钠的重要化合物课件
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D.Na2O与Na2O2都能与水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
解析:过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体,A错误;过氧
化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,C错误;碱性氧化
物与酸反应生成盐和水,Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱
性氧化物,属于过氧化物,D错误。
答案:B
点拨Na2O2的认识误区
2-
Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH,其离子方程式为 CO3 +
Ca2 +
CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和 Ca(OH)2 的反应都可用此
离子方程式表示,其反应不是氧化还原反应。
答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
2-
(3) Ca2+ +CO3
氧化钠(Na2O)
与 H2O
Na2O+H2O
2NaOH
化 反应
学 与 CO2
Na2O+CO2
Na2CO3
性 反应
质 与酸
Na2O+2HCl
2NaCl+H2O
反应
氧化性 弱氧化剂
主要用途 —
保存
干燥、封闭
过氧化钠(Na2O2)
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2
相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2 中的“CO”和 H2O 中的“H2”;可
以看作发生相应的反应:Na2O2+CO
Na2CO3、Na2O2+H2
2NaOH(实际上两反应不能发生)。
4.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反应完成后,Na2O2再与H2O发
状态
水溶性
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末,
Na2CO3·10H2O 为白色 细小白色晶体
晶体,易风化
都易溶于水,溶解性:Na2CO3>NaHCO3
物质
热稳
定性
碳酸钠
(Na2CO3)
较稳定,受热不
易分解
碳酸氢钠(NaHCO3)
不稳定,受热分解
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
2KOH+CaCO3↓
CaCO3↓ Ca(OH)2+K2CO3
点拨解此类题的关键是找准突破口,如反应①W
X+H2O+CO2↑的化学方程式为 2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,再
如反应②和③中与 CO2、 H2O 反应生成 O2 的化合物是 Na2O2。
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
知识点 3
Na2CO3 与 NaHCO3 的性质比较
【例题3】 有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是
(
)
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下
NaHCO3产生的CO2体积大
2Na2O2+4HCl
4NaCl+O2↑+2H2O
强氧化剂
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
干燥、封闭
Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
提示:不属于。碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化
物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,所以不
属于碱性氧化物。
二、碳酸钠和碳酸氢钠
物质
俗名
颜色与
3 + Ba2 +
BaCl 2 的 HCO- 与 Ca2 + 、Ba2 +
3
反应
不反应
有沉淀生成的是 Na2CO3,
无明显变化的是
NaHCO3
依据
与盐酸
反应的
剧烈
程度
盐酸逐
滴加入
时的现
象
原理
结论
Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl
NaCl+H2O+CO2↑
CO23 +H+
和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出。
知识点 4
钠及其化合物的转化关系
【例题 4】 有 4 种钠的化合物 W、X、Y、Z,它们之间存在如
下关系:
①W
X+H2O+CO2↑
②Z+CO2
X+O2
③Z+H2O
Y+O2↑
④X+Ca(OH)2
Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体
积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中
产生白色沉淀
D.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出
解析:相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、
生反应(实际情况复杂得多)。
5.电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O反应,CO2与H2O均既不是氧化剂也不是
还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有
1 mol O2生成时,转移电子的物质的量均为2 mol。
Na2O2与H2O反应的产物是NaOH和H2O2,然后H2O2分解放出氧气,
Na2CO3 溶液(NaHCO3)
除杂方法及试剂
加热
通入足量 CO2 气体
加入适量 NaOH 溶液
知识点 1
Na2O 和 Na2O2 的性质比较
【例题1】 下列叙述中正确的是(
)
A.过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体
B.过氧化钠中阴阳离子数目之比为1∶2
C.用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色
碳酸氢钠(NaHCO3)
与石灰水反应,且量的多
少影响生成物种类
-
2HCO3 + Ca2+ +2OH
2Ca2+ +CO3
2-
CaCO3↓
-
CaCO3↓+CO3 + H2O
(NaHCO3 足量)
-
HCO3 + Ca2+ +OH
CaCO3↓+H2O
[Ca(OH)2 足量]
Na2CO3(溶解度大)
NaHCO3(溶解度小)
Na2CO3、NaOH等,它们的焰色反应均为黄色,因为它们均含有钠元
素。
一、Na2O2与CO2、H2O的反应
1.原理
2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
Na2O2 与 H2O 的反应实质可分为两个过程:
Na2O2+2H2O
2NaOH+H2O2
2H2O2
化
2CO3 +2H+
HCO3 +H +
H2O+CO2↑
学 与强酸
CO2↑+H2O
性 反应
相同条件下,NaHCO3 比 Na2CO3 反应剧烈
质
与碱
与 NaOH、KOH 与 NaOH、KOH 反应生成正盐:
2反应
不反应
HCO3 + OH
CO3 + H2O
物质
与
化石
学灰
性水
质反
应
相互
转化
用途
碳酸钠(Na2CO3)
Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将 X(Na2CO3)代入
②④两反应,逆推可知 Z 为 Na2O2,Y 为 NaOH。2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还
原反应,且 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂。这样,反应④为
一、氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成
Na+与 O2-以 2∶1 形成
化合物
白色固体
碱性氧化物
Na+ 与O2 (过氧根离子)以 2 ∶
1 形成化合物
淡黄色固体
过氧化物
-2(最低价态)
-1(中间价态)
常温(缓慢氧化)
加热或点燃
色态
所属类别
氧元素
化合价/价
生成条件
2-
物质
用在玻璃、制皂、纺织等工业 制发酵粉、制纯碱
-
三、焰色反应
1.定义
很多金属或它的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
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)。
焰色反应只是金属离子所具备的性质吗?
