《创新方案》2017届高三化学一轮复*课件第3章第1节钠及其化合物

发布时间:2021-07-31 10:52:57

第 1 节 钠及其化合物
[高考导航] 1.了解钠的主要性质及其应用。 2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用。

1.物理性质
颜色 熔点
银白色 低

硬度

密度

导电性、 导热性

比水的 小 ; 小 比煤油的 大 良好

2.化学性质 从原子结构认识钠的化学性质:

(1)主要化学性质:

(2)钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:

3.钠的制取及保存 (1)制取 化学方程式为 2NaCl(熔融)=电==解==2Na+Cl2↑ 。 (2)保存:密封保存,通常保存在 煤油 中。 4.钠的用途 (1)制取 Na2O2 等化合物。 (2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。 (3)用作电光源,制作高压钠灯。

(4)冶炼某些金属。金属钠具有强的还原性,熔融状 态下可以用于制取金属,如 4Na+TiCl4=熔==融==4NaCl+Ti。
[说明] 工业上在 850 ℃,钠与熔融状态的 KCl 反应可以制 取金属钾:Na(l)+KCl(l)8=5=0==℃=NaCl(l)+K(g),反应发生 是因为在反应温度下,体系中只有钾是气体,能从体系 中逸出,利于反应正向进行,即在反应温度下,为熵增 反应,该反应不能说明金属钠的还原性强于金属钾。

问题 1 钠与水、醇、酸的反应 [对点练] 1.将钠投入到下列溶液中,反应的剧烈程 度由强到弱的顺序是____________________ ①水 ②NaOH 溶液 ③0.1 mol·L-1 盐酸 ④0.1 mol·L-1 硫酸铜 ⑤乙醇

解析:Na 与水、酸、盐溶液反应的实质是与 H+的 反应,Cu2+水解显酸性,四种溶液中 c(H+)由大到小的顺 序为③④①②⑤,c(H+)越大,反应越快。
答案:③④①②⑤

钠与 水、乙醇、乙酸的反应比较 钠与水、乙醇、乙酸的反应,其实质是与三种物质 电离出的 H+反应,电离出 H+的能力:乙酸>水>乙醇, 所以钠与水、乙醇、乙酸的反应剧烈程度为:乙酸>水 >乙醇。

问题 2 钠与盐溶液反应的实质

(1)钠投入到饱和 NaCl 溶液中,有 H2 放出,同时 溶液变浑浊,因为水减少,NaCl 析出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。 (2)钠投入到 CuSO4 溶液中,有 H2 放出,产生蓝色 沉淀。 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑ 2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4

(3)钠投入到铵盐(如 NH4Cl)溶液中,有 H2 和 NH3 逸出。
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑, NH4Cl+NaOH===NaCl+NH3↑+H2O。 (4)钠投入到 FeCl3 溶液中,有 H2 逸出,产生红褐色 沉淀。 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑, FeCl3+3NaOH===3NaCl+Fe(OH)3↓。

[对点练] 2.将少量金属钠放入下列盛有足量溶液 的小烧杯中,既有气体生成,又有白色沉淀产生的是 ________。
①MgSO4 溶液 ②NaCl 溶液 ③Na2SO4 溶液 ④Ca(HCO3)2 溶液 ⑤Al2(SO4)3 溶液 ⑥FeCl2 溶液

解析:钠与各溶液中的水发生反应,都能产生 H2, 即 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑。①中 Mg2++2OH- ===Mg(OH)2↓;④中 Ca2++HCO-3 +OH-===CaCO3↓+ H2O;⑤中生成 Al(OH)3 沉淀;⑥生成的白色 Fe(OH)2 沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色。
答案:①④⑤⑥

角度一 Na 与 O2 的反应 1.判断下列说法的正误 (1)Na 与足量 O2 反应生成 Na2O,随着温度的升高, 生成 Na2O 的速率逐渐加快。( ) (2)1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2NA 个电 子。( )

(3)Na 表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不 被空气氧化。( )
(4)Na 在 O2 中完全燃烧所得产物的电子式为:
。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)√

2.取一小块金属 Na,放在燃烧匙里加热,下列现

象描述正确的是( )

①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花

③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后

生成淡黄色固体物质

A.②⑤

B.①②③

C.①④⑤

D.④⑤

解析:金属 Na 在燃烧匙里加热时首先熔化成小球, 然后燃烧,燃烧时产生黄色火焰,最后得到淡黄色的过 氧化钠。
答案:选 C

角度二 Na 与水及电解质溶液的反应 3.取一支大试管,加入 20 mL 饱和澄清石灰水(ρ =1.6 g·cm-3),再加入 5 mL 苯(ρ=0.87 g·cm-3),静置后 缓慢加入黄豆粒大小的钠块(ρ=0.97 g·cm-3)。下列实验 现象中,能观察到的有( )

