堿金屬的計(jì)算碳酸鈉與碳酸氫鈉的問題

鈉的化合物、過氧化物的性質(zhì)1、 過氧化鈉的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：過氧化鈉是離子化合物，陰離子是過氧根CO：）,其中氧元素的化合價(jià)為-1價(jià)，因此過氧化鈉既有氧化性又有還原性，而以氧化性為主,是強(qiáng)氧化劑。2、 過氧化鈉不是堿性氧化物：堿性氧化物的定義是：當(dāng)和酸反應(yīng)只生成鹽和水的氧化物。而過氧化鈉與酸反應(yīng)除了生成鹽和水以外，還有氧氣生成。例如：2映02+4心4實(shí)+2鳥0+02f3、 過氧化鈉的氧化性和還原性：過氧化鈉中，楊元素的化合價(jià)為-1價(jià)，當(dāng)作氧化劑時(shí)，氧元素降至-2價(jià)；當(dāng)作還原劑時(shí)，氧元素的化合價(jià)為0價(jià)。⑴作氧化劑： Na2O2+SO2=Na2SO4在堿性條件下可以氧化一些中強(qiáng)氧化性物質(zhì)。例：Na2O2+MnO2=Na2MnO4⑵作還原劑：即遇到強(qiáng)氧化劑時(shí)，Na2O2被氧化。⑶歧化反應(yīng)a、 與水反應(yīng)2Na0+2H0=4NaOH+6tb、 與酸反應(yīng)2Na.O-.+4HCl=4NaCl+2H-O4d-.tc、 與CO2反應(yīng)2Na2O2+2CO2=2NaCO3+O2f這類反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是過氧化鈉先與水作用生成過氧化氫，其后過氧化氫再分解產(chǎn)生氧氣。Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2NaO+HSO=NaSO+HOo22 2 4 2 4 22ZdQ/dO+Qf4、 過氧化物的漂白作用與氯氣漂白作用類似，是不可逆過程，表現(xiàn)了過氧化鈉的強(qiáng)氧化性。5、 Na2O與Na2O2的性質(zhì)比較：氧化物Na20版2。2結(jié)構(gòu)離子化合物，氧元素化合價(jià)為-2價(jià)離子化合物，氧元素化合價(jià)為-1價(jià)類別堿性氧化物過氧化物顏色狀態(tài)白色固體淡黃色固體與水反應(yīng)Na2O+2H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2f與CO2反應(yīng)Na2O+CO2=Na2CO32NaO+2CO=2NaCO+Of22 2 2 3 2與酸反應(yīng)Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2f用途制NaOH用于潛水航空的制備劑，做漂白劑（漂白織物羽毛等）二、NaCO3和NaHCO3的性質(zhì)Na2CO3NaHCO3俗稱純堿、蘇打小蘇打外觀白色粉末，NaCO3-10H2O為晶體，易風(fēng)化細(xì)小的白色晶體與強(qiáng)酸反應(yīng)CO32-+2H+=H2O+CO2fHCO；+H+=HO+COcf與強(qiáng)堿反應(yīng)與堿一般不反應(yīng)，但可生成沉淀的堿Ca2++CO32-=CaCO31HCO3-+OH-=H2O+CO32-熱穩(wěn)定性穩(wěn)定受熱分解：2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2用途制肥皂、玻璃、造紙、紡織制發(fā)酵粉、治療胃酸過多相互轉(zhuǎn)化CO+HO山固|.加姓J(rèn)②宿跖加2、 Na2CO3和NaHCO3在水中溶解性及電離Na2CO3和NaHCO3都溶于水，但NaHCO3在水中的溶解度較小，這與其它碳酸鹽在水中的溶解性規(guī)律不同。鹽類在水中溶解性的一般規(guī)律是酸式鹽的溶解性大于正鹽的溶解性。候德榜制堿法正是利用NaHCO3在水中溶解度小的性質(zhì)，向飽和的氯化鈉和氨的混合液中通路過量CO2，析出NaHCO3。在水中的電離：NaCO3=2Na++CO32-NaHCO3=Na++HCO3-3、 NaCO3和NaHCO3與酸反應(yīng)：NaHCO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2fNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2fNaHCO3與酸反應(yīng)劇烈得多，消耗的酸少(泡沫滅火器中盛有NaHCO3)CO2氣體逸出；Na2CO3溶液中開始無氣體逸出，加酸至一定量以后才有CO2氣體產(chǎn)生。