第八讲 钠及其氧化物 碳酸钠和碳酸氢钠(课件)-【大一轮课堂】2024年高考化学大一轮复习课件+习题
展开1.掌握钠及钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备方法。3.了解碱金属的相似性和递变性。4.了解常见元素的焰色反应。
考点二 氧化物 -- Na2O与Na2O2
微专题 碳酸钠和碳酸氢钠图像分析
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
(一)钠的性质与应用1.钠的物理性质
(1)颜色:______色,具有金属光泽。(2)密度:ρ(H2O)___ _ ρ(Na)___ _ ρ(煤油)。(3)熔点:______100 ℃。(4)硬度:质地柔软,可以用小刀切割。(5)传导性:可导电、导热。
6Na + N2 = 2Na3N
氮化金属 + 水 → 氨气 + 碱
(2)与水反应①化学方程式:________________________________。②与滴加酚酞的水反应的现象与解释
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
【思考】对比钠与H2O、乙酸、乙醇、苯酚、碳酸反应的剧烈程度?【剧烈程度】 乙酸>碳酸>苯酚>水>乙醇【氢的活性】 乙酸(-COOH)>碳酸>苯酚(酚羟基)>水>乙醇(醇羟基)
(3)与酸(如盐酸)反应离子方程式: _____________________________,钠与酸的反应比与水的反应更剧烈(4)与盐(如CuSO4)溶液的反应离子方程式:_____________________________________, ___________________________________。(5)与乙醇反应:2Na+2C2H5OH→2C2H5ONa+H2↑
2Na+2H+===2Na++H2↑
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
上述各步反应的化学方程式为①______________________________②__________________________________③2NaOH+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O④Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
4Na+O2===2Na2O
Na2O+H2O===2NaOH
3.钠的制取、保存与用途
1.钠可以保存在四氯化碳溶液中( )2.金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )3.钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )4.金属钠具有强还原性,可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )5.钠的金属性比钾强,工业上用钠制钾的原理为Na+KCl K↑+NaCl( )6.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中( )
2、(2022·西宁模拟)下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是
3.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体又有白色沉淀产生的是___________(填序号)。①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuCl2溶液 ⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
氧化物-- 氧化钠与过氧化钠
Na2O+CO2===Na2CO3
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质
(1)Na2O2的强氧化性
Na2O2+SO2===Na2SO4
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH
Na2O2+H2S===S↓+2NaOH
(2)遇KMnO4等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O2。 化学方程式: 2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=2MnSO4+5O2↑+K2SO4 +8H2O离子方程式: 2MnO4- + 5H2O2 + 6H+ == 2Mn2+ + 5O2↑ + 8H2O(3)遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应。
1.氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )2.1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )3.H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同( )4.7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )5.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间,最终产物是NaOH( )6.Na2O由两种单质直接反应生成,将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生( )
7.(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目:___________________________;其中氧化剂是_______,还原剂是________,氧化产物是____,还原产物是_______。(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 ml氧气时,转移的电子数为___________________。
0.2NA(或1.204×1023)
【小结】Na2O2与CO2或H2O反应时,转移电子得物质的量=n(Na2O2)=n(C2O)
8.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2,用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2增重7.5 g,则原混合气体中O2的质量分数是A.54.5% B.40%C.36% D.33.3%
【课堂点拨】 Na2O2与CO2、H2O反应的关系(1)电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-, n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)。(2)气体体积变化关系 CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积的2(1),等于生成氧气的体积, 即ΔV=V(O2)=2(1)V(混合)。
(3)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO2)=28 g·ml-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·ml-1×n(H2O)。(4)反应“先后顺序”Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时,Na2O2应视为先与CO2反应生成Na2CO3,CO2反应完后,剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
4.Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式:____________________,其中化学键的类型为______________________,氧元素的化合价为_____。(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因:_______________________________,依据实验现象推测红色褪去的原因是________________________________________________________。
反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:_____________________________________________。(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为________________________________,其反应类型为___________。
+6H+===2Mn2++5O2↑+8H2O
Na2O2+2H2O===2NaOH+H2O2
过氧化物的结构特点与性质无论是过氧化钠还是其他过氧化物,具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。1.(1)写出下列物质的电子式:过氧化钙:_________________,过氧化氢: _____________;从结构上看上述两种物质在结构上的共同特点是_______________________________________________________。(2)纯净的过氧化钙(CaO2)是一种新型水产养殖增氧剂,常用于鲜活水产品的运输。可以起到杀菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。分别写出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化学方程式:________________________________、_______________________________。
都含有一个共用电子对(或都含有一个过氧键)
2CaO2+2H2O===2Ca(OH)2+
Ca(OH)2+CO2===CaCO3↓+H2O
2.指出下列物质中的过氧键,并标出氧元素的化合价。(1)过氧乙酸
1.碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质及应用
2.碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