①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动 ②有气

体产生 ③澄清石灰水变浑浊 ④钠在石灰水与苯的界

面处反应并上下跳动 ⑤钠停留在苯层不反应 ⑥钠块

最后消失

A.①②⑥ B.②③④⑥

C.⑤

D.①②③⑥

解析:根据题意,金属钠的密度小于水,但大于苯, 故将金属钠投入盛有水和苯的大试管中,钠会处于二者 的界面处;同时由于钠与水反应生成 H2,H2 对金属钠产 生推动作用,故金属钠在界面处可能做上下跳动。由于 有 NaOH 生成,并放出热量,Ca(OH)2 的溶解度减小, 故饱和澄清石灰水中有 Ca(OH)2 析出,溶液变浑浊。
答案:选 B

4.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反 应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示:

(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和 NaOH 溶液的水槽中,加入一小块金属钠。下列有关描 述正确的是________(填字母,下同)。
a.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失 b.钠熔化成一个光亮的小球 c.恢复到室温时,NaOH 溶液的浓度增大 d.恢复到室温时,溶液中 Na+数目减少

(2)按图乙所示方法来收集产生的气体,需将钠包 好,再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集 产生的气体在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠 a.二者收集气体一样多 b.①收集气体体积较 大 c.②收集气体体积较大

解析:(1)钠投入饱和 NaOH 溶液中,发生的反应为 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,其现象与钠在水中的反 应现象相同;又因为原溶液是饱和的,反应消耗水,溶 液恢复至室温时,析出 NaOH 固体,则 NaOH 溶液浓度 不变,但溶液体积减小,故 Na+数目减少。(2)Na 和 H2O 反应产生 H2 的同时产生 NaOH,NaOH 可以和 Al 发生反 应 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故用铝箔 包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。
答案:(1)a、b、d (2)b

化学式
电子式
氧元素化合价 颜色、状态
阴、阳离子个数比 是否为碱性氧化物

Na2O
-2 白色固体
1∶2 是

Na2O2
-1 淡黄色固体
1∶2 不是

化学式 与水反应的化学方
程式 与 CO2 反应的化学
方程式 与盐酸反应的化学
方程式 是否有强氧化性 Fe2+、SO23-、S2-等

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


Na2O2 2Na2O+2H2O ===4NaOH+O2↑ 2Na2+2CO2 ===2Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl=== 4NaCl +H2O+O2↑
具有强氧化性,能氧化

问题 1 Na2O2 的物质类别及其强氧化性 (1)Na2O2 的物质类别 ①能与酸反应生成 盐和水的氧化物,叫碱性氧化物, Na2O2 与酸反应除了生成盐和水外,还生成 O2,故 Na2O2 不是碱性氧化物。 ②能与碱反应生成 盐和水 的氧化物,叫酸性氧化物, 如 CO2、SO2、SO3、N2O5 等,但 NO2 不是酸性氧化物,因 为 NO2 与 NaOH 反应,除了生成 NaNO3 外,还生成 NO。

(2)Na2O2 表现强氧化性的 5 个实例

Na2O2 中 O 元素的化合价为-1 价,易得到一个电子 形成-2 价,故表现为 强氧化性 。

①Na2O2 与 SO2 的反应:Na2O2+SO2===Na2SO4。 ②Na2O2 与 FeCl2 溶液的反应:能将 Fe2+氧化成 Fe3+, 得到 Fe(OH)3 沉淀。

③Na2O2 与 H2S 的反应:能将 H2S 氧化成 单质 S 。

④Na2O2 与

Na2SO3

溶液的反应:能将

SO

2- 3





成 SO24- 。

⑤Na2O2 与品红溶液的反应:能使品红溶液 褪色 。

问题 2 Na2O2 与 H2O、CO2 的反应关系 (1)物质的量的关系 无论是 CO2 或 H2O(g)的单一物质还是二者的混合 物,通过足量的 Na2O2 时,CO2 或 H2O(g)与放出 O2 的物 质的量之比均为 2∶1,即气体减小的体积等于生成的 O2 的体积。

(2)先后顺序关系:由于 CO2 能够与 NaOH 反应,所 以一定量的 Na2O2 与一定量的 H2O(g)和 CO2 的混合物反 应,可视为 Na2O2 先与 CO2 反应,剩余的 Na2O2 再与 H2O(g) 反应。
(3)转移电子关系:当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时,每 产生 1 mol O2,转移 2 mol 电子。

(4)固体质量关系:凡分子组成符合(CO)m·(H2)n 的物质,m g 该物质在 O2 中完全燃烧,将其产物[CO2 和 H2O(g)]通过足量 Na2O2 后,固体增重必为 m g。或者是由 C、H、O 三种元素 组成的物质,只要 C、O 原子个数比为 1∶1,即可满足上述 条件。中学阶段符合这一关系的常见的物质有:
①无机化合物:H2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体。 ② 有 机 化 合 物 : CH3OH( 甲 醇 ) 、 HCHO( 甲 醛 ) 、 CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。

[对点练] 取 a g 某物质在 O2 中完全燃烧,将生成

物与足量 Na2O2 固体完全反应,反应后,固体质量恰好

也增加了 a g,下列物质不能满足上述结果的是( )

A.H2

B.CO

C.C6H12O6

D.C12H22O11

解析:2CO+O2=点==燃==2CO2



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



①+②得:Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应)

即可看作 CO 能被 Na2O2 完全吸收;

同理,2H2+O2=点==燃==2H2O



2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑



③+④得:Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应)

