高中化學必修1全冊課件（人教版） (16)

1、第二節(jié) 幾種重要的金屬化合物,目 標 導 學(學生用書P62),1.掌握氧化鈉?過氧化鈉?Na2CO3?NaHCO3的重要性質?2.了解過氧化鈉的重要用途?3.了解焰色反應的正確操作,能利用焰色反應檢驗鈉和鉀及其化合物?4.以Al2O3?Al(OH)3為代表掌握兩性氧化物,兩性氫氧化物的概念和化學性質?5.了解氧化亞鐵?氧化鐵?四氧化三鐵的性質,掌握氫氧化鐵和氫氧化亞鐵的制備和性質?,6.掌握Fe3+的檢驗,了解Fe3+的氧化

2、性,掌握Fe3+和Fe2+的相互轉化?7.了解鋁鹽和鐵鹽的凈水原理?,第1課時 鈉的重要化合物,課前自主學習(學生用書P62),一?氧化鈉和過氧化鈉1.氧化鈉(1)物理性質:氧化鈉是一種白色固體?(2)化學性質①與H2O反應,化學方程式為:Na2O+H2O＝2NaOH?②與鹽酸反應,化學方程式為:Na2O+2HCl＝2NaCl+H2O?③與CO2反應,化學方程式為:Na2O+CO2＝Na2CO3?,2.過氧化鈉(1)物

3、理性質:過氧化鈉是一種淡黃色粉末?(2)化學性質①與水反應實驗探究:Na2O2與水反應實驗現(xiàn)象:帶火星的木條在管口復燃試管外壁發(fā)熱?反應后溶液中滴入酚酞,溶液呈紅色?,實驗結論:Na2O2與水反應生成NaOH和O2,反應的化學方程式為:2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑?②與CO2反應,反應的化學方程式為:2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2?,二?碳酸鈉和碳酸氫鈉Na2CO3俗名純堿,也叫蘇打,NaHCO3

4、俗名小蘇打,都屬于鹽類,但卻被用作食用堿?1.Na2CO3和NaHCO3的溶解性Na2CO3?NaHCO3均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,水溶液均顯堿性?2.Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性Na2CO3性質穩(wěn)定,NaHCO3不穩(wěn)定,易分解,反應方程式為:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O?,3.Na2CO3和NaHCO3與稀鹽酸的反應化學方程式分別為:Na2CO3+

5、2HCl＝2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑?離子方程式分別為:CO +2H+＝H2O+CO2↑,HCO +H+＝H2O+CO2↑?,三?焰色反應1.定義:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色,在化學上稱為焰色反應?2.操作(1)將鉑絲(或光澤無銹的鐵絲)用鹽酸洗凈后,在火焰上灼燒至與原來火焰顏色相同?(2)蘸取試樣在火焰上灼燒,觀察火焰顏色;觀察鉀的

6、焰色時要透過藍色鈷玻璃來觀察?,(3)用鹽酸洗凈鉑絲,并在火焰上灼燒至無色,再檢驗下一個試樣?,3.幾種金屬的焰色鈉:黃色,鉀:淺紫色?說明:①焰色反應是部分金屬元素的物理性質,不同的金屬元素具有不同的焰色,利用該性質可以鑒別部分金屬?②焰色反應是元素的性質,無論是單質還是化合物,只要含有該元素,就具有該性質?誘思探究:Na2O2屬于堿性氧化物嗎?為什么?,提示:不屬于,堿性氧化物指能與酸反應生成鹽和水的氧化物,Na2O2與鹽酸

7、反應時不僅生成NaCl和水,還會有氧氣生成,所以不屬于堿性氧化物?,課堂深化探究(學生用書P63),一?Na2O2與CO2?H2O的反應1.原理2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O22Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑Na2O2與H2O的反應實質可分為兩個過程:Na2O2+2H2O＝2NaOH+H2O22H2O2＝2H2O+O2↑反應過程中有H2O2生成,H2O2有強氧化性,所以當將Na2O2加入滴加酚酞的水中

8、時,溶液先變紅后褪色?,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,即氣體減小的體積等于生成O2的體積?3.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:Na2O2+CO＝Na2CO3、Na2O2+H2＝2NaOH(實際上兩反應不能發(fā)生)?,4.先后順序關系一定量的Na2O

