金属钠及其化合物复习之二——钠的化合物

1、 金属钠及其化合物知识归纳及巩固二、 钠的化合物I：氧化钠和过氧化钠的比较氧化物氧化钠（Na2O）过氧化钠（Na2O2）结构 离子化合物，含有O2， 氧元素化合价为2 离子化合物，含有O22，氧元素化合价为1类别碱性氧化物过氧化物（非碱性氧化物）颜色、状态白色固体淡黄色固体热稳定性不稳定（加热时被空气氧化）稳定与水反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2漂白作用无有用途制NaOH作供

2、氧剂（用于潜水、航空）；作漂白剂（用于漂白羽毛等）保存干燥、密封干燥、密封鉴别O2，Na，加水产生使带火星的木条复燃的气体互相转变Na2O Na2O2注：1. Na2O2是由活泼的金属元素钠与活泼的非金属元素氧组成的化合物，属于离子化合物。其中钠元素以Na+形式存在，两个氧原子通过共用一对电子结合成一个整体，即O22（过氧根离子），因此该化合物中，阴、阳离子个数比为1:2，Na2O2的电子式为 ，其中氧元素呈-1价。2. 由于Na2O2中氧元素是-1价为中间价态，因而既可表现氧化性又可表现还原性。又因为氧的稳定价态是-2价，因此Na2O2中的氧易得到电子从-1价降到-2价，从而表现强氧化性。N

3、a2O2的漂白性是其强氧化性的表现。过氧化钠具有强氧化性，能氧化破坏有机色素的分子结构，可以用来漂白织物、麦秆、羽毛等。这一点与次氯酸、次氯酸盐相同，它能漂白的物质种类多，很彻底，不会逆转。3. Na2O2与H2O反应中，电子转移的方向和数目。Na2O2与H2O反应时，其反应过程如下：2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O2（非氧化还原反应）2H2O2=2H2O+O2（氧化还原反应）总反应式为：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2。显然，反应物H2O中的氢、氧两元素的化合价始终没有发生任何变化。反应的实质是-1价氧元素发生了自身氧化还原反应；Na2O2既是氧化剂，又是还原剂；O2是氧

4、化产物。该反应电子转移的方向数目可表示如下： 2e单线桥法：2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2 失2e 双线桥发：2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O2 得2e4. Na2O2与CO2的反应，相当于在上边反应的基础上增加CO2与NaOH的反应，所以必须是潮湿的CO2才与Na2O2反应。5. Na2O2是不是碱性氧化物？碱性氧化物是指和酸反应生成盐和水的氧化物。它有以下特征：（1）与酸反应只生成盐和水；（2）与水直接或间接化合生成相应的碱；（3）与酸性氧化物反应生成相应的含氧酸盐；（4）反应中元素的化合价未发生变化。过氧化钠与酸、水或CO2反应时，除生成相应的盐和碱外，还生

5、成了氧气，氧元素的化合价也发生了变化：2Na2O2+2H2SO4 = 2Na2SO4 +2H2O+O22Na2O2+2H2O = 4NaOH+O22Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2所以，Na2O2是金属氧化物，但不是碱性氧化物。II：氢氧化钠（NaOH）俗称烧碱、火碱、苛性钠。1. 主要物理性质：白色固体，易吸收空气中的水而潮解，易溶解于水，并且放出大量的热，水溶液有涩味，有强腐蚀性。2. 主要化学性质：为一元强碱，具有碱的通性。（1）NaOH溶于水后完全电离，能与酸碱指示剂或试纸作用。（2）与酸酐发生反应：如CO2、SO2、SiO2等。反应方程式分别为：2NaOH+ CO2 = N