由此可鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。將Na2CO3溶液或NaHCO3溶液加入酸溶液中時(shí)，有預(yù)算是過量的，都會(huì)立即產(chǎn)生CO2氣體逸出。4、 Na2CO3和NaHCO3與堿反應(yīng)。Na2CO3只能與某些可溶性堿［如Ca(OH)2］發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。而NaHCO3中由于有一個(gè)H原子，HCO3-可電離出一個(gè)H+，可與所有的可溶性堿反應(yīng)，某反應(yīng)的離子方程式為：hco3-+oh-=h2o+co32-5、 NaCO3和NaHCO3的鑒別根據(jù)熱穩(wěn)定性進(jìn)行鑒別：分別加熱固體NaCO3和NaHCO3，有氣體放出的是NaHCO3o鑒別其溶液的方法是：將稀酸逐滴加入Na2CO3溶液和NaHCO3中，一開始就有氣體放出的是NaHCO3溶液；也可加入少量BaCl2溶液或CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀者為Na2CO3溶液。6、 Na2CO3和NaHCO3的提純。Na2CO3中含有NaHCO3，加熱分解NaHCO3成Na2CO3；NaHCO3中含有Na2CO3時(shí)通入足量的CO2氣體，使NaHCO3轉(zhuǎn)化成NaHCO3.三、堿金屬元素1、 堿金屬所包含的元素堿金屬包含Li、Na、K、Rb、Cs、Fr等六種元素。由于Fr是人工放射性；不在中學(xué)中學(xué)習(xí)。2、 堿金屬元素的原子結(jié)構(gòu)相似性：堿金屬元素的原子最外層只有一個(gè)電子，次外層為8個(gè)電子，（其中Li原子次外層只有2個(gè)電子）。所以在化學(xué)反應(yīng)中，堿金屬元素的原子總是失去最外層的一個(gè)電子而顯+1價(jià)。遞交性：Li、Na、Rb、Cs等堿金屬元素的原子核外電子層數(shù)是逐漸增減增多的，原子半徑也逐漸易失去，元素的金屬活動(dòng)性逐漸增強(qiáng)。3、 堿金屬的物理性質(zhì)及其變化規(guī)律（1） 顏色：銀白色金屬（Cs略帶金色光澤）；（2） 硬度：隨Li、Na、K、Rb、Cs金屬的硬度逐漸減小。這是由于原子的電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大，原子半徑逐漸增大，原子之間的作用力逐漸減弱所以導(dǎo)致金屬的硬度小，用小刀可切開。（3） 堿金屬的熔點(diǎn)低。熔點(diǎn)最高的鋰為180.5°C，銫的熔點(diǎn)是28.4°C。隨著原子序數(shù)的增加，單質(zhì)的熔點(diǎn)逐漸降低。（4） 堿金屬的密度小。Li、Na、K的密度小于水的密度，且鋰的密度小于煤油的密度。按道理，隨著原子序數(shù)的增大，堿金屬的密度應(yīng)逐漸增大。但鉀的密度卻小于鈉的密度，出現(xiàn)“反?！爆F(xiàn)象。這是由于金屬的密度取決于兩個(gè)方面的作用，一方面是相對(duì)原子質(zhì)量的作用，另一方面是原子體積的作用。從鈉到鉀的相對(duì)原子質(zhì)量增大所起的作用小于原子體積增大的作用，所以鉀的密度反而比鈉的密度小。4、堿金屬的化學(xué)性質(zhì)堿金屬與鈉一樣都是活潑的金屬，其性質(zhì)與鈉的性質(zhì)類似。但由于堿金屬原子結(jié)構(gòu)相互之間又有不同，其金屬性活潑的程度有所差異，其化合物性質(zhì)也有差異。（1）與水反應(yīng)相似性：堿金屬單質(zhì)都能與水反應(yīng)，生成堿和氫氣。2R+2H2O=2ROH+H2f（R代表堿金屬原子）遞交性：隨著原子序數(shù)的增大，金屬與水反應(yīng)的劇烈程度增大，其生成物的堿性增強(qiáng)。例如：Na于冷水反應(yīng)放出熱量將鈉溶成小球，而K與冷水反應(yīng)時(shí)K球發(fā)紅，氫氣燃燒，并有輕微爆炸。LiOH是中強(qiáng)堿，CsOH是最強(qiáng)堿。（2）與非金屬反應(yīng)相似性：堿金屬的單質(zhì)可占大多數(shù)非金屬單質(zhì)反應(yīng)，生成物都是含R+陽(yáng)離子的離子化合物。差異性：堿金屬與氧氣反應(yīng)時(shí)，除Li和常溫下緩慢氧化的Na能生成正常的氧化物（R2O）外，其余的堿金屬氧化物是復(fù)雜氧化物。