专题04 钠及其化合物（考题猜想）-2024-2025学年高一化学上学期期中考点大串讲（人教版2019必修第一册）

专题04 钠及其化合物 题型1钠与水、氧气反应 题型2钠与溶液反应 题型3氧化钠和过氧化钠 题型4过氧化钠与二氧化碳、水反应后质量变化 题型5碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 题型6有关碳酸钠和碳酸氢钠的计算 题型7碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应图象 题型8候氏制碱法原理 题型9焰色试验 题型10钠及其重要化合物实验探究 ▉题型1 钠与水、氧气反应 【例1】(2024·广东潮州高一期末)金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠及其保存方法的叙述中，正确的是( ) A．钠是银白色金属，硬度大 B．金属钠着火可以用水灭火 C．钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气 D．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成白色的过氧化钠 【变式1-1】下列有关金属钠的说法正确的是(　　) A．密度比水大 B．常温下易被氧气氧化 C．能与水反应放出氧气 D．实验剩余的金属钠不能放回原瓶 【变式1-2】把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上　　　　 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 【变式1-3】将一块钠投入到盛有煤油和水的烧杯中(煤油和水均足量)，可以观察到的现象是(　　) A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在煤油中不发生反应 C．钠在煤油中燃烧起来 D．钠处于水和煤油的界面处，上下跳动，最后消失 【变式1-4】下列关于钠的叙述中，错误的是(　　) A．通常情况下钠是固体，密度比水的小 B．自然界中无单质钠存在 B．钠在空气中燃烧生成氧化钠 D．实验后剩余的少量的钠要放回原试剂瓶中 【变式1-5】金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中正确的是( ) A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大 B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2O C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰 D．金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火 ▉题型2 钠与溶液反应 【例2】在蒸发皿中放入一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是(　　) A．上述反应是置换反应 B．上述反应是放热反应 C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性 D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu 【变式2-1】金属Na与下列溶液反应时，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　) A．CuCl2溶液 B．KCl溶液 C．Na2SO4溶液 D．MgSO4溶液 【变式2-2】将0.02 mol Na分别投入到盛有100 mL水、100 mL 1 mol·L−1盐酸、100 mL 1 mol·L−1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中，下列有关说法错误的是(　　) A．三个烧杯中一定均会发生的离子反应有2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些 C．Z烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜 D．三个烧杯中生成氢气的物质的量相同 ▉题型3 氧化钠和过氧化钠 【例3】下列有关Na2O和Na2O2的叙述中，正确的是( ) A．Na2O比Na2O2稳定 B．只用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 C．Na2O、Na2O2分别与CO2反应，产物相同 D．将足量的Na2O2比Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 【变式3-1】下列关于钠的氧化物的说法正确的是(　　) A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠 B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2 C．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O D．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物 【变式3-2】下列关于钠及其化合物的说法不正确的是 A．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊 B．Na、Na2O、Na2O2长期放置在空气中，最终都将变成碳酸钠 C．氧化钠属于碱性氧化物，与水反应可以生成氢氧化钠和氧气 D．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 【变式3-3】下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　) A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应 C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊 【变式3-4】图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是 A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2 B．b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a中产生的HCl C．c中只发生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2 D．f中收集的气体是纯净的O2 【变式3-5】(2024·浙江杭州东方高一期中)将21.8gNa2O和Na2O2的固体混合物溶于水得到溶液，所得溶液用稀硫酸恰好完全中和。回答下列问题： (1)固体混合物中Na2O2的物质的量为 。 (2)固体混合物与水反应后，所得溶液的物质的量浓度 。 ▉题型4 过氧化钠与二氧化碳、水反应后质量变化 【例4】对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是( ) A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定 B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定 C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定 D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定 【变式4-1】在120 ℃下，将V mL的CO2和H2O(水蒸气)，通入足量的过氧化钠，充分反应后发现电子转移为1 mol，则下列说法正确的是( ) A．过氧化钠的摩尔质量为78 B．整个过程消耗的过氧化钠为156 g C．充分反应后气体在120 ℃体积为0.4V mL D．