课时2.2 钠的化合物 讲义-2026-2027学年高一上学期化学人教版必修第一册

本高中化学讲义聚焦钠的化合物核心知识点，系统梳理氧化钠与过氧化钠的性质差异、氢氧化钠的化学性质、碳酸钠与碳酸氢钠的转化及鉴别，延伸至侯氏制碱法原理和焰色反应操作，构建完整的钠及其化合物知识网络作为学习支架。 资料通过实验探究（如过氧化钠与水反应现象分析）和对比表格（如Na₂O与Na₂O₂性质比较）培养科学思维与探究能力，结合“对点练习”和“课后作业”强化知识应用，课中辅助教师实验教学，课后助力学生查漏补缺，落实化学观念与科学态度。

课时2.2 钠的化合物 一、氧化钠和过氧化钠 (一)氧化钠的性质 1、物理性质：氧化钠(Na2O)是一种白色固体 2、化学性质：碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应 (1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH (2)氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O (3)氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3 3、用途：制NaOH (二)过氧化钠的性质 1、物理性质：过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。Na2O2中氧元素为－1价。 2、化学性质：Na2O2不是碱性氧化物，但能与水、酸、酸性氧化物等发生反应，具有强氧化性，也有还原性。 (1)Na2O2与H2O的反应 实验操作 实验现象 结论或解释 ①向盛有过氧化钠（淡黄色粉末状）的试管中滴入少量水，有大量气泡产生 ①Na2O2与H2O剧烈反应，产生气体 ②轻摸试管外壁，感觉试管壁温度升高 ②该反应是放热反应 ③立即把带火星的木条放在试管口，观察到的现象是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 ③说明有氧气生成 ④向试管中滴入酚酞溶液，其现象是溶液先变红， 后褪色 ④先变红：说明有碱生成 后褪色：Na2O2具有漂白性 实验结论 由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性 化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源) 【常见Na2O2的氧化性归纳】 (1)Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4 (2)Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO3 2- 氧化成SO42- (3)Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀 (4)Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊 (5)Na2O2 投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色 (6)Na2O2能使酚酞试液先变红(产生了碱)后褪色(漂白性)，同时产生无色的气泡 4.过氧化钠的应用 (1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。 (2)Na2O2中氧元素的化合价为－1价，具有强氧化性，可作漂白剂。 5、Na2O与Na2O2性质比较 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 色、态 白色固体 淡黄色固体 氧元素化合价 －2 －1 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 是否为碱性氧化物 是 否 化学性质 相同点 都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 6、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系 1．Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (1)Na2O2中氧的化合价为－1，在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂，从电子转移角度分析，每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。 (2)从化学方程式的计量数分析可知，无论是CO2、H2O还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。 2．Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系 (1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm(2CO) 2×78 2×44 2×106 2×28 固体增加2个碳原子和2个氧原子，固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(4H) 2×78 2×18 4×40 2×2 固体增加4个氢原子，固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。 【对点练习】 1、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　) A．都是白色的固体 B．都是碱性氧化物 C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂 【答案】C 2、1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3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(　　) A．Na2CO3　　　　　　　B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 【答案】A 【解析】 2NaHCO3===Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑ 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)反应顺序：当Na2O2与CO2、H2O(g)混合气反应时，应认为首先与CO2发生反应。 2 mol NaHCO3―→ 3、向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末振荡，可观察到的现象为(　　) A．溶液仍为紫色 B．溶液最终变蓝色 C．最终溶液褪色，而无其他现象 D．溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色 【答案】D 【解析】2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑因为有氧气产生，所以溶液中有气泡。又Na2O2有漂白性故最终溶液变为无色。 4、CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(　　) A．21.2 g　　　 B．14 g C．6.78 g D．不能确定 【答案】A 【解析】已知有关反应：2H2＋O22H2O,2CO＋O22CO2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。