化学第8讲 钠及其重要化合物

第三章金属及其化合物第三章金属及其化合物第第8 8讲钠及其重要化合物讲钠及其重要化合物【考纲要求考纲要求】 了解钠及其重要化合物的制备方法了解钠及其重要化合物的制备方法, ,掌握其主要性质及其应用。掌握其主要性质及其应用。考点考点1 1钠、碱金属元素的主要性质及其应用钠、碱金属元素的主要性质及其应用知识梳理知识梳理1.1.钠的物理性质钠的物理性质颜色颜色熔点熔点硬度硬度密度密度导电性、导热性导电性、导热性银白色银白色低低小小比水的比水的 , ,比煤油的比煤油的 . .良好良好小小大大2.2.钠的化学性质钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质从原子结构认识钠的化学性质: :(1)(1)主要化学性质主要化学性质222222 :4NaO2Na OO Cl :2Na+Cl2NaCl S:2Na+SNa S 常白色加与非金反燃色火焰，白研磨爆炸与水的反温热:属单质应点黄烟钠应:4 HCl CuSO 与酸 如反与溶液 如溶液 反应:盐应:222NaONa O 加色热 2黄22 2Na2H O2NaOHH242422 2Na2H OCuSO Cu OHNa SOH 22 2Na2H O2NaOHH(2)(2)钠与水钠与水( (含酚酞含酚酞) )反应的实验现象及解释反应的实验现象及解释小小低低放热放热气体气体碱碱( (NaOHNaOH) )(3)(3)金属钠露置在空气中发生的一系列变化金属钠露置在空气中发生的一系列变化银白色金属钠银白色金属钠 表面变暗表面变暗 出现白色固体出现白色固体 出现液滴出现液滴 ( (生成生成 ) ) NaNa2 2O O( (生成生成 ) ) NaOHNaOHNaOHNaOH ( ( 溶液溶液) ) 白色块状物质白色块状物质 白色粉末状物质白色粉末状物质( (生成生成NaNa2 2COCO3 310H10H2 2O)O)( (生成生成 ) )NaNa2 2COCO3 33.3.钠的制取及保存钠的制取及保存22NaCl2Na+Cl 通熔融电石蜡油或煤油中石蜡油或煤油中4.4.钠的用途钠的用途5.5.碱金属元素碱金属元素(1)(1)相似性和递变性相似性和递变性较低较低相似性相似性递变性递变性( (由由LiCs)LiCs)原子结构原子结构最外层均为最外层均为1 1个电子个电子电子层数逐渐增多电子层数逐渐增多, ,核电荷数逐核电荷数逐渐渐 , ,原子半径逐渐原子半径逐渐 . .元素性质元素性质都具有较强的金属性都具有较强的金属性, ,最最高正价均为高正价均为+1+1价价金属性逐渐金属性逐渐 . .单单质质性性质质物理物理性质性质( (除除CsCs外外) )都呈银白色都呈银白色, ,密密度较小度较小, ,熔、沸点熔、沸点 . .密度逐渐增大密度逐渐增大( (钾反常钾反常),),熔、沸熔、沸点逐渐点逐渐 . .化学化学性质性质都具有较强的还原性都具有较强的还原性还原性逐渐还原性逐渐 , ,与与O O2 2反应越反应越来越剧烈来越剧烈, ,产物越来越复杂产物越来越复杂增大增大增大增大增强增强降低降低增强增强(2)(2)特殊性特殊性碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大, ,但钾的密度比钠的但钾的密度比钠的 。碱金属一般都保存在煤油中碱金属一般都保存在煤油中, ,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在 中。中。碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物, ,其中氢以其中氢以H H- -形式存形式存在在, ,显显-1-1价价, ,碱金属氢化物是强还原剂。碱金属氢化物是强还原剂。锂与锂与O O2 2反应与钠不同反应与钠不同, ,只生成只生成LiLi2 2O,O,而不生成而不生成LiLi2 2O O2 2。小小石蜡石蜡【多维思考多维思考】提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确, ,正确的打正确的打“”“”, ,错误的打错误的打“”。(1)Na(1)Na与足量与足量O O2 2反应生成反应生成NaNa2 2O,O,随着温度的升高随着温度的升高, ,生成生成NaNa2 2O O的速率逐渐加快。的速率逐渐加快。( () )(2)1 mol Na(2)1 mol Na被完全氧化生成被完全氧化生成NaNa2 2O O2 2, ,失去失去2N2NA A个电子。个电子。( () )(3)Na(3)Na表面自然形成的氧化层不能够保护内层金属不被空气氧化。表面自然形成的氧化层不能够保护内层金属不被空气氧化。( () )(4)(4)钠与钠与CuSOCuSO4 4溶液反应溶液反应:2Na+Cu:2Na+Cu2+ 2+ 2Na2Na+ +Cu+Cu。( () )(5)(5)实验室将实验室将NaNa保存在保存在CClCCl4 4中。中。( () )(6)(6)金属钠着火时金属钠着火时, ,用细沙覆盖灭火。用细沙覆盖灭火。( () )(7)(7)钠在氧气中燃烧生成钠在氧气中燃烧生成NaNa2 2O O2 2, ,锂在氧气中燃烧生成锂在氧气中燃烧生成LiLi2 2O O2 2。( () )2.2.取一小块金属钠取一小块金属钠, ,放在燃烧匙里加热放在燃烧匙里加热, ,下列实验现象描述正确的是下列实验现象描述正确的是 ( (填填序号序号) )。 金属先熔化在空气中燃烧金属先熔化在空气中燃烧, ,放出黄色火花燃烧后得白色固体燃放出黄色火花燃烧后得白色固体燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固体物质提示提示: :考点演练考点演练C C考向一考向一NaNa的性质及应用的性质及应用1.1.有关钠的叙述正确的是有关钠的叙述正确的是( ( ) )A.2.3 gA.2.3 g钠与钠与97.7 g97.7 g水反应后水反应后, ,溶液中溶质的质量分数等于溶液中溶质的质量分数等于4%4%B.B.