钠及化合物

考点一 钠 1.物理性质

2. 化学性质 主要化学反应

特别提醒 (1)实验室中钠常保存在煤油或者石蜡油中,使之隔绝空气和水。但不能保存在四氯化碳和汽油中。

(2)钠与氧气反应,条件不同产物不同。

1.金属钠着火,不能用H 2O 、干冰灭火的原因是__________________________________, 通常用__________掩埋。

表面变暗

O 2H 2O

2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠――→(生成 ) ――→

出现白色固体表面变成溶液白色块状物质白色粉末状物质

H 2O CO 2风化

(生成 ) ――→(NaOH ) ――→(生成Na 2CO 3·10H2O) ――→(生成 )

3.将一小块金属钠分别投入盛a 水、b 乙醇、c 稀H 2SO 4的三个小烧杯中,反应速率由快到慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因: _______________________。 特别提醒 钠与水、酸反应的实质都是与H 的反应。 3.Na 与水

4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有沉淀产生的是____________。 ①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO 4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3) 2溶液 5.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方 法以验证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤 油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过 长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹 (如图) 。仔细观察,回答下列问题:

(1)有关钠反应的现象是________________________________。

(2)大试管的溶液中出现的现象:_____________________________________________。 (3)装置中液面的变化:大试管内

;长颈漏斗内 。

(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:_________________________________。 归纳总结 金属钠与可溶性盐溶液的反应思考方法

考点二 氧化钠和过氧化钠

6.设阿伏加德罗常数的值为N A ,下列说法正确的是 ( )

A .1 mol钠与氧气反应生成Na 2O 或Na 2O 2时,失电子数目均为N A B .1 mol Na2O 2与足量CO 2反应时,转移2N A 个电子 C .1 mol·L的NaOH 溶液中含Na 数目为N A D .1 mol Na2O 2晶体中含有的阴离子数目为2N A 7.过氧化钠的强氧化性

比较下列两组反应,回答下列问题。 一组:①Na2O 2+CO 2 ②Na2O 2+SO 2 二组:③Na2O 2+FeCl 3(溶液) ④Na2O 2+FeCl 2(溶液) 问题:(1)写出①、②两反应的化学方程式。 (2)判断③、④反应中可能发生的现象,为什么? (3)Na2O 2在什么情况下表现强氧化性?

8.某溶液中含有HCO 3、SO 3、CO 3、CH 3COO 4种阴离子。向其中加入足量的Na 2O 2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) ( ) A .CH 3COO B.SO 3 C.CO 3 D.HCO 3

(1)Na2O 2的电子式为Na [·

O ·

O ·]Na ,O 2是个原子团。(2)Na2O 2与H 2O 、CO 2的反应都是Na 2O 2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na 2O 2与其他溶液反应时,要注意Na 2O 2的强氧化性和溶液的强碱性。

-1+

-2-2--

-2-2--

+···2-+2-

有关过氧化钠的定量计算

1.Na 2O 、Na 2O 2分别与H 2O 反应后浓度的定量分析

思考 等物质的量的Na 2O 和Na 2O 2分别投入等量且足量的水中,所得溶液的物质的量浓度有什么关系?二者溶液的质量差是否相等?

归纳总结 (1)Na2O 与Na 2O 2物质的量相等时,溶液的质量差相等。

(2)Na2O 与Na 2O 2物质的量相等时,所得NaOH 相等,同时消耗的水也相等,溶剂也相等,故二者物质的量浓度、质量分数均相等。

【例1】 往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是 ( ) A .甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙 C .甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙 2.Na 2O 2跟H 2O 、CO 2反应的减量计算技巧 (1)Na2O 2固体中滴入水,固体质量的变化 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Δm

2×18 g 32 g 2×18 g-32 g

=4 g

2×78 g 4×40 g 4×40 g-2×78 g

=4 g

(2)Na2O 2吸收CO 2时,固体质量变化 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 Δm

2×78 g 2×106 g 2×106 g-2×78 g=56 g 2×44 g 32 g 2×44 g-32 g=56 g (3)Na2O 2吸收CO 2时,气体体积差量 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 ΔV

2 L 1 L 2 L-1 L=1 L

【例2】 物质的量相同的N 2、O 2、CO 2混合后,通过Na 2O 2颗粒一段时间,测得体积变为原

8

同温同压下) ,此时N 2、O 2、CO 2的物质的量之比为 ( )