即可看作 H2 能被 Na2O2 完全吸收;C 项可变形为 (CO)6(H2)6;D 项变为 C·(CO)11(H2)11,因而反应后质量增 加大于 a g。
答案:选 D

角度一 过氧化钠的性质及应用

1.在含有 Fe2+、Fe3+、Al3+、NH+4 的溶液中加入足 量的 Na2O2 固体,再加入过量的稀盐酸,完全反应后, 离子数目几乎没有改变的是( )

A.Fe2+

B.Fe3+

C.Al3+

D.NH+4

解析:Fe2+被 Na2O2 氧化成 Fe3+,Fe2+数目减少, Fe3+数目增多;NH+4 与 NaOH 反应放出氨气,NH+4 数目 减少;Al3+→Al(OH)3 →AlO-2 →Al3+,数目几乎没有改变。
答案:选 C

2.比较下列四组反应,回答下列问题。 一组:①Na2O2+CO2 ②Na2O2+SO2 二组:③Na2O2+FeCl3(溶液) ④Na2O2+FeCl2(溶 液) 三组:⑤SO2 通入品红溶液中,加热 ⑥Na2O2 加入 到品红溶液中,加热 四组:⑦NaOH 溶液滴入紫色石蕊试液中 ⑧Na2O2 固体加入到紫色石蕊试液中

(1)写出①、②两反应的化学方程式。 _________________________________________。 (2)判断③、④反应中可能发生的现象,为什么?
。 (3)判断⑤、⑥反应中可能发生的现象,为什么?
。 (4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象,为什么?


答案:(1)①2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ②Na2O2+SO2===Na2SO4 (2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出。 ④中气体明显少于③中气体,FeCl3 与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3 是不溶性的红褐色沉淀;④中 Fe2+具 有强还原性,易被 Na2O2 氧化并生成 Fe(OH)3,Na2O2 与 溶液中的水剧烈反应会有 O2 产生

(3)⑤溶液红色褪去,加热后又恢复红色;⑥溶液红 色褪去,加热后不能恢复红色。原因是 SO2 的漂白性不 稳定,Na2O2 的漂白性是因其具有强氧化性
(4)⑦溶液变蓝,⑧溶液先变蓝后褪色。原因是 Na2O2 与 H2O 反应生成 NaOH,呈碱性,同时 Na2O2 又具有漂 白性

角度二 Na2O2 与 H2O、CO2 反应的定量分析

3.200 ℃时,11.6 g CO2 和 H2O(g)的混合气体与足

量的 Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g,则原混合

气体的总物质的量是( )

A.0.125 mol

B.0.25 mol

C.0.5 mol

D.1 mol

解析:根据质量守恒定律可知,生成 O2 的质量为 11.6 g-3.6 g=8 g,n(O2)=32 g8·mgol-1=0.25 mol,根据 Na2O2 与 H2O(g)、CO2 反应的物质的量的关系可知 CO2 和 H2O(g) 的物质的量之和为 0.25 mol×2=0.5 mol。
答案:选 C

4.[双选]过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下

二氧化碳和过氧化钠反应后,若固体质量增加了 28 g,

反应中有关物质的物理量填写正确的一组是(NA 表示阿 伏加德罗常数)( )

选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子

A

1 mol

B

22.4 L

1 mol

C

106 g

D

106 g

NA
1 mol 2NA

解析:设有 x g CO2 参加反应,则:

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

156 88 212

32

Δm 212-156=56

xg

28 g

8586=2x8,解得:x=44,即有 1 mol CO2 参加反应,生成 1

mol Na2CO3。根据上述计算可知,反应过程中转移的电

子数为 NA,生成了 106 g Na2CO3,A、C 正确,D 错误;

常温常压下 1 mol CO2 的体积不是 22.4 L,B 错误。

答案:选 A、C

角度三 有关 Na2O2 的性质实验 5.为了探究过氧化钠的强氧化性,某研究性学*小 组设计了如图所示的实验装置。

实验步骤及现象如下: ①检查装置气密性后,装入药品并连接仪器。 ②缓慢通入一定量的 N2 后,将装置 D 连接好(导管 末端未伸入集气瓶中),再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐 酸,剧烈反应,产生黄绿色气体。 ③一段时间后,将导管末端伸入集气瓶中收集气体, 装置 D 中收集到能使带火星的木条复燃的无色气体。 ④反应结束后,关闭分液漏斗的活塞,再通入一定 量的 N2,至装置中气体无色。

回答下列问题: (1)装置 B 中湿润的红色纸条褪色,证明 A 中反应有 ________(填化学式)生成。若 B 中改放湿润的淀粉-KI 试纸,仅凭试纸变蓝的现象不能证明上述结论,请用离 子方程式说明原因_____________________________。 (2)装置 C 的作用是__________________________。 (3)甲同学认为 O2 是 Na2O2 被盐酸中的 HCl 还原所 得。乙同学认为此结论不正确,他可能的理由为 ①_______________;②______________________。

(4)实验证明,Na2O2 与干燥的 HCl 能反应,完成并 配*该化学方程式。
Na2O2+ HCl=== Cl2+ NaCl+ ______ 该反应________(填“能”或“不能”)用于实验室 快速制取纯净的 Cl2,理由是_______________________ ______________________________(要求答出两点)。

