高中化学,钠和钠的化合物,鲁教必修1.ppt

第一节钠和钠的化合物 1 钠的原子结构 性质以及钠的实验室保存方法 2 Na2O和Na2O2的电子式和性质 3 Na2CO3和NaHCO3的性质 转化及制法 1 原子结构钠的原子结构示意图 在化学反应中Na原子 2 物理性质 颜色 状态 熔点 高 低 密度 大 小 硬度 大 小 容易失去1个电子 银白 固态 低 小 小 3 化学性质 银白色 暗 黄 淡黄 熔化 游动 嘶嘶声 红 4 钠的存在 用途和制法自然界中钠只能以化合态的形式存在 主要以的形式存在 钠是一种强还原剂 工业上用它还原金属钛 锆 铌 钽等 另外钠和钾的合金在常温下呈 是原子反应堆导热剂 钠也可用于制 工业上利用法 以为原料来制取 因为在自然界存在广泛 易得 反应原理 氯化钠 液态 高压钠灯 电解 NaCl NaCl 金属Na分别在过量的O2和Cl2中燃烧 产生现象的相同点是 A 都产生白烟B 都产生黄色火焰C 都发光发热D 都生成白色固体 解析 Na在O2中燃烧产生黄色火焰 生成淡黄色固体 Na在Cl2中剧烈燃烧生成白色固体 答案 C 1 结构 Na2O2的电子式为 其中存在的化学键类型有和 Na2O2属于化合物 Na2O2中 阴 阳离子数目比为1 2 离子键 非极性键 离子 2 化学性质 与H2O反应化学方程式为 与CO2反应化学方程式为 与酸 HCl 反应化学方程式为 2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2 2Na2O2 4HCl 4NaCl 2H2O O2 下列对Na2O2的叙述中正确的是 A Na2O2能与酸反应生成盐和水 所以Na2O2是碱性氧化物B Na2O2能与水反应 所以Na2O2可以作气体的干燥剂C Na2O2与水反应时 Na2O2是氧化剂 水是还原剂D Na2O2与二氧化碳反应时 Na2O2既是氧化剂又是还原剂 解析 A项 Na2O2与一般酸反应 生成盐和水 同时有O2生成 所以它不是碱性氧化物 B项 Na2O2吸水后放出O2 不能作气体干燥剂 C项 Na2O2与水或CO2反应时 发生的是歧化反应 H2O或CO2既不是氧化剂又不是还原剂 D项正确 答案 D 白 白 纯净的碳酸钠ag 碳酸钠与碳酸氢钠的混合物ag 两者相比下列各种情况的描述正确的是 A 分别和盐酸完全反应时 混合物的耗酸量大B 分别和盐酸完全反应时 纯净的碳酸钠放出的CO2多C 分别溶于水 再加入足量澄清石灰水 混合物得到的沉淀质量大D 分别配成等体积溶液 混合物溶液中的Na 的物质的量浓度大 答案 C 1 钠与水反应 钠投入水中并浮在水面上 密度小于水 钠立即跟水反应 发出嘶嘶声 产生气体 放出热量 同时钠熔成一个闪亮的小球并在水面上向各方向迅速游动最后消失 熔点低 反应放热 反应后的水溶液使酚酞变红 钠与水反应生成NaOH 2 钠与酸反应 2Na 2H 2Na H2 钠与酸的反应比与水反应更激烈 极易爆炸 要特别小心 3 钠与盐溶液的反应 实质上是先与水反应生成NaOH NaOH再与盐反应 与CuSO4溶液反应 2Na 2H2O 2NaOH H2 aCuSO4 2NaOH Na2SO4 Cu OH 2 b合并ab得 2Na 2H2O CuSO4 Na2SO4 Cu OH 2 H2 与FeCl3溶液反应 6Na 6H2O 2FeCl3 6NaCl 2Fe OH 3 3H2 1 钠与水或酸溶液反应时 其实质是与溶液中的H 反应 因此 溶液中c H 的大小 就决定了反应的剧烈程度 溶液中c H 越大 反应就越剧烈 2 钠与含金属阳离子的盐溶液反应 不能置换出盐中的金属元素 钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属元素 如 下列关于钠与水反应的说法不正确的是 将小块钠投入滴有石蕊试液的水中 反应后溶液变红 将钠投入稀盐酸中 钠先与水反应 后与酸电离出的H 反应 钠在水蒸气中反应时因温度高会发生燃烧 将两小块质量相等的金属钠 一块直接投入水中 另一块用铝箔包住 在铝箔上刺些小孔 然后按入水中 两者放出的氢气质量相等A 只有 B C 只有 D 只有 解析 钠与水反应产生氢氧化钠 使酚酞溶液变红色 使石蕊溶液变蓝色 钠投入盐酸中 钠先与酸电离出的H 反应 