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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的几种化合物
学习任务三 焰色试验
自主学习 认知形成
?定义
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征______。根据火焰呈现的____________，可以判断试样所含的____________，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
颜色
特征颜色
金属元素
?焰色试验的步骤
焰色试验一般用铂丝或光洁无锈的铁丝。
?几种常见金属元素的焰色
金属
元素 锂 钠 钾 钙 锶 钡 铜
颜色 紫红色 ______色 _______色(透过蓝色钴玻璃) 砖红色 洋红色 _______色 _____色
黄
紫
黄绿
绿
?应用
1．检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。
2．利用焰色试验制节日烟火。
【微提醒】 (1)焰色试验是物理变化，是某些金属元素的特性，金属单质与它的化合物的焰色颜色相同。
(2)观察钾的焰色时，要透过蓝色钴玻璃观察，这样可以滤去黄光，避免其中含钠杂质所产生的黄色光的干扰。
焰色是金属元素的化学性质吗？可以用焰色试验鉴别所有金属元素吗？
提示：焰色是部分金属元素的物理性质，无论是单质还是化合物，只要含有该元素，就具有该性质
不可以，有些金属元素的焰色没有特殊颜色，如铁、铂等。
1．正误判断
(1)Na2CO3、Na2O、Na的焰色试验中焰色相同，均为黄色。( )
提示：焰色试验是某些金属元素的特性，只要都含有钠元素，灼烧火焰就为黄色。
(2)焰色试验中发生了化学变化，利用了金属元素的化学性质。( )
提示：焰色试验利用了元素的物理性质，而不是化学性质，焰色试验中发生了物理变化。
√
×
(3)若某物质的焰色呈黄色，说明该物质只含钠元素，不含钾元素。( )
提示：若某物质的焰色呈黄色，说明该物质一定含钠元素，没有透过蓝色钴玻璃观察，因此不能说明不含钾元素。
×
2．下列有关焰色试验的叙述正确的是( )
A．可用铜丝代替铂丝进行实验
B．观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃
C．实验结束后，要用碳酸钠溶液洗净铂丝
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【解析】 铜丝在灼烧时火焰有颜色，不能用铜丝代替铂丝，A错误；清洗铂丝用盐酸，不能用碳酸钠溶液，C错误；焰色是指金属元素在灼烧时火焰呈现特殊颜色，不是特指金属单质，D错误，B正确。故选B。
互动探究 能力提升
●情境创设
2022年2月4日，北京冬奥会开幕式在国家体育场隆重举行。开幕式上，除了震撼人心的开幕式表演外，烟花燃放环节也成为全场关注的焦点。当“立春”造型的烟花在鸟巢上空绽放时，瞬间燃爆现场氛围。
如图是某同学在做焰色试验时的两项操作：
●问题探究
问题1.烟花中发生的变化主要是什么变化？
提示：烟花中产生的不同颜色是某些金属元素的物理性质，烟花中发生的变化主要是物理变化。
问题2.在做钾的焰色试验时为什么要透过蓝色钴玻璃观察？
提示：在做钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。
问题3.没有铂丝时，可用光洁无锈的铁丝代替，由此你可得到哪些结论？
提示：Fe元素无特征焰色，不能通过焰色试验加以鉴别，这说明并不是所有的金属元素都能进行焰色试验。
●要点归纳
1．焰色试验没有新物质生成，仅仅是电子能级跃迁的结果，故其为物理变化。
2．蘸取待测物的金属丝：铂丝或光洁无锈的铁丝等在火焰上灼烧时无颜色，并且熔点较高。
3．金属丝在使用前用稀盐酸将其表面的氧化物洗净，然后在火焰上灼烧至无焰色，以除去能引起焰色试验的杂质。
4．焰色试验的作用：鉴别钠、钾等金属或其他离子，只能判断是某种元素，而不能进一步确定是游离态还是化合态。
某物质灼烧时，焰色试验为黄色，下列判断正确的是( )
A．该物质一定是钠的化合物
B．该物质一定含钠元素
C．该物质一定是金属钠
D．该物质中不含钾元素
【解析】 焰色试验为黄色，说明该物质中一定含钠元素，既可能是金属钠，也可能是钠的化合物，B正确；由于钾元素的焰色试验为紫色，被黄色火焰掩盖，所以须透过蓝色的钴玻璃观察。故选B。
题点
焰色试验
●题点例练
1.(2024·湖南省邵阳市第二中学高一期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色试验的观察两项操作如图所示，下列叙述中正确的是( )
A．焰色试验是一种化学变化
B．铁丝会和盐酸反应，所以它不 能代替铂丝进行焰色试验
C．焰色试验可以检验所有的金属元素
D．若某无色溶液的焰色试验不用蓝色钴玻璃直接观察到焰色为浅紫色，则说明该溶液只含K＋无Na＋
【解析】 焰色试验没有生成新物质，属于物理变化，A错误；铁的焰色几乎为无色，铁丝能代替铂丝进行焰色试验，B错误；焰色试验只能用来检验某些有特征焰色的金属元素的存在，不能检验所有金属元素，C错误；若某无色溶液的焰色试验不用蓝色钴玻璃直接观察到焰色为浅紫色，说明无Na＋干扰，则说明该溶液只含K＋无Na＋，D正确。故选D。
新题剖析
创新实验的设计
【思路分析】 装置B制得二氧化碳气体，气体往左流动，没有经过干燥；气体往右流动，CaCl2为干燥剂，观察现象不同。
【细解】 装置B制得二氧化碳气体。左边气体往左流动，没有经过干燥；气体往右流动，CaCl2为干燥剂。左边淡黄色固体变成了白色，带火星木条复燃；右边没有左边现象，说明Na2O2与CO2的反应需要H2O的参与，A正确；装置A转化生成Na2CO3，溶于水，溶液呈碱性，B正确；2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，其质量比为1∶1，C错误；右端带火星的木条不复燃，说明Na2O2与CO2未反应，则将D中固体加入紫色石蕊溶液中，Na2O2与H2O反应会生成NaOH和O2，Na2O2具有漂白性，故紫色石蕊溶液先变蓝后褪色，D正确。故选C。