钠跟钠跟CuSOCuSO4 4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑, ,这是析出了金属铜这是析出了金属铜C.C.向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后, ,溶液中含有两种溶质溶液中含有两种溶质D.D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样解析解析: :根据反应方程式根据反应方程式,2.3 g,2.3 g钠与水反应生成钠与水反应生成4.0 g NaOH,4.0 g NaOH,放出放出0.1 g0.1 g氢气氢气, ,溶液的质量为溶液的质量为99.9 g,99.9 g,所以所以NaOHNaOH的质量分数大于的质量分数大于4%,A4%,A错误错误; ;选项选项B,NaB,Na与与H H2 2O O反应生成反应生成NaOH,NaOHNaOH,NaOH再与再与CuCu2+2+反应生成反应生成Cu(OH)Cu(OH)2 2, ,因因NaNa与与H H2 2O O发生的反应是放发生的反应是放热反应热反应, ,可导致生成的可导致生成的Cu(OH)Cu(OH)2 2表面部分分解为表面部分分解为CuO(CuO(黑色黑色) )而非而非Cu;Cu;选项选项C,C,金金属钠与属钠与H H2 2O O反应得到反应得到NaOHNaOH溶液溶液, ,通入适量的通入适量的ClCl2 2与与NaOHNaOH反应生成反应生成NaClNaCl、NaClO,NaClO,所以溶液中含有两种溶质所以溶液中含有两种溶质; ;选项选项D,NaD,Na在空气中缓慢氧化生成在空气中缓慢氧化生成NaNa2 2O,O,钠在空气钠在空气中点燃或加热时生成淡黄色固体中点燃或加热时生成淡黄色固体NaNa2 2O O2 2。解析解析: :A A项项, ,钠与水反应放热钠与水反应放热, ,放出的热量引发钠与硫的反应放出的热量引发钠与硫的反应, ,所以水不是催所以水不是催化剂化剂, ,错误错误;B;B项项, ,硫化钠为强碱弱酸盐硫化钠为强碱弱酸盐, ,溶于水后溶于水后, ,发生水解使溶液显碱性发生水解使溶液显碱性, ,所以酚酞的水溶液变为红色所以酚酞的水溶液变为红色, ,正确正确;C;C项项, ,钠与硫反应引发后钠与硫反应引发后, ,不需要加热就不需要加热就能继续反应说明其为放热反应能继续反应说明其为放热反应, ,正确正确;D;D项项, ,硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体黑色固体, ,正确。正确。2.2.导学号导学号 96656045 96656045 倒置的坩埚盖子上放硫粉倒置的坩埚盖子上放硫粉, ,在硫粉中央放一小块钠在硫粉中央放一小块钠, ,按图按图示搭建装置示搭建装置, ,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水用胶头滴管向金属钠滴加一滴水, ,立即倒扣上大烧杯立即倒扣上大烧杯, ,发现坩埚盖发现坩埚盖子内火星四溅子内火星四溅, ,烧杯内出现大量白烟烧杯内出现大量白烟, ,下列说法错误的是下列说法错误的是( ( ) )A.A.水是钠与硫反应的催化剂水是钠与硫反应的催化剂B.B.酚酞的水溶液可能变为红色酚酞的水溶液可能变为红色C.C.钠与硫的反应是放热反应钠与硫的反应是放热反应D.D.滤纸逐渐变黑滤纸逐渐变黑A A3.3.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中将少量金属钠放入下列盛有足量溶液的小烧杯中, ,既有气体生成既有气体生成, ,又有白色又有白色沉淀产生的是沉淀产生的是( (填序号填序号) )。MgSOMgSO4 4溶液溶液NaClNaCl溶液溶液NaNa2 2SOSO4 4溶液溶液Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2溶液溶液AlAl2 2(SO(SO4 4) )3 3溶溶液饱和液饱和NaClNaCl溶液溶液答案答案: :钠与盐溶液反应的思维流程钠与盐溶液反应的思维流程思维建模思维建模C C 考向二碱金属元素的性质考向二碱金属元素的性质4.4.有关碱金属元素有关碱金属元素, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( ( ) )A.A.单质沸点随原子序数的递增而升高单质沸点随原子序数的递增而升高B.B.周期表第一列是第周期表第一列是第AA族元素族元素, ,又称碱金属元素又称碱金属元素C.C.金属锂常用于制造锂电池金属锂常用于制造锂电池, ,这跟它还原性强、密度小有关这跟它还原性强、密度小有关D.D.金属锂在空气中燃烧金属锂在空气中燃烧, ,产物是产物是LiLi2 2O O2 2解析解析: :碱金属碱金属, ,从上到下电子层数增多从上到下电子层数增多, ,半径依次增大半径依次增大, ,金属键依次减弱金属键依次减弱, ,熔沸熔沸点依次降低点依次降低, ,故故A A错误错误; ;周期表第一列中含氢元素周期表第一列中含氢元素, ,除氢外的其他金属为碱金除氢外的其他金属为碱金属属, ,故故B B错误错误; ;锂电池的负极失电子锂电池的负极失电子, ,发生氧化反应发生氧化反应, ,而金属锂有强还原性而金属锂有强还原性, ,易易失电子失电子, ,质量小质量小, ,常用于制造锂电池常用于制造锂电池, ,故故C C正确正确; ;锂在空气中燃烧生成氧化锂锂在空气中燃烧生成氧化锂, ,故故D D错误。错误。5.(5.(20182018云南校级月考云南校级月考) )下列关于下列关于LiLi、NaNa、K K、RbRb、CsCs的叙述均正确的一组是的叙述均正确的一组是( ( ) )金属性最强的是铯金属性最强的是铯氧化性最强的是锂离子氧化性最强的是锂离子在自然界中均以化合态形式存在在自然界中均以化合态形式存在LiLi的密度最小的密度最小, ,熔点最高熔点最高铯与水反应十分剧烈铯与水反应十分剧烈, ,甚至会发生爆炸甚至会发生爆炸它们的氧化物都只有它们的氧化物都只有M M2 2O O和和M M2 2O O2 2两种形式两种形式粒子半径粒子半径:Rb:Rb+ +KK+ +NaNa+ +,CsCs,CsCs+ +A.A.