2019-2020年高中化学 3.2.1 第1课时 钠的重要化合物课件 新人教版必修1

第1课时钠的重要化合物课程目标1．了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。2．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。3．了解焰色反应的概念及应用。图说考点,[新知预习]一、氧化钠和过氧化钠1．过氧化钠与水反应的实验实验操作实验现象实验结论a.滴入水后b．带火星的木条c．试管外壁d．向溶液中滴入酚酞溶液，过氧化钠与水反应生成，反应的化学方程式为产生大量气泡复燃发热溶液变红氢氧化钠和氧气2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑2.氧化钠与过氧化钠的性质比较物质名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成结构由Na＋与O2－构成，nNa＋nO2－＝由Na＋与O2－2构成，nNa＋nO2－2＝氧元素的价态－2－12121颜色、状态色固体色固体与H2O反应的化学方程式与CO2反应的化学方程式用途用于制备氢氧化钠等可作漂白剂(漂白织物等)、强氧化剂、剂(用于呼吸面具和潜水艇中产生氧气)白淡黄Na2O＋H2O===2NaOH2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Na2O＋CO2===Na2CO32Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2供氧二、碳酸钠和碳酸氢钠1．组成物质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式组成离子阳离子与阴离子个数比俗名Na2CO3NaHCO3Na＋、CO2－3Na＋、HCO－32:11:1纯碱、苏打小苏打2.化学性质(1)热稳定性Na2CO3性质稳定，NaHCO3不稳定，易分解，反应方程式为2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式)①Na2CO3：；②NaHCO3：。(3)与碱(氢氧化钠)反应：①Na2CO3与NaOH不反应。②NaHCO3：。CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2ONaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O1．定义很多在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。2．操作金属或它们的化合物盐酸原火焰颜色相同试样火焰的颜色盐酸无色3．几种金属的焰色(1)钠元素的焰色反应呈色。(2)钾元素的焰色反应呈色(透过蓝色的钴玻璃观察)。4．应用(1)检验的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。(2)利用焰色反应制节日烟火。黄浅紫金属元素[即时性自测]1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)过氧化钠会因为空气中的氧气而易变质。()(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，是水作还原剂的氧化还原反应。()(3)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1mol氧气，转移电子的数目为0.4NA。()(4)NaHCO3溶液中加入稀HCl：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O。()(5)Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。()×××××(6)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中澄清石灰水变浑浊，可证明①中NaHCO3固体受热分解。()(7)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解。()(8)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。()√××2．Na2O和Na2O2在下列哪一点性质上是相似的()A．颜色B．水溶液的酸碱性C．氧化性D．漂白性答案：B3．下列物质露置于干燥的空气中，不发生变化的是()A．Na2OB．Na2O2C．NaHCO3D．Na2CO3·10H2O答案：C4．为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中正确的是()A．加热，观察是否有气体放出B．溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀C．溶于水后加石灰水，看有无沉淀D．取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生解析：对上述物质加热，只能证明有NaHCO3，而不能证明含有Na2CO3；NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。答案：B5．某物质灼烧，焰色反应为黄色，下列判断正确的是()A．该物质一定是钠的化合物B．该物质一定含钠元素C．该物质一定是金属钠D．该物质肯定不含钾元素答案：B提升点一Na2O2的性质应用[例1]对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是()A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂C．该反应中电子转移的数目为4e－D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g【解析】在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，电子转移的数目为2e－。根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应的水中氢元素的质量，即18gH2O参加反应，固体增重2g。【答案】B[提升1]200℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增大了7.2g，则原混合气体的物质的量为()A．0.2molB．0.6molC．0.8molD．1.0mol解题导引：本题适合采用差量法计算。解析：设原混合气体中CO2、H2O的物质的量分别为xmol、ymol。2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2Δm2mol56gxmol28xg2H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O2Δm2mol4gymol2yg则：44x＋18y＝23.228x＋2y＝7.2解得：x＝0.2y＝0.8所以原混合气体的总物质的量为0.2mol＋0.8mol＝1.0mol。答案：D反应顺序：一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O(g)的混合气体反应，可看作Na2O2先与CO2反应，CO2反应完全后，Na2O2再与H2O发生反应[关键能力]Na2O2与CO2、H2O反应的4个重要关系2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑物质的量关系无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O或二者的混合物与放出O2的物质的量之比均为2:1气体体积关系同温(大于100℃)、同压下，若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量或原混合气体(或单一气体)体积的12即为生成氧气的体积电子转移关系当Na2O2与CO2或H2O反应时，每产生1molO2转移2mole－。如：固体质量关系①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Δm(固体)2×78g2mol2×106g56g(2molCO的质量)即：发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑Δm(固体)2×78g2mol4×40g4g(2molH2的质量)即：发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量这4个重要关系，即是对应量的计算原理和方法。提升点二Na2CO3和NaHCO3的性质应用[例2]现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，用下列试剂或方法能将两者区分的是()①Ca(OH)2②盐酸③CaCl2④NaOH⑤加热A．①③B．①④C．②③D．②⑤【解析】①④都是碱，加入Na2CO3、NaHCO3中，现象相同(①都有沉淀、④都无明显现象)，所以①④不能区分。②向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3溶液，产生气泡速率慢的是Na2CO3溶液，可以区分。③加入CaCl2时，Na2CO3溶液中有沉淀生成，而NaHCO3溶液中无沉淀生成，可以区分。⑤加热法，因两者都是溶液，加热都不分解，故无法区分。【答案】C[提升2]某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。(1)图Ⅰ、Ⅱ所示实验中能够达到实验目的的是(填装置序号)________。Ⅱ(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为__________________________________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是(填选项字母)________。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个实验，而Ⅲ不行2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2OD(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)________。(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，①当石灰水过量时，其离子方程式为________________________________________________；②当碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比为2:1时，所得溶液中溶质的化学式为________，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子_________________________。NaHCO3Ca2＋＋OH－＋HCO－3===CaCO3↓＋H2ONa2CO3取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO2－3互滴法检验Na2CO3和稀盐酸：(1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中。①现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。②原理：CO2－3＋H＋===HCO－3(无明显现象)，HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(无色气体放出)。(2)Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中。①现象：有无色气体放出。②原理：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O。解析：(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论是碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以达到实验目的，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度判断。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及反应的化学方程式为2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑、Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是用一套装置可同时做两个实验。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明碳酸氢钠不稳定。(4)①石灰水过量时，离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO－3===CaCO3↓＋H2O；②2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，则其中的溶质是碳酸钠；要检验CO2－3，可以取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO2－3。[关键能力]Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂1．鉴别方法原理结论加热法2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2ONa2CO3受热不分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3沉淀法CO2－3＋Ca2＋===CaCO3↓CO2－3＋Ba2＋===BaCO3↓HCO－3与Ca2＋、Ba2＋不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3盐酸逐滴加入时的现象CO2－3＋H＋===HCO－3HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生现象的不同进行鉴别。2.除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法或试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液1．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、阳离子比例为