将上述化学方程式合并可得：Na2O2＋H2===2NaOH，Na2O2＋CO===Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收，固体增加的质量就是CO和H2的总质量。 二 、氢氧化钠(NaOH) 1、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，易吸收空气中水分潮解，易溶于水且放热，有强腐蚀性。 2、化学性质(1)能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应 (2)能与酸反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (3)能与酸性氧化物反应(CO2、SO2) CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3 (4)能与某些盐反应：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 (5)能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应) ①NaOH与NaHSO4反应：NaHSO4＋NaOH===Na2SO4＋H2O ②NaOH与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 3、用途：造纸、纺织、印染、制皂工业 三、碳酸钠和碳酸氢钠 1.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应 (1)与过量盐酸的反应(写离子方程式，下同)： ①碳酸钠：CO＋2H＋=== CO2↑＋H2O； ②碳酸氢钠：HCO＋H＋=== CO2↑＋H2O。 (2)与NaOH溶液的反应： ①碳酸钠：不反应； ②碳酸氢钠：HCO＋OH－=== CO＋H2O。 (3)与某些盐溶液的反应(如CaCl2)： ①碳酸钠：CO＋Ca2＋===CaCO3↓； ②碳酸氢钠：不反应。 2.碳酸钠与碳酸氢钠化学性质比较 碳酸钠 碳酸氢钠 与盐酸 放出二氧化碳气体 放出二氧化碳气体(剧烈) 与烧碱溶液 不反应 生成碳酸钠和水 与澄清石灰水 产生白色沉淀 产生白色沉淀 与氯化钙溶液 生成白色沉淀 不反应 与CO2 生成NaHCO3 不反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定、受热易分解 相互转化 (1)Na2CO3的物理性质：俗称纯碱、苏打，白色粉末，易溶于水，溶于水是放热的，Na2CO3·10H2O为白色晶体 (2)NaHCO3的物理性质：俗称小苏打，细小白色晶体，能溶于水，溶于水是吸热的 3、Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较 实验过程 如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球 实验装置 实验现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 化学方程式 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较 实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中 实验装置 实验现象 两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大 实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈 化学方程式 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 四、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化 1．常用的鉴别方法 2．常用的除杂(提纯)方法 混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂 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.Na2CO3与NaHCO3的相互转化 ①Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 ②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 【对点练习】 1.下列叙述不正确的是(　　) A．NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3 B．向Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象 C．Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中，最终都变成Na2CO3 D．保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，有NaHCO3晶体析出 【答案】B 【解析】碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，稳定性弱于碳酸钠，故A正确；向 Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块，生成十水碳酸钠，并伴随放热现象，故B错误；Na与空气中的氧气、二氧化碳和水作用生成碳酸钠，氧化钠与空气中的二氧化碳和水作用生成碳酸钠，NaOH与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，故C正确；保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，相同温度下，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，有NaHCO3晶体析出，故D正确。 五、侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和食盐水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 【对点练习】 1、有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是(　　) A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B．分别配成溶液，再加入CaCl2溶液 C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D．分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢 【答案】A 【解析】A项，Na2CO3和NaHCO3与Ca(OH)2均生成CaCO3沉淀，无法鉴别，错误；B项，Na2CO3可以和CaCl2反应生成CaCO3沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，正确；C项，NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2，正确；D项，Na2CO3中滴加盐酸要分步反应，先转化为NaHCO3而后才会反应生成CO2，产生气泡较慢，正确。 2、除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是(　　) A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液 C．加热分解 D．制成溶液后通入CO2 【答案】C 【解析】根据NaHCO3的不稳定性，通过加热分解除去NaHCO3，并且又生成Na2CO3。 