人教版（2019）高中化学必修一 同步学案 2.1.2钠的化合物

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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　钠的化合物
知识点一、氧化钠和过氧化钠
Na2O
Na2O2
颜色、状态
白色固体
淡黄色固体
构成粒子
Na+和O2-(阴阳离子个数比为1:2)
Na+和O22-(阴阳离子个数比为1:2)
物质类别
碱性氧化物
过氧化物(不属碱性氧化物)
热稳定性
不稳定（加热时被空气氧化→Na2O2）
相对稳定
与H2O反应
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑（反应放热）
与CO2反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=Na2CO3+O2
与HCl反应
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑
用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
【注】
（1）Na2O2与H2O、CO2和酸反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每份Na2O2转移1个e-
（2）过氧化钠可作漂白剂，若向紫色石蕊溶液中加入过量
Na2O2粉末，振荡，溶液先变蓝色后褪色，若向酚酞溶液，中加入过量
Na2O2粉末，振荡，则先变红色后褪色
（3）计算技巧
①足量过氧化钠与H2、CO和O2点燃混合物反应计算中。可认为Na2O2＋H2==2NaOH、Na2O2＋CO===Na2CO3、2Na2O2＋CO＋H2===Na2CO3＋2NaOH
（实际上述反应均不能发生）
②a
g通式符合(CO)m(H2)n(m＝0,1,2…；n＝0,1,2…)的物质在氧气中燃烧，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重a
g
【例1】下列叙述中正确的是（
）
A．Na2O和Na2O2都能与水反应生成NaOH，都属于碱性氧化物
B．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑
C．在反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2中，CO2既不是氧化剂也不是还原剂
D．Na2O、Na2O2组成元素相同，但阳离子与阴离子的个数比不同
【例2】下列关于Na2O和Na2O2的叙述中正确的是（
）
A．Na2O比Na2O2稳定
B．均可与CO2、H2O反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价均为-2价
D．阴、阳离子的个数比均为1：2
【例3】如图所示，试管b中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2。U形管中注有浅红色的墨水，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，产生的现象是（
）
A．U形管内红墨水褪色
B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大
D．U形管水位：d【例4】向下列溶液中加入少量过氧化钠固体，肯定不会产生沉淀的是(
)
A．氯化铁溶液
B．饱和碳酸氢钠溶液
C．硫化钠溶液
D．饱和氢氧化钙溶液
【例5】某溶液中含有HCO
3－、SO
32－、CO
32－、CH3COO－等四种阴离子，向其中加入足量的
Na2O2固体后，假设溶液体积无变化，溶液中离子浓度基本保持不变的是
（
）
A．CO32－
B．HCO3－
C．SO32－
D．CH3COO-
【例6】取a
g某物质A，在氧气中完全燃烧，使燃烧产物跟足量过氧化钠反应，反应后固体的质量增加了b
g。若b＞a，则A为（
）　　
A．H2
B．CO
C．C12H22O11
D．C6H12O6
知识点二、碳酸钠和碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
纯碱、苏打
小苏打
性状
白色粉末
细小的白色晶体
溶解性
易溶于水，比NaHCO3的溶解度大
易溶于水
酸碱性
水溶液均呈碱性，同浓度下，Na2CO3溶液的碱性更强
热稳定性
稳定，受热不易分解
不稳定，受热易分解
与酸反应
①CO32-+H+=HCO3-②HCO3-＋H＋=CO2↑＋H２O
HCO3-＋H＋=
CO2↑＋H２O（比Na2CO3与酸反应快）
与NaOH溶液反应
不反应
HCO3-＋OH-
=CO２↑＋H２O
与澄清石灰水反应
CO32-+Ca2+=CaCO3↓
HCO3-(少)+Ca2+
+OH-
=CaCO3↓+H2O2HCO3-(过)+Ca2+
+2OH-
=CaCO3↓+2H2O
与钙盐、钡盐溶液反应
CO32-+Ca2+=CaCO3↓
不反应
制法
2NaHCO3Na2CO3+CO２↑+H2O
NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl
用途
制玻璃、肥皂、造纸、纺织，去油污
作发酵粉、治疗胃酸过多、灭火器成分
相互转化
1．鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
（1）加热法：NaHCO3分解且能产生使澄清石灰水变浑浊的CO2，Na2CO3不分解
（2）沉淀法：
滴加
BaCl2、CaCl2等溶液，
NaHCO3不沉淀，Na2CO3沉淀
（3）与酸反应速率比较：NaHCO3
—较快，Na2CO3
—较慢
2．Na2CO3和NaHCO3
混合物的除杂
（1）Na2CO3固体粉末中混有NaHCO3，用加热法
（2）Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加适量
NaOH溶液
（3）NaHCO3溶液中混有
Na2CO3，通入过量的CO2气体
3．Na2CO3和NaHCO3混合物中组分质量分数的测定
（1）加热法：加热NaHCO3和Na2CO3的固体混合物至恒重，根据固体质量的减轻可计算m(NaHCO3)
（2）气体法：将样品与足量酸反应，根据m(CO2)可计算m(Na2CO3)
（3）沉淀法：将样品与足量
BaCl2溶液反应后，过滤、洗涤、烘干，根据沉淀质量，可计算m(Na2CO3)
（4）蒸干法：将样品与足量酸反应后，加热、蒸干，根据m(NaCl)
可计算m(Na2CO3)
【例7】下列各组物质的用途中不正确的是（
）
A．过氧化钠：供氧剂
