钠及其化合物

钠及其化合物（通用6篇）

钠及其化合物篇1

虽然广西高中学生还未使用新教材, 但新课程理念已开始在高考试题中有所体现.那种基于知识回顾和训练提高的复习模式已远不能满足当今学生的学习要求.复习教学要以学生的学科素养和科学素养的进一步提高为出发点, 强化“过程与方法”, 协助学生把零碎的知识重新整合, 主动构建起较为完整的知识体系, 使创新精神与实践能力有所发展.下面通过《钠及其化合物》的复习, 探索在新课程理念下如何指导学生的学习.

一、抓纲据本、回归基础

《考试大纲》中明确规定了化学学科三种考试能力:接受、吸收、整合化学信息的能力, 分析问题和解决问题的能力, 化学实验与探究能力.而形成这些能力的源头就是“双基”, 一道考题不管有多新颖, 能力要求有多高, 其知识的落点都在课本上或者说都能在课本上找到其影子.因此指导学生要以教材为本, 以元素周期律为引领, 从整个中学化学的层面把钠及其化合物的结构、性质、制法及用途与保存等融会贯通, 将知识点统摄整理, 使之网络化, 有序地贮存.如从钠在元素周期表的位置来看, 其最突出的性质是——强还原性, 体现最突出性质的实验是——与水的反应, 强还原性的应用是——工业上冶炼钛、锆、铌、钽等金属.要求学生通过列表比较Na2O与Na2O2的颜色、状态、生成条件、稳定性及与CO2、H2O的反应和用途等, 列表比较Na2CO3与NaHCO3的颜色、状态、俗名、水溶性、与酸碱的反应、相互转化及用途等;要求学生判断把除去氧化膜的钠块长时间置于空气中, 可能的现象及反应原理[银白色→灰白 (暗淡无光) →表面有小液滴→白色固体→白色粉末];要求学生写出Na2O、Na2O2、NaOH、NaH、NaCl的电子式等.通过上面的活动还可以使学生的复述、再现、辨认的能力得到加强, 对化学用语的理解和掌握得到进一步的巩固.

二、把考点知识化、知识问题化, 进行发散变换, 重建知识结构

教师作为学生学习的组织者、引导者和参与者, 应协同学生从化学与生活、技术及社会的关系中紧扣考点提炼出高质量的问题, 组织学生参与讨论, 生生互动, 师生互动, 不同思想激烈碰撞, 充分暴露出学生知识的不足及思维的缺陷, 不断地补充和纠正, 同时把问题横向联系, 纵向挖掘, 从而达到知识结构的重组, 以建构出合理的认知结构.如:

问题1.分别把小钠块投入下列三个烧杯中, 有何现象?反应原理如何?

由实验现象判断ρ (Na) 、ρ (H2O) 、ρ (C2H5OH) 的大小顺序如何?H2O和C2H5OH分子中羟基上氢原子的活性怎样?

问题2.Na与H2O的反应是固液反应还是液液反应 (能量变化) 课本上为何用铝箔把钠包住再收集氢气?等质量的Na分别与足量的水反应, 一块用铝箔包住, 另一块不用, 产生氢气的质量一样多吗?如何检验氢气?

问题3:为何Ca与H2O的反应无Na与H2O的反应剧烈[Ca (OH) 2的水溶性及反应速率问题]?把Na投入Ca (OH) 2饱和溶液中, 有何现象?把Na分别投入AlCl3、CuSO4、FeSO4的溶液中是发生金属间的置换反应吗?在什么情况下能置换出金属?稍大的Na块与CuSO4溶液作用时会出现黑色沉淀, 为什么?

问题4:为何同温、同浓度的Na2CO3溶液去油污能力强于NaHCO3溶液?

问题5:不用外加试剂, 只用试管和胶头滴管如何鉴别Na2CO3与HCl两种无色溶液?把浓度、体积相同的上述两种溶液顺滴反滴, 所得到的CO2体积是否相同? (同温同压下)

问题6:把CO2分别通入下列溶液中:饱和Na2CO3溶液、Na2SiO3溶液、C6H5ONa溶液、NaAlO2溶液, 有何现象?请分析反应原理.

上述问题的解决涉及一些基本概念、基本理论的应用, 对有些问题需做深度联想, 通过比较、分类、归纳、概括, 学生的知识与能力不断地获得提升.

三、设计及评价简单实验方案, 培养探究能力

以主干知识为素材, 设计成以实验为平台的多种探究活动, 使学生进一步体验科学探究的过程, 激发学习兴趣, 强化科学探究的意识, 实现学习方式的转变, 从而培养学生的创新精神和实践能力.通过优选实验方案, 使学生的表达能力、分析及推理能力及决策能力得到加强.

1.请设计一个实验证明Na2O2与CO2的反应是一个放热反应? (把课本知识落到实处)

2.为了探究纯碱溶液呈碱性是由CO $_{3}^{2 -}$ 引起的, 请设计一个简单的实验方案.

变换 (1) :如何证明Na2CO3粉末中混有NaOH固体

变换 (2) :如何证明CO2-3与HCO-共存于溶液中?

3.实验室要用NaOH溶液与CO2来制取纯净的Na2CO3溶液, 已知CO2气体在通入NaOH溶液时极易因CO2过量而生成NaHCO3且无明显现象.可选用的试剂有: (1) 未知浓度的NaOH溶液; (2) 37%的盐酸; (3) 40%的硫酸; (4) 14%的盐酸; (5) 大理石; (6) K2CO3固体; (7) Cu2 (OH) 2CO3固体.仪器自选, 请设计一个制得纯Na2CO3溶液的方案.

4.有两瓶白色固体, 分别是NaCl和KCl晶体, 不用焰色反应, 如何鉴别它们? (用AgNO3溶液进行定量分析)

5.用金属Na制备Na2O, 可有多种方法:

试评价上述三种方案的优劣. (从后续反应、产品的纯度及氮气的保护性考虑

以上方案将教材中的实验内容或与实验有关的某些内容作更深层次的延伸, 多角度、多方位进行探究, 使学生充分体验实验操作、观察记录现象、进行数据处理、通过分析推理获得结论的全过程, 使学生思维的逻辑性、整体性和敏捷性得到提高.

四、建立模型, 形成迁移能力

由个别事例抽象归纳成规律, 能用这些规律去解决化学问题.

如 (2004年全国卷) :取a g某物质在氧气中完全燃烧, 将其产物跟足量的过氧化钠固体反应, 反应后固体的质量恰好也增加了a g.下列物质不能满足上述结果的是 () .

从H2、CO的有关反应看:燃烧所需氧气的量与燃烧产物跟Na2O2反应生成氧气的量相等, 即与外界没有物质交换, 可以看成是H2、CO直接被Na2O2吸收, 因此只要符合通式 (CO) m (H2) n的物质都满足上述结果, 如:H2、CO、C6H12O6、CH3COOH、HCOOCH3、C3H6O3、CH4和O2按体积比2∶1混合的混合气等, 故选D.同理可推导出符合通式 (CO) m (H2) nCx的有机物, 反应后固体质量的增加量大于a g;通式符合 (CO) m (H2) nOx的有机物, 反应后固体质量的增加量小于a g.

