《鈉及其化合物》復習案例

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1、 《鈉及其化合物》復習案例 湖北省團風中學 劉紅娟 教學目標：1、了解鈉及其化合物的性質； 2、學以致用，培養(yǎng)學生的理解能力。 課時分配 1課時 鈉 2課時 Na2O和Na2O2 3課時 Na2CO3和NaHCO3、堿金屬元素 4課時 有關鈉的化合物計算專題 教學程序 第1課時 鈉 一、鈉的存在形式和原子結構 二、鈉的性質 1．物理性質 顏色 硬度 導電性 密度與水相比 熔點 銀白色 質軟 良好 比水小 較低 ［問題］鈉與上述三種物質反應，其對應的現(xiàn)

2、象是什么？并判斷正誤。 ①1mol鈉與足量的氧氣分別生成氧化鈉和過氧化鈉，失去電子的數(shù)目均為NA ②1mol氧氣分別與足量的鈉反應，生成氧化鈉和過氧化鈉，得到的電子數(shù)目均為2 NA ③鈉與氧氣反應分別生成1mol氧化鈉和1mol過氧化鈉，轉移的電子的數(shù)目均為2NA （2）與水反應 ①離子方程式：2Na＋2H2O ====== 2Na＋2OH＋H2↑ ②鈉與含有酚酞的水反應的實驗現(xiàn)象及解釋： ○浮—密度比水小。 ○熔—反應放熱，鈉的熔點低。 ○游—產生氣體。 ○響—反應劇烈。 ○紅—生成了堿(NaOH)。 （3）與酸反應 離子

3、方程式：2Na＋2H====== 2Na＋H2↑ ［探討］a、將物質投入到下列物質中，①水 ②無水乙醇 ③冰醋酸，比較其反應劇烈程度？ b、0.2moLNa 投入100mL1moLL的鹽酸溶液中，反應放出氫氣的質量是多少？ （4）與鹽溶液反應：先與水反應生成堿，再考慮堿與鹽的反應（如與CuSO4溶液） 2Na＋CuSO4＋2H2O======Cu(OH) 2↓＋Na2SO4＋H2↑ ［問題］將少量鈉投入到下列物質的飽和溶液中，既有氣體又有沉淀的是①FeCl3 ②NaHCO3 ③NaCl 3．工業(yè)制法和用途 第2課時 氧化鈉和過氧化鈉 1．氧化鈉與過氧化鈉

4、的比較 ［問題1］2Na 2O 2 +2CO 2 =2Na 2CO 3 +O 2 指出該反應中氧化劑，還原劑，氧化產物，還原產物，如有1摩爾Na 2O 2參與反應，轉移的電子數(shù)目為多少?如果用CO 2與Na2O2反應，寫出該反應的化學方程式，Na2CO3中有多少個O？ ［問題2］將Na2O2投入到下列物質中，分別產生哪些現(xiàn)象？ ①FeCl2 ② H2S ③紫色石蕊試液 ［即時應用］ 下列關于Na2O2說法正確的是（ ） A．與SO2反應生成Na2SO3與O2 B．Na2O2投入到酚酞試液中，溶液變紅 C．Na2O2能與酸反應生成鹽和水，

5、所以Na2O2是堿性氧化物 D．Na2O2與水反應，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 ［問題3］CO2和H2O(g)的混合氣體通入到足量的Na2O2固體中，生成O2的體積與混合氣體體積有何關系？固體質量如何變化？ 2．有關Na2O2與CO2、H2O的反應的幾個重要關系 （1）先后順序關系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應，可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應。 （2）物質的量的關系 無論是CO2或H2O的單一物質還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O與放出O2的物質的量之比均為2∶1。

6、 （3）氣體體積關系 若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的且等于生成氧氣的體積。 （4）電子轉移關系 當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量關系為2Na2O2～O2～2e。 （5）固體質量關系 相當于固體Na2O2只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作發(fā)生相應的反應： 增重的質量正好等于原CO和H2的質量。 ［規(guī)律］分子通式符合(CO)mHn的化合物(主要是指CH3OH、HCHO等有機化合物)，其燃燒產物通過足量的Na2O2后，固體增重的質量等于原化合物的質量。中學階段常見的符合這一關系的物

7、質有：CO、H2、CO和H2混合氣、CH4O(甲醇)、CH2O(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)、CH3CHOHCOOH(乳酸)等。 ［即時應用］ 取a g 某物質在O2中完全燃燒，將生成物水與足量Na2O2固體完全反應，反應后，固體質量恰好也增加了a g，下列物質不能滿足上述結果的是 ( ) A．H2 B． CO C．C6H12O6 D．C12H22O11 第3課時 Na2CO3和NaHCO3 堿金屬元素 一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較 ［探究1］鑒別Na2

8、CO3和NaHCO3的方法 （1）(固體)分別加熱：有氣體生成(能使澄清的石灰水變渾濁)的是NaHCO3；Na2CO3無此性質。(溶液中NaHCO3受熱難分解)。 （2）(濃溶液)分別加入稀鹽酸：向Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸，開始無氣體產生，當稀鹽酸滴加到一定量后有氣體產生；而向NaHCO3中滴加稀鹽酸，立即產生無色無味的氣體。 （3）同溫同濃度下，比較Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3。 （4）CaCl2稀溶液：CaCl2溶液滴加到Na2CO3溶液中能產生白色沉淀；滴加到稀的NaHCO3溶液中無白色沉淀生成。 ［探究2］Na2CO3、NaHC