9、2與一定量CO2和H2O(g)的混合物的反應,解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應,待CO2反應完成后,Na2O2再與H2O發(fā)生反應(實際情況復雜得多)?5.電子轉移關系不論是與CO2還是與H2O反應,CO2與H2O均既不是氧化劑也不是還原劑,反應的實質都是Na2O2自身發(fā)生的氧化還原反應,所以每有1 mol O2生成時,轉移的電子均為2 mol?,二?碳酸鈉和碳酸氫鈉1.碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較,特別提示:①Na2CO3吸水形

10、成Na2CO3·xH2O的過程并不是潮解?潮解是晶體吸收水分而在表面形成一層溶液的過程,是一個物理過程?②碳酸鈉晶體在干燥空氣里容易逐漸失去結晶水變成碳酸鈉粉末,這種變化是化學變化?2.碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉化,3.Na2CO3?NaHCO3的檢驗方法(1)固體狀態(tài)下可用加熱稱重的方法:質量減小的為NaHCO3,質量不變的為Na2CO3?(2)溶液中可加BaCl2或CaCl2溶液:產(chǎn)生白色沉淀的為Na2CO3,無沉淀

11、生成的為NaHCO3?(3)測量溶液的pH:相同條件下,pH大的為Na2CO3溶液,pH小的為NaHCO3溶液?,(4)與酸反應放出氣體的速率:相同濃度的Na2CO3?NaHCO3溶液與相同條件的HCl同時反應,NaHCO3產(chǎn)生CO2的速率比Na2CO3的快?,典 例 剖 析(學生用書P63),知識點一 Na2O2與CO2?H2O的反應例1 (2008·北京高考)1 mol過氧化鈉與2 mol碳酸氫鈉固體混合后,在密閉

12、容器中加熱充分反應,排出氣體物質后冷卻,殘留的固體物質是( )A.Na2CO3B.Na2O2、Na2CO3C.NaOH、Na2CO3D.Na2O2、NaOH、Na2CO3,〔解析〕 Na2O2與NaHCO3的混合物受熱分解時,首先是NaHCO3分解,2NaHCO3 Na2CO3+H2O + CO2↑2 mol 1 mol 1 mol 1 mol產(chǎn)生的CO2與H2O均可與Na2O2反應,由于Na2

13、O2與H2O反應生成NaOH,而NaOH又可與CO2反應生成H2O,故可以認為是CO2先與Na2O2反應,CO2耗盡后H2O才開始反應?,而根據(jù)2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2可知,生成的1 mol CO2恰好與1 mol Na2O2完全反應生成Na2CO3,H2O不會再與Na2O2反應,故最終固體產(chǎn)物只有Na2CO3?答案 A,知識點二 Na2CO3與NaHCO3的性質例2 有關NaHCO3和Na2CO3的性

14、質以下敘述錯誤的是( )A.等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應,在相同條件下Na2CO3產(chǎn)生的CO2體積大B.等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應,所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍C.將石灰水加入NaHCO3溶液中不產(chǎn)生沉淀,加入Na2CO3溶液中產(chǎn)生白色沉淀,D.同物質的量濃度的兩種溶液,Na2CO3溶液的堿性強于NaHCO3溶液〔答案〕 AC,〔解析〕 摩爾質量NaHCO3的小于N

15、a2CO3的,所以等質量的NaHCO3、Na2CO3的物質的量n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即產(chǎn)生CO2的體積在相同條件下NaHCO3的大;物質的量相等的NaHCO3、Na2CO3與HCl反應,消耗HCl的物質的量Na2CO3是NaHCO3的兩倍,則消耗同濃度HCl的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍;NaHCO3溶液中HCO 與OH-反應生成CO ,CO 與Ca2+結合生成CaCO3沉淀;相同條件下Na2