9A .1∶1∶0 B.6∶9∶0 C .3∶4∶1 D.3∶3∶2 3.Na 2O 2跟CO 、H 2的反应(在有足量O 2存在的条件下) 的计算技巧

点燃

2CO +O 2=====2CO 2① 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2②即:CO 可被Na 2O 2完全吸收

点燃

2H 2+O 2=====2H 2O③

2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑④

③+④得:Na 2O 2+H 2===2NaOH(虚拟的反应)

归纳总结 凡分子组成符合(CO)m ·(H2) n 的物质,W g 该物质在O 2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气) 通过足量的Na 2O 2后,固体增重必为W 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:H 2、CO 及H 2和CO 的混合气体;,(2)有机物:CH 3OH(甲醇) 、HCHO(甲醛) 、CH 3COOH(乙酸) 、HCOOCH 3(甲酸甲酯) 、C 6H 12O 6(葡萄糖) 等。

【例3】 取a g某物质在O 2中完全燃烧,将生成物与足量Na 2O 2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是 ( ) A .H 2 B.CO C .C 6H 12O 6 D.C 12H 22O 11

过氧化钠与探究实验

【例4】 过氧化钠保存不当容易变质,生成Na 2CO 3。

(1)某过氧化钠样品已经部分变质,请你设计实验,限用一种溶液和水,证明过氧化钠已经变质: ______________________________________________________________。 (2)检验样品中还有过氧化钠的方法是________________________________________。

①+②得:Na 2O 2+CO===Na2CO 3(虚拟的反应)

【例5】 某课题研究小组的同学在查阅资料时得知,Na 2O 2与干燥的CO 2不能发生反应,当有少量水存在时,Na 2O 2可与CO 2发生反应生成Na 2CO 3和O 2。为了探究“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应”。某课题研究小组的同学们设计了如图所示的实验装置,分别进行甲、乙两次实验:

实验甲:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应,在干燥的试管Ⅱ中装入Na 2O 2,在通入CO 2之前,关闭K 1和K 2。在试管Ⅰ内装入试剂X 后,打开K 1和K 2,通入CO 2,几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化。 实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应,在试管Ⅰ内装入试剂Y ,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色。 请回答下列问题:

(1)在装入Na 2O 2后,通入CO 2前,关闭K 1和K 2的目的是________。

(2)在实验甲中,试剂X 是________,其作用是__________________;在实验乙中,试剂Y 是________。

(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是_____________________________________。 (4)试管Ⅲ中的NaOH 溶液的作用是____________________________________________。 (5)为了确保实验现象的准确性,制备CO 2所用的反应物最好选用________(填字母) 。 a .大理石 b .小苏打 c .烧碱 d .盐酸 e.稀硫酸 f.稀硝酸

1.将CO 2气体通入到饱和Na 2CO 3溶液中有何现象?原因是什么?

2.Na 2CO 3固体粉末中混有少量NaHCO 3,用什么方法除杂?Na 2CO 3溶液中混有少量NaHCO 3,用什么方法除杂?NaHCO 3溶液中混有少量Na 2CO 3,用什么方法除杂? 3.如何鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3?

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____________________________ (填装置序号) 。

(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) 。 4.下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na 2CO 3、NaHCO 3鉴别开的是__________。 (1)CaCl2溶液 (2)澄清石灰水 (3)稀盐酸 (4)pH试纸 5.书写下列反应的离子方程式 (1)NaHCO3溶液与NaOH 溶液反应

________________________________________________________________________ (2)少量NaHCO 3溶液与Ba(OH)2溶液反应

________________________________________________________________________ (3)过量NaHCO 3溶液与Ba(OH)2溶液反应

________________________________________________________________________ 考点二 碱金属元素 1.碱金属的一般性与特殊性

(2)特殊性

①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。

②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 ③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H 形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。

④碱金属所形成的盐均溶于水,并且酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHC O 3的溶解度比Na 2CO 3的小) 。

6.下列叙述正确的是

( )

A .碱金属性质相似均为银白色金属

B .随原子序数的增大碱金属的密度依次增大 C .钠可保存在煤油中而锂不能

D .碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度

7.有关碱金属的叙述正确的是 ( ) A .随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 B .碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 C .碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D .无水硫酸铯的化学式为Cs 2SO 4,它不易溶于水 2.焰色反应

