钠的化合物讲义.docx

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钠的化合物讲义

----教育学科教师辅导讲义

学员编号：

年级：

高一课时数：

2

学员姓名：

科目：

学科教师：

课题

钠的重要化合物学会一种解题方法：

差量法

授课日期及时段

教师赠言

【天行健，君子以自强不息】

教学目的

1．掌握氧化钠过氧化钠的化学性质，重点掌握过氧化钠的特殊性质

2．会有关过氧化钠与二氧化碳、水的反应以及计算

3.掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质、差异，反应以及转化，有关计算

教学内容

【知识梳理】：

一：

钠化合物性质归纳

1、氧化钠和过氧化钠

比较内容

Na2O

Na2O2

颜色、状态

白色固体

淡黄色固体

氧的化合价

-2价

-1价（过氧根离子O22-）

稳定性

较不稳定

较稳定

生成条件

通过钠的常温氧化生成

通过钠的燃烧生成

物质类别

碱性氧化物

过氧化物（不是碱性氧化物）

与水反应

Na2O+H2O==2NaOH

2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑

与CO2反应

Na2O+CO2==Na2CO3

2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2

与盐酸反应

Na2O+2HCl==2NaCl+H2O

2Na2O2+4HCl==4NaCl+2H2O+O2↑

用途

用于少量Na2O2制取

强氧化剂、漂白剂、供氧剂

保存

密封保存

密封保存

转化关系

2Na2O＋O22Na2O2

2、过氧化钠与水和二氧化碳的反应

A、反应方程式

过氧化钠活性较高，既有氧化性，又有还原性（Na2O2中O为-1价）

与H2O反应原理：

（氧化剂、还原剂）

与CO2反应原理：

（氧化剂、还原剂）两个反应中过氧化钠既是氧化剂，也是还原剂

B、Na2O2与CO2和H2O反应的有关计算

（1）、固体质量的差值计算

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑固体质量差△m

156g212g156g－212g=56g

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑固体质量差△m

156g160g156g－160g=4g

由此可见，每有2molCO2参加反应，固体增重为56g，相当于2molCO的质量；每有2molH2O参加反应，固体增重为4g，相当于2molH2的质量，即CO2和H2O（g）分别与足量Na2O2反应，固体增重分别相当于等物质的量的CO、H2的质量。

（2）、气体体积差量的计算

2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑气体体积差△V

212－1=1体积

2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑气体体积差△V

212－1=1体积

由此可见，CO2、H2O（g）分别与足量Na2O2反应，不管CO2、H2O（g）以任何比值混合，反应后其体积变为原来的一半。

拓展：

根据Na2O2与H2O、CO2两个反应，探究反应中存在的定量关系：

（1）物质的量关系

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的物质的量之比均为2∶1。

（2）气体体积关系

若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量Na2O2，气体体积的减少量等于原混合气体（或单一气体）体积的1/2，也等于生成氧气的量。