V mL的CO2和H2O(水蒸气)质量可能为31 g 【变式4-2】在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是( ) A．54.5% B．40% C．36% D．33.3% 【变式4-3】在120℃的条件下，将质量为5.6g的CO与1.6g的H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产生的气体通过足量的Na2O2固体中充分反应，反应后固体增加的质量为( ) A．4.5 g B．7.2g C．9.3g D．无法计算 【变式4-4】将10.4g和的固体混合物投入到水中，充分反应后收集到的质量为1.6g，则混合物中的质量分数为( ) A．20% B．75% C．25% D．66% 【变式4-5】一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增加14 g，则原混合气体中CO和O2的质量比可能是( ) A．9∶4 B．4∶9 C．7∶6 D．1∶1 ▉题型5 碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 【例5】(2025广东揭阳高三开学考试)某研究小组测定膨松剂(主要成分为碳酸盐和固体酸性物质)在加热条件下放出CO2气体的量，按如图所示装置进行实验。下列说法正确的是( ) A．装置甲的作用是吸收空气中的CO2和H2O B．为了减小实验误差，装置甲和乙之间需增加干燥装置 C．加热前先对装置甲、乙和丙通入一段时间的空气，再连接上装置丁和戊 D．反应结束后，装置丁和戊增加的质量之和即为膨松剂放出的CO2的质量 【变式5-1】(2024·浙江五湖联盟高一期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中，正确的是( ) A．碳酸钠加少量水后，碳酸钠结块变晶体，并伴随着吸热现象 B．同浓度的两种溶液可以用石灰水鉴别 C．相同条件下，在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3的溶解度 D．向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸，后者反应更剧烈 【变式5-2】有两试管分别装有等物质的量浓度的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 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 【变式5-3】(2024·浙江台州高一期中)如图是比较碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性实验，棉花球沾有无水硫酸铜，下列说法不正确的是( ) A．小试管内盛装碳酸氢钠 B．棉花球现象是变蓝色，说明碳酸氢钠受热不稳定 C．烧杯A澄清石灰水不变浑浊，烧杯B澄清石灰水变浑浊 D．两个烧杯中导管口均出现气泡，说明碳酸氢钠和碳酸钠受热都易分解 ▉题型6 有关碳酸钠和碳酸氢钠的计算 【例6】(2024·北京延庆高一期末)下列实验方案中，不能测定NaCl和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数的是( ) A．取混合物充分加热，减重 B．取混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得固体 C．取混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得固体 D．取混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得固体 【变式6-1】(2024·浙江杭州学军高一期中)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取a克混合物充分加热，减重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 【变式6-2】有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　) 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．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多 【变式6-3】为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是(　　) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸 减少的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气 排出水的体积 ▉题型7碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应图象 【例7】向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L-1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( ) A．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3 B．当0<V(HCl)<10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OH-+H+ =H2O C．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1 D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况) 【变式7-1】向100 mL NaOH溶液中通入一定量CO2气体，充分反应，再向所得溶液中还滴加入0.2mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是 A．原NaOH溶液的浓度为0.1 mol·L-1 B．通入CO2的体积为336 mL C．所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaOH) ： n(Na2CO3)=1：3 D．所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaHCO3)： n(Na2CO3)=2：1 【变式7-2】 (2024·浙大附中高一期中)将一定量Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水配成50 mL溶液，逐滴加入0.05 mol·L－1盐酸，得到各成分物质的量变化如图所示(已知1 mol=1000 mmol)，下列说法不正确的是( ) A．a点溶液中Na2CO3与NaCl物质的量相等 B．b点溶液中发生反应的化学方程式为：NaHCO3 + HCl = NaCl+H2O+CO2↑ C．c点溶液中氯化钠的物质的量浓度为0.05 mol·L－1 D．当盐酸加到150 mL时，混合物样品恰好完全反应 【变式7-3】(2024·江苏省省徐州市模拟)分别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(纵轴)与所加入盐酸的体积(横轴)的关系如图(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_________________________。 ▉题型8 候氏制碱法原理 【例8】(2024·广东梅州高一期末)我国科学家侯德榜发明了联合制碱法，其制备流程可表示如下。回答下列问题： 资料1：反应中的化学方程式为：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 资料2：时，溶解度小于0.01g的物质属于难溶物；时BaSO4溶解度为。 