(1)焰色反应的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于________变化, 属于元素的性质。

(2)焰色反应的操作

酒精灯蘸取酒精灯用盐酸酒精灯铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色 灼烧灼烧洗涤灼烧(3)常见元素的焰色

钠元素____色;钾元素____色(透过____________观察) ;铜元素________色。 特别提醒 (1)焰色反应为物理变化。(2)用焰色反应检验钾元素时,需透过蓝色钴玻璃观察。原因:含有钾元素的物质常混有钠元素,故用焰色反应检验钾元素时,一定要透过蓝色钴玻璃观察焰色。否则,钠元素的黄色焰色会干扰钾元素紫色焰色的观察。

用数形结合思想理解Na 2CO 3、 NaHCO 3与盐酸的反应

1.盐酸逐滴加入Na 2CO 3溶液

(1)现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。

(2)反应:无明显现象时反应的离子方程式:CO 3+H ===HCO3,无色气体放出时反应的离子方程式:HCO 3+H ===CO2↑+H 2O 。 2.Na 2CO 3溶液逐滴加入稀盐酸中 (1)现象:有无色气体放出。

(2)反应的离子方程式:CO 3+2H ===CO2↑+H 2O 。 3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结

(1)向Na 2CO 3中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图1所示; (2)向NaHCO 3中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图2所示; (3)向NaOH 、Na 2CO 3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图3所示(设NaOH 、Na 2CO 3的物质的量之比x ∶y =1∶1,其他比例时的图像略) ; (4)向Na 2CO 3、NaHCO 3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图4所示(设Na 2CO 3、NaHCO 3的物质的量之比m ∶n =1∶1,其他比例时的图像略) 。

2-

2-

【例1】 下列溶液反应后,溶液内含有0.5 mol NaHCO3和0.5 mol Na2CO 3(不考虑HCO 3和CO 3的水解) 的是 ( ) A .0.5 L 1 mol·L NaHCO3+0.5 L 0.5 mol·L NaOH B .0.5 L 0.75 mol·L Na2CO 3+0.5 L 0.5 mol·L HCl C .0.5 L 1 mol·L NaHCO3+0.5 L 0.25 mol·L NaOH D .1 L 1 mol·L Na2CO 3+1 L 0.5 mol·L HCl

【例2】 向某NaOH 溶液中通入CO 2气体后得溶液M ,因CO 2通入量的不同,溶液M 的组成也不同。若向M 中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V (CO2) 与加入盐酸的体积V (HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)、(3)、(4)图中分别为OAAB,则下列分析与判断正确的是(不计CO 2的溶解) (

)

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

2-

A .M 中只有一种溶质的只有(1) B .M 中有两种溶质的有(2)和(4) C .(2)图显示M 中c (NaHCO3)>c (Na2CO 3) D .(4)图显示M 中c (NaHCO3)>c (Na2CO 3)

考点一 钠

1.银白 小 大 低于

2.Na 2O Na 2O 2 2Na +2H 2O===2Na+2OH +H 2↑ 2Na +2H ===2Na+H 2↑ 2Na +2C 2H 5OH ―→2C2H 5ONa +H 2↑ 2Na +2H 2O +CuSO 4===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 2Na +2H 2O +Cu ===Cu(OH)2↓+2Na +H 2↑

3.钠的密度比水小 钠的熔点低,钠与水反应为放热反应 钠与水剧烈反应,产生气体 钠与水反应生成碱性物质 考点二

(从左至右,从上至下) -2 -1 白色固体 淡黄色固体 Na 2O Na 2O 2 1∶2 1∶2 是 不是 Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Na 2O +CO 2===Na2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 Na 2O +2HCl===2NaCl+H 2O 深度思考

1.钠是活泼的金属,能与H 2O 、CO 2反应 沙子 2.Na 2O NaOH 潮解 Na 2CO 3

3.c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H 间的置换反应,H 浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离H 的能力可知H 浓度的大小顺序为c>a>b,因而反应速率为c>a>b 4.①④⑤

5.(1)有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO 4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解 (2)下层溶液出现白色絮状沉淀 (3)下降 上升 (4)2Na+FeSO 4+2H 2O===Fe(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 6.A 7.(1)①2Na2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 ②2Na2O 2+2SO 2===2Na2SO 4

