第八讲 钠及其重要化合物 课件-2027届高三化学一轮复习

第二章 物质及其变化 第8讲——知识点 钠及其重要化合物 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 考向解读 01 考情・分析解读 命题解码：钠及其化合物是高考金属元素开篇核心考点，选择题常结合物质鉴别、离子共存、阿伏伽德罗常数考查；工艺流程、实验大题重点围绕Na2O2、Na2CO3、NaHCO3展开。命题侧重反应方程式书写、定量计算、除杂鉴别、图像分析，常融合氧化还原、离子反应、守恒计算综合设问。过氧化钠与水、CO2的电子转移计算、碳酸盐与酸分步反应图像为高频难点，情境贴近生活与化工制备，侧重考查对比辨析与定量逻辑，是元素化合物基础必掌握模块。 复习目标：1.掌握Na单质的物理性质、化学性质及保存、取用方法。 2.区分氧化钠、过氧化钠结构、性质，熟练掌握过氧化钠相关计算。 3.理清碳酸钠、碳酸氢钠的溶解性、热稳定性、与酸碱反应差异，掌握相互转化与除杂。 4.熟记钠元素相关离子方程式、陌生方程式书写，熟练解决图像、定量计算题。 5.掌握焰色试验操作、现象及钠钾元素检验规范。 2 常考查金属：钠(Na)、镁(Mg)、铝(Al)、铁(Fe)、铜(Cu) 颜色： 状态： 导电、导热： 延展性： 硬度、熔点、密度： 通常情况下，都是固体(汞为液体) 都易导电、导热 都具有延展性( 金Au延展性最好！) 差别较大(因为金属键相差大) 一. 金属的物理通性 大多数为银白色(金、铜、铋Bi除外) 金属及其化合物 学习逻辑：位置决定结构、结构决定性质、性质决定应用 1. 金属越活泼，和O2反应越剧烈； 2. 有些金属能在空气中燃烧，如Na、K、Mg； 3. 有些金属能在纯氧中燃烧，如Al、Fe； 4. 有些在空气中虽不能燃烧，但也会反应，生成氧化物，如Cu、Fe、Al等分别能生成CuO、Fe2O3、Al2O3。氧化铝是一层致密的保护膜; 5. 条件不同，产物不同或现象不同。 *例如：金属与O2的反应，一般金属都能与氧气直接化合(Ag、Pt、Au除外)。 共性：与非金属、水、酸、盐、氧化物等反应 差异：具体反应情况具体分析 二. 金属的化学通性 元素化合物复习方法指导 原子结构 单质性质、用途、制备、保存等 分析性质 重要化合物性质、用途、制备、保存等 高考常考：实验、工业制备、离子检验 本章节思维导图 知识点归纳总结 单质 学习金属元素顺序： Na Na2O2 NaOH Na2CO3 NaHCO3 Na2O 氧化物 氧化物对应水化物(碱) 盐 轻 密度：0.971g/cm3 [介于水和煤油之间] 白 银白色、具有光泽，固体 低 熔点：97.8℃ [低] 、沸点：882.9℃ 软 质地柔软 [可用小刀切割] 导 热和电的良导体 一、钠的物理性质 考点一 钠的性质及应用 二、钠的存在、制取、保存与用途 6 3.金属钠长期露置于空气中最终完全转变为粉末，此过程中的主要变化与现象： 银白色 金属钠 表面 变暗 出现白色固体 接着表面变稀 白色块 状固体 白色粉末 状物质 考点一 钠的性质及应用 1.钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质 2.钠的取用：取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来，并用滤纸吸干表面的煤油，然后在玻璃片用小刀切下一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中 二、钠的存在、制取、保存与用途 二、钠的化学性质 易失电子，强还原性 → 1、与非金属反应:(如氧气、氯气、硫等) 点燃： 第三周期 第ⅠA族 价电子层电子排布式为： 白色 淡黄色 常温： → 以化合态形式存在 在氯气中燃烧：（剧烈燃烧、产生白色的烟）2Na + Cl2 = 2NaCl 点燃 和硫粉混合研磨：（火星四射、发生爆炸）2Na + S = Na2S 研磨 思考：碱金属K与O2反应的产物很复杂，可生成K2O、K2O2、KO2、KO3等氧化物，则取78g 金属K与足量O2反应，转移电子的数目是？ 3S1 考点一 钠的性质及应用 4Na+O2 = 2Na2O 2Na+O2 ==== Na2O2 点燃 钠保存在煤油中的原因 防止与氧气、水等接触反应 转移电子1 mol Na参加反应时,无论是生成Na2O还是生成Na2O2,均转移1mol电子  (1)钠与水（滴加酚酞）的反应 浮 游 熔 响 红 产生的气体推动钠游动 金属钠的密度小于水 反应放热，钠的熔点较低 剧烈反应，产生气体 有碱性物质生成 2、与水、醇、酚、羧酸等含－OH的物质反应 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 实质：与水电离出的少量H+反应 考点一 钠的性质及应用 还原剂 氧化剂 金属钠着火，不能用水（或 CO2）灭火， 必须用干燥的沙土来灭火。 2Na+2C2H5OH → 2C2H5ONa+H2↑ 2Na+2C6H5OH → 2C6H5ONa+H2 ↑ 2Na+2CH3COOH → 2CH3COONa+H2 ↑ 【思考】试比较Na与CH3COOH 、C6H5OH 、H2O、C2H5OH四种物质反应的剧烈程度？ 2、与水、醇、酚、羧酸等含－OH的物质反应 3、与盐酸反应 “先酸后水” 氢的活性越强，与钠反应越激烈，反应速率越快。 考点一 钠的性质及应用 越来越剧烈 氢的活性: CH3COOH > C6H5OH > H2O > C2H5OH 碱 性： CH3COONa < C6H5ONa < NaOH < C2H5ONa （2）与醇等有机物反应 3.钠与酸溶液反应（钠与酸反应比与水反剧烈，极易爆炸，要特别小心） 若酸过量 若酸不足 考点一 钠的性质及应用 4、与盐溶液反应 “先水后盐” 【思考】金属钠投入CuSO4溶液中有什么现象？ 