提示:不是。焰色反应是元素的性质。无论是化合物还是单质,
只要含有这种元素,就会有对应的焰色反应。比如Na、NaCl、
2H2O+O2↑
反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,所以当将Na2O2加入滴
有酚酞的水中时,溶液先变红后褪色。
2.物质的量的关系
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,即气体减
小的体积等于生成O2的体积。
3.固体质量关系
-
HCO3 + H +
HCO-3
CO2↑+H2O
生成气体剧烈的是
NaHCO3,相对不剧烈的
是 Na2CO3
逐滴加入盐酸,立即产生
气体的是 NaHCO3,开始
不产生气体,滴加至一定
量才产生气体的是
Na2CO3
2.除杂(括号内为杂质)
混合物
Na2CO3 固体(NaHCO3)
NaHCO3 溶液(Na2CO3)
Na2O2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 mol
B.0.6 mol
C.0.8 mol
D.1.0 mol
解析:设混合气体中 CO2、H2O 的物质的量分别为 x、y。
2CO2+2Na2O2
2Na2CO3+O2 固体的质量差
2 mol
88 g-32 g=56 g
所以NaOH既不是氧化产物,也不是还原产物。
二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂
1.鉴别
依据
热稳
定性
原理
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3
受热难分解
结论
加热,有气体产生的是
NaHCO3,无明显变化的
是 Na2CO3
2-
CO3 + Ca2 +
CaCO3↓
与
CaCl 2、 CO2BaCO3↓
(1)Na2O2不是碱性氧化物,因为Na2O2与酸反应除生成钠盐和水
外还有氧气生成。
(2)Na2O2与CO2或H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(3)过氧化钠晶体中的阴离子 为O22。
知识点 2
过氧化钠与二氧化碳和水的反应
【例题2】 200 ℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的
x
28 g·mol -1x
2H2O(g)+2Na2O2
4NaOH+O2 固体的质量差
2 mol
36 g-32 g=4 g
y
2 g·mol-1y
44 g·mol-1 + 18 g·mol-1 = 23.2 g
则:
28 g·mol-1 + 2 g·mol-1 = 7.2 g
解得:x=0.2 mol y=0.8 mol
、
X
、Y
、Z
。
(2)以上4个化学反应中,属于氧化还原反应的是
(填反应序
号),任选其中一个氧化还原反应,指出反应中氧化剂是
(写
化学式),还原剂是
(写化学式)。
(3)若反应④在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方
程式表示的另一个反应的化学方程式:①离子方程
式:
。②化学方程式:
。
解析:①反应可认定为 NaHCO3 的分解反应:2NaHCO3
Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即在相同条件下
NaHCO3产生的CO2体积大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与
HCl溶液反应,消耗HCl的物质的量Na2CO3是NaHCO3的两倍,则消
耗同浓度HCl溶液的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO3溶液中
22HCO3 与OH-反应生成 CO3 , CHCO3溶解度大,故向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会
有NaHCO3晶体析出。
答案:C
点拨当碳酸钠与水、CO2反应转化为碳酸氢钠时,不仅消耗了水,
同时增加了溶质的质量。由于碳酸钠比碳酸氢钠溶解度大,故向饱
解析:过氧化钠久置于空气中变成白色碳酸钠固体,A错误;过氧
化钠漂白是由于它的氧化性将有色物质永久漂白,C错误;碱性氧化
物与酸反应生成盐和水,Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气,不是碱
性氧化物,属于过氧化物,D错误。
答案:B
点拨Na2O2的认识误区
2-
Na2CO3+Ca(OH)2
CaCO3↓+2NaOH,其离子方程式为 CO3 +
Ca2 +
CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和 Ca(OH)2 的反应都可用此
离子方程式表示,其反应不是氧化还原反应。
答案:(1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
2-
(3) Ca2+ +CO3
氧化钠(Na2O)
与 H2O
Na2O+H2O
2NaOH
化 反应
学 与 CO2
Na2O+CO2
Na2CO3
性 反应
质 与酸
Na2O+2HCl
2NaCl+H2O
反应
氧化性 弱氧化剂
主要用途 —
保存
干燥、封闭
过氧化钠(Na2O2)
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2
相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2 中的“CO”和 H2O 中的“H2”;可
以看作发生相应的反应:Na2O2+CO
Na2CO3、Na2O2+H2
2NaOH(实际上两反应不能发生)。
4.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反应完成后,Na2O2再与H2O发
状态
水溶性
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
纯碱、苏打
小苏打
白色粉末,
Na2CO3·10H2O 为白色 细小白色晶体
晶体,易风化
都易溶于水,溶解性:Na2CO3>NaHCO3
物质
热稳
定性
碳酸钠
(Na2CO3)
较稳定,受热不
易分解
碳酸氢钠(NaHCO3)
不稳定,受热分解