B．小苏打：发酵粉
C．纯碱：治疗胃酸过多的药剂
D．苏打：洗涤剂
【例8】关于Na2CO3和NaHCO3的比较，下列说法中不正确的是（
）
A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解
B．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗的盐酸比后者消耗的多
C．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应，均生成白色沉淀
D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应，离子方程式相同
【例9】下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中，正确的是（
）
A．热稳定性：Na2CO3B．常温时水溶液中的溶解度：Na2CO3C．相同条件下，与稀盐酸反应快慢：Na2CO3D．质量相同时，消耗盐酸的量：Na2CO3【例10】下面是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图实验装置并分析实验原理，判断下列说法中错误的是（
）
A．甲为NaHCO3，乙为Na2CO3
B．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3
C．要证明物质受热能产生水，可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
D．整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊
【例11】下列说法中不正确的是（
）
A．可用Ba(OH)2溶液鉴别NaHCO3和Na2CO3两种物质的溶液
B．可向NaHCO3溶液中通入过量的CO2气体除去其中混有的Na2CO3
C．可用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
D．分别向NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中滴加过量的稀盐酸，均有气泡产生
【例12】为测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数，3位同学分别设计了以下3种实验方案。
甲：取a
g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b
g固体；
乙：取a
g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b
g；
丙：取a
g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b
g固体。
这3种方案中不合理的是________，应如何改进？_____________________________。
【例13】（全国卷）为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1
g样品充分加热，其质量变为w2
g，则该样品的纯度（质量分数）是（
）
A．
B．
C．
D．
知识点三、焰色反应
1．概念：多种金属或它们的化合物在燃烧时使火焰呈特殊的颜色，叫焰色反应（物理性质）
2．用品：铂丝（或铁、铬、镍、钨等）、酒精灯（或煤气灯）、试剂
3．焰色反应步骤：
4．几种金属的焰色
钠——黄色
钾——紫色（透过蓝色钴玻璃）
铜——绿色
应用
用于检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液、制节日烟火
【例14】下列关于焰色试验操作的说法中正确的是（
）
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A．①②④⑤
B．①②③⑤
C．①②③④
D．①②③④⑤
【例15】
下列说法中正确的是（
）
A．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na+，无K+
B．只有把盐配制成溶液才能进行焰色试验
C．实验时用铂丝直接蘸取药品在酒精灯上灼烧
D．不是所有金属及其化合物灼烧时都呈现出特征颜色
【例16】下列叙述中正确的是（
）
A．无色溶液焰色试验呈紫色，则该溶液是钾盐溶液
B．每次焰色试验前和完毕后，均要用稀盐酸洗净铂丝
C．进行焰色试验的实验操作如图所示
D．若没有铂丝，可直接用玻璃棒蘸取试样进行焰色试验
【例17】下列有关焰色反应的理解正确的是(
)
①只有金属化合物才有焰色反应
②只有某些金属或其化合物才有焰色反应
③铂丝做焰色反应实验，每次做完后都需要用盐酸洗涤，再用自来水洗净后使用
④铂丝做焰色反应实验，每次做完后都需要用盐酸洗涤，在灼烧至酒精灯火焰颜色相同后
再使用
A．①③
B．①④
C．②③
D．②④
答案：例1
C；
例2
D；
例3
C；
例4
B；
例5
D；
例6
C；例7
C；
例8
D；
例9C；
例10
B；
例11
A；
例12
乙；逸出的气体应先通过浓硫酸干燥，再用碱石灰或NaOH溶液吸收；
例13
A
；
例14
D；
例15
D；
例16
B；
例17
D
课后练习
1.下列各组中的两物质作用时,反应条件或反应物用量的改变,对生成物没有影响的是（
）
A.Na2O2与CO2
B.Na与O2
C.NaOH与CO2
D.C与O2
答案:
A
2.下列物质露置在空气中，质量会减轻的是（
）
A．NaOH
B．Na2O2
C．
Na2O
D．Na2CO3·10H2O
答案:
D
3.下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而变质的是（双选）（
）
A．Na
B．NaOH
C．NaCl
D．Na2O2
答案:
AD
4.向装有Na2O2的试管中加入一定量水,再滴入2滴酚酞溶液,振荡,下列叙述中正确的是
(　　)
A.加水后,将燃着的木条放到试管口,燃着的木条熄灭
B.滴入酚酞溶液,溶液先变红,振荡后褪色
C.滴入酚酞溶液,溶液仍为无色
D.因为Na2O2与酚酞发生氧化还原反应使溶液变为红色
答案:
B
5.(双选)下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的叙述中错误的是
(　　)
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2质量大
B.两者在一定条件下可以相互转化
C.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生沉淀,加入Na2CO3溶液中产生白色沉淀