(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出,④中气体明显少于③中气体,因为FeCl 3与NaOH 反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀,④中Fe 具有强还原性,易被Na 2O 2氧化并生成Fe(OH)3,Na 2O 2与溶液中的水剧烈反应也会有O 2产生。 (3)Na2O 2与水反应发生自身氧化还原反应放出O 2,在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。 8.A 规律方法·解题指导

1.根据反应:Na 2O +H 2O===2NaOH Δm 62 g 18 g 80 g 62 g 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Δm

2×78 g 32 g 124 g

【例1】 B [(1)甲、丁相比: 甲:Na→NaOH 消耗H 2O ,溶剂减少 丁:NaOH 无反应 溶剂不变 故NaOH 的质量分数:甲>丁。 (2)乙、丙相比:

2+

++

2+

H 2O 乙:2Na 2O ――→4NaOH

2

22

⎫⎪

H O NaOH 相等

丙:2Na O ――→4NaOH ⎬

⎪⎭ +O

2

消耗H 2O 相等

溶剂相等

故乙、丙溶液完全等同。

(3)乙、丙与甲相比 甲:Na 乙:Na 2O 丙:Na 2O 2

1当它们物质的量相等时,Na(甲) 所得NaOH 是乙、丙(Na2O 、Na 2O 2) 所得物质的量的,它2

们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。]

【例2】 C 【例3】 D

【例4】 (1)取少量样品于一洁净试管中,加水溶解,向其中加入BaCl 2溶液,充分振荡,有白色沉淀生成,证明Na 2O 2已经变质

(2)取少量样品于一洁净试管中,再加入适量的水,将带有火星的木条伸入试管中,木条复燃,证明样品中仍有Na 2O 2

【例5】 (1)防止Na 2O 2受潮

(2)浓硫酸 除去CO 2中的水 饱和碳酸氢钠溶液

(3)二氧化碳只有在有水存在时才能与过氧化钠反应

(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳 (5)b、e

考点一

(从左至右,从上至下) 纯碱或苏打 小苏打

△+碱性 小 稳定 风化 2NaHCO 3=====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O CO2-3+2H ===H2O +CO 2↑

HCO 3+H ===H2O +CO 2↑ Ca

3H 2O===2Al(OH)3↓+3CO 2↑

考点二

1.(1)(从左至右,从上至下) 增大 增大 增强 较低 降低 增强

2.(1)物理 (3)黄 紫 蓝色钴玻璃 黄绿

深度思考

1.有沉淀析出,原因是NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3的溶解度,而且反应消耗溶剂水。

2.用加热法可以将Na 2CO 3固体粉末中混有的NaHCO 3转化为Na 2CO 3;向混合液中滴加适量的NaOH 溶液,可以将其中的NaHCO 3转化为Na 2CO 3;向混合液中通入过量的CO 2气体,可以将Na 2CO 3转化为NaHCO 3。

△3.(1)Ⅱ (2)2NaHCO3=====Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑,CO 2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H 2O D

(3)NaHCO3 4.(1)(3)(4)

5.(1)HCO3+OH ===CO2-3+H 2O

(2)HCO3+OH +Ba ===BaCO3↓+H 2O (3)2HCO 3+Ba +2OH ===BaCO3↓+CO2-3+2H 2O

6.C 7.C

规律方法·解题指导

【例1】 D

【例2】 B

-2+---2+---+2++OH +HCO 3===CaCO3↓+H 2O Ca 2+--2++2OH +2HCO 3--===CaCO3↓+CO2-3+2H 2O Ca +CO2-3===CaCO3↓ 2Al 3++3CO2-3+

考点一 钠 1.物理性质

2. 化学性质 主要化学反应

特别提醒 (1)实验室中钠常保存在煤油或者石蜡油中,使之隔绝空气和水。但不能保存在四氯化碳和汽油中。

(2)钠与氧气反应,条件不同产物不同。

1.金属钠着火,不能用H 2O 、干冰灭火的原因是__________________________________, 通常用__________掩埋。

表面变暗

O 2H 2O

2.金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠――→(生成 ) ――→

出现白色固体表面变成溶液白色块状物质白色粉末状物质

H 2O CO 2风化

(生成 ) ――→(NaOH ) ――→(生成Na 2CO 3·10H2O) ――→(生成 )