知识思维导图
课堂素养评价
1.(2024·湖南省邵阳市武冈市高一期中)冬奥会开幕式上，绚烂的烟火给各国运动健儿留下了深刻的印象。下列有关做焰色试验时的注意事项中正确的是( )
A．实验中可以选择生锈的铁丝进行焰色试验
B．实验中选用稀硫酸洗净铂丝
C．所有含有金属元素的物质灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
D．钠元素的焰色为黄色
【解析】 焰色试验时，应选用光洁无锈的细铁丝或铂丝进行焰色试验，A错误；焰色试验时，应选用稀盐酸洗净铂丝，不可选用稀硫酸洗净铂丝，B错误；不是所有含有金属元素的物质灼烧时都会使火焰呈现特征颜色，C错误；焰色试验时，钠元素的焰色为黄色，D正确。故选D。
2.(2024·湖南省邵阳市武冈市高一期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是( )
A．Na2CO3的俗名是烧碱
B．NaHCO3可以用于制玻璃、制肥皂
C．相同条件下，与同浓度稀盐酸反应快慢：Na2CO3D．除去NaHCO3固体中混有Na2CO3的方法：加热固体至不再产生气体
【解析】 碳酸钠的俗名为纯碱，不是烧碱，A错误；碳酸钠可以用于制玻璃、制肥皂，碳酸氢钠可以用于制发酵剂、泡沫灭火器，B错误；相同条件下，碳酸钠与同浓度稀盐酸反应的反应速率慢于碳酸氢钠，C正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，则不能用加热的方法除去碳酸氢钠固体中混有的碳酸钠，D错误。故选C。
3.(2024·北京理工大学附属中学高一月考)下列说法中正确的是( )
①钠在空气中燃烧生成白色的氧化钠 ②钠投入稀的硫酸铜溶液中有红色粉末产生 ③过氧化钠可在呼吸面具中作供氧剂 ④铁丝在氯气中燃烧生成棕褐色的FeCl3 ⑤钠、铜在氯气中燃烧都能产生白烟
A．①② B．②③
C．③④ D．④⑤
【解析】 ①钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠，错误；②钠投入硫酸铜溶液中最终生成蓝色氢氧化铜沉淀和氢气、硫酸钠，错误；③过氧化钠可与二氧化碳或水反应产生氧气，故可在呼吸面具中作供氧剂，正确；④氯气氧化性强，铁丝在氯气中燃烧生成棕褐色的FeCl3，正确；⑤铜在氯气中燃烧产生棕黄色烟，错误。故选C。
4.如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)B装置中反应的离子方程式为____________________________。
(2)C装置为O2的发生装置，反应的化学方程式为_______________ _____________________________________________________。
2Na2O2＋2CO2
===2Na2CO3＋O2 、 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
(3)D装置可除去C装置中未反应的___________，该反应的离子方程式为___________________________。
(4)E装置为排水法收集O2的装置，检验所收集的气体为O2的方法为______________________________________________________________________________________________。
CO2
取出集气瓶正放于桌面上，将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木
条复燃，证明所收集的气体为O2
【解析】 (1)NaHCO3的作用为除去HCl，其离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。(2)从B装置中出来的CO2中含有水蒸气，通过C装置时CO2、H2O均能与Na2O2反应产生氧气。(3)D装置中NaOH溶液的作用是除去CO2。(4)利用带火星的木条检验氧气。第二章 第一节 第2课时 学习任务三
课时达标分层练
学业考达标练
1.(2024·河北省邢台市部分名校高一第一次月考)向下列溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液，出现不同现象的是( )
A．澄清石灰水 B.NaOH溶液
C．NaCl溶液 D.BaCl2溶液
【解析】 向澄清石灰水中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液均会产生白色沉淀CaCO3，A不符合题意；向NaOH溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液，虽然前者不反应，后者能反应NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，但均无明显现象，B不符合题意；向NaCl溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液，二者均不反应，C不符合题意；向BaCl2溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液，前者反应产生白色沉淀BaCO3，后者不反应，无明显现象，D符合题意。故选D。
2.(2024·福建省泉州市高一上学期教学质量监测)下列实验操作、现象及结论都正确的是( )
选项 实验操作和现象 结论
A 室温下向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊 该温度下NaHCO3溶解度大于Na2CO3
B 向某溶液中滴加稀盐酸，产生无色气体 该溶液一定含CO