4Li+O2=2Li2O4Na+O2=（緩慢氧化）2網(wǎng)02Na+°2=（燃燒）版2°2K+O2=KO2［超氧化鉀，O的化合價(jià)為（-1/2價(jià)）］堿金屬與氧化物反應(yīng)：堿金屬單質(zhì)都有較強(qiáng)的還原性，可還原金屬氧化物及不活潑的金屬氧化物。工業(yè)常用金屬Na還原稀有金屬的化合物制備稀有金屬。（4）與鹽溶液反應(yīng)堿金屬與鹽的水溶液反應(yīng)，首先是金屬與水反應(yīng)生成堿和氧氣。堿再與鹽反應(yīng)。特別注意：堿金屬單質(zhì)都不能從鹽溶液中置換出較不活潑金屬。5、 焰色反應(yīng)（1） 概念：焰色反應(yīng)是指某些金屬化合物在火焰中灼燒時(shí)，火焰呈特殊的顏色。（2） 幾種金屬及其離子的焰色Li（或Li+）紫紅 K（或K+）紫色（隔藍(lán)色鉆玻璃觀看） Na（或Na+）黃色Rb（或Rb+）紫色 Ca（或Ca2+）磚紅色 Ba（或Ba2+）黃綠色Sr（Sr2+）洋紅色（3） 焰色反應(yīng)是物理變化。焰色是因?yàn)榻饘僭踊螂x子外圍電子發(fā)生躍遷，然后回落到原位時(shí)放出的能量。由于電子回落過程放出能量的頻率不同而產(chǎn)生不同的光。所以焰色反應(yīng)中沒有新物質(zhì)生成。（4） 焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)：a、 火焰最好是無色的或淺色的，以免干擾離子的焰色。b、 每次實(shí)驗(yàn)前要將鉑絲在鹽酸洗凈關(guān)在燈焰上燒至火焰無色（在酒精燈焰上燒至不改變焰色）c、 觀察鉀原子的紫色火焰應(yīng)隔著藍(lán)色鉆玻璃片，以濾去對(duì)紫色光有遮蓋的作用黃光。6、 堿金屬的實(shí)驗(yàn)室保存方法堿金屬都是活潑金屬，極易與空氣中的水、氧氣等反應(yīng)，保存時(shí)應(yīng)隔絕空氣和水，金屬鈉、金屬鉀保存在干燥的煤油中，而金屬里的密度小，只能保存于液態(tài)石蠟中。NaOH（1） 氫氧化鈉的物理性質(zhì)：白色固體，有強(qiáng)吸水性、易潮解，可作中性或堿性氣體的干燥劑，如干燥nh3、h2、o2、co等，一般將氫氧化鈉和生石灰按一定比例混合制堿石灰（2） 化學(xué)性質(zhì)：強(qiáng)堿、具有堿的通性.用NaOH溶液吸收SO2時(shí)：2NaOH+SO2=Na2SO3+H2O（SO2適量）NaOH+SO2=NaHSO3（SO2過量）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（CO2適量）NaOH+CO2=NaHCO3（CO2過量）（3） 制法：工業(yè)制法：2NaCl+2H2O■電解2NaOH+Cl2f+H2f制取少量時(shí)：Na2CO3+Ca（OH）2=CaCO3I+2NaOH例：今向100g8%的NaOH溶液中通入CO2,生成的鹽的質(zhì)量為13.7g時(shí)，通入了多少克CO2?解析：首先分析產(chǎn)物13.7g是Na2CO3還是NaHCO3,或者是兩者的混合物，這里可采用“極端假設(shè)法”解題，即假設(shè)NaOH全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3時(shí)質(zhì)量應(yīng)為多少克或全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹aHCO3時(shí)質(zhì)量又是多少克?然后根據(jù)實(shí)際所得質(zhì)量進(jìn)行判斷.設(shè)NaOH反應(yīng)后全部生成Na2CO3，質(zhì)量為a2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O80 106100gX8%=8ga1068ga=80設(shè)NaOH反應(yīng)后全部生成NaHCO3，質(zhì)量為b.NaOH+CO2=NaHCO340 84100gX8%=8gb84x8gb=40 =16.8g>13.7g可見，產(chǎn)物是Na2CO3和NaHCO3組成的混合物.設(shè)產(chǎn)物中Na2CO3質(zhì)量為x,NaHCO3質(zhì)量為y,根據(jù)反應(yīng)前后鈉元素質(zhì)量守恒可列式：Na 2Na Na100gX8%XNaOHX100%=xXNa2CO3X100%+yXNaHCO3X100%x+y=13.7gJx=5.3g解得1y=8'4g繼而再根據(jù)反應(yīng)前后碳元素質(zhì)量守恒求得CO2的質(zhì)量.c c c（5.3gXNa2CO3X100%+8.4gXNaHCO3X100%）/CO2X100%=6.6g答案：略.