6、a2CO3 + H2O；2NaOH+ SO2 = Na2SO3 + H2O；2NaOH+ SiO2 = Na2SiO3 + H2O（3）与两性物质反应：如Al2O3、Al(OH)3等。反应方程式分别为：Al2O3 + 2NaOH=2NaAlO2 + H2OAl(OH)3 + NaOH=NaAlO2 + 2H2O（4）与单质反应放出氢气：如铝、硅。反应方程式为：2Al + 2NaOH +2H2O=2NaAlO2 + 3H2Si+ 2NaOH +H2O=Na2SiO3 + 2H2（5）与盐发生复分解反应：如NH4Cl、CuSO4、NaHCO3、Ca(HCO3)2等。例如：NH4Cl与NaOH溶液共

7、热：NH4Cl+NaOH=NaCl+H2O +NH3；NaHCO3溶液与NaOH溶液反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3 + H2O应注意：盛NaOH的试剂瓶需用橡胶塞，不能用玻璃塞。NaOH碱性很强，贮存时若未密闭，表层易变质生成碳酸钠。称量NaOH要放在小烧杯或表面皿里，动作要迅速。不能放在量筒、量杯、纸上称量。不慎将浓NaOH溶液沾在皮肤上，应先用大量水冲洗，然后再涂上硼酸稀溶液。在实验室里常用NaOH溶液吸收氯气，在工业上常用NaOH溶液吸收含一氧化氮和二氧化氮的尾气，以消除污染。2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O2NaOH+NO2+NO=2NaNO2+H2O2Na

8、OH+2NO2=NaNO3+NaNO2+H2O实验室制取少量的NaOH溶液可在饱和的Na2CO3溶液中撒入石灰末，加热、过滤。Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3+2NaOHIII：碳酸钠和碳酸氢钠的比较俗名纯碱（苏打）块碱小苏打化学式Na2CO3Na2CO310H2ONaHCO3颜色、状态白色粉末无色晶体细小白色晶体溶解性易溶于水，溶液呈碱性较易溶于水（碳酸钠），溶液呈碱性热稳定性不易分解易风化失水受热易分解：2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2与酸反应盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2碳酸Na2CO3+ H2O

9、+ CO2 =2NaHCO3不能反应与碱反应NaOH不能反应NaHCO3 + NaOH=Na2CO3 + H2OCa(OH)2Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO+2NaOH若NaHCO3过量：2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 +Na2CO3+H2O若Ca(OH)2过量：NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3 +NaOH+H2O与氯化钡反应Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl不能反应制法2NaHCO3Na2CO3+ H2O+ CO2NH3+NaCl+H2O+CO2= NaHCO3+NH4Cl用途制玻璃、肥皂、造纸、纺织作洗涤剂焙制糕点用作发酵粉，治疗胃酸过多，制泡沫灭

10、火器的主要原料相互转化Ca(HCO3)2或H2O+ CO2或Na2CO3 NaHCO3NaOHIV：食盐（NaCl）1. 食盐食盐不仅是常用的调味品，而且是人体必需的物质，它对人体的血液循环和新陈代谢都有着重要作用。人体缺盐会使人感到头晕、倦怠、全身无力，学习和工作效率降低，长期缺盐甚至会导致心脏病。注：食盐对人体有重要作用，但也不能过多摄入，过多摄入食盐可能引发肾脏疾病和高血压病等。健康成年人摄入食盐量以每天26g为宜。2. 氯碱工业工业上用电解饱和食盐水的方法来制取NaOH、Cl2和H2，并以它们为原料生产一系列化工产品，称为氯碱工业。电解 （1）氯碱工业的原料：饱和食盐水（2）原理：2N

11、aCl+ 2H2O 2NaOH+Cl2+H2（3）设备：离子交换膜电解槽（4）饱和食盐水的精制方法饱和食盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，不符合电解要求，因此必须要经过精制。精制食盐水时常加入BaCl2、Na2CO3、NaOH等，使杂质成为沉淀过滤除去，然后加入盐酸调节盐水的pH。加入的顺序为：BaCl2、Na2CO3、NaOH、HCl或BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl或NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl。发生的反应为：Ba2+SO42- =BaSO4 Ba2+CO32- =BaCO3 Ca2+CO32- =CaCO3Mg2+2OH=Mg(OH)

