【课堂新坐标】学高中化学苏教版必修一+教师备课专题二+第二单元+钠镁及其化合物
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专题2从海水中获得的化学物质必修1
第二单元钠、镁及其化合物
第1课时金属钠的性质与应用
(教师用书独具)
●课标要求
根据生产、生活中的应用实例或通过实验探究了解钠及其重要化合物的主要性质。
●课标解读
1.了解钠的主要性质及应用。
2.了解Na2O、Na2O2的主要性质及应用。
●教学地位
钠及其重要化合物(Na2O2、NaOH)是生产、生活中经常涉及的化合物,Na、Na2O2、NaOH 的应用非常广泛,其性质非常重要,每年的高考命题均有涉及。
(教师用书独具)
●新课导入建议
潜水艇中潜水员是如何将呼出的CO2又变成呼吸的O2?潜水员带的面具里应放什么物质呢?这种物质如何制备,又如何生成O2呢?那么本课时将研究Na及其化合物的性质与应用。
●教学流程设计
【课前预习安排】:建议课前用10~15分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流”⇒步骤1:新课导入——分析教学地位⇒错误!⇒错误!⇓
步骤6:让学生6分钟完成“当堂双基达标”,教师明确答案点评。
⇐步骤5:回顾本堂内容,归纳课堂小结⇐步骤4:对于“探究2”引导学生阅读“Na2O和Na2O2比较表”,强调Na2O2中氧的化合价和与H2O、CO2反应的原理和数量关系。
引导分析例2,学生完成“变式训练2”,教师点评、纠错。
课标解读重点难点
1.认识钠是一种很活泼的金属,了解钠在自然
界中的存在形式,了解钠的物理性质,掌握
钠的化学性质,了解钠的保存方法和用途。
2.了解钠的制备原理。
3.了解氧化钠、过氧化钠的性质及其应用。
1.钠与氧气、H2O的反应及其反应原理。
(重
点)
2.钠的制备和应用。
(重点)
3.Na2O2的性质及其应用。
(重难点)
钠的存在、性质和应用
1.在自然界中都以化合态存在,如氯化钠、碳酸钠和硫酸钠等。
2.钠的物理性质
颜色、状态熔、沸点密度硬度
银白色块状固体熔沸点较低比水小硬度小、质地软3.
钠离子(Na+)的形成:
Na○+11 2 8 1 ――→
失去e-
Na+○+11 2 8 (填结构示意图)
说明钠具有强还原性。
(1)钠与氧化反应
Na
常温
――→
反应
4Na+O2===2Na2O――→
现象
钠表面变暗,失去光泽
点燃
――→
反应
2Na+O2=====
点燃Na2O2――→
现象
产生黄色火焰,生成淡黄色固体
(2)钠与水反应
向一只盛有水的小烧杯中滴加几滴酚酞试液,然后投入一小块金属钠。
①现象及解释:
②化学方程式:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑。
(3)钠与熔融的金属氯化物反应
Na 与TiCl 4的反应为4Na +TiCl 4=====熔融
Ti +4NaCl ,Na 作还原剂。
4.钠的用途
(1)冶炼难熔金属:冶炼钛、锆、铌、钽等金属。
(2)高压钠灯:其特点是黄光射程远,透雾能力强。
(3)钠钾合金:常温下是液体,可用于快中子反应堆作热交换剂。
1.要保存钠应从哪些方面考虑?应如何保存?
【提示】 保存钠应从隔绝空气、水方面考虑,一般保存在煤油中。
钠的制备和钠的氧化物
1.钠的制备方法:电解熔融的NaCl ,其化学方程式为2NaCl=====熔融2Na +Cl 2↑。
2.Na 2O 的性质
Na 2O 是白色固体与H 2O 、盐酸反应的化学方程式分别为Na 2O +H 2O===2NaOH ,Na 2O +2HCl===2NaCl +H 2O 。
3.Na 2O 2的性质
Na 2O 2是一种淡黄色固体,与H 2O 、CO 2反应的化学方程式分别为2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH +O 2↑,2Na 2O 2+2CO 2===2Na 2CO 3+O 2↑。
2.Na 2O 和Na 2O 2均是碱性氧化物吗?