后与水反应 钠在水蒸气中反应产生的是氢气 尽管温度高且反应放热 因无氧气不能燃烧 钠的密度比水小 浮在水面上时 就有部分钠被氧气氧化 而用铝箔包住的钠不会被氧气氧化 同时Al与生成的NaOH反应还要产生H2 所以两者放出氢气的质量不相等 答案 B 1 将一小块钠投入盛有5mL饱和的澄清石灰水的试管里 不可能观察到的现象是 A 钠熔成小球并在液面上游动B 有气体产生C 溶液底部有银白色物质生成D 溶液变浑浊 解析 钠和Ca OH 2不反应 而是和石灰水中水反应 放出H2 消耗水且反应放热 因Ca OH 2的溶解度随温度升高而减小 溶液变浑浊 答案 C 在组成上两者都属于钠的氧化物 但因含氧量不同 在结构 性质上存在差异 现将两者比较见下表 1 Na2O2的性质除信息外 高中阶段我们只考虑Na2O2与水 二氧化碳和酸溶液的反应 其反应实质是Na2O2 可视为弱酸强碱性 遇水先发生水解反应 非氧化 还原反应 与CO2 酸的反应 干燥的CO2实际不与Na2O2反应 也是如此 与水反应的实质 Na2O2 2H2O 2NaOH H2O2 生成的双氧水 H2O2 不稳定迅速发生分解 属于氧化 还原反应 2H2O2 2H2O O2 这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因 将两步合并得 2Na2O2 4H2O 4NaOH O2 2H2O 2 Na2O2的计算 固体质量的差量的计算2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2固体质量差156g212g m 56g2Na2O2 2H2O 4NaOH O2 固体质量差156g160g m 4gCO2 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 因此 Wg通式符合 CO m H2 n m 0 1 2 n 0 1 2 的物质在O2中燃烧 将其产物通过足量的Na2O2固体 反应完毕 固体增重Wg 气体体积差量的计算2Na2O2 2CO2 2Na2CO3 O2气体体积差21 V 12Na2O2 2H2O g 4NaOH O2气体体积差21 V 1由此可见 CO2 H2O g 分别与足量Na2O2反应 体积变为原来的一半 即 下列关于Na2O2说法正确的是 A 与SO2反应生成Na2SO3与H2OB Na2O2投入到紫色石蕊试液中 溶液先变蓝色 后褪色C Na2O2能与酸反应生成盐和水 所以Na2O2是碱性氧化物D Na2O2与水反应 Na2O2是氧化剂 水是还原剂 解析 1 2 Na2O2与酸反应除生成盐和水外还有O2生成 C项错误 3 Na2O2中O显 1价 与水反应时生成0价O和 2价O Na2O2既是氧化剂又是还原剂 D项错误 答案 B 2 2008年北京理综 1mol过氧化钠与2mol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 Na2CO3B Na2O2Na2CO3C NaOHNa2CO3D Na2O2NaOHNa2CO3 解析 涉及的反应有 2NaHCO3Na2CO3 CO2 H2O2CO2 2Na2O2 2Na2CO3 O22H2O 2Na2O2 4NaOH O2 CO2 2NaOH Na2CO3 H2O基于CO2与NaOH的反应 本题在计算时可处理成先让CO2与Na2O2全都反应 若剩余Na2O2 则再与H2O反应 2molNaHCO3受热分解产生1molCO2 已足以把Na2O2反应掉 故残留固体只有Na2CO3 答案 A 1 与足量酸反应的比较 反应速率浓度相同时 NaHCO3比Na2CO3与酸反应速率大 耗酸量a 等物质的量的Na2CO3 NaHCO3与酸反应时 消耗酸的物质的量之比为2 1 b 等质量时Na2CO3 NaHCO3消耗酸的物质的量之比为84 53 生成CO2的量a 等物质的量的Na2CO3 NaHCO3产生的CO2一样多 b 等质量时NaHCO3比Na2CO3产生的CO2多 2 Na2CO3 NaHCO3的鉴别 3 Na2CO3与NaHCO3的相互转化 根据Na2CO3和HCl互滴时的现象不同可鉴别Na2CO3溶液和盐酸 操作如下 1 