高中化学第三章金属及其化合物第二节第1课时《钠的重要化合物》知识点归纳及例题解析新人教版必修1.docx
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高中化学第三章金属及其化合物第二节第1课时《钠的重要化合物》知识点归纳及例题解析新人教版必修1
第1课时 钠的重要化合物
[学习目标定位] 1.会比较氧化钠与过氧化钠、碳酸钠与碳酸氢钠性质的相同点和不同点，熟悉它们的应用。
2.根据焰色反应鉴别K＋、Na＋等。
一 氧化钠和过氧化钠
1.氧化钠
（1）物理性质：
Na2O是一种白色粉末状固体。
（2）化学性质：
氧化钠是一种碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。
请写出下列反应的化学方程式或离子方程式：
①氧化钠与水反应：
Na2O＋H2O===2NaOH；
②氧化钠溶于盐酸：
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O；
③氧化钠与CO2反应：
Na2O＋CO2===Na2CO3。
2.过氧化钠
（1）物理性质：
Na2O2是一种淡黄色粉末状固体。
（2）化学性质：
①与水反应
把水滴入盛有少量Na2O2固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，现象为试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃；用手轻摸试管外壁，感觉试管壁温度升高，说明反应放热；向试管溶液中滴入酚酞溶液，现象为溶液先变红，后褪色。
实验结论：
过氧化钠与水反应产生O2和碱性物质，同时放热，过氧化钠有漂白性。
写出过氧化钠与水反应的化学方程式：
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2。
②氧化钠、过氧化钠都能与水反应生成氢氧化钠，其不同点是Na2O2与水反应有O2生成，Na2O与水反应无O2生成。
二者与二氧化碳反应具有类似的规律，试写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式：
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
归纳总结
氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧的化合价
－2
－1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
主要用途
漂白剂、供氧剂
化
学
性
质
相同点
都能与H2O反应生成NaOH，都能与CO2反应生成Na2CO3
不同点
Na2O2与H2O、CO2反应有O2产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性
1.下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是（ ）
A.Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水（与水反应）的白色固体
C.Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2、Na2O均可作供氧剂
答案 C
解析 Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确；Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。
二 碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性比较
（1）实验探究
①在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠（各约1g）进行比较，它们外观的细小差别是Na2CO3为白色粉末；NaHCO3为细小的白色晶体。
②分别向两支试管中加入约10mL水，用力振荡，分别滴加2～3滴酚酞溶液，其现象是Na2CO3完全溶解，溶液变红色；NaHCO3部分溶解，溶液变浅红色。
（2）实验结论
①水溶性：
Na2CO3和NaHCO3都能溶于水，溶解度大小比较：
Na2CO3溶解度大于NaHCO3。
②水溶液酸碱性：
Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性。
2.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较
（1）按上图要求完成实验：
在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。
将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。
观察到的实验现象是__________________________________。
（2）实验结论：
________________________________。
（3）碳酸钠与盐酸反应的化学方程式是______________，离子方程式是__________________________________；碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式是________________________，离子方程式是________________________________________。
答案
（1）两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大
（2）碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈
（3）Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O CO
＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O HCO
＋H＋===CO2↑＋H2O
3.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较
（1）如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热，能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出。
（2）实验结论：
Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。
由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。
归纳总结
1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较
名称
碳酸钠（纯碱或苏打）
碳酸氢钠（小苏打）
物理性质
白色粉末，易溶于水
细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小
与酸反应
能反应，有气体产生
剧烈反应，有气体产生
与碱反应
能与Ca（OH）2、
Ba（OH）2溶液反应
与碱溶液都能反应
热稳定性
稳定、受热不易分解
受热易分解
可相互
转化
Na2CO3
NaHCO3
2.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据
原理
结论
热稳定性
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O；
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应
CO
＋Ca2＋===CaCO3↓，
CO
＋Ba2＋===BaCO3↓；
HCO
与Ca2＋、Ba2＋不反应
有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
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
CO
＋H＋===HCO
；HCO
＋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
3.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