仅仅B.B.仅仅C.C.仅仅 D.D.D D解析解析: :LiLi、NaNa、K K、RbRb、CsCs属于碱金属元素属于碱金属元素, ,从上到下金属性依次增强从上到下金属性依次增强, ,所以金所以金属性最强的是铯属性最强的是铯, ,故正确故正确;Li;Li、NaNa、K K、RbRb、CsCs属于碱金属元素属于碱金属元素, ,从上到下金从上到下金属性依次增强属性依次增强, ,所以金属性最弱的是锂所以金属性最弱的是锂, ,所以氧化性最强的是锂离子所以氧化性最强的是锂离子, ,故正故正确确; ;碱金属单质性质活泼碱金属单质性质活泼, ,容易与空气中水、氧气反应容易与空气中水、氧气反应, ,所以在自然界中均以所以在自然界中均以化合态形式存在化合态形式存在, ,故正确故正确; ;碱金属从上到下密度逐渐增大碱金属从上到下密度逐渐增大, ,熔点依次降低熔点依次降低,Li,Li的密度最小的密度最小, ,熔点最高熔点最高, ,故正确故正确;Li;Li、NaNa、K K、RbRb、CsCs属于碱金属元素属于碱金属元素, ,从上从上到下金属性依次增强到下金属性依次增强, ,所以铯金属性强于钠和钾所以铯金属性强于钠和钾, ,与水反应剧烈程度强于钠和与水反应剧烈程度强于钠和钾钾, ,故正确故正确; ;锂只有锂只有LiLi2 2O,O,不含有过氧化物不含有过氧化物, ,故错误故错误; ;电子层数不同的粒子电子层数不同的粒子, ,一般电子层数越多一般电子层数越多, ,半径越大半径越大,Rb,Rb+ +、K K+ +、NaNa+ +电子层数依次减少电子层数依次减少, ,所以半径所以半径RbRb+ +KK+ +NaNa+ +;Cs;Cs、CsCs+ +电子层数依次减少电子层数依次减少, ,所以半径所以半径CsCsCsCs+ +, ,故正确。故正确。考点考点2 2钠的氧化物钠的氧化物氧化钠和过氧化钠氧化钠和过氧化钠知识梳理知识梳理1.1.氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠与过氧化钠的比较氧化钠氧化钠(Na(Na2 2O)O)过氧化钠过氧化钠(Na(Na2 2O O2 2) )颜色状态颜色状态白色固体白色固体淡黄色固体淡黄色固体O O的化合价的化合价-2-2-1-1电子式电子式 . .化学键类型化学键类型 . . .离子键离子键 离子键、共价键离子键、共价键阴、阳离子阴、阳离子个数比个数比 . .是否为碱是否为碱性氧化物性氧化物是是否否与与H H2 2O O反应反应NaNa2 2O+HO+H2 2O 2NaOHO 2NaOH .与与COCO2 2反应反应 . .与盐酸反应与盐酸反应NaNa2 2O+2HCl 2NaCl+HO+2HCl 2NaCl+H2 22Na2Na2 2O O2 2+4HCl 4NaCl+O+4HCl 4NaCl+O2 2+2H+2H2 2O O稳定性稳定性不稳定不稳定较稳定较稳定主要用途主要用途可制烧碱可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂漂白剂、消毒剂、供氧剂121212122.Na2.Na2 2O O2 2的强氧化性与还原性的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析从元素化合价角度分析NaNa2 2O O2 2的性质的性质(1)(1)强氧化性的五个表现强氧化性的五个表现NaNa2 2O O2 22 : : : : FeCl: 可以用漂白物、羽毛等与品溶液 品溶液与酚溶液 溶液后褪色与二氧化硫色与硫酸生色与溶液 生成的来织麦秆红红酞变氢产浑浊2322232 Na SO:Na ONa SOH O 沉淀与溶液褪色褪色 红红红褐红褐 Fe(OH)Fe(OH)3 3 黄黄 NaNa2 2SOSO4 4+2NaOH+2NaOH(2)(2)遇遇KMnOKMnO4 4等强氧化剂时等强氧化剂时, ,表现出还原性表现出还原性, ,氧化产物为氧化产物为O O2 2。(3)(3)遇遇COCO2 2、H H2 2O O、H H+ +则发生自身的氧化还原反应。则发生自身的氧化还原反应。22224 Na OSONa SO【多维思考多维思考】1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确, ,正确的打正确的打“”, ,错误的打错误的打“”。(1)(1)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物。氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物。( () )(2)1 mol Na(2)1 mol Na2 2O O2 2固体中含离子总数为固体中含离子总数为4N4NA A。( () )(3)Na(3)Na2 2O O2 2溶于水产生溶于水产生O O2 2的离子方程式为的离子方程式为2 +2H2 +2H2 2O 4OHO 4OH- -+O+O2 2。( () )(4)Na(4)Na2 2O O2 2与与H H2 2O O反应时反应时,Na,Na2 2O O2 2既是还原剂又是氧化剂。既是还原剂又是氧化剂。( () )(5)7.8 g Na(5)7.8 g Na2 2O O2 2与足量的与足量的COCO2 2反应反应, ,转移电子数为转移电子数为 0.2N0.2NA A。( () )(6)Na(6)Na2 2O O2 2加入酚酞溶液中加入酚酞溶液中, ,反应现象为先变红后褪色。反应现象为先变红后褪色。( () )提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)2O2.2.