向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液 开始时酸过量 开始就有气体放出 2 向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸 开始时酸不足 开始无气体产生 后来产生气泡 为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数 甲 乙两组同学分别进行了下列相关实验 甲组同学按如下所示的实验流程进行实验 1 实验时 可供选择的试剂A有 a Ca OH 2溶液 b Ba OH 2溶液 c CaCl2溶液 d BaCl2溶液 从定量实验的角度分析 最合理的试剂是 填字母序号 理由是 2 检验加入的试剂A是否已过量的方法是 3 若实验中测得样品质量为m1 沉淀质量为m2 则碳酸钠的质量分数为 乙组同学的主要实验流程如下 1 写出加入稀盐酸后发生反应的离子方程式 2 在干燥管中装碱石灰来吸收净化后的气体 样品中碳酸钠的质量分数越大 则实验中吸收净化后气体的干燥管在充分吸收气体前后的质量差 填 越大 越小 或 不变化 有的同学认为在吸收净化后气体的干燥管后还应该连接一个干燥管 目的是 请你再设计一种简单的测定混合物中碳酸钠质量分数的实验方案 用流程图表示 解析 1 甲组同学的实验中Ca OH 2和Ba OH 2也能与碳酸氢钠反应生成沉淀 故不能选 BaCl2和CaCl2都可以作沉淀剂 但考虑到实验的准确性 BaCO3摩尔质量比CaCO3的大 故实验在称量过程中产生的误差更小 结果更准确 2 实质是检验碳酸根离子是否沉淀完全 静置 继续向上层清液中加入氯化钡溶液 若不再产生沉淀 则氯化钡溶液已加入过量 3 根据碳酸根离子守恒进行计算 1 H 既与反应又与HCO3 反应 2 由于碳酸钠的摩尔质量比碳酸氢钠的摩尔质量大 在样品质量一定时 碳酸钠质量分数越大则生成的二氧化碳越少 空气中的水和二氧化碳会进入干燥管 影响测定结果 测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的其他实验方法较多 如 滴定法 包括双指示剂法 生成气体图象分析法等 答案 1 dCa OH 2和Ba OH 2也能与碳酸氢钠发生反应生成沉淀 不能选作沉淀剂 BaCl2比CaCl2作沉淀剂时生成的沉淀质量更大 有利于提高实验测定结果的准确度 2 静置 继续向上层清液中加入氯化钡溶液 若不再产生沉淀 则氯化钡溶液已加入过量 2 越小 吸收空气中的水蒸气和二氧化碳 确保前一干燥管中的质量增加量为反应生成的二氧化碳的质量 3 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体 用不同的方法做了以下实验 如图 所示 1 只根据图 所示实验 能够达到实验目的的是 填装置序号 2 图 所示实验均能鉴别这两种物质 其反应的化学方程式为 与实验 相比 实验 的优点是 填选项号 A 比 复杂B 比 安全C 比 操作简便D 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 而 不行 3 若用实验 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性 则试管B中装入的固体最好是 填化学式 4 当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2 1时 所得溶液中溶质的化学式为 请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子 解析 1 Na2CO3 NaHCO3均与HCl反应生成CO2 使澄清石灰水变浑浊 但NaHCO3产生CO2的速率快 先使气球胀大 因此实验 可用于鉴别Na2CO3 NaHCO3 2 3 实验评价与设计的基础都是NaHCO3受热易分解 Na2CO3受热稳定 实验 中试管B中盛NaHCO3 A中盛Na2CO3 通过对比实验 可验证热稳定性Na2CO3 NaHCO3 4 当n NaHCO3 2n Ca OH 2 时 发生反应的离子方程式为 答案 1 2 2NaHCO3Na2CO3 H2O CO2 CO2 Ca OH 2 CaCO3 H2OD