C 用玻璃棒蘸取少量Na2CO3溶液，点在pH试纸上，试纸显蓝色 Na2CO3属于碱
D 在相同条件下，向试管①加入2 mL 5% H2O2，向试管②加入2 mL 5% H2O2和少量MnO2固体，试管②产生气泡较快 MnO2可加快H2O2分解
【解析】 溶液变浑浊，是因为生成了溶解度较小的碳酸氢钠，碳酸氢钠晶体析出使得溶液变浑浊，A错误；溶液中含有碳酸氢根离子也会出现相同的现象，B错误；碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子构成的盐，水溶液显碱性，C错误；比较两支试管的现象可知，MnO2可加快H2O2分解生成氧气，D正确。故选D。
3.(2024·湖北省黄石市第二中学高一期中)关于钠及其化合物性质的叙述，下列说法正确的是( )
A．Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比不同
B．用洁净的铂丝蘸取溶液放置于酒精灯火焰上灼烧，焰色为黄色，则该溶液为钠盐溶液
C．除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3杂质，可用加热的方法
D．Na、Na2O2长期放置在空气中，最终都将变为Na2CO3
【解析】 Na2O是由Na＋与O2－构成的，Na2O2是由Na＋和O构成的，故Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比均为1∶2，A错误；用洁净的铂丝蘸取溶液放置于酒精灯火焰上灼烧，焰色为黄色，则该溶液中含有钠离子，但不一定为钠盐溶液，也可能是NaOH溶液，B错误；除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3杂质，应该加入适量的NaOH溶液，而除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3杂质，则可用加热的方法，C错误；NaNa2ONaOHNa2CO3,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，故Na、Na2O2长期放置在空气中，最终都将变为Na2CO3，D正确。故选D。
4.(2024·河北省石家庄市第二中学高一期中)关于物质的组成、结构与性质，下列说法不正确的是( )
A．气态HCl中，阴、阳离子个数比为1∶1
B．固体Na2O2中，阴、阳离子个数比为1∶2
C．在熔融状态下，BaSO4可电离
D．往Na2CO3固体中滴加少量水，固体结块，发生化学反应
【解析】 HCl是由分子构成的化合物，气态HCl中没有离子，A错误；固态过氧化钠中，含有Na＋和O，个数比为2∶1，阴、阳离子个数比为1∶2，B正确；硫酸钡是强电解质，熔融状态下可电离，C正确；往碳酸钠固体中滴加少量水，固体结块，生成了水合碳酸钠，发生了化学反应，D正确。故选A。
5.(2024·湖南省长沙市实验中学高一期中)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 碳酸钠溶液可用于治疗胃病 Na2CO3可与盐酸反应 Ⅰ对，Ⅱ对，有
B 石蕊试液中加入足量Na2O2粉末，溶液最终变蓝 Na2O2与水反应生成氢氧化钠 Ⅰ对，Ⅱ错，无
C 过氧化钠可用于航天员的供氧 Na2O2能和CO2和H2O反应生成O2 Ⅰ对，Ⅱ对，有
D 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
【解析】 碳酸钠溶液碱性较强，不可用于治疗胃病，A错误；Na2O2和H2O反应生成NaOH，石蕊试液遇碱变蓝，由于Na2O2具有较强氧化性，变蓝的石蕊又褪色，Ⅰ错误、Ⅱ正确，B错误；航天员呼出的CO2能与Na2O2反应产生氧气，用于供氧，C正确；金属钠处于低价，有强还原性，Ⅰ对，高压钠灯发出透雾性强的黄光，Ⅱ对，但两者无联系，D错误。故选C。
6.(2024·北京理工大学附属中学高一月考)A、B、C、D、E、F六种物质有如图所示变化关系，E是淡黄色粉末。
写出下列反应的化学方程式：
(1)A→B 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ ；
(2)A→E 2Na＋O2Na2O2 ；
(3)E→B 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ；
(4)E→C 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ；
(5)F→C 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 。
【解析】 A与氧气反应生成淡黄色粉末E为Na2O2，则A为Na，钠与水反应生成B，B也能由过氧化钠转化得到，可推知B为NaOH；NaOH与二氧化碳得到C，C与二氧化碳、水反应得到F，可推知C为Na2CO3、F为NaHCO3，碳酸钠与HCl反应得到固体D，可推知D为NaCl，据此分析解答。(1)钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。(2)钠和氧气点燃生成过氧化钠，方程式为2Na＋O2Na2O2。(3)由分析可知，E为过氧化钠，E和水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。(4)由分析可知，E为过氧化钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。(5)由分析可知，F为碳酸氢钠，受热会分解，方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
选择考提升练
7.(2024·湖南省长沙市实验中学高一期中)Na2O2与足量NaHCO3混合后于密闭容器中充分加热，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3 B.NaOH、Na2CO3