分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型: :(1)Na(1)Na2 2O O的电子式的电子式: :, ,化学键类型化学键类型: :, ,属于属于( (填填“离子化合物离子化合物”或或“共价化合物共价化合物”, ,下同下同) )。(2)Na(2)Na2 2O O2 2的电子式的电子式: : , ,化学键类型化学键类型: : , ,属于属于。考点演练考点演练考向一考向一过氧化钠的性质及应用过氧化钠的性质及应用1.(1.(20172017河南郑州高三调研河南郑州高三调研) )下列有关下列有关NaNa2 2O O2 2的说法不正确的是的说法不正确的是( ( ) )A.A.向包有向包有NaNa2 2O O2 2粉末的脱脂棉上滴加几滴水粉末的脱脂棉上滴加几滴水, ,脱脂棉剧烈燃烧起来脱脂棉剧烈燃烧起来, ,说明说明NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O反应放热且有氧气生成反应放热且有氧气生成B.NaB.Na2 2O O2 2与与COCO2 2反应时有单质反应时有单质O O2 2生成生成, ,该反应属于置换反应该反应属于置换反应C.NaC.Na2 2O O2 2在空气中久置变白在空气中久置变白, ,涉及的氧化还原反应中涉及的氧化还原反应中,Na,Na2 2O O2 2既是氧化剂既是氧化剂, ,又是还又是还原剂原剂D.NaD.Na2 2O O2 2粉末加入粉末加入Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2溶液中溶液中, ,会产生气体和浑浊会产生气体和浑浊B B解析解析: :A A项项, ,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B;B项项, ,反应物中没有单质反应物中没有单质参加反应参加反应, ,不符合置换反应的定义不符合置换反应的定义;C;C项项,Na,Na2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O的反应都是的反应都是NaNa2 2O O2 2自身自身的氧化还原反应的氧化还原反应;D;D项项,Na,Na2 2O O2 2先和水反应生成先和水反应生成O O2 2和和NaOH,NaOHNaOH,NaOH再与再与Ca(HCOCa(HCO3 3) )2 2反应反应产生沉淀产生沉淀CaCOCaCO3 3。D DA A 考向二考向二NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O、COCO2 2反应的定量分析反应的定量分析4.4.导学号导学号 96656046 96656046 200 200 时时,11.6 g CO,11.6 g CO2 2和和H H2 2O(g)O(g)的混合气体与足量的的混合气体与足量的NaNa2 2O O2 2充分反应后固体质量增加了充分反应后固体质量增加了3.6 g,3.6 g,则原混合气体的总物质的量是则原混合气体的总物质的量是( ( ) )A.0.125 molA.0.125 molB.0.25 molB.0.25 molC.0.5 molC.0.5 mol D.1 mol D.1 molC C5.5.(2018(2018安徽六校联考安徽六校联考) )过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后和过氧化钠反应后, ,若固体质量增加了若固体质量增加了 14 g,14 g,反应中有关物质物理量正确的是反应中有关物质物理量正确的是(N(NA A表示阿伏加德罗常数的值表示阿伏加德罗常数的值)()( ) )B B二氧化碳二氧化碳碳酸钠碳酸钠转移的电子转移的电子A A0.5 mol0.5 molN NA AB B53 g53 g0.5 mol0.5 molC C53 g53 gN NA AD D11.2 L11.2 L0.5 mol0.5 mol解析解析: :过氧化钠和过氧化钠和COCO2 2反应的方程式是反应的方程式是2CO2CO2 2+2Na+2Na2 2O O2 2 2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 2, ,根据方根据方程式可知程式可知, ,每消耗每消耗2 mol CO2 mol CO2 2和和2 mol2 mol过氧化钠过氧化钠, ,生成生成2 mol2 mol碳酸钠的同时固体碳酸钠的同时固体质量增加质量增加2 244 g-32 g=56 g44 g-32 g=56 g。其中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂。其中过氧化钠既是氧化剂也是还原剂, ,所以所以转移电子的物质的量是转移电子的物质的量是2 mol2 mol。因此如果固体质量增加了。因此如果固体质量增加了 14 g, 14 g,则消耗则消耗COCO2 2是是0.5 mol,0.5 mol,在标准状况下占在标准状况下占11.2 L,11.2 L,生成碳酸钠是生成碳酸钠是0.5 mol,0.5 mol,共共53 g,53 g,转移电转移电子的物质的量是子的物质的量是0.5 mol,0.5 mol,电子数为电子数为0.5N0.5NA A, ,据此可知选项据此可知选项B B正确。正确。