【提示】 Na 2O 是碱性氧化物,Na 2O 2不是碱性氧化物。
钠的性质实验探究
①钠与氧气反应条件不同产物相同吗?
【提示】 常温下生成Na 2O ,点燃或加热生成Na 2O 2。
②钠与CuSO 4溶液反应,能置换出Cu 吗? 【提示】 不能置换出Cu ,钠先与水反应。
1.钠与非金属反应
(1)
(2)
2.钠与水反应:
2Na + 2H2e -
2O===2NaOH +H 2↑ (还原剂) (氧化剂) 3.金属钠和酸的反应
钠投入酸溶液中时,钠先与酸作用,当与酸反应完后才与H 2O 反应。
如钠和足量盐酸的化学方程式为2Na +2HCl===2NaCl +H 2↑。
4.钠和盐溶液的反应
(1)钠与盐溶液反应仍是Na 与H 2O 的反应。
Na 与H 2O 反应生成NaOH ,若与盐能生成难溶碱,则盐也会参与反应。
如将Na 加入CuSO 4溶液中,
反应的第一步为:2Na +2H 2O===2NaOH +H 2↑ 第二步为:2NaOH +CuSO 4===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4
合并为:2Na +CuSO 4+2H 2O===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑。
(2)钠不能从盐溶液中置换出金属;若盐为熔融状态,钠可以置换出较不活泼的金属,如4Na +TiCl 4=====700~800 ℃
4NaCl +Ti 。
下列关于钠的说法不正确的是( ) A .金属钠和氧气反应,条件不同,产物不同
B .钠钾合金通常状况下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
C .钠的化学活泼性很强,少量的钠可保存在有机溶剂CCl 4中
D .由于钠比较活泼,所以它不能从溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属 【解析】 因为4Na +O 2===2Na 2O,2Na +O 2=====点燃
Na 2O 2,A 正确;选项B 的说法是正确的,这是钠的重要用途之一;钠的保存原则是将钠与空气和水隔绝,故应保存在密度小于钠的有机溶剂中,ρ(CCl 4)>ρ(Na),故C 不正确;盐溶液中的金属阳离子周围有一定数目的水分子包围着,不能和钠直接接触,另外,钠跟水反应的速率很快,故不能从盐溶液中置换出金属。
【答案】 C
1.取用钠要用镊子,切不可用手接触。
2.待用的钠要用滤纸吸干表面的煤油,切下来未用的钠要及时放回试剂瓶。
3.钠不能置换出盐溶液中金属。
1.下列关于金属钠的叙述中,说法正确的是( )
A .Na 在空气中燃烧,发出黄色火焰,产物是淡黄色的氧化钠
B .钠在加热时才与O 2反应
C .钠与O 2、H 2O 的反应中,钠均作还原剂
D .钠与CuSO 4溶液反应既有气体放出又有红色沉淀生成
【解析】 A 项,产物是过氧化钠;B 项,钠常温下可与O 2反应生成Na 2O ;C 项,两反应,钠均失去电子,作还原剂;D 项应为蓝色沉淀。
【答案】 C 【教师备课资源】
钠的存在和钠的一些性质
钠不能以游离态存在于自然界,因为它的化学性质很活泼,因此在自然界,钠存在于许多无机物中(如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、硝酸钠、硼酸钠等)。
在海水、矿泉水、盐湖水中有可溶性钠盐。
地壳中含有2.63%化合形式的钠,其含量在元素中占第6位。
23Na 是唯一的
天然同位素,还有6种人工放射性同位素:20Na、21Na、22Na、24Na、25Na、26Na。
钠能与许多气体发生反应:①在空气中120 ℃时着火,160 ℃以下氧气不足时反应的主要产物是Na2O,250~300 ℃与足量氧气反应生成的是Na2O2和少量的NaO2。
②与H2室温下不反应,200~350 ℃时反应生成NaH。
③与N2在任何温度下不反应。
有在放电条件下反应生成氮化钠和叠氮化钠的报道。
④与CO2在室温下反应很慢,但燃烧的钠与CO2反应迅速,在控制条件的情况下这种反应可生成甲酸钠、草酸钠。
有在撞击条件下钠与CO2(s)反应发生爆炸生成碳化钠的报道。
⑤与N2O反应生成Na2O。
在氧化氮中燃烧生成硝酸钠和连二硝酸钠的混合物。
钠的氧化物(Na2O和Na2O2)
①过氧化钠可以作为呼吸面具中的供氧剂,其原理是什么?