3.将一小块金属钠分别投入盛a 水、b 乙醇、c 稀H 2SO 4的三个小烧杯中,反应速率由快到慢的顺序为______________。解释反应速率不同的原因: _______________________。 特别提醒 钠与水、酸反应的实质都是与H 的反应。 3.Na 与水

4.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有沉淀产生的是____________。 ①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO 4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3) 2溶液 5.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方 法以验证反应实质。实验时,往100 mL大试管中先加40 mL煤 油,取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过 长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹 (如图) 。仔细观察,回答下列问题:

(1)有关钠反应的现象是________________________________。

(2)大试管的溶液中出现的现象:_____________________________________________。 (3)装置中液面的变化:大试管内

;长颈漏斗内 。

(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:_________________________________。 归纳总结 金属钠与可溶性盐溶液的反应思考方法

考点二 氧化钠和过氧化钠

6.设阿伏加德罗常数的值为N A ,下列说法正确的是 ( )

A .1 mol钠与氧气反应生成Na 2O 或Na 2O 2时,失电子数目均为N A B .1 mol Na2O 2与足量CO 2反应时,转移2N A 个电子 C .1 mol·L的NaOH 溶液中含Na 数目为N A D .1 mol Na2O 2晶体中含有的阴离子数目为2N A 7.过氧化钠的强氧化性

比较下列两组反应,回答下列问题。 一组:①Na2O 2+CO 2 ②Na2O 2+SO 2 二组:③Na2O 2+FeCl 3(溶液) ④Na2O 2+FeCl 2(溶液) 问题:(1)写出①、②两反应的化学方程式。 (2)判断③、④反应中可能发生的现象,为什么? (3)Na2O 2在什么情况下表现强氧化性?

8.某溶液中含有HCO 3、SO 3、CO 3、CH 3COO 4种阴离子。向其中加入足量的Na 2O 2固体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化) ( ) A .CH 3COO B.SO 3 C.CO 3 D.HCO 3

(1)Na2O 2的电子式为Na [·

O ·

O ·]Na ,O 2是个原子团。(2)Na2O 2与H 2O 、CO 2的反应都是Na 2O 2自身的氧化还原反应。(3)在研究Na 2O 2与其他溶液反应时,要注意Na 2O 2的强氧化性和溶液的强碱性。

-1+

-2-2--

-2-2--

+···2-+2-

有关过氧化钠的定量计算

1.Na 2O 、Na 2O 2分别与H 2O 反应后浓度的定量分析

思考 等物质的量的Na 2O 和Na 2O 2分别投入等量且足量的水中,所得溶液的物质的量浓度有什么关系?二者溶液的质量差是否相等?

归纳总结 (1)Na2O 与Na 2O 2物质的量相等时,溶液的质量差相等。

(2)Na2O 与Na 2O 2物质的量相等时,所得NaOH 相等,同时消耗的水也相等,溶剂也相等,故二者物质的量浓度、质量分数均相等。

【例1】 往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然后各加入100 mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是 ( ) A .甲<乙<丙<丁 B.丁<甲<乙=丙 C .甲=丁<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙 2.Na 2O 2跟H 2O 、CO 2反应的减量计算技巧 (1)Na2O 2固体中滴入水,固体质量的变化 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Δm

2×18 g 32 g 2×18 g-32 g

=4 g

2×78 g 4×40 g 4×40 g-2×78 g

=4 g

(2)Na2O 2吸收CO 2时,固体质量变化 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 Δm

2×78 g 2×106 g 2×106 g-2×78 g=56 g 2×44 g 32 g 2×44 g-32 g=56 g (3)Na2O 2吸收CO 2时,气体体积差量 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 ΔV

2 L 1 L 2 L-1 L=1 L

【例2】 物质的量相同的N 2、O 2、CO 2混合后,通过Na 2O 2颗粒一段时间,测得体积变为原

8

同温同压下) ,此时N 2、O 2、CO 2的物质的量之比为 ( )

9A .1∶1∶0 B.6∶9∶0 C .3∶4∶1 D.3∶3∶2 3.Na 2O 2跟CO 、H 2的反应(在有足量O 2存在的条件下) 的计算技巧

点燃

2CO +O 2=====2CO 2① 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2②即:CO 可被Na 2O 2完全吸收

点燃

2H 2+O 2=====2H 2O③

2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑④

③+④得:Na 2O 2+H 2===2NaOH(虚拟的反应)

