第二节 几种重要的金属化合物(第1课时)
内容标准 1.了解Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等物质的性质。 2．了解焰色反应。 活动与探究建议 实验探究：过氧化钠与水反应、焰色反应。 科学探究：碳酸钠和碳酸氢钠的性质。
在深海中作业的潜水员的呼吸面具上往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。过氧化钠为什么可以提供氧气呢？它发生了什么反应？
提示：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
一、氧化钠和过氧化钠 物质 组成 色态 所属类别 氧元素化合价 生成条件 热稳定性 化 学 性 质 与H2O反应 与CO2反应 与酸反应 氧化性 主要用途 保存 ＋氧化钠(Na2O) ＋过氧化钠(Na2O2) Na与O22(过氧根离子)以2∶1形成化合物 －Na与O以2∶1形成化合物 ____色固体 ____性氧化物 －2(最低价态) ____(缓慢氧化) ____稳定(加热时被空气氧化) __Na2O＋O2=====______ Na2O＋H2O===______ Na2O＋CO2===________ Na2O＋__HCl===______ 弱氧化剂 用于少量Na2O2制取 干燥、封闭 △或点燃2－____色固体 过氧化物 －1(中间价态) ____或点燃 较稳定 ____Na2O2＋____H2O===______ ____Na2O2＋__CO2===______ __Na2O2＋__HCl===________ 强氧化剂 强氧化剂、漂白剂、____剂 干燥、封闭 思考感悟1：Na2O2属于碱性氧化物吗？为什么？ 二、碳酸钠和碳酸氢钠 物质 俗名 色与态 水溶性 碳酸钠(Na2CO3) 纯碱、____ 白色____，Na2CO3·10H2O为白色____，易____化 碳酸氢钠(NaHCO3) ____白色晶体 都易溶于水，溶解性：Na2CO3>NaHCO3 热稳定性 较稳定，受热____分解 CO23＋__H===____ －＋不稳定，受热____NaHCO3=====________＋____＋____ HCO3＋H===________ 与NaOH、KOH反应生成__________： －－HCO3＋OH===__________ 与石灰水反应、且量的多少影响生成物－＋－种类HCO3＋Ca2＋____OH===____________(NaHCO3足量) －＋－HCO3＋Ca2＋OH===__________〔Ca(OH)2足量〕 NaHCO3(溶解度小) 制发酵粉、制纯碱 －＋△化 学 性 质 与强酸反应 与碱反应 相同条件下，NaHCO3比Na2CO3反应放出气体______ 与NaOH、KOH不反应 与石 灰水反应 Ca2＋CO23===________ ＋－相互转化 用途 Na2CO3(溶解度大) 用在玻璃、制皂、纺织等工业 思考感悟2：如何除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3？怎样除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3?
思考感悟3：能否用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？ 三、焰色反应 1．定义
很多______________在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。 2．操作
3．几种金属的焰色
钠：____色，钾：____色(观察时要透过__________)。 思考感悟4：焰色反应表现出的是物质的化学性质吗？
答案：一、白 淡黄 碱 常温 加热 不 2 2Na2O2 2NaOH 2 2 4NaOH＋O2↑ Na2CO3 2 2 2Na2CO3＋O2 2 2NaCl＋H2O 2 4 4NaCl＋O2↑＋2H2O 供氧
思考感悟1
提示：不属于。碱性氧化物指能与酸反应生成盐和水的氧化物，Na2O2与盐酸反应时不仅生成NaCl和水，还会有氧气生成，所以不属于碱性氧化物。
二、苏打 小苏打 粉末 晶体 风 细小 不易 分解 2 Na2CO3 H2O CO2↑
－
2 CO2↑＋H2O H2O＋CO2↑ 剧烈 正盐 CO23＋H2O CaCO3↓ 2 2 CaCO3↓＋
CO23＋2H2O CaCO3↓＋H2O
思考感悟2
－
提示：用加热法可除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3，反应方程式为2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑；往NaHCO3溶液中通入CO2可除去其中少量Na2CO3，反应方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
思考感悟3
提示：不能，因为二者均能与石灰水反应产生白色沉淀，反应的化学方程式为： Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O 三、1.金属或它们的化合物
2．盐酸 原火焰颜色相同 试样 火焰颜色 盐酸 无色 3．黄 紫 蓝色钴玻璃 思考感悟4
提示：不是，它表现出的是元素单质或化合物的物理性质。
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一、Na2O2与CO2、H2O的反应 1．原理
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
Na2O2与H2O的反应实质可分为两个过程： Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 2H2O2===2H2O＋O2↑
反应过程中有H2O2生成，H2O2有强氧化性，所以当将Na2O2加入滴有酚酞的水中时，溶液先变红后褪色。
