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,第1课时 钠的重要化合物,第二节 几种重要的金属化合物,第三章 金属及其化合物,学习目标,1.了解金属氧化物在自然界中的存在形式，掌握重要的金属氧化物Na2O、 Na2O2等的性质。 2. 理解并掌握Na2CO3、NaHCO3的性质及其相互转化关系。 3.了解焰色反应的现象及原理并能够作出解释。 4.掌握Na2CO3溶液与HCl溶液相互滴加时现象的不同。 5.通过比较、归纳逐步掌握学习元素化合物的方法。,2,1钠是一种活泼的金属元素，在自然界中以 态的形式存在。 2氧化钠是 氧化物，能与盐酸、H2O、CO2等反应。 氧化钠与水反应的化学方程式为 。 氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式为 。,知识梳理,一、氧化钠与过氧化钠,Na2OH2O=2NaOH,碱性,化合,Na2OCO2=Na2CO3,3,3Na2O2的性质。 过氧化钠是一种 色固体， (填“是”或“不是”)碱性氧化物，是一种过氧化物。 (1)Na2O2与H2O反应,淡黄,不是,4,(2)Na2O2与CO2反应 化学方程式： 。 则Na2O2可用于呼吸面具或潜水艇中作为 的来源。,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,O2,5,二、Na2CO3与NaHCO3,6,7,8,1定义 很多 或它们的 在灼烧时都会呈现 ，这在化学上叫做焰色反应。,三、焰色反应,金属,化合物,特殊的颜色,9,2操作 (1)将 (或 )用 洗净后，在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同。 (2)蘸取试样在火焰上灼烧，观察火焰颜色。观察钾的火焰颜色时，要透过 。 (3)用盐酸洗净铂丝，并在火焰上灼烧至无色，再检验下一个试样。 3焰色反应的颜色 钠： 色，钾： 色，钙：砖红色，锶：洋红色，钡：绿色，铜：黄绿色。,铂丝,光泽无锈的铁丝,盐酸,蓝色钴玻璃,黄,紫,10,课堂探究,探究点一 Na2O2与CO2和H2O的反应,1原理 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 2Na2O22H2O=4NaOHO2 Na2O2与H2O的反应实质可分为两个过程： Na2O22H2O=2NaOHH2O2 2H2O2=2H2OO2,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。,11,2物质的量的关系 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放出O2的物质的量之比均为2：1，即同温同压下气体减小的体积等于生成O2的体积。 3固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。,12,4固体质量差量的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 固体质量差m 156 g 212 g 212 g156 g56 g 2Na2O22H2O=4NaOHO2 固体质量差m 156 g 160 g 160 g156 g4 g,13,由此可见，每2 mol CO2参与反应，固体增重为56 g，相当于2 mol CO的质量；每2 mol H2O参与反应，固体增重为4 g，相当于2 mol H2的质量。即CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。故W g通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，n0,1,2，)的物质在O2中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重W g。原因：,14,依据反应原理，概括为Na2O2把CO或H2“吃”进去，故质量增加的量就是原物质的质量。 (CO)m(H2)n熟悉的物质如：CO、H2、CH3COOH、CH3OH、HCOOCH3、C6H12O6等。,15,5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1mol O2生成时，转移的电子均为2mol。,16,17,18,1在过氧化钠与水或CO2的反应中，哪种物质是氧化剂，哪种物质是还原剂？每生成1 mol O2转移几摩尔电子？,提示：Na2O2与H2O、CO2发生反应得失电子的变化情况为：,19,由以上两个反应可以看出是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，故Na2O2既作氧化剂又作还原剂，CO2、H2O既不是氧化剂，也不是还原剂。每摩尔Na2O2反应转移1 mol e。,20,2若a mol CO2和H2O(任意比例)的混合气体与足量的Na2O2反应，放出O2的物质的量为多少？,提示：根据反应的化学方程式可知，足量的Na2O2与CO2或H2O反应时，CO2或H2O与生成的O2的物质的量之比都为2：1，CO2和H2O的混合物同样存在这种关系，即生成O2的物质的量为0.5a mol。