第3章 第1讲 钠及其化合物-【金版教程】2025年高考化学一轮复习创新方案word（新教材，创新版）

金版教程　高考科学复习创新方案　化学 第1讲　钠及其化合物 【复习目标】　1.通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质及应用。2.结合实例认识钠及其重要化合物的制备方法。3.通过化学反应探索物质性质、实现钠及其重要化合物的相互转化。4.分析与推测碱金属的通性与特性。 一、钠及其氧化物 1．钠的物理性质 金属钠是一种银白色、有金属光泽的固体，质地柔软，是热和电的良导体；钠的密度比水的小，比煤油的大，熔点低。 2．钠的化学性质 从钠原子的原子结构可知钠具有很强的还原性： NaNa＋ (1)钠与非金属单质(如O2、S、Cl2等)反应 O2：4Na＋O2===2Na2O(常温) 2Na＋O2Na2O2(加热) S：2Na＋S===Na2S(研磨爆炸) Cl2：2Na＋Cl22NaCl [提醒]　无论Na与O2反应生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等。 (2)钠与水反应 ①化学方程式为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 ②与滴加酚酞的水反应的现象及解释 操作 现象 解释 向一个盛有适量蒸馏水的小烧杯中滴加几滴酚酞溶液，然后把一小块金属钠投入小烧杯中 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔成银白色小球 反应放热，钠的熔点较低 钠小球在水面上迅速到处游动 钠与水反应剧烈，反应产生的气体推动小球游动 与水反应伴有“嘶嘶”的响声 溶液变红 有碱性物质生成 (3)钠与盐酸、稀硫酸反应 离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 (4)钠与某些盐溶液反应：钠先与水反应，生成的NaOH再与该盐发生复分解反应。 如： 与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 与FeCl3溶液反应：6Na＋6H2O＋2FeCl3===2Fe(OH)3↓＋6NaCl＋3H2↑。 [强调]　(1)钠与酸、盐溶液反应的本质均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。 (2)钠与盐的饱和溶液反应，由于溶剂H2O减少，盐溶液中可能有晶体析出。 3．钠的制取、保存和用途 (1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 (3)用途：钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂；用于制供氧剂Na2O2；用作电光源，制作高压钠灯；冶炼某些金属——金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 4．钠的氧化物 (1)氧化钠、过氧化钠的比较 名称 细目 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 电子式 色、态 白色固体 淡黄色固体 氧元素化合价 －2 －1 物质类别 碱性氧化物 过氧化物(不是碱性氧化物) 阴、阳离 子个数比 1∶2 1∶2 稳定性 较不稳定 较稳定 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 与SO2反应 Na2O＋SO2===Na2SO3 Na2O2＋SO2===Na2SO4 与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 转化 2Na2O＋O22Na2O2 (2)Na2O2的氧化性与还原性 从元素化合价角度分析Na2O2的性质： ①Na2O2的强氧化性 试剂 现象 反应原理 氢硫酸 溶液变浑浊 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 酚酞溶液 产生气体，溶液先变红后褪色 与水反应生成O2和NaOH，使溶液变红，Na2O2的强氧化性又使之褪色 品红溶液 红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色 ②遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。 ③遇CO2、H2O、H＋时，H元素和C元素都处于最高价态，不能被氧化，Na2O2发生自身的氧化还原反应，1 mol Na2O2转移的电子数为NA。 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)钠和金属的盐溶液反应，能置换出盐中的金属。(×) 错因：钠先与盐溶液中的水反应生成NaOH和H2，NaOH可能再与盐发生复分解反应。 (2)把钠投入到(NH4)2SO4溶液中只生成H2一种气体。(×) 错因：钠与H2O反应生成的NaOH与(NH4)2SO4反应还有NH3生成。 (3)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑。(×) 错因：方程式未配平，应为2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑。 (4)1 mol Na2O2与足量CO2反应转移的电子为2 mol。(×) 错因：转移电子应为1__mol。 (5)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂。(√) 错因：________________________________________________________________________ 二、碳酸钠和碳酸氢钠 1．物理性质及用途 名称 细目 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色、态 白色粉末(Na2CO3·10H2O为白色晶体) 白色晶体 溶解性 易溶于水 易溶于水，溶解度比Na2CO3小 用途 制洗涤剂、肥皂、玻璃等 灭火剂、发酵剂、治疗胃酸过多 2.化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (2)与酸(如足量盐酸)反应(填离子方程式) ①Na2CO3：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。 ②NaHCO3：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 (3)与碱[如Ca(OH)2溶液]反应(填离子方程式) ①Na2CO3：CO＋Ca2＋===CaCO3↓。 ②NaHCO3 NaHCO3少量：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O； NaHCO3过量：2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO＋2H2O。 