钠的化合物【教学目标】1、掌握钠的重要化合物Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的性质与主要用途2、学会用焰色试验鉴别K＋、Na＋等【知识梳理】一、氧化钠和过氧化钠(一)氧化钠的性质1、物理性质：白色固体2、化学性质：碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应(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===Na2CO33、用途：制NaOH(二)过氧化钠的性质1、物理性质：淡黄色色固体2、化学性质：Na2O2不是碱性氧化物，但能与水、酸、酸性氧化物等发生反应，具有强氧化性(1)Na2O2与H2O的反应实验操作实验现象结论或解释①向盛有淡黄色粉末状过氧化钠的试管中滴入少量的水，有大量气泡产生①Na2O2与H2O剧烈反应，产生气体②用手轻摸试管外壁，其感觉是试管壁温度升高②该反应是放热反应③立即把带火星的木条放在试管口，观察到的现象是试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃③说明有氧气生成④向试管中滴入酚酞溶液，其现象是溶液先变红，后褪色④先变红：说明有碱生成后褪色：Na2O2具有漂白性实验结论由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性化学方程式2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑【微点拨】过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Na2O2参加反应，转移1 mol的电子22222223 2O2的来源【微点拨】①过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，1 mol Na2O2参加反应，转移1 mol的电子②Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序的探究：不妨先让Na2O2与H2O反应先：2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑后：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O总式为：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(3)Na2O2与HCl的反应：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O3、Na 2O 2的特性——强氧化性：Na 2O 2中氧元素为—1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，主要表现较强的氧化性(1)Na 2O 2与SO 2反应：Na 2O 2＋SO 2===Na 2SO 4 (2)Na 2O 2投入Na 2SO 3溶液中，可将SO 3 2- 氧化成SO 42-(3)Na 2O 2投入FeCl 2溶液中，可将Fe 2+氧化Fe 3+，同时生成Fe(OH)3沉淀(4)Na 2O 2投入氢硫酸中，可将H 2S 氧化成单质硫，溶液变浑浊 (5)Na 2O 2 投入品红溶液中，因其有氧化性，所以有漂白性，可使品红溶液褪色 (6)Na 2O 2能使酚酞试液先变红(产生了碱)后褪色(漂白性)，同时产生无色的气泡 4、用途：强氧化剂、漂白剂、供氧剂 5、Na 2O 与Na 2O 2性质比较①Na 2O 是碱性氧化物，Na 2O 2是非碱性氧化物 (因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O 2生成)②Na 2O 2中阴离子是O 2－2，阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1 ③Na 2O 2中氧元素的化合价是－1价，Na 2O 中氧元素的化合价是－2价，Na 2O 2与水、CO 2反应中，Na 2O 2既是氧化剂又是还原剂，1 mol Na 2O 2参加反应，转移1 mol 的电子④Na 2O 2的漂白性是指Na 2O 2生成的氧气可以将一些有色有机物氧化成无色，此性质称其为漂白性。
漂白有色物质的反应也是氧化还原反应，是化学性质；与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同 ⑤Na 2O 2与其他物质反应时不一定都产生O 2，如：Na 2O 2＋SO 2===Na 2SO 4 6、CO 和H 2完全燃烧后的产物与Na 2O 2反应的计算【讨论1】a g H 2在O 2中完全燃烧，将其燃烧产物(H 2O)通过足量的Na 2O 2固体，Na 2O 2固体质量增加多少克？2H 2＋O 2=====点燃2H 2O ① 2Na 2O 2＋2H 2O===4NaOH ＋O 2↑ ②①＋②得：H 2＋Na 2O 2===2NaOH【结论1】a g H 2在O 2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na 2O 2固体，恰好能使Na 2O 2固体质量增加a g 【讨论2】a g CO 在O 2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO 2)通过足量的Na 2O 2固体，Na 2O 2固体质量增加多少克？2CO＋O 2=====点燃2CO 22Na 2O 2＋2CO 2===2Na 2CO 3＋O 2 ①＋②得：CO ＋Na 2O 2===Na 2CO 3【结论2】a g CO 在O 2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na 2O 2固体，恰好能使Na 2O 2固体质量增加a g【结论3】a g H2和CO的混合气在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g【结论4】凡分子组成符合通式(CO)m(H2)n的物质，a g该物质在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2、H2O)通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g。
或是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O 原子个数比为1∶1，即可满足该条件。
中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：CO 、H2及CO与H2的混合气②有机物：甲醛(CH2O)、甲醇(CH4O)、乙酸(C2H4O2)、甲酸甲酯(C2H4O2)、乳酸C3H6O3)、葡萄糖(C6H12O6)及果糖(C6H12O6)等③对于a g有机物(C x H y O z)在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体若x=z，则增重为a g；若x>z，则增重为大于a g；若x<z，则增重为小于a g【即学即练1】1、关于Na2O和Na2O2的叙述正确的是()A．都是白色的固体B．都是碱性氧化物C．都能和水反应形成强碱溶液D．都是强氧化剂2、1 mol Na2O2与2 mol NaHCO3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．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 3、下列对于过氧化钠的叙述中正确的是()A．是一种易溶于水的白色固体粉末B．与酸反应生成盐和水，所以它是碱性氧化物C．与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂D．与CO2反应时，1 mol Na2O2转移1 mol电子4、向紫色石蕊试液中加入过量的Na2O2粉末振荡，可观察到的现象为()A．溶液仍为紫色B．溶液最终变蓝色C．最终溶液褪色，而无其他现象D．溶液中有气泡产生，溶液最终变为无色5、将过氧化钠投入到氯化亚铁溶液中，可观察到的现象是()A．最终生成白色沉淀B．最终生成红褐色沉淀C．有黄绿色气体产生D．无明显变化6、CO和H2的混合气体21.2 g，与足量O2反应后，通过足量Na2O2，固体质量增加()A．21.2 g B．14 g C．6.78 g D．