第二节几种重要的金属化合物第1课时钠的重要化合物学习目标核心素养建构1.掌握Na2O、Na2O2等金属氧化物的性质。
2．比较Na2CO3、NaHCO3物理性质和化学性质的差异及相互转化。
『知识梳理』一、钠的氧化物1．氧化钠的性质氧化钠属于碱性氧化物，具有碱性氧化物的通性。
写出下列反应方程式：(1)与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH；(2)与酸性氧化物(如CO2)反应：Na2O＋CO2===Na2CO3；(3)与酸(如HCl)反应：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O。
2．过氧化钠的性质实验操作实验现象实验结论①试管发烫，带火星的木条复燃；②滴加酚酞后溶液先变红，然后褪色Na2O2与水反应生成O2同时放出较多的热量，中间产物具有漂白性写出下列反应方程式：(1)与H2O反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；(2)与CO2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
[微自测]1．下列关于钠的氧化物的叙述正确的是()A ．Na 2O 2是白色固体，和冷水作用得到O 2和NaOHB ．Na 2O 2与水的反应中，氧化剂是Na 2O 2，还原剂是水C ．Na 2O 不稳定，能继续被O 2氧化生成Na 2O 2D ．都能与酸反应，生成含氧酸盐，都是碱性氧化物 答案 C二、碳酸钠和碳酸氢钠 1．物理性质2.化学性质 (1)热稳定性Na 2CO 3性质稳定，NaHCO 3不稳定，易分解，反应方程式为2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O 。
(2)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式)①Na 2CO 3：CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O ； ②NaHCO 3：HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O__。
(3)与碱(氢氧化钠)反应： ①Na 2CO 3与NaOH 不反应。
②NaHCO 3：NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。
[微自测]2．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”。
(1)向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸，立即产生气泡( ) (2)分别加热Na 2CO 3和NaHCO 3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解( )(3)NaHCO 3溶液中加入稀HCl ：CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O( )(4)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由②中澄清石灰水变浑浊，可证明①中NaHCO 3固体受热分解( )答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ 三、焰色反应 1．定义很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
2．操作3．几种金属的焰色金属 钠 钾焰色黄色 紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃 )[微自测]3．Na 2CO 3和NaHCO 3是重要的化工原料，请回答：(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合，反应的离子方程式分别为_________________________________________________________、 _________________________________________________________。
(2)除去Na 2CO 3固体中少量NaHCO 3的方法，写出化学方程式_________________________________________________________。
(3)两物质的焰色反应分别为________色、________色。
答案 (1)CO 2－3＋2H ＋===CO 2↑＋H 2O HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O(2)2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O (3)黄 黄探究一有关Na2O2与CO2、H2O的反应从宏观现象分析Na2O2与H2O的反应[探究素材]1．掌握过氧化钠的三个注意点(1)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸(盐酸、稀硫酸等)反应时除生成盐和水外，还生成O2，不符合碱性氧化物的概念。
(2)Na2O2具有强氧化性，能氧化S2－、SO2、SO2－3、Fe2＋、酸碱指示剂等。
(3)Na2O2的水溶液具有漂白性，因此Na2O2的水溶液能氧化有色物质而使之褪色，能漂白品红溶液、酸碱指示剂、有色布条等。
2．Na2O2与H2O的反应过程分析Na2O2与水的反应可分为两个过程：①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2②2H2O2===2H2O＋O2↑所以Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性，故向反应后的水溶液中滴加酚酞溶液时，溶液先变红后褪色。
[探究题目]1.如图所示装置，试管b中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒，U形管中注有浅红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口。
实验时将气球a中的Na2O2抖落到试管b的水中，下列叙述的现象正确的是()A．U形管内红色的水褪色B．试管内溶液变红C．气球a被吹大膨胀D．U形管中水位不变解析Na2O2抖落到试管b的水中后发生反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，该反应产生的O2使气球a膨胀，放出的热量使锥形瓶中的气体膨胀，导致U形管中c端水位下降，d端水位上升。
故选C。
答案 C从守恒和微观认识Na2O2与H2O、CO2的反应四大关系[探究素材]1．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。
2．固体质量的关系相当于固体(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(实际上该反应不能发生)。
3．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，所以有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。
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，可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。
[探究题目]2．200 ℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了7.2 g，则原混合气体的物质的量为()A．0.2 mol B．0.6 molC．0.8 mol D．1.0 mol解析方法一：设混合气体中CO2、H2O 的物质的量分别为x、y。
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2固体的质量差2 mol 88 g－32 g＝56 gx28x2H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O2固体的质量差2 mol 36 g－32 g＝4 gy2y则：44x＋18y＝23.228x＋2y＝7.2解得x＝0.2 mol，y＝0.8 mol则混合气体的总物质的量为0．2 mol＋0.8 mol＝1.0 mol。
方法二：200 ℃时2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22 12H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O22 1200 ℃时CO2和水蒸气的混合气体共23.2 g 与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加了7.2 g，则根据质量守恒：m(O2)＝23.2 g－7.2 g＝16 g，则n(O2)＝16 g/32 g·mol－1＝0.5 mol，则n(H2O)＋n(CO2)＝2n(O2)＝1.0 mol。
答案 D探究二Na2CO3与NaHCO3从微观反应原理认识Na2CO3与盐酸反应[探究素材]1．向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O2．向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)HCl＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O结论：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。
[探究题目]3．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol/L的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在B情况下，溶质是________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
解析CO2通入NaOH溶液中进行反应时，据CO2量与NaOH量的相对多少，有这样几个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3。
据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入与NaOH溶液反应的)是A情况的2倍。
(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。
据元素守恒有n(NaOH)＝n(Na ＋)＝(Cl－)＝0.2 mol/L×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.03 mol/0.02 L＝1.5 mol/L。
答案(1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5 mol·L－1从宏观现象发展碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法[探究素材]1．利用热稳定性不同鉴别。
2．利用和酸反应生成气体的速率不同鉴别(相同条件下)。
3．利用阴离子的不同鉴别。
4．利用溶液的酸碱性不同鉴别(相同条件下)。
[探究题目]4．在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是()①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3②取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3③取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3④取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3⑤取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3⑥取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 A．①②B．③⑥C．④⑤D．②⑤解析③中因为NaHCO3溶液受热时NaHCO3不分解，只有NaHCO3固体受热才分解；⑥中分别向两支试管中滴加Ba(OH)2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2===2NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba(OH)2===Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O。