人教版高中化學(xué)必修1全冊教案-3.2.1

1、第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物目 標 導(dǎo) 學(xué)(學(xué)生用書P62) 1.掌握氧化鈉過氧化鈉Na2CO3NaHCO3的重要性質(zhì)2.了解過氧化鈉的重要用途3.了解焰色反響的正確操作,能利用焰色反響檢驗鈉和鉀及其化合物4.以Al2O3Al(OH)3為代表掌握兩性氧化物,兩性氫氧化物的概念和化學(xué)性質(zhì)5.了解氧化亞鐵氧化鐵四氧化三鐵的性質(zhì),掌握氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備和性質(zhì)6.掌握Fe3+的檢驗,了解Fe3+的氧化性,掌握Fe3+和Fe2+的相互轉(zhuǎn)化7.了解鋁鹽和鐵鹽的凈水原理第1課時 鈉的重要化合物課前自主學(xué)習(xí)(學(xué)生用書P62) 一氧化鈉和過氧化鈉1.氧化鈉(1)物理性質(zhì):氧化鈉是一種白色固體(2)化學(xué)性

2、質(zhì)與H2O反響,化學(xué)方程式為:Na2O+H2O2NaOH與鹽酸反響,化學(xué)方程式為:Na2O+2HCl2NaCl+H2O與CO2反響,化學(xué)方程式為:Na2O+CO2Na2CO32.過氧化鈉(1)物理性質(zhì):過氧化鈉是一種淡黃色粉末(2)化學(xué)性質(zhì)與水反響實驗探究:Na2O2與水反響實驗現(xiàn)象:帶火星的木條在管口復(fù)燃試管外壁發(fā)熱反響后溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色實驗結(jié)論:Na2O2與水反響生成NaOH和O2,反響的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2與CO2反響,反響的化學(xué)方程式為:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2二碳酸鈉和碳酸氫鈉Na2CO3俗名純堿,也叫蘇打,NaHCO3俗名

3、小蘇打,都屬于鹽類,但卻被用作食用堿1.Na2CO3和NaHCO3的溶解性Na2CO3NaHCO3均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3NaHCO3,水溶液均顯堿性2.Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性Na2CO3性質(zhì)穩(wěn)定,NaHCO3不穩(wěn)定,易分解,反響方程式為:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O3.Na2CO3和NaHCO3與稀鹽酸的反響化學(xué)方程式分別為:Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2離子方程式分別為:CO +2H+H2O+CO2,HCO +H+H2O+CO2三焰色反響1.定義:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會

4、使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,在化學(xué)上稱為焰色反響2.操作(1)將鉑絲(或光澤無銹的鐵絲)用鹽酸洗凈后,在火焰上灼燒至與原來火焰顏色相同(2)蘸取試樣在火焰上灼燒,觀察火焰顏色;觀察鉀的焰色時要透過藍色鈷玻璃來觀察(3)用鹽酸洗凈鉑絲,并在火焰上灼燒至無色,再檢驗下一個試樣3.幾種金屬的焰色鈉:黃色,鉀:淺紫色說明:焰色反響是局部金屬元素的物理性質(zhì),不同的金屬元素具有不同的焰色,利用該性質(zhì)可以鑒別局部金屬焰色反響是元素的性質(zhì),無論是單質(zhì)還是化合物,只要含有該元素,就具有該性質(zhì)誘思探究:Na2O2屬于堿性氧化物嗎?為什么?提示:不屬于,堿性氧化物指能與酸反響生成鹽和水的氧化物,Na2O2與鹽酸反響時不僅

5、生成NaCl和水,還會有氧氣生成,所以不屬于堿性氧化物課堂深化探究(學(xué)生用書P63) 一Na2O2與CO2H2O的反響1.原理2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22Na2O2+2H2O4NaOH+O2Na2O2與H2O的反響實質(zhì)可分為兩個過程:Na2O2+2H2O2NaOH+H2O22H2O22H2O+O2反響過程中有H2O2生成,H2O2有強氧化性,所以當(dāng)將Na2O2參加滴加酚酞的水中時,溶液先變紅后褪色2.物質(zhì)的量的關(guān)系無論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物,通過足量的Na2O2時,CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為21,即氣體減小的體積等于生成O2的體積3.固體質(zhì)量

6、關(guān)系相當(dāng)于固體(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO,H2O中的“H2;可以看作發(fā)生相應(yīng)的反響:Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+H22NaOH(實際上兩反響不能發(fā)生)4.先后順序關(guān)系一定量的Na2O2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反響,解決問題時可視作Na2O2先與CO2反響,待CO2反響完成后,Na2O2再與H2O發(fā)生反響(實際情況復(fù)雜得多)5.電子轉(zhuǎn)移關(guān)系不管是與CO2還是與H2O反響,CO2與H2O均既不是氧化劑也不是復(fù)原劑,反響的實質(zhì)都是Na2O2自身發(fā)生的氧化復(fù)原反響,所以每有1 mol O2生成時,轉(zhuǎn)移的電子均為2 mol二碳酸鈉和碳酸氫鈉1.碳酸鈉和碳酸氫鈉的比