NaNa2 2O O2 2与与H H2 2O O、COCO2 2反应的反应的3 3个关系个关系归纳总结归纳总结电子转电子转移关系移关系当当NaNa2 2O O2 2与与COCO2 2、H H2 2O O反应时反应时, ,物质的量关系为物质的量关系为2Na2Na2 2O O2 2O O2 22e2e- -, ,n(en(e- -)=n(Na)=n(Na2 2O O2 2)=2n(O)=2n(O2 2) )气体体积气体体积变化关系变化关系若若COCO2 2、水蒸气、水蒸气( (或两混合气体或两混合气体) )通过足量通过足量NaNa2 2O O2 2, ,气体体积的减气体体积的减少量是原气体体积的少量是原气体体积的 , ,等于生成氧气的量等于生成氧气的量,V=V(O,V=V(O2 2)= V)= V固体质量固体质量变化关系变化关系COCO2 2、水蒸气分别与足量、水蒸气分别与足量NaNa2 2O O2 2反应时反应时, ,固体相当于吸收了固体相当于吸收了COCO2 2中中的的“CO”CO”、水蒸气中的、水蒸气中的“H H2 2”,”,所以所以COCO2 2使固体增加的质量为使固体增加的质量为28 gmol28 gmol-1-1n(COn(CO2 2),H),H2 2O O使固体增加的质量为使固体增加的质量为2 gmol2 gmol-1-1n(Hn(H2 2O)O)12121.1.碳酸钠、碳酸氢钠的性质碳酸钠、碳酸氢钠的性质考点考点3 3碳酸钠、碳酸氢钠与焰色反应碳酸钠、碳酸氢钠与焰色反应知识梳理知识梳理纯碱或小苏打纯碱或小苏打2322 Na CO2HCl2NaClH OCO2332 Na COCa OH CaCO2NaOH 2323 Na COBaClBaCO2NaCl 小苏打小苏打小小2+332 HCO +OHCaCaCO+H O2+23332 Ca+2OH2HCOCaCO+CO +2H O无明显无明显32322 2NaHCONa CO +H O+CO 322 NaHCOHClNaClH OCO2.2.碳酸钠、碳酸氢钠的相互转化碳酸钠、碳酸氢钠的相互转化NaNa2 2COCO3 3 NaHCONaHCO3 33.3.碳酸钠、碳酸氢钠的主要用途碳酸钠、碳酸氢钠的主要用途4.Na4.Na2 2COCO3 3的工业制备的工业制备侯氏制碱法侯氏制碱法(1)(1)制备原理制备原理: :把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中, ,使溶解度较小的碳酸氢使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出钠从溶液中析出, ,过滤得到碳酸氢钠晶体过滤得到碳酸氢钠晶体, ,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。(2)(2)反应的化学方程式反应的化学方程式 ; ; 。5.5.焰色反应焰色反应(1)(1)概念概念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。属于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。属于 . .变化变化, ,是元素的物理性质。是元素的物理性质。物理物理(2)(2)操作操作(3)(3)常见元素焰色反应的颜色常见元素焰色反应的颜色钠元素钠元素: : 色色; ;钾元素钾元素: : 色色( (透过蓝色钴玻璃透过蓝色钴玻璃) )。(4)(4)应用应用: :检验部分金属元素的存在检验部分金属元素的存在( (包括单质和化合物包括单质和化合物) )。黄黄紫紫【多维思考多维思考】1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确, ,正确的打正确的打“”“”, ,错误的打错误的打“”。(1)(1)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。苏打是面包发酵粉的主要成分之一。( () )(2)(2)用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( () )(3)(3)确定确定NaClNaCl溶液中是否混有溶液中是否混有NaNa2 2COCO3 3的方法是取少量溶液滴加的方法是取少量溶液滴加CaClCaCl2 2溶液溶液, ,观察是观察是否出现白色浑浊。否出现白色浑浊。( () )(4)(4)向某溶液中加入稀盐酸向某溶液中加入稀盐酸, ,产生的气体通入澄清石灰水中产生的气体通入澄清石灰水中, ,石灰水变浑浊石灰水变浑浊, ,该溶该溶液一定是碳酸盐溶液。液一定是碳酸盐溶液。( () )(5)(5)某溶液进行焰色反应时某溶液进行焰色反应时, ,火焰呈黄色火焰呈黄色, ,透过蓝色钴玻璃观察不显紫色透过蓝色钴玻璃观察不显紫色, ,该溶液该溶液一定是钠盐溶液。一定是钠盐溶液。( () )提示提示: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)某物质在火焰上灼烧时某物质在火焰上灼烧时, ,火焰呈黄色火焰呈黄色, ,该物质中只含钠元素该物质中只含钠元素, ,不含钾元素。不含钾元素。( () )(7)(7)进行焰色反应时进行焰色反应时, ,使用稀硫酸清洗铂丝。使用稀硫酸清洗铂丝。( () )(8)(8)实验室中也可以用镍、铬或无锈铁丝进行焰色反应。实验室中也可以用镍、铬或无锈铁丝进行焰色反应。( () )提示提示: :(6)(6)(7)(7) (8) (8)2.2.将将COCO2 2气体通入饱和气体通入饱和NaNa2 2COCO3 3溶液中有何现象溶液中有何现象? ?原因是什么原因是什么? ?提示提示: :开始无明显现象开始无明显现象, ,后有沉淀析出。原因是生成后有沉淀析出。原因是生成NaHCONaHCO3 3的质量比原的质量比原NaNa2 2COCO3 3的质量大的质量大; ;NaHCONaHCO3 3的溶解度小于的溶解度小于NaNa2 2COCO3 3的溶解度的溶解度; ;反应消耗溶反应消耗溶 剂水。剂水。3.Na3.Na2 2COCO3 3固体粉末中混有少量固体粉末中混有少量NaHCONaHCO3 3, ,用什么方法除杂用什么方法除杂?Na?Na2 2COCO3 3溶液中混有少量溶液中混有少量NaHCONaHCO3 3, ,用什么方法除杂用什么方法除杂?NaHCO?NaHCO3 3 溶液中混有少量溶液中混有少量NaNa2 2COCO3 3, ,用什么方法除杂用什么方法除杂? ?