钠及钠的化合物教案Word文档格式.docx
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注意:
钠在空气中的变化:
银白色的钠变暗(生成了氧化钠)变白(生成氢氧化钠)潮解变成白色固体(生成碳酸钠)。
(3)钠与酸反应:
2Na+2HCl==2NaCl+H2↑,Na放入稀盐酸中,是先与酸反应,酸不足再与水反应。
因此Na放入到酸中Na是不可能过量的。
同时Na与H2的物质的量比始终是2:
1。
当然反应要比钠与水的反应剧烈多。
(4)钠与盐的溶液反应:
钠不能置换出溶液中的金属,钠是直接与水反应。
反应后的碱再与溶液中的其他物质反应。
如钠投入到硫酸铜溶液的反应式:
2Na+CuSO4+2H2O==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(5)钠与氢气的反应:
2Na+H2==2NaH。
NaH+H2O==NaOH+H2;
NaH是强的还原剂。
3、工业制钠:
电解熔融的NaCl,2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑。
4、钠的用途:
①在熔融的条件下钠可以制取一些金属,如钛、锆、铌、钽等;
②钠钾合金是快中子反应堆的热交换剂;
③钠蒸气可作高压钠灯,发出黄光,射程远,透雾能力强。
二、氧化钠和过氧化钠
(一)Na2O
1、Na2O:
白色固体,易溶于水,和水反应
2、碱性氧化物,具有碱性氧化物的通性
(1)与水反应:
Na2O+H2O==2NaOH,
(2)与CO2反应:
Na2O+CO2==Na2CO3,
(3)与HCl反应:
Na2O+2HCl==2NaCl+H2O.
另外:
加热时,2Na2O+O2==2Na2O2.
(二)Na2O2
Na2O2:
淡黄色固体是复杂氧化物,易与水和二氧化碳反应。
2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,
(2)与CO2反应:
2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2↑(作供氧剂)。
2Na2O2+4HCl=4NaCl+O2↑+2H2O
因此Na2O2常做生氧剂,同时,Na2O2还具有强氧化性,有漂白作用。
实验:
Na2O2和水反应后的溶液中滴加酚酞,变红后又褪色,实验研究表明是有:
Na2O2+H2O==2NaOH+H2O2,2H2O2==2H2O+O2反应发生。
因为H2O2也具有漂白作用。
当然过氧化钠也可以直接漂白的。
Na2O2用途:
(1)具有强氧化性,可以用于杀菌消毒
(2)具有漂白性。
(3)呼吸面具和潜水艇中做供氧剂(重要的用途)
三、碳酸钠和碳酸氢钠
性质
Na2CO3(Na2CO3·
10H2O)
NaHCO3
性质比较
俗称
纯碱或苏打
小苏打
NaHCO3的颗粒比Na2CO3小
水溶性
易溶于水
S(Na2CO3)>
S(NaHCO3)
溶液酸碱性
显碱性
同浓度Na2CO3的pH大于NaHCO3的pH
热稳定性
稳定
受热分解生成Na2CO3、H2O、CO2
NaHCO3的热稳定性比Na2CO3差,
用于除杂质。
与酸反应
能与强酸反应
等物质的量时Na2CO3耗酸量大于NaHCO3
溶液中相互转化
Na2CO3溶液能吸收CO2转化为NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2==2NaHCO3
除CO2中的HCl杂质是用饱和的
NaHCO3溶液,而不用Na2CO3溶液
用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中。
发酵粉的主要成分之一;
制胃酸过多等。
2、碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质
(1)与盐酸反应
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2↑(慢)CO32―+2H+==H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑(快)HCO3―+H+==H2O+CO2↑
(2)与碱反应:
Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOHCa2++CO32-=CaCO3↓
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2OHCO3-+OH-=CO32-+H2O
Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2OCa2++OH-+HCO3-=CaCO3↓+H2O
(3)与BaCl2、CaCl2溶液反应:
Ba2++CO32―==BaCO3↓Ca2++CO32-=CaCO3↓
NaHCO3与BaCl2、CaCl2溶液都不反应。
(4)热稳定性:
Na2CO3稳定
NaHCO3受热易分解:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(5)与CO2反应:
CO2通入碳酸钠溶液中:
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
NaHCO3与CO2不反应
3、除杂质:
①Na2CO3粉末中混有NaHCO3,用加热法:
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
②Na2CO3溶液中混有NaHCO3,滴加适量NaOH:
NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O
③NaHCO3溶液中混有Na2CO3通入过量CO2:
Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3
注意几个实验的问题:
1、向饱和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶体NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液与稀HCl的反应①向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先无气体,后有气体,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)时反应无气体放出。
发生的反应:
先①Na2CO3+HCl==NaCl+NaHCO3,后②NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2.