3、下列各组内的两种物质发生反应时，其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是(　　) A．CO2和澄清石灰水 B．NaOH溶液和CO2 C．Na2CO3溶液和盐酸 D．NaHCO3溶液和盐酸 【答案】D 【解析】A项，CO2不足量，生成CaCO3，CO2过量，生成Ca(HCO3)2；B项，CO2不足，生成Na2CO3，CO2过量，生成NaHCO3；C项，盐酸不足，生成NaHCO3和NaCl，盐酸足量，生成NaCl、H2O和CO2。 六、焰色反应 1．概念 许多金属或其化合物灼烧时火焰会呈现特征颜色，据此可判断试样所含金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。 2．操作 3．几种金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色 紫红色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 【特别提醒】 ①铂丝不能用稀硫酸洗涤。 ②蓝色钴玻璃可以滤去黄光，便于对钾元素焰色的观察。 4．应用 (1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 (2)制作五彩缤纷的烟花。 【对点练习】 1、某物质灼烧时焰色试验为黄色，下列判断正确的是(　　) A．该物质一定是钠的化合物 B．该物质一定含钠元素 C．该物质一定是金属钠 D．该物质中一定含钠离子 【答案】B 【解析】焰色试验是钠元素的性质，单质钠和钠的化合物的焰色试验为黄色，故B正确。 2、节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理。下列说法正确的是(　　) A．焰色试验属于化学变化 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．某样品的焰色为黄色，则该样品仅含有钠元素 D．焰色试验时金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取样品灼烧 【答案】B 【解析】焰色试验为元素的物理性质，故A错误；因焰色试验是元素的性质，则同种金属的单质或金属的化合物、溶液中的金属阳离子都具有相同的焰色，NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故B正确；若灼烧样品火焰呈黄色，判断一定含钠元素，不通过蓝色钴玻璃不能确定是否含有钾元素，故C错误；焰色试验时金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧，硫酸是难挥发酸，会残留痕迹，故D错误。 【课后作业】 1.下列关于钠及其氧化物性质的叙述，不正确的是(　　) A．过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源 B．氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应，且反应产物相同 C．金属钠应该密封在煤油或石蜡油中 D．从氧化还原角度分析金属钠与水反应不可能产生氧气 【答案】B 【解析】过氧化钠与水蒸气、二氧化碳反应生成氧气，则过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源，故A正确；Na2O、Na2O2组成元素相同，Na2O能和CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3，Na2O2能和CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ，反应产物不相同，故B错误；钠能和氧气、水反应，故应隔绝空气和水保存，则应保存在煤油或石蜡油中，故C正确；从氧化还原角度分析金属钠具有强还原性，可以失去电子，而水中含有的O为最低价，不能再得到电子，则反应不可能产生氧气，故D正确。 2.将(NH4)2CO3固体置于试管中加热，生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶，最终得到的气体是(　　) A．NH3 B．O2 C．H2O D．CO2 【答案】B 【解析】(NH4)2CO3受热分解生成NH3、H2O、CO2，通过过氧化钠，H2O、CO2转化成O2，再通过足量浓硫酸，NH3被吸收，只剩下O2，答案选B。 3.将20 g CO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了11.2 g，则原混合气体中CO2的质量分数为(　　) A．32% B．44% C．56% D．88% 【答案】D 【解析】反应后固体质量增加是因为CO2与Na2O2反应生成Na2CO3，用差量法求解，设原混合气体中CO2的质量为x，则 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm 　　　88　　　　　　　　　　　56 　　　x　　　　　　　　　　　11.2 g ＝，解得x＝17.6 g， w(CO2)＝×100%＝88%，D项正确。 4.200 ℃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的质量之比是(　　) A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9 【答案】A 【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，令混合物中CO2和水蒸气的质量分别为m(CO2)、m(H2O)，则： 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　　Δm 　　　　88　　　　　　　　　　　56 　　　m(CO2)　　　　　　　　m(CO2) 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm 　　　　36　　　　　　　　　　　4 　　　　m(H2O)　　　　　　　　　m(H2O) 所以m(CO2)＋m(H2O)＝11.6 g、m(CO2)＋m(H2O)＝3.6 g；解得m(CO2)＝4.4 g，m(H2O)＝7.2 g，故原混合物中CO2和H2O的质量之比为4.4 g∶7.2 g＝11∶18。 5.为探究Na2O2与H2O的反应，某学习小组将1～2 mL水滴入盛有1～2 g过氧化钠固体的试管中，下列有关说法不正确的是(　　) A．该实验可以用带火星的木条来检验生成的气体是否为氧气 B．该实验可以直接用手轻轻触摸试管外壁来感受反应放热 C．1个Na2O2与H2O反应转移2个电子 D．该实验可以说明过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源 【答案】C 【解析】过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，离子方程式为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑，可以用带火星的木条来检验生成的气体，故A正确；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，同时该反应放热，可以直接用手轻轻触摸试管外壁来感受反应放热，故B正确；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，说明过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源，故D正确。 6.