【考纲要求】1.了解钠的物理性质,掌握钠及其化合物的化学性质。
2.了解碳酸钠的性质,以及碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法。
【重、难点】钠的化学性质,碳酸钠的性质【知识扫描】1. 钠的原子结构示意图:,容易失去一个电子达到稳定结构,因此钠常作为剂,体现了性2.钠的物理性质:银白色的金属,密度比水小,硬度小,熔沸点低,是电和热的良导体。
3.钠的化学性质:⑴钠与水的反应:现象:方程式:⑵钠与氧气的反应:①常温方程式产物颜色:②点燃方程式产物颜色:4.由于金属钠很容易跟空气中的_________、_________等物质反应,通常将它保存在__________里,以使它与__________、__________等隔绝。
碳酸钠与碳酸氢钠鉴别方法:⑴各取少量固体于试管中加热,产生的气体通入澄清石灰水,现象⑵各取少量固体于试管中溶解,再分别滴加氯化钙或氯化钡溶液,现象⑶各取相同量的固体于试管中加适量水溶解,再同时加入相同浓度相同体积的盐酸,现象⑷配成相同浓度的碳酸钠及碳酸氢钠溶液,用pH试纸测其pH值,现象【典例分析】例1:有一块表面被氧化成氧化钠的金属钠,质量为0.584g,放入9.436gH2O中,当反应结束时,在标准状况下生成氢气0.02g,此金属钠中有多少克钠在与水反应前被氧化?所得氢氧化钠溶液的质量分数是多少?解析:设含钠的质量为m,其生成的氢氧化钠质量为x1,被氧化的钠的质量为y2Na+2H2O2NaOH+H2↑2×23 2×40 2m x10.02gm=202 .0232g=0.46g x1=202 .0402g=0.80g氧化钠的质量为:0.584g -0.46g =0.124g 4Na +O 22Na 2O4×23 2×62 y 0.124g y =622124.0234 =0.092g设氧化钠生成氢氧化钠的质量为x 2 Na 2O +H 2O2NaOH62 2×40 0.124g x 2x 2=62402124.0 g =0.16gx =x 1+x 2=0.80g +0.16g =0.96g 氢氧化钠溶液的质量分数为: NaOH%=gg g g02.0436.9584.096.0-+×100%=9.6% 答案:0.092g 9.6%【变式训练】有一块表面氧化成氧化钠的金属钠,总质量为5.22g ,投入到94.98g 水中,待充分反应后收集到氢气0.2g 求(1)其中含氧化钠的质量是多少g ? (2)反应后所得氢氧化钠溶液的质量分数是多少?例2:某研究性学习小组学习了工业“侯氏制碱法”的原理后,知道:NaCl +NH 3+CO 2+H 2O =NaHCO 3↓+NH 4Cl【提出问题】能否在实验室模拟“侯氏制碱法”中制取NaHCO 3的过程呢?【实验验证】如图是该学习小组进行模拟实验时所用到的部分主要装置。
已知浓氨水遇生石灰会产生大量的NH 3。
请回答下列问题:⑴ 检验A 装置气密性的方法是:塞紧带长颈漏斗的橡胶塞,夹紧弹簧夹后,从漏斗注入一定量的水,使漏斗内的水面高于试管内的水面,停止加水后,若 ,说明装置不漏气。
⑵ D 是连接在装置A 与装置C 之间的气体净化装置,进气口是 (填a 或b ),D 的作用是除去__________气体。
⑶ 实验时先向饱和NaCl 溶液中通入较多的NH 3(溶液显碱性),再通入足量的CO 2,其原因是___________。
(填写A B C D接尾气处理装置3b序号)① 使CO 2更易被吸收 ② NH 3比CO 2更易制取 ③ CO 2的密度比NH 3大 ⑷ 用____________的方法将生成的NaHCO 3晶体从混合物中分离出来。
【得出结论】利用“侯氏制碱法”在实验室可以制取NaHCO 3 。
例3:过碳酸钠是一种有多用途的新型氧系漂白剂,化学式可表示为aNa 2CO 3〃bH 2O 2。
现将一定质量的过碳酸钠粉末溶于水配成稀溶液,再向其中加入适量MnO 2粉末,充分反应后生成672mL 气体(标准状况)。
反应后的混合物经过滤、洗涤后,将滤液和洗涤液混合并加水配成100mL 溶液A 。
现向三份体积为10mL 、浓度为cmol/L 的稀硫酸中分别逐滴滴入溶液A ,边滴边振荡,充分反应后,测得实验数据如下表所示:⑴稀硫酸的物质的量浓度c= mol/L 。
⑵计算确定过碳酸钠的化学式。
⑶工业上常以所含活性氧的质量分数[w(活性氧)=%100)()O H (1622⨯样品m n ]来衡量过碳酸钠产品的优劣,13%以上者为优等品。
现将0.2g 某厂家生产的过碳酸钠样品(所含杂质不参与后面的氧化还原反应)溶于水配成溶液,加入15.0mL 1mol/L 硫酸,再加入足量KI ,摇匀后置于暗处,充分反应后,加入少量淀粉试液,用0.1mol/L Na 2S 2O 3溶液滴定到蓝色恰好消失时,共消耗33.00mL ,试计算判断该样品是否为优等品。
(已知:2Na 2S 2O 3+I 2=Na 2S 4O 6+2NaI)答案:⑴0.5 ⑵n (O 2)=0.03mol 22.4L/mol0.672L= n (H 2O 2)=0.06mol由实验Ⅰ中数据可知,5mLA 溶液中:n (Na 2CO 3)=n (CO 2)=mol 10222.4L/mol0.0448L3-⨯=所以100mLA 中含有04.0102203=⨯⨯-moln (Na 2CO 3) ∶ n (H 2O 2)=0.04:0.06=2:3所以化学式为2Na 2CO 3〃3H 2O 2 ⑶据题意可得:n (H 2O 2)= n (Na 2S 2O 3) /2=0.1mol/L ×0.033L/2=1.65×10-3mol 该过碳酸钠的活性氧的质量分数为:%2.13%1002.03221065.13=⨯⨯⨯->13% 所以该过碳酸钠样品为优等品。