钠及其化合物篇2

2021-2022学年上学期高一化学人教版（2019）必修第一册

课程基本信息
学科	化学	年级	高一	学期	秋季
课题	第二章第一节钠及其化合物（第二课时）
教科书	书名：人教版必修第一册教材出版社：人民教育出版社出版日期：2019年06月
教材分析
本课时是教材第二章第一节内容，是学生系统研究元素化合物的起始课。本课时的化学知识相对简单，有利于减轻学生在高中学习初期的不适应感，有利于复习、巩固和运用第一章所学的氧化还原反应、离子反应等知识，也能为以后卤素及物质结构和元素周期律的学习起承上启下的作用，在高中化学中占有重要位置。这些知识的学习，既可以为前面所学的实验和理论知识补充感性认识的材料，又可以让学生感受、体验、理解实验条件的控制以及探究实验的操作过程，初步认识化学科学的研究方法，培养学生的科学素养。
教学目标
1、掌握Na2O和Na2O2、Na2CO3和NaHCO3的性质及二者性质的差异，了解Na2CO3和NaHCO3在生产、生活中的应用，建立将化学知识用于生产、生活的意识，培养学生科学精神与社会责任。 2、学会运用比较的方法研究Na2O和Na2O2、Na2CO3和NaHCO3的性质，通过性质的探究，进一步体验科学探究的过程，提高观察能力和分析问题的能力，能够运用控制变量、定性、定量相结合的思想设计简单的实验，培养学生科学探究与创新意识的能力。 3、通过学习钠的化合物在生产和生活中的应用，感受化学的魅力，发展社会参与意识。
教学内容
教学重点：1、Na2O2的性质 2、Na2CO3和NaHCO3性质的对比 3、钠及其化合物的研究思路和方法的建构教学难点：1、Na2O2的性质 2、Na2CO3和NaHCO3对比的探究实验
教学方法
创设情境、演绎推理、启发思维、实验探究、对比分析，展示事例、归纳总结等
教学过程
导入新课：奋斗号深海载人潜水器是我国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，在2020年11月28日胜利返航，创造了下潜10909米最深记录，这也是世界同类潜水器最大下潜深度记录！核潜艇在水下潜伏可长达数月，怎样用化学方法来处理CO2的排放和O2的供给呢？板书：二、钠的几种化合物 1、氧化钠与过氧化钠任务一：氧化钙和氧化钠的性质相似，根据前面所学知识完成下列表格：学生：
物质	Na2O	Na2O2
类别
构成粒子
与水反应
与CO2反应

任务二：实验探究过氧化钠与水反应的现象，分析反应的产物，并写出化学方程式和离子方程式。

【实验2-3】

将1-2mL水滴入盛有1-2g过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条伸入试管中，检验生成的气体。用手轻轻触摸试管外壁，有什么感觉？用pH试纸检验溶液的酸碱性。

学生：

实验现象	实验结论
带火星的木条复燃	有O2生成
试管外壁发烫	反应放热
pH试纸变蓝色	有碱性物质生成

化学方程式：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

离子方程式：2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑

引导：学生完成下列表格：

物质	Na2O	Na2O2
类别	碱性氧化物	过氧化物
构成粒子	Na+、O2-	Na+、O22-
与水反应	Na2O+H2O=2NaOH	2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
与CO2反应	Na2O+CO2=Na2CO3	2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
用途		供氧剂等

问题：核潜艇在水下潜伏可长达数月，怎样用化学方法来处理CO2的排放和O2的供给呢？过渡：我们在厨房中也有两种常见的钠盐——碳酸钠和碳酸氢钠

板书：2、碳酸钠和碳酸氢钠

对比：食用碱和食用小苏打主要成分、保存方法等

任务三：碳酸钠与碳酸氢钠外观相似，如何鉴别它们呢？

过渡：下面我们从实验入手来鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。

实验：【实验2-4】在两只试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体（各约1g），完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表中。

实验步骤	Na2CO3	NaHCO3
（1）观察两者的外观
（2）向以上两支试管中分别加入几滴水，振荡，观察现象，将温度计分别插入其中，温度计示数有何变化
（3）向（2）的试管中分别加5ml水，用力振荡，有何现象
（4）分别向（3）所得溶液中分别滴加1-2滴酚酞溶液，有何现象
初步结论

过渡：下面我们从碳酸钠和碳酸氢钠固体热稳定性角度来鉴别它们。

实验：【实验2-5】如图2-7所示，分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性

根据观察现象分析归纳：

（5）热稳定性

物质	发生反应的化学方程式	结论
Na2CO3
NaHCO3

讲解：（6）与盐酸反应

Na2CO3 + 2HCl =2NaCl + H2O + CO2↑

NaHCO3 + HCl = NaCl + H2O + CO2↑

等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2气体量多

任务四：用碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究它们的用途。

（1）焙制糕点时为什么用碳酸氢钠而不用碳酸钠？

（2）治疗胃酸过多症时为什么用碳酸氢钠而不用碳酸钠？

（3）在厨房为什么我们经常用碳酸钠去油污而不用碳酸氢钠？

归纳：碳酸钠可用于制玻璃、制皂、造纸、纺织、去油污等。

碳酸氢钠可用于制药、焙制糕点等。

总结：金属及其化合物的研究思路。

探究钠的化合物的性质篇3

有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与SO2的反应，都用如下图所示的装置进行实验。通入SO2气体，将带火星的木条插入试管C中，木条复燃。有关资料：Na2SO3具有较强的还原性，易被氧化成Na2SO4。

[SO2][浓H2SO4][Na2O2][B][C][A][NaOH溶液]

请回答下列问题：

（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，则反应的化学方程式是；

（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3：；

（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成。为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：

将装置中反应后的固体溶解于水[BaCl2溶液]白色沉淀[稀HNO3溶液]仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4。上述方案是否合理？。请简要说明两点理由：① ；② 。

解析第一问可根据Na2O2与CO2的反应的方程式进行知识的迁移，完成方程式的书写。

第二问考查亚硫酸根的检验，可以将知识迁移到SO2的检验上。即通过加入稀盐酸或稀硫酸，产生SO2，然后通过特征现象（SO2使品红溶液褪色）进行检验。

第三问考查SO42-的检验，即先用稀盐酸酸化，然后加入BaCl2溶液或Ba(NO3)2溶液进行检验。注意：如果先加入钡盐溶液后加酸，就会出现亚硫酸盐被硝酸或过氧化钠氧化，从而得出错误的结论。

答案（1）2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2；（2）取白色固体少许，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体；（3）不合理。①稀HNO3能将BaSO3氧化为BaSO4；②如果反应后的固体中还残留Na2O2，它溶于水后能将SO32-氧化成SO42-。

点拨本题关于Na2O2的性质的考查较新颖，常规考查方式是将Na2O2与CO2或H2O反应的性质联系到试题中，然而，本题却要求书写Na2O2与SO2的反应，很好地考查了同学们的知识迁移能力。另外，本试题对SO42-的检验方法是以实验方案设计的形式拿出来的。

2. 探究Na2CO3和NaHCO3的性质

X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系（部分反应物、产物及反应条件已略去）。

[X Z W][△+Y]

请回答：

（1）W的电子式是；

（2）X与Y在溶液中反应的离子方程式是；

（3）X含有的四种元素之间（二种、三种或四种）可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置（夹持固定装置已略去）进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中可收集到一种无色气体。

[稀硫酸][Ⅰ][Ⅱ][Ⅲ][Ⅳ][Ⅴ][浓硫酸][Ba(OH)2

饱和溶液]

①装置Ⅰ中反应的化学方程式是，装置Ⅱ中物质的化学式是；

②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置V中气体，该化合物的化学式是，所需仪器装置是（从上图中选择必要装置，填写编号）；

（4）向Z溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时有X生成，该反应的化学方程式是。

解析首先我们要根据线图分析出X是NaHCO3，Y是NaOH，Z是Na2CO3，W为CO2。X中含有Na、H、C、O四种元素，可组成Na2O2、Na2CO3、NaOH、H2O2等多种物质，但装置Ⅰ中是固体物质跟硫酸的反应，且装置Ⅲ中有白色沉淀产生。这样，我们不难分析出，装置Ⅰ中为NaHCO3或Na2CO3。Ⅰ中产生的CO2与Ⅱ中物质反应可以生成气体，那么Ⅱ只能是Na2O2，Ⅴ中收集的是O2。而在最后一问中，联系生活实际，在Na2CO3溶液中通入Cl2 ，制得的有漂白性的物质应该是NaClO。