C．Na2O2、Na2CO3 D.Na2O2、Na2CO3、NaOH
【解析】 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，过氧化钠与水生成氢氧化钠和氧气，过氧化钠与二氧化碳生成碳酸钠和氧气，因碳酸氢钠过量，碳酸氢钠分解生成的二氧化碳气体先与过氧化钠反应生成碳酸钠和水，所以最终残留固体是碳酸钠，A正确。故选A。
8.(2024·安徽省安庆市怀宁县高河中学高一第二次月考)探究Na2O2与水的反应，实验如下(实验中加入的溶液均过量)：
已知：ⅰ.H2O2??H＋＋HO、HO??H＋＋O
ⅱ.②中发生反应：2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O
下列分析不正确的是( )
A．①、⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃
B．①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应
C．②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同
D．通过③能比较酸性：HCl>H2O2
【解析】 Na2O2与水的反应：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2＋2H2O===H2O2＋2NaOH；溶液两等分，其中一份与酸性KMnO4发生反应2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O；另一份与BaCl2溶液反应生成BaO2沉淀，BaO2与稀硫酸反应生成H2O2、O2和硫酸钡，上层清液中含有H2O2，加入MnO2，生成O2；据此分析解题。据分析可知，①和⑤中反应生成的气体均为氧气，能使带火星的木条复燃，A正确；反应①中发生2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，Na2O2＋2H2O===H2O2＋2NaOH；反应④为BaO2与稀硫酸反应生成H2O2、O2和硫酸钡，生成O2的反应为氧化还原反应，生成H2O2的反应为复分解反应，B正确；反应②为2KMnO4＋5H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋5O2↑＋8H2O，KMnO4为氧化剂，反应⑤为2H2O2O2↑＋2H2O，MnO2为催化剂；经过反应④，反应⑤中H2O2的物质的量少于反应②中H2O2的物质的量，产生气体的量也不同，C正确；反应③为H2O2和BaCl2反应生成BaO2沉淀，该沉淀溶解度很小，难溶于HCl，不能比较酸性大小，D错误。故选D。
9.(2024·湖北省A9高中联盟高一期中联考)碳酸钠和碳酸氢钠是常见的钠盐，用途广泛。碳酸钠样品中混有碳酸氢钠，实验室测定碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数，设计下列方案：
Ⅰ.方案一：气体法
实验流程如下：
实验装置如图：
(1)A装置滴入稀硫酸，开始没有气泡产生，写出开始反应的离子方程式 CO＋H＋===HCO 。
(2)B装置盛放浓硫酸，作用是 吸收CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体) 。如果去掉B装置，实验 不能 成功(填“能”或“不能”)。
(3)D装置的作用是 防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置干扰实验 。
(4)实验前后C装置的质量差是样品与稀硫酸反应产生的 CO2 质量(填化学式)。
Ⅱ.方案二：分解法
实验步骤：用天平准确称量出干燥试管的质量为18.0 g，然后称取20.0 g已研碎的碳酸钠样品并放入干燥的试管中。用酒精灯加热，待充分反应并冷却后，在天平上称出试管和固体的总质量为34.9 g。
(5)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(6)该样品中碳酸钠的质量分数为 58% 。
【解析】 (1)方案一中，碳酸钠和碳酸氢钠混合物中滴加稀硫酸，碳酸钠先和稀硫酸反应，生成碳酸氢钠，离子方程式为CO＋H＋===HCO。(2)产生的二氧化碳中混有水蒸气，需要除去，否则实验不能成功。(3)实验方案是测定样品和稀硫酸反应产生的二氧化碳的质量，结合样品质量，计算碳酸钠的质量，从而计算碳酸钠的含量，空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验，需要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C。(4)实验前后C装置的质量差是样品与稀硫酸反应产生的CO2质量，从而计算碳酸钠的质量分数。(5)碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(6)设碳酸氢钠的质量为x，反应生成水和二氧化碳的质量为18.0 g＋20.0 g－34.9 g＝3.1 g，则：
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Δm
168 62
x 3.1 g
＝，解得x＝8.4 g，该试样中纯碱的质量分数为：×100%＝58%。
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第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的几种化合物
课程标准要求 1.了解氧化钠、过氧化钠的主要性质和用途。
2．掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质及相互转化和用途。
3．了解焰色试验的概念及应用。
