高中-化学：3纳的重要化合物

高中-化学：3纳的重要化合物

1.了解氧化钠、过氧化钠的主要 性质和用途。 2.了解碳酸钠、碳酸氢钠的主要 性质和用途。 3.了解焰色反应的概念及操作。 一、氧化钠和过氧化钠 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 色态 白色固体 固体 氧的价态 －2 －1 与H2O反应 Na2O＋ H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH ＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋ CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3 ＋O2 稳定性 较不稳定 较稳定 用途 、 、漂白剂 淡黄色 氧化剂 供氧剂 (1)Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？ (2)Na2O2中阴阳离子的个数比是多少？ 【思考·提示】　(1)不属于，碱性氧化物指 能与酸反应生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸 反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成， 所以不属于碱性氧化物。 (2)阴阳离子个数比为：N(O22－)∶ N(Na＋)＝ 1∶ 2。 思考 二、碳酸钠和碳酸氢钠 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 色态 细小白色晶体 俗名 纯碱、苏打 小苏打 溶解性 水中 水中 ，但比 Na2CO3溶解度小 与足量 盐酸反 应 产生气 体速率 慢 快 原理 Na2CO3＋ 2HCl===2NaCl＋ CO2↑＋H2O NaHCO3＋ HCl===NaCl＋ CO2↑＋H2O 白色粉末 易溶易溶 三、焰色反应 1．定义 很多 在灼烧时都会 使火焰呈现特殊的颜色。金属或它们的化合物 2．操作 ——将铂丝(或光洁的铁丝)用 洗净 ↓ ——将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与 ↓ ——蘸取试样 ↓ ——在无色火焰上灼烧，并观察 ↓ ——再用 洗净铂丝 ↓ ——在火焰上灼烧至 盐酸 原火焰颜 色相同 火焰颜色 盐酸 无色 3．几种金属的焰色 钠：黄色，钾： 色(观察时要透 过 )。 紫 蓝色钴玻璃 1．原理 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O2与H2O的反应实质可分为两个过程： Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 2H2O2===2H2O＋O2↑ 反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性，所 以当将Na2O2加入滴有酚酞的水中时，溶液先变红后 褪色。 Na2O2与CO2、H2O的反应 2．物质的量的关系 无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混 合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶ 1，即气体减小的体积等 于生成O2的体积。 3．固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”， H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上 两反应不能发生)。 4．先后顺序关系 一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混 合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反 应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应 (实际情况复杂得多)。 5．电子转移关系 不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均 既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是 Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。 Na2O2与H2O发生反应时，产物NaOH既不 是氧化产物也不是还原产物。　 特别提醒 (2008年高考北京卷)1 mol过氧化钠与2 mol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(　　) A．Na2CO3　　　　 B．Na2O2　Na2CO3 C．NaOH　Na2CO3 D．Na2O2　NaOH　Na2CO3【思路点拨】　解答本题应注意以下两点： (1)根据各物质的物质的量进行计算。 (2)CO2和H2O与Na2O2反应时，要考虑反应的先后顺 序。 【解析】　Na2O2与NaHCO3的混合物受热分解时，首先是NaHCO3分 解， 2 mol 1 mol 1 mol 1 mol 产生的CO2与H2O均可与Na2O2反应，由于Na2O2与H2O反应生成NaOH， 而NaOH又可与CO2反应生成H2O，故可以认为是CO2先与Na2O2反应，CO2耗 尽后H2O才开始反应。而根据2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，生成的1 mol CO2恰好与1 mol Na2O2完全反应生成Na2CO3，H2O不会再与Na2O2反应， 故最终固体产物只有Na2CO3。 【答案】　A (1)上题中若将2 mol NaHCO3改为1 mol NaHCO3，最终残留固体是什么？ (2)若将Na2O2改为过量呢？ 【提示】　(1)Na2CO3和NaOH。1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol H2O和0.5 mol CO2，首先 CO2与0.5 mol Na2O2反应生成Na2CO3，CO2耗尽后， 0.5 mol H2O恰好与剩余0.5 mol Na2O2完全反应，故 最终残留物为Na2CO3和NaOH。 (2)Na2O2和Na2CO3、NaOH。若Na2O2过 量，NaHCO3分解产生的CO2与H2O可先后与 Na2O2反应生成Na2CO3和NaOH，加上残留的 Na2O2，故最终残留物为三种，即Na2O2、 Na2CO3、NaOH。 1．把4.48 L CO2通过一定质量的固体 Na2O2后，收集到3.36 L(标准状况)气体，则这 3.36 L气体的质量是(　　) A．3.8 g　　　　B．5.6 g C．4.8 g D．6.0 g 解析：选D。依据气体体积的差量解此题。CO2与足量的Na2O2反应，气 体体积变为原来的一半。 2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2　　ΔV 2　　　　　　　　　　　　 　1　 　1 2．24 L　　　　　　　　 1.12 L　 (4.48－3.36)L 1．鉴别 Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂 依据 原理 结论 与盐酸反 应的剧烈 程度　　 Na2CO3＋ 2HCl===2NaCl＋H2O＋ CO2↑NaHCO3＋ HCl=== NaCl＋H2O＋ CO2↑ 生成气体剧烈的是 NaHCO3，相对不剧烈 的是Na2CO3 盐酸逐滴 加入时的 现象　　 CO32－＋H＋===HCO3 － HCO3 －＋H＋=== CO2↑ ＋H2O 逐滴加入盐酸立即产 生气体的是NaHCO3， 开始不产生气体，滴 加一会才产生气体的 是Na2CO3 2.除杂 混合物 除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和 NaHCO3固体，有四位同学为鉴别它们采用以下不同 方法，其中不可行的是(　　) A．分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰 水 B．分别将它们配制成溶液，再逐滴加入等浓 度的稀盐酸 C．分别将它们配制成溶液，再加入CaCl2溶液 D．分别加热，再用石灰水检验是否有CO2产生 【解析】　A项中发生的反应分别为：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH,2NaHCO3 ＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同(产生白色沉淀)；B项Na2CO3溶液中滴加 盐酸，开始无现象，后来产生气体，而NaHCO3溶液中一滴入盐酸立即产生气体，现象不同；C 项Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与 CaCl2不反应，可以鉴别；D项将固体物质分别加热后，只发生反应：2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋ CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故选A。 【答案】　A 2．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确 的是(　　) A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解 度大于碳酸钠的溶解度 B．二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于 碳酸氢钠的热稳定性 C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，等 物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的盐酸反应产 生气体的量和反应快慢不同 D．二者在一定的条件下可以相互转化 解析：选BD。相同条件下，Na2CO3在水中的溶解度比NaHCO3大，A 项不正确；Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解，Na2CO3的热稳定性比 NaHCO3大，B项正确；相等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应生 成气体的量相等，NaHCO3反应更快，C项不正确；二者可以相互转化，D项 正确。