16、CO3溶液的堿性比NaHCO3強?,知識點三 焰色反應例3 鑒別下列各物質,只能采用焰色反應的是( )A.K2CO3和NaClB.KCl和Na2CO3C.NaCl和MgCl2D.NaCl和KCl,〔解析〕 A?B選項中可依據(jù)Ca2++CO ＝CaCO3↓來鑒別;C項中可選用NaOH來鑒別;而D項中皆含Cl-,根據(jù)沉淀等反應來鑒別在中學階段顯然是做不到的,只能采用焰色反應來鑒別?〔答案〕 D,〔點評〕 由

17、于幾乎所有的含鈉?鉀元素的化合物都溶于水,所以在中學階段常采用焰色反應來檢驗或鑒別含鈉?鉀元素的物質?,課內(nèi)針對性訓練(學生用書P64),1.下列關于反應2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑的說法中正確的是( )A.Na2O2是氧化劑,水是還原劑B.Na2O2是還原劑,水是氧化劑C.Na2O2既是氧化劑又是還原劑D.H2O既是氧化劑又是還原劑答案:C,解析:由方程式

18、 可知Na2O2既是氧化劑又是還原劑?,2.(2009·昆明高一檢測)某物質燃燒時焰色反應為黃色,下列判斷正確的是( )A.該物質一定是鈉的化合物B.該物質一定含鈉元素C.該物質一定是金屬鈉D.該物質中一定含鈉離子答案:B,3.下列各組物質中,其學名?俗名及化學式不相符合的是( )A.碳酸鈉?純堿?Na2CO3B.碳酸氫鈉?小蘇打?NaHCO3C.氫氧化鈉?火堿?NaOHD.碳酸鈣?生石灰?Ca

19、CO3答案:D解析:碳酸鈣的俗名不是生石灰,生石灰的化學式為CaO?,4.可用于判斷碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實驗方法是( )A.加熱時無氣體放出B.滴加鹽酸時有氣泡放出C.溶于水后滴加稀BaCl2溶液有白色沉淀生成D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成答案:C,解析:解決此題關鍵要掌握Na2CO3和NaHCO3的性質異同,特別是與澄清石灰水的反應,兩者中都會產(chǎn)生白色沉淀,因此無法鑒別,而加入BaCl2現(xiàn)象不同,有

20、Na2CO3則有BaCO3沉淀?,課后優(yōu)化訓練(學生用書P64),基礎強化1.向紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末,振蕩,正確的敘述是( )A.最后溶液變藍色B.溶液先變藍色最后褪色C.溶液仍為紫色D.因為Na2O2與石蕊發(fā)生氧化還原反應而無氣泡產(chǎn)生答案:B,解析:氧化還原反應是一個比較慢的過程,而酸堿之間的反應較快,紫色石蕊溶液中加入過量Na2O2粉末,首先會部分與水反應生成NaOH和O2,NaOH使紫色石蕊溶

21、液變藍色;由于Na2O2有強氧化性,會慢慢將有機色素氧化為無色物質,所以最后溶液變?yōu)闊o色?,2.下列關于Na2CO3和NaHCO3性質比較中正確的是( )A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3B.常溫時在水中溶解性:Na2CO3NaHCO3D.相對分子質量:Na2CO3<NaHCO3答案:A,解析:熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,A正確;常溫時在水中溶解性,Na2CO3>NaHCO3,

22、B不正確;與鹽酸反應,產(chǎn)生氣體的速率:Na2CO2NaHCO3(84)?,3.某無色透明溶液中,加入Na2O2后,有無色無味氣體產(chǎn)生,同時產(chǎn)生白色沉淀,原溶液中可能含有的離子是( )A.Cu2+ B.Mg2+C.Ba2+D.Fe3+答案:B解析:A中有Cu(OH)2藍色沉淀生成;B中有Mg(OH)2白色沉淀生成;C中無沉淀;D中生成Fe(OH)3紅褐色沉淀?,4.下列對進行焰色

23、反應的實驗操作注意事項的說明,正確的是( )①鉀的火焰顏色要通過藍色鈷玻璃觀察②先灼燒鉑絲到火焰無色時再蘸被檢驗物質③每次實驗后要將鉑絲蘸鹽酸灼燒干凈④實驗時最好選擇本身顏色較強的火焰⑤沒有鉑絲可用無銹的鐵絲代替,A.僅③不正確B.僅④不正確C.④⑤不正確D.全部正確答案:B解析:實驗時最好選擇本身顏色較淺或無色的火焰,以防止掩蓋離子的焰色?,5.有8 g Na2O2、Na2O、Na2CO3?NaOH的

