高中化學(xué) 第三章 第二節(jié) 幾種重要金屬化合物（第1課時）學(xué)案 新人教版必修11

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幾種重要金屬化合物（第1課時）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1. 掌握氧化鈉和過氧化鈉、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及用途。2. 掌握檢驗金屬離子的實驗方法?！緦W(xué)習(xí)過程】1. 氧化鈉和過氧化鈉：化學(xué)式Na2ONa2O2化合物類型離子化合物離子化合物氧元素的化合價2價+1價屬類堿性氧化物非堿性氧化物顏色、狀態(tài)白色、固體淡黃色、固體與水反應(yīng)Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2與鹽酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2用途氧化劑、供氧劑、漂白劑、殺菌劑生成條件常溫下緩慢氧化燃燒或加熱轉(zhuǎn)化關(guān)系2Na2OO2 2Na2O2（1）Na2O2與水反應(yīng)是一個氧化還原反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑。（2）人進(jìn)行呼吸時，需要呼出CO2吸進(jìn)O2，而CO2與Na2O2 可以反應(yīng)生成O2，以保證人體正常呼吸。Na2O2 可用做呼吸面具和潛水艇里的供氧劑。2碳酸鈉和碳酸氫鈉：物質(zhì)碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打顏色狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解性Na2CO3比NaHCO3更易溶于水與HCI反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+ H2O+CO2NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2熱穩(wěn)定性穩(wěn)定但結(jié)晶Na2CO310H2O易風(fēng)化NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2主要用途玻璃、造紙、紡織發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器（1）Na2CO3和NaHCO3的提純：Na2CO3粉末中混有NaHCO3，用加熱法：2NaHCO3 Na2CO3 +H2O+CO2 Na2CO3溶液中混有NaHCO3，滴加適量NaOH： NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O NaHCO3 溶液中混有Na2CO3 通入過量CO2： Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3（2）碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別依據(jù)原理結(jié)論熱穩(wěn)定性2NaHCO3Na2CO3CO2H2O；Na2CO3受熱不分解加熱有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3與CaCl2反應(yīng)COCa2=CaCO3HCO與Ca2不反應(yīng)有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3與鹽酸反應(yīng)Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2生成氣體劇烈的是NaHCO3，相對不劇烈的是Na2CO3鹽酸逐滴加入COH=HCOHCOH=CO2H2O逐滴加入鹽酸立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，開始不產(chǎn)生氣體，滴加一會才產(chǎn)生氣體的是Na2CO3（3）碳酸鈉的制備：自然界存在的天然純堿主要來自于堿湖和固體堿礦。工業(yè)制堿是以氯化鈉為原料生產(chǎn)純堿。侯氏制堿法是將二氧化碳通入氨水的氯化鈉飽和溶液中，由于碳酸氫鈉的溶解度較小，碳酸氫鈉從溶液中析出。反應(yīng)為：NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl過濾除掉碳酸氫鈉晶體后，在母液中加入氯化鈉，通入氨氣，經(jīng)降溫后氯化銨結(jié)晶析出。碳酸氫鈉加熱分解得到碳酸鈉。反應(yīng)為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO23.焰色反應(yīng)（1）定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰發(fā)出特殊的顏色，在化學(xué)上稱為焰色反應(yīng)。（2）操作：火焰的顏色：鈉：黃色、鉀：紫色（透過藍(lán)色鈷玻璃）、鈣：磚紅色、銅：綠色。（4）可用潔凈的鐵絲代替鉑絲進(jìn)行焰色反應(yīng)；焰色反應(yīng)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān)，如灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時，火焰顏色均為黃色；焰色反應(yīng)是物理變化而不是化學(xué)變化?！井?dāng)堂檢測】1. 下列說法不正確的是()ANa2O2可用于呼吸面具中氧氣的來源BNa2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，都是氧化還原反應(yīng)，它們都是堿性氧化物CNa2CO3可用于制玻璃、肥皂、造紙、紡織等工業(yè)，而NaHCO3可用于治療胃酸過多，制造發(fā)酵粉等DNaCl的性質(zhì)穩(wěn)定，可用作調(diào)味品2. 