【提示】Na2O2与呼出的CO2反应生成O2。
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
②当Na着火时,能用CO2来灭火吗?为什么
【提示】不能用CO2灭火。
Na着火生成的Na2O2与CO2反应又生成O2。
物质氧化钠过氧化钠
氧的价态-2价-1价
阴、阳离子
个数比1∶2 1∶2
颜色状态白色固体淡黄色固体
氧化物
类别碱性氧化物过氧化物(不属于
碱性氧化物)
与水反应Na2O+H2O===
2NaOH 2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑
与CO2反应Na2O+CO2===
Na2CO32Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
漂白性无漂白性强氧化性漂白
用途制NaOH 漂白剂、消毒剂、
供氧剂
1.不论是与CO2还是与H2O反应,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,物质的量之比为1∶1,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,转移的电子均为2 mol。
2.一定量的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发生反应(实际情况复杂得多)。
(2012·天津河北区高一检测)对Na2O、Na2O2的叙述错误的是() A.Na2O与Na2O2均可以与HCl反应,故二者皆为碱性氧化物
B.Na2O在一定条件下可以转化为Na2O2
C.Na2O和水反应为化合反应,而Na2O2与H2O反应属氧化还原反应
D.在呼吸面具中,Na2O2常作供氧剂,而Na2O不能
【解析】Na2O2、Na2O分别与HCl反应的化学方程式为:2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
Na2O2与酸反应除生成盐和水外还有O2放出,故Na2O2不属于碱性氧化物,而Na2O为碱性氧化物,A项错。
【答案】 A
2.下列关于Na2O2的叙述不正确的是()
A.1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子为1 mol
B.Na2O2与Na2O中钠的化合价均为+1价
C.Na2O2与CO2反应中,Na2O2只作氧化剂
D.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂
【解析】Na2O2与CO2反应中,Na2O2既作氧化剂又作还原剂。
【答案】 C
1.下列有关钠的叙述中,错误的是()
A.钠是一种灰黑色的固体
B.钠的化学性质非常活泼,钠元素只能以化合态存在于自然界
C.钠的还原性很强,可以用来冶炼金属钛、锆、铌等
D.钠的质地软,可用小刀切割
【解析】钠是一种银白色固体,其质地软,还原能力强,可作为钛、锆、铌、钽等金属的氧化物的还原剂。
【答案】 A
2.(2012·北京市朝阳区高一期末)钠跟水反应时的现象与钠的下列性质无关的是() A.钠的熔点较低
B.钠的密度小于水
C.钠的硬度较小
D.钠的还原性强
【解析】 钠与水反应的现象:浮(密度小于水)、熔(熔点低)有气体H 2生成(还原性)。
【答案】 C
3.(2012·江苏省盐城中学高一期末)对于反应:TiCl 4+4Na===4NaCl +Ti ,下列说法正确的是( )
A .该反应说明钠是强还原剂,可用于冶炼金属
B .该反应条件是TiCl 4在熔融状态或水溶液中
C .Ti 是氧化剂
D .TiCl 4是还原剂
【解析】 对于反应:TiCl 4+4Na=====△
4NaCl +Ti ,钠是强还原剂,TiCl 4是氧化剂,NaCl 是氧化产物,Ti 是还原产物,又因为钠能与水反应,所以该反应条件只能是TiCl 4在熔融状态下。
【答案】 A
4.关于Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应的叙述正确的是( ) A .Na 2O 2与CO 2反应中,Na 2O 2只作还原剂,CO 2作氧化剂 B .Na 2O 2与H 2O 反应中,Na 2O 2既作氧化剂又作还原剂 C .Na 2O 2与CO 2反应中,1 mol Na 2O 2转移2 mol 电子 D .Na 2O 2与水反应中,1 mol Na 2O 2转移2 mol 电子