与酸反应：2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 先与酸反应：2Na + 2HCl = 2NaCl + H2↑ 再与水反应：2Na + 2H2O = 2NaOH + H2↑ 2Na+2H2O+CuSO4=Na2SO4+H2↑+Cu(OH)2↓ 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4= Na2SO4+Cu(OH)2↓ 总反应式： 【思考】若将金属钠加入下列盐溶液中 现 象 化学方程式 饱和NaCl 溶液 饱和NH4Cl 溶液 饱和AlCl3 钠溶解，放出无色无味气体、析出晶体 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 钠溶解，有刺激性气味气体放出 2Na+2NH4Cl= 2NaCl+H2↑+2NH3↑ 考点一 钠的性质及应用 4、与盐溶液反应 “先水后盐” 先与水反应 再与盐复分解 钠溶解，有白色沉淀生成 钠与可溶性盐溶液反应的思维模型 加入Na Na与水反应 水减少 对溶剂质量的影响 生成NaOH 与溶质是否反应 生成H2 对装置的要求 放热 对实验环境的影响或对溶质的溶解度的影响 例题3：金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是 A．FeCl3溶液 B．BaCl2溶液 C．Ca(HCO3)2溶液 D．NH4HCO3溶液 E．饱和Ca(OH)2溶液 F．H2SO4溶液 ACE 有酸酸为先 无酸水为先 考点一 钠的性质及应用 考点一 钠的性质及应用 5.钠与碱溶液反应 实质：钠跟水反应 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 1. 将钠投入饱和石灰水中，将看到什么现象？为什么？ ①反应消耗了水，溶剂减少。②反应放热，Ca(OH)2溶解度随温度升高而下降 2Na＋2H2O = 2NaOH＋H2↑ 有无色气体和白色晶体[Ca(OH) 2] 析出 6.与熔融盐的反应 4Na＋TiCl4 = 4NaCl＋Ti 熔融 Na＋KCl = NaCl＋K↑ 熔融 思考：Na置换熔融态的K的反应原理是什么？你还能想到其他类似的情况吗？ “熔融盐可直接置换” 制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出 按要求书写反应的离子方程式。 (1)将Na投入到FeCl3溶液中： _________________________________________。 (2)将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中： _______________________________________________。 (3)将Na投入到NH4HCO3较浓溶液中，有刺激性气味气体放出： _______________________________________________。 6Na＋6H2O＋2Fe3+===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑ 2Na＋Ca2+＋===CaCO3↓＋2Na＋＋＋H2↑ 2Na＋＋NH3↑＋H2↑ 学习评价 16 一、钠的氧化物 电子式 化合物类型 N(阴)：N(阳) 化学键类型 氧化物类别 氧元素价态 Na2O Na2O2 离子化合物 2:1 2:1 离子键 离子、非极 碱氧 过氧化物 Na2O与Na2O2的性质讨论： 1、Na2O ——与CaO一样，典型碱性氧化物的性质 2、Na2O2 ——过氧化物特征性质：强氧化性、歧化等 高考考查：电子式的书写；化学键的判断；阴阳离子个数计算 考点二 钠的化合物性质及应用 -2 -1 【思考】请写出氧化钠与水、二氧化碳和盐酸反应的化学方程式。 （1）与水反应： Na2O＋H2O===2NaOH （2）与酸性氧化物反应： Na2O＋CO2=== Na2CO3 （3）与酸反应： Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 金属氧化物一般属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性，与酸、水、酸性氧化物等反应。 考点二 钠的化合物性质及应用 1.氧化钠与过氧化钠的比较： Na2O Na2O2 与水反应 与CO2反应 与盐酸反应 热稳定性 稳定 主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂 保存 密封 密封、远离易燃物 Na2O＋H2O=2NaOH 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ Na2O＋CO2=Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑ 考点二 钠的化合物性质及应用 2.过氧化钠的性质 不稳定(2Na2O+O2 2Na2O2) Na2O2 -1 得到电子，化合价降低 表现为氧化性 O -2 失去电子，化合价升高 表现为还原性 O 0 考点二 钠的化合物性质及应用 试剂 现象 反应原理并解释 SO2气体 － FeCl2溶液 Na2SO3溶液 － 氢硫酸 酚酞溶液 品红溶液 （1）强氧化性的六个表现 有红褐色沉淀生成 溶液变浑浊 溶液先变红后褪色 溶液红色褪去 Na2O2＋SO2===Na2SO4 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2O2＋Na2SO3＋H2O=== Na2SO4＋2NaOH Na2O2＋H2S=== S↓＋2NaOH 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色 Na2O2的强氧化性使之褪色 2.