②向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有气体,反应是:
Na2CO3+2HCl==2NaCl+H2O+CO2.
如果用2mol的Na2CO3和2.4mol的稀HCl反应,采用①方法放出CO2是0.4mol;
采用方法放出CO2为1.2mol。
希望同学们在解题时要留意。
3、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鉴别:
取两种试液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉淀的原取溶液为Na2CO3,另一无明显现象的原取溶液为NaHCO3.
4、侯氏制碱法
反应式:
NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3+NH4Cl.
注意:
在生产中应先在饱和的NaCl溶液中先通入NH3,后通入CO2,NaHCO3晶体析出过滤,在滤液中加入NaCl细末和通NH3析出NH4Cl晶体为副产品。
NH4Cl晶体析出后的母液进行循环试用,提高原料的利用率。
四、焰色反应
1、定义:
金属或它们的化合物在灼烧时使火焰呈现特殊颜色的性质。
2、操作步骤:
铂丝(或铁丝)用盐酸浸洗后灼烧至无色,沾取试样(单质、化合物、气、液、固均可)在火焰上灼烧,观察颜色。
3、重要元素的焰色:
钠元素黄色、钾元素紫色(透过蓝色的钴玻璃观察,以排除钠的焰色的干扰)
焰色反应属物理变化。
与元素存在状态(单质、化合物)、物质的聚集状态(气、液、固)等无关,只有少数金属元素有焰色反应。
4、用途 ① 离子检验 ② 焰色材料
【例题1】有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3,A、B中分别有10mL相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.A装置的气球膨胀速率大
B.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L
D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同
【答案】B
【解析】n(Na2CO3)==0.01mol,n(NaHCO3)==0.01mol。
当两者恰好与盐酸反应时都生成0.01molCO2,最终两气球体积相同,则NaHCO3与盐酸反应快,膨胀速率大,消耗盐酸0.01mol,而Na2CO3与盐酸反应速率小,消耗盐酸0.02mol,故盐酸浓度应大于或等于=2mol/L;
若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度应小于2mol/L。
【例题2】将4.34gNa、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应,在标准状况下得到672mL混合气体,将混合气体点燃后恰好完全反应,则Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为( )
A.4:
3:
2 B.1:
2:
1
C.1:
1:
2D.1:
【答案】A
【解析】根据化学方程式2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,O2+2H22H2O计算可知,Na与Na2O2物质的量之比为2:
1,只有A项符合。
【例题3】下列几种溶液中的指定离子,①NaHCO3溶液中的HCO;
②Na2SO3溶液中的SO;
③NaHCO3和Na2CO3混合溶液中的CO;
④CH3COONa溶液中的CH3COO-;
⑤饱和氢氧化钙溶液中的Ca2+,向其中加入足量的过氧化钠固体后,忽略溶液体积变化,恢复到原温度,离子浓度基本保持不变的是( )
A.②和③ B.③和④
C.④和⑤D.①和③
【答案】C
【解析】过氧化钠固体溶于水生成氢氧化钠和氧气,且过氧化钠本身具有较强的氧化性,因此①中的HCO减少,②中的SO被氧化而减少,③中的CO增加,④中CH3COO-浓度基本保持不变,⑤中由于溶液为饱和氢氧化钙溶液,加入过氧化钠固体后仍为饱和溶液,Ca2+浓度保持不变。
【例题4】将15.6gNa2O2和5.4gAl同时放入一定量的水中,充分反应后得到200mL溶液,再向该溶液中缓慢通入标准状况下的HCl气体6.72L,若反应过程中溶液的体积保持不变,则下列说法正确的是( )
A.标准状况下,反应过程中得到7.84L的气体
B.最终得到的溶液中c(Na+)=c(Cl-)+c(OH-)
C.最终得到7.8g的沉淀
D.最终得到的溶液中c(Na+)=1.5mol·
L-1
【解析】2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
0.2mol0.4mol0.1mol
2Al + 2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑
0.2mol0.2mol0.2mol0.3mol
由以上两个方程式可知:
生成的气体为0.1mol+0.3mol=0.4mol,为8.96L,故A错。
n(Na+)=0.4mol,则c(Na+)==2mol·
L-1,故D错。
反应后剩余0.2molNaOH,故0.3molHCl先与NaOH反应,剩余的0.1molHCl再与NaAlO2反应,生成0.1molAl(OH)3沉淀,质量为7.8g,故C正确。
最终得到的是含有0.1molNaCl和0