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专题15 钠的重要化合物【知识回放】1物理性质的比较（包括用途）碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名颜色、状态溶解性2完成下列方程式：Na2O + H2O = Na2O + HCl = Na2O + CO2 = 结论：Na2O属于 氧化物。3为什么面包和油条常用小苏打而不用苏打？4为什么常用NaHCO3治疗胃酸过多而不用Na2CO3？5写出碳酸钠与碳酸氢钠分别与盐酸反应的离子方程式。【答案】1物理性质的比较：碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白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(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性2完成下列方程式：Na2O + H2O = 2NaOH Na2O + HCl = 2NaClH2ONa2O + CO2 = Na2CO3 结论：Na2O属于碱性氧化物3与等量的酸反应，小苏打产生的CO2更多，面包和油条更蓬松可口。4Na2CO3因碱性过强而不宜用于治疗胃酸过多。5CO2H+ =H2OCO2 HCOH+ =H2OCO2【新知精讲】一、氧化钠和过氧化钠1.物理性质氧化钠是白色固体,过氧化钠是淡黄色固体。2.化学性质(1)过氧化钠与水反应的实验。实验操作实验现象实验结论试管发烫,带火星的木条复燃;滴加酚酞后溶液先变红,然后褪色Na2O2与水反应生成O2和NaOH,中间产物具有漂白性(2)氧化钠、过氧化钠分别与水、CO2反应的化学方程式。与水反应与CO2反应二、碳酸钠和碳酸氢钠1.物理性质名称俗名颜色状态溶解性碳酸钠纯碱、苏打白色粉末易溶碳酸氢钠小苏打白色晶体易溶(溶解度比Na2CO3的小)2.化学性质写出下列反应的化学方程式:(1)碳酸氢钠受热分解:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O。(2)碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O。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)。【科学探究】探究一 过氧化钠的性质问题导引1.Na2O和Na2O2都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物吗?提示 碱性氧化物是指与酸反应只生成盐和H2O的氧化物。Na2O与酸反应生成盐和水,而Na2O2与酸反应除生成盐和水外还生成O2,如:2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2+2H2O,所以Na2O是碱性氧化物,而Na2O2不是碱性氧化物,是过氧化物。2.Na2O2为什么可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源?提示Na2O2能够吸收人体呼出的气体中的CO2和水蒸气,同时生成O2供给呼吸,所以可以用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。探究二 Na2CO3与NaHCO3问题导引1.Na2CO3、NaHCO3固体与等浓度等体积足量盐酸反应时现象有何异同?提示 二者均可以与盐酸反应生成二氧化碳气体,当二者均与等浓度等体积的盐酸反应时,NaHCO3产生二氧化碳的速率快,反应更剧烈。2.如何鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液?提示 取两溶液少许分别于两支试管中,加入CaCl2溶液或BaCl2溶液,若产生白色沉淀,则原溶液为Na2CO3溶液,若无沉淀产生,则原溶液为NaHCO3溶液。【重点突破】1.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系反应的化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 (1)物质的量的关系。无论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为12。(2)固体质量关系。2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2m(固体)278 g 2 mol2106 g 56 g(2 mol CO的质量)即发生反应时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2m(固体)278 g 2 mol440 g 4 g(2 mol H2的质量)即发生反应时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。(3)电子转移关系。在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。2.CO2、H2O与Na2O2反应的先后顺序2H2O+2Na2O2=4NaOH+O22CO2+4NaOH=2Na2CO3+2H2O总式为2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2所以一定量的Na2O2和一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应,可视为Na2O2先与CO2反应,待CO2反应完全后,Na2O2再与H2O(g)发生反应。3.碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较(1)两点相似:均能与酸反应生成CO2气体;均能与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀。(2)四点不同:在水中的溶解度不同:Na2CO3NaHCO3;与酸反应的速率不同:NaHCO3Na2CO3;热稳定性不同:Na2CO3NaHCO3;与CaCl2溶液反应的现象不同:Na2CO3有白色沉淀生成。4.Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化(1)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法。(2)除杂。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(3)转化。Na2CO3NaHCO3【典例探究】典例1下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述,其中错误的是()A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成D.过氧化钠是强氧化剂,而氧化钠只是一种碱性氧化物【答案】:B易错警示过氧化钠性质的特殊性:(1)在氧化钠中含有Na+和O2-,在过氧化钠中含有Na+和O22-,所以二者中阳离子和阴离子的个数比都是21。(2)过氧化钠与其他物质反应时不一定有氧气产生,如具有强还原性的SO2,能被Na2O2氧化成Na2SO4:SO2+Na2O2=Na2SO4。(3)过氧化钠虽然能够与盐酸反应生成盐和水,但同时还有氧气产生,所以它不属于碱性氧化物。变式训练1-1关于Na2CO3和NaHCO3性质的有关叙述正确的是()A.在水中溶解度:Na2CO3NaHCO3B.热稳定性:Na2CO3NaHCO3C.与酸反应速度:Na2CO3NaHCO3D.Na2CO3不能转化成NaHCO3,而NaHCO3能转化为Na2CO3【答案】:C变式训练1-2向紫色石蕊溶液中加入过量的过氧化钠粉末振荡,可观察到的现象是()A.溶液仍为紫色B.溶液最终变成蓝色C.最终溶液褪色,而无其他现象D.溶液中有气泡产生,溶液最终变成无色【答案】:D【解析】:过氧化钠首先与水反应,生成NaOH和O2,石蕊溶液显蓝色,过氧化钠具有漂白性(强氧化性),故石蕊溶液又变无色(褪色)。变式训练1-3关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()A.向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀B.向两者的溶液中逐滴加入稀盐酸,反应现象完全相同C.Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化D.向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象【答案】:C【解析】:向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,反应生成的NaHCO3会以沉淀的形式析出。原因有三:生成的NaHCO3相对于Na2CO3来说溶解度更小;反应后生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量(溶质质量增加); 反应中要消耗一部分水(溶剂减少)。综合以上三点,向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体的化学方程式是Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,因此可观察到有晶体析出。典例2下列关于Na2O和Na2O2叙述正确的是()A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成白色NaOH固体B.都能与CO2反应生成碳酸钠C.向Na2O和Na2O2固体中分别加水再滴加2滴酚酞,最终溶液都为红色D.用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色【答案】:B变式训练2-1下列物质中,有一种物质的颜色与其他三种的颜色不同,这种物质是()A.NaOH B.Na2OC.Na2O2 D.NaHCO3【答案】:C【解析】:Na2O2为淡黄色固体,其他均为白色固体。变式训练2-2下图为几种物质的转化关系,其中A为金属,B为淡黄色固体粉末,每一物质均含有A元素。(1)写出下列物质的化学式:B,C,E,F。(2)写出下列各步反应的化学方程式:CE CF FC 【答案】:(1)Na2O2Na2CO3NaOH(或NaCl)NaHCO3(2)Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3+2NaOH(或Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O)(答案合理即可)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO32NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O变式训练2-3除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钡溶液C.加入澄清石灰水 D.加入稀盐酸【答案】:A【解析】:除杂方法要操作简便,效果好,不引入新的杂质,保留非杂质成分。因为反应Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3,所以A项正确。
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