解析:(1)B 中湿润的红色纸条褪色,说明 A 中反应 有 Cl2 生成;若 B 中是湿润的淀粉-KI 试纸,试纸变蓝, 不能说明一定有 Cl2 生成,因为 O2 也可把 I-氧化成 I2: 4H++4I-+O2===2I2+2H2O,从而使试纸变蓝。(2)装置 C 中盛放的是 NaOH 溶液,其作用是吸收 HCl 和 Cl2, 防止污染空气并使 D 中收集到较纯净的 O2。

(3)Na2O2 被还原时氧元素的化合价应该降低,不能 得到 O2;O2 可能是 Na2O2 与盐酸中的 H2O 反应得到的。 (4)由原子守恒可知,生成物中所缺物质为 H2O,再根据 得失电子守恒、原子守恒可配*该化学方程式。该反应 不能用于实验室快速制取纯净的 Cl2,一是因为实验室没 有可直接使用的干燥 HCl 气体,且气体与固体反应较慢; 二是因为 HCl 易混入 Cl2 中,生成的 H2O 及 H2O 与 Na2O2 反应生成的 O2 也易混入 Cl2 中,使 Cl2 不纯。

答案:(1)Cl2 4H++4I-+O2===2I2+2H2O (2)吸收 HCl 和过量的 Cl2,防止污染空气,使 D 中 能收集到较为纯净的氧气 (3)①Na2O2 被还原时氧元素的化合价应该降低,不 可能得到 O2 ②O2 有可能是 Na2O2 与盐酸中的 H2O 反 应所得

(4)1 4 1 2 2 H2O 不能 ①Na2O2 与生成的 H2O 反应有 O2 生成;HCl 混在 Cl2 中;H2O 混在 Cl2 中(答 出任何一点即可) ②实验室没有可直接使用的干燥 HCl 气体;固体与气体反应较慢(答出任何一点即可,其他合 理答案均可)

Na2CO3 与 NaHCO3 的性质比较

俗名 颜色状态
溶解性

Na2CO3 纯碱,苏打 白色粉末
易溶于水

NaHCO3
小苏打 白色晶体 易溶于水(溶解度比 Na2CO3 小)

水解 (离子方程式) 与盐酸反应 (离子方程式) 与 NaOH 反应 (离子方程式) 与足量 Ca(OH)2 反 应(离子方程式)

Na2CO3 CO23-+H2O
HCO-3 +OH-
CO23-+2H+=== CO2↑+H2O
不反应
Ca2++CO23- ===CaCO3↓

NaHCO3
HCO- 3 +H2O H2CO3+OH- HCO- 3 +H+
=== H2O+CO2↑ HCO- 3 +OH-
=== CO23-+H2O Ca2++OH-+HCO- 3 ===CaCO3↓+H2O

Na2CO3

NaHCO3

与 BaCl2 反应(离 子方程式)

CO23-+Ba2+ ===BaCO3↓

不反应

与 CO2 反应(离子 方程式)
热稳定性(化学方 程式)

CO23-+CO2+ H2O===2HCO-3
较稳定

不反应
2NaHCO3==△===Na2CO3 +CO2↑+H2O

相互转化

问题 1 Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别与除杂 (1)鉴别

(2)除杂

混合物

除杂方法及试剂

Na2CO3 固体(NaHCO3)

加热

NaHCO3 溶液(Na2CO3) 通入 足量 CO2 气体

Na2CO3 溶液(NaHCO3) 加入 适量 NaOH 溶液

[对点练] 下列几种试剂不能把等物质的量浓度的

Na2CO3、NaHCO3 鉴别开的是( )

A.BaCl2 溶液

B.澄清石灰水

C.稀盐酸

D.pH 试纸

答案:B

问题 2 Na2CO3、NaHCO3、NaOH 及其混合物与盐 酸反应的图像

实验操作
向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸 反应原理:Oa 段: CO23-+H+===HCO-3 ab 段: HCO- 3 +H+===H2O+CO2↑

反应图像

向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸 反应原理: HCO- 3 +H+===H2O+CO2↑

实验操作
向等物质的量的 NaOH、Na2CO3 的混合溶液中 逐滴加入盐酸
反应原理:Oa 段:H++OH-=== H2O、CO23-+H+===HCO-3
ab 段: HCO- 3 +H+===H2O+CO2↑
向等物质的量的 Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液 中逐滴加入盐酸
反应原理:Oa 段: CO23-+H+===HCO- 3 ab 段: HCO- 3 +H+===H2O+CO2↑

反应图像

问题 3 利用强酸制弱酸原理理解 Na2CO3 的性质 如何理解(1)Na2CO3 与盐酸反应,(2)Na2CO3 溶液与 CO2 反应,(3)Na2CO3 的水解,三个反应的实质? 提示:(1)Na2CO3 与盐酸的反应较为剧烈,因为盐酸 为强酸,更易电离出 H+,符合强酸制备弱酸的原理。 (2)Na2CO3 溶液与 CO2 的反应是 CO23-从 H2CO3 中夺取 H +生成 HCO-3 ,H2CO3 的酸性比 HCO-3 的酸性强,符合强 酸制备弱酸的原理。