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是(　　) A．装置A中锌粒可用铁粉代替 B．装置B中盛放碱石灰，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气 C．装置C加热前，必须先用试管在干燥管管口处收集气体，检验气体纯度 D．装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的 【答案】C 【解析】盐酸易挥发，B装置中应为碱石灰，目的是除去A中挥发出来的HCl和水蒸气，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则加热试管前，必须先用试管在干燥管管口处收集气体，检验气体纯度，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；装置D中的无水硫酸铜是检验Na2O2和H2反应是否生成了H2O，用碱石灰代替无法达到目的。 7.下列叙述不正确的是(　　) A．NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3 B．向Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象 C．Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中，最终都变成Na2CO3 D．保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，有NaHCO3晶体析出 【答案】B 【解析】碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水，稳定性弱于碳酸钠，故A正确；向 Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块，生成十水碳酸钠，并伴随放热现象，故B错误；Na与空气中的氧气、二氧化碳和水作用生成碳酸钠，氧化钠与空气中的二氧化碳和水作用生成碳酸钠，NaOH与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠，故C正确；保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠，相同温度下，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，有NaHCO3晶体析出，故D正确。 8.下列离子方程式书写正确的是(　　) A．NaHCO3溶液中加入稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B．碳酸钠溶液与硫酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O C．碳酸氢钾溶液中滴入少量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O D．碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O 【答案】B 【解析】 NaHCO3由Na＋和HCO构成，写离子方程式时拆成Na＋和HCO，则正确的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，故A错误；碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O，故B正确；碳酸氢钾溶液中滴入少量氢氧化钡溶液，正确的离子方程式为Ba2＋＋2HCO＋2OH－===BaCO3↓＋2H2O＋CO，故C错误；碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液，反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O，故D错误。 9.下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　) A．在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃，以便排除钠元素的黄光的干扰 B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至与火焰颜色相同，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验 C．铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后，用稀硫酸洗净，再蘸取少量的K2SO4溶液，重复以上实验 D．灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色 【答案】B 【解析】在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片，其他物质不需要，故A错误；取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取NaCl溶液，进行焰色试验，故B正确；做焰色试验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，故C错误。 10.把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2 g。求原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为(　　) A．53∶84 B．84∶53 C．1∶1 D．42∶53 【答案】B 【解析】设NaHCO3的质量为x g，则根据化学方程式可知： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　Δm 168　　　　　　　　　　　　　　　　62 x g　　　　　　　　　　(27.4－21.2) g＝6.2 g x＝168×＝16.8，混合物中碳酸钠的质量是27.4 g－16.8 g＝10.6 g，所以原混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量之比为16.8∶10.6＝84∶53。 11.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L－1的稀盐酸，生成的CO2的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．在O～a内，只发生酸碱中和反应 B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ C．a＝0.3 D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2 【答案】C 【解析】在O～a内，先发生氢离子与氢氧根离子的中和反应，再发生碳酸根离子与氢离子生成碳酸氢根离子的反应，A项错误；a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，所以ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，B项错误；由ab段发生的反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知，生成0.44 g CO2消耗盐酸的体积为(0.4－a)L，则3.65 g·L－1×(0.4－a)L＝，解得a＝0.3，C项正确；由计算可得碳酸钠的质量是1.06 g，生成碳酸氢根离子消耗的稀盐酸的体积是0.1 L，则中和氢氧化钠消耗的稀盐酸的体积是0.3 L－0.1 L＝0.2 L，所以氢氧化钠的质量是3.65 g·L－1×0.2 L×＝0.8 g，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为＝，D项错误。 