第1节 第2课时 钠的几种化合物（课件）-【勤径学升·同步练测】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019）

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 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 白 淡黄 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 2NaOH Na2CO3 2NaCl＋H2O 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 复燃 红色，后褪色 2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋O2↑ 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 O2 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 Na2CO3 NaHCO3 纯碱、苏打 小苏打 放 小 吸 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 金属或它们的化合物 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 黄 紫 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 学习目标 核心素养 1．了解Na2O、Na2O2的主要性质和用途。 2．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。 3．了解焰色试验的概念及应用。 1．宏观辨识与微观探析：能从钠的化合物的组成、结构推测其化学性质，形成“结构决定性质”的观念。 2．变价观念：认识钠的重要化合物的性质，建立基于物质类别、元素价态等认识物质性质，设计物质转化的核心角度。 3．科学探析：设计探究方案，完成对Na2O2、Na2CO3、NaHCO3重要性质的理解。 一、氧化钠和过氧化钠 1．物理性质 氧化钠是一种__色固体，过氧化钠是一种____色固体。 2．化学性质 (1)Na2O的化学性质 Na2O和CaO的性质相似，都是典型的碱性氧化物。 与水反应：Na2O＋H2O===__________。 与酸性氧化物反应：Na2O＋CO2===______________。 与酸反应：Na2O＋2HCl===______________________。 (2)Na2O2的化学性质 ①与水反应： [实验探究]　Na2O2与水的反应 实验操作 实验现象 实验结论 带火星的木条____，用手轻轻触摸试管外壁，较热，滴入酚酞，溶液变______________ Na2O2与水反应放热，化学方程式为 __________________________________________________ ②与CO2反应： Na2O2与CO2反应的化学方程式是____________________________________，可用于呼吸面具或潜水艇中作为_______的来源。 1．下列关于Na2O和Na2O2的说法中，不正确的是(　　) A．均含－2价的氧元素 B．焰色试验均为黄色 C．与水反应均生成NaOH D．与二氧化碳反应均生成Na2CO3 解析　过氧化钠中氧元素为－1价，故选A。 答案　A 二、碳酸钠和碳酸氢钠 1．物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 _____________ ______________ 俗名 __________ ______ 色态 白色粉末 细小白色晶体 溶解性 水中易溶，溶于水__热 水中易溶，但比Na2CO3溶解度__，溶于水__热 2.化学性质 (1)热稳定性 现象：加热Na2CO3，澄清石灰水无明显现象； 加热NaHCO3，澄清石灰水变浑浊。 结论：Na2CO3性质稳定，NaHCO3不稳定，受热易分解，反应的化学方程式为__________________________________________________。 2NaHCO3 eq \o(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式) ①Na2CO3：__________________________________________。 ②NaHCO3：_________________________________________。 (3)与碱(氢氧化钠溶液)反应 ①Na2CO3与NaOH不反应。 ②NaHCO3：_________________________________________________。 NaHCO3既能和强酸反应，又能和碱反应。 (4)酸碱性 Na2CO3、NaHCO3的水溶液均显碱性。 CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) ＋H＋===CO2↑＋H2O 2．下列物质中，既能和盐酸反应，又能和氢氧化钠反应的物质是(　　) A．碳酸钠　　　　　　　 B．碳酸氢钠 C．氯化钠 D．硫酸铜 解析　碳酸氢钠既能和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，又能和盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水。 答案　B 三、焰色试验 1．定义 很多__________________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析称为焰色试验。 2．操作 3．几种金属的焰色 金属 元素 锂 钠 钾 铷 钙 铜 焰色 紫红色 __色 __色 紫色 砖红色 绿色 [注意]　观察钾元素的焰色时要透过蓝色钴玻璃。 4．应用 (1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 (2)利用焰色试验制备节日烟花。 [特别提醒]　(1)焰色试验产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。(2)焰色试验属于物理变化，不属于化学变化。 3．炒菜时发现汤汁溅到充分燃烧的液化气的火焰上时，火焰呈黄色。据此可判断汤汁中含有(　　) A．氧元素 B．氯元素 C．钠元素 D．钾元素 解析　汤汁溅到液化气的火焰上时，火焰呈黄色，为钠元素的焰色试验现象，说明汤汁中含有钠元素。 答案　C 要点一　过氧化钠的性质 2020年，嫦娥五号成为中国首颗从月球采样后起飞的探测器，成功带着自动采集的月壤归来！载人登月成为中国人的新梦想。在载人空间站的生态系统中，要求分离人呼出的二氧化碳，同时需要提供氧气，一般在飞船内安装盛有Na2O2、K2O2颗粒的装置，它们的用途是产生氧气。 问题探究 1．在密闭容器中一定量的过氧化钠与一定量的CO2、H2O(g)的混合物发生反应的先后顺序是怎样的？ 