过氧化钠的性质： 说明：①遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为 。 ②遇H2O、H＋则发生 的氧化还原反应。 ③遇 氧化物（即低价非金属氧化物），表现强氧化性，一般不生成 ，而生成 钠盐，如Na2O2＋SO2= 。 ④遇 金属氧化物（酸酐）发生自身的氧化还原反应，有 生成，如2Mn2O7＋2Na2O2= 。 ⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有 。 O2 自身 还原性 氧气 高价 Na2SO4 最高价 氧气 4NaMnO4＋O2 过氧键 考点二 钠的化合物性质及应用 Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—)，含有过氧键结构的物质有较强的氧化性，无论是过氧化钠还是其他过氧化物，均具有强氧化性、漂白性等特殊的性质 练习1：写出下列物质的电子式：过氧化钙：__________________， 过氧化氢：____________； 练习3：五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6价， 则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为_____个。 2 练习2：指出下列物质中的过氧键，并标出氧元素的化合价。 (1)过氧乙酸 (2)过二硫酸 考点二 钠的化合物性质及应用 过氧化钠是常用的工业漂白剂，但是不能用于食品的漂白 3、CO和H2完全燃烧后的产物与Na2O2反应的计算 【讨论1】a g H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(H2O)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 1：ag H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加ag 考点二 钠的化合物性质及应用 【讨论2】a g CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 2.ag CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加ag 23 4.凡分子组成符合通式(CO)m(H2)n的物质，a g该物质在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2、H2O)通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g。 或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。 ①、无机物：CO 、H2及CO与H2的混合气 ②、有机物：甲醛(CH2O)、甲醇(CH4O)、乙酸(C2H4O2)、甲酸甲酯(C2H4O2)、 乳酸C3H6O3)、葡萄糖(C6H12O6) 及果糖(C6H12O6)等 【技巧补充】对于a g有机物(CxHyOz)在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体 若x＝z，则增重为a g； 若x＞z，则增重为大于a g； 若x＜z，则增重为小于a g 考点二 钠的化合物性质及应用 3.a g H2和CO的混合气在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g 24 Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“三大规律”总结 反应先后规律 从反应结果看,Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应时,可看作Na2O2先与CO2反应,后与H2O(g)反应 电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时,物质的量关系2Na2O2~2CO2/2H2O~O2~2e-, n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2) 固体质量的变化关系 CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”和H2O(g)中的“H2”,则CO2或H2O(g)或二者的混合气体与Na2O2反应时,固体增加的质量为28 g·mol-1×n(CO2)或2 g·mol-1×n(H2O)或二者之和 气体体积变化关系 若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的1/2，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝1/2V 考点二 钠的化合物性质及应用 可以看作发生：Na2O2+CO=Na2CO3、Na2O2+H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。 【例题5】下列物质均为a g，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中，则过氧化钠固体增重为a g的是 ①CO　②H2　③CH4　④HCHO　⑤CH3COOH　⑥HCOOH A．