7、較化學(xué)名稱碳酸鈉碳酸氫鈉色態(tài)白色粉末白色細小晶體俗名純堿蘇打小蘇打溶解性易溶于水較易溶于水與酸反應(yīng)CO +2H+CO2+H2OHCO +H+CO2+H2O與堿反應(yīng)不反應(yīng)Ca(OH)2Ba(OH)2除外HCO +OH-CO +H2O與石灰水反應(yīng)Ca2+CO CaCO3Ca2+OH-+HCO CaCO3+H2O與CaCl2反應(yīng)Ca2+CO CaCO3不反應(yīng)與CO2反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3不反應(yīng)熱穩(wěn)定性不易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O特別提示:Na2CO3吸水形成Na2CO3xH2O的過程并不是潮解潮解是晶體吸收水分而在外表形成一層溶液的過程,是一個物理過程碳

8、酸鈉晶體在枯燥空氣里容易逐漸失去結(jié)晶水變成碳酸鈉粉末,這種變化是化學(xué)變化2.碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化3.Na2CO3NaHCO3的檢驗方法(1)固體狀態(tài)下可用加熱稱重的方法:質(zhì)量減小的為NaHCO3,質(zhì)量不變的為Na2CO3(2)溶液中可加BaCl2或CaCl2溶液:產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3,無沉淀生成的為NaHCO3(3)測量溶液的pH:相同條件下,pH大的為Na2CO3溶液,pH小的為NaHCO3溶液(4)與酸反響放出氣體的速率:相同濃度的Na2CO3NaHCO3溶液與相同條件的HCl同時反響,NaHCO3產(chǎn)生CO2的速率比Na2CO3的快典 例 剖 析(學(xué)生用書P63)知識點一 N

9、a2O2與CO2H2O的反響例1 (2021北京高考)1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后,在密閉容器中加熱充分反響,排出氣體物質(zhì)后冷卻,殘留的固體物質(zhì)是( )A.Na2CO3B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO3解析 Na2O2與NaHCO3的混合物受熱分解時,首先是NaHCO3分解,2NaHCO3 Na2CO3+H2O + CO22 mol 1 mol 1 mol 1 mol產(chǎn)生的CO2與H2O均可與Na2O2反響,由于Na2O2與H2O反響生成NaOH,而NaOH又可與CO2反響生成H2O,故可以認為是CO2先與Na2O2

10、反響,CO2耗盡后H2O才開始反響而根據(jù)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2可知,生成的1 mol CO2恰好與1 mol Na2O2完全反響生成Na2CO3,H2O不會再與Na2O2反響,故最終固體產(chǎn)物只有Na2CO3答案 A 知識點二 Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)例2 有關(guān)NaHCO3和Na2CO3的性質(zhì)以下表達錯誤的選項是( )A.等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反響,在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積大B.等物質(zhì)的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反響,所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C.將石灰水參加NaHCO3溶液中不產(chǎn)生沉淀,參加Na2CO3溶液

11、中產(chǎn)生白色沉淀D.同物質(zhì)的量濃度的兩種溶液,Na2CO3溶液的堿性強于NaHCO3溶液答案 AC 解析 摩爾質(zhì)量NaHCO3的小于Na2CO3的,所以等質(zhì)量的NaHCO3、Na2CO3的物質(zhì)的量n(NaHCO3)n(Na2CO3),即產(chǎn)生CO2的體積在相同條件下NaHCO3的大;物質(zhì)的量相等的NaHCO3、Na2CO3與HCl反響,消耗HCl的物質(zhì)的量Na2CO3是NaHCO3的兩倍,那么消耗同濃度HCl的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍;NaHCO3溶液中HCO 與OH-反響生成CO ,CO 與Ca2+結(jié)合生成CaCO3沉淀;相同條件下Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3強知識點三 焰色

12、反響例3 鑒別以下各物質(zhì),只能采用焰色反響的是( )A.K2CO3和NaClB.KCl和Na2CO3C.NaCl和MgCl2D.NaCl和KCl解析 AB選項中可依據(jù)Ca2+CO CaCO3來鑒別;C項中可選用NaOH來鑒別;而D項中皆含Cl-,根據(jù)沉淀等反響來鑒別在中學(xué)階段顯然是做不到的,只能采用焰色反響來鑒別答案 D點評 由于幾乎所有的含鈉鉀元素的化合物都溶于水,所以在中學(xué)階段常采用焰色反響來檢驗或鑒別含鈉鉀元素的物質(zhì)課內(nèi)針對性訓(xùn)練(學(xué)生用書P64)1.以下關(guān)于反響2Na2O2+2H2O4NaOH+O2的說法中正確的選項是( )A.Na2O2是氧化劑,水是復(fù)原劑B.Na2O2是復(fù)原劑,水是

