鈉及其重要化合物 課件

1、 教 材 案 考綱解讀 2 O? 第1講鈉及其重要化合物 一、鈉的結(jié)構(gòu)及性質(zhì) 1.原子結(jié)構(gòu) 2.物理性質(zhì) 3.化學(xué)性質(zhì) (1)常見(jiàn)的化學(xué)反應(yīng) Na (2)鈉與水反應(yīng)的現(xiàn)象 2 2 4 O 22 222 H O 22 (HCl) 2 (CuSO ) 22 4224 :4NaO2Na O :2NaONa O 2Na2H O2NaOHH 2Na2HCl2NaClH 2Na2H O2NaOHH 2NaOHCuSOCu(OH)Na SO ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 與 點(diǎn)燃 與 與酸 與鹽溶液 常溫 點(diǎn)燃 ? ? ? 、 ? 鈉與水反應(yīng)

2、的現(xiàn)象是鈉浮在水面上,熔成一個(gè)光亮 的小球,四處游動(dòng),并發(fā)出“咝咝”的響聲,最后消 失,在水中滴入幾滴酚酞后看到溶液變?yōu)榧t色。 特別提醒: 鈉與水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記憶諧音:芙蓉又思紅。 4.保存及用途 (1)保存:實(shí)驗(yàn)室中通常把少量鈉保存在 煤油中,目的 是防止鈉與空氣中的氧氣和水發(fā)生反應(yīng)。 (2)用途: 工業(yè)上用鈉作強(qiáng)還原劑,用于冶煉金屬,如4Na+TiCl4 Ti+4NaCl。 Na- K合金(液態(tài))用做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 高壓鈉燈。 答案:(銀白色)NaNa2ONaOH NaOH濃溶液Na2CO310H2O(白色塊狀固體)? Na2CO3(粉末) 互動(dòng)探究1金屬鈉露置在空氣中會(huì)發(fā)生什么

3、樣的 變化?最終生成什么物質(zhì)? 大家學(xué)習(xí)辛苦了，還是要堅(jiān)持 繼續(xù)保持安靜 O 1 2O ? 2 2 O ? 二、氧化鈉和過(guò)氧化鈉 互動(dòng)探究2Na2O和Na2O2是否都為堿性氧化物?為 什么? 答案:不是。堿性氧化物是指能和酸反應(yīng)生成鹽和水 的氧化物。因Na2O+2HCl2NaCl+H2O,氧化鈉為 堿性氧化物;而Na2O2不屬于堿性氧化物,因2Na2O2+4 HCl4NaCl+O2+2H2O,即除了生成鹽和水外,還 有O2。 三、碳酸鈉和碳酸氫鈉 2 3 O ? 3 O ? 互動(dòng)探究3將碳酸鈉溶液逐滴滴入稀鹽酸中和將 稀鹽酸逐滴滴入碳酸鈉溶液中現(xiàn)象是否相同?為什么? 答案:當(dāng)把碳酸鈉溶液逐滴滴

4、入鹽酸時(shí),C - 會(huì)和相當(dāng) 多的H+發(fā)生如下反應(yīng):C - +2H+H2O+CO2,從而 很快就有氣體生成;而把鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中, 此時(shí)H+濃度低,C - 濃度高,首先發(fā)生反應(yīng)C -+H+ HC,因此開始沒(méi)有氣體生成,只有C - 全部轉(zhuǎn)化 為HC后,才會(huì)發(fā)生反應(yīng)HC+H+H2O+CO2而 2 3 O 2 3 O 2 3 O 2 3 O 3 O ?2 3 O 3 O ? 3 O ? 產(chǎn)生氣體。鑒于此,盡管反應(yīng)物相同,但由于其加入方 式的不同將會(huì)出現(xiàn)不同的現(xiàn)象。 1.概念 某些金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特 殊的顏色。是物理(填“化學(xué)”或“物理”)變化。 2.實(shí)驗(yàn)操作 洗用稀鹽酸

