2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物教案.doc

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2019-2020年高三化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第3章 金屬及其化合物教案 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握鈉及堿金屬的物理、化學(xué)性質(zhì)。 2、掌握焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理及方法。 基礎(chǔ)知識(shí)： 一、鈉的性質(zhì) 1、物理性質(zhì) 銀白色金屬、很柔軟、密度比水小、熔點(diǎn)低、易導(dǎo)熱、導(dǎo)電 2、存在 自然界中只能以化合態(tài)的形式存在，以NaCl為主，還有Na2SO4、Na2CO3、NaNO3等。 3、保存 密封保存，少量的鈉通常保存在煤油里。 4、用途 制取Na2O2等化合物，鈉、鉀合金（常溫下為液態(tài)）做原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑，還原金屬，做電光源等。 5、化學(xué)性質(zhì) （1）鈉與水的反應(yīng) 現(xiàn)象及解釋：浮、熔、響、游、紅五個(gè)字來(lái)記憶。 ①鈉投入水中并浮在水面上——密度小于水。 ②鈉立即跟水反應(yīng)，并放出熱量，發(fā)出嘶嘶聲，產(chǎn)生氣體。 ③同時(shí)鈉熔成一個(gè)閃亮的小球并在水面上向各方向迅速游動(dòng)最后消失——熔點(diǎn)低。 ④反應(yīng)后的水溶液使酚酞變紅——與水反應(yīng)生成NaOH。 反應(yīng)方程式： 2Na+2H2O=2NaOH+H2↓ 實(shí)質(zhì)：置換水中的氫。 拓展： ①鈉投入到鹽酸中（0.1mol的鈉投入到50ml，1mol/L的HCl溶液中，產(chǎn)生多少氫氣？為什么？） ②鈉投入到NaCl溶液中發(fā)生什么反應(yīng)。 ③鈉投入到飽和NaCl溶液中有什么現(xiàn)象。 ④鈉投入NH4Cl溶液反應(yīng)方程式是？ ⑤鈉投入CuSO4溶液中，現(xiàn)象： ，方程式： 。 【例1】 （2）鈉與鹽在熔融狀態(tài)下的反應(yīng) 4Na+TiCl4(熔融)=Ti+4NaCl （3）鈉與氧氣反應(yīng) 常溫：4Na+O2=2Na2O 點(diǎn)燃：2Na+O2=Na2O2 鈉在空氣中變化過(guò)程： 【例2】 （4）鈉與其他非金屬反應(yīng) 鈉具有很強(qiáng)的還原性，能和很多非金屬發(fā)生反應(yīng)，如：S、Cl2等 二、堿金屬元素（Li、Na、K、Ru、Cs、Fr） 1、原子結(jié)構(gòu) （1）相似性：最外層均為1個(gè)電子，易失去一個(gè)電子 （2）遞變性：核電荷數(shù)依次增多，電子層數(shù)依次增多，原子半徑依次增大，失電子能力依次增強(qiáng)，活潑程度增強(qiáng) 2、元素性質(zhì) （1）相似性：均為活潑金屬元素，最高正價(jià)均為+1價(jià) （2）遞變性：失電子能力依次增強(qiáng)，金屬性依次增強(qiáng) 3、單質(zhì)性質(zhì) （1）相似性：均具強(qiáng)還原性，均具輕、軟、易熔的特點(diǎn) （2）遞變性：還原性依次增強(qiáng)，密度趨向增大，熔沸點(diǎn)依次降低（原因，可與鹵素對(duì)比），硬度趨向減小 4、化合物性質(zhì) （1）相似性：氫氧化物均為強(qiáng)堿 （2）遞變性：氫氧化物的堿性依次增強(qiáng) 【堿金屬的性質(zhì)規(guī)律與特例】 （1）通常合金多呈固態(tài)，而鈉鉀合金卻是液態(tài)。 （2）堿金屬單質(zhì)在空氣或氧氣中燃燒時(shí)，生成過(guò)氧化物甚至比過(guò)氧化物更復(fù)雜的氧化物，而Li只生成Li2O。 （3）堿金屬單質(zhì)密度一般隨核電荷數(shù)增大而遞增，但K的密度比Na小。 （4）堿金屬單質(zhì)一般跟水劇烈反應(yīng)，但Li跟水反應(yīng)緩慢（LiOH溶解度?。? （5）堿金屬單質(zhì)因其活動(dòng)性強(qiáng)，多保存在煤油中，而Li卻因密度比煤油更小，只能保存在液體石蠟中。 （6）堿金屬的鹽一般都易溶于水，但Li2CO3卻微溶。 （7）一般說(shuō)，酸式鹽較正鹽溶解度大，但NaHCO3卻比Na2CO3溶解度小。 （8）試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但I(xiàn)A金屬Na、K等除外。 （9）一般活潑金屬能從鹽中置換出不活潑金屬，但對(duì)IA非?；顫姷慕饘貼a、K等除外。如：2Na+CuSO4+2H2OCu(OH)2↓+H2↑+Na2SO4。 （10）Fr是放射性元素，所以在自然界中不存在。 三、焰色反應(yīng) 許多金屬或他們的化合物在燃燒時(shí)火焰呈現(xiàn)出特殊的顏色，這在化學(xué)上叫焰色反應(yīng)。這是一種物理變化，是某種元素的性質(zhì)。鈉是黃色 ，鉀是紫色（透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃） 用品：鉑絲（或鐵、鉻、鎳、鎢等）、酒精燈（或煤氣燈）、試劑。 步驟：①鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色。 ②蘸取溶液（沾取固體）放在火焰上灼燒，觀察火焰顏色，觀察鉀火焰顏色要透過(guò)藍(lán)色的鈷玻璃去觀察。 ③鹽酸洗鉑絲。 ④鉑絲在火焰上灼燒至原火焰色（如不能灼燒至原火焰色，則需再酸洗，再灼燒）。⑤再蘸?。ㄕ慈。┝硗饣瘜W(xué)藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 例題精講： 【例1】將金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是（ ） A．HCl B．K2SO4 C．CuCl2 D．飽和NaOH溶液 〖答案〗CD 【注意】活潑性很強(qiáng)的金屬（如Na、K、Ca）與酸、堿、鹽的反應(yīng)實(shí)質(zhì)都是與H+反應(yīng)置換氫氣，然后發(fā)生其他相關(guān)的物理、化學(xué)變化。特別是與鹽的反應(yīng)，不可能置換其他金屬。 【例2】將一塊銀白色金屬鈉放在空氣中發(fā)生一系列斌華：表面迅速變暗→“出汗”→變成白色固體（粉末），下列有關(guān)敘述不正確的是 （ ） A．表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)生成了氧化鈉 B．“出汗”是因?yàn)樯傻臍溲趸c吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液 C．最后變成了碳酸鈉粉末 D．該過(guò)程中所有的化學(xué)反應(yīng)均為氧化還原反應(yīng) 課后練習(xí)： 1．下列關(guān)于鈉的說(shuō)法不正確的是 ( ) A．金屬鈉和氧氣反應(yīng)，條件不同，產(chǎn)物不同 B．鈉鉀合金通常狀況下呈液態(tài)，可作原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑 C．鈉的化學(xué)活潑性很強(qiáng)，少量的鈉可保存在有機(jī)溶劑CCl4中 D．