1、白色固体淡黄色固体电子式结构存在O2离子存在O22离子(过氧离子)属类碱性氧化物盐(不属于碱性氧化物)过氧化物稳定性不稳定稳定性质与水的反应Na2OH2O2NaOH2Na2O22H2O4NaOHO2与H反应Na2O2H2NaH2O2Na2O24H4Na2H2OO2与CO2反应生成相应的碳酸盐生成碳酸钠和氧气氧化性、漂白性无有强氧化性和漂白性用途呼吸面具、潜水艇中的氧气来源,用作强氧化剂,具有漂白性3、氢氧化钠(NaOH)俗称火碱、烧碱、苛性钠,主要物理性质:白色固体,易吸收空气中的水而潮解,易溶解于水,并且放出大量的热,水溶液有涩味,有强碱性。主要化学性质:一元强碱,具有碱的通性。如:NaOH
2、与酸、酸性氧化物、两性物质、某些盐反应,还可以提供碱性环境发生无机和有机反应,如卤代烃的水解和消去反应,酯类的水解,油脂的皂化反应等。4、碳酸钠和碳酸氢钠的比较:名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打水溶液酸碱性碱性水溶性易溶于水,溶解度大于NaHCO3可溶于水,溶解度小于Na2CO3鉴别方法加CaCl2溶液,产生白色沉淀先加CaCl2溶液,无沉淀产生,再加酸,产生无色无味的气体与盐酸反应的速率和方程式Na2CO32HCl2NaClH2OCO2逐滴加入时,则开始无气泡,后有气体逸出NaHCO3HClNaClH2OCO2反应剧烈,迅速产生气体热稳定性稳定,受热不分解
3、不稳定,受热易分解相互转化加热时2NaHCO3Na2CO3H2OCO2,溶液中Na2CO3H2OCO22NaHCO3说明:1、钠的性质很活泼,能与空气中的氧气和水反应,因此少量钠必须保存在煤油中,而大量钠,则必须保存在密闭容器中;2、钠与氧气反应时,条件不同产物不一样。露置于空气中生成Na2O,而在空气中燃烧时,则生成Na2O2;3、Na2O2具有强氧化性和漂白性,其漂泊原理与新制氯水的漂白原理相似,都是利用强氧化性使有色物质被氧化而褪色;4、钠与水、酸、盐溶液反应,实质上是钠原子与水或酸电离出的H的反应,所以H浓度不同,反应的剧烈程度不同。金属活动顺序表中氢后面的金属阳离子的氧化性强于H,但
4、其反应速率远小于钠与H的反应速率,故钠投入盐溶液中首先是与水反应,然后再分析NaOH是否与盐发生复分解反应。如果是铝盐溶液还要考虑钠与铝的量的问题,因过量的NaOH能溶解Al(OH)3。5、钠的用途:工业上用钠作强还原剂来冶炼金属;钠钾合金(液态)用作原子反应堆的导热剂;在电光源上,用钠制造高压钠灯。6、Na2O2具有强氧化性,它不仅能与H2O、CO2反应,还能与几乎所有的常见气态非金属氧化物反应,在与高价非金属氧化物反应时,过氧化钠既作氧化剂又是还原剂,产物一般为高价含氧酸盐和O2;在与低价的氧化物反应时,一般反应生成高价含氧酸盐。7、盛NaOH的试剂瓶需用橡皮塞,不能用玻璃塞,因为玻璃可与
5、碱溶液反应,从而使瓶口和瓶塞粘在一起,不易打开;NaOH的碱性很强,贮存时若未密闭,表层易变质生成碳酸钠;称量NaOH要放在烧杯里,动作要迅速,不能放在量筒、量杯、纸上称量;不慎将浓NaOH沾在皮肤上,应先用大量水冲洗,然后再涂上硼酸稀溶液;在实验室里常用NaOH溶液吸收Cl2,在工业上常用NaOH溶液吸收NO和NO2的尾气,以消除污染;实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和碳酸钠溶液中撒入石灰粉末、加热、过滤。8、往Na2CO3溶液中逐滴滴加盐酸,先无气体放出,后有气体产生,反应方程式为:Na2CO3HClNaHCO3NaCl、NaHCO3HClNaClH2OCO2往NaHCO3溶液中逐滴滴加
6、盐酸,迅速产生气体,方程式为:因此,利用两者的这一性质,可采用互滴的方法来鉴别Na2CO3和NaHCO3;9、碳酸氢钠和碳酸钠的制法:A、制取NaHCO3的方法减压低温蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇热易分解,其水溶液加热更易分解,所以不可能采用常压下蒸发溶剂的方法制得NaHCO3晶体。往饱和Na2CO3溶液中通入CO2,过滤得到晶体。Na2CO3+C02+H2O=2NaHCO3 B、制取NaCO3的方法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(依次通入CO2、NH3至饱和行吗?):NH3H2O