3．相互转化 (1)转化关系 Na2CO3NaHCO3 (2)转化关系应用 依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质) 序号 混合物 除杂方法 ① Na2CO3(s)、NaHCO3(s) 加热法 ② NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq) 通入足量CO2 ③ Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq) 加适量NaOH溶液 4.碳酸钠的制备——侯氏制碱法 (1)制备原理 产生NaHCO3的反应：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl。 产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (2)工艺流程 (3)绿色化学理念 工艺流程中循环使用的物质是CO2、NaCl溶液。 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。(×) 错因：在酒精灯加热条件下，NaHCO3会分解，Na2CO3不会分解。 (2)可用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。(×) 错因：不能，二者与Ca(OH)2溶液反应的现象一样。 (3)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。(×) 错因：HCl先与NaOH反应，后与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最后才与碳酸氢钠反应生成气体，不会立即产生气泡。 (4)除去CO2中的HCl气体，应选用饱和Na2CO3溶液。(×) 错因：CO2与Na2CO3反应，故除去CO2中的HCl气体，应选用饱和NaHCO3溶液。 (5)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。(×) 错因：纯碱水解产生NaOH，油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸钠，发生化学变化。 (6)侯氏制碱法所制得的“碱”是烧碱。(×) 错因：侯氏制碱法所制得的“碱”是纯碱。 三、焰色试验 1．定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，据此可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 2．实验操作流程 铂丝与原火焰颜色相同待测物观察火焰颜色铂丝与原火焰颜色相同 3．常考元素的焰色 金属元素 钠 钾(透过蓝色钴玻璃) 钙 铜 火焰颜色 黄色 紫色 砖红色 绿色 判断正误。正确的打“√”，错误的打“×”并指明错因。 (1)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色均显黄色。(√) 错因：________________________________________________________________________ (2)做焰色试验时，用稀硫酸洗涤铂丝。(×) 错因：应用稀盐酸洗涤铂丝。 (3)焰色试验中表现的是金属化合物的性质。(×) 错因：焰色试验中表现的是元素的性质。 (4)焰色试验是一种复杂的化学变化。(×) 错因：焰色试验是物理变化。 (5)焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察。(×) 错因：只有观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃。 考点1　钠及其氧化物 题组一　认知与运用钠的性质 1．下列有关钠的叙述正确的是(　　) A．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 B．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti C．钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气 D．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 答案　C 2．下列叙述不正确的是(　　) A．2.3 g Na与O2完全反应，生成3.2 g产物时失去电子的物质的量为0.1 mol B．切开的金属Na暴露在空气中，光亮的表面逐渐变暗，发生的反应为2Na＋O2===Na2O2 C．Na与稀盐酸反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ D．将少量Na投入到FeCl3溶液中，既有沉淀生成又有气体放出 答案　B 金属钠长期露置在空气中会发生一系列变化，其现象如下： 银白色金属钠表面变暗出现白色固体，接着表面变潮湿白色块状固体白色粉末状物质 上述各步反应的化学方程式： ①4Na＋O2===2Na2O； ②Na2O＋H2O===2NaOH； ③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O； ④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。 题组二　辨析与运用氧化钠和过氧化钠的性质 3．下列对Na2O2的叙述，正确的是(　　) A．Na2O2能与酸反应生成盐和水，所以Na2O2是碱性氧化物 B．Na2O2能与水反应，所以Na2O2可以作气体的干燥剂 C．Na2O2与CO2反应产生氧气，可用于呼吸面具中供氧剂 D．Na2O2与CO2反应时，Na2O2只作氧化剂 答案　C 4．200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气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．0.1 mol 答案　C 解析　CO2、水蒸气分别与足量的Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”。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)＝＝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。 