。 【答案】　C 題組2　Na2CO3和NaHCO3的有關鑒別與除雜 3．純堿和小蘇打都是白色晶體，在日常生活中都可以找到。若要在家中將它們區(qū)分開來，下面的方法中可行的是(　　) A．分別放在炒鍋中加熱，觀察是否有殘留物 B．分別用干凈鐵絲蘸取樣品在煤氣爐的火焰上灼燒，觀察火焰顏色 C．將樣品溶解，分別加入澄清石灰水，觀察是否有白色沉淀 D．在水杯中各盛相同質(zhì)量的樣品，分別加入等體積的白醋，觀察反應的劇烈程度 【解析】　NaHCO3與酸反應比Na2CO3與酸反應劇烈。 【答案】　D 4．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是(　　) A．通入二氧化碳氣體　　　　 B．加入氫氧化鋇溶液 C．加入澄清石灰水 D．加入稀鹽酸 【解析】　A項，因為CO2能和Na2CO3溶液發(fā)生如下反應：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，故可用來除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和鹽酸都能和NaHCO3、Na2CO3反應。 【答案】　A 【題后歸納】　（1）NaHCO3固體受熱易分解，但在溶液中NaHCO3受熱不分解。 （2）Na2CO3固體性質(zhì)穩(wěn)定，在空氣中不與CO2反應，但在溶液中，Na2CO3可以與水、CO2反應生成NaHCO3。 （3）碳酸鈉溶液與鹽酸反應分兩步，第一步：CO＋H＋===HCO，第二步：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 （4）不能用氫氧化鈣溶液鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，因為二者均能與氫氧化鈣反應產(chǎn)生白色沉淀。 焰色反應 [基礎初探] 1．焰色反應 很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色。 2．操作步驟 3．幾種金屬的焰色 鈉：黃色，鉀：紫色(觀察時要透過藍色鈷玻璃)。 4．應用 (1)焰色反應在化學上常用于金屬單質(zhì)或其離子的鑒別。 (2)利用焰色反應制節(jié)日煙花。 【特別提醒】　焰色反應的三點提醒 (1)焰色反應沒有新物質(zhì)生成，僅僅是電子能級躍遷的結果，故其為物理變化。 (2)金屬絲在使用前用稀鹽酸將其表面的氧化物洗凈，然后在火焰上灼燒至無焰色，以除去能引起焰色反應的雜質(zhì)。 (3)焰色反應的作用：鑒別鈉、鉀等金屬或其他離子，只能判斷是某種元素，而不能進一步確定是單質(zhì)原子還是離子。 [題組沖關] 1．絢麗的焰火將上海世博會開幕式推向了高潮。焰火與“焰色反應”知識有關。下列有關“焰色反應”的說法中正確的是(　　) A．做焰色反應實驗時，用H2SO4清洗鉑絲 B．焰色反應是單質(zhì)特有的性質(zhì) C．焰色反應是化學變化 D．透過藍色鈷玻璃觀察，KCl與K2SO4灼燒時火焰顏色均為紫色 【解析】　洗滌鉑絲應用鹽酸而不能用硫酸，因為金屬氯化物易揮發(fā)，A錯；焰色反應是元素的性質(zhì)，其游離態(tài)和化合態(tài)焰色反應是相同的，且屬于物理變化，B、C項錯誤，D項正確。 【答案】　D 2．小明同學用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液，在無色火焰上灼燒，火焰呈黃色，通過該實驗現(xiàn)象，下列四位同學對該溶液中存在的金屬離子的判斷正確的是(　　) 【解析】　鈉的焰色反應為黃色，鉀的焰色反應為紫色，觀察鉀的焰色時必須透過藍色鈷玻璃以排除鈉的黃色光的干擾。題目中只能確定有Na＋，而不能確定K＋的有無。 【答案】　D