归纳总结 凡分子组成符合(CO)m ·(H2) n 的物质,W g 该物质在O 2中完全燃烧,将其产物(CO2和水蒸气) 通过足量的Na 2O 2后,固体增重必为W 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:H 2、CO 及H 2和CO 的混合气体;,(2)有机物:CH 3OH(甲醇) 、HCHO(甲醛) 、CH 3COOH(乙酸) 、HCOOCH 3(甲酸甲酯) 、C 6H 12O 6(葡萄糖) 等。

【例3】 取a g某物质在O 2中完全燃烧,将生成物与足量Na 2O 2固体完全反应,反应后,固体质量恰好也增加了a g,下列物质不能满足上述结果的是 ( ) A .H 2 B.CO C .C 6H 12O 6 D.C 12H 22O 11

过氧化钠与探究实验

【例4】 过氧化钠保存不当容易变质,生成Na 2CO 3。

(1)某过氧化钠样品已经部分变质,请你设计实验,限用一种溶液和水,证明过氧化钠已经变质: ______________________________________________________________。 (2)检验样品中还有过氧化钠的方法是________________________________________。

①+②得:Na 2O 2+CO===Na2CO 3(虚拟的反应)

【例5】 某课题研究小组的同学在查阅资料时得知,Na 2O 2与干燥的CO 2不能发生反应,当有少量水存在时,Na 2O 2可与CO 2发生反应生成Na 2CO 3和O 2。为了探究“二氧化碳是否在有水存在时才能与过氧化钠反应”。某课题研究小组的同学们设计了如图所示的实验装置,分别进行甲、乙两次实验:

实验甲:干燥的二氧化碳和过氧化钠的反应,在干燥的试管Ⅱ中装入Na 2O 2,在通入CO 2之前,关闭K 1和K 2。在试管Ⅰ内装入试剂X 后,打开K 1和K 2,通入CO 2,几分钟后,将带火星的木条插入试管Ⅲ的液面上,观察到木条不复燃,且Ⅱ中的淡黄色没有变化。 实验乙:潮湿的二氧化碳和过氧化钠的反应,在试管Ⅰ内装入试剂Y ,其他操作同实验甲,观察到木条复燃,且Ⅱ中的淡黄色变为白色。 请回答下列问题:

(1)在装入Na 2O 2后,通入CO 2前,关闭K 1和K 2的目的是________。

(2)在实验甲中,试剂X 是________,其作用是__________________;在实验乙中,试剂Y 是________。

(3)根据上述两个实验现象,得到的结论是_____________________________________。 (4)试管Ⅲ中的NaOH 溶液的作用是____________________________________________。 (5)为了确保实验现象的准确性,制备CO 2所用的反应物最好选用________(填字母) 。 a .大理石 b .小苏打 c .烧碱 d .盐酸 e.稀硫酸 f.稀硝酸

1.将CO 2气体通入到饱和Na 2CO 3溶液中有何现象?原因是什么?

2.Na 2CO 3固体粉末中混有少量NaHCO 3,用什么方法除杂?Na 2CO 3溶液中混有少量NaHCO 3,用什么方法除杂?NaHCO 3溶液中混有少量Na 2CO 3,用什么方法除杂? 3.如何鉴别Na 2CO 3和NaHCO 3?

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____________________________ (填装置序号) 。

(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) 。 4.下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na 2CO 3、NaHCO 3鉴别开的是__________。 (1)CaCl2溶液 (2)澄清石灰水 (3)稀盐酸 (4)pH试纸 5.书写下列反应的离子方程式 (1)NaHCO3溶液与NaOH 溶液反应

________________________________________________________________________ (2)少量NaHCO 3溶液与Ba(OH)2溶液反应

________________________________________________________________________ (3)过量NaHCO 3溶液与Ba(OH)2溶液反应

________________________________________________________________________ 考点二 碱金属元素 1.碱金属的一般性与特殊性

(2)特殊性

①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。

②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 ③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以H 形式存在,显-1价,碱金属氢化物是强还原剂。

④碱金属所形成的盐均溶于水,并且酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHC O 3的溶解度比Na 2CO 3的小) 。

6.下列叙述正确的是

( )

