专题四-钠及其化合物-第2讲-钠的几种化合物-焰色反应(讲义)(原卷版)

专题四钠及其化合物(讲义）第2讲钠的几种化合物焰色反应知识点一氧化钠和过氧化钠在初中我们学习过CaO与水的反应，你能写出它的化学方程式吗？现已知Na2O与CaO的化学性质具有相似性，如都能与水反应，请尝试写出氧化钠与水反应的化学方程式。1．氧化钠(1)物理性质：Na2O是一种色粉末状固体。(2)化学性质：有关的化学方程式：①；②；③。2．过氧化钠(1)物理性质颜色：色；状态：固体。(2)化学性质①与水的反应实验操作实验现象实验结论a.滴入水后产生b．带火星的木条c．试管外壁d．向溶液中滴入酚酞试剂溶液过氧化钠与水反应生成，反应的化学方程式为②与二氧化碳的反应化学方程式：。(3)用途①供氧剂：可用于呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。②强氧化剂。③漂白剂：用于漂白某些物质。[特别提醒](1)Na2O2中氧元素的化合价是－1价，Na2O中氧元素的化合价是－2价，Na2O2与水、CO2反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。(2)Na2O2中阴、阳离子个数比是1∶2而不是1∶1。[思考1]Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？[思考2]过氧化钠与水或二氧化碳反应时，每生成1个氧气分子转移的电子数是多少？3.Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 ①2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ ②（1）分子个数的关系不论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的分子数与CO2或H2O的分子数之比均为1∶2。（2）电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1个O2都转移2个电子。（3）固体质量关系(1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Δm(固体)2×78g2×44g2×106g56g(即2×28g相当于2个CO的质量)即发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。(2)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑Δm(固体)2×78g2×18g4×40g4g(即2×2gH2的质量)即发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。[练习1]向紫色石蕊溶液中加入过量的过氧化钠粉末，振荡，下列正确的是（）A．最后溶液变蓝色 B．溶液先变蓝色，最后褪色 C．溶液仍为紫色 D．溶液变为红色[练习2]某小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应。下列说法中不正确的是（）A．②和③中产生的气泡，均可使带余烬的木条复燃 B．充分振荡后，④中MnO2粉末溶解 C．⑤中溶液变红，说明有碱性物质生成 D．③～⑤的现象证明Na2O2与水的反应过程中存在：Na2O2+2H2O═2NaOH+H2O2和2H2O22H2O+O2↑两个反应[练习3]关于Na2O2的说法错误的是（）A．常温下是淡黄色固体 B．只含有离子键 C．熔融状态下能导电 D．具有强氧化性的原因和氧元素有关知识点二碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠和碳酸氢钠是我们比较熟悉的物质，其中碳酸钠的用途主要有造纸、制玻璃、纺织等等，碳酸氢钠的用途主要有和。2.碳酸钠和碳酸氢钠都能与酸反应，其中二者分别与稀盐酸反应的化学方程式为：；。1.物理性质[分组实验]在两只试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3固体（各约1g），完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表中。Na2CO3NaHCO3（1）观察Na2CO3和NaHCO3的外观并描述（2）分别向以上两支试管中加入几滴水，震荡，观察现象；分别插入温度计，观察其示数的变化（3）继续向（2）的试管中分别加5ml水，用力振荡，观察现象（4）分别向（3）所得溶液中分别滴加1-2滴酚酞，观察现象初步结论①能量变化：Na2CO3溶解，NaHCO3溶解②溶解性：Na2CO3的溶解度NaHCO3的溶解度③Na2CO3和NaHCO3的水溶液都呈。[总结]碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质比较：名称碳酸钠碳酸氢钠化学式俗名、色态白色粉末细小白色晶体溶解性水中易溶水中易溶，但比Na2CO3的溶解度水溶液所显性质碱性，较强碱性，较弱2.化学性质（1）碳酸钠与水反应碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——（）。碳酸钠晶体在干燥的空气中逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。化学方程式：；（2）热稳定性①碳酸钠对热稳定，受热难分解。②碳酸氢钠不稳定，受热易分解，化学方程式为。（3）与酸(足量盐酸)反应①Na2CO3：。②NaHCO3：。(4)与碱(氢氧化钠)反应①Na2CO3：与NaOH不反应；②NaHCO3：。[总结]Na2CO3和NaHCO3相互转化Na2CO3eq\o(,\s\up7(③CO2＋H2O),\s\do5(①固加热②液NaOH))NaHCO3③的化学方程式：。[探究1]碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，其中小试管内有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。[问题思考](1)实验时，小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变成蓝色，由此得出的实验结论是什么？(2)实验时，烧杯A中澄清石灰水不变浑浊，而烧杯B中澄清石灰水变浑浊，依据该实验现象得出的实验结论是什么？