2018版高中化學(xué) 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(shí)1 鈉的重要化合物學(xué)案 新人教版必修1.doc

課時(shí)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(diǎn))2掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì)和用途。(重點(diǎn))3了解焰色反應(yīng)的概念及應(yīng)用。 鈉的氧化物基礎(chǔ)初探1氧化鈉(1)物理性質(zhì)顏色：白色；狀態(tài)：固體。(2)化學(xué)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(yīng)。有關(guān)的化學(xué)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(xué)性質(zhì)與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2。與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O22CO2=2Na2CO3O2。探究升華思考探究探究1Na2O2與H2O反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O22H2O=4NaOHO2。探究2Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的量的關(guān)系：2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2問題思考：反應(yīng)和中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(rèn)知升華Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)中的關(guān)系反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2(1)物質(zhì)的量的關(guān)系無論是CO2還是H2O，通過足量的Na2O2時(shí)，放出O2的物質(zhì)的量與CO2或H2O的物質(zhì)的量之比均為12。(2)固體質(zhì)量關(guān)系2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2 m(固體) 278 g 2 mol 2106 g 56 g(2 mol CO的質(zhì)量)即：發(fā)生反應(yīng)時(shí)，固體增加的質(zhì)量等于與CO2等物質(zhì)的量的CO的質(zhì)量。2Na2O2 2H2O=4NaOHO2m(固體) 278 g 2 mol 440 g 4 g(2 mol H2的質(zhì)量)即：發(fā)生反應(yīng)時(shí)，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(guān)系在Na2O2與CO2或H2O的反應(yīng)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(guān)題組1鈉的氧化物的性質(zhì)及其應(yīng)用1下列關(guān)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(yīng)C水溶液的成分相同D與二氧化碳反應(yīng)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(yīng)不屬于化合反應(yīng)；Na2O、Na2O2與CO2反應(yīng)均生成Na2CO3這一種鹽?！敬鸢浮緾2下列關(guān)于Na2O2的敘述中正確的是()ANa2O2是淡黃色固體，久置于空氣中變成Na2OBNa2O2與水的反應(yīng)中，Na2O2只作氧化劑CNa2O2屬于堿性氧化物DNa2O2與CO2或H2O反應(yīng)，1 mol Na2O2參加反應(yīng)，轉(zhuǎn)移1 mol電子【解析】Na2O2久置于空氣中變成Na2CO3；Na2O2與水反應(yīng)時(shí)，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(yīng)的電子轉(zhuǎn)移情況為，由此可知，D正確?！敬鸢浮緿題組2Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的數(shù)量關(guān)系及應(yīng)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() A48 gB16 gC80 g D32 g【解析】n(CH4)1 mol，n(O2)2 mol，甲烷燃燒發(fā)生反應(yīng)：CH42O2CO22H2O，可知甲烷和氧氣完全反應(yīng)，生成1 mol CO2和2 mol H2O，通入過氧化鈉發(fā)生反應(yīng)：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O22H2O=4NaOHO2，對生成物變式：Na2CO3Na2O2CO，2NaOHNa2O2H2，可知固體質(zhì)量相當(dāng)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 g4 g32 g，故過氧化鈉增加的質(zhì)量為32 g。【答案】D41 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(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物質(zhì)是()ANa2CO3BNa2O2、Na2CO3CNaOH、Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3【解析】Na2O2與NaHCO3的混合物受熱分解時(shí)，首先是NaHCO3分解：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol產(chǎn)生的CO2與H2O均可與Na2O2反應(yīng)，由于Na2O2與H2O反應(yīng)生成NaOH，而NaOH又可與CO2反應(yīng)生成H2O，故可以認(rèn)為是CO2先與Na2O2反應(yīng)，CO2耗盡后H2O才開始反應(yīng)，而根據(jù)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，生成的1mol CO2恰好與1 mol Na2O2完全反應(yīng)生成Na2CO3，H2O不會(huì)再與Na2O2反應(yīng)，故最終固體產(chǎn)物只有Na2CO3?！敬鸢浮緼【題后歸納】先后順序關(guān)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(yīng)，可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)(實(shí)際情況復(fù)雜得多)。 碳酸鈉和碳酸氫鈉基礎(chǔ)初探1物理性質(zhì)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打色態(tài)白色粉末細(xì)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(xué)性質(zhì)(1)熱穩(wěn)定性Na2CO3較穩(wěn)定，受熱難分解，但碳酸鈉晶體(Na2CO3xH2O)易風(fēng)化。NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(2)與酸(足量鹽酸)反應(yīng)(寫化學(xué)方程式，下同)Na2CO3：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O。NaHCO3：NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(3)與堿(氫氧化鈉)反應(yīng)Na2CO3與NaOH不反應(yīng)。NaHCO3：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。