【解析】 Na 2O 2与CO 2、H 2O 反应中,Na 2O 2既作氧化剂又作还原剂,且1 mol Na 2O 2
反应均转移1 mol 电子。
【答案】 B
5.(2012·台州高一质检)A 、B 、C 、D 、E 五种物质都含有钠元素,它们有如图所示的相互转化关系,已知A 为单质,则:
(1)写出A ~E 的化学式:
A 为________,
B 为________,
C 为________,
D 为________,
E 为________。
(2)写出下列反应的化学方程式(是氧化还原反应的指明氧化剂和还原剂) ①A →C :_________________________________________________, ②C →E :_________________________________________________,
③D→E:_________________________________________________,
④A→B:_________________________________________________,
⑤D→B:__________________________________________________________。
【解析】由题意可先确定A为Na,由此可确定其他。
【答案】(1)Na NaCl Na2O2Na2O NaOH
(2)①2Na
还原剂+O2
氧化剂
=====
△
Na2O2
②2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑氧化剂和还原剂
③Na2O+H2O===2NaOH
④2Na
还原剂+Cl2
氧化剂
=====
△
2NaCl
⑤Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
1.下列关于钠的叙述中,不正确的是()
A.钠是硬度很大的银白色金属
B.钠燃烧时,发出黄色的火焰
C.钠在空气中燃烧时,生成淡黄色固体
D.钠原子最外层电子数为1
【解析】钠是一种质地很软的金属。
【答案】 A
2.下列操作或说法正确的是()
A.将钠保存在水中
B.将一小块钠放在石棉网上加热,观察现象
C.用手掰开一块金属钠,观察钠的颜色
D.将Na投入FeSO4溶液中可置换出Fe
【解析】A项,Na应保存在煤油中;C项,Na不能用手接触;D项,Na先与H2O 反应,不能置换出Fe。
【答案】 B
3.据报道,在广州市珠江河段曾经发生过惊险神秘的“水雷”,6个装满金属钠的铁皮水桶浮在水面上,其中3个发生剧烈爆炸,另三个被成功打捞。
模拟如右图所示,一只烧杯内有适量的水,倒扣在水槽内恰好悬浮在水中,杯内液面上漂浮着被石蜡包住的一小粒金属钠,当石蜡外壳破裂后,对杯子运动状态判断正确的是()
A.杯子上浮B.杯子下沉
C.仍停留在原位D.无法判断
【解析】钠与水反应产生H2,排出烧杯中的水,从而使杯子上浮。
【答案】 A
4.宇航员翟志刚成功完成中国历史上首次太空行走,使中国成为第三个独立掌握出舱活动技术的国家。
宇航员出舱时,呼吸所需的氧气主要来自太空服中的呼吸面具。
下列物质在一定条件下均能产生氧气,其中最适宜用于呼吸面具中供氧的是() A.HNO3B.H2O2
C.KClO3D.Na2O2
【解析】Na2O2与呼出的CO2、H2O反应生成O2。
【答案】 D
5.下列各组物质相互反应时,水作氧化剂的是()
A.Na和H2O B.Na2O和H2O
C.Cl2和H2O D.Na2O2和H2O
【解析】B中反应不是氧化还原反应,C、D项中H2O既不是氧化剂也不是还原剂。
【答案】 A
6.(2012·永泰一中期中)下列各组中的两物质作用时,反应条件(温度、反应物用量比)改变,会引起产物的种类改变的是()
A.Na2O2和CO2B.Na2O2和H2O
C.Na和O2D.Fe和Cl2
【解析】Na与O2反应,温度不同产物可能为Na2O,也可能为Na2O2。
【答案】 C
7.钠的密度为0.97 g·cm-3,水的密度为1 g·cm-3。
将一小块钠投入水中,反应过程中某同学观察到熔化成闪亮小球的钠在水面的位置为()
【解析】与水接触的钠的下部有无数小的氢气的气泡,相当于在钠的下方加了无数小气垫,使钠上浮许多,但又不可能全部露出水面,D项较为合理,实际情况也如此。
【答案】 D
8.关于过氧化钠和氧化钠,下列说法不正确的是()