提示提示: :用加热法可以将用加热法可以将NaNa2 2COCO3 3固体粉末中混有的固体粉末中混有的NaHCONaHCO3 3转化为转化为NaNa2 2COCO3 3; ;向混合向混合液中滴加适量的液中滴加适量的NaOHNaOH溶液溶液, ,可以将其中的可以将其中的NaHCONaHCO3 3转化为转化为NaNa2 2COCO3 3; ;向混合液中通向混合液中通入过量的入过量的COCO2 2气体气体, ,可以将可以将NaNa2 2COCO3 3转化为转化为NaHCONaHCO3 3。考点演练考点演练考向一考向一碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别1.1.(2017(2017浙江鹿城区校级模拟浙江鹿城区校级模拟) )下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是下列有关纯碱和小苏打的叙述中正确的是( () )A.NaA.Na2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3都既能与酸反应都既能与酸反应, ,又能与氢氧化钠溶液反应又能与氢氧化钠溶液反应B.B.等质量等质量NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3分别与相同浓度的盐酸反应分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO,NaHCO3 3消耗的盐酸体积少消耗的盐酸体积少C.C.向向NaHCONaHCO3 3溶液中滴入溶液中滴入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液无沉淀溶液无沉淀, ,而而NaNa2 2COCO3 3溶液中加入溶液中加入Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液出溶液出现白色沉淀现白色沉淀D.D.等物质的量等物质的量NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3分别与足量稀分别与足量稀H H2 2SOSO4 4反应反应,NaHCO,NaHCO3 3产生的产生的COCO2 2多多B B2.2.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, ,用不同的方用不同的方法做了以下实验法做了以下实验, ,如图如图所示。所示。(1)(1)只根据图只根据图、所示实验所示实验, ,能够达到实验目的的是能够达到实验目的的是 ( (填装填装置序号置序号) )。 解析解析: :(1)(1)图图不能达到实验目的不能达到实验目的, ,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳反应产生二氧化碳, ,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊, ,故不可以鉴别故不可以鉴别NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3; ;图图可以鉴别可以鉴别, ,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应应, ,生成生成COCO2 2的速率和量均不同的速率和量均不同, ,可根据气球膨胀的速率和程度来判断。可根据气球膨胀的速率和程度来判断。答案答案: :(1)(1)(2)(2)图图、所示实验装置均能鉴别这两种物质所示实验装置均能鉴别这两种物质, ,其反应的化学方程式为其反应的化学方程式为 ; ;与实验与实验相比相比, ,实验实验 的优点是的优点是( (填字母填字母) )。A.A.比比复杂复杂B.B.比比安全安全C.C.比比操作简便操作简便D.D.可以做到用一套装置同时进行两个对比实验可以做到用一套装置同时进行两个对比实验, ,而而不行不行(3)(3)若用实验若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性, ,则试管则试管B B中装入的固体最好是中装入的固体最好是 ( (填化学式填化学式) )。 解析解析: :(3)(3)试管试管B B装入碳酸氢钠装入碳酸氢钠, ,试管试管A A装入碳酸钠装入碳酸钠, ,这样直接加热的碳酸钠这样直接加热的碳酸钠, ,温度温度高高, ,不分解不分解, ,不能使澄清石灰水变浑浊不能使澄清石灰水变浑浊, ,而间接加热的碳酸氢钠分解而间接加热的碳酸氢钠分解, ,使澄清石使澄清石灰水变浑浊灰水变浑浊, ,表明了碳酸氢钠很不稳定。表明了碳酸氢钠很不稳定。答案答案: :(3)NaHCO(3)NaHCO3 3NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3鉴别的四个角度鉴别的四个角度1.1.利用热稳定性不同利用热稳定性不同2.2.利用和酸反应生成气体的速率不同利用和酸反应生成气体的速率不同( (相同条件下相同条件下) )归纳总结归纳总结233Na CO NaHCO明化的是固加体放出色的使澄清石灰水气体的是无显变热无变浑浊3.3.利用和利用和BaClBaCl2 2( (或或CaClCaCl2 2) )溶液混合时现象不同溶液混合时现象不同4.4.利用溶液的酸碱性不同利用溶液的酸碱性不同溶液溶液2323Na CO BaCl NaHCO生白色沉淀的是 溶液溶液 生白色沉淀的是不产产23B3pHNa COpH pHNaHCOc大的相同溶液的小的为测为考向二考向二 Na Na2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3、NaOHNaOH及其混合物与盐酸反应的图像及其混合物与盐酸反应的图像3.3.