①②⑤⑥        B．②③④⑤          C．①②④⑤      D．①②③⑤ C 【例题4】在一密闭容器中有HCHO、H2和O2混合气体共20 g，放入足量的Na2O2用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重8 g，则原混合气体中O2的质量分数是 A.40% B.33.3% C.60% D.36% C 中学阶段常见的符合这一关系的物质有： (1)无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体； (2)有机物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。 学习评价 1.下列判断正确的是(　　) A．加入金属Na，过滤，可除去乙醇中少量的水(2024·黑吉辽卷，8C) B．23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(广东卷，11D) C．金属钠在空气中加热生成淡黄色固体：4Na＋O2===2Na2O(北京卷，7B) D．高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明(浙江6月卷，8B) 答案：D 学习评价 27 (2)过氧化尿素[CO(NH2)2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬(CrO5)，重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为_________________________________，上述反应________(填“是”或“不是”)氧化还原反应。 4H2O2＋＋2H＋===2CrO5＋5H2O 不是 2.现有Na2O和Na2O2的混合物14 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12 L气体B(标准状况下)。 (1)混合物中Na2O的物质的量为________ mol。 (2)在25 ℃下将溶液A加水稀释至400 mL，则该溶液的pH为________。 0.1 14 学习评价 28 （1）物理性质： NaOH的俗名为 碱、 碱或 钠；它是一种 固体，易溶于水 并 大量的热，有吸 性；吸收空气中的水分而 ；有很强的 性。 （2）化学性质：（强碱，完全电离：NaOH=Na++OH-） 具有 的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应（强碱制弱碱）。 烧 火 苛性 白色 放出 水 潮解 腐蚀 碱 （3）与酸碱指示剂:NaOH为强碱，完全电离： ，使紫色石蕊变 、无色酚酞变 、甲基橙变 。 NaOH=Na++OH- 蓝 红 黄 考点二 钠的化合物性质及应用 3.氢氧化钠的性质 （2）与酸性氧化物(CO2、SO2、SiO2) ①少量CO2:______________________ ②过量CO2:______________________ ③与SiO2:____________________________(不能用玻璃塞试剂瓶盛放 ) （3）与酸(中和反应)：强酸、弱酸均反应，生成盐和水。 （4）与酸式盐：_________________________ （5）与某些非金属单质 ①Cl2、S常温、加热歧化； a.常温：_________________________________ b.加热：_______________________________ 、 __________________________ 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O NaOH+CO2=NaHCO3 2NaOH+SiO2=Na2SiO3+H2O NaOH NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 3Cl2＋6OH－==5Cl－＋ClO3－＋3H2O 3S＋6OH－==2S2-＋SO32-＋3H2O、 考点二 钠的化合物性质及应用 3.氢氧化钠的性质 ②Si与热浓NaOH放H2：______________________________ （6）与可溶性金属盐(复分解)生成难溶氢氧化物沉淀： ①________________________________ ②________________________________ （7）与两性物质反应：Al、Al2O3、Al(OH)3均溶于强碱。 ①与金属铝反应：___________________________________ ②与氧化铝反应：_______________________________ ③与氢氧化铝反应：__________________________ （8）酯类水解：____________________________________________ Si＋2NaOH＋H2O===Na2SiO3＋2H2↑ CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4 FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl 2Al＋2OH－＋6H2O===2Al(OH)4-＋3H2↑ Al2O3＋2OH－＋3H2O===2Al(OH)4- Al(OH)3＋OH－===Al(OH)4- CH3COOC2H5＋NaOH==CH3COONa＋CH3CH2OH 考点二 钠的化合物性质及应用 3.