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第二节几种重要的金属化合物
第二节几种重要的金属化合物
第一课时
【主干知识梳理】
一、钠的重要化合物
1、氧化钠和过氧化钠
Na2O和Na2O2性质比较
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素的化合价
+2价
+1价
色、态
白色固体
淡黄色固体
稳定性
不稳定,可继续氧化
稳定
与H2O反应的方程式
Na2O+H2O=2NaOH
2Na2O+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应的方程式
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O+2CO2=2Na2CO3+O2↑
用途
制NaOH,用途较少
做供氧剂、氧化剂、漂白剂等
转化关系
2Na2O+O2
2Na2O2
2、碳酸钠和碳酸氢钠
(一)碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱
小苏打
颜色和状态
白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体)
白色晶体
溶解性
易溶于水,溶液呈碱性
易溶于水(比Na2CO3小),溶液呈碱性
热稳定性
稳定
受热易分解其方程式
与酸反应
(离子方程式)
CO
+2H+=H2O+CO2↑
H++HCO3-=H2O+CO2↑
与Ca(OH)2等碱的反应
Ca2++CO32-==CaCO3↓
Ca2++OH-+HCO3-==CaCO3↓+H2O(碱足量)
Ca2++2OH-+2HCO3-==CaCO3↓+2H2O+CO32-
相互转化
3、焰色反应
很多金属或者它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,这叫做焰色反应。
该变化属于物理变化。
【重点难点讲练】
【要点透析】
一、过氧化钠性质:
实验室可利用Na2O2与H2O的反应快速制取O2;Na2O2不是碱性氧化物;Na2O2与H2O、CO2反应可以都放出大量的热。
证明方法是用脱脂棉包住Na2O2放在石棉网上,用胶头滴管向脱脂棉上滴加几滴水,或用玻璃管向脱脂棉吹CO2,脱脂棉燃烧。
点拨:
过氧化钠与水反应的实质
一般认为,过氧化钠与水的反应应分两步进行:
Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2(复分解反应);2H2O2
2H2O+O2(分解反应)
失2×e-
2Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O2
得2×e-
其总反应式及电子转移情况为:
由此可见,还原产物是H2O,氧化剂是Na2O2,还原剂是Na2O2。
例1、呼吸面具中的Na2O2可以与H2O、CO2反应,放出氧气。
若用KO2(超氧化钾)代替Na2O2,也可以起到同样的作用,生成K2CO3和O2。
4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2;
由上述知识可知,解答下列问题:
(1)1摩尔Na2O2和KO2,分别与CO2反应,生成的氧气质量比是_______.
(2)你认为在呼吸面具或潜水艇中,选用_______做供氧剂更合适。
理由_______.
【解析】根据2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2;4KO2+2CO2=2K2CO3+3O2;
1molNa2O2与CO2反应生成O20.5mol;1molKO2与CO2反应生成3/4molO2,所以相同条件下KO2产氧量高。
答案:
(1)2/3
(2)KO2,相同条件下KO2产氧量高。
例2、铁路提速为鲜活水产品、新鲜水果和蔬菜的运输提供了有利条件。
在鲜活鱼的长途运输中,必须考虑以下几点:
水中需要保持适量的O2;及时除去鱼排出的CO2;防止细菌的大量繁殖。
现有两种在水中能起供氧灭菌作用的物质,其性能如下:
过氧化钠(Na2O2):
易溶于水,与水反应生成NaOH和O2;
过氧化钙(CaO2):
微溶于水,与水反应生成Ca(OH)2(微溶)和O2。
根据以上介绍,你认为运输鲜活水产品时应选择加入水中。
原因是
解析:
此题综合性较强,考查了金属过氧化物的性质:
与水反应产生碱和氧气。
碱可以杀菌消毒,抑制细菌繁殖,还可以吸收鱼苗呼吸产生的CO2气体,但必须注意区别Ca(OH)2(微溶,碱性弱)和NaOH易溶性(碱性强)对鱼苗的损害。
答案:
过氧化钙(CaO2);过氧化钠(Na2O2)与水激烈反应生成O2和强碱NaOH,对生物题杀伤能力较强。
小结:
学习Na2O2时除重点掌握它的和H2O、CO2的反应外还需知道Na2O2可以作为漂白剂的。
可设计实验:
向烧杯中加入一定量的水,再滴加两滴酚酞试液。
把少量固体Na2O2加入烧杯中,观察烧杯中溶液的变化;然后再加入较多Na2O2固体;(或者向盛水的烧杯中加入一有色羽毛,再加入一块固体过氧化钠)。
记录你观察到的现象。
二、有关钠的化合物的混合物的计算:
(1).NaHCO3和Na2CO3固体混合物加热。
仅发生反应2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O,反应的差量即为分解产生的H2O和CO2,由差量法求解.
(2)amolNa2O2和bmolNaHCO3固体混合物在密闭容器中加热。
发生的反应按下列方式处理:
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O↑分解产生的CO2与Na2O2反应完后,若Na2O2过量,H2O再与Na2O2反应.
①当a/b<1/2时,剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2、H2O、CO2
②当a/b=1/2,剩余固体为Na2CO3,排出气体为O2、H2O
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