必修一3.2.1.钠的重要化合物

第三章第二节几种重要的金属化合物第一课时钠的重要化合物[学习目标] 1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。

(重点) 2.掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。

(重点) 3.了解焰色反应的概念及操作。

4.理解Na2CO3和NaHCO3的相互转化。

(重难点)一、钠的氧化物1．氧化钠(Na2O)(1)物理性质颜色：白色；状态：固体。

(2)化学性质氧化钠是碱性氧化物，能与水、酸性氧化物、酸等发生反应。

(1)与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH；(2)与酸性氧化物(如CO2)反应：Na2O＋CO2===Na2CO3；(3)与酸(如HCl)反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。

2．过氧化钠(Na2O2)(1)物理性质颜色：淡黄色；状态：固体。

(2)化学性质①与水的反应a.气泡bcd先变红色后褪色2222232。

(3)应用：Na2O2可作漂白剂和供氧剂。

1．Na2O与Na2O2都是碱性氧化物，你同意这种观点吗？【提示】不同意。

Na2O2不是碱性氧化物，碱性氧化物指能与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl 和水，还会有氧气生成，故不属于碱性氧化物。

二、碳酸钠与碳酸氢钠1．物理性质(1)热稳定性刚加热时，澄清石灰水无明显变化石灰水中有气泡，热试管口处有水珠凝结①Na2CO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O。

②NaHCO3：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。

(3)与碱(氢氧化钠)反应。

①Na2CO3：与NaOH不反应。

②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。

2．写出一反应证明热稳定性Na2CO3>NaHCO3。

【提示】2NaHCO3=====△Na2CO3＋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，属于物理变化。

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)。

3．某样品灼烧焰色反应为黄色，则说明样品中一定含钠元素不含钾元素吗？【提示】一定含钠，可能含钾。

1．判断(1)Na2O和Na2O2均为白色固体，属碱性氧化物。

()(2)Na2O和Na2O2中氧的化合价分别为－2和－1价。

()(3)碳酸钠俗名纯碱，属于碱，水溶液呈碱性。

( )(4)在Na 2O 2――→CO 2①Na 2CO 3――→CO 2②NaHCO 3转化中，①、②两反应均为化合反应。

( )(5)焰色反应是金属元素的化学性质，灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色。

( )【答案】 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×2．下列关于钠的氧化物的叙述正确的是 ( )A ．Na 2O 2是白色固体，和冷水作用得到O 2和NaOHB ．Na 2O 2与水的反应中，氧化剂是Na 2O 2，还原剂是水C ．Na 2O 不稳定，能继续被O 2氧化生成Na 2O 2D ．都能与酸反应，生成含氧酸盐，都是碱性氧化物【答案】 C3．Na 2CO 3和NaHCO 3是重要的化工原料，请回答：(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的离子方程式分别为________________________________________________、__________________________________________________。

(2)除去Na 2CO 3物质中少量NaHCO 3的方法，写出化学方程式____________________________________________________。

(3)两物质的焰色反应分别为________________色。

【答案】 (1)CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O(2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O(3)黄、黄学生分组探究一 Na 2O 2与CO 2、H 2O 的反应中的数量关系 第1步 探究——问题引入，自主探究1．1 mol Na 2O 2与足量CO 2反应时固体质量增加多少？【提示】 28 g 。

2．1 mol Na 2O 2与足量CO 2或H 2O 充分反应，转移的电子数分别为多少？【提示】 均为N A 。

3．在同温同压下，V L CO 2与足量Na 2O 2充分反应，气体体积减少多少L ？生成O 2多少L?【提示】 V 2 L ，V 2 L 。

第2步 阐述——要点归纳，深化知识1．反应原理2CO 2＋2Na 2O 2===2Na 2CO 3＋O 22H 2O ＋2Na 2O 2===4NaOH ＋O 2↑2．固体质量关系2Na 2O 2――――――→＋2CO 2－O 2相当于增加2CO2Na 2CO 3，Δm (固体)＝m (CO 2)×2844；2Na 2O 2――――――→＋2H 2O —O 2相当于增加4H4NaOH ，Δm (固体)＝m (H 2O)×218；相当于固体(Na 2O 2)只吸收了CO 2中的“CO”，H 2O 中的“H”；可以理解为：Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3、Na 2O 2＋H 2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。

若CO 、H 2混合用电火花点燃通入足量Na 2O 2，Δm (固体)＝m (CO)＋m (H 2)。

3．电子转移关系不论是CO 2还是H 2O 与Na 2O 2反应，反应的实质都是Na 2O 2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O 2生成时，转移的电子均为2 mol ，n (e －)＝n (Na 2O 2)＝n 2(O 2)。