5、洗凈鉑絲。 燒在無(wú)色火焰上灼燒至無(wú)色。 四、焰色反應(yīng) 蘸用潔凈的鉑絲蘸取待測(cè)樣品(固體或溶液)。 燒再次在火焰上灼燒,觀察火焰的顏色。 洗將鉑絲用稀鹽酸洗凈,再次灼燒至火焰無(wú)色。 3.常見(jiàn)金屬元素焰色反應(yīng)的顏色 考點(diǎn)透析 考點(diǎn)1鈉的性質(zhì) 典例1金屬鈉與水的反應(yīng)是中學(xué)化學(xué)中 的一個(gè)重要反應(yīng),如圖甲、乙所示分別用來(lái)完成下列實(shí) 驗(yàn)。 (1)現(xiàn)按圖甲所示的方法,在室溫時(shí),向盛有Ca(HCO3)2溶 液的燒杯中加入一塊金屬鈉。下列現(xiàn)象描述正確的是 (填字母)。 A.鈉浮在液面上,并四處游動(dòng),最后消失 B.鈉熔化成一個(gè)光亮的小球 C.反應(yīng)開始后,溶液由無(wú)色變紅色 D.恢復(fù)到室溫時(shí),燒杯底部有固體物質(zhì)析出

6、(2)請(qǐng)補(bǔ)充并完成甲實(shí)驗(yàn)中從試劑瓶中取出鈉至向燒杯 投入鈉的有關(guān)操作:用鑷子從試劑瓶中取出一小塊鈉 用鑷子夾取切好的金屬鈉投入盛有Ca(HCO3)2 溶液的燒杯中。 (3)某同學(xué)用鑷子夾住一塊鈉,按圖乙所示方法來(lái)收集 產(chǎn)生的氣體,但鈉很快脫落,實(shí)驗(yàn)沒(méi)有成功。正確的操 作應(yīng)為 。 【解析】(1)鈉投入盛有Ca(HCO3)2溶液的燒杯中,反 應(yīng)原理是鈉先與水反應(yīng),然后生成的氫氧化鈉再與碳 酸氫鈣反應(yīng):2Na+2H2O2NaOH+H2,OH-+Ca2+ HCCaCO3+H2O,所以現(xiàn)象為A、B、D。 3 O ? (2)用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切一塊 綠豆粒大小的鈉,并將多余的鈉放回原試

7、劑瓶中。 (3)由于鈉與水反應(yīng)時(shí)熔化為液體,所以無(wú)法完成,應(yīng)用 帶有一些小孔的鋁箔把鈉包好,再用鑷子夾住。 【答案】(1)ABD (2)用濾紙吸干表面的煤油,在玻璃片上用小刀切一塊 綠豆粒大小的鈉,并將多余的鈉放回原試劑瓶中 (3)用帶有一些小孔的鋁箔把鈉包好,再用鑷子夾住 技能歸納 1.鈉的性質(zhì)可用一段口訣記憶:銀白輕低軟,傳導(dǎo)熱和 電,遇氧產(chǎn)物變,遇氯生白煙,遇水記五點(diǎn),浮熔游響紅,遇 酸酸優(yōu)先,遇鹽水在前。 2.金屬鈉與酸溶液反應(yīng):Na與H2O反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na與H2O 電離出的H+反應(yīng)。酸溶液中H+主要由酸電離得到,所 以Na投入酸溶液中時(shí),首先與酸反應(yīng),且比在純水中反 應(yīng)劇烈,只有當(dāng)酸

8、反應(yīng)完后,才與水反應(yīng)。例如少量Na 投入鹽酸中先發(fā)生反應(yīng):2Na+2HCl2NaCl+H2。 3.鈉與鹽的反應(yīng) (1)鈉與鹽溶液反應(yīng),不能置換出鹽中的金屬,這是因?yàn)?金屬陽(yáng)離子在水中一般是以水合離子形式存在,即金屬 離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著,鈉不能直接與其 接觸,而是先與水反應(yīng),再考慮生成的堿與鹽的反應(yīng)。 例如鈉與氯化鐵溶液反應(yīng):2Na+2H2O2NaOH+H2、 3NaOH+FeCl3Fe(OH)3+3NaCl。 (2)鈉與熔融狀態(tài)的鹽反應(yīng),鈉可以置換出較不活潑的 金屬,如:4Na+TiCl44NaCl+Ti。 特別提醒: 鈉與鹽的水溶液反應(yīng)時(shí),實(shí)質(zhì)上是鈉先與水反應(yīng)生成H2 和NaO