提示　假设Na2O2首先与H2O反应，则会生成NaOH、O2，由于2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，因此实际参加反应的物质是CO2。所以可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。 2．Na2O2常用作杀菌剂、漂白剂，从化合价的角度分析，其原因是什么？ 提示　Na2O2中O为－1价，可以得到电子被还原为－2价，因此Na2O2具有强氧化性，可以用作漂白剂、杀菌剂。 1．过氧化钠的化学性质 (1)Na2O2的强氧化性 (2)Na2O2的还原性 Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。 (3)遇CO2、H2O则发生自身的氧化还原反应。 [特别提醒]　(1)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。 (2)Na2O2的水溶液具有漂白性，因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。 2．Na2O2与H2O、CO2反应的四大关系 (1)物质的数量的关系 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与放出O2的数量之比均为2∶1。 (2)固体质量的关系 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Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上述反应不能发生)。 (3)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，所以有1个O2生成时，转移的电子均为2个。 (4)先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。 [例1]　Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂，下列关于Na2O2的叙述正确的是(　　) A．Na2O2能漂白所有有色物质 B．Na2O2分别与H2O、CO2反应，产生相同质量的O2时，消耗H2O和CO2分子的数量相等 C．在Na2O2与CO2反应过程中，Na2O2只作氧化剂 D．将过量Na2O2粉末加入紫色石蕊溶液中并振荡，溶液变为蓝色，且有气泡产生 [解析]　Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，能漂白某些有色物质，但不是所有色物质都能被Na2O2漂白，A项错误；Na2O2与H2O、CO2反应的化学方程式分别为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，由化学方程式可知，生成相同质量的O2时消耗H2O和CO2分子的数量相同，B项正确；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2中氧元素的化合价一部分由－1价升高为0价、一部分降低为－2价，所以Na2O2既是氧化剂又是还原剂，C项错误；Na2O2粉末加入紫色石蕊溶液中现象应为先变蓝色后褪色，D项错误。 [答案]　B 1．200 ℃时，CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了7.2 g，则原混合气体中CO2与H2O的质量为(　　) A．8.8 g，14.4 g B．8.6 g，14.6 g C．8.0 g，15.2 g D．8.5 g，14.7 g 解析　向足量的Na2O2中通入23.2 g CO2和H2O(g)混合气体，固体只增加 7.2 g，是因为生成了O2，根据质量守恒定律可知，生成氧气的质量为23.2 g－ 7.2 g＝16 g。设混合物中CO2和H2O(g)的质量分别为x、y， 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 　　　　 88 g　　　　　　32 g 　x m1 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 36 g 32 g 　y m2 x/m1＝88 g/32 g，y/m2＝36 g/32 g， 结合x＋y＝23.2 g，m1＋m2＝16 g， 解得：x＝8.8 g，y＝14.4 g。 答案　A 要点二　碳酸钠与碳酸氢钠的性质与鉴别 复合膨松剂一般由三部分组成：①碳酸盐，其用量约为20%～40%，主要作用是产气；②酸性盐或者有机酸，其用量约为35%～50%，作用是与碳酸盐反应，控制反应速率，调节产品酸碱度；③助剂，有淀粉、脂肪酸、食盐等，作用是改善膨松剂的保存性，防止吸潮失效，调节气体产生速率或使气体产生均匀，助剂的用量一般是10%～40%。 问题探究 1．白醋中含有醋酸(CH3COOH)，是一种一元有机酸。蒸馒头时用白醋和碳酸氢钠组成复合膨松剂，试分析该复合膨松剂起到膨松效果的可能原因。 提示　碳酸氢钠与醋酸反应的化学方程式为CH3COOH＋NaHCO3===CH3COONa＋CO2↑＋H2O，产生的气体使面团内部变得疏松。 2．如果碳酸盐使用碳酸钠，起到膨松效果的原因是怎样的？如果有两种膨松剂分别含有等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，使用哪一种效果更好？ 提示　碳酸钠与足量醋酸反应的化学方程式为2CH3COOH＋Na2CO3===2CH3COONa＋CO2↑＋H2O。质量相等的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠放出的气体更多，膨松效果更好。 1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 物质 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打) 物理性质 白色粉末，易溶于水 细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小 与酸反应 能反应，有气体产生 剧烈反应，有气体产生 物质 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打) 与碱反应 能与Ca(OH)2、 Ba(OH)2溶液反应 与碱溶液都能反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 受热易分解 相互转化 Na2CO3NaHCO3 2.Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。 (2)溶液的鉴别可用气体法和测pH法 ①气体法：逐滴加入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液； ②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液的pH，pH大的是Na2CO3溶液。 3．