学科核心素养 1.宏观辨识与微观探析：能从物质组成和化合价的角度认识氧化钠、过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠所属物质类别及其性质；形成“结构决定性质”的观念。
2．变化观念与平衡思想：能归纳物质及其变化的共性和特征，并能根据观察和实验获得的现象和数据概括化学变化发生的条件、特征与规律。
3．科学探究与创新意识：能设计实验方案，完成实验操作，观察物质及其变化的现象，客观地进行记录，对实验现象作出解释，发现和提出需要进一步研究的问题。
学习目标 1.通过从物质类别、元素化合价的角度认识氧化钠与过氧化钠，了解氧化钠与过氧化钠的性质和应用。
2．通过对“Na2CO3与NaHCO3性质”的学习，掌握Na2CO3、NaHCO3的性质和相互转化的途径及其用途。
3．通过对“焰色试验”的学习，了解焰色试验的现象及原理并能够作出解释。
学习任务一 氧化钠与过氧化钠
自主学习 认知形成
?氧化钠(Na2O)
1．物理性质：氧化钠是______色固体。
2．化学性质：氧化钠与氧化钙类似，是一种_________氧化物，具有_________氧化物的通性。
写出上述转化的化学方程式：①_______________________，②_________________________，③______________________________。
白
碱性
碱性
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
?过氧化钠(Na2O2)的性质及用途
1．物理性质：过氧化钠是_________色固体。
2．化学性质
(1)Na2O2与H2O的反应
实验探究过氧化钠与水的反应[实验2－3]
淡黄
化学反应方程式为___________________________________。
(2)Na2O2与CO2反应
反应的化学方程式为_____________________________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(3)用途
①Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中做______的来源，做_______剂。
②(教材延伸)Na2O2中氧的化合价为________价，具有________性和________性，常做强氧化剂，用于杀菌消毒，做漂白剂。
【微提醒】 (1)将氧化钠投入酚酞溶液中溶液变红。
(2)将过量的过氧化钠投入酚酞溶液中溶液先变红后褪色。
O2
供氧
－1
氧化
还原
(1)Na2O2能与水反应生成碱，它属于碱性氧化物吗？为什么？
提示：不属于 碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成。
(2)Na2O2可用作潜水艇、呼吸面具的供氧剂，请用化学方程式及必要的文字说明其反应原理。从氧元素的化合价变化角度分析Na2O2在氧化还原中的作用。
提示：人们呼出的气体中有H2O(g)和CO2，两种气体均可与Na2O2反应产生O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；Na2O2中的氧元素化合价变化为－1→0，－1→－2，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。
1．正误判断
(1)Na2O与Na2O2均为碱性氧化物。( )
提示：Na2O为碱性氧化物，Na2O2与酸反应生成盐、水和氧气，故不为碱性氧化物。
(2)Na2O、Na2O2和水反应均为化合反应。( )
提示：Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不属于化合反应。
×
×
2．(2024·湖南省长沙市实验中学高一期中)在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。
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．白色的Na2O粉末中若混有少量的Na2O2，可滴加少量水检验
C．Na2O、Na2O2组成元素相同，所以与CO2反应产物也相同
D．Na2O2、Na2O均可做供氧剂
【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，A错误；取少量白色粉末于试管中，滴加少量水，若有气体生成，则说明含有Na2O2，B正确；Na2O与CO2反应生成碳酸钠，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，C错误；Na2O与水或CO2反应中无氧气产生，不能做供氧剂，D错误。故选B。
互动探究 能力提升
●情境创设
化学课堂上老师表演了两个小魔术：吹气生火，滴水生火。用棉花将一种淡黄色的固体包裹其中，将一根长玻璃管插入棉花团中吹气，稍后棉花团剧烈燃烧起来；用胶头滴管向另一棉花团中滴水，稍后棉花团也剧烈燃烧起来。
●问题探究
问题1.结合所学知识，分析这个魔术的秘密。
提示：淡黄色固体是过氧化钠，过氧化钠与水和二氧化碳反应均放出氧气，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应同时放出了大量热，因此棉花团剧烈燃烧。
问题2.过氧化钠不是碱性氧化物，根据过氧化钠与水的反应推测其与盐酸的反应并写出化学方程式。
提示：过氧化钠与盐酸的反应可看作是过氧化钠先与水反应，然后生成的氢氧化钠再与盐酸发生中和反应，由此可推知，过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和氧气，其反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑。
问题3.将过量的Na2O2加入石蕊试液和酚酞试液中，都有气泡产生，石蕊试液先变蓝后褪色，酚酞试液先变红后褪色，Na2O2分别表现什么性质？