由于鈉比較活潑，所以它能從溶液中置換出金屬活動(dòng)順序表中鈉后面的金屬 〖解析〗4Na+O2=Na2O，2Na2O+O2=Na2O2，A正確；B的說(shuō)法是正確的，這是鈉的重要用途之一；鈉的保存原則是將鈉與空氣和水隔絕，故應(yīng)保存在密度小于鈉的有機(jī)溶劑中，ρ(CCl4)>ρ(Na)，故C不正確；鹽溶液中的金屬陽(yáng)離子周圍有一定數(shù)目的水分子包圍著，不能和鈉直接接觸，另外，鈉跟水反應(yīng)速率很快，故不能從鹽溶液中置換出金屬。 〖答案〗C、D 2．(xx上海高考)9.2 g金屬鈉投入到足量的重水中，則產(chǎn)生的氣體中含有 (　　) A．0.2 mol中子　　B．0.4 mol電子 C．0.2 mol質(zhì)子 D．0.4 mol分子 〖解析〗由化學(xué)反應(yīng)方程式：2Na＋2D2O===2NaOD＋D2↑，可知9.2 g金屬鈉完全反應(yīng)產(chǎn)生0.2 mol D2，一個(gè)D原子中含1個(gè)質(zhì)子、1個(gè)電子、1個(gè)中子，故0.2 mol D2中就含有0.4 mol質(zhì)子、電子和中子． 〖答案〗B 3．(xx濰坊模擬)取一小塊金屬鈉，放在燃燒匙里加熱，下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是(　　) ①金屬先熔化?、谠诳諝庵腥紵?，放出黃色火花?、廴紵蟮冒咨腆w?、苋紵龝r(shí)火焰為黃色?、萑紵笊蓽\黃色固體物質(zhì) A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤ 〖解析〗金屬鈉熔點(diǎn)低，放在燃燒匙里加熱，先熔化為光亮的小球，在空氣中燃燒，火焰呈黃色，燃燒后生成淺黃色的Na2O2. 〖答案〗C 4．(xx洛陽(yáng)模擬)2008年9月27日，宇航員翟志剛成功完成中國(guó)歷史上首次太空行走，使中國(guó)成為第三個(gè)獨(dú)立掌握出艙活動(dòng)技術(shù)的國(guó)家．宇航員出艙時(shí)，呼吸所需的氧氣主要來(lái)自太空服中的呼吸面具．下列物質(zhì)在一定條件下均能產(chǎn)生氧氣，其中最適宜用于呼吸面具中供氧的是 (　　) A．HNO3 B．H2O2 C．KClO3 D．Na2O2 〖解析〗Na2O2和呼吸氣中的CO2、H2O可反應(yīng)產(chǎn)生O2，適宜做呼吸面具中的供氧劑． 〖答案〗D 5．實(shí)驗(yàn)是人為的再現(xiàn)物質(zhì)的變化過(guò)程，因此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意控制溫度、壓強(qiáng)、溶液的濃度等條件，因?yàn)橥瑯拥姆磻?yīng)物在不同的條件下，會(huì)有不同的反應(yīng)．下列各組中的兩物質(zhì)相互反應(yīng)時(shí)，若改變反應(yīng)條件(溫度、反應(yīng)物用量比)，化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)并不改變的是 (　　) A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Na2O2和CO2 D．木炭(C)和O2 〖解析〗鈉與氧氣在常溫和加熱條件下產(chǎn)物分別為氧化鈉和過(guò)氧化鈉；NaOH和CO2，相對(duì)用量不同可生成碳酸鈉(堿過(guò)量)或碳酸氫鈉(CO2過(guò)量)；C和O2反應(yīng)時(shí)也與相對(duì)用量有關(guān)，生成CO(氧氣不足)或CO2(氧氣過(guò)量)。 〖答案〗C 6．(xx汕頭模擬)將4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混合物與足量的水反應(yīng)，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下得到672 mL混合氣體，將混合氣體通電后恰好完全反應(yīng)，則Na、Na2O、Na2O2的物質(zhì)的量之比為 (　　) A．4∶3∶2 B．1∶2∶1 C．1∶1∶2 D．1∶1∶1 〖解析〗根據(jù)化學(xué)方程式2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、O2＋2H22H2O計(jì)算可知，Na與Na2O2物質(zhì)的量之比為2∶1，只有A項(xiàng)符合． 〖答案〗A 7．將少量金屬鈉分別投入下列物質(zhì)的水溶液中，有氣體放出，且溶液質(zhì)量減輕的是[ ] A．HCl B．NaOH C．K2SO4 D．CuSO4 〖解析〗少量鈉投入上述四種物質(zhì)的水溶液中，均有H2產(chǎn)生，故都滿足題目的第一個(gè)條件“有氣體放出”，而反應(yīng)后“溶液質(zhì)量減輕”是指投入的金屬鈉的質(zhì)量小于脫離溶液的物質(zhì)的質(zhì)量。在A、B、C三個(gè)選項(xiàng)中一只有H2放出，故溶液質(zhì)量是增加的。D選項(xiàng)中由于Na與H2O反應(yīng)生成的NaOH還能繼續(xù)與CuSO4反應(yīng)析出Cu(OH)2沉淀：2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑，反應(yīng)后溶液質(zhì)量減輕。 〖答案〗D 8．將4.6 g鈉與1.6g硫粉迅速混合起來(lái)，并放在石棉網(wǎng)上加熱，反應(yīng)后生成的固體是[ ] A、黃色固體混合物 B、硫與硫化鈉 C、過(guò)氧化鈉與硫化鈉 D、氧化鈉與硫化鈉 〖解析〗在加熱條件下，鈉既能與硫化合生成Na2S，也能與空氣中的氧氣反應(yīng)生成Na2O2，而鈉又是過(guò)量的，所以除生成Na2S外還有Na2O2生成。 〖答案〗 A、C 9． A、B、C、D、E五種物質(zhì)都含有同一元素，它們按下圖所示關(guān)系相互轉(zhuǎn)化，已知A為單質(zhì)。 （1）寫(xiě)出A～E的化學(xué)式 （2）分別寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式，其中屬于氧化還原反應(yīng)的，請(qǐng)標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目 ①A→B：________ ②A→C：________ ③A→D：________ ④C→D：________ ⑤C→E：________ ⑥D(zhuǎn)→E：________ 〖答案〗 （1） Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3 〖實(shí)驗(yàn)探究〗鈉與鹽溶液反應(yīng) 鈉與CuSO4、Fe2(SO4)3溶液反應(yīng)，先與水發(fā)生反應(yīng)，然后發(fā)生鹽與堿的反應(yīng)。 鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)很難完整地觀察到反應(yīng)全過(guò)程的有關(guān)現(xiàn)象。有人用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)：先向試管內(nèi)新制備的硫酸亞鐵溶液的液面上覆蓋一層汽油，然后將試管放入盛有熱水的燒杯中，待試管中汽油層消失后，往試管中投入一小粒金屬鈉，并迅速塞上帶有導(dǎo)管的單孔橡膠塞。 （1）實(shí)驗(yàn)中汽油的作用是 。 （2）加入鈉后觀察到液面上有大量氣泡逸出，溶液中有 沉淀生成。 （3）如果往試管中加入汽油后立即投入鈉粒，可能發(fā)生爆炸，其原因是 。 （4）寫(xiě)出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的離子方程式 。 【解析】(1)由于Fe(OH)2極易被氧化，要完整地觀察到鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的有關(guān)現(xiàn)象，務(wù)必要將反應(yīng)體系中的空氣排凈。汽油具有揮發(fā)性且不溶于水，它的作用是受熱時(shí)變?yōu)檎魵?，可以將試管?nèi)的空氣排凈。 （2）金屬鈉投入硫酸亞鐵溶液中，首先與溶液中的水反應(yīng)生成NaOH和H2，然后生成的NaOH再與硫酸亞鐵反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀Fe(OH)2。 （3）由于鈉與水反應(yīng)劇烈且放出大量的熱量，使生成的H2、汽油和試管里的空氣混合，易燃燒發(fā)生爆炸。 （4）Na與FeSO4反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2Na+FeSO4+2H2O=Fe(OH)2↓+Na2SO4+H2↑， 離子方程式為：2Na+Fe2++2H2O=Fe(OH)2↓+2Na++H2↑ 【答案】（1）受熱時(shí)氣化，其蒸氣將反應(yīng)體系中的空氣排凈，起保護(hù)生成的Fe(OH)2不被氧化為Fe(OH)3的作用 （2）白色 （3）鈉與水反應(yīng)劇烈，放出大量的熱量，使生成的H2、汽油和試管里的空氣混合，易燃燒發(fā)生爆炸 （4）2Na+Fe2++2H2O=Fe(OH)2↓+2Na++H2↑ 第三章 金屬及其化合物 第二課時(shí) 鈉的化合物 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握鈉的氧化物、碳酸鈉、碳酸氫鈉等化學(xué)性質(zhì)。 2、掌握鈉及其化合物相關(guān)的計(jì)算。 3、了解鈉及化合物的探究性實(shí)驗(yàn)。 基礎(chǔ)知識(shí)： 一、鈉的氧化物的性質(zhì)比較 物質(zhì) 氧化鈉（Na2O） 過(guò)氧化鈉（Na2O2） 顏色狀態(tài) 類別 化合價(jià) 電子式 制取方程式 化學(xué)鍵類型 與水反應(yīng) 與CO2反應(yīng) 與鹽酸反應(yīng) 主要用途 1、Na2O2的強(qiáng)氧化性、漂白性 －1價(jià)介于氧的兩種較穩(wěn)定化合價(jià)0價(jià)和－2價(jià)之間，因此Na2O2既可以在一定條件下獲得電子表現(xiàn)氧化性（如與SO2、Fe2+、品紅等反應(yīng)），也可以在一定條件下失去電子表現(xiàn)還原性（如與H+和MnO4-反應(yīng)），還可以在一定條件下發(fā)生歧化反應(yīng)（如與H2O、CO2等反應(yīng)）；但以氧化性為主。 ①Na2O2與SO2反應(yīng)：Na2O2+SO2 Na2SO4 ②Na2O2投入FeCl2溶液中，可將Fe2+氧化成Fe3+，同時(shí)生成Fe(OH)3沉淀： 3Na2O2+6FeCl2+6H2O2FeCl3+4Fe(OH)3↓+6NaCl。 ③Na2O2投入氫硫酸中，可將H2S氧化成單質(zhì)硫，溶液變渾濁： Na2O2+H2S2NaOH+S↓。 ④Na2O2投入品紅溶液中，可使品紅溶液褪色(褪色原理與SO2不同)。 2、有關(guān)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的重要關(guān)系 2CO2+2 Na2O2=2 Na2CO3 +O2 2H2O+2 Na2O2=4 NaOH +O2 （1）物質(zhì)的量關(guān)系 無(wú)論是H2O或CO2得單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，H2O或CO2與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2:1。 （2）氣體體積關(guān)系 若CO2和水蒸氣的混合氣體（或單一氣體）通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，氣體體積的減少量等于原混合氣體體積的1/2，也等于生成氧氣的量。 （3）電子轉(zhuǎn)移關(guān)系 當(dāng)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的量關(guān)系為2Na2O2 ∽ H2O ∽ 2e- 。 （4）固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)于固體（Na2O2）只吸收了CO2中的“CO”或H2O中的“H2”，可以看作發(fā)生相應(yīng)的反應(yīng)： CO+ Na2O2= Na2CO3； H2+Na2O2=2 NaOH （實(shí)際兩反應(yīng)不能發(fā)生）。 （5）先后順序關(guān)系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O（g）的混合物反應(yīng)，可視為Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完全后， 再與H2O（g）發(fā)生反應(yīng)。 【例1】 二、碳酸鈉、碳酸氫鈉 1、碳酸鈉、碳酸氫鈉主要性質(zhì)比較及鑒別 名稱 化學(xué)式 俗名 水溶液酸堿性 類別 顏色、狀態(tài) 水溶性 與鹽酸反應(yīng)及速率 熱穩(wěn)定性 用途 相互轉(zhuǎn)化 （1）熱穩(wěn)定性不同。分別加熱少量固體，若發(fā)生分解反應(yīng)，將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中，石灰水變渾濁的原試劑是NaHCO3，另一個(gè)為Na2CO3。 （2）和酸反應(yīng)速率不同。分別取一定質(zhì)量的固體，加入等濃度、等體積的鹽酸，反應(yīng)快、產(chǎn)生氣體多的為NaHCO3，另一個(gè)為Na2CO3。 （3）陰離子不同。分別取其稀溶液，滴加氯化鋇稀溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生沉淀的原試劑為Na2CO3，另一個(gè)為NaHCO3。 （4）溶液的酸堿性。測(cè)其稀溶液(0.1 molL-1)的pH，Na2CO3溶液的pH在12左右，而NaHCO3溶液的pH在8左右。 【例2】 2、碳酸鈉溶液與鹽酸反應(yīng)時(shí)，二者滴加的次序不同，產(chǎn)生的現(xiàn)象不同。 ①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液（開(kāi)始時(shí)酸過(guò)量）： 2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O。 ②若向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸（開(kāi)始時(shí)酸不足）： HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3（無(wú)氣泡），HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O。 由以上分析可知，不同的滴加順序產(chǎn)生不同的現(xiàn)象，這就是不用其他試劑鑒別Na2CO3溶液和鹽酸的原理。 