2019-2020年高一化学 05钠的化合物培优教案.doc

2019-2020年高一化学 05钠的化合物培优教案网上课堂 一本讲主要内容（一） 钠的氧化物（Na2O、Na2O2）化学式Na2ONa2O2颜色、状态白色固体淡黄色固体形成Na露置于空气中Na燃烧或加热氧元素化合价-2-1类别碱性氧化物非碱性氧化物稳定性不稳定，可氧化稳定性质Na2O+H2O=2NaOHNa2O+CO2=Na2CO3Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2用途制NaOH做供氧剂，氧化剂，漂白剂（二）钠的化合物Na2CO3、NaHCO3化学式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3俗名苏打，纯碱水碱小苏打颜色状态白色粉末无色晶体细小白色晶体溶解性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水（比Na2CO3溶解度小），溶液呈碱性热稳定性稳定，但Na2CO310H2O易风化受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O与酸反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2ONa2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3（在溶液中）NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2NaHCO3+CO2+H2O与碱反应Na2CO3+NaOHNa2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHNaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O2NaHCO3+Ca(OH)2（少量）=CaCO3+Na2CO3+2H2ONaHCO3+Ca(OH)2（过量）=CaCO3+H2O+NaOH与盐反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaClNaHCO3+BaCl2用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器 CO2+H2O固(加热) 液(NaOH)相互转化Na2CO3 NaHCO32NaOH：物理性质：一种白色固体，易潮解，有腐蚀性，俗名：烧碱，火碱，苛性钠化学性质：一元强碱，具有碱的通性。二学习指导1 钠及钠的化合物间的转化关系 2如何解释氢氧化钠溶液放置在空气中发生的变化。分析：在烧杯中放半杯浓苛性钠溶液，经三、四天后，会看到一种奇怪的现象，在烧杯上半部的内壁上，会形成一圈固体物质。随着烧杯内液面的下降，固体物质会不断上升，最后竟“翻”过烧杯口，沿烧杯外壁向下延伸。这是NaOH在空气中发生变化的典型现象，空气中含有CO2，它和氢氧化钠溶液作用生成碳酸钠，随着水分的蒸发，碳酸钠晶体很不稳定，在空气中失去结晶水发生风化，得到无水碳酸钠，于是，固体表面变成白色，伴随着结晶的风化，失水后的晶体内部出现空隙，借助毛细作用，氢氧化钠溶液被源源不断地吸上来，因此就越长越高。反应方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O Na2CO310H2O=Na2CO3+10H2O3有关Na2O2与CO2或H2O(g)反应的计算分析：在上述反应时，固体的质量增加为吸收的CO2，H2O(g)与放出的O2之间的质量差；放出的O2为吸收的CO2、H2O(g)与生成固体物质的质量增加量之差。例1100时，3.88克无色无臭的气体A与足量的Na2O2完全反应，放出O2，且固体质量增加了2.88克，推断A是什么气体？质量是多少？分析：能与Na2O2反应放出氧气的无色无臭气体可能是CO2和H2O(g)，由题意可知A可能存在三种情况。（1）可能全是CO2 （2）可能全是H2O(g) （3）可能是CO2和H2O(g)的混合物。所以本题需要讨论求解。放出O2的质量为m(O2)=3.88g-2.28g=1.6g方法（一）：（1）若该气体全为CO2，设它的质量为x。2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2 m88 32 56 x 1.6gx=4.4g3.88g不合题意，所以气体不可能全是CO2。（2）若该气体全为H2O(g)，设它的质量为y。2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2 m 36 32 4 y 1.6gy=1.8g因为1.8g0,y0，说明A是二者的混合物。由题意知：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 m 88 32 56 x 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 m 36 32 4 y 依据放出的氧气为吸收的CO2或H2O(g)的质量与生成固体物质质量增加的差，可得由于x和y均大于零，故A是3.52g CO2和0.36g H2O(g)组成的混合气。