12、2 Fe3+3OH= Fe(OH)3CO32- +2H+=H2O+ CO2 H+OH=H2O这样处理后的盐水仍含有一些Ca2+、Mg2+等金属离子，由于这些阳离子在碱性环境中会生成沉淀，损坏离子交换膜，因此该盐水还需送入阳离子交换塔，进一步通过阳离子交换树脂除去Ca2+、Mg2+等。这时的精制食盐水就可以送往电解槽中进行电解了。解题方法指导题型1 Na2CO3的有关计算例1 在一定温度下，向足量的饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静置， 所得晶体的质量（ ）A. 等于1.06g B. 大于1.06g而小于2.86gC. 等于2.86g D. 大于2.86g例2 在10

13、mL 0.01mol/L的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL 0.05mol/L盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为（ ）A. 1.344mL B. 2.240mL C. 0.672mL D. 0mL题型2 检验Na2O和Na2O2的性质例3 某种含有少量Na2O的Na2O2试样（质量为1.560g），盛有水的锥形瓶（质量为190.720g），将试样溶于锥形瓶，通过测定锥形瓶的质量变化来求Na2O2的质量分数，每隔相同时间记录电子天平的读数，数据如表：读数次数质量/g锥形瓶+水+试样第1次192.214第2次192.164第3次192.028第4次192.010第5次192.

14、010（1）写出Na2O2和水反应的化学方程式 。（2）计算过氧化钠质量分数时，必需的数据是 。不必做第6次读数的原因是 。（3）测定上述样品（1.560g）中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如下：操作称量冷却操作溶液转移样品稀盐酸操作的名称是 。需直接测定的物理量是 。测定过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需要 （固定、夹持仪器除外）。在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。解析：（1）2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2 （2）试样的质量，锥形瓶加水的质量，第四次或第五次的读数； 第五次与第四次的读数相同

15、（3）蒸发；生成NaCl的质量；玻璃棒、烧杯；偏大题型3 检验NaOH和CO2的反应例4 向20mL 0.2mol/LNaOH溶液中，缓缓通入一定量CO2气体，将溶液在一定条件下蒸干，若得到白色固体是纯净物，则通入的CO2的体积应为 mL（标准状况）。写出有关离子方程式 。将上述白色固体加水溶解，加盐酸至pH=7，再蒸干得白色固体质量为 g。解析：448mL或896mL；2OH-+CO2=CO32-+H2O或OH-+CO2=HCO3-；0.234g【巩固】含有一定量NaOH溶液中，逐渐通入一定量CO2，充分反应后，将溶液在一定条件下进行低温蒸发，得到晶体物质。其质量m与通入气体体积V(CO2)

16、的关系如图。下列说法正确的是（ ）A.整个过程中的溶液，一定存在恒等式： C(Na+)+C(H+)=C(OH-)+C(CO32-)+C(HCO3-)B.晶体物质：a点是NaOH;b点是Na2CO3C.C点的溶液中存在 C（OH-)-C(CO32-)=C(H+)+C(H2CO3)D.若通入V2=1.344L（标况）气体,则有m2=13.12g解析：a点为NaOH,b点为Na2CO310H2O,c为NaHCO3A错，电荷守恒碳酸根前应添2B错C错，c为NaHCO3溶液，质子守恒（H2O得质子变H+，H2O失质子变 OH-，HCO3-得质子变H2CO3，HCO3-失质子变CO32-）应该为c(OH-

17、)+c(CO32-)=c(H+)+c(H2CO3)D对 根据NaHCO3的质量8.4g可知NaOH为0.1mol,通CO2体积1.344L=0.06mol, 可设反应后生成Na2CO310H2Oxmol,NaHCO3ymol 2x+y=0.1 x+y=0.06 得x=0.04 y=0.02 则m2=0.04286+0.0284=13.12g 题型4 考查NaOH和NaHCO3的有关计算例5 18.4gNaOH和NaHCO3固体混合物，在密闭容器中加热到约250，经充分反应后排出气体，冷却，称得剩余固体质量为16.6g。试计算原混合物中NaOH的百分含量。解析：假设18.4gNaOH和NaHCO