【例3】 3、 碳酸氫鈉和碳酸鈉的制法 （1）制取NaHCO 3的方法 ①減壓低溫蒸干NaHCO3溶液。NaHCO3遇熱易分解，其水溶液加熱更易分解，所以不可能采用常壓下蒸發(fā)溶劑的方法制得NaHCO3晶體。 ②往飽和Na2CO3 溶液中通入CO2，過(guò)濾得到晶體。 Na2CO 3+CO 2+H2O2NaHCO 3 （2）聯(lián)堿法制純堿原理 ①在飽和食鹽水中通NH3飽和后，再通CO2 ：NH3+CO2+H2ONH4HCO3 ②生成NH4HCO3的溶解度大，而c(Na+)也大，而NaHCO3溶解度小，故產(chǎn)生沉淀：NaCl+ NH4HCO3NaHCO3↓+NH4Cl， 總方程式：NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。 ③將析出沉淀加熱，制得Na2CO3（純堿） 注意：不能先通入CO2達(dá)飽和后再通入NH3，因?yàn)镃O2在水中的溶解度很小(1∶1)，即使通入過(guò)量的NH3，所生成的NaHCO3、NH4Cl也很少，這樣就無(wú)法制取NaHCO3。 【例4】 三、氫氧化鈉 1、NaOH為強(qiáng)堿，具有堿的通性。 2、CO2與NaOH溶液反應(yīng)的計(jì)算 ①CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O ②CO2+ Na2CO3+ H2O =2NaHCO3 ③CO2+NaOH=NaHCO3（①②之和） 反應(yīng)情況 生成物 <1:2 NaOH過(guò)量，只發(fā)生① Na2CO3、過(guò)量NaOH =1:2 恰好按①反應(yīng) Na2CO3 1:2< < 1 ①、均有 Na2CO3、NaHCO3 =1:1 恰好按③反應(yīng) NaHCO3 >1:1 按③反應(yīng)，CO2有剩余 NaHCO3 【例5、6】 例題精講： 【例1】向含有Na2O2的密閉容器中通入一定量O2與C2H6的混合氣體后，用電為花引燃，直至所有物質(zhì)間的反應(yīng)完全為止，冷卻至室溫后，容器內(nèi)壓強(qiáng)似近為零。 （1）若通過(guò)的O2和C2H6的體積比在最小值所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的總方程式： Na2O2+C2H6+O2→ （2）當(dāng)Na2O2的質(zhì)量為2.34g時(shí)，通入的O2的物質(zhì)的量的最大值為_(kāi)____mol. （3）當(dāng)通入的氣體為1molC2H6和xmolO2時(shí)，Na2O2的物質(zhì)的量為_(kāi)___mol（有含X的表達(dá)式表示）。 （4）在右圖中畫(huà)了生成三種產(chǎn)物的總物質(zhì)的量y(mol)隨通入O2的物質(zhì)的量xmol的不同而變化的函數(shù)圖象。 （5）當(dāng)Na2O2與O2的物質(zhì)的量相等時(shí)，各產(chǎn)物的物質(zhì)的量之和為_(kāi)__mol。 〖答案〗（1）5Na2O2+C2H6+O2→2Na2CO3+6NaOH （2）0.09 【例2】（09年海南化學(xué)3）除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是： A．通入二氧化碳?xì)怏w B．加入氫氧化鋇溶液 C．加入澄清石灰水 D．加入稀鹽酸 〖答案〗A 〖解析〗除雜方法要操作簡(jiǎn)便、效果好、不帶來(lái)新的雜質(zhì)、保留非雜質(zhì)成份。溶液中可用這樣的方法： Na2CO3 + H2O + CO2 = 2NaHCO3。 【例3】實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩瓶無(wú)色溶液，其中一瓶是稀鹽酸，另一瓶是碳酸鈉溶液。為測(cè)定甲、乙兩瓶溶液的成分及物質(zhì)的量濃度，進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)： ①量取25.00mL甲溶液，緩慢滴入乙溶液15.00mL，共收集到224mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體 ②量取15.00mL乙溶液，緩慢滴入甲溶液25.00mL，共收集到112mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）氣體。 （1）判斷：甲是 溶液，乙是 溶液。 （2）寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)2中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式。 （3）求甲、乙溶液的物質(zhì)的量濃度。 【答案】（8分）（1）甲：稀鹽酸（1分）；乙：碳酸鈉（1分） （2）CO32—+H+→HCO3—（1分）；HCO3—+H+→CO2↑+H2O（1分） （3）0.8mol/L（2分）；1.0mol/L（2分） 【例4】（xx安徽卷）將0.01mol下列物質(zhì)分別加入100mL蒸餾水中，恢復(fù)至室溫，所得溶液中陰離子濃度的大小順序是(溶液體積變化忽略不計(jì)) ①Na2O1 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl A.①>②>③>④ B.①>②>④>③ C.①=②>③>④ D.①=②>③=④ 【答案】A 【解析】①②溶于水，溶質(zhì)都是0.02moL,但前者有氧氣生成，因此氫氧根濃度大，有①>②;③中碳酸根水解使得陰離子濃度稍大于④。因此有A正確。 【例5】在1.00L 1mol/L氫氧化鈉溶液中通入16.8L標(biāo)準(zhǔn)狀況下的CO2氣體，所得的溶液中含有的溶質(zhì)是（ ） A．Na2CO3 B．NaHCO3 C．Na2CO3和NaHCO3 D．NaOH、Na2CO3和NaHCO3 【答案】 C 【例6】（xx上海卷）將0.4gNaOH和1.06g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1molL-1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是 〖答案〗C 〖解析〗此題考查了元素化合物、圖像數(shù)據(jù)的處理知識(shí)。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加鹽酸時(shí)，首先和NaOH反應(yīng)生成水和氯化鈉，當(dāng)?shù)稳?.1L時(shí)，兩者恰好反應(yīng)完全；繼續(xù)滴加時(shí)，鹽酸和Na2CO3開(kāi)始反應(yīng)，首先發(fā)生：HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl，不放出氣體，當(dāng)再加入0.1L時(shí)，此步反應(yīng)進(jìn)行完全；繼續(xù)滴加時(shí)，發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑；此時(shí)開(kāi)始放出氣體，分析圖像，可知選C。 易錯(cuò)警示：解答此題的易錯(cuò)點(diǎn)是，不能準(zhǔn)確理解向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸的反應(yīng)。是分步進(jìn)行的，首先發(fā)生的是HCl+ Na2CO3= NaHCO3+NaCl；進(jìn)行完全后，再發(fā)生：NaHCO3+HCl =NaCl+H2O+CO2↑ 課后練習(xí)： 1．