2．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。
3．固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
4．先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应(实际情况复杂得多)。
5．电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O反应，CO2与H2O均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。
Na2O2与H2O反应产物是NaOH和H2O2，然后H2O2分解放出氧气，反应方程式为2Na2O2
＋4H2O===4NaOH＋2H2O＋O2↑。所以NaOH既不是氧化产物，也不是还原产物。
二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂 1．鉴别 依据 热稳定性 与Ca、Ba＋的反应 2＋2原理 2NaHCO3△Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3受热不分解 22CO23＋Ca===CaCO3↓CO3＋－＋Ba2===BaCO3↓HCO3与Ca2＋＋、Ba2不反应 －＋－结论 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3 生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3 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 除杂方法及试剂 加热 通入足量CO2气体 加入适量NaOH溶液 与盐酸反应的剧烈程度 盐酸逐滴加入时的现象 2.除杂 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ CO23＋H===HCO3 －＋ HCO3＋H===CO2↑＋H2O －＋－混合物 Na2CO3固体(NaHCO3) NaHCO3溶液(Na2CO3) Na2CO3溶液(NaHCO3)
知识点1 Na2O和Na2O2的性质 【例题1】 下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是( )。 A．过氧化钠和氧化钠长期置于空气中最终产物相同 B．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应 C．过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成
D．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物
解析：Na2O2和Na2O都能与H2O和CO2反应，共同的产物分别是NaOH、Na2CO3，不同之处是Na2O2与H2O和CO2的产物中还有O2。A项，二者长期置于空气中，都最终生成Na2CO3，A项正确；B项，Na2O2与H2O或CO2的反应不是化合反应；C项，Na2O2和Na2O与水反应都有NaOH生成，正确；D项，Na2O2是强氧化剂，Na2O没有强氧化性，属于碱性氧化物，正确。
答案：B
点拨：过氧化钠性质的特殊性：
2－
(1)在氧化钠中含有Na＋和O2－，在过氧化钠中含有Na＋和O2，所以二者中阳离子和
阴离子的个数比都是2∶1。
(2)过氧化钠和其他物质反应时不一定有氧气产生，如具有强还原性的SO2，能被Na2O2
氧化成Na2SO4：SO2＋Na2O2===Na2SO4。
(3)过氧化钠虽然能够和盐酸反应生成盐和水，但同时还有氧气产生，所以它不属于碱性氧化物。
知识点2 Na2CO3与NaHCO3的性质比较 【例题2】 下列叙述中正确的是( )。
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3 饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温、同压下，生成的CO2
体积相同
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出
解析：向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，此时生成了Ca(HCO3)2，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液不会有CaCO3沉淀生成，A项错误；向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，此时生成NaHCO3和NaCl，不会有CO2气体生成，B项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3的物质的量不同，分别与足量盐酸反应产生的CO2的体积也不同，C项错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2生成NaHCO3，由于溶质的质量增加，又消耗了溶剂水，而NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以有NaHCO3晶体析出。
答案：D
点拨：当碳酸钠和水、CO2反应转化为碳酸氢钠时，不仅消耗了水，同时增加了溶质的质量。充分利用碳酸钠和碳酸氢钠在一定条件下相互转化的关系：Na2CO3(溶解度
大)NaHCO3(溶解度小)解题。
知识点3 钠及化合物的转化关系
【例题3】 有4种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系： ①W――→X＋H2O＋CO2↑ ②Z＋CO2―→X＋O2
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