—新教材课标高中化学必修第一册教师用书：第二课时 钠的几种化合物 焰色试验 含答案

第二课时钠的几种化合物焰色试验

学习目标：1.了解氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠的性质，熟悉它们在生产、生活中的应用。2.学会用焰色试验鉴别K＋、Na＋等。

1．氧化钠和过氧化钠的比较

2.碳酸钠和碳酸氢钠

(1)物理性质

(2)化学性质

1)热稳定性

a ．Na 2CO 3性质稳定，受热不易分解，Na 2CO 3·10H 2O 易风化。

b ．NaHCO 3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为

2NaHCO 3=====△

Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑。

2)与酸(足量盐酸)反应

a ．Na 2CO 3：Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑。

b ．NaHCO 3：NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑。

3)与碱(氢氧化钠)反应

a ．Na 2CO 3：与NaOH 不反应；

b ．NaHCO 3：NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。

4)相互转化

Na 2CO 3③CO 2＋H 2O

①固(加热)②液(NaOH )

NaHCO 3 ③的化学方程式：Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3。

(3)用途

①碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。

②碳酸氢钠：是发酵粉的主要成分，可以作治疗胃酸过多的药剂。

3．焰色试验

(1)概念

根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。

(2)操作步骤

(3)几种金属的焰色

Na：黄色，K：紫色(观察时透过蓝色钴玻璃)。

(4)应用

①焰色反应在化学上常用于金属元素的鉴别。

②利用焰色试验制造节日烟花。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)

(1)每次焰色试验后都要用稀盐酸清洗铂丝()

(2)Na2O和Na2O2都是碱性氧化物()

(3)焰色试验是金属元素的化学性质，灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色()

(4)将Na2O2加入石蕊溶液中，有气泡产生，且溶液变蓝色()

(5)等浓度的碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液的碱性，前者小()

[答案](1)√(2)×(3)×(4)×(5)√

2．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是()

A．热稳定性：NaHCO3

B．与同浓度盐酸反应的剧烈强度：NaHCO3>Na2CO3

C．相同温度时，在水中的溶解度：NaHCO3

D．等物质的量与足量盐酸反应产生CO2的物质的量：NaHCO3

[解析]A项，碳酸氢钠受热分解，碳酸钠不易分解，正确；B 项，碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈，正确；C项，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，正确；D项，两者与足量盐酸反应产生CO2的物质的量相等，错误。

[答案] D

3．下列有关焰色试验的说法正确的是()

A．焰色试验是化合物的性质

B．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察

C．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色

D．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同

[解析]焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰上灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应，故A错误；观察K元素的焰色试验才需要透过蓝色钴玻璃观察，故B错误；Mg、Al、Fe的焰色试验都为无色，故C错误；因两物质都有相同的Na元素，故焰色相同，D正确。

[答案] D

知识点一氧化钠和过氧化钠

1.氧化钠与过氧化钠的比较

注：(1)Na2O是碱性氧化物，Na2O2是非碱性氧化物。(因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O2生成)。

(2)Na2O2中阴离子是O2－2，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。

(3)Na2O2中氧元素的化合价是－1价，Na2O中氧元素的化合价是－2价，Na2O2与水、CO2反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。

(4)Na2O2具有强氧化性，可以使有机色素褪色而呈现漂白性。

(5)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如：Na2O2＋SO2===Na2SO4。

2．Na2O2与H2O、CO2的反应

(1)实验探究

反应原理：

写出过氧化钠与水反应的化学方程式(用双线桥法标出电子转移的方向和数目)；

氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2。

(2)Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序

2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑；

CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O；

总式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2。

所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。

【典例1】CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加()

A ．21.2 g

B ．14 g

C ．6.78 g

D ．不能确定

[思路启迪] 解答本题的关键是掌握过氧化钠与CO 2、H 2O 反应的本质，尤其是要注意固体实际增重的来源。

[解析] 已知有关反应：2H 2＋O 2=====点燃2H 2O,2CO ＋O 2=====

点燃2CO 2,2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑，2Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2。

将上述化学方程式合并可得：Na 2O 2＋H 2===2NaOH ，Na 2O 2＋CO===Na 2CO 3即反应结果相当于CO 、H 2恰好被Na 2O 2吸收，固体增加的质量就是CO 和H 2的总质量。

[答案] A

CO 2、H 2O 与Na 2CO 3固体发生反应，会使固体质量增加，其增重质量相当于CO 2中的CO 、H 2O 中H 2的质量。

[针对训练1] 将10.4 g Na 2O 和Na 2O 2的固体混合物投入到水中，充分反应后收集到O 2的质量为1.6 g ，则混合物中Na 2O 的质量分数为( )

A ．20%

B ．75%

C ．25%

D ．66%

[解析] 由生成O 2的质量可先求出混合物中Na 2O 2的质量，设混合物中Na 2O 2的质量为x ，则