7、CO2NH4HCO3NH4HCO3NaClNaHCO3NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(制纯碱的工业方法)例1某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是:A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B. 粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC. 粉末中一定不含有Na2O和NaClD. 无法肯定粉末里是否含有Na2CO3
8、和NaCl解析:与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2 (生成O2)、Na2CO3和NaHCO3(生成CO2),气体X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受热分解会使混合粉末质量减少,而实际剩余固体的质量却增加了,原因只能是发生了反应:2Na2OO22Na2O2。综上分析,混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。故答案为A、D。答案:AD例2在一定条件下,将
9、钠与氧气反应的生成物1.5g溶于水,所得溶液恰好能被80mL浓度为0.50 mol/L的HCl溶液中和,则该生成物的成分是:A. Na2O B. Na2O2C. Na2O和Na2O2 D. Na2O2和NaO2HCl为0.04mol。钠的氧化物若为Na2O,应为0.02mol62gmol11.24g;若为Na2O2,应为0.02mol78gmol11.56g。因1.5g介于1.241.56之间,应为二者的混合物C例3纯碱是一种重要的化工原料。目前制碱工业主要有“氨碱法”和“联合制碱法”两种工艺。请按要求回答问题:(1)“氨碱法”产生大量CaCl2废弃物,请写出该工艺中产生CaCl2的化学方程式
10、:_;(2)写出“联合制碱法”有关反应的化学方程式:_;_。(3)CO2是制碱工业的重要原料,“联合制碱法”与“氨碱法”中CO2的来源有何不同?_;(4)绿色化学的重要原则之一是提高反应的原子利用率。根据“联合制碱法”的总反应,列出计算原子利用率的表达式:原子利用率(%) =_。(1)“氨碱法”中产生的NH4Cl与Ca(OH)2作用生成CaCl2:2NH4ClCa(OH)22NH3CaCl22H2O。(2)“联合制碱法”又称“侯氏制碱法”是向饱和食盐水中通入过量的NH3气体,再向其中通入过量的CO2,发生反应的方程式为:NH3CO2H2ONaCl(饱和)NaHCO3NH4Cl;2NaHCO3N
11、a2CO3CO2H2O;(3)“氨碱法”的CO2来源于石灰石煅烧,“联合制碱法”的CO2来源于合成氨工业的废气。(4)由于“联合制碱法”总反应可看作是:2NH32NaClCO2H2ONa2CO32NH4Cl,所以:原子利用率(%) =100% =100%;(1)2NH4ClCa(OH)2(2)NH3CO2H2ONaCl(饱和)NaHCO3NH4Cl;(4)原子利用率(%)例4下图中A至F是化合物,G是单质。写出A、B、E、F的化学式:A:_;B_;E_;F_。试题中包含着多条信息,若是一条、一条地单独分析,似乎找不到明显的突破口,这里要求解题者先弄清每条信息的含义,再综合起来,就可确定推断的范
12、围。在此基础上进行验证。从题示条件可得出下列结论:(1)固体A可分解为三种物质,可能是多元弱酸盐之类的物质;(2)A的分解产物C、D都可跟化合物E反应产生单质G,像是过氧化物跟水、二氧化碳等之间的反应;(3)A和B可互相转化,可能是某种多元酸、多元酸盐之间的关系。综合起来,可推测A是碳酸氢钠、碳酸氢钾等,E是过氧化钠、过氧化钾等。代入题给反应进行验证很吻合。所以答案可确定为:A为 NaHCO3 ,B为Na2CO3,E为Na2O2,F为NaOH;也可能是KHCO3,K2CO3,K2O2,KOH。A为NaHCO3,B为Na2CO3,E为Na2O2,F为NaOH;例5在隔绝空气的条件下,某同学将一块
