钠和钠的化合物课件.ppt

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1、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。 2Na2O和Na2O2的电子式和性质。 3Na2CO3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

2、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12。,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CO

3、2反应 化学方程式为： 。 与酸(HCl)反应 化学方程式为： 。,2Na2O22H2O= 4NaOHO2,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2,下列对Na2O2的叙述中正确的是 ( ) ANa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物 BNa2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂 CNa2O2与水反应时，Na2O2是氧化剂，水是还原剂 DNa2O2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

4、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a g；碳酸钠与碳酸氢钠的混合物a g。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

5、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：2Na2H=2NaH2，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： 2Na2H2O=2NaOHH2a CuSO42NaOH=Na2SO4Cu(OH)2b 合并ab得： 2Na2H2OCuSO4=Na2SO4Cu(OH)2H2 与FeCl3溶液反应： 6Na6H2O2FeCl3= 6NaCl2Fe(OH)33H2,(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，

6、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

7、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5 mL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

8、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：Na2O22H2O=2NaOHH2O2，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=2H2OO2，这也是Na2O2呈现漂白性的本质原因。将两步合并得：2Na2O24H2O=4NaOHO22H2O。,(2)Na2

9、O2的计算 固体质量的差量的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 固体质量差 156 g 212 g m56 g 2Na2O22H2O=4NaOHO2 固体质量差 156 g 160 g m4 g CO2、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，W g通式符合(CO)m(H2)n(m0,1,2，；n0,1,2)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W g。,气体体积差量的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 气体体积差 2 1 V1 2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2 气体体积差

10、 2 1 V1 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H2O BNa2O2投入到紫色石蕊试液中，溶液先变蓝色，后褪色 CNa2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物 DNa2O2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)1 mol过氧化钠与2 m

11、ol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 ( ) ANa2CO3 BNa2O2 Na2CO3 CNaOH Na2CO3 DNa2O2 NaOH Na2CO3,【解析】 涉及的反应有： 2NaHCO3 Na2CO3CO2H2O 2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 2H2O2Na2O2=4NaOHO2 CO22NaOH=Na2CO3H2O 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。2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol CO2，已足以把Na2O2反应掉，故残留固体只

12、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21。 b等质量时Na2CO3、NaHCO3消耗酸的物质的量之比为8453。,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

13、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； bBa(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

14、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

15、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)d Ca(OH)2和Ba(OH)2也能与碳酸氢钠发生反应生成沉

16、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

17、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21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

18、NaHCO3。 (4)当n(NaHCO3)2nCa(OH)2时，发生反应的离子方程式为,【答案】 (1) (2)2NaHCO3 Na2CO3H2OCO2 CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O D (3)NaHCO3 (4)Na2CO3 取少量上层清液于试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有,过氧化钠是一种淡黄色的固体，常因保管不善而使之含有碳酸钠杂质。某研究性学习小组欲测定实验室某瓶过氧化钠固体的纯度，设计如下图所示的实验装置进行实验。请回答下列问题：,(1)检查上图装置气密性的方法是_。 (2)利用干燥管反应前后的质量变化可以求出杂质碳酸钠的质量，但有人认为此

19、法误差较大，原因是_；该小组中其他同学认为此装置完全可以不用，也可以测出过氧化钠的纯度，你的观点是_(填“可以测出”或“不可以测出”)。 (3)该实验可能会导致所测气体的体积比实际偏大，可能的原因是_。,(4)若称取a g含杂质碳酸钠的过氧化钠固体放入广口瓶中，并向其中加入稀硫酸，撤除干燥管装置，实验结束后收集到的气体体积折算到标准状况下的体积为b L，则过氧化钠纯度的表达式为_(若你认为撤除干燥管后无法测出过氧化钠的纯度，此题不用回答)。 【解析】 (2)虽然干燥管可以吸收生成的二氧化碳气体，但CO2中会混有水蒸气而使所测碳酸钠杂质的质量偏大；若知道固体的总质量和生成气体的总量即可计算出碳酸

20、钠的量。 (3)因为滴加的酸所排出的气体体积也算在反应产生的气体体积中，故会导致所测气体的体积偏大。,【答案】 (1)塞紧分液漏斗上口塞子，用手捂(或微热)圆底烧瓶，在水槽的导管口有气泡产生，松手(或停止加热)后，导管口有一段水柱上升，证明气密性良好 (2)生成的CO2气体中混有的水蒸气也能被干燥管吸收 可以测出 (3)滴加的酸排出的气体体积也算在反应产生的气体体积中,1(2009年海南单科)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是 ( ) A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液 C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸 【解析】 通入足量的CO2，可以把Na2CO3转化成NaHCO3

21、，即把杂质转化为所需要的物质。 【答案】 A,2(2009年海南单科)在室温时，下列各组中的物质分别与过量NaOH溶液反应，能生成5种盐的是 ( ) AAl2O3、SO2、CO2、SO3 BCl2、Al2O3、N2O5、SO3 CCO2、Cl2、CaO、SO3 DSiO2、N2O5、CO、Cl2 【解析】 Cl2与NaOH反应可生成NaCl和NaClO两种盐。 【答案】 B,3下列关于钠的叙述错误的是 ( ) A实验后剩余少量钠粒可放回原试剂瓶中 B用一般的化学还原法不能制取金属钠 C自然界中无游离态的钠存在 D钠在空气中燃烧生成氧化钠 【解析】 钠在空气中燃烧应生成Na2O2。 【答案】 D

22、,4将4.6 g钠与1.6 g硫粉迅速混合起来，并放在石棉网上加热，反应后生成的固体是 ( ) A黄色固体混合物 B硫粉与硫化钠 C过氧化钠与硫化钠 D氧化钠与硫化钠 【解析】 在加热条件下，钠既能与硫化合生成Na2S，也能与空气中的氧气反应生成Na2O2，而钠又是过量的，所以除生成Na2S外还有Na2O2生成。 【答案】 AC,5钠的下列用途正确且与钠的化学性质无关的是 ( ) 与钾形成的合金可作原子反应堆的导热剂 制取Na2O2 冶炼稀有金属及金属钛 应用于电光源上 制取NaOH及NaCl等钠的化合物 可用于验证乙醇的分子结构 A B C D以上答案均不正确 【解析】 均只涉及钠的物理性质

23、。 【答案】 A,6金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。 如下图甲、乙所示分别来完成下列实验：,(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中加入一块金属钠。下列现象描述正确的是_(填字母)。 A钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 B钠熔化成一个光亮的小球 C反应开始后，溶液由无色变红色 D恢复到室温时，烧杯底部有固体物质析出,(2)请补充并完成甲实验中从试剂瓶中取出钠向烧杯投入钠的有关操作：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到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。 (3)某学生用镊子夹住一块钠，按图乙所示方法来收集产生的气体，但钠很快脱落

24、，实验没有成功。正确的操作应为 _。,【解析】 (1)钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中，反应原理是钠先与水反应，然后生成的氢氧化钠和碳酸氢钙反应，其方程式为2Na2H2O=2NaOHH2，OHCa2HCO3-=CaCO3H2O，所以现象为A、B、D。 (2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中。 (3)由于钠与水反应时熔化为液体，所以无法完成，应用带有一些小孔的铝箔把钠包好，再用镊子夹住。,【答案】 (1)ABD (2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中 (3)用带有一些小孔的铝箔把钠包好，再用镊子夹住,