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第1课时钠的重要化合物1.能记住氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。2.能记住碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质和用途。3.能知道焰色反应的定义与操作。一二三一、氧化钠和过氧化钠物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成Na+与O2-以2∶1形成化合物Na+与O22-(过氧根离子)以2∶1形成化合物颜色、状态白色固体淡黄色固体所属类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价/价-2(最低价态)-1(中间价态)生成条件常温(缓慢氧化)加热或点燃一二三物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)化学性质与H2O反应Na2O+H2O2NaOH2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2Na2CO32Na2O2+2CO22Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl4NaCl+O2↑+2H2O氧化性弱氧化剂强氧化剂主要用途—强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存干燥、封闭干燥、封闭一二三Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?提示:不属于。碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,所以不属于碱性氧化物。一二三二、碳酸钠和碳酸氢钠物质碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)俗名纯碱、苏打小苏打颜色与状态白色粉末,Na2CO3·10H2O为白色晶体,易风化细小白色晶体水溶性都易溶于水,溶解性:Na2CO3NaHCO3一二三物质碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质热稳定性较稳定,受热不易分解不稳定,受热分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑与强酸反应CO32-+2H+CO2↑+H2OHCO3-+H+H2O+CO2↑相同条件下,NaHCO3比Na2CO3反应剧烈与碱反应与NaOH、KOH不反应与NaOH、KOH反应生成正盐:HCO3-+OH-CO32-+H2O一二三物质碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3)化学性质与石灰水反应Ca2++CO32-CaCO3↓与石灰水反应,且量的多少影响生成物种类2HCO3-+Ca2++2OH-CaCO3↓+CO32-+H2O(NaHCO3足量)HCO3-+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O[Ca(OH)2足量]相互转化Na2CO3(溶解度大)NaHCO3(溶解度小)用途用在玻璃、制皂、纺织等工业制发酵粉、制纯碱一二三三、焰色反应1.定义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。2.操作3.几种金属的焰色钠:黄色,钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)。一二三焰色反应只是金属离子所具备的性质吗?提示:不是。焰色反应是元素的性质。无论是化合物还是单质,只要含有这种元素,就会有对应的焰色反应。比如Na、NaCl、Na2CO3、NaOH等,它们的焰色反应均为黄色,因为它们均含有钠元素。一、Na2O2与CO2、H2O的反应1.原理反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,所以当将Na2O2加入滴有酚酞的水中时,溶液先变红后褪色。2.物质的量的关系无论是CO2或H2O的单一物质还是两者的混合物,通过足量的Na2O2时,CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1,即气体减小的体积等于生成O2的体积。2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑Na2O2与H2O的反应实质可分为两个过程:Na2O2+2H2O2NaOH+H2O22H2O22H2O+O2↑3.固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”和H2O中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+H22NaOH(实际上两反应不能发生)。4.先后顺序关系一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完成后,Na2O2再与H2O发生反应(实际情况复杂得多)。5.电子转移关系不论是与CO2还是与H2O反应,CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有1molO2生成时,转移电子的物质的量均为2mol。Na2O2与H2O反应的产物是NaOH和H2O2,然后H2O2分解放出氧气,所以NaOH既不是氧化产物,也不是还原产物。二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂1.鉴别依据原理结论热稳定性2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热难分解加热,有气体产生的是NaHCO3,无明显变化的是Na2CO3与CaCl2、BaCl2的反应CO32-+Ca2+CaCO3↓CO32-+Ba2+BaCO3↓HCO3-与Ca2+、Ba2+不反应有沉淀生成的是Na2CO3,无明显变化的是NaHCO3依据原理结论与盐酸反应的剧烈程度Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HClNaCl+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CO32-+H+HCO3-HCO3-+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,滴加至一定量才产生气体的是Na2CO32.除杂(括号内为杂质)混合物除杂方法及试剂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溶液知识点1知识点2知识点3知识点4知识点1Na2O和Na2O2的性质比较【例题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、阳离子数目之比为1∶2C.用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色D.Na2O与Na2O2都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物解析:过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体,A项错误;过氧化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,C项错误;碱性氧化物与酸反应生成盐和水,Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱性氧化物,属于过氧化物,D项错误。答案:B为O22-。知识点1知识点2知识点3知识点4点拨对Na2O2的认识:(1)Na2O2不是碱性氧化物,因为Na2O2与酸反应除生成钠盐和水外还有氧气生成。(2)Na2O2与CO2或H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(3)过氧化钠晶体中的阴离子知识点1知识点2知识点3知识点4知识点2过氧化钠与二氧化碳和水的反应【例题2】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,固体质量增加了7.2g,则原混合气体的物质的量为()A.0.2molB.0.6molC.0.8molD.1.0mol解析:根据题意可知,m(O2)=23.2g-7.2g=16.0g,n(O2)=0.5mol,再根据反应2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2和2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑可知,n(CO2)+n(H2O)=2n(O2)=2×0.5mol=1.0mol。答案:D知识点1知识点2知识点3知识点4知识点3Na2CO3与NaHCO3的性质比较【例题3】有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是()A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下NaHCO3产生的CO2体积大B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀D.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出HCO3-与OH-反应生成CO32-,CO32-与知识点1知识点2知识点3知识点4解析:相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)n(Na2CO3),即在相同条件下NaHCO3产生的CO2体积大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与HCl溶液反应,消耗HCl的物质的量Na2CO3是NaHCO3的两倍,则消耗同浓度HCl溶液的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO3溶液中Ca2+结合生成CaCO3沉淀;由于Na2CO3比NaHCO3溶解度大,故向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3晶体析出。答案:C点拨当碳酸钠与水、CO2反应转化为碳酸氢钠时,不仅消耗了水,同时增加了溶质的质量。由于碳酸钠比碳酸氢钠溶解度大,故向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出。知识点1知识点2知识点3知识点4知识点4钠及其化合物的转化关系【例题4】有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:①WX+H2O+CO2↑②Z+CO2X+O2③Z+H2OY+O2↑④X+Ca(OH)2Y+CaCO3↓知识点1知识点2知识点3知识点4试回答下列问题:(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W、X、Y、Z。(2)以上4个化学反应中,属于氧化还原反应的是(填反应序号),任选其中一个氧化还原反应,指出反应中氧化剂是(写化学式),还原剂是(写化学式)。(3)若反应④在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个反应的化学方程式:①离子方程式:。②化学方程式:。知识点1知识点2知识点3知识点4解析:①反应可认定为NaHCO3的分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将X(Na2CO3)代入②④两反应,逆推可知Z为Na2O2,Y为NaOH。2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还原反应,且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。这样,反应④为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,其离子方程式为CO32-+Ca2+CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和Ca(OH)2的反应都可用此离子方程式表示,其反应不是氧化还原反应。答案:(1)NaHCO3Na2CO3NaOHNa2O2(2)②③Na2O2Na2O2(3)Ca2++CO32-CaCO3↓Ca(OH)2+K2CO32KOH+CaCO3↓知识点1知识点2知识点3知识点4点拨解此类题的关键是找准突破口,如反应①WX+H2O+CO2↑的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,再如反应②和③中与CO2、H2O反应生成O2的化合物是Na2O2。