4．物质的量和气体体积关系无论是CO 2或H 2O 的单一物质还是两者的混合物，通过足量的Na 2O 2时，消耗CO 2或H 2O 与放出O 2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O 2的体积，ΔV ＝V (O 2)＝12V (CO 2或H 2O)。

第3步 例证——典例印证，思维深化200 ℃时CO 2和水蒸气的混合气体共23.2 g 与足量的Na 2O 2充分反应后，固体质量增加了7.2 g ，则原混合气体的物质的量为( )A ．0.2 molB ．0.6 molC ．0.8 molD ．1.0 mol【解析】 设混合气体中CO 2、H 2O 的物质的量分别为x 、y 。

则：44x＋18y＝23.228x＋2y＝7.2解得：x＝0.2 mol y＝0.8 mol所以混合气体的总物质的量为0.2 mol＋0.8 mol＝1.0 mol。

【答案】 D第4步运用——精选习题，落实强化1．(2015·南昌高一检测)下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是()A．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作为很多气体的干燥剂B．过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂C．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂D．7.8 g Na2O2与足量水反应，转移电子数为0.2N A【解析】A项，Na2O2与水反应生成O2，引入杂质O2；B项，Na2O2与水或CO2反应，Na2O2既作氧化剂又作还原剂；D项，1 mol Na2O2与水反应，转移电子数为N A。

【答案】 C2．标准状况下，3.36 L CO2气体与足量Na2O2反应后生成O2多少升？生成Na 2CO 3的质量是多少克？【解析】 n (CO 2)＝ 3.36 L 22.4 L·mol －1＝0.15 mol20.15 mol ＝2n 1＝1n 2n 1＝0.15 mol ，n 2＝0.075 molV (O 2)＝0.075 mol ×22.4 L/mol ＝1.68 Lm (Na 2CO 3)＝0.15 mol ×106 g/mol ＝15.9 g【答案】 1.68 L 15.9 g3．1 mol 过氧化钠与2 mol 碳酸氢钠固体混合后，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 ．Na 2CO 3B ．Na 2O 2、Na 2CO 3C ．NaOH 、Na 2CO 3D ．Na 2O 2、NaOH 、Na 2CO 3【解析】 由题意可知，首先发生反应：2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑，生成H 2O 和CO 2各1 mol ；然后H 2O 和CO 2与Na 2O 2反应：2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2，CO 2和H 2O 完全反应需消耗2 mol Na 2O 2，但题中只有1 mol Na 2O 2，应优先考虑与CO 2的反应：1 mol Na 2O 2先与1 mol CO 2反应，生成1 mol Na 2CO 3和0.5 mol O 2。

最后残留的固体是Na 2CO 3。

【答案】 ACO2和H2O的混合物与Na2O2反应的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，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。

学生分组探究二Na2CO3与NaHCO3的鉴别和转化第1步探究——问题引入，自主探究1．分别向碳酸钠与碳酸氢钠溶液中滴加CaCl2溶液都产生沉淀吗？滴加石灰水又怎样呢？【提示】Na2CO3产生沉淀，NaHCO3不产生沉淀，滴加石灰水都产生沉淀。

2．向固体Na2CO3和NaHCO3中分别加入同浓度的盐酸，产生气泡的速率相同吗？有什么差异？【提示】不相同，NaHCO3产生气泡的速率快。

3．向Na2CO3溶液中逐渐加入稀盐酸，有什么现象？发生的反应有哪些？【提示】开始无气泡，后来有气泡。

CO2－3＋H＋===HCO－3，HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O第2步阐述——要点归纳，深化知识1．鉴别方法及原理2．相互转化及其应用Na 2CO 3CO 2＋H 2O①固，加热；②溶液，加适量NaOHNaHCO 3(1)饱和Na 2CO 3溶液中通入CO 2析出NaHCO 3Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3↓(除去NaHCO 3溶液中的Na 2CO 3)(2)除去固体Na 2CO 3中混有的NaHCO 32NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑(3)利用NaOH 制备纯净Na 2CO 3——二等分NaOH ，一份通入过量CO 2，再与另一份混合①NaOH ＋CO 2(过量)===NaHCO 3②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O(除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3)第3步运用——精选习题，落实强化1．关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()A．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3<Na2CO3C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3D．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2质量相同【解析】B项，在与同浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3更剧烈；D项，由反应可知：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，当n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)时，产生的CO2一样多。