2.有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是（ ）
A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液
C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢
答案 A
解析 A中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀；B中CaCl2与NaHCO3不反应，与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀；C加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；D中NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。
三 焰色反应
1.将铂丝（或光洁无锈的铁丝）用盐酸洗净，在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同后，若蘸取氯化钠溶液，在无色火焰上灼烧，可观察到的现象是火焰呈黄色；若蘸取氯化钾溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃可观察到的现象是火焰呈紫色。
2.很多金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。
它是金属元素的一种特征性质。
在节日时燃放的焰火会呈现五颜六色的火焰，是因为在焰火中存在多种金属元素（如镁、钙、锶、钡等）。
归纳总结
焰色反应的有关性质及操作
（1）焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：
灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。
几种常见金属的焰色：
钠：
黄色，钾：
紫色（透过蓝色钴玻璃），钙：
砖红色。
（2）操作
（3）焰色反应是物理变化而不是化学变化。
3.下列说法正确的是（ ）
A.焰色反应为黄色，说明该物质中肯定含有钠元素
B.某物质的焰色反应不显紫色（未透过蓝色钴玻璃），说明该物质中肯定没有钾元素
C.焰色反应不能用于物质的鉴别
D.焰色反应是化学变化
答案 A
解析 焰色反应是物理变化；焰色反应时，钠元素的黄光会干扰钾的紫色，可用蓝色钴玻璃滤去钠的黄光；焰色反应常被用于物质的鉴别。
1.下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是（ ）
A.过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终所得固体产物相同
B.过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应
C.过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D.过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物
答案 B
解析 因2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O＋H2O===2NaOH；Na2O＋CO2===Na2CO3，故C项正确，B项错；置于空气中，最终都变为碳酸钠白色粉末，故A项正确；D项显然也正确。
2.下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是（ ）
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
NaHCO3可与盐酸反应
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
B
滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2，溶液变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对；Ⅱ错；无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对；Ⅱ对；无关系
答案 A
解析 B项向滴有酚酞溶液的溶液中加Na2O2，先变红，后马上褪色，陈述Ⅰ错，陈述Ⅱ正确；C项高压钠灯发黄光是物理变化，与金属钠具有还原性没有因果关系；D项陈述Ⅰ和Ⅱ有因果关系。
3.下列说法中不正确的是（ ）
A.NaHCO3比Na2CO3易溶于水
B.Na2CO3比NaHCO3稳定
C.Na2CO3和NaHCO3都能与石灰水反应得到白色沉淀
D.物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，得到CO2的物质的量之比为1∶1
答案 A
解析 Na2CO3比NaHCO3更易溶于水；根据碳原子守恒，物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，产生CO2的物质的量相等。
4.为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中，正确的是（ ）
A.加热，观察是否有气体放出
B.溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀
C.溶于水后加澄清石灰水，看有无沉淀
D.取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生
答案 B
解析 对上述物质加热，只能证明有NaHCO3，而不能证明含有Na2CO3；NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。
5.下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含A元素的常见化合物，它们的焰色反应均为黄色。
请填写下列空白：
（1）写出化学式：
A：
____________，B：
____________，D：
__________。
（2）以上反应中，属于氧化还原反应的有______________（填写编号）。
（3）A→C反应的离子方程式：
________________________________________________________________________，
E→D反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案
（1）Na Na2O2 Na2CO3
（2）①②③④
（3）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
2NaHCO3△,Na2CO3＋H2O＋CO2↑
6.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Ⅰ～Ⅳ所示。
（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________（填选项序号）。
（2）图Ⅲ、Ⅳ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Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________（填选项序号）。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
（3）若用实验Ⅳ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）。
答案
（1）Ⅱ
（2）2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑、
CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O D
（3）NaHCO3
解析
（1）图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度判断。
（2）图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
（3）试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
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