物質(zhì)的量均為1 mol的下述物質(zhì)，長(zhǎng)期放置于空氣中(最終物質(zhì)不考慮潮解情況)，最后質(zhì)量增加的大小關(guān)系是 (　　) ①氧化鈉?、谶^(guò)氧化鈉?、蹥溲趸c?、軄喠蛩徕c A．①＝③>②>④ B．①>②>④>③ C．③>①＝②>④ D．④>③>②>① 〖解析〗根據(jù)變化計(jì)算增重： ①Na2ONa2CO3、②Na2O2Na2CO3、③NaOHNa2CO3、④Na2SO3Na2SO4. 〖答案〗B 2．使5.6 L CO2氣體迅速通過(guò)Na2O2固體后得到4.48 L(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)氣體，這4.48 L氣體的質(zhì)量是 (　　) A．6.4 g B．8.2 g C．6.2 g D．8.8 g 〖解析〗由差量法得出5.6 L CO2沒(méi)有完全反應(yīng)，只消耗了0.1 mol CO2，相當(dāng)于損失了0.1 mol CO的質(zhì)量，0.25 mol44 g/mol－0.1 mol28 g/mol＝8.2 g，B正確． 〖答案〗B 3．在相同條件下，總質(zhì)量為2 g的CO和H2的混合氣體，在O2中完全燃燒后全部通過(guò)足量的Na2O2固體，則固體質(zhì)量增加 (　　) A．2 g B．1 g C．18 g D．無(wú)法計(jì)算 〖解析〗2CO＋O22CO2、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，將兩化學(xué)反應(yīng)方程式相加得：CO＋Na2O2===Na2CO3，即被CO“吸收”的O2又在下一個(gè)反應(yīng)中完全“釋放”了，相當(dāng)于CO全部進(jìn)入Na2O2固體中，即固體增加的質(zhì)量就是CO的質(zhì)量．同理：將2H2＋O22H2O、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑相加得：H2＋Na2O2===2NaOH，即固體增加的質(zhì)量就是H2的質(zhì)量． 〖答案〗A 4．(xx惠州調(diào)研)有兩個(gè)分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體的試劑瓶，因標(biāo)簽失落而無(wú)法區(qū)分．有4位同學(xué)為鑒別它們，分別設(shè)計(jì)了下列四種不同的方法，其中可行的是 (　　) A．分別取樣配成溶液，再加入澄清石灰水，觀察是否有沉淀生成 B．分別取樣后，加入相同濃度和相同體積的稀鹽酸，觀察反應(yīng)的快慢 C．分別取樣加熱，再檢驗(yàn)是否有使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生 D．分別取樣配成溶液，在火焰上灼燒，觀察火焰的顏色 〖解析〗Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH、2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，現(xiàn)象相同，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，因?yàn)辂}酸的量不確定，很難觀察氣泡的產(chǎn)生速率，B項(xiàng)錯(cuò)誤；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O，C項(xiàng)正確；焰色反應(yīng)都是Na元素的現(xiàn)象，均呈黃色而不能鑒別，D項(xiàng)錯(cuò)誤． 〖答案〗C 5．(xx長(zhǎng)安一中質(zhì)檢)已知鋰及其化合物的許多性質(zhì)與堿金屬差異較大，卻與鎂相似．下面有關(guān)鋰及其化合物的敘述不正確的是 (　　) A．碳酸鋰受強(qiáng)熱很難分解 B．碳酸鋰的溶解度比碳酸氫鋰的小 C．鋰在過(guò)量氧氣中燃燒，主要產(chǎn)物是氧化鋰而不是過(guò)氧化鋰 D．鋰可以與氮?dú)饣仙傻?Li3N) 〖解析〗因?yàn)镸gCO3煅燒分解成MgO和CO2，由題意知，Li2CO3受熱也易分解． 〖答案〗A 6．下述對(duì)焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)的說(shuō)明，正確的是 (　　) ①鉀的火焰顏色要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察 ②先將鉑絲灼燒到與原來(lái)火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗(yàn)的物質(zhì) ③每次實(shí)驗(yàn)后，要將鉑絲用鹽酸洗凈 ④實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇本身顏色較淺的火焰 ⑤沒(méi)有鉑絲時(shí)，也可以用光潔無(wú)銹的鐵絲代替 A．僅有③不正確 B．僅有④不正確 C．僅有⑤不正確 D．全對(duì) 〖解析〗焰色反應(yīng)是通過(guò)觀察火焰顏色來(lái)檢驗(yàn)離子存在的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)時(shí)所用火焰和所用金屬絲在灼燒時(shí)都不應(yīng)該有很明顯的顏色，否則將無(wú)法觀察到被檢驗(yàn)離子的真實(shí)焰色反應(yīng)情況．觀察鉀的火焰顏色時(shí)要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，目的是為了濾去鈉的黃光． 〖答案〗D 7．堿金屬元素是周期性表現(xiàn)得最鮮明和最規(guī)律的一族元素．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．單質(zhì)都能浮在水面上，都能保存在煤油中 B．單質(zhì)在空氣中燃燒時(shí)，都生成過(guò)氧化物 C．單質(zhì)都不能在自然界中穩(wěn)定存在 D．單質(zhì)都是強(qiáng)還原劑，其陽(yáng)離子都具有強(qiáng)氧化性 〖解析〗Rb、Cs密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正確；Li燃燒只能生成Li2O，B不正確；堿金屬單質(zhì)是強(qiáng)還原劑，但其陽(yáng)離子具有弱氧化性． 〖答案〗C 8．有A、B兩個(gè)完全相同的裝置，某學(xué)生分別在它們的側(cè)管中裝入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，A、B中分別有10 mL相同濃度的鹽酸，將兩個(gè)側(cè)管中的物質(zhì)同時(shí)倒入各自的試管中，下列敘述正確的是(　　) A．A裝置的氣球膨脹速率大 B．若最終兩氣球體積相同，則鹽酸的濃度一定大于或等于2 mol/L C．若最終兩氣球體積不同，則鹽酸的濃度一定小于或等于1 mol/L D．最終兩試管中Na＋、Cl－的物質(zhì)的量一定相同 〖解析〗n(Na2CO3)＝＝0.01 mol， n(NaHCO3)＝＝0.01 mol， 當(dāng)兩者恰好與鹽酸反應(yīng)時(shí)都生成0.01 mol CO2，兩者與鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為： Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ 若最終兩氣球體積相同，則NaHCO3與鹽酸反應(yīng)快，膨脹速率大，消耗鹽酸0.01 mol，而Na2CO3與鹽酸反應(yīng)速率小，消耗鹽酸0.02 mol，故鹽酸濃度應(yīng)大于或等于＝2 mol/L；若最終兩氣球體積不同，則鹽酸的濃度應(yīng)小于2 mol/L. 