13、部分被氧化的钠块用一张已除去氧化膜、并用针刺一些小孔的铝箔包好,然后放入盛满水且倒置于水槽中的容器内。待钠块反应完全后,在容器中仅收集到1.12 L氢气(标准状况),此时测得铝箔质量比反应前减少了0.27 g,水槽和容器内溶液的总体积为2.0 L,溶液中NaOH的浓度为0.050 molL1(忽略溶液中离子的水解和溶解的氢气的量)。(1)写出该实验中发生反应的化学方程式。(2)试通过计算确定该钠块中钠元素的质量分数。(1)Na2OH2O2NaOH,2Na2H2O2NaOHH2,2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2。(2)n(NaOH余)2.0 L0.05 molL10.1 mol,n(
14、H2)0.05mol,n(Al)0.01 moln(NaAlO2),由电子守恒知:n(Na)3n(Al)2n(H2),即:n(Na)30.01 mol20.05 mol,得:n(Na)0.07 mol。由钠守恒知:n(NaAlO2)n(NaOH)n(Na)2n(Na2O),即:0.01 mol0.1 mol0.07 mol2n(Na2O),得:n(Na2O)0.02 mol。w(Na)=89%。2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H2(2)89%(二)镁、铝及其化合物的性质:1、镁和铝的性质:镁和铝都属于密度小,熔点较低,硬度较小的银白色金属,但它们的熔沸点都比同周期的钠的熔沸点高,硬度大
15、,其中铝的熔沸点比镁和钠都大。镁和铝元素原子的最外层电子数分别为2和3,都容易失去电子,在化学反应中显还原性。(1)跟O2及其它非金属反应:常温下,在空气中都因生成氧化膜,具有抗腐蚀能力.2MgO22MgO3MgN2Mg3N2MgBr2MgBr22Al3SAl2S34Al3O22Al2O3(2)跟某些氧化物:2MgCO22MgOC;2AlFe2O32FeAl2O3(铝热反应)(3)跟水反应Mg2H2OMg(OH)2H2(冷水慢,沸水快)铝与水一般不反应,只有氧化膜被破坏后才可能缓慢发生反应。(4)跟酸的反应:Mg2HMg2H2(比铝与酸反应快)2Al6H2Al33H2(常温下,在浓H2SO4、
16、浓HNO3中钝化)(5)跟碱反应2Al2NaOH2H2O2NaAlO23H22、镁和铝的化合物:氧化镁和氧化铝MgOAl2O3物理性质白色粉末、熔点高白色固体、熔点高类别两性氧化物跟水的反应MgOH2OMg(OH)2(缓慢)不反应跟酸反应MgO2HMg2H2OAl2O36H2Al33H2O跟碱反应Al2O32OH2AlO2H2O耐火材料冶炼铝,耐火材料氢氧化镁和氢氧化铝Mg(OH)2Al(OH)3白色粉末难溶于水白色固体,难溶于水弱碱两性氢氧化物Mg(OH)22HMg22H2O(可溶于NH4Cl等强酸弱碱盐)Al(OH)33HAl33H2OAl(OH)3OHAlO22H2O受热分解MgOH2O
17、2Al(OH)3Al2O33H2O实验室制法可溶性镁盐加NaOH溶液Mg22OHMg(OH)2可溶性铝盐加氨水 Al33NH3H2OAl(OH)33NH41、铝与强碱溶液反应的实质反应过程:2Al6H2O2Al(OH)33H 2;2Al(OH)32NaOH2NaAlO24H2O总反应式:2Al2H2O2NaOH2NaAlO23H2Al与水很难反应,且生成的Al(OH)3附在Al的表面,阻止了Al继续反应,但强碱NaOH能溶解Al(OH)3,故可促使Al与强碱溶液反应,而弱碱如氨水,不溶解Al(OH)3,故Al在弱碱溶液中不反应。2、Al(OH)3的两性:Al(OH)3在溶液中同时发生酸式电离和
18、碱式电离.Al(OH)3H3AlO3HAlO2H2O Al33OH AlO2H若向此溶液中加入酸,因H与OH结合生成水,反应向碱式电离方向进行,此时Al(OH)3是碱性;若加入碱,因OH与H结合生成水,故向酸式电离方向进行,这时Al(OH)3显酸性。3、铝盐溶液与强碱溶液的反应:(1)向AlCl3溶液中滴加NaOH溶液现象:白色沉淀沉淀增加减少消失有关反应:Al33OHAl(OH)3;(2)向NaOH溶液中滴加AlCl3溶液沉淀立刻消失,沉淀沉淀量不变有关反应:Al34OHAlO22H2O;Al33AlO26H2O4Al(OH)34、铝热反应:铝和金属氧化物所形成的混合物称为铝热剂,在引燃剂(