4有关Na2CO3和NaHCO3混和物的计算若为Na2CO3、NaHCO3混合物加热，发生变化的是NaHCO3，利用减少的质量（即NaHCO3转变成Na2CO3时放出的水及二氧化碳）可直接求出NaHCO3的量。若为Na2CO3、NaHCO3混合物加酸，可列二元一次方程组求解。若为NaOH和NaHCO3的混和物加热，既要想到NaHCO3分解，又要想到分解出的CO2还会和NaOH作用。例2由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物18.4克，放在密闭容器中加热到250，经充分反应排出气体冷却，称得固体质量为16.6g，试计算原混合物NaHCO3的质量分数。分析：在解本题时，应全面考虑，因为在高温下NaHCO3的分解只是一方面，另一方面分解产物CO2还会和NaOH反应。水在250时是以气态存在的，反应后被充分排出，剩余物质里没有水，此外还要考虑到NaOH和NaHCO3哪个过量的问题。混合物加热时发生如下反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O合并写成 NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O若混合物中NaOH与NaHCO3恰好完全反应，则加热时失重的质量为xNaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 40 + 84 18 18.4g x x=2.67g若混合物中NaHCO3过量，则加热时失重2.67g若混合物中，NaOH过量，则加热时失重2.67g现混合物失重18.4g-16.6g=1.8g23%的是（ ）23克钠与73克水 62克氧化钠与138克水 39克过氧化钠与61克水 40克氢氧化钠与60克水 142克硫酸钠与58克水 （设溶质全部溶于水）A B C D5可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）加热时有无气体放出 B滴加盐酸时有无气体放出C溶于水后，滴加BaCl2稀溶液，有无白色沉淀生成D溶于水后，滴加澄清石灰水，有无白色沉淀生成。6下列叙述不正确的是（ ）A热稳定性：Na2CO3比NaHCO3稳定B溶解性：Na2CO3比NaHCO3易溶于水C与足量的稀盐酸反应：相同质量的Na2CO3比NaHCO3放出的二氧化碳多D与足量的稀盐酸反应：Na2CO3比NaHCO3更剧烈7若a克无水Na2CO3溶于t的饱和Na2CO3溶液中，析出b克晶体，则(b-a)克表示的是（ ）A饱和溶液失去水的质量 B饱和溶液失去溶质Na2CO3的质量C析出Na2CO310H2O质量 D被减少的饱和溶液的质量8将2.1g由CO和H2组成的混合气体，在足量的氧气中充分燃烧后立即通入足量的Na2O2固体中，固体的质量增重（ ）A2.1g B3.6g C4.2g D7.2g9Na2O2和过量的NaHCO3混合，在密封容器中加热后，最后排出气体物质，则所残留物是（ ）ANa2O和Na2O2 BNa2O2和Na2CO3CNa2CO3 DNaOH10下列离子方程式不正确的是（ ）A钠与水反应 2Na+2H2O=2Na+2OH-+H2BNa2O与水反应 O2-+H2O=2OH-CNaHCO3溶液与稀硫酸反应 CO32-+2H+=CO2+H2ODNaOH溶液与小苏打溶液混合 HCO3-+OH-=CO32-+H2O（二）填空题1碳酸钠的俗名叫 或 ，其晶体的化学式为 ，在空气里很容易失去 而碎裂成粉末，这个过程叫做 ；小苏打的化学式是 ，其溶解度比碳酸钠要 ，受热易 反应的化学方程式为 ；碳酸钠在日常生活中用作 ，是因为其水溶液显 性；碳酸氢钠是发酵粉的主要成分，其作用是：一中和面粉发酵时产生的少量 ，二受热放出 ，而使食品松软，医疗上，它是 的药剂。2过氧化钠与水反应，化学方程式为 其中 是氧化剂， 是还原剂。3一块表面被氧化成氧化钠的钠，质量为10.8克，投入水中，完全反应得到0.2克氢气，则表面氧化钠的质量是 克。4实验室中有一瓶经常使用的NaOH溶液，因瓶塞不严，久置后，取用此溶液与盐酸中和时，常有气泡冒出。试解释产生这种现象的原因 。5有两瓶失去标签的白色固体，分别是Na2CO3和NaHCO3，可以用三种不同的化学方法来鉴别它们： (三)计算题1空气里通常含有0.05%CO2（质量百分比），计算10g的Na2O2能够吸收多少升空气里的CO2。P(空气)=1.29g/L2加热纯碱和小苏打的混合物20g，至质量不再变化时，冷却后称量，其固体质量是13.8g，计算原混合物中纯碱的质量分数？提高性训练题1下列反应中，Na2O2只表现出氧化性的是（ ）A2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2B2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+2H2O+O2CNa2O2+SO2=Na2SO4D2Na2O2+2H2O=4NaOH+O22在饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳，会有晶体析出，在饱和NaCl溶液中通入CO2，则不发生化学反应，若在饱和NaCl溶液中通入氨气后，再通入CO2，则会有晶体析出，简述其原因并写出相应的化学方程式。