提示：有气泡产生时Na2O2表现氧化性和还原性，褪色时Na2O2表现强氧化性即漂白性。
●要点归纳
氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
类别 碱性氧化物 过氧化物
生成条件 Na与O2常温下反应 Na与O2在点燃或加热条件下反应
阳离子与阴离子个数比 2∶1 2∶1
氧元素化合价 －2 －1
(2024·北京理工大学附属中学高一月考)过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；实验②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
题点1
氧化钠和过氧化钠的性质
●题点例练
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2做催化剂
C．实验②、③证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
【解析】 过氧化钠与水反应产生的气体为O2，A正确；过氧化钠与水反应不需要催化剂，双氧水分解需要MnO2做催化剂，B错误；实验②、③作为对照实验，能证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气，C正确；根据反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2，D正确。故选B。
思维建模 》 Na2O2与H2O反应原理分析
Na2O2与水的反应是比较特殊的氧化还原反应，实质上可以分成两个过程：
①Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；
②2H2O2===2H2O＋O2↑；
①×2＋②得：2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。
1.(2024·广东省东莞市东华高级中学高一期中)如图装置，试管中盛有水，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。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是( )
A．U形管内红水褪色 B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大 D．U形管水位：d【解析】 由于发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生O2使气球膨胀，该反应放出大量热量，使广口瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d>c，A、D错误；气球a被吹大，C正确；试管中无酚酞，试管内溶液不变红，B错误。故选C。
(2024·湖南省岳阳市部分学校高一期中)21.2 g H2在一定条件下与氧气充分反应后产生的水蒸气全部通入足量Na2O2中，固体质量增加( )
A．21.2 g B．14 g
C．6.78 g D．不能确定
题点2
过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系
思维建模 》 Na2O2与H2O、CO2反应的四大探究角度
(1)反应原理
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2(Ⅰ) 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(Ⅱ)
(2)四大探究角度
探究角度 内容
分子个数 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，生成O2的分子个数与消耗CO2或H2O的分子个数之比均为1∶2
电子转移 当Na2O2与CO2、H2O反应时，每生成一分子O2，转移2个电子
2.(2024·天津市滨海新区塘沽第一中学高一期中)密闭容器中，6.6 g CO2与一定量的Na2O2固体充分反应后，气体变为3.8 g。说法正确的是( )
A．3.8 g气体全部是O2
B．3.8 g气体通过足量NaOH溶液后，气体减少2.2 g
C．O2是该反应的还原产物
D．反应后的固体是混合物
【解析】 2Na2O2 ＋ 2CO2 === 2Na2CO3 ＋ O2 ～ 质量变化
156 88 212 32 88－32＝56
a＝7.8 g b＝4.4 g c＝10.6 g d＝1.6 g 6.6 g－3.8 g＝2.8 g
剩下的3.8 g气体有二氧化碳2.2 g，氧气1.6 g，A错误；将该气体通过足量NaOH溶液后，二氧化碳完全被吸收，气体减少2.2 g，B正确；过氧化钠中部分氧元素化合价升高发生氧化反应得到氧化产物氧气，C错误；反应中二氧化碳过量，Na2O2固体已反应完全，反应后的固体只有碳酸钠，D错误。故选B。(共36张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
第2课时 钠的几种化合物
学习任务二 碳酸钠和碳酸氢钠
自主学习 认知形成
?结合下图，归纳碳酸钠与碳酸氢钠的用途
1．Na2CO3的用途有纺织、_________、造纸、_____________等。
2．NaHCO3的用途有__________、_____________等。
制皂
制玻璃
制药
焙制糕点
?实验探究——Na2CO3和NaHCO3的主要性质
1．Na2CO3和NaHCO3的主要物理性质 教材38页【实验2－4】
盐 Na2CO3 NaHCO3
(1)观察碳酸钠与碳酸氢钠的外观 白色粉末 细小的白色晶体
(2)向试管中分别加几滴水，观察现象，将温度计插入其中，观察温度变化 加水后结块，变成晶体，温度计示数__________，说明有______热现象 加水部分溶解，温度计示数_________，说明有______热现象
上升
放
下降
吸
盐 Na2CO3 NaHCO3
