碱金属的计算碳酸钠与碳酸氢钠的问题

钠的化合物、过氧化物的性质1、 过氧化钠的结构特点：过氧化钠是离子化合物，阴离子是过氧根CO：）,其中氧元素的化合价为-1价，因此过氧化钠既有氧化性又有还原性，而以氧化性为主,是强氧化剂。2、 过氧化钠不是碱性氧化物：碱性氧化物的定义是：当和酸反应只生成盐和水的氧化物。而过氧化钠与酸反应除了生成盐和水以外，还有氧气生成。例如：2映02+4心4实+2鸟0+02f3、 过氧化钠的氧化性和还原性：过氧化钠中，杨元素的化合价为-1价，当作氧化剂时，氧元素降至-2价；当作还原剂时，氧元素的化合价为0价。⑴作氧化剂： Na2O2+SO2=Na2SO4在碱性条件下可以氧化一些中强氧化性物质。例：Na2O2+MnO2=Na2MnO4⑵作还原剂：即遇到强氧化剂时，Na2O2被氧化。⑶歧化反应a、 与水反应2Na0+2H0=4NaOH+6tb、 与酸反应2Na.O-.+4HCl=4NaCl+2H-O4d-.tc、 与CO2反应2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2f这类反应的实质是过氧化钠先与水作用生成过氧化氢，其后过氧化氢再分解产生氧气。Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2NaO+HSO=NaSO+HOo22 2 4 2 4 22ZdQ/dO+Qf4、 过氧化物的漂白作用与氯气漂白作用类似，是不可逆过程，表现了过氧化钠的强氧化性。5、 Na2O与Na2O2的性质比较：氧化物Na20版2。2结构离子化合物，氧元素化合价为-2价离子化合物，氧元素化合价为-1价类别碱性氧化物过氧化物颜色状态白色固体淡黄色固体与水反应Na2O+2H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2f与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32NaO+2CO=2NaCO+Of22 2 2 3 2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2f用途制NaOH用于潜水航空的制备剂，做漂白剂（漂白织物羽毛等）二、NaCO3和NaHCO3的性质Na2CO3NaHCO3俗称纯碱、苏打小苏打外观白色粉末，NaCO3-10H2O为晶体，易风化细小的白色晶体与强酸反应CO32-+2H+=H2O+CO2fHCO；+H+=HO+COcf与强碱反应与碱一般不反应，但可生成沉淀的碱Ca2++CO32-=CaCO31HCO3-+OH-=H2O+CO32-热稳定性稳定受热分解：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2用途制肥皂、玻璃、造纸、纺织制发酵粉、治疗胃酸过多相互转化CO+HO山固|.加姓J②宿跖加2、 Na2CO3和NaHCO3在水中溶解性及电离Na2CO3和NaHCO3都溶于水，但NaHCO3在水中的溶解度较小，这与其它碳酸盐在水中的溶解性规律不同。盐类在水中溶解性的一般规律是酸式盐的溶解性大于正盐的溶解性。候德榜制碱法正是利用NaHCO3在水中溶解度小的性质，向饱和的氯化钠和氨的混合液中通路过量CO2，析出NaHCO3。在水中的电离：NaCO3=2Na++CO32-NaHCO3=Na++HCO3-3、 NaCO3和NaHCO3与酸反应：NaHCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2fNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2fNaHCO3与酸反应剧烈得多，消耗的酸少(泡沫灭火器中盛有NaHCO3)CO2气体逸出；Na2CO3溶液中开始无气体逸出，加酸至一定量以后才有CO2气体产生。由此可鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。将Na2CO3溶液或NaHCO3溶液加入酸溶液中时，有预算是过量的，都会立即产生CO2气体逸出。4、 Na2CO3和NaHCO3与碱反应。Na2CO3只能与某些可溶性碱［如Ca(OH)2］发生复分解反应。