〖答案〗B 9．下列有關(guān)堿金屬銣(Rb)的敘述正確的是 (　　) A．灼燒氯化銣時(shí)，火焰呈無(wú)色 B．硝酸銣?zhǔn)请x子化合物，易溶于水 C．鈉、鉀、銣三種單質(zhì)與水反應(yīng)銣最緩慢 D．氫氧化銣?zhǔn)侨鯄A 〖解析〗焰色反應(yīng)是某些金屬元素的性質(zhì)，堿金屬元素的火焰都呈特殊的顏色，A項(xiàng)不正確；硝酸銣和硝酸鈉性質(zhì)相似，都是離子化合物，都易溶于水，B項(xiàng)正確；Na、K、Rb隨核電荷數(shù)的遞增，金屬性逐漸增強(qiáng)，與水反應(yīng)越來(lái)越劇烈，氫氧化物堿性越來(lái)越強(qiáng)，故銣比Na、K更劇烈，氫氧化銣?zhǔn)菑?qiáng)堿，C、D不正確． 〖答案〗B 10．向某二價(jià)金屬M(fèi)的M(OH)2溶液中加入過(guò)量的NaHCO3溶液，生成了MCO3沉淀，過(guò)濾，將沉淀置于足量的稀鹽酸中，充分反應(yīng)后，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到V L氣體，如果計(jì)算金屬M(fèi)的相對(duì)原子質(zhì)量，你認(rèn)為還必須提供下列哪項(xiàng)數(shù)據(jù) (　　) A．M(OH)2溶液的物質(zhì)的量濃度 B．與MCO3反應(yīng)的鹽酸的物質(zhì)的量濃度 C．MCO3的質(zhì)量 D．題給條件充足，不需要再補(bǔ)充數(shù)據(jù) 〖解析〗M＝，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)狀況下收集到V L氣體CO2可知M(OH)2或MCO3的物質(zhì)的量，因此還需要一個(gè)質(zhì)量數(shù)據(jù)，C項(xiàng)符合要求． 〖答案〗C 11．為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是 (　　) A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過(guò)量的CO2氣體 C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過(guò)濾 〖解析〗D項(xiàng)不正確，因?yàn)镹a2CO3溶液也能和Ba(OH)2溶液反應(yīng)生成BaCO3，即CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 〖答案〗D 12．(xx湖北重點(diǎn)中學(xué)模擬)Cs是穩(wěn)定的核電荷數(shù)最大的堿金屬元素，下列關(guān)于銫及其化合物的敘述，正確的是 (　　) A．銫與冷水反應(yīng)十分平緩并生成H2 B．銫與硫酸反應(yīng)，生成CsSO4與H2 C．銫的氧化物可直接與水反應(yīng)生成CsOH D．銫在空氣中燃燒生成Cs2O 〖解析〗銫非?；顫娕c冷水劇烈反應(yīng)產(chǎn)生H2，A不正確；銫與H2SO4反應(yīng)，生成Cs2SO4與H2，B不正確；銫在空氣中燃燒生成的氧化物較復(fù)雜，不是Cs2O，D不正確． 〖答案〗C 13．2.1g CO和H2組成混合氣體與足量的O2充分反應(yīng)后，立即通入足量的Na2O2固體中，固體質(zhì)量增加 ( ) A、2.1g B、3.6 g C、7.2 g D、不可確定 〖答案〗 A 14． 根據(jù)圖示回答，經(jīng)數(shù)小時(shí)后，U形管A、B兩處的液面會(huì)出現(xiàn)下列哪種情況(實(shí)驗(yàn)裝置足以維持實(shí)驗(yàn)期間小白鼠的生命活動(dòng)，瓶口密封，忽略水蒸氣和溫度變化對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響) ( ) A、A處上升，B處下降 B、A、B兩處都下降 C、A處下降，B處上升 D、A、B兩處都不變 〖解析〗小白鼠吸收，呼出，呼出的被溶液吸收，導(dǎo)致內(nèi)壓減小，故A處下降、B處上升。 〖答案〗C 15．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一種或幾種組成。將該粉末與足量的鹽酸反應(yīng)，有氣體X逸出，X通過(guò)足量的NaOH溶液后體積縮小(同溫、同壓下測(cè)定)。若將原來(lái)混合粉末在空氣中用酒精燈加熱，也有氣體放出，且剩余固體的質(zhì)量大于原混合粉末的質(zhì)量，下列判斷正確的是( ) A．粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3 B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl D．無(wú)法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl 〖解析〗與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的物質(zhì)可能有Na2O2、Na2CO3和NaHCO3，氣體X通過(guò)足量的NaOH溶液后體積縮小(而不是氣體全部消失)，說(shuō)明X由O2和CO2組成，原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一種一定存在。將原混合粉末加熱，有氣體放出，說(shuō)明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受熱分解會(huì)使混合物粉末質(zhì)量減少，而實(shí)際剩余固體的質(zhì)量都增加了，原因只能是發(fā)生了反應(yīng)：。綜上分析，混合物中有Na2O、Na2O2、NaHCO3，無(wú)法確定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。 〖答案〗A、D 16．(16分)某化學(xué)興趣小組同學(xué)用實(shí)驗(yàn)室中一瓶久置的NaOH固體做了以下實(shí)驗(yàn)：先稱取13.3 g NaOH樣品(雜質(zhì)為Na2CO3)，配成溶液，然后向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，再根據(jù)生成CO2的體積計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量，從而進(jìn)一步計(jì)算出樣品中變質(zhì)NaOH的質(zhì)量． 請(qǐng)回答下列問(wèn)題： (1)該實(shí)驗(yàn)的目的是________________________________________________． (2)已知20℃時(shí)，Na2CO3溶解度為21.7 g，NaOH溶解度為108.3 g. 