例4:由NaOH 和NaHCO 3组成的固体混合物A mol 置于密闭容器中加热至200℃,充分反应后排出气体,得残余固体y mol 。
若以x 表示原混合物中NaOH 的物质的量分数,试回答:(1)当x=25%时,y的值;(0.5A)(2)当x=75%时,y的值;(0.75A)(3)若以x为横坐标,y为纵坐标,在图中画出x、y的关系曲线,并求出y=f(x)的关系式。
(3)0<x<0.5时,y=0.5A;0.5≤x<1时,y=xA【课堂练习】一、选择题1、以下关于金属钠的叙述中正确的是A.金属钠可保存在煤油中 B.金属钠可将铁从其溶液中转换出来C.钠投入水中立即熔化成小球,说明钠的熔点低,且钠与水反应为放热反应D.钠在空气中能发生缓慢氧化而发生自燃2.关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,正确的是A.Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCO3大B.Na2CO3可与CaCl2反应,NaHCO3也可与CaCl2反应C.NaHCO3比Na2CO3稳定D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应,消耗 HCl的物质的量之比为2∶1,而放出的气体的物质的量之比为1∶13.当热水瓶中有较多的水垢后,欲除去水垢,下列做法可行的是A.用热水浸泡后洗净 B.用洗涤剂浸泡后洗净C.用食醋浸泡后洗净 D.用食盐水浸泡后洗净4. 钠与水反应时产生的各种现象如下:①钠浮在水面上;②钠沉在水底;③钠熔化成小球;④小球迅速游动逐渐减小,最后消失;⑤发出嘶嘶的声音;⑥滴入酚酞后溶液显红色。
其中正确的一组是A.①②③④⑤ B.全部 C.①②③⑤⑥ D.①③④⑥5.钠与水反应时的现象与钠的下列性质无关的是A.钠的熔点低B.钠的密度小C.钠的硬度小D.有强还原性6. 某烧碱溶液部分变质生成了少量纯碱,要除此杂质需要加入适量的A CaCl2B Ca(OH)2C CO2D BaCl27. Na2CO3和NaHCO3各取1mol,经强热后,分别与足量的盐酸反应,下列说法正确的是A 放出二氧化碳的量前者是后者的一半B 放出二氧化碳的量两者一样多C 消耗盐酸的量两者一样多D 消耗盐酸的量是前者多8、金属钠长期置于空气中,发生的变化为( )A.Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3〃10H2O→Na2CO3B.Na→Na2O→NaOH→Na2CO3〃10H2O→Na2CO3C.Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3〃10H2O→NaHCO3D.Na→Na2O→NaOH→Na2CO3〃10H2O→NaHCO39、往试管内注入煤油和水各10 mL,静置后将一小块钠投入烧杯内。
(已知钠的密度介于煤油和水之间,且水和煤油互不相溶)发生的现象是A.钠沉到液柱1/2处,钠块下部有许多气泡放出,附有气泡的钠块徐徐上升到液体表面,一会儿又沉到液柱1/2处,如此反复多次,最后消失B.钠块一直沉到试管底部,并停留在管底,放出气泡,最后消失C.钠块浮在液柱表面上,很快熔成一个光亮的小球,小球四处游动,最后消失D.钠块沉到液柱1/2处,很快熔成一个闪亮的小球,小球在液柱1/2处沿水平方向迅速游来游去,最后消失二、填空题1、在空气中切开一块金属钠,可看到断面呈色,具有,但断面很快变,主要是由于生成一薄层,若把钠放在石棉网上加热可观察到,反应的化学方程式为,其中还原剂为。
若把1.15g钠放在足量的氯气中燃烧,生成氯化钠的质量是 g,反应方程式是。
2、有学生设计右图所示装置进行NaHCO3的分解,并证实产物中有CO2产生。
①试管中发生的化学反应方程式是:②指出该学生设计的装置图的错误之处,并改正(文字说明即可)。
③停止加热时应该怎样操作,为什么?④烧杯中发生反应的离子方程式是:3、小苏打的成分是NaHCO3,胃舒平中含有难溶性的Al(OH)3,它们都是治疗胃酸过多的药物。
写出有关的离子反应方程式:__________________________________、______________________________________。
胃穿孔患者由于胃酸过多时,医生则禁止其服用小苏打,其原因是__________________________________________。
4、用NaOH、H2O、大理石和盐酸制取33 g纯NaHCO3,请参照物质的溶解度回答下列问题:(1)写出制取过程中反应的化学方程式。
(2)若提供100 g水,则需NaOH的物质的量为多少?(3)简述实验的操作过程。
(4)在上图反映上述实验过程的图象中,标出A点[即当n(CO2)/n(NaOH)=1/3,且n(CO2)=0.125 mol]的位置,并判断此时所得盐的组成及其物质的量。
答案:.(1)2HCl+CaCO3===CaCl2+H2O+CO2↑ CO2+NaOH===NaHCO3 (2)(0.5 mol NaOH)(3)称取20 g NaOH放入烧杯中,加100 g H2O,不断搅拌,使之溶解,等冷却后,通入过量CO2气体。