24、混合物與200 g質量分數(shù)為3.65 %的鹽酸恰好完全反應,蒸干溶液,最終得固體質量為( )A.8 gB.15.5 gC.11.7 gD.無法計算答案:C解析:根據(jù)元素守恒,最后所得固體為NaCl,由于n(HCl)＝n(NaCl)＝ ＝0.2 mol,則m(NaCl)＝0.2 mol×58.5 g/mol＝11.7 g?,6.下列離子方程式不正確的是( )A.碳酸

25、鈉溶液和足量鹽酸 CO +2H+＝CO2↑+H2OB.過氧化鈉和水 2Na2O2+2H2O＝4Na++4OH-+O2↑C.鈉和水 Na+H2O＝Na++OH-+H2↑D.碳酸氫鈉溶液和硝酸 HCO +H+＝H2O+CO2↑答案:C解析:C中H原子不守恒?,7.運用比較方法是化學科學中研究物質性質的基本方法之一,請運用比較法解答問題,過氧化鈉幾乎與所有的常見氣態(tài)非金屬氧化物反應?如:2Na2O2+2CO2＝2N

26、a2CO3+O2,Na2O2+2CO＝Na2CO3?(1)試分別寫出Na2O2與SO2?SO3反應的化學方程式:____________________ ;____________________________ ?(2)通過比較可知,當非金屬元素處于________價時,其氧化物與過氧化鈉反應有O2生成?,SO2+Na2O2＝Na2SO4,2SO3+2Na2O2＝2Na2SO4+O2,最高,解析:從氧化物的化合價角度分析,元

27、素處于不同價態(tài),與Na2O2反應的產(chǎn)物不同?,8.有4種鈉的化合物W?X?Y?Z,它們之間存在如下關系:①W X+H2O+CO2↑②Z+CO2→X+O2③Z+H2O→Y+O2↑④X+Ca(OH)2→Y+CaCO3↓試回答下列問題:(1)W?X?Y?Z的化學式分別是:W:________?X:________?Y:________?Z:________?,NaHCO3,Na2CO3,NaOH,Na2O2,(2)以

28、上4個化學反應,屬于氧化還原反應的是________(填反應序號),反應中氧化劑是________(寫化學式),還原劑是________(寫化學式)?(3)若④反應在溶液中進行,寫出其離子方程式以及能用該離子方程式表示的另一個化學反應的化學方程式:①離子方程式:____________________ ?②化學方程式:_________________________________?,②③,Na2O2,Na2O2,Ca(OH)

29、2+K2CO3＝2KOH+CaCO3↓,解析:①反應可認定為NaHCO3的分解反應:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,該反應是非氧化還原反應?將X(Na2CO3)代入②③兩反應,逆推可知Z為Na2O2,Y為NaOH:2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑,以上兩反應都是氧化還原反應,且Na2O2既是氧化劑又是還原劑?這樣,④反應為Na2CO3+Ca(OH)2＝CaCO3

30、↓+2NaOH,其離子反應為CO +Ca2+＝CaCO3↓?多數(shù)可溶性碳酸鹽和Ca(OH)2的反應都可用此離子方程式表示,其反應不是氧化還原反應?,能力提升1.有關鈉的化合物的敘述正確的是( )A.在飽和碳酸鈉溶液里通入二氧化碳會出現(xiàn)渾濁B.NaOH、Na2CO3、NaHCO3均呈堿性,所以可以共存C.在BaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液無沉淀,再滴少量NaOH溶液出現(xiàn)沉淀D.6.2 g Na2O投入36.0

31、g 水中所得溶液的容質質量分數(shù)為14.7 %答案:AC,解析:A項正確,因NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,所以在飽和Na2CO3溶液里通入CO2發(fā)生反應:Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3↓,因生成溶解度更小的小蘇打而出現(xiàn)渾濁;B項不正確,NaOH不與NaHCO3共存,它們反應生成Na2CO3,本選項中只Na2CO3與NaHCO3或Na2CO3與NaOH共存;C項正確,BaCl2溶液中加入少量NaHCO3溶液,溶液中的