12、在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 (1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：___________________________________ (2)填写表中空格： 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 C D (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：__________________________________ (4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：_________________________________________ 【答案】(1)CaCO3＋2HCl===CaCl2＋H2O＋CO2↑ (2) 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 除去CO2气体中混入的HCl C 过氧化钠 与CO2和水蒸气反应，产生O2 D NaOH溶液 吸收未反应的CO2气体 (3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，将试管正立，松开拇指，立即把带火星的木条伸入 【解析】实验室制取CO2的反应为：CaCO3＋2HCl===CaCl2＋CO2↑＋H2O；在A装置中制得的CO2气体中会混有HCl杂质，故在装置B中装有NaHCO3溶液，以除去CO2中的HCl气体；C装置中装有Na2O2，当CO2气体(混有少量水蒸气)通过时，发生反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因不能确保CO2完全与Na2O2反应，故在D装置中加入NaOH溶液以除去未反应的CO2气体，最后通过E装置收集O2。 13、将Na2CO3和NaHCO3混合物19 g，充分加热后，收集到的CO2有1.12 L(标准状况)，冷却后将剩余固体溶于水配成300 mL的溶液。求： (1)原混合物中Na2CO3的质量。 (2)所配制的溶液的物质的量浓度。 【答案】(1)10.6 g　(2)0.5 mol/L 【解析】2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 2×84 g 106 g 22.4 L x y 1.12 L x＝8.4 g y＝5.3 g (1)原混合物中Na2CO3的质量为：19 g－8.4 g＝10.6 g (2)Na2CO3的物质的量浓度：＝＝0.5 mol/L。 2 学科网（北京）股份有限公司 $ 课时2.2 钠的化合物 一、氧化钠和过氧化钠 (一)氧化钠的性质 1、物理性质：氧化钠(Na2O)是一种白色固体 2、化学性质：碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应 (1)氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH (2)氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O (3)氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3 3、用途：制NaOH (二)过氧化钠的性质 1、物理性质：过氧化钠(Na2O2)是一种淡黄色固体。Na2O2中氧元素为－1价。 2、化学性质：Na2O2不是碱性氧化物，但能与水、酸、酸性氧化物等发生反应，具有强氧化性，也有还原性。 (1)Na2O2与H2O的反应 实验操作 实验现象 结论或解释 ①向盛有过氧化钠（淡黄色粉末状）的试管中滴入少量水，有大量气泡产生 ①Na2O2与H2O剧烈反应，产生气体 ②轻摸试管外壁，感觉试管壁温度升高 ②该反应是放热反应 ③立即把带火星的木条放在试管口，观察到的现象是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 ③说明有氧气生成 ④向试管中滴入酚酞溶液，其现象是溶液先变红， 后褪色 ④先变红：说明有碱生成 后褪色：Na2O2具有漂白性 实验结论 由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性 化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ (2)Na2O2与CO2的反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源) 【常见Na2O2的氧化性归纳】 (1)Na2O2与SO2反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4 (2)Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO3 2- 氧化成SO42- (3)Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2+氧化Fe3+，同时生成Fe(OH)3沉淀 (4)Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，溶液变浑浊 (5)Na2O2 投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色 (6)Na2O2能使酚酞试液先变红(产生了碱)后褪色(漂白性)，同时产生无色的气泡 4.过氧化钠的应用 (1)Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。 (2)Na2O2中氧元素的化合价为－1价，具有强氧化性，可作漂白剂。 5、Na2O与Na2O2性质比较 物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2) 色、态 白色固体 淡黄色固体 氧元素化合价 －2 －1 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 是否为碱性氧化物 是 否 化学性质 相同点 都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 6、过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系 1．Na2O2与H2O、CO2反应的氧化还原关系 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (1)Na2O2中氧的化合价为－1，在两个反应中Na2O2的作用是既做氧化剂又做还原剂，从电子转移角度分析，每生成一分子氧气转移2个电子。每消耗一个Na2O2转移1个电子。 (2)从化学方程式的计量数分析可知，无论是CO2、H2O还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，参与反应的CO2或H2O与放出O2的分子个数之比均为2∶1。 2．Na2O2与CO2、H2O反应的质量关系 (1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　Δm(2CO) 2×78 2×44 2×106 2×28 固体增加2个碳原子和2个氧原子，固体增加的质量相当于与CO2等分子数的CO的质量。 