答案（1）[∶][∶][O∶∶C∶∶O][∶][∶]

（2）HCO3-+OH-=CO32-+H2O

（3）①Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2

2NaHCO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2 Na2O2

②H2O2 I、IV、V

（4）2Na2CO3+Cl2+2H2O=NaClO+NaCl+2NaHCO3

点拨本题前半部分是元素推断题，后半部分的实验探究部分是建立在前面物质的正确推断上的，这就要求我们对物质的结构和性质很熟悉。复习时，熟记NaHCO3、Na2CO3、NaOH等物质的性质及相互间的转化关系，掌握几种常见漂白剂及其原理。

3. 侯氏制碱法

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：

NH3＋CO2＋H2O= NH4HCO3

NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl

2NaHCO3[△]Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（1）碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是（填字母标号）；

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，所以在溶液中首先结晶析出

（2）某探究活动小组根据上述制碱原理进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案实验。

①一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示（图中夹持、固定用的仪器未画出）。试回答下列有关问题：

（Ⅰ）乙装置中的试剂是；

（Ⅱ）丁装置中稀硫酸的作用是；

（Ⅲ）实验结束后，分离出NaHCO3 晶体的操作是（填分离操作的名称）。

② 另一位同学用图中戊装置（其它装置未画出）进行实验。

[6mol·L-1盐酸][冷却水][CaCO3][稀硫酸][含氨的饱和食盐水][甲乙丙丁][戊己][无水氯化钙][饱和食盐水][冷却水][放大了的多孔球泡][a][b][c]

（Ⅰ）实验时，须先从a管通入气体，再从b管中通入气体；

（Ⅱ）有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是；

（3）请你再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：。

解析本试题以“侯氏制碱法”为依托，联系工业实际考查大家分析问题，并进行实验探究的能力。（1）大家对碳酸氢铵与饱和食盐水反应的反应不熟悉，但是，根据教材上所呈现出来的Na2CO3饱和溶液中继续通入CO2气体，生成的NaHCO3 以晶体形式析出，说明NaHCO3溶解度小，在溶液中首先以晶体形式析出。（2）①乙装置的目的在于除去反应生成的CO2气体中的HCl杂质，既要能吸收HCl气体，又要降低CO2气体在水中的溶解度，最好选用饱和NaHCO3溶液。而装置丁中的稀硫酸的作用是吸收反应中未反应完的NH3，分离出反应中的NaHCO3晶体的操作是过滤。②观察a、b管的长度，不难判断应该先从a管通入NH3，再从b管通入CO2。（Ⅱ）中b管的多孔球泡是为了增大气体与溶液的接触面积。

答案（1）c （2）①（Ⅰ）饱和碳酸氢钠溶液；（Ⅱ）吸收未反应的NH3（答“防止倒吸”或“吸收CO2”不给分）；（Ⅲ）过滤 ②（Ⅰ）NH3，CO2；（Ⅱ）增大气体与溶液接触面积，提高CO2吸收率；

（3）用碳酸氢铵与适量饱和食盐水反应。（或往烧碱溶液中通入过量CO2 ；往饱和Na2CO3 溶液中通入过量CO2 等。

钠及其化合物篇4

近些年来, 围绕钠及其化合物的性质设计实验试题, 对考生进行实验能力测试, 已成为高考的重点和热点.总的看, 此类实验试题沿着两条主线进行命题, 一是取材实验探究, 考查钠及其化合物的基本知识、信息获取和加工能力、实验设计能力、实验评价能力等;二是模拟现实生产, 考查钠及其化合物基本知识的运用、实验装置 (或试剂) 的选用与连接、物质检验的基本操作、有关简单计算等.具体体现在“三个探究”“四个模拟”上.下面举例说明.

一、“三个”探究

1.以金属钠的强还原性为知识生长点, 探究钠 (Na) 与二氧化碳 (CO2) 反应的产物和现象

例1 (1) 某学生设计了实验室制取CO2气体的三种如图1所示的发生装置 (A、B、C) , 请将其编号填入对应的制气原料中.①石灰石和盐酸__;②碳酸钠固体和稀硫酸__;③加热碳酸氢钠固体__.

(2) 某校学生兴趣小组欲探究钠与CO2的反应情况及其生成的产物, 设计了图2所示的实验装置, 并进行实验探究.已知CO还原PdCl2溶液得到黑色的金属Pd.请回答下列问题:

①若I中产生黑色沉淀, G中残留固体只有一种, 此固体与盐酸反应产生能使澄清石灰水变浑浊的气体, 则钠与CO2的反应的化学方程式是__.

②若I中无明显现象, G中残留固体只有两种, 此固体中加入盐酸反应也能产生使澄清石灰水变浑浊的气体, 则钠与CO2的反应的化学方程式是__.

(3) 指导老师指出, 不仅要检验残留固体中是否含有碳酸钠, 还要检验其中是否含有氧化钠和碳.假设钠已充分反应, 试设计一个简单实验, 验证G中得到的残留固体中是否含有氧化钠和碳.

解析: (1) 装置A可用于固体与溶液不加热反应制气体, 其优点是可通过分液漏斗控制滴加反应溶液的用量, 不足是一旦加入反应溶液, 就会直到反应完全才能停止, 可以用①、②组的原料制取CO2.装置B适用于固体加热且温度不高时制气体, 可以用③组的原料制取CO2.装置C是启普发生器的简易装置, 可使反应“随时进行、随时停止”, 但常用于满足如下三个条件的气体制取:块状固体跟液体反应、反应不需加热且放出热量较少、生成的气体难溶于反应液, 可以用①组的原料制取CO2.

(2) 从设计的实验装置分析, D是CO2的制取装置, E是除杂装置, F是干燥装置, G是反应装置, H是吸收CO2的装置, I是验证CO的装置.

①依题意, I中产生黑色沉淀, 说明Na与CO2在加热时反应有CO生成, 并还生成Na2CO3.

②I中无明显现象, G中残留固体只有两种, 此固体中加入盐酸反应也能产生使澄清石灰水变浑浊的气体, 说明Na与CO2在加热时反应无CO生成, 应生成C和Na2CO3.

③要检验是否还生成Na2O, 可取适量反应物溶于水制成溶液, 过滤, 观察是否有黑色固体滤渣;然后, 加入过量CaCl2溶液, 再检验溶液是否显碱性.

答案: (1) ①C或A ②A ③B

(2) ①2Na+2CO2=Na2CO3+CO

②2Na+3CO2=2Na2CO3+C

(3) 取适量残留固体加入水中溶解, 过滤, 若滤渣为黑色固体, 则有C生成;向滤液中加入足量CaCl2溶液后, 再加入酚酞试液, 若变红色, 则有Na2O生成 (也可用pH试纸检验) .

2.以盐酸跟碳酸钠的反应是分步进行的为知识生长点, 探究碳酸钠 (Na2CO3) 、碳酸氢钠 (NaHCO3) 分别与盐酸 (HCl) 反应的产物和现象

例2 化学活动课上, 三组同学分别用图3所示的甲、乙两装置探究“Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应”, 按表中的试剂用量, 在相同条件下, 将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中 (装置的气密性已检查) .

请回答:

(1) 各组反应开始时, __装置中的气球体积先变大, 该装置中反应的离子方程式是__.

(2) 当试管中不再有气体产生时, 三组实验出现不同的现象, 填写下表:

解析:盐酸跟碳酸钠的反应是分步进行的, 当 n (Na2CO3) ∶n (HCl) ≥1∶1时, 只发生第一步反应, 化学方程式为:

Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

此时无CO2气体放出.