(3)Na2CO3

的水解是

CO

2- 3











H+生成

HCO-3 ,可以认为水的酸性比 HCO-3 强,水为极弱的电解

质,失去 H+较难,所以 Na2CO3 水解很弱。总之三个反

应的实质都是 CO23-与 H+的反应。盐酸、H2CO3、H2O

的酸性(或提供 H+的能力)比 HCO-3 强,都是强酸制备弱

酸的反应。同时我们也不难理解 NaHCO3 溶液的碱性比

同浓度的 Na2CO3 弱,NaHCO3 与盐酸反应比 Na2CO3 与

盐酸反应更剧烈。

角度一 Na2CO3、NaHCO3 的鉴别 1.下列可以用来判定 NaHCO3 粉末中混有 Na2CO3 的实验方法是( ) A.加热时有无色气体放出 B.滴加盐酸时有气泡产生 C.溶于水后,滴加稀的氯化钡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

解析:NaHCO3 受热分解产生 CO2,不能证明混有 Na2CO3;NaHCO3、Na2CO3 均与盐酸反应产生 CO2 气 体;Na2CO3 与 BaCl2 反应产生白色沉淀,而 NaHCO3 不与 BaCl2 反应,没有明显现象;Na2CO3、NaHCO3 溶于水后,滴加澄清石灰水均有白色沉淀产生,综上 分析只有 C 正确。
答案:选 C

2.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两 种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ 所示。

(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的 是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验装置均能鉴别这两种物质,其 反应的化学方程式为_____________;
与实验Ⅲ相比,实验 Ⅳ 的优点是________(填序 号)。

A.Ⅳ 比 Ⅲ 复杂 B.Ⅳ 比 Ⅲ 安全 C.Ⅳ 比 Ⅲ 操作简便 D.Ⅳ 可以做到用一套装置同时进行两个对比实 验,而 Ⅲ 不行 (3)若用实验 Ⅳ 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性, 则试管 B 中装入的固体最好是___________(填化学式)。

解析:(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠 还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应立即产生二氧化碳,二 氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊,故不可以鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳 酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量 不同,可根据气球的膨胀程度来判断。

(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为 2NaHCO3==△=== Na2CO3+H2O+CO2↑,实验 Ⅳ 的优点是可同时做对比 实验。(3)试管 B 装入碳酸氢钠,试管 A 装入碳酸钠,这 样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石 灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰 水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。

答案:(1)Ⅱ (2)2NaHCO3==△=== Na2CO3 +H2O+CO2↑, CO2 + Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3

角度二 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应及其图像 分析
3.(2016·淮北模拟)有关 NaHCO3 和 Na2CO3 的性质, 下列叙述错误的是( )
A.等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 与足量盐酸反应, 在相同条件下 Na2CO3 产生的 CO2 体积小
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应, 所消耗盐酸的体积 Na2CO3 是 NaHCO3 的两倍

C.将石灰水加入 NaHCO3 溶液中不产生沉淀,加 入 Na2CO3 溶液中产生白色沉淀
D.同物质的量浓度的两种溶液,Na2CO3 溶液的 pH 大于 NaHCO3 溶液的 pH

解析:摩尔质量 NaHCO3 小于 Na2CO3,等质量的 NaHCO3、Na2CO3,n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即在相同条 件下 NaHCO3 产生的 CO2 体积大;物质的量相等的 NaHCO3、Na2CO3 与盐酸反应,消耗同浓度盐酸的体积 Na2CO3 是 NaHCO3 的两倍;NaHCO3 溶液中 HCO-3 与 OH -反应生成 CO23-,CO23-与 Ca2+结合生成 CaCO3 沉淀;相 同条件下 Na2CO3 溶液比 NaHCO3 溶液的 pH 大。
答案:选 C

4.(2016·怀化模拟)向四只盛有一定量 NaOH 溶液的 烧杯中通入不同量的 CO2 气体,再在所得溶液中逐滴加 入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的 CO2 气体与 HCl 物质的量的关系如图所示(忽略 CO2 的溶解和 HCl 的挥 发):

则下列分析都正确的组合是( )

①Ⅰ图对应溶液中的溶质为 NaHCO3

②Ⅱ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3,且

二者的物质的量之比为 1∶1

③Ⅲ图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3,且二

者的物质的量之比为 1∶1

④Ⅳ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3

A.①②

B.①③

C.②④

D.②③

解析:图像Ⅰ中从 O 点即开始产生 CO2 气体,对应溶 液中的溶质为 NaHCO3,①正确;图像Ⅱ中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量,对应的溶液中的溶质为
Na2CO3 和 NaHCO3,且二者的物质的量之比nn??NNaaH2CCOO33??= 3-11×2=11,②正确;图像Ⅲ中,Oa 段消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶液中的溶质为 Na2CO3,③不 正确;图像Ⅳ中,Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶液中的溶质为 Na2CO3、NaOH,且二者的物 质的量之比 nn??NNaa2OCOH3??=3-11×2=11,④不正确。
答案:选 A