A.Na2O2比Na2O性质稳定,放置在空气中不会变质
B.同物质的量的两种物质与足量的CO2反应,消耗气体的质量比为1∶1
C.同物质的量的两种物质溶于等量且足量的水中,生成碱的质量分数相等
D.Na2O是白色固体,Na2O2为淡黄色固体
【解析】A错,Na2O2与Na2O均易吸收空气中CO2和H2O而变质;B正确,二者最终均生成Na2CO3;C正确,Na2O2比Na2O多的那部分O元素以O2形式放出,故生成NaOH 的质量分数相等。
【答案】 A
9.将一小块钠放在燃烧匙中加热,下列对实验现象的描述,正确的是()
①钠熔化②在空气中燃烧发出黄色火焰③燃烧生成白色固体④燃烧生成淡黄色固体⑤燃烧时放出大量白烟
A.①②③B.①②④
C.②④⑤D.①③⑤
【解析】钠燃烧发出黄色火焰,生成淡黄色固体Na2O2。
【答案】 B
10.已知NaH与H2O反应为NaH+H2O===NaOH+H2↑,下列对该反应的说法正确的是()
A.NaH为氧化剂
B.生成1 mol H2转移2 mol e-
C.H2O为氧化剂,发生还原反应
D.NaH为还原剂,发生还原反应
【解析】NaH+H2O===NaOH+H失1e-,氧化反应得1e-,还原反应2
【答案】 C
11.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。
高一化学教材中该实验曾出现过几种不同的演示方法。
其中有如下图中A、B两种。
(1)请补充并完成A实验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作:用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→_________________________________________________ →用镊子夹取切好的金属钠,投入盛有水的烧杯中。
(2)某同学用镊子夹住一小块钠,按图B所示方法来收集产生的气体,但钠很快脱落,实验没有成功。
正确操作应为__________________________________________________________。
【解析】由于钠的性质活泼,所以一般保存在煤油中,取出钠后,必须先将钠表面的煤油用滤纸吸干,然后再用小刀切割。
但是需要注意的是,只能切割成绿豆大小的钠粒以防止钠与水反应剧烈出现安全事故。
同时要将多余的钠块放入原试剂瓶,这与一般药品的取用也是不同的;由于钠与水反应放热使钠熔化,所以钠很快脱落,可以考虑将钠包裹住即可。
【答案】(1)用滤纸吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切割下一块绿豆大小的钠粒,再将多余的钠块放入原试剂瓶
(2)用带有小孔的铝箔把钠包好,再用镊子夹住
12.下图表示A~E五种物质间的相互转化关系,其中A为淡黄色固体,B为单质。
试回答下列问题:
(1)各物质的化学式:
A________,C________,E________。
(2)写出下列反应的化学方程式:
B→C:_________________________________________________;
D→E:__________________________________________________________。
(3)在反应A→D中,还原剂是________,氧化剂和还原剂的质量比为________。
【解析】A是淡黄色固体,可知是Na2O2;B是单质可制取A,知B是Na;A与CO2反应生成D,知D为Na2CO3;B与Cl2反应生成E,知E为NaCl;Na2O2、Na都能生成C,知C为NaOH。
在反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2中Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
【答案】(1)Na2O2NaOH NaCl
(2)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
(3)Na2O21∶1
13.(2012·昆明高一质检)用如图所示的方法研究金属钠与水反应的性质,其中A是带孔的铝箔包着的小钠块。
(1)从大钠块上切下小钠块,所体现的金属钠的性质是________。
对取下的小钠块要用滤纸吸(或擦)一下。
这样做的目的是__________________________________________________________。