若要將所稱取的樣品恰好溶解，最多需要蒸餾水______g，溶解樣品所需的儀器是_ ________________． (3)實(shí)驗(yàn)測(cè)得加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示： 則13.3 g該樣品中未變質(zhì)的NaOH的質(zhì)量為_(kāi)_______；NaOH的變質(zhì)程度為_(kāi)_______(用質(zhì)量分?jǐn)?shù)表示)；與NaOH反應(yīng)消耗的鹽酸體積為_(kāi)_______mL. (4)根據(jù)“與NaOH反應(yīng)消耗鹽酸的體積”，并對(duì)照上述圖象，他們從實(shí)驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)了什么問(wèn)題？________________________________________，并由此得出了什么結(jié)論？_________________________________________________________________________. 〖解析〗(1)依據(jù)題目的敘述，可以確定該實(shí)驗(yàn)的目的是測(cè)定NaOH的變質(zhì)程度． (2)從20℃時(shí)Na2CO3溶解度和NaOH溶解度的數(shù)據(jù)可知，混合物中Na2CO3的含量越多需要的水越多，故假設(shè)13.3 g全部為Na2CO3時(shí)需水量為：13.3/m(H2O)＝21.7/100，解得m(H2O)＝61.3 g．溶解固體樣品所需的儀器有燒杯、玻璃棒和量筒． (3)從圖示中得到二氧化碳的最大量可以計(jì)算出m(Na2CO3)，進(jìn)而求出NaOH的變質(zhì)程度以及與NaOH反應(yīng)消耗的鹽酸體積． (4)向溶液中逐滴加入濃度為4 mol/L的鹽酸，在NaOH被鹽酸中和后，繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體，說(shuō)明CO與鹽酸反應(yīng)先生成HCO. 〖答案〗(1)測(cè)定NaOH的變質(zhì)程度　(2)61.3　燒杯、玻璃棒、量筒　(3)8.00 g　39.8%　50.0　(4)NaOH被鹽酸中和后，繼續(xù)滴加鹽酸未立即產(chǎn)生氣體　CO與鹽酸的反應(yīng)是分步進(jìn)行的，先生成HCO，繼續(xù)滴加鹽酸產(chǎn)生CO2 〖實(shí)驗(yàn)探究〗 Na2O2的性質(zhì)探究實(shí)驗(yàn) 一、關(guān)于Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)的探究實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)探究1】探究式課堂教學(xué)由于注重知識(shí)的形成過(guò)程而很好地體現(xiàn)了新課改的理念。某班在學(xué)習(xí)“過(guò)氧化鈉的性質(zhì)”時(shí)，該班同學(xué)進(jìn)行了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)： （1）提出問(wèn)題 實(shí)驗(yàn)一的CO2能滅火，實(shí)驗(yàn)二的CO2為何能“點(diǎn)火”？ （2）假設(shè)與猜想 ①Na2O2與CO2發(fā)生了反應(yīng)，可能有Na2CO3生成； ②棉花燃燒，說(shuō)明該反應(yīng)放熱，使溫度達(dá)到了棉花的著火點(diǎn)； ③劇烈燃燒，反應(yīng)中可能有 生成。 （3）設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察、解釋和結(jié)論 請(qǐng)你幫助他們完成下表： 實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 原因和結(jié)論 Ⅰ 用小礦泉水瓶收集滿CO2，再向瓶中加入不同量淺黃色的Na2O2;振蕩后將燃著的木條伸向瓶中 第①小組放入少量的Na2O2 木條未復(fù)燃，固體由淺黃色全部變?yōu)榘咨? CO2過(guò)量（或Na2O2不足），瓶中O2少CO2多，Na2O2全部發(fā)生了反應(yīng) 第②小組放入的Na2O2稍多一些 木條復(fù)燃，部分固體變?yōu)榘咨? Ⅱ 兩小組均用手觸摸瓶的底部 瓶底發(fā)熱 Ⅲ 兩小組都各取少量白色固體于試管中，滴入稀鹽酸并塞上帶導(dǎo)管的橡膠塞，將產(chǎn)生的氣體通入 有CO32-存在，說(shuō)明生成物中有Na2CO3 （4）類比推理 Na2O2與H2O反應(yīng)后應(yīng)該有NaOH和O2生成。則向包有Na2O2的棉花上滴兩滴水，棉花也應(yīng)劇烈燃燒；向生成的溶液中滴入酚酞應(yīng)該變紅色。 （5）實(shí)驗(yàn)與解釋 ①向小燒杯（底部墊砂）中包有Na2O2的脫脂棉上滴兩滴水，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，杯底發(fā)熱，但棉花沒(méi)有燃燒，其原因可能是 ； ②向杯中的溶液滴入酚酞，溶液變紅色，振蕩后紅色消失，其原因可能是 。 （6）聯(lián)想與啟示 保存Na2O2的注意事項(xiàng)為 。 【解析】（2）Na2O2與CO2反應(yīng)除生成Na2CO3外，還生成氧氣。 （3）Ⅰ:木條復(fù)燃，說(shuō)明O2多CO2少；部分淡黃色固體變?yōu)榘咨?，說(shuō)明Na2O2部分發(fā)生反應(yīng)。Ⅱ：瓶底發(fā)熱，說(shuō)明該反應(yīng)為放熱反應(yīng)。Ⅲ:白色固體可能是Na2CO3，與鹽酸反應(yīng)放出CO2，檢驗(yàn)CO2應(yīng)通入澄清石灰水中，現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁。 （5）①棉花沒(méi)有燃燒，說(shuō)明反應(yīng)生成的氧氣少，原因可能是Na2O2部分變質(zhì)或滴入的水太少；②紅色消失是由于Na2O2有強(qiáng)氧化性。 （6）通過(guò)上述的實(shí)驗(yàn)探究Na2O2易與CO2、水反應(yīng)，因此保存Na2O2應(yīng)注意以下兩點(diǎn)：①要用塑料袋（或塑料桶）密封存放在干燥的陰暗處；②遠(yuǎn)離可燃物。 【答案】（2）氧氣（或O2） （3）Ⅰ:Na2O2過(guò)量（或CO2不足），瓶中CO2少O2多，Na2O2部分發(fā)生反應(yīng) Ⅱ:該反應(yīng)為放熱反應(yīng) Ⅲ：澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁 （5）①Na2O2部分變質(zhì)或滴入的水太少 ②生成的NaOH使酚酞變紅色，但Na2O2有強(qiáng)氧化性將酚酞氧化而褪色 （6）要用塑料袋（或塑料桶）密封存放在干燥的陰暗處，遠(yuǎn)離可燃物 二、Na2O2氧化性探究實(shí)驗(yàn) 【實(shí)驗(yàn)探究2 】 （1）寫(xiě)出CO2和Na2O2反應(yīng)的化學(xué)方程式： 。 （2）某學(xué)生判斷SO2和Na2O2反應(yīng)能生成硫酸鈉，你認(rèn)為他的判斷合理嗎？ 。簡(jiǎn)要說(shuō)明理由： 。 （3）該同學(xué)無(wú)法斷定SO2和Na2O2反應(yīng)中是否有氧氣生成，擬使用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 裝置中B的作用是 ， D的作用是 。 （4）為確認(rèn)SO2和Na2O2的反應(yīng)產(chǎn)物，該同學(xué)設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)步驟：你認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行的操作按順序排列是（填序號(hào)） 。 