32、較多離子為Ba2+、HCO 、Na+、Cl-,加入NaOH溶液后,發(fā)生反應:HCO +OH-＝CO +H2O,生成的CO 與Ba2+立即反應產(chǎn)生碳酸鋇沉淀;,D項不正確,Na2O與水反應生成NaOH,其質量為8.0 g,溶質質量分數(shù)為:w(NaOH)＝ ×100%＝18.96%≈19%?,2.如圖所示的裝置持續(xù)通入X氣體,并在管口P處點燃,實驗結果使澄清石灰水變渾濁,則X?Y可以是

33、( )A.H2和NaHCO3B.CO和Na2CO3C.CO和CuOD.H2和CuO答案:AC,解析:由圖示“澄清石灰水變渾濁”說明在加熱條件下有CO2氣體產(chǎn)生;同時“P處燃燒”說明有可燃性氣體存在?A項中NaHCO3受熱分解:2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,產(chǎn)生的CO2使澄清的石灰水變渾濁,同時H2可燃,符合題意;B項中CO可燃,但Na2CO3受熱不分解,無CO2放出,不能使澄清石灰水變渾濁,不符

34、合題意;C項中CO可以燃燒,且CO+CuO Cu+CO2,產(chǎn)生的CO2能使澄清石灰水變渾濁,符合題意;D項中H2可燃,但H2+CuO Cu+H2O,無CO2產(chǎn)生,不能使澄清石灰水變渾濁,不符合題意,故正確答案為AC?,3.將4.34 g Na?Na2O?Na2O2的混合物與足量的水反應,在標準狀況下得到672 mL氣體,將該混合氣體通過電火花點燃,恰好完全反應,則它們的物質的量之比為( )A.1：1：1B.1：1：

35、2C.1：2：1D.4：3：2答案:D解析:由混合氣體恰好反應知,生成H2和O2物質的量之比為2：1,即可得出答案?,4.在干燥管A中為塊狀白色固體,B中為淡黃色粉末,C中為白色固體,并將A?B?C按如圖所示裝置連接,當打開活塞(Ⅰ)(Ⅱ)時,D中蠟燭火焰明亮;打開活塞(Ⅰ)(Ⅲ)時,D中蠟燭火焰熄滅;關閉活塞(Ⅰ)時,A中反應自行停止?,試根據(jù)上述實驗事實,回答以下各問題:(1)A中發(fā)生的離子反應是________

36、__________________?(2)在裝置B中的淡黃色粉末是______________,其化學反應方程為_____________________________?(3)在干燥管C中的白色固體應為____________________ ?,CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑,Na2O2,2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2,CaCl2或P2O5,解析:明亮一定是通入了O2,而熄滅一般是CO2?由此

37、可確定B中是Na2O2(淡黃色粉末)和CO2的反應;從而可知A是產(chǎn)生CO2的簡易啟普發(fā)生器,C中是一個不與CO2反應的白色固體,即是中性或酸性的固體干燥劑?,5.Na2CO3?NaHCO3的混合物90. 6 g與1 L1.3 mol·L-1的鹽酸恰好完全反應,產(chǎn)生的氣體通入到足量的澄清石灰水中,得到沉淀的質量為100 g,試求混合物中Na2CO3和NaHCO3物質的量各是多少?答案:n(Na2CO3)＝0.3 mol;

38、n(NaHCO3)＝0.7 mol解析:沉淀是CaCO3,由化學方程式可知,CaCO3是由混合物與鹽酸反應的產(chǎn)物CO2通入澄清石灰水中產(chǎn)生的?同時,混合物與鹽酸恰好完全反應,Na+的個數(shù)與Cl-個數(shù)相等,C元素守恒和Na元素守恒是解此題的關鍵?,碳元素守恒:設Na2CO3的物質的量為x,NaHCO3的物質的量為y,根據(jù)碳元素守恒得:x+y＝1 mol;鈉元素守恒得:2x+y＝1.3 mol,兩式聯(lián)立解得:x＝0.3 mo