内容正文:
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的几种化合物
活泼金属单质钠
氧化钠和过氧化钠对比
Na2O2
Na2O
氧化钠和氧化钙一样,属于碱性氧化物。请预测氧化钠能与哪些物质发生反应。
Na2O + H2O 2NaOH
H2O
碱性氧化物
碱
Na2O + CO2 Na2CO3
酸性氧化物
Na2O + 2HCl H2O + NaCl
酸
活泼金属单质钠
过氧化钠和水反应
实验现象 结论
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2↑
2Na2O2 + 2H2O 4Na+ + 4OH− + O2↑
木条复燃
生成氧气
pH试纸变蓝
生成碱
试管外壁发烫
反应放热
活泼金属单质钠
过氧化钠的应用
过氧化物及超氧化物(如KO2)与含有CO2和水蒸汽的空气接触时,既能产生O2,又能吸收空气中的CO2。利用该技术将药板装备于潜艇、宇宙飞船、呼吸面具等密闭环境中,供人们呼吸应急使用。
2Na2O2 + 2CO2 2Na2CO3 + O2
其主要化学反应方程式(以Na2O2为例)如下:
活泼金属单质钠
氧化钠和过氧化钠比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
组成结构
氧元素化合价
类别
颜色状态
与水反应
与CO2反应
与H+反应
转化关系
用途
由Na+和O2-构n(Na+):n(O2-)=2:1
由Na+和O2 2-构成n(Na+):n(O2 2- )=2:1
-2
-1
碱性氧化物
过氧化物
白色固体
淡黄色固体
2Na2O2+2H2O =4NaOH+O2↑
Na2O + CO2 = Na2CO3
2Na2O2+2CO2 =2Na2CO3+O2
Na2O + H2O = 2NaOH
Na2O+2H+=2Na++H2O
Na2O2+4H+ =4Na++2H2O+O2↑
用于制备氢氧化钠等
可作漂白剂、强氧化剂、供氧剂
2Na2O+ O2 2Na2O2
活泼金属单质钠
苏氏家族
化工之母——纯碱
2 碳酸钠(苏打)和碳酸氢钠(小苏打)
避免高温受热
防止受潮
硫代硫酸钠 Na2S2O3 大苏打,海波
活泼金属单质钠
碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠的外观相似,如何鉴别?
Na2CO3
白色粉末
NaHCO3
白色细小晶体
在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g)
盐 Na2CO3 NaHCO3
(2)向两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;用手触摸试管壁,感受热量变化
结论与解释
加几滴水后,结块变成晶体;温度上升
无水碳酸钠遇水生成有结晶水的碳酸钠晶(Na2CO3·xH2O),并伴随放热现象。
加几滴水后,少部分溶解;温度下降
活泼金属单质钠
碳酸钠和碳酸氢钠溶解性比较
盐 Na2CO3 NaHCO3
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡。
初步结论
振荡后可溶解
固体量有所减少
溶解度(20℃)
Na2CO3:21.5 g
NaHCO3:9.6 g
碳酸钠和碳酸氢钠均能溶于水,碳酸钠溶解性更强。
活泼金属单质钠
碳酸钠和碳酸氢钠溶液碱性比较
盐 Na2CO3 NaHCO3
(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液
初步结论
溶液变红
(较深)
溶液微红
两种物质的水溶液均呈碱性,
且碱性:Na2CO3>NaHCO3。
活泼金属单质钠
加热分解碳酸钠和碳酸氢钠
盐 Na2CO3 NaHCO3
(5)分别加热Na2CO3 和NaHCO3,观察现象。
初步结论
无明显现象
试管口有小液滴出现,澄清石灰水变浑浊
2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2↑
△
活泼金属单质钠
碳酸钠和碳酸氢钠和酸的反应
(6)与酸反应
Na2CO3 + 2HCl 2NaCl + H2O + CO2↑
NaHCO3 + HCl NaCl + H2O + CO2↑
碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应装置
等质量的碳酸氢钠和碳酸钠分别与足量盐酸反应,NaHCO3产生CO2更多。
活泼金属单质钠
侯氏制碱法
1940年中国科学家侯德榜发明了“侯氏制碱法”,成为世界上生产纯碱的重要方法。其主要化学原理是:
1.CO2 +H2O + NH3 + NaCl (饱和) NH4Cl + NaHCO3↓
2.2NaHCO3 Na2CO3 + H2O + CO2
上述原理中应用了NaHCO3的哪些性质?
侯德榜