3.7.8 g Na2O2与足量水反应时转移电子的个数是多少?
提示:0.1NA;由Na2O2与水反应的化学方程式可知,0.1 mol Na2O2与水反应转移0.1 mol电子。
Na2O2与CO2、H2O反应的三大关系 反应的化学方程式为
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2① 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑② 1.物质的量关系
不论是CO2还是H2O,通过足量的Na2O2时,放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。
2.电子转移关系
在Na2O2与CO2或H2O的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂,每生成1 mol O2都转移2 mol电子。
3.固体质量关系
(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 Δm(固体) 2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g (2 mol CO的质量)
即发生反应①时,固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。 (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ Δm(固体) 2×78 g 2 mol 4×40 g 4 g (2 mol H2的质量)
即发生反应②时,固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。
1.下列关于Na2O2的叙述中正确的是( ) A.Na2O2是淡黄色固体,久置于空气中变成Na2O B.Na2O2与水的反应中,Na2O2只作氧化剂 C.Na2O2属于碱性氧化物
D.Na2O2与CO2或H2O反应,1 mol Na2O2参加反应,转移1 mol电子
解析:选D Na2O2久置空气中变成Na2CO3;Na2O2与水反应时,Na2O2既是氧化剂又是还原剂;Na2O2属于过氧化物,而不属于碱性氧化物。Na2O2与CO2反应的电子转移情况
为,由此可知,D正确。
2.CO和H2的混合气体21.2 g,与足量O2反应后,通过足量Na2O2,固体质量增加( ) A.21.2 g C.6.78 g
B.14 g D.不能确定
点燃
点燃
解析:选A 已知有关反应:2H2+O2=====2H2O,2CO+O2=====2CO2,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
将上述化学方程式合并可得:Na2O2+H2===2NaOH,Na2O2+CO===Na2CO3即反应结果相当于CO、H2恰好被Na2O2吸收,固体增加的质量就是CO和H2的总质量。
碳酸钠和碳酸氢钠的性质与应用
1.物理性质 名称 化学式 俗名 色态 溶解性 碳酸钠 Na2CO3 纯碱、苏打 白色粉末 水中易溶 碳酸氢钠 NaHCO3 小苏打 细小白色晶体 水中易溶,相同温度下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3 2.化学性质 (1)溶液的酸碱性 ①Na2CO3溶液呈碱性。
②NaHCO3溶液呈碱性,物质的量浓度相同时Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液的大。 (2)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热不易分解,Na2CO3·10H2O易风化。 ②NaHCO3受热易分解,化学方程式为 2NaHCO3△,Na2CO3+H2O+CO2↑。 (3)与酸(足量盐酸)反应
①Na2CO3:Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。 ②NaHCO3:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。 (4)与碱(氢氧化钠)反应 ①Na2CO3:与NaOH不反应;
②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。 (5)相互转化
Na2CO3①固?加热?②液?NaOH?NaHCO3
③的化学方程式:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。 3.碳酸钠的制法——侯氏制碱法 主要反应的化学方程式为
①NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3+NH4Cl; ②2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。 4.用途
(1)碳酸钠:重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。
(2)碳酸氢钠:是发酵粉的主要成分之一,医疗上可以做治疗胃酸过多的药剂。
1.碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较
利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,其中小试管内有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
△
③CO2+H2O
[问题思考]
(1)实验时,小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变成蓝色,由此得出的实验结论是什么?
提示:小试管内的NaHCO3受热分解生成了水。
(2)实验时,烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,而烧杯B中澄清石灰水变浑浊,依据该实验现象得出的实验结论是什么?
提示:Na2CO3受热不易分解,而NaHCO3加热分解生成CO2气体,因此,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。
(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换,能否得出相同的实验结论? 提示:不能;因为大试管中加热温度高,而小试管中温度较低,NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高造成的。
2.碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
[问题思考]
(1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3的稀溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液,(如图1、图2所示),产生的实验现象相同吗?原因是什么?
提示:不相同;图1中有白色沉淀生成,发生的反应为 Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl。
图2中无明显现象,因为NaHCO3与CaCl2不反应。
(2)实验中若用盐酸替代CaCl2溶液,能否鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液? 提示:能;向溶液中逐滴加入盐酸,Na2CO3溶液中开始无气泡,过一会才会有气泡产生;NaHCO3溶液中一开始即有大量气泡产生。
1.Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法
依据 原理 2NaHCO3===== Na2CO3+热稳定性 CO2↑+H2O; Na2CO3受热不易分解 2CO23+Ca===CaCO3↓,-+结论 加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3 有沉淀生成的是Na2CO3,无变化的是NaHCO3 △与CaCl2、BaCl2的反应 -2+CO23+Ba===BaCO3↓;HCO3与Ca、Ba不反应 Na2CO3+2HCl=== 与盐酸反应的剧烈程度 2NaCl+H2O+CO2↑; NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑ CO23+H===HCO3; -+--2+2+生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3 盐酸逐滴加入时的现象 HCO3+H=== CO2↑+H2O -+ [注意] 鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液不能用澄清石灰水,原因是二者均会与Ca(OH)2反应产生白色沉淀。
2.Na2CO3与NaHCO3的分离与提纯
混合物(括号内的为杂质) Na2CO3固体(NaHCO3) NaHCO3溶液(Na2CO3) Na2CO3溶液(NaHCO3) 除杂方法及试剂 加热 通入足量CO2气体 加入适量NaOH溶液
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是( ) A.热稳定性:NaHCO3 B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3>Na2CO3 C.相同温度时,在水中的溶解度:NaHCO3 D.等物质的量与足量盐酸反应产生CO2的物质的量:NaHCO3 解析:选D A项,碳酸氢钠受热分解,碳酸钠不易分解,正确;B项,碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈,正确;C项,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,正确;D项,两者与足量盐酸反应产生CO2的物质的量相等,错误。 2.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是( ) 选项 A B C D 操作 分别加入澄清石灰水 分别加入等浓度的稀盐酸 分别加入CaCl2溶液 逐滴加入等浓度的盐酸 判断 产生沉淀者为Na2CO3 反应较剧烈者为Na2CO3 产生沉淀者为Na2CO3 立即产生气泡者为Na2CO3 解析:选C A项中发生的反应分别为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者现象相同均产生白色沉淀;B项滴加等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈;C项Na2CO3与CaCl2发生反应:Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应;D项逐滴加入盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡。 [方法技巧] 互滴法检验Na2CO3和稀盐酸 互滴法是指当两种溶液反应时有两个不同的反应过程,且这两个过程的实验现象各不相同,则可以通过滴加顺序不同,利用产生的现象不同进行鉴别。 如:(1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中 ①现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。 ②原理:CO23+H===HCO3(无明显现象), - + -