3现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3固体，6molL-1盐酸和蒸馏水）。请填写下列空白：（1）写出在实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式 。（2）应选用的装置是（只要求写出图中装置的标号） 。（3）所选用装置的连接顺序应是（填各接口的字母，连接胶管省略）。 。C研究性习题1取18gNaOH和16.8gNaHCO3，37.1gNa2CO3溶于水，在此混合物中逐渐加入盐酸，反应明显分三个阶段进行。若加入HCl的溶质为ng，溶液中NaCl，Na2CO3，NaHCO3分别xg，yg，zg试计算在n值增大的不同阶段n值范围和对应的x，y，z值将其结果填入表。加入HCl ngNaCl xgNa2CO3 ygNaHCO3 zg二能力训练题点拨与解答A基础性训练题（一）选择题1C解：Na2O2与H2O反应将产生O2，O2可使带火星的木条复燃，所以用该法检验产生的气体。2D解析：本题包含三点判断依据（1）潮解 （2）易吸收CO2 （3）吸收CO2后的生成物易风化。据此三点逐一对照各选项，则繁琐费时。若采用排除法，可很快得出答案。先用潮解去判断，可排除难潮解的A，再用易吸收CO2去衡量，又可排除B，剩下Ca(OH)2和NaOH，它们吸收CO2后的产物是否能风化，只有Na2CO310H2O晶体易风化。故答案为D。3C解析：物质若易与空气中的O2或CO2 H2O反应，则它的保存方法必须隔绝空气和水。Na在常温下被氧气氧化成Na2O，且可直接与水作用；Na2O，Na2O2可与CO2，H2O反应；NaOH易潮解且与CO2反应，而Na2CO3与NaCl不可与O2，CO2或H2O反应，所以选项C符合题意。4D解析：Na+的质量分数是Na+的质量与溶液质量之比。 2Na+2H2O=2Na+H2，m(Na+)=23g，m(溶液)=23g+73g-m(H2)23%Na2O+H2O=2Na+2OH-，m(Na+)=46g，m(溶液)=62g+138g=200g (Na+)=23%2Na2O2+2H2O=4Na+4OH-+O2m(Na+)=23g，m(溶液)=39g+61g-m(O2)23%NaOH溶于水 m(Na+)=23g m(溶液)=40g+60g=100g(Na+)=23%Na2SO4溶于水 m(Na+)=46g m(溶液)=142g+58g=200g (Na+)=23%选项D符合题意5C解析：判断NaHCO3是否有Na2CO3的原则需利用它们性质的差异性，而不能用共性。由于NaHCO3和Na2CO3都能与HCl放出气体，与Ca(OH)2反应产生白色沉淀，所以B、D不可选；同时需在存在NaHCO3的情况下检验出Na2CO3，则应利用BaCl2因为Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3，NaHCO3与BaCl2不反应；而选项A虽也是NaHCO3与Na2CO3性质的差异性即NaHCO3可加热分解，而Na2CO3不可，但不符合题目“检验出Na2CO3”的要求，应选C。6C、D解析：相同质量的Na2CO3与NaHCO3与足量稀HCl反应，NaHCO3放出二氧化碳多，因为NaHCO3的式量比Na2CO3的式量小，而NaHCO3与HCl比Na2CO3与HCl反应更剧烈。7D解析：当向饱和的Na2CO3溶液中加入无水NaHCO3时，无水Na2CO3会结合水形成Na2CO310H2O，使溶剂水减小，同时又要析出Na2CO310H2O所以，(b-a)的含义是减小的饱和溶液的质量。8A解析：本题所涉及的反应为2CO+O2=2CO2，2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O22H2+O2=2H2O，2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2通过方程式可得出结论，固体增加的质量实质上就是CO和H2的质量。9C解析：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2在加热条件下，NaHCO3分解，且产物CO2，H2O可与Na2O2反应最终生成Na2CO3（NaHCO3过量，即生成的CO2过量）10BC解析：B应为 Na2O+H2O=2Na+2OH- C应为 HCO3-+H+=CO2+H2O（二）填空题1苏打，纯碱，Na2CO310H2O，结晶水，风化，NaHCO3小，分解，2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2，洗涤剂，碱，酸，CO2，治疗胃酸过多。22Na2O2+2H2O=4NaOH+O2，Na2O2，Na2O2 得2e-解析： 失2e-36.2克解析：设没有氧化的钠质量为x2Na+2H2O=2NaOH+H2223 2 x 0.2g x=4.6gm(Na2O)=10.8g-4.6g=6.2g4久置过程中，因瓶塞不严，空气中的二氧化碳与NaOH反应生成了Na2CO3，再用盐酸中和时就有气泡（CO2）冒出。