,21,例1 1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( ) ANa2CO3 BNa2O2、Na2CO3 CNaOH、Na2CO3 DNa2O2、NaOH、Na2CO3,【思路分析】 Na2O2遇到CO2、H2O时，可认为先与CO2反应，再与H2O反应。,22,【解析】Na2O2与NaHCO3的混合物受热分解时，首先是NaHCO3分解：,产生的CO2与H2O均可与Na2O2反应，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH，而NaOH又可与CO2反应生成Na2CO3，故可以认为是Na2O2先与CO2反应，CO2耗尽后H2O才开始反应。而根据2Na2O22CO2=2Na2CO3O2可知，生成的1 mol CO2恰好与1 mol Na2O2完全反应生成Na2CO3，H2O不会再与Na2O2反应，故最终固体产物只有Na2CO3。故正确答案为A。,【答案】A,23,针对训练1 200 时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了3.6 g(如图所示)，其原混合物中CO2和H2O的物质的量之比是( ),A1：4 B3：1 C1：11 D21：22,24,【解析】向足量的固体Na2O2中通入11.6 g CO2和H2O，固体只增加3.6 g，是因为生成了O2，根据质量守恒定律可知m(O2)11.6 g3.6 g8.0 g，所以n(O2)8 g/32 gmol10.25 mol，设混合物中CO2和水蒸气的物质的量分别为n(CO2)、n(H2O)，则 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 n(CO2) 0.5 n(CO2) 2Na2O22H2O=4NaOHO2 n(H2O) 0.5 n(H2O),所以0.5 n(CO2)0.5 n(H2O)0.25 mol 44 gmol1n(CO2)18 gmol1n(H2O)11.6 g 解得：n(CO2)0.1 mol，n(H2O)0.4 mol； 故原混合物中CO2和H2O的物质的量之比为0.1 mol：0.4 mol1：4。,25,其他方法1：依据混合气体质量和固体质量的增重列方程组。44 gmol1n(CO2)18 gmol1n(H2O)11.6 g,28 gmol1n(CO2)2 gmol1n(H2O)3.6 g，解得n(CO2)0.1 mol，n(H2O)0.4 mol。 其他方法2：由方程式可知产生0.25 mol的O2，可知原混合气体的物质的量为0.5 mol，其平均摩尔质量为23.2 gmol1。则有,所以，n(CO2)：n(H2O)5.2：20.81：4。,【答案】A,26,探究点二 碳酸钠与盐酸反应过程分析,1Na2CO3与盐酸反应是分步进行的： Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。 由于NaHCO3跟HCl反应一步完成，所以NaHCO3跟HCl反应比Na2CO3跟HCl反应放出CO2的速率快。,27,2当Na2CO3溶液与稀盐酸反应时，加入试剂的次序不同，产生的现象不同。 若往碳酸钠溶液中滴加盐酸，由于碳酸钠的量多，而加入的酸(氢离子)少，第二步反应尚未进行，产生的气体较少(有可能在滴加的局部范围内完成第二步反应，看到有气体产生)。滴加一定量盐酸以后，溶液已转化为碳酸氢钠溶液，再加入盐酸，很快反应产生气体，量也较多。若将碳酸钠溶液滴加到盐酸中，则情况大不一样，试管中酸充足过量，滴入碳酸钠溶液很快完成上述第二步反应，因此很容易观察到气体产生。利用上述现象，可以不用任何试剂鉴别二者。考查Na2CO3与盐酸反应时，因试剂的滴加顺序不同，产生的气体体积也不同，计算时，要分析清楚化学反应的过程，正确写出反应式是关键。,28,你知道Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象有何不同吗？,提示：向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量) 2HClNa2CO3=2NaClCO2H2O 现象：立即产生大量的气泡。,向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足) HClNa2CO3=NaClNaHCO3 HClNaHCO3=NaClCO2H2O 现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生。 结论：不同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。,29,例2将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( ),30,【思路分析】盐酸应先与NaOH反应，再与Na2CO3反应，注意盐酸与Na2CO3反应的过程。,【解析】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸时，首先发生反应：NaOHHCl=NaClH2O，生成水和氯化钠，当滴入0.1 L稀盐酸时，二者恰好反应完全。继续滴加时，盐酸和Na2CO3开始反应，先发生反应：HClNa2CO3=NaHCO3NaCl，不放出气体，当再滴入0.1 L稀盐酸时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应：NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，此时开始放出气体，分析图象可知C项正确。