有兩個無標(biāo)簽的試劑瓶，分別裝有Na2CO3和NaHCO3固體，有四位同學(xué)為鑒別它們采用以下不同方法，其中不可行的是()A分別將它們配制成溶液，再加入澄清石灰水B分別將它們配制成溶液，再逐滴加入等濃度的稀鹽酸C分別將它們配制成溶液，再加入CaCl2溶液D分別加熱，再用石灰水檢測是否有CO2產(chǎn)生3. 下列有關(guān)焰色反應(yīng)敘述正確的是()A氯化鉀在火焰上灼燒時使火焰呈黃色B焰色反應(yīng)是金屬單質(zhì)的特性C連續(xù)做兩個樣品時，應(yīng)將鉑絲用硫酸洗凈并灼燒到無特殊焰色D可用潔凈的鐵絲代替鉑絲進(jìn)行焰色反應(yīng)4. 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(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO3的物質(zhì)的量之比為12C等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，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(jié)晶析出5. 某課外活動小組學(xué)生模擬呼吸面具中的原理(過氧化鈉與潮濕二氧化碳的反應(yīng)，涉及的反應(yīng)有：2Na2O22H2O=4NaOHO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2.設(shè)計用如圖所示儀器來制取氧氣并測量氧氣的體積。上圖中的量氣裝置E是由甲、乙兩根玻璃管組成，它們用橡皮管連通，并裝入適量水甲管有刻度(050 mL)，供量氣用，乙管可上下移動，以調(diào)節(jié)液面高低。實驗可供選用的藥品有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。(1)上述裝置的連接順序是(填各接口的編號，其中連接膠管及夾持裝置均省略)：_。(2)C裝置中放入的反應(yīng)物是_。(3)裝置A的作用是_，裝置B的作用是_。(4)為了較準(zhǔn)確地測量氧氣的體積，除了必須檢查整個裝置的氣密性外，在讀取反應(yīng)前后甲管中液面的讀數(shù)，求其差值的過程中，應(yīng)注意_和_(填寫字母編號)。a視線與凹液面最低處相平b等待片刻，待乙管中液面不再上升時立刻讀數(shù)c讀數(shù)時應(yīng)上下移動乙管，使甲、乙兩管液面相平d讀數(shù)時不一定使甲、乙兩管液面相平答案與解析題號答案解析1B反應(yīng)Na2OH2O=2NaOH，不是氧化還原反應(yīng)，Na2O是堿性氧化物反應(yīng)2Na2O22H2O=4NaOHO2是氧化還原反應(yīng)，但Na2O2不是堿性氧化物2AA項中發(fā)生的反應(yīng)分別為Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，兩者現(xiàn)象相同(產(chǎn)生白色沉淀)不能鑒別；B項，Na2CO3溶液中滴加稀鹽酸，開始無現(xiàn)象，后來產(chǎn)生氣體，而NaHCO3溶液中一滴入稀鹽酸立即產(chǎn)生氣體，現(xiàn)象不同可以鑒別；C項，Na2CO3與CaCl2發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3CaCl2=CaCO32NaCl，產(chǎn)生白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應(yīng)，可以鑒別兩者；D項，將固體物質(zhì)分別加熱后，NaHCO3發(fā)生分解反應(yīng)：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，產(chǎn)生的CO2能使澄清石灰水變渾濁3D焰色反應(yīng)是某些金屬元素的特性，不論該金屬元素是游離態(tài)還是化合態(tài)，在火焰上灼燒時產(chǎn)生的焰色是相同的；在連續(xù)做多個樣品時每次都要用稀鹽酸洗滌并灼燒到無特殊焰色時為止，才能做下一個樣品；由于鐵在灼燒時沒有特殊的焰色，所以能用它代替鉑進(jìn)行實驗，其他還有鎳(Ni)也能替代鉑進(jìn)行實驗4DA項，CaCO3CO2H2O=Ca(HCO3)2，產(chǎn)物與NaHCO3不反應(yīng)；B項，發(fā)生反應(yīng)：COH=HCO，不生成CO2；C項，等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應(yīng)時，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多；D項，向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，反應(yīng)中消耗H2O，且生成的NaHCO3溶解度小、質(zhì)量多，故NaHCO3會結(jié)晶析出5(1)(其中順序可對調(diào))(2)大理石和鹽酸(3)吸收混在氧氣中未反應(yīng)的CO2 吸收混在CO2中的HCl(4)ac模擬呼吸面具中的原理，制取氧氣并較準(zhǔn)確地測量氧氣的體積因此必須首先制取二氧化碳，并凈化，與過氧化鈉反應(yīng)后還要保證測量出的氧氣的體積較準(zhǔn)確，則本實驗的順序是：制取CO2，凈化CO2，使CO2與Na2O2反應(yīng)，凈化O2，用量氣管測出O2的體積。C裝置在U形管的一側(cè)用玻璃纖維隔開，上邊可放置固體，這顯然是一個類似于啟普發(fā)生器的裝置，因此必須選用大理石和鹽酸制備CO2，而在使用鹽酸時會使生成的CO2中混有HCl，因此要用碳酸氫鈉溶液除去。潮濕的CO2通入D中，與Na2O2反應(yīng)生成O2，反應(yīng)生成的O2中可能混有未反應(yīng)的CO2，故需用NaOH溶液洗氣除去，然后再測量O2的體積。調(diào)節(jié)甲、乙兩管液面相平，是為了使O2的壓強(qiáng)與大氣壓相等，減少計算誤差