1、- 1 -几种重要金属化合物（第 1 课时）【学习目标】1. 掌握氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及用途。2. 掌握检验金属离子的实验方法。【学习过程】1. 氧化钠和过氧化钠：化学式 Na2O Na2O2化合物类型 离子化合物 离子化合物氧元素的化合价 2 价 +1 价属类 碱性氧化物 非碱性氧化物颜色、状态 白色、固体 淡黄色、固体与水反应 Na2O+H2O=2NaOH 2Na2O2+ 2H2O=4NaOH+O2与 CO2反应 Na2O+CO2=Na2CO3 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与盐酸反应 Na2O+2HCl=2NaCl+H2O 2Na2O2+4HCl=4Na
2、Cl+2H2O+O2用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂生成条件 常温下缓慢氧化 燃烧或加热转化关系 2Na2OO 2 2Na2O2（1）Na 2O2与水反应是一个氧化还原反应，Na 2O2既是氧化剂，又是还原剂。（2）人进行呼吸时，需要呼出 CO2吸进 O2，而 CO2与 Na2O2 可以反应生成 O2，以保证人体正常呼吸。Na 2O2 可用做呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。2碳酸钠和碳酸氢钠：物质 碳酸钠 碳酸氢钠化学式 Na2CO3 NaHCO3俗名 纯碱或苏打 小苏打颜色状态 白色粉末 细小白色晶体溶解性 Na2CO3比 NaHCO3更易溶于水- 2 -与 HCI 反应 Na2CO3+2H
3、Cl=2NaCl+ H2O+CO2 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2热稳定性 稳定但结晶 Na2CO310H2O 易风化 NaHCO3 Na2CO3+ H2O+CO2主要用途 玻璃、造纸、纺织 发酵、医药、灭火器（1）Na 2CO3和 NaHCO3的提纯：Na 2CO3粉末中混有 NaHCO3，用加热法：2NaHCO 3 Na2CO3 +H2O+CO2 Na 2CO3溶液中混有 NaHCO3，滴加适量 NaOH： NaHCO 3+NaOH=Na2CO3+H2O NaHCO 3 溶液中混有 Na2CO3 通入过量 CO2： Na 2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3（2）碳酸钠
4、与碳酸氢钠的鉴别依据 原理 结论热稳定性2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O；Na2CO3受热不分解加热有气体产生的是 NaHCO3，无变化的是 Na2CO3与 CaCl2反应CO Ca 2 =CaCO323HCO 与 Ca2 不反应 3有沉淀生成的是 Na2CO3，无变化的是 NaHCO3与盐酸反应Na2CO32HCl= =2NaClH 2OCO 2NaHCO3HCl= =NaClH 2OCO 2生成气体剧烈的是 NaHCO3，相对不剧烈的是 Na2CO3盐酸逐滴加入CO H =HCO23 3HCO H =CO2H 2O 3逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴
5、加一会才产生气体的是 Na2CO3（3）碳酸钠的制备：自然界存在的天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。工业制碱是以氯化钠为原料生产纯碱。侯氏制碱法是将二氧化碳通入氨水的氯化钠饱和溶液中，由于碳酸氢钠的溶解度较小，碳酸氢钠从溶液中析出。反应为：NaCl+NH 3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl过滤除掉碳酸氢钠晶体后，在母液中加入氯化钠，通入氨气，经降温后氯化铵结晶析出。碳酸氢钠加热分解得到碳酸钠。反应为：2NaHCO 3 Na2CO3+H2O+CO 23.焰色反应（1）定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰发出特殊的颜色，在化学上称为焰色反应。（2）操作：- 3 -火焰的颜色：钠
6、：黄色、钾：紫色（透过蓝色钴玻璃） 、钙：砖红色、铜：绿色。（4）可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应；焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色；焰色反应是物理变化而不是化学变化。【当堂检测】1. 下列说法不正确的是( )ANa 2O2可用于呼吸面具中氧气的来源BNa 2O 和 Na2O2投入水中都能生成 NaOH，都是氧化还原反应，它们都是碱性氧化物CNa 2CO3可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而 NaHCO3可用于治疗胃酸过多，制造发酵粉等DNaCl 的性质稳定，可用作调味品2. 有两个无标签的试剂瓶，分别装有 Na2CO3和 NaHCO