Na2O2与CO2、H2O的反应规律 反应先 后关系 当CO2、水蒸气的混合气体与Na2O2反应时，可看成Na2O2先与CO2反应，再与H2O反应 电子转 移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 气体体积变化关系　 CO2、水蒸气(或二者的混合气体)通过Na2O2时，气体体积的减少量是参加反应的气体体积的，等于生成氧气的量，即ΔV＝V(O2)＝V(气体反应物) 固体质 量变化 关系　 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量分别为28 g·mol－1×n(CO2)、2 g·mol－1×n(H2O) 考点2　碳酸钠和碳酸氢钠 题组一　宏观识别碳酸钠和碳酸氢钠的性质 1．下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质的说法错误的是(　　) A．相同温度时，在水中的溶解度：NaHCO3＜Na2CO3 B．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3 C．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＜Na2CO3 D．相同温度时，等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3＜Na2CO3 答案　C 2．有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是(　　) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀的为Na2CO3 B 分别加入等体积等浓度的稀盐酸 反应较剧烈的为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀的为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的稀盐酸 立即产生气泡的为Na2CO3 答案　C 鉴别Na2CO3和NaHCO3的四种方法 (1)利用热稳定性不同 (2)相同条件下利用反应速率不同 (3)利用阴离子的不同 (4)利用溶液的碱性不同 题组二　分析与推理钠及其重要化合物之间的转化 3．下列各反应中，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是(　　) A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．Na2CO3和HCl D．NaHCO3和NaOH 答案　D 4．将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有固体物质剩余，下列选项不正确的是(　　) 选项 剩余的固体物质 A 1 2 Na2CO3 B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3 C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3 D 2 2 NaOH、Na2CO3 答案　B 解析　将Na2O2与NaHCO3混合加热，有关的反应方程式依次为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶2时，二者反应的总方程式为2Na2O2＋4NaHCO34Na2CO3＋O2↑＋2H2O；当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶1时，二者反应的总方程式为2Na2O2＋2NaHCO32Na2CO3＋O2↑＋2NaOH，即当n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶2时，反应后剩余固体为Na2CO3；当1∶2<n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶1时，反应后剩余固体为Na2CO3和NaOH；当n(Na2O2)∶n(NaHCO3)>1∶1时，反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断A、C、D正确，B错误。 钠及其重要化合物之间的转化 考点3　探究与运用焰色试验 1．下列对焰色试验操作注意事项的说法，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 答案　D 2．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，4名同学分别设计了4种不同的方法，其中不可行的是(　　) A．分别配成1 mol·L－1的溶液，各取1 mL滴加1滴酚酞溶液，比较颜色深浅 B．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀 C．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊 D．分别配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色(必要时可透过蓝色钴玻璃) 答案　B 解析　K2CO3和NaHCO3均与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，B不可行。 　证据推理与模型认知——碳酸钠、碳酸氢钠与 盐酸反应图像分析 【素养要求】　通过分析Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的本质与数量关系，运用数形结合思想分析Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应图像特点，建立认知模型，培养“证据推理与模型认知”的核心素养。 一、用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应 1．向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。 2．向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。 3．向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)。 4．向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。 二、依据图像特点判断溶液溶质成分的方法 若a＝0(即图像 从原点开始) 溶液中的溶质 为NaHCO3 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3 1．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　) 答案　C 2.向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A．在Oa段只发生中和反应 B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ C．a＝0.3 D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为3∶1 答案　C 3．