而NaHCO3中由于有一个H原子，HCO3-可电离出一个H+，可与所有的可溶性碱反应，某反应的离子方程式为：hco3-+oh-=h2o+co32-5、 NaCO3和NaHCO3的鉴别根据热稳定性进行鉴别：分别加热固体NaCO3和NaHCO3，有气体放出的是NaHCO3o鉴别其溶液的方法是：将稀酸逐滴加入Na2CO3溶液和NaHCO3中，一开始就有气体放出的是NaHCO3溶液；也可加入少量BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生白色沉淀者为Na2CO3溶液。6、 Na2CO3和NaHCO3的提纯。Na2CO3中含有NaHCO3，加热分解NaHCO3成Na2CO3；NaHCO3中含有Na2CO3时通入足量的CO2气体，使NaHCO3转化成NaHCO3.三、碱金属元素1、 碱金属所包含的元素碱金属包含Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等六种元素。由于Fr是人工放射性；不在中学中学习。2、 碱金属元素的原子结构相似性：碱金属元素的原子最外层只有一个电子，次外层为8个电子，（其中Li原子次外层只有2个电子）。所以在化学反应中，碱金属元素的原子总是失去最外层的一个电子而显+1价。递交性：Li、Na、Rb、Cs等碱金属元素的原子核外电子层数是逐渐增减增多的，原子半径也逐渐易失去，元素的金属活动性逐渐增强。3、 碱金属的物理性质及其变化规律（1） 颜色：银白色金属（Cs略带金色光泽）；（2） 硬度：随Li、Na、K、Rb、Cs金属的硬度逐渐减小。这是由于原子的电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大，原子半径逐渐增大，原子之间的作用力逐渐减弱所以导致金属的硬度小，用小刀可切开。（3） 碱金属的熔点低。熔点最高的锂为180.5°C，铯的熔点是28.4°C。随着原子序数的增加，单质的熔点逐渐降低。（4） 碱金属的密度小。Li、Na、K的密度小于水的密度，且锂的密度小于煤油的密度。按道理，随着原子序数的增大，碱金属的密度应逐渐增大。但钾的密度却小于钠的密度，出现“反常”现象。这是由于金属的密度取决于两个方面的作用，一方面是相对原子质量的作用，另一方面是原子体积的作用。从钠到钾的相对原子质量增大所起的作用小于原子体积增大的作用，所以钾的密度反而比钠的密度小。4、碱金属的化学性质碱金属与钠一样都是活泼的金属，其性质与钠的性质类似。但由于碱金属原子结构相互之间又有不同，其金属性活泼的程度有所差异，其化合物性质也有差异。（1）与水反应相似性：碱金属单质都能与水反应，生成碱和氢气。2R+2H2O=2ROH+H2f（R代表碱金属原子）递交性：随着原子序数的增大，金属与水反应的剧烈程度增大，其生成物的碱性增强。例如：Na于冷水反应放出热量将钠溶成小球，而K与冷水反应时K球发红，氢气燃烧，并有轻微爆炸。LiOH是中强碱，CsOH是最强碱。（2）与非金属反应相似性：碱金属的单质可占大多数非金属单质反应，生成物都是含R+阳离子的离子化合物。差异性：碱金属与氧气反应时，除Li和常温下缓慢氧化的Na能生成正常的氧化物（R2O）外，其余的碱金属氧化物是复杂氧化物。4Li+O2=2Li2O4Na+O2=（缓慢氧化）2网02Na+°2=（燃烧）版2°2K+O2=KO2［超氧化钾，O的化合价为（-1/2价）］碱金属与氧化物反应：碱金属单质都有较强的还原性，可还原金属氧化物及不活泼的金属氧化物。工业常用金属Na还原稀有金属的化合物制备稀有金属。（4）与盐溶液反应碱金属与盐的水溶液反应，首先是金属与水反应生成碱和氧气。碱再与盐反应。特别注意：碱金属单质都不能从盐溶液中置换出较不活泼金属。5、 焰色反应（1） 概念：焰色反应是指某些金属化合物在火焰中灼烧时，火焰呈特殊的颜色。（2） 几种金属及其离子的焰色Li（或Li+）紫红 K（或K+）紫色（隔蓝色钻玻璃观看） Na（或Na+）黄色Rb（或Rb+）紫色 Ca（或Ca2+）砖红色 Ba（或Ba2+）黄绿色Sr（Sr2+）洋红色（3） 焰色反应是物理变化。焰色是因为金属原子或离子外围电子发生跃迁，然后回落到原位时放出的能量。由于电子回落过程放出能量的频率不同而产生不同的光。所以焰色反应中没有新物质生成。（4） 焰色反应实验的注意事项：a、 火焰最好是无色的或浅色的，以免干扰离子的焰色。b、 每次实验前要将铂丝在盐酸洗净关在灯焰上烧至火焰无色（在酒精灯焰上烧至不改变焰色）c、 观察钾原子的紫色火焰应隔着蓝色钻玻璃片，以滤去对紫色光有遮盖的作用黄光。6、 碱金属的实验室保存方法碱金属都是活泼金属，极易与空气中的水、氧气等反应，保存时应隔绝空气和水，金属钠、金属钾保存在干燥的煤油中，而金属里的密度小，只能保存于液态石蜡中。NaOH（1） 氢氧化钠的物理性质：白色固体，有强吸水性、易潮解，可作中性或碱性气体的干燥剂，如干燥nh3、h2、o2、co等，一般将氢氧化钠和生石灰按一定比例混合制碱石灰（2） 化学性质：强碱、具有碱的通性.