《鈉及其化合物》復(fù)習(xí)案例

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1、 《鈉及其化合物》復(fù)習(xí)案例 湖北省團(tuán)風(fēng)中學(xué) 劉紅娟 教學(xué)目標(biāo)：1、了解鈉及其化合物的性質(zhì)； 2、學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生的理解能力。 課時(shí)分配 1課時(shí) 鈉 2課時(shí) Na2O和Na2O2 3課時(shí) Na2CO3和NaHCO3、堿金屬元素 4課時(shí) 有關(guān)鈉的化合物計(jì)算專題 教學(xué)程序 第1課時(shí) 鈉 一、鈉的存在形式和原子結(jié)構(gòu) 二、鈉的性質(zhì) 1．物理性質(zhì) 顏色 硬度 導(dǎo)電性 密度與水相比 熔點(diǎn) 銀白色 質(zhì)軟 良好 比水小 較低 ［問(wèn)題］鈉與上述三種物質(zhì)反應(yīng)，其對(duì)應(yīng)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(guò)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(yīng)，生成氧化鈉和過(guò)氧化鈉，得到的電子數(shù)目均為2 NA ③鈉與氧氣反應(yīng)分別生成1mol氧化鈉和1mol過(guò)氧化鈉，轉(zhuǎn)移的電子的數(shù)目均為2NA （2）與水反應(yīng) ①離子方程式：2Na＋2H2O ====== 2Na＋2OH＋H2↑ ②鈉與含有酚酞的水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及解釋： ○浮—密度比水小。 ○熔—反應(yīng)放熱，鈉的熔點(diǎn)低。 ○游—產(chǎn)生氣體。 ○響—反應(yīng)劇烈。 ○紅—生成了堿(NaOH)。 （3）與酸反應(yīng) 離子

3、方程式：2Na＋2H====== 2Na＋H2↑ ［探討］a、將物質(zhì)投入到下列物質(zhì)中，①水 ②無(wú)水乙醇 ③冰醋酸，比較其反應(yīng)劇烈程度？ b、0.2moLNa 投入100mL1moLL的鹽酸溶液中，反應(yīng)放出氫氣的質(zhì)量是多少？ （4）與鹽溶液反應(yīng)：先與水反應(yīng)生成堿，再考慮堿與鹽的反應(yīng)（如與CuSO4溶液） 2Na＋CuSO4＋2H2O======Cu(OH) 2↓＋Na2SO4＋H2↑ ［問(wèn)題］將少量鈉投入到下列物質(zhì)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(shí) 氧化鈉和過(guò)氧化鈉 1．氧化鈉與過(guò)氧化鈉

4、的比較 ［問(wèn)題1］2Na 2O 2 +2CO 2 =2Na 2CO 3 +O 2 指出該反應(yīng)中氧化劑，還原劑，氧化產(chǎn)物，還原產(chǎn)物，如有1摩爾Na 2O 2參與反應(yīng)，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)目為多少?如果用CO 2與Na2O2反應(yīng)，寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式，Na2CO3中有多少個(gè)O？ ［問(wèn)題2］將Na2O2投入到下列物質(zhì)中，分別產(chǎn)生哪些現(xiàn)象？ ①FeCl2 ② H2S ③紫色石蕊試液 ［即時(shí)應(yīng)用］ 下列關(guān)于Na2O2說(shuō)法正確的是（ ） A．與SO2反應(yīng)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(yīng)生成鹽和水，

5、所以Na2O2是堿性氧化物 D．Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑 ［問(wèn)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(guān)系？固體質(zhì)量如何變化？ 2．有關(guān)Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)的幾個(gè)重要關(guān)系 （1）先后順序關(guān)系 一定量的Na2O2與一定量的CO2和H2O(g)的混合物的反應(yīng)，可視作Na2O2先與CO2反應(yīng)，待CO2反應(yīng)完成后，Na2O2再與H2O發(fā)生反應(yīng)。 （2）物質(zhì)的量的關(guān)系 無(wú)論是CO2或H2O的單一物質(zhì)還是二者的混合物，通過(guò)足量的Na2O2時(shí)，CO2或H2O與放出O2的物質(zhì)的量之比均為2∶1。

6、 （3）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(zhuǎn)移關(guān)系 當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的量關(guān)系為2Na2O2～O2～2e。 （5）固體質(zhì)量關(guān)系 相當(dāng)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(yīng)的反應(yīng)： 增重的質(zhì)量正好等于原CO和H2的質(zhì)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(jī)化合物)，其燃燒產(chǎn)物通過(guò)足量的Na2O2后，固體增重的質(zhì)量等于原化合物的質(zhì)量。中學(xué)階段常見(jiàn)的符合這一關(guān)系的物