13、氧化劑C.Na2O2既是氧化劑又是復(fù)原劑D.H2O既是氧化劑又是復(fù)原劑答案:C解析:由方程式 可知Na2O2既是氧化劑又是復(fù)原劑2.(2021昆明高一檢測)某物質(zhì)燃燒時焰色反響為黃色,以下判斷正確的選項是( )A.該物質(zhì)一定是鈉的化合物B.該物質(zhì)一定含鈉元素C.該物質(zhì)一定是金屬鈉D.該物質(zhì)中一定含鈉離子答案:B3.以下各組物質(zhì)中,其學(xué)名俗名及化學(xué)式不相符合的是( )A.碳酸鈉純堿Na2CO3B.碳酸氫鈉小蘇打NaHCO3C.氫氧化鈉火堿NaOHD.碳酸鈣生石灰CaCO3答案:D解析:碳酸鈣的俗名不是生石灰,生石灰的化學(xué)式為CaO4.可用于判斷碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實驗方法是( )A.加熱時

14、無氣體放出B.滴加鹽酸時有氣泡放出C.溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成答案:C解析:解決此題關(guān)鍵要掌握Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)異同,特別是與澄清石灰水的反響,兩者中都會產(chǎn)生白色沉淀,因此無法鑒別,而參加BaCl2現(xiàn)象不同,有Na2CO3那么有BaCO3沉淀課后優(yōu)化訓(xùn)練(學(xué)生用書P64)根底強化1.向紫色石蕊溶液中參加過量Na2O2粉末,振蕩,正確的表達是( )A.最后溶液變藍色B.溶液先變藍色最后褪色C.溶液仍為紫色D.因為Na2O2與石蕊發(fā)生氧化復(fù)原反響而無氣泡產(chǎn)生答案:B解析:氧化復(fù)原反響是一個比較慢的過程,而酸堿之間的反響較快,紫

15、色石蕊溶液中參加過量Na2O2粉末,首先會局部與水反應(yīng)生成NaOH和O2,NaOH使紫色石蕊溶液變藍色;由于Na2O2有強氧化性,會慢慢將有機色素氧化為無色物質(zhì),所以最后溶液變?yōu)闊o色2.以下關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)比較中正確的選項是( )A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3NaHCO3B.常溫時在水中溶解性:Na2CO3NaHCO3D.相對分子質(zhì)量:Na2CO3NaHCO3,A正確;常溫時在水中溶解性,Na2CO3NaHCO3,B不正確;與鹽酸反響,產(chǎn)生氣體的速率:Na2CO2NaHCO3(84)3.某無色透明溶液中,參加Na2O2后,有無色無味氣體產(chǎn)生,同時產(chǎn)生白色沉淀,原溶液中可能含有的離

16、子是( )A.Cu2+ B.Mg2+C.Ba2+D.Fe3+答案:B解析:A中有Cu(OH)2藍色沉淀生成;B中有Mg(OH)2白色沉淀生成;C中無沉淀;D中生成Fe(OH)3紅褐色沉淀4.以下對進行焰色反響的實驗操作本卷須知的說明,正確的選項是( )鉀的火焰顏色要通過藍色鈷玻璃觀察先灼燒鉑絲到火焰無色時再蘸被檢驗物質(zhì)每次實驗后要將鉑絲蘸鹽酸灼燒干凈實驗時最好選擇本身顏色較強的火焰沒有鉑絲可用無銹的鐵絲代替A.僅不正確B.僅不正確C.不正確D.全部正確答案:B解析:實驗時最好選擇本身顏色較淺或無色的火焰,以防止掩蓋離子的焰色5.有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3NaOH的混合物與20

17、0 g質(zhì)量分數(shù)為3.65 %的鹽酸恰好完全反響,蒸干溶液,最終得固體質(zhì)量為( )A.8 gB.15.5 gC.11.7 gD.無法計算答案:C解析:根據(jù)元素守恒,最后所得固體為NaCl,由于n(HCl)n(NaCl) 0.2 mol,那么m(NaCl)0.2 mol58.5 g/mol11.7 g6.以下離子方程式不正確的選項是( )A.碳酸鈉溶液和足量鹽酸 CO +2H+CO2+H2OB.過氧化鈉和水 2Na2O2+2H2O4Na+4OH-+O2C.鈉和水 Na+H2ONa+OH-+H2D.碳酸氫鈉溶液和硝酸 HCO +H+H2O+CO2答案:C解析:C中H原子不守恒7.運用比較方法是化學(xué)科