用NaOH溶液吸收SO2时：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O（SO2适量）NaOH+SO2=NaHSO3（SO2过量）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（CO2适量）NaOH+CO2=NaHCO3（CO2过量）（3） 制法：工业制法：2NaCl+2H2O■电解2NaOH+Cl2f+H2f制取少量时：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3I+2NaOH例：今向100g8%的NaOH溶液中通入CO2,生成的盐的质量为13.7g时，通入了多少克CO2?解析：首先分析产物13.7g是Na2CO3还是NaHCO3,或者是两者的混合物，这里可采用“极端假设法”解题，即假设NaOH全部转变为Na2CO3时质量应为多少克或全部转变为NaHCO3时质量又是多少克?然后根据实际所得质量进行判断.设NaOH反应后全部生成Na2CO3，质量为a2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O80 106100gX8%=8ga1068ga=80设NaOH反应后全部生成NaHCO3，质量为b.NaOH+CO2=NaHCO340 84100gX8%=8gb84x8gb=40 =16.8g>13.7g可见，产物是Na2CO3和NaHCO3组成的混合物.设产物中Na2CO3质量为x,NaHCO3质量为y,根据反应前后钠元素质量守恒可列式：Na 2Na Na100gX8%XNaOHX100%=xXNa2CO3X100%+yXNaHCO3X100%x+y=13.7gJx=5.3g解得1y=8'4g继而再根据反应前后碳元素质量守恒求得CO2的质量.c c c（5.3gXNa2CO3X100%+8.4gXNaHCO3X100%）/CO2X100%=6.6g答案：略.例18.4g由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250°C,经充分反应后排出气体，冷却后称得剩余固体质量为16.6g.试计算原混合物中NaOH的质量分数.解析：题中涉及到两个反应：NaOH+NaHCO3WNa2CO3+H2Of2NaHCO34Na2CO3+CO2f+H2Of（NaHCO3是时过量）而NaOH在250C时不分解.最后残留固体的组成可能是Na2CO3或NaOH,固体质量损失可能是由H2O或CO2和H2O引起的.答案：假设NaHCO3与NaOH恰好完全反应时生成H2O的质量为x.NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2Of84 + 4018xx18xx=2.67g18.4g=7,m（失重）=m（原）-m（剩）①<2.67g时，NaOH过量，按①式反应，剩余固体为Na2CO3和NaOH..•口（失重）②=2.67g时，恰好按①反应，剩余固体为Na2CO3.③>2.67g时，NaHCO3过量，按①、②式反应，剩余固体为Na2CO3.

现已知m,g、=18.4g-16.6g=1.8g<2.67g（失重）故NaOH过量，按①式反应.设原混合物中NaHCO3的质量为yTOC\o"1-5"\h\zNaHCO3+NaOHWNa2CO3+H2Of Am84 18y L8g84x1.8gy= 18 =8.4g18.4gx8.4g..•混合物中NaOH的质量分数为 18.4g X100%=54.3%.答：原混合物中NaOH的质量分数为54.3%m,训练习题一、选择题下列物质露置在空气中质量不会增加的是（）Na2O B. Na2O2 C. N32CO3 D. NaOH与水作用生成碱并有气体放出的是（）3Na2O B. SiO2 C. Na D. Na2O2改变的是（）A.钠与氧气C.氧化钠与二氧化碳改变的是（）A.钠与氧气C.氧化钠与二氧化碳下列说法正确的是（A.B.C.D.B.氢氧化钠与二氧化碳D.过氧化钠与水反应）1g钠投入100g1g钠投入100g水中1g表面被氧化的金属钠投入100g水中，溶液的总质量为101g1g氧化钠投入100g水中，溶液的总质量为101g1g过氧化钠投入100g水中，溶液的总质量为101g要除去硫酸钠里混有少量的碳酸钠，应加入的物质是（ ）氯化钡溶液B.稀硫酸C.石灰水D.