9、H,然后再分析生成的NaOH是否與鹽發(fā)生復(fù)分 解反應(yīng),不能理解為一個(gè)簡(jiǎn)單的置換反應(yīng)。 1.將一小塊鈉投入盛有硫酸銅溶液的燒杯中,不可能觀 察到的現(xiàn)象是 () A.鈉熔成小球并在液面上游動(dòng) B.有氣體生成 C.溶液底部析出紅色物質(zhì) D.溶液顏色變淺且有藍(lán)色沉淀生成 學(xué)以致用 【解析】Na先與溶液中的H2O反應(yīng)生成H2和NaOH, NaOH再與CuSO4反應(yīng)生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀,C項(xiàng)錯(cuò) 誤。 【答案】C 考點(diǎn)2過(guò)氧化鈉的特性及計(jì)算 典例2將amol的Na2O2和bmol NaHCO3固 體混合后,在密閉容器中加熱到250 ,讓其充分反應(yīng), 假設(shè) NaHCO3分解產(chǎn)生的CO2與Na2O2反應(yīng)完

10、后,H2O(g) 再與Na2O2反應(yīng)。 (1)當(dāng)剩余固體為Na2CO3,排出氣體為O2、H2O(g)時(shí),的 值為。 a b (2)當(dāng)剩余固體為Na2CO3、NaOH,排出氣體為O2、H2O (g)時(shí),的值為。 a b 【解析】題中涉及的化學(xué)反應(yīng)如下: 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 2H2O+2Na2O24NaOH+O2 (1)當(dāng)剩余固體為Na2CO3,排出氣體為O2、H2O時(shí),因?yàn)?沒(méi)有NaOH生成,水未與Na2O2反應(yīng)。將方程式 2+ 得:2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+O2+2H2O。 由化學(xué)方程式可知:=。 (2)當(dāng)剩

11、余固體為Na2CO3、NaOH,排出氣體為O2、H2O 時(shí),由于有NaOH生成,所以有水與Na2O2反應(yīng)。假設(shè)反 應(yīng)后無(wú)H2O生成,將化學(xué)方程式 2+得: 2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+2NaOH+O2 a b 1 2 由化學(xué)方程式可知此時(shí)=1。因?yàn)橛兴?所以1。 a b 1 2 a b 【答案】(1) 1 2 (2)n(Na2CO3 ),V 甲(CO2) V 乙(CO2);甲、乙鹽酸均不足量,消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3), V 甲(CO2 )V 乙(CO2);CO2+H2O+C - 2HC 2 3 O 3 O ? 技能歸納 1.鑒別Na2CO3和NaHCO3的

12、方法 (1)熱穩(wěn)定性不同 (2)和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下) (4)溶液的酸堿性 2.Na2CO3、NaHCO3和鹽酸反應(yīng) Na2CO3溶液和稀鹽酸反應(yīng)可理解為分步反應(yīng): Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2 (3)陰離子不同 NaHCO3溶液和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3+ HClNaCl+CO2+H2O (1)與等濃度鹽酸反應(yīng)的規(guī)律 放出CO2快慢:NaHCO3Na2CO3 混合物反應(yīng)先后:因C - 結(jié)合H+更容易,所以Na2CO3 先反應(yīng)生成NaHCO3,然后NaHCO3再反應(yīng)。 (2)Na2CO3溶液與鹽酸的互滴鑒

13、別:向Na2CO3溶液中逐 滴加入鹽酸,開始無(wú)氣泡產(chǎn)生,而向鹽酸中滴加Na2CO3 溶液開始就有氣泡產(chǎn)生。 2 3 O (3)CO2生成量比較 等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸 反應(yīng),產(chǎn)生的CO2相等。 等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的酸反應(yīng), NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 等量的鹽酸與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng), NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。 一定量的NaHCO3受熱分解產(chǎn)生的CO2量與受熱分解 后的殘留物與酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2量相等。 特別提醒: (1)NaHCO3和Na2CO3與鹽酸反應(yīng)放出CO2的多少與反 應(yīng)物的量有關(guān)。 (2)Na2CO

14、3和鹽酸可以用互滴法鑒別,但NaHCO3和鹽酸 不宜用互滴法鑒別。 (3)不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2鑒別NaHCO3和Na2CO3,因 為都能產(chǎn)生白色沉淀。 3.下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說(shuō)法中錯(cuò)誤的是 () A.相同溫度下,等濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的 堿性,前者更強(qiáng) B.可用CaCl2溶液鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 C.在加熱的條件下,NaHCO3更易發(fā)生分解 D.將澄清石灰水分別加入Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 中,前者產(chǎn)生沉淀,后者不產(chǎn)生沉淀 學(xué)以致用 【解析】將澄清石灰水分別加入Na2CO3溶液和NaH- CO3溶液中,都會(huì)產(chǎn)