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
2KOH+CaCO3↓
CaCO3↓ Ca(OH)2+K2CO3
点拨解此类题的关键是找准突破口,如反应①W
X+H2O+CO2↑的化学方程式为 2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑,再
如反应②和③中与 CO2、 H2O 反应生成 O2 的化合物是 Na2O2。
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
知识点 3
Na2CO3 与 NaHCO3 的性质比较
【例题3】 有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是
(
)
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下
NaHCO3产生的CO2体积大
2Na2O2+4HCl
4NaCl+O2↑+2H2O
强氧化剂
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
干燥、封闭
Na2O2属于碱性氧化物吗?为什么?
提示:不属于。碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化
物,Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水,还会有氧气生成,所以不
属于碱性氧化物。
二、碳酸钠和碳酸氢钠
物质
俗名
颜色与
3 + Ba2 +
BaCl 2 的 HCO- 与 Ca2 + 、Ba2 +
3
反应
不反应
有沉淀生成的是 Na2CO3,
无明显变化的是
NaHCO3
依据
与盐酸
反应的
剧烈
程度
盐酸逐
滴加入
时的现
象
原理
结论
Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl
NaCl+H2O+CO2↑
CO23 +H+
和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出。
知识点 4
钠及其化合物的转化关系
【例题 4】 有 4 种钠的化合物 W、X、Y、Z,它们之间存在如
下关系:
①W
X+H2O+CO2↑
②Z+CO2
X+O2
③Z+H2O
Y+O2↑
④X+Ca(OH)2
Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体
积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中
产生白色沉淀
D.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会有NaHCO3固体析出
解析:相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、
生反应(实际情况复杂得多)。
5.电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O反应,CO2与H2O均既不是氧化剂也不是
还原剂,反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应,所以每有
1 mol O2生成时,转移电子的物质的量均为2 mol。
Na2O2与H2O反应的产物是NaOH和H2O2,然后H2O2分解放出氧气,
Na2CO3 溶液(NaHCO3)
除杂方法及试剂
加热
通入足量 CO2 气体
加入适量 NaOH 溶液
知识点 1
Na2O 和 Na2O2 的性质比较
【例题1】 下列叙述中正确的是(
)
A.过氧化钠是淡黄色固体,久置于空气中变成白色氢氧化钠固体
B.过氧化钠中阴阳离子数目之比为1∶2
C.用过氧化钠漂白织物、麦秆等日久又逐渐变成黄色
碳酸氢钠(NaHCO3)
与石灰水反应,且量的多
少影响生成物种类
-
2HCO3 + Ca2+ +2OH
2Ca2+ +CO3
2-
CaCO3↓
-
CaCO3↓+CO3 + H2O
(NaHCO3 足量)
-
HCO3 + Ca2+ +OH
CaCO3↓+H2O
[Ca(OH)2 足量]
Na2CO3(溶解度大)
NaHCO3(溶解度小)
Na2CO3、NaOH等,它们的焰色反应均为黄色,因为它们均含有钠元
素。
一、Na2O2与CO2、H2O的反应
1.原理
2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2
2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑
Na2O2 与 H2O 的反应实质可分为两个过程:
Na2O2+2H2O
2NaOH+H2O2
2H2O2
化
2CO3 +2H+
HCO3 +H +
H2O+CO2↑
学 与强酸
CO2↑+H2O
性 反应
相同条件下,NaHCO3 比 Na2CO3 反应剧烈
质
与碱
与 NaOH、KOH 与 NaOH、KOH 反应生成正盐:
2反应
不反应
HCO3 + OH
CO3 + H2O
物质
与
化石
学灰
性水
质反
应
相互
转化
用途
碳酸钠(Na2CO3)
Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将 X(Na2CO3)代入
②④两反应,逆推可知 Z 为 Na2O2,Y 为 NaOH。2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还
原反应,且 Na2O2 既是氧化剂又是还原剂。这样,反应④为
一、氧化钠和过氧化钠
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
组成
Na+与 O2-以 2∶1 形成
化合物
白色固体
碱性氧化物
Na+ 与O2 (过氧根离子)以 2 ∶
1 形成化合物
淡黄色固体
过氧化物
-2(最低价态)
-1(中间价态)
常温(缓慢氧化)
加热或点燃
色态
所属类别
氧元素
化合价/价
生成条件
2-
物质
用在玻璃、制皂、纺织等工业 制发酵粉、制纯碱
-
三、焰色反应
1.定义
很多金属或它的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
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)。
焰色反应只是金属离子所具备的性质吗?
