《高中化学》2023年高考总复习第二章第1节第2课时　钠的几种化合物　焰色试验

第一节钠及其化合物第2课时钠的几种化合物焰色试验自主预习·新知导学合作探究·释疑解惑课堂小结课标定位1.通过实验探究,认识钠的重要化合物的主要性质2.结合真实情景,认识钠的化合物在生产、生活中的应用素养阐释1.能说出氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的主要性质的差异2.能说出过氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠等在生活、生产中的主要用途3.会运用焰色试验判断金属元素

自主预习·新知导学一、氧化钠和过氧化钠

二、碳酸钠和碳酸氢钠

三、焰色试验1.很多金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特征颜色,据此可判断试样所含的金属元素,化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。2.钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色。观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,目的是滤去黄光,避免其干扰。【自主思考】

做焰色试验时,通常使用铂丝蘸取待测液,也可用光洁无锈的铁丝代替铂丝。能否用铜丝代替铂丝?提示:可以使用铁丝,不能用铜丝。铜元素能产生绿色的焰色,干扰试验。【效果自测】

1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)Na2O和Na2O2的组成元素相同,与CO2反应的产物也相同。(

)(2)Na2O2与水的反应是氧化还原反应,但水不是氧化剂,也不是还原剂。(

)(3)纯碱、烧碱、火碱、苏打的主要成分都是Na2CO3,而小苏打是NaHCO3。(

)(4)Na2CO3的水溶液呈碱性,而NaHCO3的水溶液呈酸性。(

)×√××2.(1)碳酸钠俗名叫

,碳酸钠晶体在干燥空气中

变成碳酸钠粉末,这种变化属于

变化。碳酸钠与足量盐酸反应的化学方程式为

。

(2)碳酸氢钠俗名叫

,碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为

,比碳酸钠与盐酸反应产生气体

(填“快”或“慢”)。除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的方法是

(用化学方程式表示)。(3)用碳酸钠或碳酸氢钠进行焰色试验,都会看到火焰呈

色。

答案:(1)纯碱(或苏打)逐渐失去结晶水化学Na2CO3+2HCl══2NaCl+H2O+CO2↑(2)小苏打NaHCO3+HCl══NaCl+H2O+CO2↑快2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(3)黄

合作探究·释疑解惑探究任务1多角度认识过氧化钠的性质和应用问题引领过氧化钠常用作呼吸面具或潜水艇中人员的供氧剂。1.过氧化钠用作供氧剂的原理是什么?提示:过氧化钠能与二氧化碳反应产生氧气,也能与水蒸气反应产生氧气。2.从物质类别和氧化还原反应角度分析,过氧化钠还有哪些化学性质?提示:过氧化钠是金属氧化物,可以与酸或酸性氧化物反应。过氧化钠中氧元素的化合价为-1价,是氧元素的一种中间价态,因而Na2O2既有氧化性又有还原性。归纳提升1.过氧化钠是金属钠在空气中(或氧气中)燃烧的产物。原子团。Na2O2固体中阳离子和阴离子的个数比为2∶1。Na2O2中氧元素的化合价为-1价,是氧元素的一种中间价态,因而Na2O2既能表现氧化性,又能表现还原性,这一性质在Na2O2与H2O或CO2的反应中得以体现。Na2O2与H2O或CO2反应放出热量。Na2O2与H2O或CO2反应都能生成O2,因此Na2O2可在呼吸面具或潜水艇中用作供氧剂。2.Na2O2具有强氧化性,能氧化许多具有还原性的物质。例如:Na2O2+SO2══Na2SO4。3.Na2O2的水溶液具有漂白性。Na2O2的水溶液能氧化有机色素而使其褪色,能漂白酸碱指示剂、有色布条等,并且漂白后的物质不能恢复原来的颜色。因此Na2O2的水溶液可用作漂白剂。4.Na2O2属于氧化物,但不是碱性氧化物。因为Na2O2与酸反应除生成盐和水外,还有O2生成。例如:2Na2O2+4HCl══4NaCl+2H2O+O2↑。典型例题【例题1】

下列有关Na2O、Na2O2的说法正确的是(

)。A.向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明Na2O2与H2O反应放出热量B.Na2O2与CO2反应时有单质O2生成,该反应属于置换反应C.Na2O、Na2O2与水反应都生成NaOH,两者都属于碱性氧化物D.Na2O、Na2O2组成元素相同,属于同素异形体答案:A解析:Na2O2与CO2的反应,反应物中没有单质,不属于置换反应,B项错误;Na2O2与酸反应,除生成盐和水外还生成O2,Na2O2不属于碱性氧化物,C项错误;同素异形体是同种元素组成的不同单质,Na2O、Na2O2是组成元素相同的两种化合物,不属于同素异形体,D项错误。要从组成、结构、性质、用途等宏观和微观视角全方位比较Na2O、Na2O2的异同,并能识记和灵活运用。【变式训练1】