(1)热稳定性①Na2CO3性质稳定,受热难分解。②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为______________________________________________。(2)与酸(足量盐酸)反应(填化学方程式)①Na2CO3:____________________________________________。②NaHCO3:___________________________________________。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
(4)相互转化①Na2CO3―→NaHCO3向Na2CO3溶液中通入CO2,化学方程式为________________________________。②NaHCO3―→Na2CO3NaHCO3固体受热分解转化成Na2CO3。
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
(3)与碱(如NaOH)溶液反应(填化学方程式)①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。②NaHCO3:___________________________________________。
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
Na2CO3和NaHCO3的相互转化
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下,利用和酸反应生成气体的速率不同
Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(3)利用溶液的碱性不同
(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂
题组一 碳酸钠、碳酸氢钠的基本性质1.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3稀溶液,下列操作和判断均正确的是 ( )
2.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
3.有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应,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Na2CO3产生的CO2体积小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.等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,两者产生CO2一样多
专题1:Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
HCO3-+H+= H2O+CO2↑
2.Na2CO3、NaHCO3在日常生产、生活中的应用(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂(但胃溃疡病人慎用)。
1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应( )2.用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应( )3.Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火( )4.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )5.将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡( )6.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )7.苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )8.相同温度下,溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3( )
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远,可用于道路照明(2022·浙江6月选考,8B)( )(2)23 g Na与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(2021·广东,11D)( )(3)金属钠在空气中加热生成淡黄色固体:4Na+O2===2Na2O(2021·北京,7B)( )(4)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2(2020·浙江7月选考,12A)( )
2.(2014·上海,19)下列反应与Na2O2+SO2―→Na2SO4相比较,Na2O2的作用相同的是A.2Na2O2+2CO2―→2Na2CO3+O2B.2Na2O2+2SO3―→2Na2SO4+O2C.Na2O2+H2SO4―→Na2SO4+H2O2D.3Na2O2+Cr2O3―→2Na2CrO4+Na2O
3.(2021·福建1月适应性考试,10)钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电子,如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中,快速得到深蓝色溶液,并慢慢产生气泡。下列说法错误的是A.钠的密度比液氨大B.溶液的导电性增强C.0.1 ml钠投入液氨中生成0.01 ml H2时,Na共失去 0.02 ml电子D.钠和液氨可以发生的反应为2NH3 +2Na===2NaNH2 +H2↑
4.(2021·浙江1月选考)下列“类比”合理的是( )
A.Na与H2O反应生成NaOH和H2,则Fe与H2O反应生成Fe(OH)3和H2B.NaClO溶液与CO2反应生成NaHCO3和HClO,则NaClO溶液与SO2反应生成NaHSO3和HClOC.Na3N与盐酸反应生成NaCl和NH4Cl,则Mg3N2与盐酸反应生成MgCl2和NH4ClD.NaOH溶液与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NaNO3,则氨水与少量AgNO3溶液反应生成Ag2O和NH4NO3
1.下列叙述正确的是A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NAC.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末D.钠在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸钠
A.①发生氧化还原反应生成了过氧化钠B.④只发生物理变化C.③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液D.②④是非氧化还原反应
3.过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
4.(2022·江苏卷改编)少量Na2O2与H2O反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是( )
5.(2023·牡丹江二中段考)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是( )
A.Na2O2与SO2反应生成Na2SO3和O2B.将Na投入盐酸中,Na先与水反应,生成的NaOH再与HCl反应C.石蕊试液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,没有气泡生成D.钠与浓NH4Cl溶液反应,放出的气体中含H2和NH3
6、(2022·河北衡水月考)过氧化钠具有强氧化性,遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A.Na2O2与CO2反应时,Na2O2是氧化剂,CO2是还原剂B.熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚C.过氧化钠与木炭、铝粉反应时,过氧化钠均表现出强氧化性D.过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
7.(2023·河南名校联盟第一次调研)实验室模仿侯氏制碱法原理制备碳酸钠,下 列过程中不合理的是( )
8.对于下列事实的相应解释不正确的是( )
9.某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题:
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是______________、_________________________________________________________________________________________________________。
来自空气中的二氧化碳 来自酒精灯挥发的酒精 金属钠存在杂质铁元素,燃烧时生成铁的氧化物(答任意两点即可)
打开盛放金属钠的试剂瓶,用镊子取出一块钠,放在滤纸上吸干表面的煤油,再用小刀切下所需大小的钠块,余下的放回原试剂瓶,盖好即可
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2),可利用的装置如下。回答下列问题:①装置Ⅳ中盛放的药品是 ,若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________,其反应的化学方程式为_______________________________。②若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的顺序:空气进入________,________接________,________接________,________接________(填字母)。③装置Ⅱ的作用是_______________________________________。
2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
防止空气中的H2O和CO2进入装置Ⅰ
10.某小组通过实验探究NaHCO3和Na2CO3的性质。 实验一:探究NaHCO3和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸碱性。
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