导学号导学号 96656047 96656047 将将0.4 g NaOH0.4 g NaOH和和1.06 g Na1.06 g Na2 2COCO3 3混合并配成溶液混合并配成溶液, ,向溶液向溶液中滴加中滴加0.1 mol0.1 molL L-1-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成COCO2 2的的物质的量的关系的是物质的量的关系的是( ( ) )C C4.(4.(20182018湖南怀化模拟湖南怀化模拟) )向四只盛有一定量向四只盛有一定量NaOHNaOH溶液的烧杯中通入不同量的溶液的烧杯中通入不同量的COCO2 2气体气体, ,再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量, ,并将溶液加热并将溶液加热, ,产生的产生的COCO2 2气气体与体与HClHCl的物质的量的关系如图所示的物质的量的关系如图所示( (忽略忽略COCO2 2的溶解和的溶解和HClHCl的挥发的挥发):):则下列分析都正确的组合是则下列分析都正确的组合是( ( ) )图对应溶液中的溶质为图对应溶液中的溶质为NaHCONaHCO3 3图对应溶液中的溶质为图对应溶液中的溶质为NaNa2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3, ,且两者的物质的量之比为且两者的物质的量之比为1111图对应溶液中的溶质为图对应溶液中的溶质为NaOHNaOH和和NaNa2 2COCO3 3, ,且两者的物质的量之比为且两者的物质的量之比为1111图对应溶液中的溶质为图对应溶液中的溶质为NaNa2 2COCO3 3A.A.B.B.C.C.D.D.A ACOCO2 2与与NaOHNaOH反应后溶液成分的判断方法反应后溶液成分的判断方法1.1.若若a=0(a=0(即图像从原点开始即图像从原点开始),),溶液中的溶质为溶液中的溶质为NaHCONaHCO3 3。2.2.若若V(Oa)=V(ab),V(Oa)=V(ab),溶液中的溶质为溶液中的溶质为NaNa2 2COCO3 3。3.3.若若V(Oa)V(ab),V(Oa)V(ab),溶液中的溶质为溶液中的溶质为NaNa2 2COCO3 3和和NaOHNaOH。4.4.若若V(Oa)V(ab),V(Oa)V(ab),溶液中的溶质为溶液中的溶质为NaNa2 2COCO3 3和和 NaHCONaHCO3 3。归纳总结归纳总结考向三焰色反应考向三焰色反应5.(5.(20172017湖南桃江县校级月考湖南桃江县校级月考)2016)2016年的年的G20G20峰会峰会, ,五彩缤纷的焰火让联欢晚五彩缤纷的焰火让联欢晚会更加辉煌壮观会更加辉煌壮观, ,这些五彩缤纷的焰火与某些元素的焰色反应有关。下列说法这些五彩缤纷的焰火与某些元素的焰色反应有关。下列说法错误的是错误的是( ( ) )A.NaA.Na与与NaNa2 2SOSO4 4在灼烧时火焰颜色相同在灼烧时火焰颜色相同B.B.焰色反应实验中常用稀盐酸洗涤金属丝焰色反应实验中常用稀盐酸洗涤金属丝C.C.可以用焰色反应来区别可以用焰色反应来区别NaNONaNO3 3和和KNOKNO3 3D.D.观察观察K K2 2COCO3 3的焰色应透过红色的玻璃的焰色应透过红色的玻璃D D解析解析: :焰色反应是元素的性质焰色反应是元素的性质, ,相同的金属元素焰色反应相同相同的金属元素焰色反应相同, ,所以钠和所以钠和NaNa2 2SOSO4 4在灼烧时火焰颜色相同在灼烧时火焰颜色相同, ,故故A A正确正确; ;盐酸可以溶解氧化物等杂质盐酸可以溶解氧化物等杂质, ,且易且易挥发挥发, ,不会残留痕迹不会残留痕迹, ,故故B B正确正确; ;因钠的焰色反应为黄色因钠的焰色反应为黄色, ,而钾的焰色反应为而钾的焰色反应为紫色紫色( (透过蓝色的钴玻璃透过蓝色的钴玻璃),),所以可以用焰色反应来区别所以可以用焰色反应来区别NaClNaCl和和KCl,KCl,故故C C正确正确; ;蓝色钴玻璃能滤去黄光的干扰蓝色钴玻璃能滤去黄光的干扰, ,红色钴玻璃没有此功能红色钴玻璃没有此功能, ,故故D D错误。错误。6.6.下列说法中正确的是下列说法中正确的是 。 焰色反应是化学变化不论灼烧焰色反应是化学变化不论灼烧NaNa2 2COCO3 3、NaClNaCl、NaNa2 2SOSO4 4还是钠单质还是钠单质, ,均发出均发出黄色火焰用焰色反应检验钾元素时黄色火焰用焰色反应检验钾元素时, ,可直接观察火焰的颜色用焰色反可直接观察火焰的颜色用焰色反应可以鉴别应可以鉴别NaClNaCl和和KClKCl用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧, ,直接观察到火焰呈黄色直接观察到火焰呈黄色, ,一定含有一定含有NaNa+ +, ,可能含有可能含有K K+ +所有金属及其化合物灼所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色非金属单质燃烧时火焰均为无色烧时火焰均有颜色非金属单质燃烧时火焰均为无色解析解析: :焰色反应是物理变化焰色反应是物理变化, ,错错; ;焰色反应是元素的性质焰色反应是元素的性质, ,正确正确; ;观察钾元观察钾元素的焰色素的焰色, ,需隔着蓝色钴玻璃片需隔着蓝色钴玻璃片, ,错错;NaCl;NaCl与与KClKCl焰色不同焰色不同, ,正确正确; ;焰色呈焰色呈黄色时黄色时, ,一定含有一定含有NaNa+ +, ,不能确定不能确定K K+ +, ,正确正确; ;镍、铬、铁、铂等金属灼烧时火镍、铬、铁、铂等金属灼烧时火焰无色焰无色, ,错错;H;H2 2燃烧时燃烧时, ,发出淡蓝色火焰发出淡蓝色火焰, ,错。错。真题体验真题体验 感悟考法感悟考法明确考向明确考向考向一钠及其氧化物的性质考向一钠及其氧化物的性质1.1.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确, ,正确的打正确的打“”“”, ,错误的打错误的打“”。