15、生CaCO3沉淀,D項(xiàng)錯(cuò)誤。 【答案】D 實(shí)驗(yàn)探究鈉的重要化合物 一、Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng) 對(duì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)的考查有兩大趨勢(shì):一是探究型實(shí)驗(yàn)與研究 性學(xué)習(xí)的整合;二是將經(jīng)典裝置及經(jīng)典反應(yīng)原理進(jìn)行適 當(dāng)調(diào)整設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)問(wèn)題。Na與H2O反應(yīng)放出H2,Na2O2與 H2O、CO2反應(yīng)產(chǎn)生O2將是以氣體為核心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) 的載體,在學(xué)習(xí)過(guò)程中要注意訓(xùn)練和積累。 【示例1】為了探究“二氧化碳是否在水存在時(shí)才能 和過(guò)氧化鈉反應(yīng)”,某課題研究小組的同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如 圖的實(shí)驗(yàn)裝置,分別進(jìn)行了甲、乙兩次實(shí)驗(yàn): (2)在實(shí)驗(yàn)甲中,試劑X是;在實(shí)驗(yàn)乙 中,試劑Y是。 (3)根據(jù)上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,得到的結(jié)論是 。

16、(4)為了確保實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確性,制備CO2所用的反應(yīng)物 最好選用(填字母)。 A.大理石B.小蘇打C.燒堿 D.鹽酸E.稀硫酸F.稀硝酸 (1)在裝入Na2O2后,通入CO2前,關(guān)閉K1和K2的目的是 。 (5)CO2和Na2O2的反應(yīng)機(jī)理可用示蹤原子分析加以證 明,請(qǐng)完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式: Na2O2+C18O2+H2 18O 。 【解析】(1)因?qū)嶒?yàn)?zāi)康氖翘骄縉a2O2與CO2的反應(yīng)是 否需要水的存在,故反應(yīng)時(shí)可先讓Na2O2與干燥的CO2 反應(yīng),然后再與潮濕的CO2反應(yīng)。所以實(shí)驗(yàn)前要注意 藥品Na2O2的防潮,故關(guān)閉K1、K2的目的是防止Na2O2 受潮。(2)實(shí)驗(yàn)甲中,液態(tài)試劑X是

17、為了干燥CO2,故X 為濃硫酸。實(shí)驗(yàn)乙中,液態(tài)試劑Y是為了使CO2潮濕且 不和CO2作用,故可選用NaHCO3飽和溶液或水。(4)因 鹽酸、硝酸具有揮發(fā)性,反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體中混有 HCl等干擾因素,又因硫酸鈣微溶,故CO2的制取不能 選用稀硫酸與大理石,因此只能選用稀硫酸和小蘇打。 (5)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析知Na2O2與C18O2反應(yīng)是Na2O2 先與O作用,生成Na18OH和H2O2,H2O2再分解生成H2O 和O2,Na18OH與C18O2作用生成Na2C18O3和O,所以 反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2O2+2 O2Na18OH+H2O2、 2H2O22H2O+O2、2Na18OH+C18O

18、2Na2C18O3+ O,總反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2+2C18O2+2 O 2Na2C18O3+O2+2H2O。 18 2 H 18 2 H 18 2 H 18 2 H 18 2 H (2)濃硫酸;飽和NaHCO3溶液或水 (3)二氧化碳只有在水存在時(shí)才能和過(guò)氧化鈉反應(yīng) (4)BE (5)2;2;2;2Na2C18O3+O2+2H2O 【答案】(1)防止Na2O2受潮 干擾,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行正確地設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)。 【示例2】某校四個(gè)化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和 碳酸氫鈉兩種白色固體,分別用不同方法做了以下實(shí) 驗(yàn),如圖所示。 二、Na2CO3與NaHCO3的鑒別及性質(zhì)比較 Na2CO3與NaHCO3是日常生活中常接觸到的兩種鈉鹽, 高考經(jīng)常將二者的鑒別、用途、推斷、計(jì)算等作為熱 點(diǎn)來(lái)考查。解題時(shí)要注意分析儀器的特點(diǎn),排除雜質(zhì)的 (1)一、二兩小組分別用圖、所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn), 其中能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?(填實(shí)驗(yàn)裝置序號(hào))。 (2)接著三、四小組用圖、所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),均 能鑒別這兩種物質(zhì)。與實(shí)驗(yàn)相比,實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是 (填字母)。 A.比復(fù)雜 B.比安全 C.比操作簡(jiǎn)便 D.可以做到用同一套裝置在同一條件下進(jìn)行對(duì)比實(shí) 驗(yàn),而不行 (3