18、學(xué)中研究物質(zhì)性質(zhì)的根本方法之一,請運用比較法解答問題,過氧化鈉幾乎與所有的常見氣態(tài)非金屬氧化物反響如:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,Na2O2+2CONa2CO3(1)試分別寫出Na2O2與SO2SO3反響的化學(xué)方程式:_ ;_ (2)通過比較可知,當(dāng)非金屬元素處于_價時,其氧化物與過氧化鈉反響有O2生成SO2+Na2O2Na2SO42SO3+2Na2O22Na2SO4+O2最高解析:從氧化物的化合價角度分析,元素處于不同價態(tài),與Na2O2反響的產(chǎn)物不同8.有4種鈉的化合物WXYZ,它們之間存在如下關(guān)系:W X+H2O+CO2Z+CO2X+O2Z+H2OY+O2X+Ca(OH)2

19、Y+CaCO3試答復(fù)以下問題:(1)WXYZ的化學(xué)式分別是:W:_X:_Y:_Z:_NaHCO3Na2CO3NaOHNa2O2 (2)以上4個化學(xué)反響,屬于氧化復(fù)原反響的是_(填反響序號),反響中氧化劑是_(寫化學(xué)式),復(fù)原劑是_(寫化學(xué)式)(3)假設(shè)反響在溶液中進行,寫出其離子方程式以及能用該離子方程式表示的另一個化學(xué)反響的化學(xué)方程式:離子方程式:_ 化學(xué)方程式:_Na2O2Na2O2 Ca(OH)2+K2CO32KOH+CaCO3解析:反響可認定為NaHCO3的分解反響:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,該反響是非氧化復(fù)原反響將X(Na2CO3)代入兩反響,逆推可知Z為Na2O

20、2,Y為NaOH:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,以上兩反響都是氧化復(fù)原反響,且Na2O2既是氧化劑又是復(fù)原劑這樣,反響為Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3+2NaOH,其離子反響為CO +Ca2+CaCO3多數(shù)可溶性碳酸鹽和Ca(OH)2的反響都可用此離子方程式表示,其反響不是氧化復(fù)原反響能力提升1.有關(guān)鈉的化合物的表達正確的選項是( )A.在飽和碳酸鈉溶液里通入二氧化碳會出現(xiàn)渾濁B.NaOH、Na2CO3、NaHCO3均呈堿性,所以可以共存C.在BaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液無沉淀,再滴少量NaOH溶液出現(xiàn)沉淀D.6.2 g

21、 Na2O投入36.0 g 水中所得溶液的容質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為14.7 %答案:AC解析:A項正確,因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,所以在飽和Na2CO3溶液里通入CO2發(fā)生反響:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,因生成溶解度更小的小蘇打而出現(xiàn)渾濁;B項不正確,NaOH不與NaHCO3共存,它們反響生成Na2CO3,本選項中只Na2CO3與NaHCO3或Na2CO3與NaOH共存;C項正確,BaCl2溶液中參加少量NaHCO3溶液,溶液中的較多離子為Ba2+、HCO 、Na+、Cl-,參加NaOH溶液后,發(fā)生反響:HCO +OH-CO +H2O,生成的CO 與Ba2+立即反響產(chǎn)生碳

22、酸鋇沉淀;D項不正確,Na2O與水反響生成NaOH,其質(zhì)量為8.0 g,溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為:w(NaOH) 100%18.96%19%2.如下圖的裝置持續(xù)通入X氣體,并在管口P處點燃,實驗結(jié)果使澄清石灰水變渾濁,那么XY可以是( )A.H2和NaHCO3B.CO和Na2CO3C.CO和CuOD.H2和CuO答案:AC解析:由圖示“澄清石灰水變渾濁說明在加熱條件下有CO2氣體產(chǎn)生;同時“P處燃燒說明有可燃性氣體存在A項中NaHCO3受熱分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,產(chǎn)生的CO2使澄清的石灰水變渾濁,同時H2可燃,符合題意;B項中CO可燃,但Na2CO3受熱不分解,無CO2放出,不能使澄清石灰水變渾濁,不符合題意;C項中CO可以燃燒,且CO+CuO Cu+CO2,產(chǎn)生的CO2能使澄清石灰水變渾濁,符合題意;D項中H2可燃,但H2+CuO Cu+H2O,無CO2產(chǎn)生,不能使澄清石灰水變渾濁,不符合題意,故正確答案為AC3.將4.34 g NaNa2ONa2O2的混合物與足量的水反響,在標準狀況下得到672 mL氣體,將該混合氣體通過電火花點燃,恰好完全反響,那么它們的物質(zhì)的量之