向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是(　　) A．OA段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O B．NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1∶1 C．产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 L D．稀释前溶液中NaOH的物质的量浓度为0.25 mol·L－1 答案　A 解析　根据图像可知在A～B段发生反应HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，产生HCO的反应是CO＋H＋===HCO，两个反应消耗的HCl的物质的量相等，由于产生气体体积达到最大消耗的盐酸是25 mL，则产生HCO的反应也消耗盐酸25 mL，因此在O～A段发生的反应是H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO，A错误。 4．取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)： (1)在A情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。 (2)在B情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________________。 答案　(1)NaOH、Na2CO3　1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1 (3)1.5 mol·L－1 解析　(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素质量守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。 1．(2023·北京卷)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑。下列说法正确的是(　　) A．Na2O2、CaH2中均有非极性共价键 B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应 C．Na2O2中阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2中阴、阳离子个数比为2∶1 D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的O2和H2的物质的量相同 答案　C 解析　Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键，A错误；①中水中H、O元素的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水中H元素化合价降低，发生还原反应，B错误；Na2O2由Na＋和O组成，阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2＋和H－组成，阴、阳离子个数之比为2∶1，C正确；①中每生成1个氧气分子转移2个电子，②中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误。 2．(2022·广东高考)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是(　　) A．碱转化为酸式盐：OH－＋2H＋＋CO===HCO＋2H2O B．碱转化为两种盐：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O C．过氧化物转化为碱：2O＋2H2O===4OH－＋O2↑ D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋ 答案　B 解析　向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳，碱可以转化成酸式盐，离子方程式为CO2＋OH－===HCO，故A错误；过氧化物在离子方程式里不能拆成离子，故C错误；硅酸钠易溶易电离，在离子方程式里要拆成离子，故D错误。 3．(2020·浙江高考)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是(　　) A．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 B．高压钠灯可用于道路照明 C．做焰色反应前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色 D．Na2O在空气中加热可得固体Na2O2 答案　A 4．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是(　　) A．(2020·山东高考)用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧 B．(2020·山东高考)小苏打用作食品膨松剂不涉及氧化还原反应 C．(2020·江苏高考)室温下，Na在空气中反应生成Na2O2 D．(2019·全国卷Ⅱ)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2===2Na2O＋O2↑ 答案　B 5．(2021·河北高考)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是______________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或______________________________。 (2)B中使用雾化装置的优点是________________________________________________。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为____________________________________。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________ g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。 (5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填标号)。 A．偏高 　　 B．偏低 　　 　C．