(1)(1)(20172017全国全国卷卷) )乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体, ,可推知乙可推知乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。( () )(2)(2)(20172017全国全国卷卷) )将金属钠在燃烧匙中点燃将金属钠在燃烧匙中点燃, ,迅速伸入集满迅速伸入集满COCO2 2的集气瓶的集气瓶, ,现象为集气瓶中产生大量白烟现象为集气瓶中产生大量白烟, ,瓶内有黑色颗粒产生瓶内有黑色颗粒产生, ,可说明可说明COCO2 2具有氧化性。具有氧化性。( () )答案答案: :(1)(1)(2)(2)答案答案: :(3)(3)(4)(4)(5)(5)(6)(6)(7)(7)(3)(3)(20172017江苏卷江苏卷)Na)Na与与H H2 2O O反应的离子方程式为反应的离子方程式为Na+2HNa+2H2 2ONaONa+ +2OH+2OH- -+H+H2 2。( () )(4)(4)(20172017江苏卷江苏卷)Na)Na2 2O O2 2吸收吸收COCO2 2产生产生O O2 2, ,可用作呼吸面具供氧剂。可用作呼吸面具供氧剂。( () )(5)(5)(20162016浙江卷浙江卷) )钾、钠、镁等活泼金属着火时钾、钠、镁等活泼金属着火时, ,不能用泡沫灭火器灭火。不能用泡沫灭火器灭火。( () )(6)(6)(20152015全国全国卷卷) )钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g23 g钠充分燃烧时转钠充分燃烧时转移电子数为移电子数为1N1NA A。( () )(7)(7)(20152015广东卷广东卷)23 g)23 g钠与足量钠与足量H H2 2O O反应完全后可生成反应完全后可生成N NA A个个H H2 2分子。分子。( () )考向二考向二NaNa2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3的性质及应用的性质及应用2.2.判断下列说法是否正确判断下列说法是否正确, ,正确的打正确的打“”“”, ,错误的打错误的打“”。(1)(1)(20172017天津卷天津卷) )用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸。用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸。( () )(2)(2)(20172017天津卷天津卷) )除去除去NaHCONaHCO3 3固体中的固体中的NaNa2 2COCO3 3的方法是将固体加热至恒重。的方法是将固体加热至恒重。( () )(3)(3)(20162016江苏卷江苏卷) )干燥干燥NaHCONaHCO3 3可用图甲方法。可用图甲方法。( () )(4)(4)(20152015全国全国卷卷) )将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液, ,立即产立即产生气泡。生气泡。( () )(5)(5)(20142014全国全国卷卷) )用热的烧碱溶液洗去油污用热的烧碱溶液洗去油污, ,是因为是因为NaNa2 2COCO3 3可直接与油污可直接与油污反应。反应。( () )答案答案: :(1)(1)(2)(2)(3)(3)(4)(4) (5) (5)(6)(6)(20142014全国全国卷卷) )碳酸氢钠受热分解实验如图乙所示。碳酸氢钠受热分解实验如图乙所示。( () )(7)(7)(20152015安徽卷安徽卷) )在酒精灯加热条件下在酒精灯加热条件下,Na,Na2 2COCO3 3、NaHCONaHCO3 3固体都能发生分解。固体都能发生分解。( () )(8)(8)(20152015江苏卷江苏卷)NaHCO)NaHCO3 3溶液中加足量溶液中加足量Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液溶液: : +Ba+Ba2+2+OH+OH- -BaCOBaCO3 3+H+H2 2O O。( () )3HCO答案答案: :(6)(6)(7)(7) (8) (8)3.(3.(20142014上海卷上海卷,15,15) )如图是模拟如图是模拟“侯氏制碱法侯氏制碱法”制取制取NaHCONaHCO3 3的部分装置。下的部分装置。下列操作正确的是列操作正确的是( ( ) )A.aA.a通入通入COCO2 2, ,然后然后b b通入通入NHNH3 3,c,c中放碱石灰中放碱石灰B.bB.b通入通入NHNH3 3, ,然后然后a a通入通入COCO2 2,c,c中放碱石灰中放碱石灰C.aC.a通入通入NHNH3 3, ,然后然后b b通入通入COCO2 2,c,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.bD.b通入通入COCO2 2, ,然后然后a a通入通入NHNH3 3,c,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉中放蘸稀硫酸的脱脂棉C C解析解析: :侯氏制碱法的原理是向饱和的侯氏制碱法的原理是向饱和的NaClNaCl溶液中先通入溶液中先通入NHNH3 3, ,然后通入然后通入COCO2 2, ,利利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NHNH3 3在水中的溶解度大在水中的溶解度大, ,所以先通所以先通NHNH3 3, ,但为了防倒吸但为了防倒吸, ,所以所以a a通入通入NHNH3 3, ,然后然后b b通入通入COCO2 2, ,考虑考虑NHNH3 3的尾气处理的尾气处理, ,所以所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉选择放蘸稀硫酸的脱脂棉, ,即即C C选项正确。选项正确。