,【答案】C,31,针对训练2 120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( ) A2.0 mol/L B1.5 mol/L C0.18 mol/L D0.24 mol/L,32,【答案】B,33,探究点三 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与相互转化,1鉴别方法及原理 (1)加热法NaHCO3不如Na2CO3热稳定性强,34,(2)沉淀法Na2CO3与盐反应，NaHCO3一般不与盐反应,35,(3)根据与等浓度的盐酸反应的剧烈程度Na2CO3与HCl发生两步反应不如NaHCO3一步反应快,36,(4)逐滴加入盐酸NaHCO3一步反应较快,37,2相互转化和制备除杂的依据 Na2CO3 NaHCO3 (1)饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出NaHCO3 Na2CO3(饱和)H2OCO2=2NaHCO3 (2)除去Na2CO3中混有的NaHCO3 2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 (3)利用NaOH制备纯净Na2CO3二等分NaOH NaOHCO2(过量)=NaHCO3 NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O,38,1如何鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，能用澄清石灰水鉴别吗？,提示：不能用澄清石灰水鉴别，因为二者均与Ca(OH)2反应产生白色沉淀。但可以用CaCl2(或BaCl2)溶液来鉴别，把CaCl2(或BaCl2溶液)滴加到Na2CO3溶液中会产生白色沉淀；滴加到NaHCO3溶液中无现象。,39,2NaHCO3溶液中混有少量的Na2CO3，能否向溶液中滴加盐酸除去？最好的方法是什么？,提示：不能用滴加盐酸的方法，因为两种物质均能与盐酸反应，并且会引入杂质Cl。可向溶液中通入CO2气体，发生反应：Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3，达到除去杂质的目的。,40,例3 (双选)能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的方法是( ) A分别放入水中，观察溶解速率 B分别取少量加入到石灰水中，观察有无沉淀生成 C分别取少量溶于水后，逐滴加入HCl溶液 D分别取少量于两支试管中，分别加热，将生成的气体通入澄清石灰水中,41,【思路分析】二者性质的差异是鉴别二者的依据。应用NaHCO3和Na2CO3之间的热稳定性差异，可以鉴别NaHCO3和Na2CO3，利用此原理还可以除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3。区分Na2CO3和NaHCO3应该用BaCl2(或CaCl2)溶液，不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液，原因是二者均能与Ba(OH)2或Ca(OH)2反应产生白色沉淀。,42,【解析】Na2CO3与NaHCO3都能溶于水，很难观察到二者溶解速率的差异，A选项错误；B项中发生的反应分别为：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O，都有沉淀生成，B选项错误；二者溶于水后，分别逐滴加入盐酸，立即有气体产生的是NaHCO3，在加入一定量HCl溶液后才逐渐有气体产生的是Na2CO3，C选项正确；D选项中发生反应：2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O，D选项可以鉴别。故正确答案为CD。,【答案】CD,43,针对训练3 下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是( ),44,A分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢 B分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少 C分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成 D分别将等量的白色粉末用如上图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊,45,【解析】A选项中，向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等体积、等浓度的盐酸，NaHCO3产生气泡迅速，Na2CO3反应较缓慢，可以鉴别。B选项中由于S(Na2CO3)S(NaHCO3)，能全部溶解的为Na2CO3粉末，不能全部溶解的为NaHCO3粉末。C选项中均有白色沉淀产生。D选项中，NaHCO3具有不稳定性，加热可产生CO2使澄清石灰水变浑浊，Na2CO3加热不分解，无此现象。,【答案】C,46,本节内容结束,47,
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