当 n (Na2CO3) ∶n (HCl) ≤1∶1时, 先发生第一步反应 (见前) , 后进行第二步反应, 化学方程式为:

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

(1) 由于 n (NaHCO3) = m (NaHCO3) g÷84 g/mol, n (Na2CO3) =m (Na2CO3) g÷106 g/mol, 所以, 质量相等的NaHCO3和Na2CO3, 前者的物质的量大, 与同浓度等到体积的盐酸反应时, 前者生成CO2的速率快、物质的量多 (相同条件下CO2气体的体积大) .因此, 三组实验中, 都是甲装置中的气球体积先变大, 其离子方程式均为:

H++HCO-3=H2O+CO2↑

(2) 根据第①组数据分析推断, 第②组数据中, 甲、乙盐酸仍然均过量, 且 n (NaHCO3) >n (Na2CO3) , 所以, V甲 (CO2) >V乙 (CO2) .第③组数据中, 甲、乙盐酸均不足, 但消耗的n (NaHCO3) >n (Na2CO3) , 所以, V甲 (CO2) >V乙 (CO2) .而CO2能溶于Na2CO3溶液中, 故片刻后, 乙中气球又缩小, 其反应化学方程式为:

Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3

答案: (1) 甲 H++HCO-3=H2O+CO2↑

(2) ②甲、乙盐酸均过量,

n (NaHCO3) >n (Na2CO3)

V甲 (CO2) >V乙 (CO2)

③甲、乙盐酸均不足, 消耗的 n (NaHCO3) >n (Na2CO3) , V甲 (CO2) >V乙 (CO2)

CO2+H2O+CO $_{3}^{2 -}$ =2HCO-3

3.以过氧化钠的强氧化性和二氧化硫的还原性为知识生长点, 探究过氧化钠 (Na2O2) 与二氧化硫 (SO2) 反应的产物和现象, 以及实验评价

例3 有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应, 都用如图4所示的装置进行实验.通入SO2气体, 将带余烬的木条插入试管C中, 木条复燃.

请回答下列问题:

(1) 第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2, 该反应的化学方程式是__.

(2) 请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3.__.

(3) 第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外, 还有Na2SO4生成.为检验是否有Na2SO4生成, 他们设计了如下方案:

上述方案是否合理?__.请简要说明两点理由.

解析: (1) 可根据Na2O2与CO2的反应类推, 写出Na2O2与SO2反应的化学方程式.

(2) 要检验白色固体中是否含有Na2SO3, 可以检验白色固体跟稀硫酸反应是否产生能使品红溶液褪色的SO2气体.

(3) 要检验生成产物中是否有Na2SO4, 可先用盐酸酸化, 再加入BaCl2溶液, 看是否有白色沉淀生成.但这里要防止产生干扰现象:一是产物中剩余的Na2O2具有强氧化性, 能将Na2SO3氧化为Na2SO4;二是稀硝酸也具有强氧化性, 能将BaSO3氧化为BaSO4.

答案: (1) 2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2

(2) 取白色固体, 加稀硫酸, 产生能使品红溶液褪色的气体

(3) 不合理 ①稀硝酸能将亚硫酸钡氧化为硫酸钡 ②如果反应后的固体中还残留Na2O2, 它溶于水时能将亚硫酸根氧化成硫酸根.

二、“四个”模拟

1.模拟Na2O2试样纯度的测定, 考查必要仪器的选用、组合, 设计最简单的实验方案

例4 现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样, 请从图5中选用适当的实验装置, 设计一个最简单的实验, 测定Na2O2试样的纯度 (可用的反应物只有CaCO3固体, 6 mol/L盐酸和蒸馏水) .

请填写下列空白:

(1) 写出实验中Na2O2和Na2O分别发生反应的化学方程式.__.

(2) 应选用的装置是 (只要求写出图中装置的标号) __.

(3) 所选用装置的连接顺序应是 (填各接口的字母;连接胶管省略) .__.

解析: (1) 见答案

(2) 要“设计一个最简单的实验, 测定Na2O2试样的纯度”, 则只要测定Na2O2的质量即可, 为达到此目的, 根据 (1) 中的反应, 只需要测出O2的体积.所以, 选用的装置由⑤、①、④组成最简单.

(3) 在选用装置中, ⑤是试样跟水的反应装置、①与④组成“通气排水量体积”的间接测量O2体积的装置 (注意:此装置若短管进气, 则长管排出液体;若长管进气, 则短管也排出气体, 这时为“洗气”) .接口的连接顺序是G接A, B接F.

答案: (1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

Na2O+H2O=2NaOH

(2) ⑤、①、④

(3) G接A B接F

特别提醒:本题设计的一定的干扰条件, 如装置②、⑥、⑦, 试剂CaCO3固体、6 mol/L盐酸, “故意”将学生引向复杂装置的设计 (如制取CO2、干燥CO2、CO2与Na2O2反应、CO2的吸收、O2体积的测量) , 其目的是考查学生思维的深刻性.

变式题:某种含有少量氧化钠的过氧化钠试样 (已知试样质量为1.560 g, 锥形瓶和水的质量为190.720 g) , 利用图6装置来测定混合物中Na2O2的质量分数, 每隔相同时间读得电子天平的数据如下表:

(1) 写出Na2O2和H2O反应的化学方程式__.

(2) 计算过氧化钠质量分数时, 必须的数据是:__.

(3) 测定上述样品 (1.560 g) 中Na2O2的质量分数的另一种方案, 其操作流程如下:

$\overset{样品 ↓ 稀盐酸}{\begin{matrix} 操作 Ⅰ \end{matrix}} \overset{}{\to} \begin{matrix} 溶液转移 \end{matrix} \overset{}{\to} \begin{matrix} 操作 Ⅱ \end{matrix} \overset{冷却}{\to} \begin{matrix} 称量 \end{matrix}$

①操作Ⅱ的名称是__.

②需要直接测定的物理量是__.

③测量过程中需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯、还需要__、__ (固定、夹持仪器除外) .

④在转移溶液时, 如溶液转移不完全, 则Na2O2质量分数的测定结果__ (填“偏大”、“偏小”或“不变“) .

答案: (1) 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑

(2) 试样质量、锥形瓶加水的质量、第4次或第5次读数 (或用具体数值表示)

(3) ①蒸发 ②NaCl的质量 ③烧杯玻璃棒 ④偏大

2.模拟呼吸面具的原理, 考查装置的连接、试剂的选用、关键的基本实验操作要点

例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反应) , 设计下列仪器来制取氧气并测量氧气的体积.图7中量气装置E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 (0～50 mL) , 供量气用;乙管可上下移动, 以调节液面高低.

实验室可供选用的药品还有: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) 装置C中放入的反应物是__和__.

(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之外, 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

解析: (1) 依题意, 首先要制取潮湿的CO2气体, 可用C装置中玻璃纤维盛放大理石和盐酸来完成;考虑到盐酸具有挥发性, 需要用C装置中的NaHCO3溶液将挥发出来的HCl气体除去;然后, 将潮湿的CO2气体通入D中反应, 并用装置A吸收未反应完的CO2气体, 最后, 用量气管E测量出O2的体积.各装置接口编号的连接顺序是⑤-④, ③-⑥, ⑦-②, ①-⑧.

(2) 、 (3) 见 (1) 的解析和答案中.

(4) 读出量气管中O2的体积时, 视线、刻度与凹液面最低处要三点成一直线.且要使甲、乙两管液面相平, 以保持内外压强相等.选 a c.