氢氧化钠的性质 （3）NaOH的变质问题： （1）变质原因：吸收空气中 生成 ； （2）检验变质：加过量 ，产生 ；或加 生成 沉淀； （3）除杂NaOH中混Na2CO3：加适量 ，过滤。 （4）NaOH的保存、称量、用途 （1）保存：塑料瓶+ 塞密封存放，隔绝 ； （2）称量：腐蚀性、易潮解，放在 中称量，不能用 ； （3）用途：制 、造纸、纺织、除 、实验室碱性试剂。 （4）NaOH在有机反应中的应用：提供 环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。 CO2 Na2CO3 稀盐酸 气泡 BaCl2 白色 Ca(OH)2 橡胶 空气与水蒸气 小烧杯 纸 肥皂 油污 碱性 考点二 钠的化合物性质及应用 3.氢氧化钠的性质 （5）NaOH的制取： ①实验室（土法）制烧碱：___________________________________ ②现代工业制碱：___________________________________ Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH 2NaCl＋2H2O 2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ 得分速记 烧碱白色易溶放热，潮解腐蚀橡胶装； 遇碳少量碳钠多氢碳，遇硅腐蚀玻璃塞； 遇盐生碱沉淀现，铝硅单质遇碱产气； 久置吸碳易变质，钡盐盐酸可检验。 考点二 钠的化合物性质及应用 3.氢氧化钠的性质 1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 俗名 颜色、状态 水溶性 常见用途 Na2CO3 NaHCO3 纯碱或苏打 小苏打 白色粉末 细小白色晶体 易溶于水 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小 考点二 钠的化合物性质及应用 制玻璃、厨房除油污等 泡沫灭火器、胃药、发酵粉 2.Na2CO3的化学性质（即CO32-的性质） ①与酸 a.盐酸滴入Na2CO3溶液： ⅰ CO32-＋H+＝HCO3- ；ⅱ HCO3-＋H+＝H2O＋CO2↑ b.Na2CO3溶液滴入盐酸： a.与Ca(OH)2：Ca2+＋CO32-＝CaCO3↓ ；b.与Ba(OH)2：Ba2+＋CO32-＝BaCO3↓ ⅰ CO32-＋2H+＝H2O＋CO2↑ ②与某些碱( 特指Ca(OH)2、Ba(OH)2 )反应： ③与某些盐反应： a.与CaCl2等(复分解生成沉淀)： b.与AlCl3等(与弱碱阳离子发生双水解) Ca2+＋CO32-＝CaCO3↓ 2Al3+＋3CO32-＋6H2O＝2Al(OH)3↓＋3CO2↑ 现象：立即产生无色气体。 现象：先无明显现象，后产生无色气体。 ④水解(溶液呈较强碱性)： CO32-＋H2O ⇌ HCO3－＋OH－ HCO3－＋H2O ⇌ H2CO3＋OH－ 考点二 钠的化合物性质及应用 3.NaHCO3的化学性质（即HCO3-的性质） ①与酸 a.盐酸滴入NaHCO3溶液： HCO3－＋H+＝H2O＋CO2↑ b.NaHCO3溶液滴入盐酸： 如与Ca(OH)2 ②与碱反应 ③与某些盐反应(与弱碱阳离子发生双水解)： Al3+＋3HCO3-＝Al(OH)3↓＋ 3CO2↑ 现象：立即快速产生无色气体。 现象：立即快速产生无色气体。 HCO3－＋H+＝H2O＋CO2↑ NaHCO3＞Na2CO3 与酸产生气体的速率： a.NaHCO3少量： HCO3－＋OH－＋Ca2+＝CaCO3↓＋ H2O b.NaHCO3过量： 2HCO3－＋2OH－＋Ca2+＝CaCO3↓＋CO32-＋ 2H2O （反应的本质：HCO3－ ＋OH-＝H2O＋CO32-）： 泡沫灭火器 考点二 钠的化合物性质及应用 HCO3-＋H2O H2CO3＋OH- 3.NaHCO3的化学性质（即HCO3-的性质） ④水解(溶液呈较弱碱性)： HCO3－＋H2O ⇌ H2CO3＋OH- 溶液碱性： Na2CO3＞NaHCO3 ⑤受热分解(碳酸氢盐皆有此性质)： 4.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化 (1)转化关系 考点二 钠的化合物性质及应用 Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3 ①. 利用热稳定性不同： 将固体加热，无明显变化的是Na2CO3；放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3 ②. 利用和酸反应的现象不同(相同条件下)： 向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3，速率慢的是Na2CO3或向等量(m或n) Na2CO3和NaHCO3中滴加盐酸，耗酸更多的是Na2CO3 ③. 利用阴离子的不同： 滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2CO3；不产生白色沉淀的是NaHCO3 ④. 利用溶液的酸碱性不同： 分别测定相同浓度溶液的pH，pH大的为Na2CO3；pH小的为NaHCO3 问题：请归纳鉴别Na2CO3与NaHCO3的方法 考点二 钠的化合物性质及应用 38 考点二 钠的化合物性质及应用 4.除杂提纯应用——Na2CO3、NaHCO3的除杂 序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 ① Na2CO3(s)(NaHCO3) ② NaHCO3(aq)(Na2CO3) ③ Na2CO3(aq)(NaHCO3) 加热法 通入足量CO2正盐转化为酸式盐 滴加适量NaOH溶液转化为碳酸钠 ①除去CO2中混有的HCl杂质：饱和 溶液，不吸收CO2且生成CO2； ②不用饱和Na2CO3除CO2中HCl：Na2CO3会与 反应消耗主体气体。 