【學習目标】
1、掌握氧化鈉與過氧化鈉的性質,了解過氧化鈉的用途;
2、理解并掌握碳酸鈉的物質性質、化學性質及用途;
3、了解焰色反應及K、Na的特征焰色。
【重要方程式】
【學習内容】
一、氧化鈉和過氧化鈉
1、氧化鈉(Na2O)(氧元素的化合價-2價)
(1)物理性質
白色固體,堿性氧化物,與水化合生成NaOH,接觸潮濕的空氣會變質.
(2)化學性質
具有堿性氧化物的通性:
①與水反應: Na2O H2O = 2NaOH
②與酸性氧化物反應:Na2O CO2 = Na2CO3
③與酸反應: Na2O 2HCl = 2NaCl H2O
④加熱時:Na2O O2 = 2Na2O2
2、過氧化鈉(Na2O2)(氧元素的化合價為-1價)
(1)物理性質
淡黃色固體,過氧化物
(2)化學性質
①與水反應(滴水生火)
實驗:把水滴入盛有少量過氧化鈉固體的試管中,立即把帶火星的木條放在試管口,檢驗生成的氣體。用手輕輕摸一摸試管外壁,有什麼感覺?然後向反應後的溶液中滴入酚酞溶液,有什麼現象發生?振蕩後有什麼現象?
現象:反應劇烈,産生大量氣體,帶火星的木條複燃,試管外壁發熱,溶液變紅,紅色褪去。
解釋:反應産生O2, 反應放出熱量, 有NaOH生成, Na2O2有漂白性。
方程式:2Na2O2 2H2O = 4NaOH O2 ↑
離子方程式:2Na2O2 2H2O=4Na 4OH- O2↑
用途:Na2O2具有強氧化性,有漂白作用。為氧化性漂白、永久性漂白。
②與二氧化碳反應(吹氣生火)
實驗:用長玻璃管向蘸有Na2O2的脫脂棉吹氣。
現象:Na2O2與CO2反應放出大量的熱,同時産生氧氣,導緻脫脂棉燃燒。
方程式:2Na2O2 2CO2 = 2Na2CO3 O2 ↑(Na2O2常作供氧劑)
用途:利用此反應Na2O2 可以用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣的來源。
3、氧化鈉(Na2O)與過氧化鈉(Na2O2)的區别
二、碳酸鈉和碳酸氫鈉
【注意】
1、向飽和的Na2CO3溶液中通足量的CO2有晶體NaHCO3析出。
2、Na2CO3溶液與稀HCl的反應
(1)向Na2CO3溶液中滴加稀HCl,先無氣體,後有氣體,如果n(HCl)小于n(Na2CO3)時反應無氣體放出。發生的反應:先①Na2CO3 HCl = NaCl NaHCO3,②NaHCO3 HCl = NaCl H2O CO2↑ .
(2)向稀HCl中滴加Na2CO3溶液,先有氣體Na2CO3 2HCl = 2NaCl H2O CO2↑
3、Na2CO3、NaHCO3與足量HCl反應的比較
4、Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的鑒别
(1){固體}加熱分解法:取兩種少許待檢粉末于試管中,分别加熱,有CO2氣體産生的是NaHCO3。
(2){溶液}鹽酸産氣法:取兩種少許待檢粉末于試管中,同時分别在兩支試管中加入1mL稀鹽酸,産氣速度快的是NaHCO3。
(4){溶液}沉澱法取兩種試液少量,分别滴加CaCl2或BaCl2溶液,有白色沉澱的原取溶液為Na2CO3,另一無明顯現象的原取溶液為NaHCO3。
5、用途:
(1)用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中;(2)發酵粉的主要成分之一;(3)制胃酸過多等。
三、焰色反應
1、定義:焰色反應是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現特征的顔色的反應。
2、操作步驟:
(1)洗:把嵌在玻璃棒上的鉑絲在稀鹽酸裡蘸洗洗去鉑絲表面的雜質(用鹽酸是因為它在灼燒時易汽化,若用硫酸,由于其熔點、沸點較高而難以揮發,會對實驗産生幹擾)
(2)燒:将鉑絲放在酒精燈的火焰(最好是煤氣燈,因為它的火焰顔色淺、溫度高)裡灼燒至與酒精燈顔色一緻
(3)蘸:再用鉑絲蘸被檢驗溶液
(4)燒:然後放在火焰上灼燒
(5)觀:可以看到被檢驗溶液裡所含元素的特征焰色。
洗-燒-蘸-燒-觀-洗-燒
實驗完畢,要用稀鹽酸洗淨鉑絲,在火焰上灼燒到沒有什麼顔色後,才能再去蘸另一種溶液進行焰色反應。
3、常見的焰色反應
例如:蘸取碳酸鈉溶液灼燒時,看到的火焰呈黃色。蘸取碳酸鉀溶液,放到燈焰上灼燒,隔着藍色钴玻璃觀察,火焰呈淺紫色。
①焰色反應為物理變化過程。
②焰色現象與金屬元素的存在有關,與物質組成無關。如:鈉元素的焰色為黃色,包括鈉單質以及鈉的所有化合物。
4、用途:在化學上,常用來測試某種金屬是否存在。同時利用焰色反應,人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素,使焰火更加絢麗多彩。