答案: (1) ⑤-④, ③-⑥, ⑦-②, ①-⑧ (⑥⑦顺序可对调)

(2) 大理石盐酸

(3) 吸收混在O2中没有反应完的CO2 吸收CO2中混有的HCl

(4) a c

3.模拟工业纯碱中Na2CO3纯度的测定, 考查常用仪器的使用方法、所用仪器的作用、实验操作的目的、使用不同试剂对实验结果的影响、简单实验方案设计及简单计算等.

例6 已知某纯碱试样中含有NaCl杂质, 为测定试样中纯碱的质量分数, 可用图8中的装置进行实验.

主要实验步骤如下:①按图组装仪器, 并检查装置的气密性;

②将 a g 试样放入锥形瓶中, 加适量蒸馏水溶解, 得到试样溶液;

③称量盛有碱石灰的U型管的质量, 得到 b g;

④从分液漏斗滴入6 mol·L-1的硫酸, 直到不再产生气体时为止;

⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气;

⑥再次称量盛有碱石灰的U型管的质量, 得到 c g;

⑦重复步骤⑤和⑥的操作, 直到U型管的质量基本不变, 为 d g.

请填空和回答问题:

(1) 在用托盘天平称量样品时, 如果天平的指针向左偏转, 说明__.

(2) 装置中干燥管B的作用是__.

(3) 如果将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸, 测试的结果__ (填偏高、偏低或不变) .

(4) 步骤⑤的目的是__.

(5) 步骤⑦的目的是__.

(6) 该试样中纯碱的质量分数的计算式为__.

(7) 还可以用其他实验方法测定试样中纯碱的质量分数.请简述一种不同的实验法.

解析:要测量纯碱的质量分数, 则需要知道样品的质量和纯碱的质量, 前者可以直接移出, 而纯碱的质量可以通过测量CO2的质量来求出.为此, 制取纯净、干燥的CO2气体并完全被U形管中的碱石灰吸收就成为解答本题的关键.

(1) 使用托盘天平称量样品时, 左盘放物品, 右盘加砝码, 天平的指针向左偏转, 说明物品重, 砝码轻.

(2) 装置中盛有碱石灰的U型管的作用是吸收CO2, 干燥管B的作用是防止空气中的CO2和水气进入U型管中, 以免产生测定误差.

(3) 一般来说, 浓度最大的浓盐酸, 其质量分数约为37%, 密度为1.19 g/cm3, 物质的量浓度约为12 mol·L-1.质量分数约为98%, 密度为1.84 g/cm3的浓硫酸, 物质的量浓度约为18.4 mol·L-1.将分液漏斗中的硫酸换成浓度相同的盐酸 (6 mol·L-1) , 此时的盐酸浓度还是较大的, 盐酸具有挥发性, 挥发出来的HCl气体被U型管中的碱石灰吸收, 导致测试结果偏高.

(4) 步骤⑤的目的是把反应产生的残留在装置内的CO2全部导入U型管中.

(5) 步骤⑦的目的是判断反应产生的CO2是否全部排出, 并被U型管中的碱石灰吸收.

(6) 通过CO2的质量[为 (d-b) g, 而不是 (c-b) g]求出Na2CO3的质量, 再除以样品的质量即得试样中纯碱的质量分数.

Na2CO3～CO2

106 44

m (Na2CO3) (d-b) g

$\begin{array}{l} 解之 m (Ν a_{2} C Ο_{3}) = \frac{106 (d - b)}{44} g \\ w (Ν a_{2} C Ο_{3}) = \frac{106 (d - b)}{44 a} \times 100 % \end{array}$

(7) 另有两种常见的方法, 其一是:将 a g 试样放入烧杯中, 加适量蒸馏水溶解, 制成溶液;向烧杯中加入足量CaCl2溶液, 搅拌, 充分反应后, 静置, 过滤, 洗涤, 干燥, 称量, 得固体质量 b g;再由 b g CaCO3固体的质量求出Na2CO3的质量, 计算 w (Na2CO3) .

其二是:将 a g 试样放入烧杯中, 加适量蒸馏水溶解, 制成溶液;向烧杯中加入足量AgNO3溶液和稀HNO3, 搅拌, 充分反应后, 静置, 过滤, 洗涤, 干燥, 称量, 得固体质量 c g;再由 c g AgCl固体的质量求出NaCl的质量, 间接求出Na2CO3的质量, 计算 w (Na2CO3) .

答案: (1) 样品重, 砝码轻

(2) 防止空气中的CO2和水气进入U型管中

(3) 偏高

(4) 把反应产生的CO2全部导入U型管中

(5) 判断反应产生的CO2是否全部排出, 并被U型管中的碱石灰吸收

$(6) \frac{106 (d - b)}{44 a} \times 100 %$

(7) 见解析中.

4.模拟验证过氧化钠作供氧剂“O2”的实验, 考查试剂的选用和目的、检验O2的实验操作方法等基本知识.

例7 在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂.请选用适当的化学试剂和实验用品, 用图9中的实验装置进行实验, 证明过氧化钠可作供氧剂.

(1) A是制取CO2的装置.写出A中发生反应的化学方程式__.

(2) 填写表中空格:

(3) 写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式__.

(4) 试管F中收集满气体后, 下一步实验操作是__.

解析:为了证明呼吸面具和潜水艇中过氧化钠可用作为供氧剂, 则要在此实验装置中制取潮湿的CO2 (即含有H2O蒸气) , 使CO2与Na2O2反应生成O2, 并收集、验证O2.因此, A是CO2的制取装置, 常用试剂是CaCO3和盐酸;考虑到盐酸的挥发性, B应是除去HCl气体的装置, 除杂试剂是饱和NaHCO3溶液;C是Na2O2与潮湿CO2反应的装置;考虑到CO2与Na2O2反应后, CO2可能没有被完全吸收, 生成的O2中混有CO2气体, D是除去O2中CO2的装置, 常用试剂是NaOH溶液.E是排水法收集O2的装置.

答案: (1) CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑

(2)

(3) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2

(4) 把E中的导管移出水面, 关闭分液漏斗活塞, 用姆指堵住试管口, 取出试管, 立即把带火星的木条伸入试管口内, 木条复燃, 证明试管中收集的气体是氧气.

三、高考实验试题命题的规律与解答技巧

1.高考实验试题的命题规律

其取材、立意、设计等都是高考命题中创新程度最大的, 能较好地考查考生的创新意识、创新精神和创新能力.其命题形式主要有6种:

(1) 实验装置——反应原理——物质制备.

(2) 实验装置——反应原理——性质验证.

(3) 实验装置——反应原理——性质探究.

(4) 实验装置——反应原理——模拟生产.

(5) 实验装置——反应原理——分离提纯.

(6) 实验操作——实验现象——物质推断.

2.高考实验试题的解答技巧

尽管高考实验试题的创新程度大, 但主要体现在提供新信息 (如陌生反应原理、某些物质的化学特性、某些实验中的特殊要求等) 、给出新装置、改进旧实验、探究新知识等几个方面.考查的要点仍然是化学实验基础知识、基本原理、基本操作、基本技能, 突出知识迁移运用, 强调理论联系实际.所以, 此类试题“出自课本, 但高于课本”, 且看似“起点高”, 其实“落点低”.能很好地考查考生的能力.其解答规律总结为三点:

(1) 找出“提供了什么”.如反应原理、物质特性、实验仪器、创新装置、特殊要求等, 这是实验条件.

(2) 弄清“想要干什么”.是物质制备?性质验证?实验探究?分离提纯?物质推断?模拟生产?这是实验目的.

(3) 明白“应该怎么做”.这是根据“实验条件”、达到“实验目的”的实验操作要求.如何做?抓住两个要点:

①掌握实验装置连接的一般次序.

制气装置→除杂装置→干燥装置→验证或制备装置→尾气吸收装置.并注意其他考查细节问题.