(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否得出相同的实验结论？[探究2]碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别[问题思考](1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3的稀溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液(如图1、图2所示)，产生的实验现象相同吗？原因是什么？(2)实验中若用盐酸替代CaCl2溶液，能否鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液？(3)鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能不能用澄清石灰水？(4)还有没有其他方法鉴别Na2CO3和NaHCO3？[总结]Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法依据原理结论热稳定性2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△),\s\do5())Na2CO3＋CO2↑＋H2O；Na2CO3受热不易分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3与CaCl2、BaCl2的反应COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓，COeq\o\al(2－,3)＋Ba2＋=BaCO3↓；HCOeq\o\al(－,3)与Ca2＋、Ba2＋不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3盐酸逐滴加入时的现象COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3与酚酞溶液作用溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入2滴酚酞溶液，溶液红色较深的是Na2CO3，较浅的是NaHCO3[注意]鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液不能用澄清石灰水，原因是二者均会与Ca(OH)2反应产生白色沉淀。[总结]Na2CO3与NaHCO3的分离与提纯混合物(括号内的为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液[练习4]Na2CO3俗称“纯碱”又名苏打，它是一种重要的化工原料，下列关于Na2CO3说法正确的是（）A．向Na2CO3固体中滴加几滴水，测得温度下降 B．Na2CO3中既存在离子键又存在共价键，属于离子化合物 C．Na2CO3水溶液与稀盐酸反应的过程中有H﹣Cl共价键的断裂 D．以食盐、氨、二氧化碳为原料可以一步生成Na2CO3[练习5]某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是（）A．装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3 B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3 C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3 D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3[练习6]关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是（）A．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3 B．等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应产生的CO2质量相同 C．与盐酸反应的速率：NaHCO3＜Na2CO3 D．在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3知识点三焰色反应1．概念很多或它们的在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。2．操作步骤3．几种金属的焰色Na：色，K：色(观察时透过蓝色钴玻璃)。4．应用(1)焰色反应在化学上常用于金属单质或其离子的鉴别。(2)利用焰色反应制造节日烟花。[注意]焰色反应是物理变化而不属于化学变化。[练习7]下列关于焰色试验的说法中正确的是（）A．做焰色试验时用铂丝蘸取某溶液，此处铂丝可以用玻璃棒代替 B．所有的金属元素都存在焰色 C．焰色反应是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色 D．用光洁的铂丝蘸取某溶液，灼烧时观察到黄色火焰，说明一定含Na+，不含K+[练习8]2022年北京冬奥会开幕式璀璨夺目的焰火与焰色试验有关，下列说法正确的是（）A．做焰色试验时可用铜丝代替铂丝 B．Na2O和NaOH的焰色均为黄色 C．需用稀硫酸清洗铂丝并在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同之后再蘸取试样 D．检验Na2CO3中混有的少量K2CO3，可在火焰上灼烧直接观察火焰颜色1．下列关于钠及其化合物的说法正确的是（）A．少量钠保存在酒精里 B．钠及其化合物灼烧时会使火焰呈黄色 C．热稳定性：NaHCO3＞Na2CO3 D．氢氧化钠可以用于治疗胃酸过多2．将过氧化钠粉末投入到氯化亚铁溶液中，可观察到的现象是（）A．最终生成红褐色沉淀 B．没有气体产生 C．最终生成白色沉淀 D．最终生成血红色溶液3．下列关于焰色试验的说法不正确的是（）A．焰色试验中可用洁净的铁丝替代铂丝 B．利用某些金属的焰色试验可以制成五彩缤纷的烟花 C．焰色试验中可用浓硫酸替代稀盐酸 D．用焰色试验可以区分氯化钠和氯化钾4．下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质，叙述错误的是（）A．鉴别Na2CO3和NaHCO3既可以用BaCl2溶液，也可用Ba（OH）2溶液 B．除去Na2CO3固体中混有的少量N