9、O3與鹽酸反應： ①誰放出CO2氣體較快？ ②向Na2CO3和NaHCO3混合液中滴加鹽酸，H+先與什么離子反應？為什么？ ③等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應，產生CO2的量是否相等？若是等質量的Na2CO3、NaHCO3呢，又如何？ ④不用任何試劑，如何區(qū)別鹽酸和Na2CO3兩瓶無色溶液？寫出相關的離子方程式。 ［即時應用］ 下列敘述中正確的是( ) 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飽和溶液，又有CaCO3沉淀生成 B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO

10、3的物質的量之比為1∶2 C．等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應，在同溫同壓下，生成的CO2體積相同 D．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，有NaHCO3結晶析出 【解析】向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質的量的稀鹽酸，僅生成NaHCO3，無CO2氣體放出，B錯誤；等質量的NaHCO3和Na2CO3，NaHCO3的物質的量多，與足量鹽酸反應時，放出的CO2多，C錯誤；D項發(fā)生的反應為：Na2CO3＋CO2＋H2O======2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性較小，反應后溶液中有晶體析出，正確。 二、堿金屬（Li、Na、K、Rb、Cs） 三、焰色反應

11、 第4課時 有關鈉及其化合物計算 1．鈉的化合物與鹽酸反應有關圖象計算 ［例］（1）向NaOH溶液中通入一定量CO2，結晶后得到白色固體，該白色固體的組成可能是 A．NaOH和Na2CO3； B．___________________； C．___________________； D．___________________。 （2）向50mL NaOH溶液中逐漸通入一定量的CO2（假設溶液體積不變），隨后取此溶液10mL，將其稀釋至100mL，并向此稀釋后的溶液中逐滴加入0.1 molL的鹽酸，產生CO2氣體的體積（標準狀況下）與所加入的鹽

12、酸的體積關系如圖所示。 ①寫出OA段所發(fā)生反應的離子方程式： _____________________________________________________________ ②NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質為____________，其物質的量濃度之比為____________。 ③產生的CO2體積（標準狀況下）為____________。 ④原NaOH溶液的物質的量濃度為____________。 ［解析］（1）NaOH與CO2反應發(fā)生的反應有 CO2少量：2NaOH＋CO2==== Na2CO3＋H2O CO2少量：NaOH＋CO2===

13、= NaHCO3 在數(shù)軸上表示反應后產物成分： 得出的成分有：A．NaOH，Na2CO3 B．Na2CO3 C．Na2CO3，NaHCO3 D．NaHCO3 （2）由上述各成分可知，它們與鹽酸反應的圖像如下： 由此可知該題為A這種情況，則OA段反應為： H＋＋OH＝H2O CO＋H＋＝HCO ［即時應用］ 將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL稀鹽酸。下列圖象能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是( ) 【解析】此題考查了元素化合物、圖象數(shù)據的處理知

14、識。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加鹽酸時，首先和NaOH反應生成水和氯化鈉，當?shù)稳?.1 L時，兩者恰好反應完全；繼續(xù)滴加時，鹽酸和Na2CO3開始反應，首先發(fā)生：HCl＋Na2CO3==== NaHCO3＋NaCl，不放出氣體，當再加入0.1 L時，此步反應進行完全；繼續(xù)滴加時，發(fā)生反應：NaHCO3＋HCl==== NaCl＋H2O＋CO2↑，此時開始放出氣體，分析圖象，可知選C。 【點評】準確理解向NaOH和Na2CO3溶液中滴加鹽酸反應的先后，是先跟堿反應再跟鹽反應。與Na2CO3反應是分步進行的，首先發(fā)生的是HCl＋Na2CO3 NaHCO3＋NaCl；進行

15、完全后，再發(fā)生：NaHCO3＋HCl ==== NaCl＋H2O＋CO2↑ 2．關于測定混合物中Na2CO3的質量分數(shù)的計算 ［例］(2011北京高考)下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是（ ） A．取a克混合物充分加熱，減重b克 B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體 C．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克 D．取a克混合物與足量Ba(OH) 2溶液充分反應，過濾、洗滌、洪干，得b克固體 解析：A項，采用差量法，減少的質量為碳酸氫分解生成的二氧化碳和水的質量，由此可求出碳

16、酸氫鈉的質量，進而求出碳酸鈉的質量分數(shù)；B項，b克固體為生成的氯化鈉的質量，根據鈉原子守恒和混合物的總質量可列式計算出碳酸鈉的質量，進而求出碳酸鈉的質量分數(shù)；C項，堿石灰增加的質量為鹽與酸反應生成的二氧化碳和水的質量及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質量，因此不能通過數(shù)據準確計算出碳酸鈉的質量分數(shù)；D項，沉淀的質量即為碳酸鋇的質量，根據碳酸鋇的質量和混合物的總質量可以列式求出碳酸鈉的質量，進而求出碳酸鈉的質量分數(shù)。 答案：C 3．有關Na2O2和NaHCO3混合物加熱反應的計算 ［例］1 mol 過氧化鈉與2 mol 碳酸氫鈉固體混合后，在密閉容器中加熱充分反應，排出氣體物質后冷卻，殘留的固體物

17、質是( ) A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 解析：加熱混合固體時，可將Na2O2先與CO2反應，再與H2O反應； 若設，x值不同，反應后固體成分，氣體成分也會不同，可總結如下：（注：加熱溫度＞100℃） x的取值 固體成分 氣體成分 Na2CO3，NaOH，Na2O2 O2 Na2CO3，NaOH O2 Na2CO3，NaOH H2O，O2 Na2CO3 H2O，O2 Na2CO3 H2O，CO2，O2 由以上分析可知，答案為A。 8