5.(2016·厦门质检)实验室使用 pH 传感器来测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物中 NaHCO3 的含量。称取 1.59 g 样品,溶于水配成 250.00 mL 溶液,取出 25.00 mL 该 溶液用 0.1 mol·L-1 盐酸进行滴定,得到如下曲线。以下 说法或操作正确的是( )

A.第一个计量点之前发生反应的离子方程式 HCO-3 + H+===H2O+CO2↑
B.第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是 Cl-、 HCO-3
C.此样品中 n(NaHCO3)=(28.1-2×11.9)×10-3 mol D.使用该方法测定 Na2CO3 和 NaOH 混合溶液中的 NaOH 含量,将会得到 1 个计量点

解析:用盐酸滴定 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液会出 现 2 个计量点。第一个计量点之前发生的反应为 CO32-+H+ ===HCO-3 ,第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为 HCO-3 +H+===CO2↑+H2O,A 项错误;第二个计量点对应 溶液中大量存在的阴离子是 Cl-,无大量 HCO-3 存在,B 项错 误;根据图像和离子方程式可知 C 项正确;使用该方法测定 Na2CO3 和 NaOH 混合溶液中的 NaOH 含量,将会得到 3 个 计量点,发生的反应分别是 H++OH-===H2O、CO23-+H+ ===HCO-3 、HCO-3 +H+===CO2↑+H2O,D 项错误。
答案:选 C

角度三 Na 及其化合物的相互转化 6.由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质 A、B、C、D,存在如图转化关系(部分生成物和反应条 件已略去)。

(1)若 A 为金属钠,则 E 为____,A 与水反应的离子 方程式为_______________________。
(2)若 A 为过氧化钠,则 E 为________,A 与 CO2 反应的化学方程式为_____________,
A 与水反应的离子方程式为__________________。 (3)过氧化钠是碱性氧化物吗?________(填“是” 或“不是”),过氧化钠的电子式为________,过氧化钠 中阴、阳离子个数比是________。

(4)A 不论是 Na 还是 Na2O2,依据转化关系判断物质 C 是____________,物质 D 是____________。

(5)向 B(NaOH)溶液中通入 CO2,CO2 的量不同时, 所得的产物相同吗?____________(填“相同”或“不

相同”),试分别写出少量 CO2 和足量 CO2 时反应的离子

方程式:



(6)如何通过实验的方法鉴别同浓度的 C、D 溶液?



答案:(1)H2 2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑ (2)O2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+2H2O===4Na++4OH-+O2↑

(3)不是

1∶2

(4)Na2CO3 NaHCO3 (5)不相同 足量 CO2 时:OH-+CO2===HCO-3 , 少量 CO2 时:2OH-+CO2===CO23-+H2O

(6)方法一:分别滴加 BaCl2(或 CaCl2)溶液,有白色沉 淀生成的是 Na2CO3 溶液,无沉淀生成者为 NaHCO3 溶液
方法二:分别测量同浓度 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液的 pH,pH 大者为 Na2CO3 溶液,pH 小者为 NaHCO3 溶液
方法三:分别向同浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液中逐 滴加入同浓度的稀盐酸,开始即产生气泡的为 NaHCO3 溶 液,开始无气泡,过一段时间再产生气泡的为 Na2CO3 溶液

7.有 A、B 两种常见化合物组成混合物,其焰色反 应均为黄色,其相互转化关系如图(其他物质均略去)。
根据以上关系,回答下列问题:

(1)写出 A、B、C、D 的化学式:A________, B________,C________,D________。
(2)写出混合物中加水反应的化学方程式: _____________________________________。 (3)加热后,若只得到一种固体化合物,则 A 与 B 的 物质的量之比的最大值为________(填数字)。

解析:A、B 均为钠的化合物,加热产生气体 C,A、 B 中含有 NaHCO3,加 H2SO4 产生气体 C、D,A、B 中 有 Na2O2,C 为 O2,D 为 CO2,加水后通入 CO2 生成 B, 可推测 B 为 NaHCO3,A 为 Na2O2,加热 NaHCO3 分解 产生的 CO2、H2O(g)都能与 Na2O2 反应,但可认为 CO2 优先反应:

2NaHCO3==△===Na2CO3+H2O+CO2↑, 2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2, 要只生成 Na2CO3,n?nN?NaHa2COO2?3?≤12。
答案:(1)Na2O2 NaHCO3 O2 CO2 (2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O (3)12

1.碱金属

(1)碱金属的一般性质:

原子 相同 最外层上都只有 1 个电子―推―测→具有相似的

结构 点

化学性质

与性 不同 从 Li→Cs 电子层数逐渐增多,原子半径逐 质 点 渐 增大 ―推―测→从 Li 到 Cs 金属性逐渐 增强

碱金属除 Cs 略带金色光泽外,其他都是

物 相同 银白 色有金属光泽的固体,密度 较小 ,

理 点 硬度 较小 ,熔、沸点 较低 ,导电、导



热性 较强

质 递变 从 Li→Cs 密度逐渐 增大 (Na、K 反常),



熔、沸点逐渐 降低

与 O2 碱金属都能与 O2 等非金属反应,Li、Na 与 O2 反应

等非金 的化学方程式为:4Li+O2=点==燃==2Li2O,2Na+O2=点==燃==

化 属的反 Na2O2。 K、Rb、Cs 与 O2 反应生成比过氧化物结

应 学

构更复杂的物质

碱金属单质与水均能发生反应,生成 氢氧化物 和 性



与 H2O 的反应

H2 。反应的化学方程式可表示为(用 M 代表碱金 属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但反应的剧烈程度