提示:不是。焰色反应是元素的性质。无论是化合物还是单质,
只要含有这种元素,就会有对应的焰色反应。比如Na、NaCl、
2H2O+O2↑
反应过程中有H2O2生成,H2O2有强氧化性,所以当将Na2O2加入滴
有酚酞的水中时,溶液先变红后褪色。
2.物质的量的关系
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,即气体减
小的体积等于生成O2的体积。
3.固体质量关系
-
HCO3 + H +
HCO-3
CO2↑+H2O
生成气体剧烈的是
NaHCO3,相对不剧烈的
是 Na2CO3
逐滴加入盐酸,立即产生
气体的是 NaHCO3,开始
不产生气体,滴加至一定
量才产生气体的是
Na2CO3
2.除杂(括号内为杂质)
混合物
Na2CO3 固体(NaHCO3)
NaHCO3 溶液(Na2CO3)
Na2O2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 mol
B.0.6 mol
C.0.8 mol
D.1.0 mol
解析:设混合气体中 CO2、H2O 的物质的量分别为 x、y。
2CO2+2Na2O2
2Na2CO3+O2 固体的质量差
2 mol
88 g-32 g=56 g
所以NaOH既不是氧化产物,也不是还原产物。
二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂
1.鉴别
依据
热稳
定性
原理
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3
受热难分解
结论
加热,有气体产生的是
NaHCO3,无明显变化的
是 Na2CO3
2-
CO3 + Ca2 +
CaCO3↓
与
CaCl 2、 CO2BaCO3↓
(1)Na2O2不是碱性氧化物,因为Na2O2与酸反应除生成钠盐和水
外还有氧气生成。
(2)Na2O2与CO2或H2O反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
(3)过氧化钠晶体中的阴离子 为O22。
知识点 2
过氧化钠与二氧化碳和水的反应
【例题2】 200 ℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的
x
28 g·mol -1x
2H2O(g)+2Na2O2
4NaOH+O2 固体的质量差
2 mol
36 g-32 g=4 g
y
2 g·mol-1y
44 g·mol-1 + 18 g·mol-1 = 23.2 g
则:
28 g·mol-1 + 2 g·mol-1 = 7.2 g
解得:x=0.2 mol y=0.8 mol
、
X
、Y
、Z
。
(2)以上4个化学反应中,属于氧化还原反应的是
(填反应序
号),任选其中一个氧化还原反应,指出反应中氧化剂是
(写
化学式),还原剂是
(写化学式)。
(3)若反应④在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方
程式表示的另一个反应的化学方程式:①离子方程
式:
。②化学方程式:
。
解析:①反应可认定为 NaHCO3 的分解反应:2NaHCO3
Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即在相同条件下
NaHCO3产生的CO2体积大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与
HCl溶液反应,消耗HCl的物质的量Na2CO3是NaHCO3的两倍,则消
耗同浓度HCl溶液的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO3溶液中
22HCO3 与OH-反应生成 CO3 , CHCO3溶解度大,故向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时会
有NaHCO3晶体析出。
答案:C
点拨当碳酸钠与水、CO2反应转化为碳酸氢钠时,不仅消耗了水,
同时增加了溶质的质量。由于碳酸钠比碳酸氢钠溶解度大,故向饱