②掌握不同实验要求的答题要点.

实验改进:查漏补缺保安全.

实验评价:评“头”品“足”议中间.

实验探究:寻根问底细推敲.

实验创新:循规蹈矩作变换.

物质推断:透过现象看本质.

高中化学钠的化合物教案篇5

本节介绍过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。对于过氧化钠，重点介绍它与水的反应以及与二氧化碳的反应。同时，还简单介绍了过氧化钠的用途。

对于碳酸钠和碳酸氢钠，重点介绍它们与盐酸的反应，以及它们的热稳定性。同时，通过对它们的热稳定性不同的介绍，使学生进一步了解碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法。

在教学中，充分利用演示实验，通过对实验现象的观察和分析，引导学生共同得出有关结论。对于碳酸钠和碳酸氢钠的教学，采用对比的方法，使学生在比较中学习，有利于他们对所学知识留下深刻的印象，有利于他们理解、记忆知识，也有利于他们掌握正确的学习方法。充分利用教材中的“讨论”及家庭小实验，引导学生运用所学知识解决一些简单的化学问题，提高学生对所学知识的应用能力。

●教学目标

1.使学生了解钠的重要化合物的性质和用途。

2.通过碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验，使学生了解鉴别它们的方法。

3.通过氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的学习使学生掌握对比的学习方法。

●教学重点

1.Na2O2的性质。

2.碳酸钠和碳酸氢钠的性质及其鉴别方法。

●教学难点

过氧化钠与二氧化碳的反应

●教学方法

1.运用对比的方法学习氧化钠和过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质及有关知识。

2.通过实验演示验证过氧化钠、碳酸钠及碳酸氢钠的重要性质。

●课时安排

一课时

●教学用具

投影仪

小试管、大试管、小烧杯、脱脂棉、胶头滴管、酒精灯、火柴、彩色气球、铁架台、镊子、带导管的塞子(双孔和单孔)

Na2O2、NaHCO3、Na2CO3固体;NaHCO3、BaCl2溶液、稀盐酸、石灰水、水、酚酞试剂。

●教学过程

[导入]实验室钠着火时，用泡末灭火器可以灭火吗?

[生]可以。

[师]错!这样不仅会灭火，反而会烧得更旺，不信?我就用水和CO2来点火给大家看。

[演示实验2—6]用棉花包住约0.2 g Na2O2粉末，放在石棉网上，在棉花上滴加几滴水。

[生]观察记录现象：棉花燃烧起来。

[补充演示]在一个盛有少量碳酸钠固体的小烧杯中加入稀盐酸，并用镊子夹取蘸有过氧化钠粉末的脱脂棉伸入烧杯上部。

[学生活动]观察记录现象：脱脂棉剧烈燃烧。并惊讶：水和二氧化碳真能点火!

[师]棉花燃烧果真是水和二氧化碳将其点着的吗?不是，这一切都和钠的一种重要化合物过氧化钠的性质有关，本节课我们就来学习几种钠的重要化合物。

[板书]第二节钠的化合物

[师]钠的化学性质活泼，其化合物的种类也多，用途也广。初中我们已学过氯化钠和氢氧化钠，本节课主要学习和讨论过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质。首先让我们来认识过氧化钠。

[板书]一、过氧化钠(Na2O2)

[实物展示]放在无色试剂瓶中的过氧化钠

[学生活动]观察过氧化钠的颜色和状态：淡黄色的固体粉末。

[师]由刚才的实验我们可知，过氧化钠可与水和二氧化碳发生化学反应，那么，它们反应后的生成物是什么呢?

让我们通过实验来进行分析。

[演示实验2—5]把水滴入盛有Na2O2的试管中，用带火星的木条伸入管口检验。

[问]过氧化钠与水剧烈反应生成气体，该气体能使带火星的木条复燃，这说明有什么生成?

[生]有氧气生成。

[问]反应得到的溶液是什么呢?让我们用酚酞溶液来检验一下。

[补充实验]在上述Na2O2和水反应的试管中，滴入酚酞，溶液变红。

[学生活动]生成了碱性物质——氢氧化钠。

[师]对!请大家写出该反应的方程式。

[生]练习书写过氧化钠和水反应的化学方程式，并由一名学生板演于[板书]一的下面：2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑

[师]过氧化钠与二氧化碳反应时也生成了氧气，从而支持了脱脂棉的燃烧，同时生成碳酸钠。

[学生活动]根据教师的解释和提示，练习书写过氧化钠与二氧化碳的化学方程式，由一名学生板演于过氧化钠与水反应的方程式之后。

2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2

[设疑]尽管过氧化钠与水、二氧化碳反应均生成了氧气，可我们并没有将其点燃，那么为什么脱脂棉就能燃烧起来呢?

[学生活动]思考，讨论：脱脂棉燃烧需要两个条件，一是要有氧气，这在反应的产物中有氧气生成;二是要达到着火点，这需要较高的温度，实验时并没有进行点燃，那只能说明反应中放出大量的热。

[师]很好，下面让我们再做一个实验，请同学们仔细观察。

[补充演示实验]在盛有少量酚酞试液的试管中逐渐加入Na2O2粉末，振荡。

[生]观察现象：有无色气体生成，溶液颜色先变红，后褪色。

[问]如何解释观察到的实验现象呢?

[生]思考、分析后回答：生成的无色气体那是氧气，酚酞试液变红说明生成了碱性的氢氧化钠，变红后又褪色，说明过氧化钠具有漂白性。

[师]确实如此，由于过氧化钠具有较强的氧化性，从而具有一定的漂白性，那么过氧化钠的漂白性有何用途呢?

[生]在实际应用中，我们常用其来漂白织物、麦秆、羽毛等。

[问]过氧化钠还有什么重要用途?运用了什么原理?

[生]过氧化钠还可以作为呼吸面具和潜水艇里的供氧剂。因为人进行呼吸时，需要呼出二氧化碳，呼进氧气，而二氧化碳正好可以和过氧化钠反应生成氧气，以保证人进行正常呼吸。

[师](评价学生的回答)根据过氧化钠的性质，说出过氧化钠应该怎样保存?为什么?

[生]因为过氧化钠既能和水反应，又能和二氧化碳反应，所以保存时应隔绝空气和水，即需要密闭保存。

[问题探究](主要由学生讨论分析得出)

[投影显示]问题1：在过氧化钠(Na2O2)中各元素的化合价是多少价?

[学生活动]分组讨论，分析：根据化合价规律，钠元素由于其最外层电子只有1个，故其为+1价，而在化合物中，各元素化合价代数和应等于零，两个钠离子为+2价，故两个氧离子每一个应该为-1价。

[投影显示]问题2：过氧化钠与水以及过氧化钠与二氧化碳的反应是否属于氧化还原反应?如果是氧化还原反应的话，谁是氧化剂，谁是还原剂?

[学生活动]分组讨论，分析：判断一个反应是否为氧化还原反应的依据是看该反应中是否有化合价的变化。在过氧化钠和水以及过氧化钠与二氧化碳的反应中，过氧化钠中的

-1价的氧发生了变价，一部分降低为-2价，另一部分升高为0价，故这两个反应都属于氧化还原反应，且由于只有过氧化钠中-1价的氧变价，故在这两个反应中过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。

[过渡]当我们用小刀切开钠之后，表面很快变暗，失去了金属光泽，这是因为钠和氧气生成了另一种钠的化合物——氧化钠。

[板书]二、氧化钠(Na2O)

[师]氧化钠是一种白色的固体，也能与水和二氧化碳反应，分别生成氢氧化钠和碳酸钠。

[学生活动]根据教师的提示书写氧化钠与水和二氧化碳的反应，并由一名同学将其板演于板书二的下边。

Na2O+H2O====2NaOH Na2O+CO2====Na2CO3

[师]请大家根据氧化钠和过氧化钠的性质，填写下表。

[投影显示]Na2O与Na2O2性质的比较

[上表画有“▲”者为所要填写内容，此表格也可视学生具体情况而直接向学生展示。]

[讨论]Na、NaOH、Na2O、Na2O2在空气中放置，最后产物分别是什么?