A.用帶火星的細(xì)木條靠近干燥管口a，觀察細(xì)木條是否著火燃燒 B.將C裝置中反應(yīng)后的固體物質(zhì)溶于適量水配成溶液 C.在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸鋇溶液，觀察是否有沉淀生成 D.在配成的溶液中先加入鹽酸，再加入氯化鋇溶液，觀察是否有氣泡或沉淀生成 【解析】由于Na2O2有強(qiáng)氧化性，+4價(jià)的S有還原性，所以發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成Na2SO4。由于H2O和Na2O2反應(yīng)生成O2，所以增加B和D兩套裝置。（4）中A是檢驗(yàn)是否有O2生成，進(jìn)行溶解后先加入鹽酸（不能加入硝酸，因?yàn)橄跛峋哂袕?qiáng)氧化性）排除SO32-的干擾，再加入氯化鋇溶液，有白色沉淀生成說(shuō)明有SO42-的存在。 【答案】（1）2CO2+2Na2O2= 2Na2CO3+O2 （2）合理 由于過(guò)氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能將+4價(jià)的硫氧化為+6價(jià)的硫而生成硫酸鈉 （3）B裝置用于干燥SO2氣體，防止水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng) D裝置是為了防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng)生成氧氣，同時(shí)吸收過(guò)量SO2氣體，便于氧氣的檢驗(yàn)和防止污染空氣 （4）A B D 〖實(shí)驗(yàn)探究〗 候氏制堿法的實(shí)驗(yàn)原理 我國(guó)化工專家侯德榜的“侯氏制堿法”曾為世界制堿工業(yè)作出了突出貢獻(xiàn)。以NaCl、NH3、CO2等為原料先制得NaHCO3，進(jìn)而生產(chǎn)出純堿。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NH3+CO2+H2O=NH4HCO3; NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl; 2NaHCO3 =Na2CO3+CO2↑+H2O。 Ⅰ原理分析 碳酸氫銨與飽和食鹽水反應(yīng)，能析出碳酸氫鈉晶體的原因是 。 a.碳酸氫鈉難溶于水 b.碳酸氫鈉受熱易分解 c.碳酸氫鈉的溶解度相對(duì)較小，在溶液中首先結(jié)晶析出 Ⅱ.實(shí)驗(yàn)探究 （1）一位同學(xué)將二氧化碳?xì)怏w通入含氨的飽和食鹽水中制備碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)裝置如下圖所示（圖中夾持、固定用的儀器未畫(huà)出）。 回答下列有關(guān)問(wèn)題： a.乙裝置中的試劑是 ； b.丁裝置中稀硫酸的作用是 ； c.實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，分離出NaHCO3晶體的操作是 （填分離操作的名稱）。 （2）另一位同學(xué)用圖中戊裝置（其他裝置未畫(huà)出）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 a.實(shí)驗(yàn)時(shí)，須先從 管通入 氣體，再?gòu)? 管中通入 氣體。 b.有同學(xué)建議在戊裝置的b導(dǎo)管下端連接己裝置，理由是 。 （3）請(qǐng)?jiān)賹?xiě)出一種實(shí)驗(yàn)室制取少量碳酸氫鈉的方法： 。 【解析】（2）①甲裝置是CO2的發(fā)生裝置，由于鹽酸易揮發(fā)，故生成的CO2氣體中會(huì)含有HCl氣體，乙裝置的作用是除去CO2中的HCl氣體，所以乙裝置中的試劑是飽和碳酸氫鈉溶液。丙是制備碳酸氫鈉的發(fā)生裝置，丁是吸收多余的NH3，防止其污染環(huán)境。從溶液中分離出NaHCO3晶體的方法是過(guò)濾。 ②實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先制取含氨的飽和NaCl溶液，然后使之與CO2反應(yīng)。因?yàn)镹H3極易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，故先從a導(dǎo)管通入NH3，后從b導(dǎo)管通入CO2。己裝置中有多孔球泡，增大CO2氣體與溶液接觸面積，提高了CO2在溶液中的吸收率。 （3）此題是開(kāi)放性試題，制備少量碳酸氫鈉方法：①用碳酸氫銨與適量的飽和食鹽水反應(yīng)；②往燒堿溶液中通入過(guò)量CO2；③往飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2等。 【答案】 Ⅰ.c Ⅱ.(1)飽和碳酸氫鈉溶液 吸收未反應(yīng)的NH3過(guò)濾 (2)a NH3 b CO2 增大CO2氣體與溶液接觸的面積，提高CO2在溶液中的吸收率 （3）往燒堿溶液中通入過(guò)量CO2(或往飽和Na2CO3溶液中通入過(guò)量CO2等） 第三章 金屬及其化合物 第三課時(shí) 鋁及其化合物 復(fù)習(xí)目標(biāo)： 1、掌握鎂鋁及其化合物之間的相互轉(zhuǎn)化關(guān)系。 2、掌握鋁及其化合物的探究性實(shí)驗(yàn) 基礎(chǔ)知識(shí)： 一、鎂的知識(shí)主線 上圖的1～13中的有關(guān)化學(xué)方程式如下： 點(diǎn)燃 ① 2Mg+O2=2MgO ② 3Mg+N2 === Mg3N2 點(diǎn)燃 熔融 ③ Mg+Cl2 ==== MgCl2、Mg+2HCl=MgCl2+H2↑ △ 電解 ④ MgCl2 ==== Mg+Cl2↑ △ ⑤ MgO+H2O === Mg(OH)2 ⑥ Mg(OH)2 === MgO+H2O ⑦ Mg(OH)2+2HCl=MgCl2+2H2O △ ⑧ MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl △ ⑨ MgCO3===MgO+CO2↑ ⑩ MgCO3+H2O===Mg(OH)2+CO2↑ ? Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH3↑ ? Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O ? MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4 二、鋁的知識(shí)主線 熔融 上圖1～12的有關(guān)化學(xué)方程式如下： 電解 ① 4Al + 3O2 =2Al2O3 ② 2Al2O3 ==== 4Al +3O2↑ ③ 2Al + 6HCl = 2AlCl3 +3H2↑ ④ 2Al + 2NaOH + 6H2O= 2Na[Al(OH)4] +3H2↑ 加熱 ⑤ 2Al(OH)3 ====Al2O3 + 3H2O ⑥ Al2O3 +6HCl =2AlCl3 + 3H2O ⑦ AlCl3 +3NH3H2O + Al(OH)3↓ +3NH4Cl ⑧ Al(OH)3 +3HCl = AlCl3 + 3H2O ⑨ Na[Al(OH)] + CO2 = Al(OH)3↓ + NaHCO3 ⑩ Al(OH)3 +NaOH = NA[Al(OH)4] ? 2KAl(SO4)2 + 6NH3H2O