7、3固体，有四位同学为鉴别它们采用以下不同方法，其中不可行的是( )A分别将它们配制成溶液，再加入澄清石灰水B分别将它们配制成溶液，再逐滴加入等浓度的稀盐酸C分别将它们配制成溶液，再加入 CaCl2溶液D分别加热，再用石灰水检测是否有 CO2产生3. 下列有关焰色反应叙述正确的是( )A氯化钾在火焰上灼烧时使火焰呈黄色B焰色反应是金属单质的特性C连续做两个样品时，应将铂丝用硫酸洗净并灼烧到无特殊焰色D可用洁净的铁丝代替铂丝进行焰色反应4. 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 Na2C
8、O3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12- 4 -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5. 某课外活动小组学生模拟呼吸面具中的原理(过氧化钠与潮湿二氧化碳的反应，涉及的反应有：2Na 2O22H 2O=4NaOHO 2，2Na 2O22CO 2=2Na2CO3O 2.设计用如图所示仪器来制取氧气并测量氧气的体积。上图中的量气装置 E 是由甲、乙两根玻璃管组成，它们用橡皮管连通，并装入适量水甲管有刻度(050 mL)，供量
9、气用，乙管可上下移动，以调节液面高低。实验可供选用的药品有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。(1)上述装置的连接顺序是(填各接口的编号，其中连接胶管及夹持装置均省略)：_。(2)C 装置中放入的反应物是_。(3)装置 A 的作用是_，装置 B 的作用是_。(4)为了较准确地测量氧气的体积，除了必须检查整个装置的气密性外，在读取反应前后甲管中液面的读数，求其差值的过程中，应注意_和_(填写字母编号)。a视线与凹液面最低处相平b等待片刻，待乙管中液面不再上升时立刻读数c读数时应上下移动乙管，使甲、乙两管液面相平d读数时不一定使甲、乙两管液面相平答案与解析题号 答案 解析1 B反应 Na
10、2OH 2O=2NaOH，不是氧化还原反应，Na 2O 是碱性氧化物反应 2Na2O22H 2O=4NaOHO 2是氧化还原反应，但 Na2O2不是碱性氧化物2 AA 项中发生的反应分别为 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；2NaHCO 3Ca(OH)2=CaCO3Na 2CO32H 2O，两者现象相同(产生白色沉淀)不能鉴别；B 项，Na 2CO3溶液中滴加稀盐酸，开- 5 -始无现象，后来产生气体，而 NaHCO3溶液中一滴入稀盐酸立即产生气体，现象不同可以鉴别；C 项，Na2CO3与 CaCl2发生反应：Na2CO3CaCl 2=CaCO32NaCl，产生白色沉淀，NaH
11、CO3与 CaCl2不反应，可以鉴别两者；D 项，将固体物质分别加热后，NaHCO 3发生分解反应：2NaHCO 3Na2CO3H 2OCO 2，产生的 CO2能使澄清石灰水变浑浊3 D焰色反应是某些金属元素的特性，不论该金属元素是游离态还是化合态，在火焰上灼烧时产生的焰色是相同的；在连续做多个样品时每次都要用稀盐酸洗涤并灼烧到无特殊焰色时为止，才能做下一个样品；由于铁在灼烧时没有特殊的焰色，所以能用它代替铂进行实验，其他还有镍(Ni)也能替代铂进行实验4 DA 项，CaCO 3CO 2H 2O=Ca(HCO3)2，产物与 NaHCO3不反应；B 项，发生反应：CO H =HCO ，不生成23
12、 3CO2；C 项，等质量的 NaHCO3和 Na2CO3分别与足量盐酸反应时，NaHCO 3产生的 CO2多；D 项，向饱和Na2CO3溶液中通入 CO2时发生反应：Na 2CO3CO 2H2O=2NaHCO3，反应中消耗 H2O，且生成的 NaHCO3溶解度小、质量多，故 NaHCO3会结晶析出5(1)(其中顺序可对调)(2)大理石和盐酸(3)吸收混在氧气中未反应的 CO2 吸收混在 CO2中的 HCl(4)a c模拟呼吸面具中的原理，制取氧气并较准确地测量氧气的体积因此必须首先制取二氧化碳，并净化，与过氧化钠反应后还要保证测量出的氧气的体积较准确，则本实验的顺序是：制取 CO2，净化 CO2，使CO2与 Na2O2反应，净化 O2，用量气管测出 O2的体积。C 装置在 U 形管的一侧用玻璃纤维隔开，上边可放置固体，这显然是一个类似于启普发生器的装置，因此必须选用大理石和盐酸制备 CO2，而在使用盐酸时会使生成的 CO2中混有 HCl，因此要用碳酸氢钠溶液除去。潮湿的 CO2通入 D 中，与 Na2O2反应生成O2，反应生成的 O2中可能混有未反应的 CO2，故需用NaOH 溶液洗气除去，然后再测量 O2的体积。调节甲、- 6 -乙两管液面相平，是为了使 O2的压强与大气压相等，减少计算误差