(2)包裹钠块的铝箔上要预先穿上足够多的小孔,若孔数不足,可能出现的不良后果是________。
假如在实验刚开始以后就将镊子松开并拿出水面,“A”表现出的现象是________________,出现这种现象的主要原因是_________________________________________________
__________________________________________________________。
(3)根据预测,钠跟水反应生成氢氧化钠和氢气,该反应的化学方程式为__________________________________________________________。
①可用一种酸碱指示剂证明反应生成了氢氧化钠,这种酸碱指示剂是________。
②要证明反应生成了H2,方法是_________________________________________________
__________________________________________________________。
【答案】(1)硬度小除去金属钠表面上的煤油
(2)发生爆炸浮到水面上并四处游动金属钠比水的密度小,与水反应生成氢气
(3)2Na+2H2O===2NaOH+H2↑①酚酞试液②将集满气体的试管口朝下移近酒精灯点燃,听到爆鸣声或噗声,证明生成了H2
14.在标准状况下,4.48 L CO2与足量Na2O2充分反应,则生成O2的质量________g,消耗Na2O2的物质的量为________,转移的电子数目为________。
【解析】n(CO2)=4.48 L
22.4 L·mol-1
=0.2 mol 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2↑
2 mol 2 mol 32 g
n0.2 mol m
n =2 mol ×0.2 mol 2 mol =0.2 mol
m =0.2 mol ×32 g 2 mol
=3.2 g
N (e -)=0.2 mol ×6.02×1023 mol -1=1.204×1023 【答案】 3.2 0.2 mol 1.204×1023或0.2N A 第2课时 碳酸钠的性质与应用
(教师用书独具)
●课标要求
了解钠的重要化合物的主要性质及其在生产、生活中应用。
●课标解读
1.了解Na 2CO 3、NaHCO 3的主要性质及应用。
2.知道Na 2CO 3、NaHCO 3的鉴别方法。
●教学地位
Na 2CO 3和NaHCO 3是两种重要的化工原料,掌握二者的重要性质非常重要。
几乎年年高考内
容
均
涉
及
相
关
内
容。
(教师用书独具)
●新课导入建议
在生活中经常用纯碱溶液除油污,用小苏打作发酵粉,这些物质还有什么用途?有哪些主要性质?本节课进一步讨论Na 2CO 3和NaHCO 3的性质。
●教学流程设计
【课前预习安排】:建议课前15分钟预习完成【课前自主导学】和“思考交流”⇒步骤
1:新课导入,分析教学地位⇒步骤2:对于“思考交流1”教师给学生明确“Na 2CO 3是盐”。
对“思考交流2”教师可通过NaHCO 3受热分解生成Na 2CO 3,说明Na 2CO 3比NaHCO 3稳定。
⇒步骤3:对于“探究”建议指导学生阅读“Na 2CO 3、NaHCO 3比较表”,强调二者的性质差异,指导二者区别的方法。
通过指导学生完成“例1”和“变式训练”,让学生领悟Na 2CO 3和NaHCO 3的相同点和不同点进而掌握二者的鉴别方法。
对“备课资源”中例题根据学生实际,适当补加。
⇓
步骤5:5~7分钟完成“当堂双基达标”,教师明确答案,点评⇐步骤4:通过回顾,让学生熟练掌握“课堂小结”中的主要反应。
课 标 解 读
重 点 难 点
1.掌握碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其应用。
2.知道Na 2CO 3和NaHCO 3溶液呈碱性。
3.学会pH 试纸的使用方法
1.Na 2CO 3、NaHCO 3的性质差异和鉴别方法。
(重难点)
2.Na 2CO 3与NaHCO 3的相互转化。
(重点)
碳酸钠的性质及应用
1.性质碳酸钠的化学式为Na 2CO 3,俗称纯碱或苏打,易溶于水。
Na 2CO 3石灰水
错误!)错误!错误!错误!方程式:Na 2CO 3+CO 2+H 2O===2NaHCO 3错误!