(3)向(2)中试管继续加5 mL水，振荡，观察现象 _________溶解 ________溶解
(4)向(3)中所得溶液继续滴入酚酞，观察现象 溶液呈______色 溶液呈__________色
完全
部分
红
浅红
【结论】 (1)Na2CO3加少量水变成_________________________；
(2)Na2CO3、NaHCO3都能溶于水，_____________溶解度较大；
(3)Na2CO3溶解__________，NaHCO3溶解__________；
(4)Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性，__________溶液的碱性稍强。
碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O)
Na2CO3
放热
吸热
Na2CO3
2．Na2CO3和NaHCO3的稳定性 教材39页【实验2－5】
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水_________浑浊 Na2CO3________，受热__________发生分解
澄清石灰水变_________ NaHCO3__________，受热__________分解，反应的化学方程式：__________ __________________________
不变
很稳定
不易
浑浊
不稳定
容易
2NaHCO3
【微提醒】 Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法
(1)制备原理：把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出；过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
(2)反应的化学方程式
①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(1)碳酸钠的热稳定性强，但教材中描述“碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末”，该变化是物理变化还是化学变化？
提示：化学变化 化学方程式为Na2CO3·xH2O===Na2CO3＋xH2O。
(2)厨房里精盐、纯碱外观非常接近，在厨房里如何区分这两种物质？
提示：取两种物质，分别加入少量醋酸，有气泡冒出的是纯碱(答案合理即可)。
(3)碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠，该如何除去？
提示：充分加热固体，碳酸氢钠分解最终得到碳酸钠。
1．正误判断
(1)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。( )
提示：发酵粉的主要成分之一是小苏打——碳酸氢钠。
(2)Na2CO3的稳定性比NaHCO3的弱。( )
提示：Na2CO3受热不易分解，NaHCO3受热易分解。
(3)NaHCO3溶液比Na2CO3溶液的碱性强。( )
提示：实验证明，Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强。
×
×
×
2．(2024·河北省邢台市五校质检联盟高一期中)碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·10H2O)，则下列有关水合碳酸钠的说法错误的是( )
A．属于纯净物
B．化学名称为十水碳酸钠
C．在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末
D．其中氧元素的质量分数约为71%
互动探究 能力提升
●情境创设
去污粉主要是由碳酸钠界面活性剂，加了少量白土、摩擦剂、香精、功能性成分等复配而成的粉末产品，主要可以分为家居去污粉和工业去污粉，家居去污粉主要是用于清除瓷砖、家电、锅具、餐具、厨房水槽、浴缸等地方的污垢，让他们使用去污粉后能够焕然一新，不滋生各种菌类；工业去污粉主要是用在加工车间，方便去除污染物对加工件的影响
适应症：用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感(烧心)、反酸 苏打饼干的做法
食材面粉150 g，油30 g，酵母3 g，盐1 g，小苏打1 g，温水适量
●问题探究
问题1.写出纯碱(苏打)和小苏打的化学式。
提示：Na2CO3、NaHCO3。
问题2.写出小苏打治疗胃酸过多的离子方程式 和焙烘法制饼干的化学方程式。
问题3.厨房里有苏打、小苏打兄弟俩。
但经常有人弄混了，区分鉴别他们，小明设计了如下方案：
方案1：分别在干燥的锅中加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打。
方案2：用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量食醋，产生气泡快的是小苏打。
方案3：分别取少量的样品于两只小玻璃杯中，加入少量澄清石灰水，能产生白色沉淀的是纯碱。
你认为哪种方案是可以准确区分两种样品的？为什么？
提示：方案2可以 尽管纯碱受热不分解，小苏打受热分解生成碳酸钠，但两种样品都会有残留，故方案1不可行；小苏打中的碳酸氢根离子与醋酸反应的速率较快，故方案2可行；两种物质都可以与澄清石灰水发生反应生成白色沉淀，故方案3不可行。
●要点归纳
1．碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质比较
物质 Na2CO3 NaHCO3
与盐反应 Na2CO3＋CaCl2=== CaCO3↓＋2NaCl 不反应
与碱
反应 NaOH 不反应 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