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm(4H) 2×78 2×18 4×40 2×2 固体增加4个氢原子，固体增加的质量相当于与H2O等分子数的H2的质量。 【对点练习】 1、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是(　　) A．都是白色的固体 B．都是碱性氧化物 C．都能和水反应形成强碱溶液 D．都是强氧化剂 2、1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3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(　　) A．Na2CO3　　　　　　　B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 3、向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末振荡，可观察到的现象为(　　) A．溶液仍为紫色 B．溶液最终变蓝色 C．最终溶液褪色，而无其他现象 D．溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色 4、CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加(　　) A．21.2 g　　　 B．14 g C．6.78 g D．不能确定 二 、氢氧化钠(NaOH) 1、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，白色固体，易吸收空气中水分潮解，易溶于水且放热，有强腐蚀性。 2、化学性质(1)能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应 (2)能与酸反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O (3)能与酸性氧化物反应(CO2、SO2) CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3 (4)能与某些盐反应：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 (5)能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应) ①NaOH与NaHSO4反应：NaHSO4＋NaOH===Na2SO4＋H2O ②NaOH与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 3、用途：造纸、纺织、印染、制皂工业 三、碳酸钠和碳酸氢钠 1.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应 (1)与过量盐酸的反应(写离子方程式，下同)： ①碳酸钠：CO＋2H＋=== CO2↑＋H2O； ②碳酸氢钠：HCO＋H＋=== CO2↑＋H2O。 (2)与NaOH溶液的反应： ①碳酸钠：不反应； ②碳酸氢钠：HCO＋OH－=== CO＋H2O。 (3)与某些盐溶液的反应(如CaCl2)： ①碳酸钠：CO＋Ca2＋===CaCO3↓； ②碳酸氢钠：不反应。 2.碳酸钠与碳酸氢钠化学性质比较 碳酸钠 碳酸氢钠 与盐酸 放出二氧化碳气体 放出二氧化碳气体(剧烈) 与烧碱溶液 不反应 生成碳酸钠和水 与澄清石灰水 产生白色沉淀 产生白色沉淀 与氯化钙溶液 生成白色沉淀 不反应 与CO2 生成NaHCO3 不反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定、受热易分解 相互转化 (1)Na2CO3的物理性质：俗称纯碱、苏打，白色粉末，易溶于水，溶于水是放热的，Na2CO3·10H2O为白色晶体 (2)NaHCO3的物理性质：俗称小苏打，细小白色晶体，能溶于水，溶于水是吸热的 3、Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较 实验过程 如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球 实验装置 实验现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 化学方程式 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较 实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中 实验装置 实验现象 两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大 实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈 化学方程式 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 四、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化 1．常用的鉴别方法 2．常用的除杂(提纯)方法 混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂 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.Na2CO3与NaHCO3的相互转化 ①Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 ②2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 【对点练习】 1.下列叙述不正确的是(　　) A．NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3 B．向Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象 C．Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中，最终都变成Na2CO3 D．保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，有NaHCO3晶体析出 五、侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和食盐水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 【对点练习】 1、有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是(　　) A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B．分别配成溶液，再加入CaCl2溶液 C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D．分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢 2、除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是(　　) A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液 C．加热分解 D．制成溶液后通入CO2 3、下列各组内的两种物质发生反应时，其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是(　　) A．CO2和澄清石灰水 B．NaOH溶液和CO2 C．Na2CO3溶液和盐酸 D．