【典型習題】
一、氧化鈉和過氧化鈉
1、下列關于Na2O與Na2O2的說法中,正确的是( )
A.都是白色的固體
B.均與水反應生成NaOH,均是堿性氧化物
C.均可與H2O、CO2反應
D.均是強氧化劑和供氧劑
2、可以用于呼吸面具或潛水艇中作為氧氣來源的是 ( )
A. Na2O2 B. Na2O C. Na2CO3 D. NaOH
3、向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末振蕩,可觀察到的現象為( )
A.溶液仍為紫色
B.溶液最終變為藍色
C.最終溶液褪色,而無其它現象
D.溶液中有氣泡産生,溶液最終變為無色
4、下列叙述正确的是( )
①Na2O與Na2O2都能和水反應生成堿,它們都是堿性氧化物
②Na2O與CO2發生化合反應生成Na2CO3,Na2O2與CO2發生置換反應生成O2
③Na2O主要作氧化劑,Na2O2主要作還原劑
④Na2O2可作供氧劑,而Na2O不行
⑤Na2O2是強氧化劑,Na2O是一種堿性氧化物
A、都正确 B、②③④⑤ C、②③⑤ D、④⑤
5、下列對于Na2O、Na2O2的比較正确的一項是( )
A.Na2O2、Na2O都是鈉的氧化物,都是堿性氧化物
B.Na2O、Na2O2都是易溶于水(與水反應)的白色固體
C.Na2O2在和CO2的反應中既是氧化劑又是還原劑
D.Na2O2與水反應時,1 mol Na2O2轉移2 mol電子
6、取ag某物質在氧氣中完全燃燒,将其産物跟足量的過氧化鈉固體完全反應,反應後固體的質量恰好也增加了ag。下列物質中不能滿足上述結果的是( )
A.H2 B.CO C.C6H12O6 D.C12H22O11
二、碳酸鈉和碳酸氫鈉
1、有兩個無标簽的試劑瓶,分别裝有Na2CO3和NaHCO3固體,有四位同學為鑒别它們采用以下不同方法,其中不可行的是( )
A.分别将它們配制成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别将它們配制成溶液,再逐滴加入等濃度的稀鹽酸
C.分别将它們配制成溶液,再加入CaCl2溶液
D.分别加熱,再用石灰水檢驗是否有CO2産生
2.下列說法中不正确的是( )
A. Na2CO3比NaHCO3 易溶于水
B. Na2CO3比NaHCO3穩定
C. Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反應得到白色沉澱
D. 物質的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别與鹽酸反應得CO2的物質的量之比為2︰1
3.有關Na2CO3和NaHCO3的性質,下列叙述錯誤的是( )
A. 等質量的Na2CO3和NaHCO3與足量的鹽酸反應,在相同的條件下NaHCO3産生的CO2氣體體積大
B. 同一溫度下,與等濃度的鹽酸反應時,NaHCO3比Na2CO3劇烈
C. 與同種酸反應生成等量的CO2時,所消耗的酸的量相等
D. 将石灰水加入到NaHCO3溶液中将會産生沉澱
4.下列關于Na2CO3和NaHCO3的性質的比較中,正确的是( )
A、熱穩定性:Na2CO3>NaHCO3
B、常溫時在水中的溶解度:NaHCO3>Na2CO3
C、與稀HCl反應的劇烈程度:Na2CO3>NaHCO3
D、等質量的固體與足量HCl反應放出CO2的質量:Na2CO3 > NaHCO3
三、焰色反應
1.關于焰色反應的說法正确的是( )
A.焰色反應僅是單質的性質
B.焰色反應僅是化合物的性質
C.焰色反應是元素的性質
D.焰色反應是化學變化
2、下述對焰色反應實驗操作注意事項的說明,正确的是( )
①鉀的火焰顔色要透過藍色钴玻璃觀察 ②先将鉑絲灼燒到與原來火焰的顔色相同,再蘸取被檢驗的物質 ③每次實驗後,要将鉑絲用鹽酸洗淨 ④實驗時最好選擇本身顔色較淺的火焰 ⑤沒有鉑絲時,也可以用光潔無鏽的鐵絲代替
A.僅有③不正确
B.僅有④不正确
C.僅有⑤不正确
D.全正确
3、2017·浙江(2分)某固體混合物中可能含有:K 、Na 、Clˉ、CO32﹣、SO42﹣等離子,将該固體溶解所得到的溶液進行如下實驗:下列說法正确的是( )
A.該混合物一定是K2CO3和NaCl
B.該混合物可能是Na2CO3和KCl
C.該混合物可能是Na2SO4和Na2CO3
D.該混合物一定是Na2CO3和NaCl
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