[学生讨论后回答]最后均变成Na2CO3。

[师]Na2CO3往往含有结晶水，就是我们日常生活中常用的苏打，它还有个弟弟——小苏打，它们的性质既相似又不同，下面我们就学习它们的性质。

[板书]三、碳酸钠和碳酸氢钠(Na2CO3、NaHCO3)

[学生活动]观察所展示的碳酸钠和碳酸氢钠的颜色，状态，并通过自学教材了解二者的俗名、溶解性等物理性质。

[投影板书]Na2CO3和NaHCO3性质的比较

[师]请大家完成表中的①②③④项内容。

[请一位同学上黑板填写]

[问]碳酸钠与碳酸钠晶体(Na2CO310H2O)是否为同一物质?

[生]不是。

[讲解]碳酸钠和碳酸钠晶体是两种不同的纯净物，碳酸钠晶体在空气中易发生风化而变成粉末。

[问]根据初中所学知识回答，检验某一种物质是否含有碳酸根(CO )，用什么试剂?根据什么现象判断?

[生]回忆，并用口诀的形式回答：碳酸根，加盐酸，反应生成(二)氧化碳，将其通入石灰水，溶液浑浊有沉淀。

[师]如此看来，在碳酸钠中滴加稀盐酸，必定有气体生成，那么，在碳酸氢钠中滴加稀盐酸，现象又如何呢?是否会和碳酸钠与盐酸的反应一样呢?让我们通过实验来得出结论。

[演示实验2—7]Na2CO3与Na2HCO3分别与稀盐酸的反应。

[师]根据实验现象完成表中内容⑤。

[学生回答，教师板书]

产生气体速度比NaHCO3慢产生气体速度较快

CO +2H-====CO2↑+H2O HCO +H+====CO2↑+H2O

[问]那么，滴加盐酸产生无色无味气体的物质中是否就一定含有碳酸根呢?

[生]不一定，还可能含有碳酸氢根。

[问]怎样区别碳酸钠与碳酸氢钠呢?

让我们来做一下碳酸钠、碳酸氢钠溶液分别与氯化钡溶液反应的实验。

[补充实验]在Na2CO3和NaHCO3 溶液中分别滴加BaCl2溶液。

[师]现在我们根据实验现象来完成表中内容⑥。

[学生回答，教师板书]

有白色沉淀生成无现象

Ba2++CO ====BaCO3↓

[讲解]碳酸盐的`正盐除钠盐、钾盐、铵盐外，多数是不溶于水的，而碳酸盐中的酸式盐却都溶于水。因此，鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液时我们常用氯化钡或氯化钙做试剂来进行鉴别。

[过渡]碳酸钠与碳酸氢钠的另一个不同点是它们的热稳定性不同。请大家仔细观察以下实验。

[演示实验]用下图装置演示Na2CO3与NaHCO3的分解。

[师]碳酸氢钠加热可发生分解反应，生成能使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。而碳酸钠加热无明显现象，鉴别碳酸钠与碳酸氢钠固体时，我们常用此方法。

[与学生共同完成表中内容⑦]

[板书]稳定不稳定加热易分解

2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O

[讨论]如何鉴别碳酸钠、碳酸氢钠、氯化钠三种固体物质?

[学生思考后回答]

方案1：取三种固体少许，分别滴加稀盐酸，无气体产生者为氯化钠，有气体产生且速度快者为NaHCO3，另一种为Na2CO3。

方案2：取三种物质少许配成溶液，分别滴加氯化钡溶液，有沉淀者为Na2CO3。在剩下的两种溶液中分别滴加稀盐酸，有气体者为NaHCO3。

……

[师]在所有的检验方案中，应尽可能地从以下几个方面去考虑，首先操作要较简单，其次现象要明显，可操作性要强。

[设疑]根据碳酸钠与碳酸氢钠各自不同的性质，二者有什么用途呢?

[学生活动]自学教材相关内容，并参看图2—10“Na2CO3和NaHCO3的主要用途”总结归纳二者的主要用途，并将其填入表中内容⑧处。

玻璃、制皂、造纸、纺织、发酵粉、药剂

[问题探究]

[投影显示]问题1：将碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸溶液和将盐酸溶液逐滴滴入碳酸钠溶液现象是否相同?为什么?

[学生活动]讨论，分析：当把碳酸钠溶液逐滴滴入盐酸时，CO 会和相当多的H+发生如下反应CO +2H+====H2O+CO2,从而很快就有气体生成;而把盐酸溶液逐滴加入到碳酸钠溶液中，此时H+浓度低，CO 浓度高，首先发生的反应是CO +H+====HCO ，因此开始没有气体生成，只有CO 全部转化为HCO 后，才会因为发生反应HCO +H+====H2O+CO2而产生气体。兼于此，尽管反应物相同，但由于其加入方式的不同将会有不同的现象。

[投影显示]问题2：在一定温度下饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，有何现象发生?为什么?

[学生活动]讨论，思考、分析：碳酸钠溶液中通入CO2气体会发生如下反应

Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3

前边刚学过碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，当然指的是同温条件下，而且反应中还要用掉一部分水，所以生成的溶解度较低的NaHCO3就会从溶液中析出，因此发生的现象应是有晶体析出，也可以说成是沉淀。

[师](补充说明)实际上引起晶体析出除了上述两方面的原因外，还有一点那就是溶质的质量经过反应后还增多了，即每有106 g Na2CO3反应，将生成168 g NaHCO3。

[本节小结]本节课我们介绍了过氧化钠、氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠等钠的重要化合物的性质和用途，学习时应重点放在过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的性质的理解和掌握上。

[作业]P34一、二、三、四

●板书设计

第二节钠的化合物

一、过氧化钠(Na2O2)

2Na2O2+2H2O====4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2====2Na2CO3+O2

二、氧化钠(Na2O)

Na2O+H2O====2NaOH Na2O+CO2====Na2CO3

三、碳酸钠与碳酸氢钠(Na2CO3 NaHCO3)

●教学说明

本节课采取了实验、启发、探究式教学方法，旨在利用生动有趣的演示实验和精心设计的一系列问题引起学生的浓厚兴趣。启发学生自觉参与对知识的归纳与总结，并通过思维活动把从实验中得到的感性认识上升为理性认识。教学过程遵循由表及里的认知规律。层层设疑，让学生通过对比、讨论、析疑、释疑，来培养学生分析问题和解决问题的能力。

●参考练习

1.下列物质置于空气中因发生非氧化还原反应而变质的是( )

A.钠 B. Na2O C. Na2O2 D. NaHCO3

解析：Na2O在空气中吸收H2O和CO2最后变为Na2O2是非氧化还原反应，而NaHCO3在空气中放置不易变质。

答案：B

2.CO2与O2的混合气体多次通过装有Na2O2的干燥管后，体积减小到原来的 (条件相同时测定)，则原混合气体中CO2和O2的体积比为( )

A.4：1 B. 3：2 C. 1：1 D. 2：3

答案：D

3.估计下列溶液中质量分数最大的是( )

A.4.6 g Na投入45.5 g水中

B.6.2 g Na2O投入43.8 g水中

C.7.8 g Na2O2投入42.2 g水中

D.D.8 g NaOH投入42 g水中

解析：每组均产生8 g NaOH，而溶液质量的大小各不相同，A产生H2，C产生O2，从溶液中逸出使溶液质量减轻。所以C正确。

答案：C

4.将Na2O2投入FeCl2溶液中，可观察到的现象是( )