不变 答案　(1)aefbcgh　将玻璃塞上的凹槽对准漏斗上口颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓ (4)①0.84　②冷却结晶　过滤　 (5)A 解析　(4)①对固体NaHCO3充分加热，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量Na2O2，Na2O2与二氧化碳反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据方程式和差量法可知，每消耗44 g CO2，固体增加28 g，则当固体增重0.14 g时，消耗的二氧化碳的质量为0.14 g×＝0.22 g，其物质的量为＝0.005 mol，根据关系式2NaHCO3～CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为0.01 mol，所以固体NaHCO3的质量为0.01 mol×84 g·mol－1＝0.84 g。 (5)称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，称量得到的Na2CO3含量偏低，所配溶液浓度偏小，则用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸钠溶液的体积V(标)偏大，根据c(测)＝可知，最终会使c(测)偏高。 侯氏制碱法工艺流程如图所示。 下列说法不正确的是(　　) A．饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的HCO B．煅烧时发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O C．“盐析”后溶液pH比“盐析”前溶液pH大 D．母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同，但前者Na＋、HCO、Cl－的浓度更大 答案　D 解析　母液Ⅱ为加入氯化钠晶体，析出氯化铵后得到的，与母液Ⅰ所含粒子种类相同，但母液Ⅱ中碳酸氢根离子的浓度没有变的更大，故D错误。 课时作业 [建议用时：40分钟] 一、选择题(每小题只有1个选项符合题意) 1．下列关于钠的说法正确的是(　　) A．钠的化学性质非常活泼，钠元素只能以化合态存在于自然界 B．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末 C．钠在反应4Na＋TiCl44NaCl＋Ti中作氧化剂 D．钠可以保存在CCl4中 答案　A 2．下列有关钠及其化合物的叙述错误的是(　　) A．Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具的供氧剂 B．高压钠灯发出的黄光透雾能力强，可用于道路和广场照明 C．氢氧化钠具有强碱性，可用于制胃酸中和剂 D．钠长期暴露在空气中的最终产物是Na2CO3 答案　C 3．(2023·江苏南通市高三一模)下列物质性质与用途具有对应关系的是(　　) A．Na2O2呈淡黄色，可用作供氧剂 B．NaCl熔点较高，可用于制取NaOH C．Na2CO3溶液呈碱性，可用于除油污 D．NaHCO3易分解，可用于治疗胃酸过多 答案　C 4．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(　　) A．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出 B．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至室温后溶液的pH增大 C．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出 D．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成 答案　D 5．下列实验操作正确的是(　　) 编号 实验 操作 A 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆粒大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水 C 证明Na2O2与CO2的反应是放热反应 Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧，说明是放热反应 D 鉴别Na2CO3溶液与K2CO3溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色 答案　C 6．(2023·哈尔滨市高三质量监测)“侯氏制碱法”的第一步反应为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。实验室模拟“侯氏制碱法”的实验装置及试剂合理的是(　　) 答案　C 解析　实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体共热反应制备氨气，直接加热氯化铵固体生成氨气和氯化氢，但生成的氨气和氯化氢在试管口反应重新生成氯化铵，无法制得氨气，A不合理；氨气极易溶于水，溶解氨气时不能直接将氨气通入溶有CO2的饱和食盐水中，否则会产生倒吸，且采用侯氏制碱法制备碳酸氢钠时，应先将氨气通入饱和食盐水中，再通入二氧化碳气体，B不合理；加热碳酸氢钠制备碳酸钠应在坩埚中进行，D不合理。 7．(2023·辽宁实验中学高三期中)向含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2的混合液中通入CO2至过量，图中能正确表示该反应过程的是(　　) 答案　A 解析　向含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2的混合液中通入CO2至过量，发生反应的化学方程式为Ba(OH)2＋CO2===BaCO3↓＋H2O、KOH＋CO2===KHCO3、BaCO3＋CO2＋H2O===Ba(HCO3)2，各段消耗CO2的物质的量之比为1∶1∶1，A图符合。 8．纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都经常用得到。下列有关纯碱和小苏打的叙述不正确的是(　　) A．侯氏制碱法中的“碱”是指纯碱 B．厨房里的白醋可用于区分纯碱和小苏打 C．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3 D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多 答案　C 解析　对NaHCO3溶液微热，HCO水解程度增大，溶液碱性增强，C错误。 9．(2023·北京市西城区高三一模)实验小组探究SO2与Na2O2的反应。向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，测得反应体系中O2含量的变化如图。 下列说法不正确的是(　　) A．有O2生成推测发生了反应：2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2 B．