例18.4g由NaOH和NaHCO3組成的固體混合物，在密閉容器中加熱到約250°C,經(jīng)充分反應(yīng)后排出氣體，冷卻后稱得剩余固體質(zhì)量為16.6g.試計(jì)算原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù).解析：題中涉及到兩個(gè)反應(yīng)：NaOH+NaHCO3WNa2CO3+H2Of2NaHCO34Na2CO3+CO2f+H2Of（NaHCO3是時(shí)過量）而NaOH在250C時(shí)不分解.最后殘留固體的組成可能是Na2CO3或NaOH,固體質(zhì)量損失可能是由H2O或CO2和H2O引起的.答案：假設(shè)NaHCO3與NaOH恰好完全反應(yīng)時(shí)生成H2O的質(zhì)量為x.NaHCO3+NaOH Na2CO3+H2Of84 + 4018xx18xx=2.67g18.4g=7,m（失重）=m（原）-m（剩）①<2.67g時(shí)，NaOH過量，按①式反應(yīng)，剩余固體為Na2CO3和NaOH..?口（失重）②=2.67g時(shí)，恰好按①反應(yīng)，剩余固體為Na2CO3.③>2.67g時(shí)，NaHCO3過量，按①、②式反應(yīng)，剩余固體為Na2CO3.

現(xiàn)已知m,g、=18.4g-16.6g=1.8g<2.67g（失重）故NaOH過量，按①式反應(yīng).設(shè)原混合物中NaHCO3的質(zhì)量為yTOC\o"1-5"\h\zNaHCO3+NaOHWNa2CO3+H2Of Am84 18y L8g84x1.8gy= 18 =8.4g18.4gx8.4g..?混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 18.4g X100%=54.3%.答：原混合物中NaOH的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為54.3%m,訓(xùn)練習(xí)題一、選擇題下列物質(zhì)露置在空氣中質(zhì)量不會(huì)增加的是（）Na2O B. Na2O2 C. N32CO3 D. NaOH與水作用生成堿并有氣體放出的是（）3Na2O B. SiO2 C. Na D. Na2O2改變的是（）A.鈉與氧氣C.氧化鈉與二氧化碳改變的是（）A.鈉與氧氣C.氧化鈉與二氧化碳下列說法正確的是（A.B.C.D.B.氫氧化鈉與二氧化碳D.過氧化鈉與水反應(yīng)）1g鈉投入100g1g鈉投入100g水中1g表面被氧化的金屬鈉投入100g水中，溶液的總質(zhì)量為101g1g氧化鈉投入100g水中，溶液的總質(zhì)量為101g1g過氧化鈉投入100g水中，溶液的總質(zhì)量為101g要除去硫酸鈉里混有少量的碳酸鈉，應(yīng)加入的物質(zhì)是（ ）氯化鋇溶液B.稀硫酸C.石灰水D.氫氧化鈉. :）3和酸反應(yīng)放出等量的. :）3和酸反應(yīng)放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少相同溫度下溶解度比NaCO3要大 23熱穩(wěn)定性比Na2CO3小 3NaHCO3只能和酸作用不能和堿作用A.B.C.D.3TOC\o"1-5"\h\z將下列固體物質(zhì)放在空氣中，逐漸變成溶液后又變成粉末的是（ ）Na2CO3 B.KNO3C.Na2CO3-10H2O D.NaOH下列離子方程式正確的是（ ）鈉與水反應(yīng)2Na+2H2O 2Na++2OH-+H2f氧化鈉與鹽酸反應(yīng)O2-+2H+ H2O碳酸氫鈉與稀硫酸反應(yīng)：CO32-+2H+ CO2f+H2ONaOH溶液與小蘇打溶液反應(yīng)HCO3-+OH- CO32-+H2OTOC\o"1-5"\h\z欲除去小蘇打溶液中少量的Na2CO3雜質(zhì)，最易選用加入的物質(zhì)是（ ）A.干冰 B.鹽酸23C.碳酸氫鈣 D.