pH >7,溶液呈碱性,可除去物品上的油污
CaCl 2溶液
⎩
⎪⎨⎪⎧
现象:有大量白色沉淀生成方程式:Na 2CO 3+CaCl 2===CaCO 3↓+2NaCl 2.用途:重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛应用。
1.Na 2CO 3溶液呈碱性,Na 2CO 3是碱吗? 【提示】 不是碱,是盐。
碳酸氢钠的性质及其应用
1.碳酸氢钠俗称小苏打,粉末状晶体,易溶于水
NaHCO 3――→盐酸 NaHCO 3+HCl===NaCl +CO 2↑+H 2O ――→Ca (OH )2
Ca(OH)2+2NaHCO 3===
CaCO 3↓+Na 2CO 3+H 2O ――→受热2NaHCO 3=====△Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O ――→其溶液
pH pH >7,呈
碱性
2.用途:碳酸氢钠是发酵粉的主要成分,可以做治疗胃酸过量的药剂。
2.Na 2CO 3与NaHCO 3的热稳定性谁强?
【提示】 NaHCO 3受热分解生成Na 2CO 3,说明Na 2CO 3稳定。
碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
①向某溶液中滴加盐酸后,产生无色无味能够使澄清石灰水变浑浊的气体,则该溶液中一定含有CO2-3吗?
【提示】不一定,可能含有HCO-3。
②能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3两种溶液?
【提示】不能,均生成CaCO3沉淀。
物质
性质Na
2
CO3NaHCO3
水溶性均易溶,相同温度下,Na2CO3
的溶解度大
溶液的
酸碱性均呈碱性,相同浓度时,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3的强
热稳定性稳定不稳定,受热易分解与同浓度
的酸反应速率慢,放出CO2气体速率快,放出CO2气体与CO2
反应Na2CO3+CO2+H2O
===2NaHCO3不反应
与NaOH
反应不反应NaHCO3+NaOH=== Na2CO3+H2O
与Ca(OH)2
反应Na2CO3+Ca(OH)2
===CaCO3↓+2NaOH 2NaHCO3+Ca(OH)2===
CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
与CaCl2溶
液反应Na2CO3+CaCl2===
CaCO3↓+2NaCl 不反应
1.Na2CO3和NaHCO3的相互转化
CO2+H2O
NaHCO3
Na2CO3
①加热②NaOH
2.除杂
(1)Na2CO3固体中含NaHCO3可用加热法
(2)NaHCO3溶液中含Na2CO3可向溶液中通入足量CO2气体。
(2012·沁阳高一质检)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,在相同条件下产生的CO2体积相等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.同物质的量浓度的两种溶液,Na2CO3溶液的碱性大于NaHCO3溶液的碱性
【解析】相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3,所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即产生CO2的体积在相同条件下NaHCO3的大;物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与HCl反应,消耗HCl的物质的量Na2CO3是NaHCO3的两倍,则消耗同浓度HCl的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍;NaHCO3溶液中HCO-3与OH-反应生成CO2-3,CO2-3与Ca2+结合生成CaCO3沉淀;相同条件下Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液的碱性强。
【答案】AC
Na2CO3与NaHCO3的区别方法
不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的实验操作是()
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清的石灰水中
B.分别在这两种物质的溶液中,加入CaCl2溶液
C.分别配成相同物质的量浓度的溶液,测pH的大小
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清的石灰水
【解析】A中能产生气体且能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3;B中有白色沉淀生成的是Na2CO3;C中Na2CO3溶液的pH大;D中两者均可与Ca(OH)2反应产生白色沉淀,故无法用于鉴别。
【答案】 D
【教师备课资源】
碳酸钠及碳酸氢钠简介
Na2CO3又叫纯碱,俗称苏打。
无水碳酸钠是白色粉末或细粒,加热至851 ℃时熔化而不分解。
Na2CO3易溶于水,溶解时放热。
由于Na2CO3是强碱弱酸盐,所以其水溶液呈碱性。
碳酸钠以水合物存在时有Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O、Na2CO3·10H2O, 日常的食用碱主要是十水碳酸钠,俗称洗涤碱。
我国内地的盐碱湖中有Na2CO3,低温时,湖面上会析出晶体,叫做天然碱。
透明晶状的十水碳酸钠在干燥空气中易失去结晶水而变成粉末,主要转变成一水碳酸钠。