A.生成白色沉淀

B.生成红褐色沉淀

C.有气泡产生

D.无变化

钠及其化合物篇6

对青霉素类、头孢菌素类及其它β-内酰胺类药物过敏者, 可能对碳青霉烯抗生素出现交叉过敏。所以对上述药物曾发生过严重全身性过敏反应者, 应禁用本组药物。B-内酰胺类抗生素过敏反应与药物中的高分子杂质有密切关系[1~7], β内酰胺抗生素的缔合物在Sephadex G10凝胶色谱系统中色谱行为和高分子杂质一样[8~9], 因此将注射用头孢孟多酯钠的聚合物测定纳入质量控制指标。本文利用葡聚糖凝胶Sephadex G-10色谱系统实现了对注射用头孢孟多酯钠中高分子聚合物的分离分析。

1 药品试剂与材料

SPD-20A紫外检测器, LC-20AT泵。

注射用头孢孟多酯钠: (哈药总厂, 批号:1000121、1000122、1000123) ;磷酸二氢钠, 磷酸氢二钠。

2 方法与结果

2.1 色谱条件。

色谱柱:采用葡聚糖凝胶Sephadex G-10不锈钢柱 (10mm×300mm) , 流动相A:磷酸盐缓冲液 (取磷酸氢二钠17.10g, 与磷酸二氢钠0.39g, 加水使溶解成1000ml) ;流动相B:水;流速:0.8ml/min;检测波长为254nm, 进样量为200uL。

2.2 溶液的配制

2.2.1 对照品溶液:

取头孢孟多酯钠对照品约10mg, 精密称定, 置10mL容量瓶中, 用水溶解并稀释至刻度, 摇匀。精密量取0.2mL置10mL容量瓶中, 用水稀释至刻度, 摇匀。

2.2.2 供试品溶液:

取注射用头孢孟多酯钠约0.2g, 精密称定, 置10mL容量瓶中, 加流动相A溶解并稀释至刻度, 摇匀, 立即进样。

2.3 系统适用性试验

2.3.1 色谱柱的理论塔板数及拖尾因子。

分别以流动相A, B为流动相, 取0.5mg/ml蓝色葡聚糖2000溶液200μl, 注入液相色谱仪, 理论板数按蓝色葡聚糖2000峰计算均应不低于400, 拖尾因子均应小于2.0。

流动相A中理论塔板数n=5.54 (tR/Wh/2) 2=848.5

流动相B中理论塔板数n=5.54 (tR/Wh/2) 2=1365

流动相A中拖尾因子=1.23

流动相B中拖尾因子=1.06

可见, 理论塔板数、拖尾因子均达到要求。

2.3.2 保留时间。

蓝色葡聚糖2000峰在两种流动相系统中保留时间的比值应在0.93~1.07之间。蓝色葡聚糖2000峰与相应色谱系统中对照溶液主峰和供试品溶液中聚合物峰保留时间的比值均应在0.93~1.07之间。

B中蓝色葡聚糖保留时间:A中蓝色葡聚糖保留时间=0.96

B中蓝色葡聚糖保留时间:对照溶液主峰保留时间=1.02

A中蓝色葡聚糖保留时间:供试品溶液中聚合物峰保留时间=1.04

可见保留时间比值均达到要求。

2.4 对照品溶液峰面积与浓度线性关系。

取头孢孟多酯钠照品20.21mg, 置10ml量瓶中, 加水稀释至刻度, 摇匀, 分别精密吸取0.2、0.5、0.8、1.1、1.4、1.7、2.00ml于100ml量瓶中, 用水稀释至刻度, 以流动相B为流动相, 分别取200μl注入液相色谱仪, 记录色谱图, 以浓度为横坐标, 以峰面积为纵坐标进行线性回归。回归方程为A=467413.6532C-107018.364, 线性相关系数为r=0.9999

对照品浓度在4.0.4~40.42ug/mL范围内对峰面积呈良好线性, 相关系数0.9999。

2.5 F值的重现性。

以流动相B为流动相, 计算对照溶液的对照品称重 (mg) 与测得的峰面积的比值, 每天称取六个对照品, 测定两天, F值的日内、日间的相对标准偏差均在5%以内, 重现性较好。

2.6 对照溶液重复性试验。

以流动相B为流动相, 精密量取对照溶液200μl, 连续进样5次, 记录峰面积为35864842、32289715、33445681、34745902、33958235, 计算峰面积的相对标准偏差为3.07%, 重复性较好。

2.7 高分子聚合物峰的线性。

为考察该方法高分子聚合物峰的线性范围, 将含有微量高分子聚合物的注射用头孢孟多酯钠样品1000121批在105℃放置4小时高温破坏后, 分别称取44.4 mg、80.11 mg、161.66 mg配制成不同浓度的供试液, 测定聚合物的峰面积分别为1605575、2482588、4907634。以注射用头孢孟多酯钠高分子聚合物的峰面积为纵坐标, 以样品浓度为横坐标, 进行线性回归, 其方程为:Y=8763.56-3689 X, r=0.9999。供试液在11.1~40.83mg/mL的浓度范围内与聚合物的峰面积呈良好线性关系。

2.8 高分子聚合物测定结果的重现性。

为考察该方法高分子聚合物测定结果的重现性, 将含有微量高分子聚合物的注射用头孢孟多酯钠样品1000121批在105℃放置4小时高温破坏后, 精密称取样品约0.2g6份, 置10mL的容量瓶中。加流动相A溶解并稀释至刻度, 分别进样, 记录聚合物的峰面积, 按外标法计算样品中聚合物的量。结果表明本方法重现性较好。

2.9 影响色谱行为的因素考察

2.9.1 流动相A的pH值。

注射用头孢孟多酯钠供试液分别以pH5.0、pH7.0、pH8.0 3种磷酸盐缓冲液洗脱时, 聚合物的分离情况以pH7.0时较好。

2.9.2 对照品的选择。

头孢孟多酯钠在水相中聚合很好, 采用自身对照外标法对高分子杂质进行精确定量

2.1 0 样品测定。

取供试品约0.2g, 精密称定, 置10mL容量瓶中, 加流动相A溶解并稀释至刻度, 摇匀, 立即取200uL注入色谱仪, 以流动相A为流动相进行测定, 记录色谱图;另取对照品溶液200uL注入色谱仪, 以流动相B为流动相进行测定, 记录色谱图, 按外标法计算。测定结果3批样品 (1000121、1000122、1000123) 聚合物含量均为0.2%。

3 讨论

在水相系统中, 头孢孟多酯钠可以缔合形成分子量较大的缔合物, 同时, 头孢孟多酯钠缔合物在Sephadex G10凝胶色谱系统中和高分子杂质一样, 都在Kav=0处表现为单一的色谱峰的特点, 因此, 采用头孢孟多酯钠作为外标法的对照品对聚合物峰进行定量。

参考文献

[1]Dewdney JM, Smith H, Wheeler AW.The formation of antigenic polymers in aqueous ofβlactam antibiotics[J].Immunology, 1971, 21:517.

[2]赵建西, 汪开敏, 金少鸿.青霉素中高分子杂质的分离和本质的研究[J].药物分析杂志, 1981, 1 (3) :129-144.

[3]金少鸿, 经洁.氨苄青霉素聚合物的研究:氨苄青霉素中聚合物的分离分析[J].抗生素, 1987, 12 (3) :241.

[4]胡昌勤, 金少鸿, 孙学兰.离子对凝胶色谱法分离头孢菌素中高分子杂质[J].中国抗生素, 1990, 15 (5) :357.

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