不能确定二、碳酸钠和碳酸氢钠1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质【思考与交流】在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表23232(2)NaHCO3的物理性质：俗称小苏打，细小白色晶体，能溶于水，溶于水是吸热的2、Na2CO3、NaHCO3的化学性质(1)Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较实验过程如图所示实验为“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实验装置实验现象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，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊实验结论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强化学方程式2NaHCO3△Na2CO3＋H2O＋CO2↑(2)Na233实验过程在两支试管中分别加入3 mL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同时倒入试管中实验装置实验现象两个气球均膨胀；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实验结论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化学方程式Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(3)Na233①与NaOH溶液的反应a、Na2CO3与NaOH不反应b、NaHCO3与NaOH反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O②与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液的反应a、Na2CO3与Ca(OH)2反应：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOHb、NaHCO3与Ca(OH)2存在少量过量问题NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O＋NaOH2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3(4)Na2CO3、NaHCO3与BaCl2、CaCl2的反应①Na2CO3与BaCl2反应：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl②NaHCO3与BaCl2不反应(5)向Na2CO3溶液中通入CO2：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3【即学即练2】1、下列关于碳酸钠的叙述正确的是()A．碳酸钠俗称纯碱，因为碳酸钠是一种碱B．碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈浅红色C．碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应D．用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液2、下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是()A．相同条件下，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B．二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性强于碳酸钠的C．等质量的二者与足量盐酸反应生成CO2的量一样多D．二者在一定条件下可以相互转化3、Na2CO3、NaHCO3的性质比较①NaHCO3固体受热易分解，但在溶液中NaHCO3受热不分解②碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系：可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸如：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3，CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3③CO2中混有HCl时，可将气体通过盛饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶而非饱和碳酸钠溶液④碳酸氢钠与盐酸反应的离子方程式中HCO－3不能拆开写，因为HCO－3属于弱酸酸式酸根4、Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法(1)利用热稳定性不同：将固体加热，无明显变化的是Na2CO3；放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)：向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸，产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3；产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3(3)利用阴离子的不同：向固体中滴加BaCl2溶液，产生白色沉淀的是Na2CO3；不产生白色沉淀的是NaHCO3(4)利用溶液的酸碱性不同：分别测定相同浓度溶液的pH，pH大的为Na2CO3；pH小的为NaHCO3【微点拨】鉴别Na2CO3和NaHCO3时，不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反应，均无明显现象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液，均产生白色沉淀5、Na2CO3与NaHCO3的除杂6、2323(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl无气体产生后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑有气体产生现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生(2)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O现象：立即产生大量的气泡【微点拨】不同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理7、侯氏制碱法：往饱和食盐水中依次通人足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出(依次通人CO2、NH3至饱和行吗?)NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3△2CO3＋H2O＋CO2↑【即学即练3】1、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2、有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()3、除去Na233A．加入适量盐酸B．加入NaOH溶液C．加热分解D．制成溶液后通入CO24、下列各组内的两种物质发生反应时，其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是()A．CO2和澄清石灰水B．NaOH溶液和CO2C．Na2CO3溶液和盐酸D．NaHCO3溶液和盐酸三、氢氧化钠(NaOH)1、物理性质：俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，易溶于水且溶于水放出大量的热，有强腐蚀性2、化学性质：NaOH来源广泛，是一种常用的一元强碱，具有碱的通性(1)能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应(2)能与酸反应：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O(3)能与酸性氧化物反应(CO2、SO2)CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2OCO2(过量)＋NaOH===NaHCO3(4)能与某些盐反应：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4(5)能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应)①NaOH与NaHSO4反应：NaHSO4＋NaOH===Na2SO4＋H2O②NaOH与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O3、用途：造纸、纺织、印染、制皂工业4、CO2与NaOH反应产物的定量判断：CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。