氫氧化鈣在天平的兩個(gè)托盤上，分別放上質(zhì)量相等的兩個(gè)燒杯，在燒杯中分別加入等質(zhì)量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等的硫酸，此時(shí)天平處于平衡狀態(tài)，然后分別向兩只燒杯中加入等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3粉末，待Na2CO3和NaHCO3完全反應(yīng)，則天平兩邊（ ）A.放Na2CO3的一端托盤下沉 B.放NaHCO3的端托盤下沉C.仍保持平衡 D.無法判斷由四種不純的純堿樣品，分別含有下列一種雜質(zhì)，取等質(zhì)量的四種樣品分別與等質(zhì)量分?jǐn)?shù)的鹽酸反應(yīng)，所消耗鹽酸的質(zhì)量相等，則這四種樣品中含純堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是含有雜質(zhì)（ ）A.NaHCO3 B.KHCO3 C.K2CO3 D.NH4HCO3某容器中通入VLCO2,，再加入少量Na2O2后，氣體體積縮小到WL，則被吸收的CO2的體積是（均為相同條件下）（ ） 2A. （V—W） L B. 2 （V—W） LC.（2V—W） L D. 2WL已知NaOH中Na為+1價(jià)，對(duì)于NaH+H2O NaOH+H2f下列說法正確的是（ ）A.H2都是還原產(chǎn)物 B.H2都是氧化產(chǎn)物C.NaH中的氫元素被氧化 D.氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物質(zhì)量相等在一定溫度下，向飽和Na2CO3溶液中加入1.06g無水Na2CO3，攪拌后靜置，最終所得晶體的質(zhì)量為（ ） 2 2A.等于1.06g B.大于2.86gC.等于2.86g D.大于1.06g小于2.86g在下列反應(yīng)中，Na2O2只表現(xiàn)出強(qiáng)氧化性的是（ ）2Na2O2+CO2 2Na2CO3+O2Na2O2+MnO2 Na2MnO42NaO+HSO 2NaSO+2HO+Of22 2 4 2 4 2 25Na2O2+2MnO4-+16H+ 10Na++2Mn2++5O2f+8H2O將質(zhì)量比等于式量比的Na、Na2O、NaQ、NaOH，分別投入等質(zhì)量的足量水中，所得溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是（）A.Na B.NaO2C.Na2O2 D.NaOH在某堿性溶液中可以大量共存的離子組是（）Na+、CO32-、K+、NO3-Na2+、K+、Cl-、NO-3Mg2+、K+、SO42-、Cl-Ba2+、Na+、SO32-、Cl-

金屬鈉與其在空氣中燃燒產(chǎn)物x分別加入到足量水中，生成的兩種氣體在一定條件TOC\o"1-5"\h\z下恰好完全反應(yīng)，則與水反應(yīng)的金屬鈉與被氧化成x的金屬鈉的質(zhì)量比（ ）A.1:1 B.2:123:78 D.46:78下列反應(yīng)中，一種物質(zhì)既作氧化劑，又作還原劑的是（ ）2Na+2H2O 2NaOH+H2f2HO通電2Hf+Of2 2 22Na2O2+2H2O 4NaOH+O2f2F2+2H2O 4HF+O2f下列物質(zhì)混合后溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大的是（）4.6g鈉投入45.4g水中6.2g氧化鈉投入42.2g水中7.8g過氧化鈉投入42.2g水中8g燒堿投入42g水中二、填空題Na2O是 色固體，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式為，制取Na2O通常采用的方法是2NaNO2+6Na 4Na2O+N2f,不采用鈉在氧氣中燃燒而采用此法是因?yàn)椤?2.填寫出有關(guān)物質(zhì)的化學(xué)式（1） 醫(yī)藥上用作緩瀉劑的 （2） 可用來漂白織物、麥桿、羽毛的是 （3） 用于制電光源的—（4） 用作原子反應(yīng)堆導(dǎo)熱劑的是 （5） 用于玻璃、制皂、造紙、紡織等工業(yè)上的（6） 用于焙制糕點(diǎn)的發(fā)酵粉及治療胃酸過多的藥劑的是如果不慎將濃NaOH溶液灑在皮膚上，應(yīng)馬上 氫氧化鈉又稱、或 .，它極易溶于水，，在空氣中易吸收水蒸氣，而發(fā)生，因此，氫氧化鈉可作為一些氣體的，對(duì)它必須保存，且瓶塞要用。將CO2通入飽和Na2CO3溶液中，會(huì)發(fā)生現(xiàn)象，這說明，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。三