A .碱金属性质相似均为银白色金属

B .随原子序数的增大碱金属的密度依次增大 C .钠可保存在煤油中而锂不能

D .碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度

7.有关碱金属的叙述正确的是 ( ) A .随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大 B .碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 C .碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D .无水硫酸铯的化学式为Cs 2SO 4,它不易溶于水 2.焰色反应

(1)焰色反应的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于________变化, 属于元素的性质。

(2)焰色反应的操作

酒精灯蘸取酒精灯用盐酸酒精灯铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色 灼烧灼烧洗涤灼烧(3)常见元素的焰色

钠元素____色;钾元素____色(透过____________观察) ;铜元素________色。 特别提醒 (1)焰色反应为物理变化。(2)用焰色反应检验钾元素时,需透过蓝色钴玻璃观察。原因:含有钾元素的物质常混有钠元素,故用焰色反应检验钾元素时,一定要透过蓝色钴玻璃观察焰色。否则,钠元素的黄色焰色会干扰钾元素紫色焰色的观察。

用数形结合思想理解Na 2CO 3、 NaHCO 3与盐酸的反应

1.盐酸逐滴加入Na 2CO 3溶液

(1)现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。

(2)反应:无明显现象时反应的离子方程式:CO 3+H ===HCO3,无色气体放出时反应的离子方程式:HCO 3+H ===CO2↑+H 2O 。 2.Na 2CO 3溶液逐滴加入稀盐酸中 (1)现象:有无色气体放出。

(2)反应的离子方程式:CO 3+2H ===CO2↑+H 2O 。 3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结

(1)向Na 2CO 3中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图1所示; (2)向NaHCO 3中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图2所示; (3)向NaOH 、Na 2CO 3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图3所示(设NaOH 、Na 2CO 3的物质的量之比x ∶y =1∶1,其他比例时的图像略) ; (4)向Na 2CO 3、NaHCO 3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl 的体积与产生CO 2的体积的关系如图4所示(设Na 2CO 3、NaHCO 3的物质的量之比m ∶n =1∶1,其他比例时的图像略) 。

2-

2-

【例1】 下列溶液反应后,溶液内含有0.5 mol NaHCO3和0.5 mol Na2CO 3(不考虑HCO 3和CO 3的水解) 的是 ( ) A .0.5 L 1 mol·L NaHCO3+0.5 L 0.5 mol·L NaOH B .0.5 L 0.75 mol·L Na2CO 3+0.5 L 0.5 mol·L HCl C .0.5 L 1 mol·L NaHCO3+0.5 L 0.25 mol·L NaOH D .1 L 1 mol·L Na2CO 3+1 L 0.5 mol·L HCl

【例2】 向某NaOH 溶液中通入CO 2气体后得溶液M ,因CO 2通入量的不同,溶液M 的组成也不同。若向M 中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V (CO2) 与加入盐酸的体积V (HCl)的关系有下列图示四种情况,且(2)、(3)、(4)图中分别为OAAB,则下列分析与判断正确的是(不计CO 2的溶解) (

)

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

-1

2-

A .M 中只有一种溶质的只有(1) B .M 中有两种溶质的有(2)和(4) C .(2)图显示M 中c (NaHCO3)>c (Na2CO 3) D .(4)图显示M 中c (NaHCO3)>c (Na2CO 3)

考点一 钠

1.银白 小 大 低于

2.Na 2O Na 2O 2 2Na +2H 2O===2Na+2OH +H 2↑ 2Na +2H ===2Na+H 2↑ 2Na +2C 2H 5OH ―→2C2H 5ONa +H 2↑ 2Na +2H 2O +CuSO 4===Cu(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 2Na +2H 2O +Cu ===Cu(OH)2↓+2Na +H 2↑

3.钠的密度比水小 钠的熔点低,钠与水反应为放热反应 钠与水剧烈反应,产生气体 钠与水反应生成碱性物质 考点二

(从左至右,从上至下) -2 -1 白色固体 淡黄色固体 Na 2O Na 2O 2 1∶2 1∶2 是 不是 Na 2O +H 2O===2NaOH 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Na 2O +CO 2===Na2CO 3 2Na 2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 Na 2O +2HCl===2NaCl+H 2O 深度思考

1.钠是活泼的金属,能与H 2O 、CO 2反应 沙子 2.Na 2O NaOH 潮解 Na 2CO 3

3.c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H 间的置换反应,H 浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离H 的能力可知H 浓度的大小顺序为c>a>b,因而反应速率为c>a>b 4.①④⑤