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(yīng)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(shí)驗(yàn)一、觀察碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解性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(xì)小差別。分別滴入幾滴水，振蕩試管。繼續(xù)向試管內(nèi)加入10 mL水，用力振蕩。向試管內(nèi)滴入12滴酚酞溶液。實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)，觀察現(xiàn)象。這一反應(yīng)可以用來鑒別Na2CO3和NaHCO3。鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉實(shí)驗(yàn)三、觀察碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸的反應(yīng)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(yīng)時(shí)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(qiáng)；二者均可以與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，當(dāng)二者均與等濃度等體積的鹽酸反應(yīng)時(shí)，NaHCO3產(chǎn)生二氧化碳的速率快，反應(yīng)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(rèn)知升華升華1碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較(1)兩點(diǎn)相似均能與酸反應(yīng)生成CO2氣體；均能與澄清石灰水反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀。(2)四點(diǎn)不同在水中的溶解度不同：Na2CO3NaHCO3；與酸反應(yīng)的速率不同：NaHCO3Na2CO3；熱穩(wěn)定性不同：Na2CO3NaHCO3；與CaCl2溶液反應(yīng)的現(xiàn)象不同：Na2CO3有白色沉淀生成。升華2Na2CO3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(guān)題組1Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì)1下列說法不正確的是()ANa2CO3比NaHCO3的溶解度大BNa2CO3比NaHCO3穩(wěn)定CNa2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反應(yīng)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(yīng)得CO2的物質(zhì)的量之比為21【解析】D項(xiàng)中生成的CO2的量相同?！敬鸢浮緿2關(guān)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(yīng)現(xiàn)象完全相同CNa2CO3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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象【解析】A項(xiàng)，NaHCO3與BaCl2不反應(yīng)；B項(xiàng)，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(xiàng)，向飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體，反應(yīng)生成的NaHCO3會(huì)以沉淀的形式析出。原因有三：生成的NaHCO3相對于Na2CO3來說溶解度更小；反應(yīng)后生成的NaHCO3質(zhì)量大于Na2CO3的質(zhì)量(溶質(zhì)質(zhì)量增加)；反應(yīng)中要消耗一部分水(溶劑減少)。綜合以上三點(diǎn)，向飽和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體的化學(xué)方程式是Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，因此可觀察到有晶體析出。【答案】C題組2Na2CO3和NaHCO3的有關(guān)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(yīng)的劇烈程度【解析】NaHCO3與酸反應(yīng)比Na2CO3與酸反應(yīng)劇烈。【答案】D4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?xì)怏wB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(xiàng)，因?yàn)镃O2能和Na2CO3溶液發(fā)生如下反應(yīng)：Na2CO3CO2H2O=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(yīng)?！敬鸢浮緼 【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(yīng)，但在溶液中，Na2CO3可以與水、CO2反應(yīng)生成NaHCO3。（3）碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)分兩步，第一步：COH=HCO，第二步：HCOH=CO2H2O。（4）不能用氫氧化鈣溶液鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，因?yàn)槎呔芘c氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。 焰色反應(yīng)基礎(chǔ)初探1焰色反應(yīng)很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)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(shí)要透過藍(lán)色鈷玻璃)。4應(yīng)用(1)焰色反應(yīng)在化學(xué)上常用于金屬單質(zhì)或其離子的鑒別。(2)利用焰色反應(yīng)制節(jié)日煙花?！咎貏e提醒】焰色反應(yīng)的三點(diǎn)提醒(1)焰色反應(yīng)沒有新物質(zhì)生成，僅僅是電子能級躍遷的結(jié)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(yīng)的雜質(zhì)。(3)焰色反應(yīng)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(jìn)一步確定是單質(zhì)原子還是離子。題組沖關(guān)1絢麗的焰火將上海世博會(huì)開幕式推向了高潮。焰火與“焰色反應(yīng)”知識有關(guān)。下列有關(guān)“焰色反應(yīng)”的說法中正確的是() A做焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用H2SO4清洗鉑絲B焰色反應(yīng)是單質(zhì)特有的性質(zhì)C焰色反應(yīng)是化學(xué)變化D透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，KCl與K2SO4灼燒時(shí)火焰顏色均為紫色【解析】洗滌鉑絲應(yīng)用鹽酸而不能用硫酸，因?yàn)榻饘俾然镆讚]發(fā)，A錯(cuò)；焰色反應(yīng)是元素的性質(zhì)，其游離態(tài)和化合態(tài)焰色反應(yīng)是相同的，且屬于物理變化，B、C項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿2小明同學(xué)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列四位同學(xué)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(yīng)為黃色，鉀的焰色反應(yīng)為紫色，觀察鉀的焰色時(shí)必須透過藍(lán)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?！敬鸢浮緿