碳酸钠吸湿性很强,吸湿后可结成硬块。
碳酸钠的最大用途是制玻璃,也是造纸、肥皂、洗涤剂、纺织、制革、石油、染料、食品等工业的重要原料。
在工业上纯碱可代替氢氧化钠来中和酸,冶金工业用它作助熔剂,水的净化中用它作软化剂,机械零件表面的去油剂,以及用来制钠的其他化合物。
碳酸钠可由天然矿物(碳酸钠石Na2CO3·NaHCO3·2H2O,
又称天然碱)加工而得,更多的是由氨、二氧化碳和饱和食盐水为原料制得。
NaHCO3俗称小苏打,也叫生碳酸钠或重碱或酸式碳酸钠。
它是白色粉末,在水中的溶解度比碳酸钠略小,水溶液呈微碱性,固体碳酸氢钠受热即分解。
NaHCO3是发酵粉的主要成分,也用于制灭火剂、焙粉或清凉饮料等方面的原料,在橡胶工业中作发泡剂。
将碳酸钠溶液或结晶碳酸钠吸收CO2可制得碳酸氢钠,它也是氨碱法制纯碱的中间产物。
(2011·北京高考)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()
A.取a克混合物充分加热,减重b克
B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体
C.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克
D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体【解析】本题考查化学计算。
A选项采用差量法,减少的质量为碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水的质量,由此可求出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数;B选项中b 克固体为生成的氯化钠的质量,根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数;C选项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量,因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数;D选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量,根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式求出碳酸钠的质量,进而求出碳酸钠的质量分数。
【答案】 C
1.掌握Na 2CO 3的4个反应方程式
Na 2CO 3+2HCl===2NaCl +CO 2↑+H 2O
Na 2CO 3+Ca(OH)2===CaCO 3↓+2NaOH
Na 2CO 3+CaCl 2===CaCO 3↓+2NaCl
Na 2CO 3+CO 2+H 2O===2NaHCO 3
2.掌握NaHCO 3的4个反应方程式
NaHCO 3+NaOH===Na 2CO 3+H 2O
NaHCO 3+HCl===NaCl +CO 2↑+H 2O
2NaHCO 3+Ca(OH)2===Na 2CO 3+CaCO 3↓+2H 2O
2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O
3.掌握Na 2CO 3溶液和NaHCO 3溶液2种鉴别方法
(1)加BaCl 2或CaCl 2溶液
(2)滴加盐酸法
1.(2012·永泰一中高一期中)下列各组物质与其用途的关系不正确的是( )
A .过氧化钠:供氧剂
B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂
C.小苏打:发酵粉主要成分
D.纯碱:除物品上的油污
【解析】烧碱为强碱,具有强腐蚀性,不能作为药剂治疗胃酸过多。
【答案】 B
2.下列物质与Na2CO3溶液不发生化学反应的是()
A.CO2B.NaOH
C.BaCl2D.稀H2SO4
【解析】Na2CO3与NaOH没有沉淀生成,不发生化学反应。
【答案】 B
3.关于Na2CO3和NaHCO3的说法中正确的是()
A.向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀
B.向两者的溶液中逐滴加入盐酸反应现象完全相同
C.Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化
D.向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象
【解析】A项,NaHCO3与BaCl2不反应;
B项,逐滴加入盐酸,Na2CO3溶液不立即产生气体,而NaHCO3溶液立即产生气体;D项,Na2CO3溶解度比NaHCO3的大,通入CO2后生成NaHCO3晶体而析出。
【答案】 C
4.Na2CO3和NaHCO3是金属钠常见的两种盐,它们广泛地应用于生产和生活中,下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是()
A.NaHCO3能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多症
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.Na2CO3溶液中混有NaHCO3时,可向溶液中加入适量KOH溶液除去NaHCO3 D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均呈碱性
【解析】向溶液中加入KOH溶液,引入新杂质离子K+。
【答案】 C
5.(2012·衡阳高一测试)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。