2NaOH+CO2=Na2CO3+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O5加热，质量减轻的是NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 加蒸馏水溶解，然后再加CaCl2溶液，有白色沉淀生成的为 Na2CO3 CaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaCl取少量相同质量的两粉末，加浓度相同的盐酸，反应剧烈的为NaHCO3，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2三计算题18744升解析：设与10克Na2O2反应的CO2的质量为x2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 156 88 10g x x=5.64克则与10g Na2O2反应的空气的质量因为 P（空气）=1.29g/L则 V（空气）216%解析：加热后固体物质质量减小是由于碳酸氢钠受热分解造成的，可以根据失去的二氧化碳和水的总质量进行计算。设混合物中NaHCO3的质量为x2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O m 284 44 18 62 x 20g-13.8g=6.2g x=16.8g(Na2CO3)B提高性训练题1解析：若Na2O2只表现出氧化性，则它Na元素或O元素的化合价只能降低A、B、D Na2O2既表现氧化性又表现还原性 得2e- 失2e- 得2e- 失2e- 得2e- 失2e- 失2e-C Na2O2只表现氧化性 得2e-2饱和Na2CO3溶液通入CO2时，所发生的化学反应是：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3在饱和NaCl溶液中通入足量氨气以后再通入CO2时，则发生以下反应：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3，NH4HCO3+NaCl=NH4Cl+NaHCO3由于NaHCO3溶解度小，故而会有NaHCO3晶体析出。分析：在Na2CO3饱和溶液中通入CO2时，由于Na2CO3易溶于水而NaHCO3溶解度小，所以随着CO2气体的通入，会有NaHCO3晶体析出。氯化钠是强酸盐，CO2是弱酸的酸酐，根据复分解反应规律，CO2不能与NaCl溶液反应。通入足量氨气的饱和NaCl溶液中再通入CO2时，CO2跟氨水反应生成NH4HCO3，当溶液中Na+，Cl-，NH4+，HCO3-等离子浓度都较大时，首先是溶解度相对小的NaHCO3先析出晶体。3答案：（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 Na2O+H2O=2NaOH（2）应选用的装置是（3）GABF解析：由于Na2O2与水反应放出O2而Na2O与水反应不放出气体，所以最简单的方法是通过O2的量计算Na2O2的量，由于试样是一定量，即可求出Na2O2的纯度。C研究性习题此题是碱金属中难度较大的综合计算题解析：认真审题，可知此题隐蔽着两个解题必需的隐含条件：其一，将NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶于水要发生反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O其二，反应顺序，第一阶段加入的HCl先与NaOH反应，第二阶段与Na2CO3反应，第三阶段与NaHCO3反应。只有找出了上述两个隐含条件，才能顺利解答此题。从题知：混合物中有18g NaOH，16.8g NaHCO3，37.1g Na2CO3，与HCl反应共需49.275g，所以n的取值范围为0n49.275g，NaOH，Na2CO3，NaHCO3溶于水发生反应：NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O 18g 16.8g 21.2g通过上述反应又生成Na2CO3 21.2g，过量的NaOH为18g-8g=10g，因此溶于水后溶液中含NaOH 10g，NaHCO3 0g，Na2CO3 (21.2g+37.1g)=58.3g。（1）第一阶段：NaOH+HCl=NaCl+H2O 即加入的HCl只与10g NaOH反应，因此0n9.125g，生成NaCl为，Na2CO3仍为58.3g，NaHCO3为0g。（2）第二阶段，Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl即加入HCl只与58.3gNa2CO3反应，整个阶段共消耗20.075g，生成NaHCO3 46.2g。由于第一阶段消耗HCl 9.125g，所以此阶段n值取值范围为9.125gn9.125+20.075=29.2g，溶液中生成NaCl，剩余Na2CO3，生成NaHCO3为（3）第三阶段，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2，即加入的HCl与生成的46.2gNaHCO3反应，共需HCl 20.075g，n值的范围为29.2gn20.075g+29.2g NaCl为，Na2CO3为0g NaHCO3为即：加入HCl ngNaCl xgNa2CO3 ygNaHCO3 zg09.125g58.3g09.125g29.2g29.249.2750