不同:从 Li→Cs 反应越来越 剧烈 ,证明它们的金

属性逐渐 增强

(2)碱金属的特殊性质: ①碱金属的密度一般随核电 荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
②碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于 煤油的密度而将锂保存在石蜡中。
③碱金属可与 H2 发生反应生成 RH(R 代表碱金属), 属于离子化合物,H 元素显-1 价,碱金属氢化物是强还 原剂。如 NaH+H2O===NaOH+H2↑, NaH 是还原剂,
H2O 是氧化剂,氧化产物为 H2 ,还原产物为 H2 。

2.焰色反应 (1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰 呈现特殊颜色的现象。属于元素的物理性质。 (2)操作步骤:铂丝酒―灼―精烧→灯无色―蘸―取→待测物酒―灼―精烧→灯观察 火焰颜色用―洗―盐涤→酸铂丝酒―灼―精烧→灯无色。 (3)常见元素焰色反应的颜色:钠元素: 黄 色;钾元素: 紫 色(透过蓝色钴玻璃);铜元素: 绿 色。

角度一 碱金属元素性质规律的应用 1.有关碱金属的叙述正确的是( ) A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低, 密度逐渐增大 B.碱金属单质的金属性很强,均易与 Cl2、O2、N2 等发生反应 C.Cs2CO3 加热时不能分解为 CO2 和 Cs2O D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4,它不易溶于水

解析:钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密 度依次增大的一个例外;碱金属中除锂外,均不与 N2 直 接反应;由 Na2CO3 加热不分解,可得出 Cs2CO3 加热也 不分解;Cs 与 Na 同为碱金属元素,性质相似,由 Na2SO4 易溶于水,可得出 Cs2SO4 也易溶于水。
答案:选 C

2.金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面,K 与 Na 在性质上具有很大的相似性。下面是根据 Na 的性质对 K 的性质的预测,其中不正确的是( )
A.K 可以被空气中的 O2 氧化 B.K 可以与乙醇发生反应生成 H2 C.K 与水的反应不如 Na 与水的反应剧烈 D.K 也可放在煤油中保存

解析:金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面,K 比 Na 活泼,故 K 在空气中可以被 O2 氧化,A 正确;Na 与 乙醇反应放出 H2,K 也能与乙醇反应放出 H2,B 正确; K 与水的反应比 Na 与水的反应剧烈,C 错误;Na、K 均可放在煤油中保存,D 正确。
答案:选 C

角度二 焰色反应 3.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼 烧,直接观察到火焰呈黄色,下列各判断正确的是( ) A.只含有 Na+ B.一定含有 Na+,可能含有 K+ C.既含有 Na+,又含有 K+ D.可能含有 Na+,可能还含有 K+

解析:Na+的焰色为黄色,而 K+的焰色为紫色,但 是黄色会干扰紫色,所以溶液中一定含有 Na+,但无法 判断是否含有 K+。
答案:选 B

4.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正

确的是( )

①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将

铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物

质 ③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时

最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时,也可以

用光洁无锈的铁丝代替

A.仅有③不正确

B.仅有④不正确

C.仅有⑤不正确

D.全对

解析:观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃,目 的是滤去黄光,避免钠的干扰;由于焰色反应是通过观 察火焰颜色来检验离子是否存在的方法,所以实验时所 用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜 色,否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况。
答案:选 D

[全 国 卷] 1.判断下列说法的正误 (1)(2015·新课标全国卷Ⅰ)过氧化钠与水反应时,生 成 0.1 mol O2 转移的电子数为 0.2NA。( ) (2)(2015·新课标全国卷Ⅱ)钠在空气中燃烧可生成多 种氧化物。23 g 钠充分燃烧时转移电子数为 1NA。( )

(3)(2015·新课标全国卷Ⅱ)1 L 0.1 mol·L-1 的 NaHCO3 溶液中 HCO- 3 和 CO23-离子数之和为 0.1NA。( )
(4)(2015·新课标全国卷Ⅱ)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢 氧化钠的混合溶液,立即产生气泡。( )
(5)(2014·新课标全国卷Ⅰ)用热的烧碱溶液洗去油污, 是因为 Na2CO3 可直接与油污反应。( )
(6)(2015·新课标全国卷Ⅱ)CO2 通过 Na2O2 粉末后固体 物质增重。( )

(7)(2014·新课标全国卷Ⅱ)碳酸氢钠受热分解实验如 图所示。 ( )
(8)(2014·新课标全国卷Ⅱ)用热碱水清除炊具上残留 的油污,没有发生化学反应。( )