7、質(zhì)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(shí)應(yīng)用］ 取a g 某物質(zhì)在O2中完全燃燒，將生成物水與足量Na2O2固體完全反應(yīng)，反應(yīng)后，固體質(zhì)量恰好也增加了a g，下列物質(zhì)不能滿足上述結(jié)果的是 ( ) A．H2 B． CO C．C6H12O6 D．C12H22O11 第3課時(shí) 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(wú)此性質(zhì)。(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(kāi)始無(wú)氣體產(chǎn)生，當(dāng)稀鹽酸滴加到一定量后有氣體產(chǎn)生；而向NaHCO3中滴加稀鹽酸，立即產(chǎn)生無(wú)色無(wú)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(chǎn)生白色沉淀；滴加到稀的NaHCO3溶液中無(wú)白色沉淀生成。 ［探究2］Na2CO3、NaHC

9、O3與鹽酸反應(yīng)： ①誰(shuí)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(yīng)？為什么？ ③等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的量是否相等？若是等質(zhì)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(wú)色溶液？寫(xiě)出相關(guān)的離子方程式。 ［即時(shí)應(yīng)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(zhì)的量的稀鹽酸，生成的CO2與原Na2CO

10、3的物質(zhì)的量之比為1∶2 C．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 【解析】向Na2CO3溶液中逐滴加入等物質(zhì)的量的稀鹽酸，僅生成NaHCO3，無(wú)CO2氣體放出，B錯(cuò)誤；等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3，NaHCO3的物質(zhì)的量多，與足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，放出的CO2多，C錯(cuò)誤；D項(xiàng)發(fā)生的反應(yīng)為：Na2CO3＋CO2＋H2O======2NaHCO3↓，由于NaHCO3的溶解性較小，反應(yīng)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(yīng)

11、 第4課時(shí) 有關(guān)鈉及其化合物計(jì)算 1．鈉的化合物與鹽酸反應(yīng)有關(guān)圖象計(jì)算 ［例］（1）向NaOH溶液中通入一定量CO2，結(jié)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(shè)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(chǎn)生CO2氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）與所加入的鹽

12、酸的體積關(guān)系如圖所示。 ①寫(xiě)出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： _____________________________________________________________ ②NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶質(zhì)為_(kāi)___________，其物質(zhì)的量濃度之比為_(kāi)___________。 ③產(chǎn)生的CO2體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況下）為_(kāi)___________。 ④原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)___________。 ［解析］（1）NaOH與CO2反應(yīng)發(fā)生的反應(yīng)有 CO2少量：2NaOH＋CO2==== Na2CO3＋H2O CO2少量：NaOH＋CO2===

13、= NaHCO3 在數(shù)軸上表示反應(yīng)后產(chǎn)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(yīng)的圖像如下： 由此可知該題為A這種情況，則OA段反應(yīng)為： H＋＋OH＝H2O CO＋H＋＝HCO ［即時(shí)應(yīng)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(zhì)的量的關(guān)系的是( ) 【解析】此題考查了元素化合物、圖象數(shù)據(jù)的處理知

14、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?.1 L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0.1 L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，分析圖象，可知選C。 【點(diǎn)評(píng)】準(zhǔn)確理解向NaOH和Na2CO3溶液中滴加鹽酸反應(yīng)的先后，是先跟堿反應(yīng)再跟鹽反應(yīng)。與Na2CO3反應(yīng)是分步進(jìn)行的，首先發(fā)生的是HCl＋Na2CO3 NaHCO3＋NaCl；進(jìn)行

15、完全后，再發(fā)生：NaHCO3＋HCl ==== NaCl＋H2O＋CO2↑ 2．關(guān)于測(cè)定混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的計(jì)算 ［例］(2011北京高考)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?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(yīng)，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(yīng)，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(yīng)，過(guò)濾、洗滌、洪干，得b克固體 解析：A項(xiàng)，采用差量法，減少的質(zhì)量為碳酸氫分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，由此可求出碳

16、酸氫鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；B項(xiàng)，b克固體為生成的氯化鈉的質(zhì)量，根據(jù)鈉原子守恒和混合物的總質(zhì)量可列式計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；C項(xiàng)，堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳和水的質(zhì)量及溶液中揮發(fā)出來(lái)的水蒸氣的質(zhì)量，因此不能通過(guò)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計(jì)算出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；D項(xiàng)，沉淀的質(zhì)量即為碳酸鋇的質(zhì)量，根據(jù)碳酸鋇的質(zhì)量和混合物的總質(zhì)量可以列式求出碳酸鈉的質(zhì)量，進(jìn)而求出碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。 答案：C 3．有關(guān)Na2O2和NaHCO3混合物加熱反應(yīng)的計(jì)算 ［例］1 mol 過(guò)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(yīng)，排出氣體物質(zhì)后冷卻，殘留的固體物

17、質(zhì)是( ) A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3 C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3 解析：加熱混合固體時(shí)，可將Na2O2先與CO2反應(yīng)，再與H2O反應(yīng)； 若設(shè)，x值不同，反應(yīng)后固體成分，氣體成分也會(huì)不同，可總結(jié)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