18、3固体混合物完全反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O8440 1818.4 2.67若假设完全反应，则生成水2.67g但反应结束后，剩余量为18.4-16.6=1.8 CaCO3，NaHCO3 Ca(HCO3)2，Na2CO3 NaHCO3， CaCO3 Ca(HCO3)2。2. 碳酸钠、碳酸氢钠分别与同浓度的某种酸反应的速率比较碳酸钠与酸反应时，CO32接受H+是分步进行的：先结合一个H+变成HCO3，再结合一个H+变成H2CO3，继而分解成H2O和CO2气体。碳酸氢钠与酸反应时，HCO3结合H+变成H2CO3，然后生成H2O和CO2气体。所以碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的某种酸反

19、应时，碳酸氢钠反应比较快，现象剧烈。典型例题导析题型1 NaOH与CO2反应的计算例1 用1L 1.0mol/LNaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中CO32和HCO3的浓度之比约是（ ）A. 1:3 B. 1:2 C. 2:3 D. 3:2题型2 离子共存例2 （2008全国）在溶液中加入过量Na2O2后仍能大量共存的离子组是（ ）A. NH4+、Ba2+、Cl、NO3 B. K+、AlO2、Cl、SO42C. Ca2+、Mg2+、NO3、HCO3 D. Na+、Cl、CO32、SO42题型3 考查NaHCO3的性质例3 欲使0.1mol/L的NaHCO3溶液中c(H+)、c(CO3

20、2)、c(HCO3)都减少，其方法是（ ）A. 通入二氧化碳气体 B. 加入氢氧化钠固体C. 通入氯化氢气体 D. 加入饱和石灰水溶液题型4 有关Na2O2和NaHCO3混合物加热的计算例4 （2008北京）1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（ ）A. Na2CO3 B. Na2O2 Na2CO3C. NaOH Na2CO3 D. Na2O2 NaOH Na2CO3题型5 考查NaHCO3的不稳定性例5 （2009全国）为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，则该样品

21、的纯度（质量分数）是（ ）A. B. C. D. 解析：A题型6 以信息题的形式，考查过氧化物的性质例6 铁路提速为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的运输提供了有利条件。在鲜活鱼的长途运输中，必须考虑以下几点：水中需要保持适量的氧气；及时除去鱼排出的CO2；防止细菌的大量繁殖。现有两种在水中能起供养灭菌作用的物质，其性能如下：过氧化钠（Na2O2）：易溶于水，与水反应生成NaOH和O2；过氧化钙（CaO2）：易溶于水，与水反应生成Ca(OH)2（微溶）和O2。根据以上介绍，你认为运输鲜活水产品时应选择 加入水中。原因是 。解析：过氧化钠与水反应生成NaOH和O2；过氧化钙与水反应生成Ca（OH）2和

22、O2生成的NaOH溶液的碱性太强，不适合鱼类生活，因此运输鲜活水产品时选择过氧化钙，CaO2在水中逐步溶解，与水反应缓慢不断提供氧气，生成的氢氧化钙微溶于水，不致使溶液碱性太强故答案为：过氧化钙（或CaO2）；Na2O2与水反应剧烈，生成的NaOH溶液的碱性太强（或CaO2在水中逐步溶解，与水反应缓慢不断提供氧气，生成的氢氧化钙微溶于水，不致使溶液碱性太强）过氧化钙（或CaO2）；Na2O2与水反应剧烈，生成的NaOH溶液的碱性太强（或CaO2在水中逐步溶解，与水反应缓慢不断提供氧气，生成的氢氧化钙微溶于水，不致使溶液碱性太强）题型7 钠的化合物的推导例7 下图中A至F是化合物，G是单质。写出