NaHCO3 CO2 5.实验除杂、尾气处理应用 【特别提醒】 将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中，开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是： ①. 生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大； ②. NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度； ③. 反应消耗溶剂水 若将CO2气体通入Na2CO3溶液（未提及饱和溶液）中， 则不出现白色沉淀（即NaHCO3不析出） 考点二 钠的化合物性质及应用 40 考点二 钠的化合物性质及应用 1.反应原理 ①Na2CO3与盐酸分步反应：CO32-+H+=HCO3-(无 )、HCO3-+H+=CO2↑+H2O (产 ),两段消耗盐酸体积 。 ②NaHCO3一步反应：HCO3-+H+=CO2↑+H2O(产 ),滴加盐酸立刻产生CO2。 气体 气体 相等 气体 2.四类典型图像（横坐标：盐酸体积；纵坐标：CO2体积）  碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象 考点二 钠的化合物性质及应用 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质 为________ 涉及离子方程式Oa：_________________________ ； ab：__________________________ 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质 为_____________ 涉及离子方程式Oa：___________________、__________________________ ab：__________________________ 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质 为_____________ 涉及离子方程式Oa：______________________； ab：__________________________ 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质 为_____________ 涉及离子方程式：__________________________ Na2CO3 Na2CO3和NaOH Na2CO3 和NaHCO3 NaHCO3 CO32-＋H＋ =HCO3－ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑ OH－＋H＋= H2O CO32-＋H＋ =HCO3－ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑ CO32-＋H＋ =HCO3－ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑ HCO3－＋H＋=H2O＋CO2↑  碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象     CO32-+H+=HCO3- HCO3-+H+=CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O 实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像 ①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 Oa段： ab段： 图像特点：Oa＝ab ②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸 考点二 钠的化合物性质及应用  碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象 43 向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸   向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸   实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像 HCO3-+H+=CO2↑+H2O H＋＋OH－=H2O CO32-+H+=HCO3- 0 a b n(HCl) HCO3-+H+=CO2↑+H2O CO32-+H+=HCO3- 图像特点：Oa<ab 图像特点：Oa>ab Oa段： ab段： Oa段： ab段： 考点二 钠的化合物性质及应用  碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象 44 考点二 钠的化合物性质及应用  碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象 3.图像定量解题技巧 ①只存在Na2CO3：V无气体 V产气； ②Na2CO3+NaHCO3：V产气 V无气体，多出体积对应原有 ； ③NaOH+Na2CO3：V无气体 V产气，差值对应 消耗的盐酸。 4.易错点 ①误判两段盐酸体积关系，分不清混合溶质种类； ②忽略NaOH优先中和，直接当成碳酸盐反应； ③计算质量时忘记两段反应比例 1:1。 = > NaHCO3 > NaOH 补充知识: 工业制纯碱的方法—候德榜制碱法： 基本原理：利用NaHCO3在常见可溶盐中溶解度较小的特点。先制得NaHCO3，再加热分解制得Na2CO3 基本步骤：制得饱和食盐水 通入足量NH3 得饱和氨盐水 通入足量CO2 析出NaHCO3晶体 基本反应： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3 总反应： NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 2NaHCO3 △ Na2CO3＋CO2↑+H2O 循环使用的物质： 、饱和食盐水。 CO2 考点二 钠的化合物性质及应用 【特别提醒】 ①.侯氏制碱法制得是“纯碱”——Na2CO3，不是烧碱，也不是NaHCO3 ②.侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解性小、受热易分解的特点 ③.制备时先通NH3，后通CO2， 【原因】：氨气溶解性极大，氯化钠溶液吸收氨气后呈碱性，可以大大增加CO2的吸收效率，更利于NaHCO3的生成 ④.“母液”即过滤掉NaHCO3后剩余的溶液，主要成分为：NaCl、NH4Cl，母液经过处理，分离NH4Cl后，剩余的NaCl溶液可循环利用，继续进行NaHCO3的制备，大大提高了Na原子的利用率 补充知识: 工业制纯碱的方法—候德榜制碱法： 考点二 钠的化合物性质及应用 47 (2) CO2与单一组分反应产物的分析——CO2通入NaOH溶液 反应后溶质成分的判断 反应原理： CO2少量：CO2＋2NaOH = Na2CO3＋H2O CO2过量： CO2＋NaOH = NaHCO3 考点二 钠的化合物性质及应用 (1) CO2与多组分反应的顺序——CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液 ① Ca(OH)2＋CO2 = CaCO3↓＋H2O ② 2NaOH＋CO2 = Na2CO3＋H2O ③ Na2CO3＋CO2＋H2O = 2NaHCO3 ④ CaCO3＋CO2＋H2O = Ca(HCO3)2 48 学习评价 A 49 学习评价 C 50 【示例1】　以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图： 则下列叙述错误的是(　　) A．气体A是NH3，气体B是CO2 B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒 D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶 答案：D 学习评价 51 1.一般通性 原因： 金属键键能减小 考点三 碱金属的通性 碱金属包含Li、Na、K、Rb、Cs，第ⅠA族，最外层1个电子，共性如下 单质保存于 煤油 （Li 除外） 52 1、一般通性 考点三 碱金属的通性 53 ① 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但p(K)<p(Na) ② 碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中 ③ 试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶 ④ 碱金属常温下均能与氧气反应生成氧化物(R2O)，但Li与氧气不管是常温还是加热均生成Li2O ⑤ 超氧化物(KO2)、臭氧化物(RbO3)与Na2O2性质类似，都能与H2O、CO2反应，具有强氧化性 ⑥ 锂易与氮气反应生成Li3N (因为锂和镁处于对角线位置，化学性质相似，即LiOH、Li2CO3均为沉淀) ⑦ 锂的熔点最高，金属性最弱，因而锂与水反应较慢且反应时锂并不熔化 ⑨ 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂（例如：NaH是强还原剂） 2、特殊性 考点三 碱金属的通性 (1)注意：焰色试验其属于物理变化； 火焰的焰色只与所含的金属元素有关，与物质类型无关 （例：Na、NaCl、Na2O、NH4Cl与NaOH的混合液……只要含有钠元素，火焰颜色都为黄色) (2)焰色试验的操作 考点三 碱金属的通性 原理：金属或其化合物灼烧时，原子核外电子吸收能量跃迁，恢复基态释放特定波长光 焰色反应 用品 石英棒、铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯 操作 步骤 应用 ①检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ②利用焰色反应制节日烟花。 蘸盐酸 55 (3) 一些金属元素的焰色 元素 锂 钙 锶 钡 铜 钾/铷 焰色 紫红色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 紫色 【特别注意】 ①.观察钾元素的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰 ②. 鉴别物质和某些元素并不是所有元素，因为有些元素的焰色是无色的，如：铁、铬、铂、钨 ③.铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会对后面实验造成干扰 考点三 碱金属的通性 铂丝未灼烧至无色就蘸取样品，造成颜色干扰，灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到____ 的颜色。 56 学习评价 答案：D 57 学习评价 答案：B 答案：D 58 Na2CO3NaHCO3 $