(9)(2013·新课标全国卷Ⅱ)侯氏制碱法的工艺过程中 应用了物质溶解度的差异。( )
(10)(2013·新课标全国卷Ⅱ)钠与 CuSO4 溶液反应: 2Na+Cu2+===Cu↓+2Na+ 。( )
(11)(2013·新课标全国卷Ⅱ)NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应:CO23-+2H+===H2O+CO2↑。( )
(12)(2011·新 课 标 全 国 卷 )1.00 mol NaCl 中 含 有 6.02×1023 个 NaCl 分子。( )

(13)(2011·新课标全国卷)1.00 mol NaCl 中,所有 Na +的最外层电子总数为 8×6.02×1023。( )
(14)(2011·新课标全国卷)电解 58.5 g 熔融的 NaCl, 能产生 22.4 L Cl2(标准状况)、23.0 g 金属钠。( )
答案:(1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)× (9)√ (10)× (11)× (12)× (13)√ (14)×

[地 方 卷] 2.判断下列说法的正误 (1)(2015·安徽高考)在酒精灯加热条件 下,Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解。 () (2)(2015·江苏高考)用如图装置加热分 解 NaHCO3 固体。( )

(3)(2015·江苏高考)Na2CO3

溶液中

CO

2- 3









CO23-+H2O===HCO- 3 +OH-。( )

(4)(2015·江苏高考)NaHCO3 溶液中加足量 Ba(OH)2 溶液:HCO- 3 +Ba2++OH-===BaCO3↓+H2O。( )

(5)(2015·福建高考)称取 2.0 g NaOH 固体,先在托盘

上各放一张滤纸,然后在右盘上添加 2 g 砝码,左盘上

添加 NaOH 固体。( )

(6)(2015·广东高考)23 g Na 与足量 H2O 反应完全后

可生成 NA 个 H2 分子。( )

(7)(2015·广东高考)分别加热 Na2CO3 和 NaHCO3 固 体,试管内壁都有水珠,则两种物质均受热分解。( )
(8)(2015·山东高考)金属钠着火时使用泡沫灭火器灭 火。( )
(9)(2015·山东高考)用试管加热 NaHCO3 固体时使试 管口竖直向上。( )
(10)(2015·天津高考)服用阿司匹林出现水杨酸反应 时,用 NaHCO3 溶液解毒。( )

(11)(2015·天津高考)灼烧白色粉末,火焰成黄色,证 明原粉末中有 Na+,无 K+。( )
(12)(2015·上海高考)溶解度:小苏打<苏打。( )

(13)(2014·江苏高考)过氧化钠的电子式为



() (14)(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中,每生

成 0.1 mol 氧气,转移电子的数目为 0.4NA。( )

(15)(2014·北 京 高 考 ) 用 如 图 装 置 进 行 实 验,由②中澄清石灰水变浑浊,可证明①中 NaHCO3 固体受热分解。( )
(16)(2014·山东高考)Na2O2 与水反应是水作还原剂的 氧化还原反应。( )
(17)(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生 O2的离子方程 式为:Na2O2+H2O===2Na++2OH-+O2↑。( )

答案:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)× (9)× (10)√ (11)× (12)√ (13)× (14)× (15)√ (16)× (17)×

3.(2014·上海高考)如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操作正确的是( )

A.a 通入 CO2,然后 b 通入 NH3,c 中放碱石灰 B.b 通入 NH3,然后 a 通入 CO2,c 中放碱石灰 C.a 通入 NH3,然后 b 通入 CO2,c 中放蘸有稀硫 酸的脱脂棉 D.b 通入 CO2,然后 a 通入 NH3,c 中放蘸有稀硫 酸的脱脂棉

解析:“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的原理是在饱和食 盐水中通入 NH3 和 CO2。在这一实验过程中,由于 CO2 在 水中的溶解度较小,而 NH3 的溶解度较大,所以要在饱和 食盐水中先通 NH3 然后再通 CO2,否则 CO2 通入后会从水 中逸出,等再通 NH3 时溶液中 CO2 的量就很少了,这样得 到的产品也很少;在这个实验中的尾气主要是 CO2 和 NH3, 其中 NH3 对环境影响较大,NH3 是碱性气体,所以在 c 装置 中要装酸性物质,据此可知 A、B、D 错误,C 正确。
答案:选 C

4 . (2014·上 海 高 考 ) 下 列 反 应 与 Na2O2 + SO2===Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是( )
A.2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 B.2Na2O2+2SO3===2Na2SO4+O2 C.Na2O2+H2SO4===Na2SO4+H2O2 D.3Na2O2+Cr2O3===2Na2CrO4+Na2O

解析:在反应 Na2O2+SO2===Na2SO4 中 SO2 作还原 剂 , Na2O2 作 氧 化 剂 。 A 项 , 在 反 应 2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2 中 Na2O2 既是氧化剂,也是还原 剂;B 项,在反应 2Na2O2+2SO3===2Na2SO4+O2 中 Na2O2 既 是 氧 化 剂 , 也 是 还 原 剂 ; C 项 , 在 反 应 Na2O2 + H2SO4===Na2SO4+H2O2 中元素的化合价均没有发生变 化 , 不 是 氧 化 还 原 反 应 ; D 项 , 在 反 应 3Na2O2 + Cr2O3===2Na2CrO4+Na2O 中,Na2O2 作氧化剂。
答案:选 D


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