bc段O2含量下降与反应O2＋2Na2SO3===2Na2SO4有关 C．可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4 D．产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的 答案　C 解析　向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体，由题图可知发生的反应可能有①2Na2O2＋2SO2===2Na2SO3＋O2；②2Na2SO3＋O2===2Na2SO4，无法判断③Na2O2＋SO2===Na2SO4是否发生；HNO3具有强氧化性，能将SO氧化为SO，不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b点固体中是否含有Na2SO4，C错误。 10．某制碱工艺流程如图所示，下列说法中正确的是(　　) A．粗盐水中主要含有Ca2＋、Mg2＋、SO等杂质离子，可以依次加入Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液及适量的盐酸等进行除杂、精制 B．该流程中可循环使用的物质有CO2和NH3 C．饱和食盐水中应该先通入CO2再通入NH3，操作a是过滤 D．母液中的溶质只有NH4Cl，可直接作氮肥 答案　B 二、非选择题 11．某班级化学兴趣小组做如下实验，请回答相关问题： (1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是____________________________________________________________________________________________________________。 (2)金属钠燃烧时会生成黑色固体，黑色固体的可能来源是____________________、____________________。 (3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如下。 ①装置Ⅳ中盛放的药品是________________，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________，其反应的化学方程式为______________________________________________。 ②若规定气流的方向为从左到右，各仪器连接的顺序是：空气进入________，________接________，________接________，________接________(填字母)。 ③装置Ⅱ的作用是____________________________________________________________。 答案　(1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出一小块金属钠，放在滤纸上吸干其表面的煤油，再用小刀切下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好瓶塞 (2)钠表面的煤油　空气中的二氧化碳　酒精灯挥发的酒精　金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物(答任意两点即可) (3)①氢氧化钠溶液　Na2CO3　2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　②h　g　f　e　a　b　c　③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ 12．钠的化合物都有广泛的应用，其中Na2O2就是一种常见的氧化剂，某化学学习小组的同学欲通过以下实验探究炭粉与Na2O2反应的产物。 【实验装置与步骤】 Ⅰ.按如图组装实验装置。 Ⅱ.将炭粉和Na2O2的混合物装入试管，在靠近试管口处放置一张湿润的氯化钯(PdCl2)试纸(湿润PdCl2试纸遇CO变黑，可用于检验是否有CO生成)。 Ⅲ.用酒精灯微微加热试管底部。 【实验过程与现象】 给试管加热后，试管中发生剧烈反应并产生火花，PdCl2试纸未变黑，澄清石灰水未变浑浊。 请回答下列问题： (1)实验装置组装完毕后，首先要____________________。 (2)已知PdCl2溶液是无色的，则PdCl2试纸应为________色。 (3)装置C的作用是____________________。 (4)装置B的作用是____________。 (5)试管中发生反应的化学方程式为____________________________。 (6)CO在潮湿环境中可将PdCl2还原为黑色粉末状的钯(Pd)，该反应的化学方程式为________________________________。反应中还原剂与还原产物的质量比为________。 答案　(1)检查装置的气密性　(2)白 (3)检验产物中是否有CO2　(4)防止倒吸 (5)2Na2O2＋CNa2CO3＋Na2O (6)PdCl2＋CO＋H2O===Pd＋CO2＋2HCl　14∶53 13．镁能在二氧化碳中燃烧：2Mg＋CO22MgO＋C，钠比镁更活泼，那么钠能在二氧化碳中燃烧吗？某研究性学习小组设计了如图装置进行探究。 回答下列问题： (1)写出装置a中发生反应的离子方程式__________________________________________。 (2)按照气流的方向从左至右连接装置：a接________、________、________、________、________。 (3)装置f中应盛放的试剂是________，装置b的作用是____________________________。 (4)实验过程中，在点燃装置c中的酒精灯前，必须经过必要的操作，方可进行后续的实验，该必要操作的目的是____________________________________。 (5)实验发现钠在充满二氧化碳气体的玻璃管里剧烈地燃烧，产生大量的白烟并伴有黑色物质生成。取一部分生成物于试管中，往试管中加水，白色物质溶解，黑色物质不溶。过滤，得到澄清的滤液。将滤纸上的黑色物质移入小试管中，加少量浓硫酸，加热，有刺激性气味的气体生成。则该黑色物质与浓硫酸共热的化学反应方程式为_________________________ _________________。 (6)往(5)所得滤液中加澄清石灰水，溶液变浑浊，再滴入稀盐酸，溶液中有气泡出现。试写出钠与二氧化碳反应的化学方程式______________________________________。 答案　(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O　 (2)d　f　c　g　b (3)浓硫酸　判断装置中空气是否排尽 (4)防止钠与空气中的氧气反应 (5)C＋2H2SO4(浓)CO2↑＋2SO2↑＋2H2O (6)4Na＋3CO22Na2CO3＋C 3 学科网（北京）股份有限公司 $$