(双选)下列关于Na2O与Na2O2的叙述正确的是(

)。A.都是白色固体,都属于金属氧化物B.都可以通过化合反应生成C.固体中阴、阳离子个数比都是1∶2D.都具有强氧化性,都可用作漂白剂答案:BC解析:Na2O2是淡黄色固体,A项错误。Na2O和Na2O2都可以用Na与O2反应得到,发生的反应均为化合反应,B项正确。Na2O与Na2O2中阴、阳离子个数比都是1∶2,C项正确。Na2O没有强氧化性,D项错误。探究任务2探究碳酸钠和碳酸氢钠的性质差异及相互间的转化问题引领1.从物质的组成和性质看,碳酸氢钠属于哪类化合物?提示:属于盐类(钠盐、碳酸盐、酸式盐);电解质。2.根据碳酸氢钠的组成,结合所学知识推测其可能具有哪些化学性质?提示:与盐酸等反应生成二氧化碳;与NaOH等碱反应。归纳提升1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较。Na2CO3和NaHCO3分别是碳酸的正盐和酸式盐,两者在性质上有一定的差异。(1)热稳定性:Na2CO3受热不易分解,而NaHCO3受热易分解。但是碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O)在干燥的空气里易失水而风化。可用加热法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体。(2)与酸的反应:当酸的浓度较小且酸不足时,Na2CO3与酸反应先转化为NaHCO3,酸过量时再进一步反应释放出CO2:固体和NaHCO3固体分别与等浓度的酸反应时,NaHCO3产生CO2气体更快。(3)与碱溶液的反应:NaHCO3能与NaOH溶液反应:NaHCO3都能与Ca(OH)2溶液反应,并且都产生CaCO3沉淀,所以不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3。2.Na2CO3和NaHCO3的相互转化。(1)Na2CO3→NaHCO3。向Na2CO3溶液中通入足量CO2:Na2CO3+H2O+CO2══2NaHCO3(2)NaHCO3→Na2CO3。方法一:直接加热NaHCO3固体,发生的反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑方法二:向NaHCO3溶液中加入适量NaOH溶液:NaHCO3+NaOH══Na2CO3+H2O典型例题【例题2】

有关Na2CO3和NaHCO3的性质和用途的叙述错误的是(

)。A.Na2CO3和NaHCO3的水溶液都呈碱性,可用作工业用碱或食用碱B.常温时,Na2CO3和NaHCO3溶于水都放出热量C.加热时NaHCO3能产生使澄清石灰水变浑浊的气体,说明NaHCO3不稳定D.碳酸钠粉末与适量水反应生成碳酸钠晶体属于化学变化答案:B解析:常温时,Na2CO3溶于水放出热量,而NaHCO3溶于水吸收热量。【变式训练2】

(双选)有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是(

)。A.Na2CO3可与胃酸反应,所以医生常让胃酸过多的病人服用Na2CO3B.Na2CO3可与Ca(OH)2反应生成白色沉淀,所以可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3生成的CO2少于NaHCO3D.可用热分解法除去Na2CO3固体中的NaHCO3答案:CD解析:Na2CO3溶液碱性较强,对胃刺激性较大,通常用能与胃酸反应的NaHCO3治疗胃酸过多,A项错误。NaHCO3也可与Ca(OH)2反应生成白色沉淀,B项错误。Na2CO3的相对分子质量比NaHCO3的大,根据化学方程式计算可知,Na2CO3生成的CO2少,C项正确。NaHCO3受热会分解为Na2CO3,D项正确。根据碳酸钠和碳酸氢钠的性质,结合其存在状态是固态还是溶液,选择适当的方法和试剂可以进行相互间的转化,同时也可以将其中一种从两者的混合物中除去。探究任务3利用焰色试验判断金属元素问题引领节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是锂、钠、钾、锶、钡、铜等金属的化合物所呈现的各种艳丽色彩。1.焰色试验中金属元素表现的是化学性质吗?提示:不是。焰色试验体现的是物质所含原子中的电子能量的变化,是某些金属元素的特征的物理性质。2.所有金属都有特征的焰色吗?提示:不是。铂、铁等金属没有焰色。归纳提升1.利用焰色试验判断金属元素的操作步骤:(1)干烧。把铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。(2)蘸烧。用铂丝(或铁丝)蘸取待测样品在外焰上灼烧,观察火焰的焰色。若观察钾元素的焰色,则需透过蓝色钴玻璃。目的是滤去黄光的干扰。(3)洗烧。将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后,在外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止。2.不是所有金属都有焰色,例如铂元素、铁元素没有焰色。焰色是金属元素的一种特征的物理性质,进行焰色试验时,可以用单质或化合物,可用固体或溶液。要记住常见金属元素的焰色。做完焰色试验后,通常用盐酸洗涤而不用稀硫酸或硝酸。因为金属的氯化物沸点较低,灼烧时易挥发除去,而金属的硫酸盐沸点较高,不易除去。金属的硝酸盐受热易分解,灼烧时分解产物易残留在铂丝上。典型例题【例题3】

下列有关焰色试验的说法正确的是(

)。A.焰色试验体现的是金属元素的一种性质B.焰色试验中的焰色是因为发生了化学变化而产生的C.焰色试验时观察到黄色火焰,确定原物质一定是钠盐D.焰色试验中可用稀硫酸代替稀盐酸洗涤铂丝答案:A解析:焰色试验体现的是金属元素的物理性质,A项正确,B项错误。观察到黄色火焰,说明含钠元素,但不一定是钠盐,例如可能是NaOH,C项错误。因为硫酸盐附着在铂丝上不易