氢氧化钠. :）3和酸反应放出等量的. :）3和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少相同温度下溶解度比NaCO3要大 23热稳定性比Na2CO3小 3NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用A.B.C.D.3TOC\o"1-5"\h\z将下列固体物质放在空气中，逐渐变成溶液后又变成粉末的是（ ）Na2CO3 B.KNO3C.Na2CO3-10H2O D.NaOH下列离子方程式正确的是（ ）钠与水反应2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2f氧化钠与盐酸反应O2-+2H+ H2O碳酸氢钠与稀硫酸反应：CO32-+2H+ CO2f+H2ONaOH溶液与小苏打溶液反应HCO3-+OH- CO32-+H2OTOC\o"1-5"\h\z欲除去小苏打溶液中少量的Na2CO3杂质，最易选用加入的物质是（ ）A.干冰 B.盐酸23C.碳酸氢钙 D.氢氧化钙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Na2CO3和NaHCO3完全反应，则天平两边（ ）A.放Na2CO3的一端托盘下沉 B.放NaHCO3的端托盘下沉C.仍保持平衡 D.无法判断由四种不纯的纯碱样品，分别含有下列一种杂质，取等质量的四种样品分别与等质量分数的盐酸反应，所消耗盐酸的质量相等，则这四种样品中含纯碱质量分数最大的是含有杂质（ ）A.NaHCO3 B.KHCO3 C.K2CO3 D.NH4HCO3某容器中通入VLCO2,，再加入少量Na2O2后，气体体积缩小到WL，则被吸收的CO2的体积是（均为相同条件下）（ ） 2A. （V—W） L B. 2 （V—W） LC.（2V—W） L D. 2WL已知NaOH中Na为+1价，对于NaH+H2O NaOH+H2f下列说法正确的是（ ）A.H2都是还原产物 B.H2都是氧化产物C.NaH中的氢元素被氧化 D.氧化产物与还原产物质量相等在一定温度下，向饱和Na2CO3溶液中加入1.06g无水Na2CO3，搅拌后静置，最终所得晶体的质量为（ ） 2 2A.等于1.06g B.大于2.86gC.等于2.86g D.大于1.06g小于2.86g在下列反应中，Na2O2只表现出强氧化性的是（ ）2Na2O2+CO2 2Na2CO3+O2Na2O2+MnO2 Na2MnO42NaO+HSO 2NaSO+2HO+Of22 2 4 2 4 2 25Na2O2+2MnO4-+16H+ 10Na++2Mn2++5O2f+8H2O将质量比等于式量比的Na、Na2O、NaQ、NaOH，分别投入等质量的足量水中，所得溶液质量分数最大的是（）A.Na B.NaO2C.Na2O2 D.NaOH在某碱性溶液中可以大量共存的离子组是（）Na+、CO32-、K+、NO3-Na2+、K+、Cl-、NO-3Mg2+、K+、SO42-、Cl-Ba2+、Na+、SO32-、Cl-

金属钠与其在空气中燃烧产物x分别加入到足量水中，生成的两种气体在一定条件TOC\o"1-5"\h\z下恰好完全反应，则与水反应的金属钠与被氧化成x的金属钠的质量比（ ）A.1:1 B.2:123:78 D.46:78下列反应中，一种物质既作氧化剂，又作还原剂的是（ ）2Na+2H2O 2NaOH+H2f2HO通电2Hf+Of2 2 22Na2O2+2H2O 4NaOH+O2f2F2+2H2O 4HF+O2f下列物质混合后溶液中溶质的质量分数最大的是（）4.6g钠投入45.4g水中6.2g氧化钠投入42.2g水中7.8g过氧化钠投入42.2g水中8g烧碱投入42g水中二、填空题Na2O是 色固体，与水反应的化学方程式为，制取Na2O通常采用的方法是2NaNO2+6Na 4Na2O+N2f,不采用钠在氧气中燃烧而采用此法是因为。22.填写出有关物质的化学式（1） 医药上用作缓泻剂的 （2） 可用来漂白织物、麦杆、羽毛的是 （3） 用于制电光源的—（4） 用作原子反应堆导热剂的是 （5） 用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业上的（6） 用于焙制糕点的发酵粉及治疗胃酸过多的药剂的是如果不慎将浓NaOH溶液洒在皮肤上，应马上 氢氧化钠又称、或 .，它极易溶于水，，在空气中易吸收水蒸气，而发生，因此，氢氧化钠可作为一些气体的，对它必须保存，且瓶塞要用。将CO2通入饱和Na2CO3溶液中，会发生现象，这说明，有关反应的离子方程式为。三