23、A、B、E、F的化学式：A ，B ，E ，F 。解析：一般来说，钠的化合物中一种固体加热生成三种物质，首先想到的应该碳酸氢钠，然后把A看做碳酸氢钠代进去得产物水、碳酸钠和二氧化碳；这时，由A溶液+F溶液得B溶液（B同时为A加热产物）知B为碳酸钠，进而推出F为氢氧化钠；C为二氧化碳；知道了B、C，得D为水； 最后由C(二氧化碳)、D（水）与同一种物质反应又可得到同一种物质知E为过氧化钠，G为氢氧化钠(全部做完之后带入方程式，若不符合则要重新推断)答案：A:NaHCO3 B:Na2CO3 E:Na2O2 F:NaOH思维拓展训练1. 下列关于试剂保存的叙述正确的是（ ）A. NaOH固体保存在配有

24、橡皮塞的细口瓶中B. Na2CO3溶液通常放在配有橡皮塞的广口瓶中C. 金属钾储存在煤油中D. 过氧化钠密封在干燥的带玻璃塞的广口瓶中2. 在天平的两个托盘上，分别放上质量相等的两个烧杯，在烧杯中分别加入等质量的质量分数相等的硫酸，此时天平处于平衡状态，然后分别向两只烧杯中加入等质量的NaHCO3和Na2CO3粉末，待NaHCO3和Na2CO3完全反应，则天平两边（ ）A. 放Na2CO3的一端托盘下沉 B. 放NaHCO3的一端托盘下沉C. 仍保持平衡 D. 无法判断3. 在一定温度下，向饱和的烧碱溶液中放入一定量的过氧化钠，充分反应后恢复到原温，下列说法正确的是（ ）A. 溶液中Na+浓度

25、增大，有O2放出B. 溶液中OH浓度不变，有H2放出C. 溶液中Na+数目减少，有O2放出D. OH浓度增大，有O2放出4. 过氧化钠与足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留的是（ ）A. Na2CO3和Na2O2 B. NaOH和Na2CO3 C. Na2CO3 D. Na2O2、Na2O和Na2CO35. 分别含有下列四种杂质的纯碱样品，含杂质的质量分数相同，取等量的四种样品与浓度相同的盐酸反应，所消耗的盐酸体积由多到少的顺序是（杂质：NaOH Ca(OH)2 NaHCO3 CaCO3）（ ）A. B. C. D. 解析：这里的等量是指等质量,而杂质的质量

26、分数相同,即杂质的质量相等.相关方程式如下:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O KHCO3+HCl=KCl+CO2+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O K2CO3+2HCl=2KCl+CO2+H2O同等质量情况下,Na2CO3消耗的盐酸物质的量最多,在体积相等的情况下,很显然浓度最大.故,答案选C 6. 某干燥粉末可能由Na2O，Na2O2，Na2CO3，NaHCO3，NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于

27、原混合粉末的质量。下列判断正确的是（ ）A. 粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B. 粉末中一定不含有Na2CO3和NaClC. 粉末中一定不含有Na2O和NaCl D. 无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl解析：向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2（生成O2）、Na2CO3或NaHCO3（生成CO2），X通过NaOH溶液后体积缩小（而不是气体全部消失），说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分

28、解会使粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O+O2=2Na2O2； 综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl故选A7. 下列离子方程式错误的是（ ）A. 小苏打溶液与烧碱溶液反应 HCO3+OH=CO32+H2OB. 纯碱与盐酸反应 CO32+2H+=H2O+CO2C. 小苏打溶液与盐酸反应 HCO3+H+=H2O+CO2D. 过量的二氧化碳气体通入饱和的碳酸钠溶液中 CO32+H2O+CO2=2HCO38. 事实上，许多非金属氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律。如：Na2O2+SO2=Na2SO4，2Na2O2+2SO3=2Na2SO4+O2，据此，你认为下列反应方程式中正确的是（ ）2Na2O2+2Mn2O7=4NaMnO4+O2 2Na2O2+2NO2=2NaNO2+O2 2Na2O2+2N2O3=4NaNO2+O2 2Na2O2+2N2O5=4NaNO3+O2 A. 只有 B. C. D. 9. 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样。请从下图中选用适当的实验装置，设计一个最简单的实验，测定Na2O2试样的纯度（可供选用的反应物只有CaCO3、约1