（3）电子转移关系

当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－。

（4）固体质量关系

相当于固体（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作发生相应的反应：

Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH（实际上两反应均不能发生）。

【例1】某容器中通入VLCO2，再加入少量Na2O2后，气体体积缩小到WL，则被吸收的CO2的体积是（均为相同条件下）（）

A．（V—W）LB．2（V—W）LC．（2V—W）LD．2WL

解析：

根据体积差解题，可以使用差量法进行求解：

2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2ΔV

2VVV

V（CO2）V-W

==V（CO2）=2（V-W）答案：

B

【例2】：

把4.48LCO2通过一定质量的固体Na2O2后，收集到3.36L（S．P．T．）气体，则这3.36L气体的质

量是（　　）

A．3.8B．5.6g　C．4.8g　D．6.0g

分析：

依据差量法解此题。

　　2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2　　　△V

　　2　　　　　　　　　1　　　　1

　　2.24L　　　　　　　1.12L　　1.12L（4.48-3.36）

　即参加反应的CO2为2.24L，剩余CO2的体积为4.48-2.24=2.24L。

生成的O2为1．12L。

从而可求出气体的总质量为6.0g，所以答案选D。

【例3】．在相同条件下，总质量为2g的CO和H2的混合气体，在O2中完全燃烧后全部通过足量的Na2O2固体，则固体质量增加（　　）

A．2gB．1gC．18gD．无法计算

【点拔】　此题初看无法计算。

如根据发生反应的方程式可找出其中隐藏的解题突破口。

2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2将两方程式相加得：

CO＋Na2O2===Na2CO3。

即被CO“吸收”的O2又在下一个反应中完全“释放”了，即相当于CO全部进入Na2O2固体中了，即固体增加的质量就是CO的质量。

同理：

将2H2＋O2H2O、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑相加得：

H2＋Na2O2===2NaOH。

即固体增加的质量就是H2的质量。

【针对练习】

1、把5.6LCO2通过一定质量的固体Na2O2后，收集到4.48L（标准状况）气体，则这4.48L气体的质量是（　　）

A．8.8gB．6.4gC．8.2gD．6.2g

2、CO与H2混合气体3g（平均式量为7.2）和足量的氧气燃烧后，在150℃时将混合气体通过足量的Na2O2后，Na2O2增重的质量为（）

B.3gC.6gD.无法计算

3．在Na2O2与水的反应中（　　）

A．Na2O2是氧化剂，水是还原剂B．NaOH是氧化产物，O2是还原产物

C．O2是氧化产物D．如有2molNa2O2参与反应，则电子转移数目为4mol

C、Na2O2与H2O（g）、CO2反应的先后问题

Na2O2与H2O（g）、CO2的混合物反应，应看成Na2O2先吸收CO2生成Na2CO3，然后再吸收H2O（g）生成NaOH。

【例4】．（2013·试题调研）1molNa2O2与2molNaHCO3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、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3

【点拨】　

（1）反应原理：

2NaHCO3Na2CO3＋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。

2molNaHCO3―→

【针对练习】

4．如下图装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。

U形管中注有浅红色的水。

将气球用橡皮筋紧缚在试管口。

实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发现的现象是（　　）

A．U形管内红水褪色B．试管内溶液变红

C．气球a被吹大D．U形管水位d

解析　由于发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量热量，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d>c。

答案　C

5．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

【点拔】　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。

14．向盛有水的试管里加入Na2O2，再向所得的溶液中滴入2滴酚酞，溶液先呈________色，但很快________，原因是________________。

该反应的离子方程式为______________________，电子转移数目为______，氧化剂为______，还原剂为______，氧化剂与还原剂的质量比为______。

【答案】　红　褪色　与水反应生成NaOH，Na2O2有强氧化性2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑

2　Na2O2　Na2O2　11

3．碳酸钠与碳酸氢钠

Na2CO3

NaHCO3

俗名

苏打、纯碱

小苏打

色、态

通常以Na2CO3·10H2O存在，为无色晶体，易风化失水为白色粉未Na2CO3

白色粉未

水溶性

易溶于水，溶液碱性

溶解度较碳酸钠小，溶液碱性

热稳定性

稳定，受热不易分解

2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

与盐酸反应

慢Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O

快NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O

与碱反应

Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3+2NaOH

NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O

与Ca（OH）2

反应

Ca2+＋CO32－==CaCO3↓

Ca2+＋OH-＋HCO3－==CaCO3↓+H2O（碱足量）

Ca2+＋2OH-＋2HCO3－==CaCO3↓+2H2O＋CO32－（碱不足）

相互

转化

用途

重要的化工原料，用于玻璃、造纸、纺织、洗涤剂等的生产

食品工业，泡沫灭火剂等

钠的化合物转化图：

Na2CO3和NaHCO3固体混合共热问题

【例5】．碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。

现加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31g，则混合物中碳酸钠的质量为（　　）

A．3.38gB．4.58gC．4.16gD．4.41g

【点拨】　“差量法”是解化学计算题的主要技巧之一。

假设原混合物中NaHCO3的质量为x，则：

2NaHCO3===Na2CO3＋H2O＋CO2↑　Δm

84×284×2－106＝62　

　x0.31g　　　　

解得：

x＝0.84g，则原混合物中Na2CO3的质量为：

5．00g－0.84g＝4.16g。

【例6】．将Na2CO3和NaHCO3混合物19g，充分加热后，收集到的CO2有1.12L（标准状况），冷却后将剩余固体溶于300mL水中，配成一定浓度的溶液。

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。

【点拨】　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

2×84g106g22.4L

xy1.12L

x＝8.4gy＝5.3g

（1）原混合物中Na2CO3的质量为：

19g－8.4g＝10.6g

（2）Na2CO3的物质的量浓度：

＝＝0.5mol/L。

【例7】．质量百分含量相等的Na2CO3和NaHCO3的混合物xg，加热一段时间后，质量变为yg。

当y为何值时，表示NaHCO3完全分解：

A、B、