Na2CO3、NaHCO3的除杂 序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 ① Na2CO3固体(NaHCO3) 加热法 ② NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 ③ Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 [例2]　(重庆开州中学月考)纯碱和小苏打在工业生产和日常生活中有广泛的应用，是我国较早自主生产的化工产品。下列关于NaHCO3和Na2CO3的叙述中，不正确的是(　　) A．Na2CO3是白色粉末 B．向NaHCO3中加入少量水，NaHCO3能溶解且伴随着吸热现象 C．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解 D．不可用Ba(OH)2溶液鉴别NaHCO3和Na2CO3 [解析]　Na2CO3是白色粉末，A正确；碳酸氢钠易溶于水且溶解吸热，B正确；NaHCO3不稳定，受热易分解，Na2CO3稳定，受热不易分解，则在酒精灯加热条件下，Na2CO3固体不能发生分解，C错误；Ba(OH)2溶液与NaHCO3、Na2CO3反应都生成碳酸钡沉淀，所以不可用Ba(OH)2溶液鉴别NaHCO3和Na2CO3，D正确。 [答案]　C 2．下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，正确的是(　　) A．受热时NaHCO3比Na2CO3稳定 B．在水中NaHCO3比Na2CO3溶解度大 C．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多 D．NaHCO3能转化成Na2CO3，但Na2CO3不能转化成NaHCO3 解析　受热时Na2CO3比NaHCO3稳定，A错误；在水中Na2CO3比NaHCO3溶解度大，B错误；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，由此可知质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多，C正确；NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，NaHCO3能转化成Na2CO3，Na2CO3与水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，则碳酸钠也能转化成NaHCO3，D错误。 答案　C 1．(重庆育才中学期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧、钾元素焰色的观察两项操作如图所示，下列叙述中错误的是(　　) A．每次实验都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同，再蘸取被检验的物质 B．钾元素的焰色要透过蓝色钴玻璃观察 C．元素处于游离态或化合态时产生的焰色可能不同 D．没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替 解析　为确保铂丝洁净，在使用前需用盐酸洗涤并灼烧至与原来火焰颜色相同，再蘸取被检验的物质，A正确；钾元素的焰色为紫色，易被钠元素的黄色掩盖，透过蓝色钴玻璃可以过滤黄光，便于观察到钾元素的焰色，B正确；元素处于游离态或化合态时产生的焰色相同，C错误；没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替，因为铁元素没有明显焰色，不会干扰实验，D正确。 答案　C 2．(广东江门高一期末)下列有关钠及其化合物叙述正确的是(　　) A．金属钠着火，可用泡沫灭火器进行灭火 B．过氧化钠与氧化钠都能与二氧化碳发生化合反应 C．用加热的方法可除去Na2CO3中的NaHCO3 D．Na2CO3可用作治疗胃酸过多的胃药 解析　金属钠燃烧产生Na2O2，Na2O2会与泡沫灭火器喷出的CO2、H2O发生反应产生O2，导致火势加剧，因此金属钠着火不能用泡沫灭火器进行灭火，A错误；过氧化钠与二氧化碳发生反应产生碳酸钠和氧气，该反应不属于化合反应，B错误；NaHCO3不稳定，受热分解产生Na2CO3、CO2和H2O，CO2、H2O以气体形式逸出，因此可以用加热的方法除去Na2CO3中的NaHCO3，C正确；Na2CO3溶液具有较强的碱性，会对人体造成刺激，因此不可用作治疗胃酸过多的胃药，D错误。 答案　C 3．对于反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是(　　) A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂 B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 C．该反应中生成1个O2转移4个电子 D．每有18 g H2O与足量Na2O2反应，则固体增重4 g 解析　在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中部分氧元素化合价升高，部分氧元素化合价降低，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，生成1个O2转移2个电子。根据原子守恒，固体增加的质量等于参加反应的水中氢元素的质量，即18 g H2O参加反应，固体增重2 g。 答案　B 4．某银白色金属单质A在空气中燃烧时发出黄色火焰，得到淡黄色固体B，B和酸性气体D反应能生成C，A露置在空气中足够长时间也会变为C，E与D反应也能生成C，A、B都能与水反应生成E。回答下列问题： (1)写出下列物质的化学式： A________，B________，C________，D________，E________。 (2)写出下列反应的化学方程式(③写出离子方程式)： ①A生成B：________________________； ②B与水反应生成E：______________________________________________； ③向C的溶液中通入足量的酸性气体D的离子方程式：_____________。 解析　某银白色金属单质A在空气中燃烧时发出黄色火焰，则A是Na，得到淡黄色固体B，钠在空气中燃烧生成淡黄色固体过氧化钠，则B是Na2O2，B和酸性气体D反应能生成C，A露置在空气中足够长时间也会变为C，则C为Na2CO3，E与D反应也能生成C，酸性气体D为CO2，钠、过氧化钠和水反应都生成氢氧化钠，则E是NaOH。 答案　(1)Na　Na2O2　Na2CO3　CO2　NaOH (2)①2Na＋O2 eq \o(=====,\s\up15(△),\s\do15(　)) Na2O2 ②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ③CO eq \o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)) ＋H2O＋CO2===2HCO eq \o\al(\s\up1(－),\s\do1(3)) $$