NaHCO3溶液和盐酸 六、焰色反应 1．概念 许多金属或其化合物灼烧时火焰会呈现特征颜色，据此可判断试样所含金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。 2．操作 3．几种金属元素的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色 紫红色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃) 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 【特别提醒】 ①铂丝不能用稀硫酸洗涤。 ②蓝色钴玻璃可以滤去黄光，便于对钾元素焰色的观察。 4．应用 (1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。 (2)制作五彩缤纷的烟花。 【对点练习】 1、某物质灼烧时焰色试验为黄色，下列判断正确的是(　　) A．该物质一定是钠的化合物 B．该物质一定含钠元素 C．该物质一定是金属钠 D．该物质中一定含钠离子 2、节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理。下列说法正确的是(　　) A．焰色试验属于化学变化 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．某样品的焰色为黄色，则该样品仅含有钠元素 D．焰色试验时金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取样品灼烧 【课后作业】 1.下列关于钠及其氧化物性质的叙述，不正确的是(　　) A．过氧化钠可用于呼吸面具作为氧气的来源 B．氧化钠和过氧化钠都能与二氧化碳反应，且反应产物相同 C．金属钠应该密封在煤油或石蜡油中 D．从氧化还原角度分析金属钠与水反应不可能产生氧气 2.将(NH4)2CO3固体置于试管中加热，生成的气体依次通过盛有足量Na2O2的干燥管、足量浓硫酸的洗气瓶，最终得到的气体是(　　) A．NH3 B．O2 C．H2O D．CO2 3.将20 g CO2和CO的混合气体通过装有足量过氧化钠的干燥管，反应后干燥管的总质量增加了11.2 g，则原混合气体中CO2的质量分数为(　　) A．32% B．44% C．56% D．88% 4.200 ℃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的质量之比是(　　) A．11∶18 B．22∶3 C．1∶9 D．21∶9 5.为探究Na2O2与H2O的反应，某学习小组将1～2 mL水滴入盛有1～2 g过氧化钠固体的试管中，下列有关说法不正确的是(　　) A．该实验可以用带火星的木条来检验生成的气体是否为氧气 B．该实验可以直接用手轻轻触摸试管外壁来感受反应放热 C．1个Na2O2与H2O反应转移2个电子 D．该实验可以说明过氧化钠可在潜水艇中作为氧气的来源 6.某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是(　　) A．装置A中锌粒可用铁粉代替 B．装置B中盛放碱石灰，目的是除去A中挥发出来的少量水蒸气 C．装置C加热前，必须先用试管在干燥管管口处收集气体，检验气体纯度 D．装置D中的试剂用碱石灰代替也可以达到实验目的 7.下列叙述不正确的是(　　) A．NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3 B．向Na2CO3固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象 C．Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中，最终都变成Na2CO3 D．保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，有NaHCO3晶体析出 8.下列离子方程式书写正确的是(　　) A．NaHCO3溶液中加入稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O B．碳酸钠溶液与硫酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O C．碳酸氢钾溶液中滴入少量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O D．碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O 9.下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　) A．在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃，以便排除钠元素的黄光的干扰 B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至与火焰颜色相同，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验 C．铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后，用稀硫酸洗净，再蘸取少量的K2SO4溶液，重复以上实验 D．灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色 10.把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2 g。求原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为(　　) A．53∶84 B．84∶53 C．1∶1 D．42∶53 11.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L－1的稀盐酸，生成的CO2的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．在O～a内，只发生酸碱中和反应 B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ C．a＝0.3 D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2 12、在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品、用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。 (1)A是制取CO2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：___________________________________ (2)填写表中空格： 仪器 加入试剂 加入该试剂的目的 B 饱和NaHCO3溶液 C D (3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：__________________________________ (4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：_________________________________________ 13、将Na2CO3和NaHCO3混合物19 g，充分加热后，收集到的CO2有1.12 L(标准状况)，冷却后将剩余固体溶于水配成300 mL的溶液。求： (1)原混合物中Na2CO3的质量。 (2)所配制的溶液的物质的量浓度。 2 学科网（北京）股份有限公司 $