19、KClO3与镁条或KClO3、蔗糖和浓硫酸存在时)发生氧化还原反应,冶炼高熔点金属。如冶炼金属:铁、钨、铜等,也可用来焊接钢轨;5、MgCl2、AlCl3都属于强酸弱碱盐,其水溶液均水解显酸性,因此欲制得无水物,均必须在HCl气流中蒸发结晶。否则,均水解得到相应的氢氧化物,加热后分解得到相应的氢化物;6、金属镁的冶炼可电解熔融的制取:MgCl2MgCl2;而固体AlCl3属于分子晶体,熔融状态不能导电,因此金属铝的冶炼,只能通过电解熔融Al2O3的方法制取:2Al2O34Al3O2,但由于Al2O3的熔点很高,为了使其在较低的温度下熔化,可加入冰晶石(Na3AlF6)例1由海水制备无水氯化镁,
20、主要有以下步骤:在一定条件下脱水干燥;加熟石灰;加盐酸;过滤;浓缩结晶。其先后顺序正确的是:A、 B、 C、 D、海水中存在着丰富的镁,均以Mg2的形式存在,可以用碱将Mg2沉淀析出,Mg22OHMg(OH)2过滤后,用盐酸溶解产生的Mg(OH)2,并在HCl气流中蒸发结晶,就可以得到无水氯化镁,故本题的答案为D例2两个烧杯加入同体积的浓度为2molL的H2SO4,置于天平两端,调平天平后分别加入10.8g的A1和Mg,则反应完毕后,天平:A、可能加Mg一端下倾B、可能加Al一端下倾C、可能仍保持天平平衡D、无法判断此题未说明稀H2SO4的体积,分下列三种情况讨论:(1)加入稀H2SO4过量,
21、Al、Mg都已反应完毕,按化学反应方程式计算,加入Al、Mg每端增加的重量:2Al3H2SO4A12(SO4)33H2 w54 g 6 g 48 g10.8 g m(A1) m(A1)=9.6gMgH2SO4MgSO4H224 g 2 g 22 g m (Mg) m(Mg)=9.9 g则加入Mg一端增加质量多,往下倾。(2)加入稀H2SO4对Al和Mg都不足,两金属都有剩余。因加稀H2SO4物质的量一定,则产生的H2的量也相同,故天平保持平衡。(3)若加入H2SO4的量能使Mg完全反应,反应放出H2后,溶液增重9.9 g,使Mg不能完全反应,Al有余,加入Al的一端增加质量小于9.6 g,故天
22、平向加入Mg的一端下倾。A、C。例3向100mL 2molL1的AlCl3溶液中,逐滴加入NaOH溶液100mL时产生沉淀为78g,则加入NaOH溶液的物质的量浓度是:A、1molL1 B、1.5 molL1C、3mol D、7 molL17.8gAl(OH)3的物质的量为0.1mol。AlCl3逐滴加入NaOH溶液有关反应为:Al33OH一Al(OH)3A1(OH)3OH一A1O22H2O(1)NaOH不足设参加反应的NaOH的物质的量为n(NaOH)Al33OH一Al(OH)33 1n(NaOH) 0.1 mol则n(NaOH)0.3molc(NaOH)0.3mol0.1L3mol(2)N
23、aOH过量Al3全部沉淀为Al(OH)3,过量的NaOH溶解部分的Al(OH)3,只余0.1mol Al(OH)3沉淀。设使Al3全部沉淀需NaOH的物质的量为n1(NaOH)溶解部分Al(OH)3需NaOH的物质的量为n2(NaOH)Al33OHAl(OH)31 3 10.2mol n1(NaOH) 0.2 moln1(NaOH)=0.6molAl(OH)3OHA1O22H2O0.1mol n2(NaOH)n2(NaOH)0.1molc(NaOH)07mol0.1L7molCD例4A、B、C、D、E、F是中学化学中的常见物质,它们之间的转化关系如图所示其中 A、B为单质,F为白色沉淀,D为气
24、体(1)若D的水溶液显弱酸性,则A是_,B是_,C是_,D是_,E是_,F是_(2)若D的水溶液显弱碱性,则A是_,B是_,C是_,D是_,E是_,F是_E与NaOH溶液反应生成白色沉淀F,则F必为氢氧化物,常见的白色氢氧化物沉淀有Mg(OH)2和Al(OH)3。进一步推知E为MgCl2或AlCl3,B为Mg或Al,A为非金属单质又因C能与H2O反应同时生成Al(OH)3或Mg(OH)2,则C与H2O的反应是水解反应显碱性的气体常见的只有NH3,可确定C为Mg3N2,A为N2,B为Mg。当D为酸性气体时,且是水解产生的,则C同样是与Mg3N2相类似的盐,常见的为A12S3,推知A为S,B为A1答案 :(1)AS BAl C A12S3 DH2S EAlCl3 FAl(OH)3(2)AN2 BMg C Mg3N2 DNH3 EMgCl2 FMg(OH)2 例5向明矾KAl(SO4)212H2O溶液中逐滴加入
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