Ca(OH)2 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH Ca(OH)2少量：2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O
Ca(OH)2过量：NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O
(2024·河北省石家庄精英中学高一期中)下列叙述中不正确的是( )
A．热稳定性：Na2CO3比NaHCO3更稳定
B．同温度下的溶解度：Na2CO3比NaHCO3更易溶于水
C．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别滴加少量稀盐酸，溶液中都立即产生气泡
D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别滴加澄清石灰水，溶液中都产生白色沉淀
题点1
碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
●题点例练
【解析】 NaHCO3受热分解为碳酸钠，碳酸钠加热不分解，A正确；在饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳可生成碳酸氢钠沉淀，可说明同温度下的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，B正确；Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别滴加少量稀盐酸，碳酸氢钠中立即产生气泡，碳酸钠与少量盐酸会生成碳酸氢钠，不会生成二氧化碳气体，C错误；Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别滴加澄清石灰水，都会生成碳酸钙沉淀，D正确。故选C。
(1)利用热稳定性不同。
(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。
思维建模 》 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
(3)利用与BaCl2或CaCl2溶液反应。
(4)利用溶液的碱性强弱。
1.(2024·河北省保定市高一期末)实验室有一包白色固体样品，可能含有Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种。下列说法正确的是( )
选项 实验操作 现象与结论
A 取样置于试管中，加热，将可能产生的气体全部通入少量澄清石灰水中 最终澄清石灰水仍为澄清溶液，样品中一定不含NaHCO3
B 取一定质量的该样品配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液至沉淀完全 根据白色沉淀的质量不能判断样品中是否含Na2CO3
选项 实验操作 现象与结论
C 取一定质量的样品，加热，将可能产生的气体依次通过浓硫酸和无水硫酸铜 无水硫酸铜不变色，能判断样品中是否含有NaHCO3
D 取一定量样品溶于水配成溶液，向其中滴加稀盐酸 开始没有气体生成，样品中一定含有Na2CO3
(2024·河北省秦皇岛市第一中学高一期中)某小组同学探究Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化，实验如下(夹持装置已略去，气密性已检验)。以下说法错误的是( )
题点2
碳酸钠、碳酸氢钠的转化及应用
实验Ⅰ 实验Ⅱ
A．实验Ⅰ，A中澄清石灰水无明显变化，B中澄清石灰水变浑浊
B．实验Ⅱ，方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液
C．实验Ⅱ中，一段时间之后，可观察到烧杯中有细小晶体析出
D．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，两者生成的CO2一样多
【解析】 实验Ⅰ，碳酸钠受热不分解，则A中澄清石灰水无明显变化，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠和水，因此B中澄清石灰水变浑浊，故A正确；实验Ⅱ，由于盐酸易挥发，试剂a主要是除掉二氧化碳中的HCl，因此方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液，故B正确；实验Ⅱ中，烧杯中二氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠，由于碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大，因此一段时间之后可观察到烧杯中有细小晶体析出，故C正确；Na2CO3的相对分子质量大于NaHCO3的相对分子质量，则等质量的两种物质与足量盐酸反应，Na2CO3生成的CO2比NaHCO3生成的CO2少，故D错误。故选D。
思维建模 》 碳酸钠与碳酸氢钠的除杂
混合物(括号内为杂质) 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.(2024·北京理工大学附属中学高一月考)以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是( )
A．反应③可看作CO2与H2O生成碳酸后再与NaOH反应
B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
【解析】 二氧化碳为酸性氧化物，与水反应生成碳酸，则反应③可看作CO2与H2O生成碳酸后再与NaOH反应，A正确；反应④NaHCO3受热分解生成Na2CO3，说明Na2CO3的稳定性强，B错误；反应⑤、⑥Na2O2与H2O、CO2反应均产生O2，故可用于潜水艇中氧气的供给，C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，D正确。故选B。