D.向Na2CO3饱和溶液中通入一定量CO2,有NaHCO3晶体析出
解析:等质量的NaHCO3、Na2CO3中碳元素的质量:NaHCO3>Na2CO3,则NaHCO3与足量盐酸反应产生CO2的质量大,A项错误;Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,NaHCO3加热生成Na2CO3,两者在一定条件下可相互转化,B项正确;NaHCO3溶液中的HCO3-与石灰水中的OH-反应生成CO32-,CO32-与Ca2+结合生成CaCO3沉淀,C项错误;向饱和Na2CO3溶液中通入一定量CO2时,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,反应中消耗H2O,且生成的NaHCO3溶解度小、质量大,故NaHCO3会结晶析出,D项正确。
答案:AC
6.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是
(　　)
A.通入二氧化碳气体
B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水
D.加入稀盐酸
答案:A
7.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察时看到火焰呈黄色。下列判断中正确的是
(　　)
A.只含Na+
B.一定含Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
答案:B
8.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NaOH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.分别配成溶液,再进行焰色试验
答案:C
9.有两份质量相同的NaHCO3固体,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应。则它们所耗用的盐酸的体积比为
(　　)
A.2∶1
B.1∶1
C.1∶2
D.4∶1
答案:B
10.A、B、C、D、F五种物质的焰色均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃性气体,C、D还生成一种无色无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D与A可反应生成C,F与H也可反应生成C和另一种无色无味气体,请回答下列问题。
(1)写出A、C、F的化学式:
A　　　　,C　　　　,F　　　　。?
(2)写出F与H反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　。?
(3)写出下列反应的离子方程式。
①D+盐酸:　
；?
②B+水:　
。?
答案:
(1)NaOH　Na2CO3　Na2O2
(2)2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2
(3)①HCO3-+H+=H2O+CO2↑
②2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑
【拓展提高】
11.“神舟号”载人航天器中,宇航员所在的返回舱都是密封的,宇航员吸入氧气,呼出二氧化碳,如果二氧化碳浓度过大,会使宇航员困乏,呼吸频率加快,严重的会窒息。为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在返回舱内放入
(　　)
A.Na2O2
B.Na2CO3
C.NaOH
D.氧气瓶
答案:A
12.在密闭容器中，加热等物质的的量的的NaHCO3和Na2O2固体混合物物，充分反应后后，容器中的的固体剩余物质是（
）
A．Na2CO3和Na2O2
B．Na2CO3和NaOH
C．NaOH和Na2O2
D．NaOH、Na2O2和Na2CO3
答案:B
13.下表中，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
碳酸钠可用于治疗胃酸
Na2CO3可与盐酸反应
I对，II对，有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
I对，II错，无
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透光性强的黄光
I对，II对，有
D
过氧化钠可为航天员供氧
Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2
I对，II对，有
答案:D
14.A～H为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,其中“○”代表化合物,“□”代表单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。
请回答下列问题:
(1)G的化学式为　　　　　　　　。?
(2)反应①～④中　　　　(填序号)属于氧化还原反应。?
(3)写出下列反应的化学方程式。
A→B+C+D:　
；?
F+C:　
。?
答案:
(1)Na2O2　(2)②③
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
【挑战创新】
15.侯氏制碱法是我国化学工程专家侯德榜独立发明的,它将制碱技术发展到一个新的水平。某化学小组模拟侯氏制碱法,以如图所示装置制取NaHCO3,反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=
NaHCO3↓
+
NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
(1)装置乙的作用是　
。?
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有　
　　　、洗涤、灼烧。NaHCO3制取Na2CO3的化学方程式为　?
　
。?
(3)用侯氏制碱法制取NaHCO3时,应先通NH3,后通CO2,目的是　
。?
答案:
(1)吸收HCl
(2)过滤　
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(3)增大二氧化碳的溶解度
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精品试卷·第
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