5.(1)有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO 4溶液界面处上下跳动,最终完全溶解 (2)下层溶液出现白色絮状沉淀 (3)下降 上升 (4)2Na+FeSO 4+2H 2O===Fe(OH)2↓+Na 2SO 4+H 2↑ 6.A 7.(1)①2Na2O 2+2CO 2===2Na2CO 3+O 2 ②2Na2O 2+2SO 2===2Na2SO 4

(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出,④中气体明显少于③中气体,因为FeCl 3与NaOH 反应生成Fe(OH)3,Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀,④中Fe 具有强还原性,易被Na 2O 2氧化并生成Fe(OH)3,Na 2O 2与溶液中的水剧烈反应也会有O 2产生。 (3)Na2O 2与水反应发生自身氧化还原反应放出O 2,在遇到有还原性物质时会表现出强氧化性。 8.A 规律方法·解题指导

1.根据反应:Na 2O +H 2O===2NaOH Δm 62 g 18 g 80 g 62 g 2Na 2O 2+2H 2O===4NaOH+O 2↑ Δm

2×78 g 32 g 124 g

【例1】 B [(1)甲、丁相比: 甲:Na→NaOH 消耗H 2O ,溶剂减少 丁:NaOH 无反应 溶剂不变 故NaOH 的质量分数:甲>丁。 (2)乙、丙相比:

2+

++

2+

H 2O 乙:2Na 2O ――→4NaOH

2

22

⎫⎪

H O NaOH 相等

丙:2Na O ――→4NaOH ⎬

⎪⎭ +O

2

消耗H 2O 相等

溶剂相等

故乙、丙溶液完全等同。

(3)乙、丙与甲相比 甲:Na 乙:Na 2O 丙:Na 2O 2

1当它们物质的量相等时,Na(甲) 所得NaOH 是乙、丙(Na2O 、Na 2O 2) 所得物质的量的,它2

们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。]

【例2】 C 【例3】 D

【例4】 (1)取少量样品于一洁净试管中,加水溶解,向其中加入BaCl 2溶液,充分振荡,有白色沉淀生成,证明Na 2O 2已经变质

(2)取少量样品于一洁净试管中,再加入适量的水,将带有火星的木条伸入试管中,木条复燃,证明样品中仍有Na 2O 2

【例5】 (1)防止Na 2O 2受潮

(2)浓硫酸 除去CO 2中的水 饱和碳酸氢钠溶液

(3)二氧化碳只有在有水存在时才能与过氧化钠反应

(4)除去混在氧气中的过量二氧化碳 (5)b、e

考点一

(从左至右,从上至下) 纯碱或苏打 小苏打

△+碱性 小 稳定 风化 2NaHCO 3=====Na 2CO 3+CO 2↑+H 2O CO2-3+2H ===H2O +CO 2↑

HCO 3+H ===H2O +CO 2↑ Ca

3H 2O===2Al(OH)3↓+3CO 2↑

考点二

1.(1)(从左至右,从上至下) 增大 增大 增强 较低 降低 增强

2.(1)物理 (3)黄 紫 蓝色钴玻璃 黄绿

深度思考

1.有沉淀析出,原因是NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3的溶解度,而且反应消耗溶剂水。

2.用加热法可以将Na 2CO 3固体粉末中混有的NaHCO 3转化为Na 2CO 3;向混合液中滴加适量的NaOH 溶液,可以将其中的NaHCO 3转化为Na 2CO 3;向混合液中通入过量的CO 2气体,可以将Na 2CO 3转化为NaHCO 3。

△3.(1)Ⅱ (2)2NaHCO3=====Na 2CO 3+H 2O +CO 2↑,CO 2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H 2O D

(3)NaHCO3 4.(1)(3)(4)

5.(1)HCO3+OH ===CO2-3+H 2O

(2)HCO3+OH +Ba ===BaCO3↓+H 2O (3)2HCO 3+Ba +2OH ===BaCO3↓+CO2-3+2H 2O

6.C 7.C

规律方法·解题指导

【例1】 D

【例2】 B

-2+---2+---+2++OH +HCO 3===CaCO3↓+H 2O Ca 2+--2++2OH +2HCO 3--===CaCO3↓+CO2-3+2H 2O Ca +CO2-3===CaCO3↓ 2Al 3++3CO2-3+


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