资料3：下表为有关物质的溶解度() 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)粗盐水中含大量、，“除杂”时依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3和适量HCl来提纯NaCl。用离子方程式说明加入Na2CO3的目的 。 (2)“操作”若在实验室中进行，用到的玻璃仪器除烧杯外还需要 。 (3)离子反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓，BaSO4是难溶物，符合复分解反应发生的条件；反应中NaHCO3不是难溶物，为什么也生成了沉淀，理由是 。 (4)从“操作”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品 ，用于“循环”的X是 。 (5)制得的纯碱可能含少量NaCl，简述检验杂质的方法 。 【变式8-1】(2024·江西抚州高一期末)侯氏制碱法以饱和溶液、NH3、CO2为原料制取纯碱，下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是( ) A．制取CO2 B．制取NaHCO3 C．过滤NaHCO3固体 D．NaHCO3灼烧分解 【变式8-2】(2024·浙江省S9联盟高一期中)我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 以下说法中不正确的是( ) A．向饱和食盐水中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2 B．沉淀池中得到的沉淀为碳酸钠 C．使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环1 D．循环2中的气体X为CO2 【变式8-3】我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 该生产纯碱的方法称联合制碱法，也称侯式制碱法联合制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品。 (1)上述沉淀池中发生的化学反应方程式是_______，实验室分离出沉淀的操作是_______。 (2)写出上述流程中X物质的分子式_______。 (3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_______的循环(填上述流程中的编号1、2)。 (4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，还需要的试剂有_______。 (5)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_______。 A．增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 B．使NaHCO3更多地析出 C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 【变式8-4】我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，创造了侯德榜制碱法又叫联碱法，该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2，再与饱和食盐水反应. (1)该法与氨碱法比大大提高了原料利用率，主要表现在_______。 (2)碳酸氢钠分解产生的二氧化碳可循环使用，但必须要补充，补充的主要原因是_________，但实际生产中补充量超过理论上反应耗用量，可能的原因是______。 (3)氨碱法需补充的二氧化碳一定来自_________。那么联合制碱需补充的二氧化碳可能来自__________。 (4)侯德榜法在滤去碳酸氢钠的母液中通氨气并加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用____。 ▉题型9 焰色试验 【例9】(2024·广东梅州高一期末)下列各组物质可用焰色试验鉴别的是( ) A．NaClO、NaCl B．Na2CO3、K2CO3 C．FeCl2、FeCl3 D．Na2CO3、NaHCO3 【变式9-1】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是(　　) A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质 B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察 C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰 D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验 【变式9-2】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＋ 【变式9-3】下列有关焰色试验的说法正确的是( ) A．金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色是发生物理变化引起的 B．焰色试验适合所有金属元素的检验 C．某溶液做焰色试验，火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，一定不含钾元素 D．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、稀硫酸 【变式9-4】用铂丝蘸取某混合液进行焰色实验，下列说法正确的是( ) A．焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替 B．焰色反应有发光现象，所以是化学变化 C．透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明原溶液有钾元素无钠元素 D．每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至没有颜色 ▉题型10 钠及其重要化合物实验探究 【例10】(2024·广东清远高一期末)苏打和小苏打是常用的化学药品，某实验小组利用温度传感器和pH传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。 编号 实验操作 实验结果 实验Ⅰ 测定下述实验过程的温度变化 实验Ⅱ 测定下述实验过程的pH变化 下列关于实验Ⅰ和实验Ⅱ的说法不正确的是( ) A．实验Ⅰ中，溶解时吸收热量的物质是NaHCO3 B．实验Ⅱ中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH C．滴加NaHCO3溶液的烧杯中，参与反应的阴离子只有HCO3- D．OH-未参与该反应的实验证据是滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线重合 【变式10-1】(2025·湖南岳阳高一开学考试)某食品膨松剂作用物质为NaHCO3，某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量，设计实验的装置图如下。 已知：碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 回答下列问题： (1)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ，C装置内所盛试剂是 ，E装置的作用是 ；若没有E装置，测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；若没有A装置，B装置左侧用橡皮塞封闭，实验结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (2)充分加热后，测得D的质量增加6.6g，若装置B换为装置F进行实验(膨松剂质量相同)，不考虑导致误差因素，则测得D质量为 g。 (3)分解产物Na2CO3是重要化工原料，研究其性质：分别取少量Na2CO3溶液。 ①与碱反应：滴加澄清石灰水，现象为 。 ②与盐反应：滴加X溶液，产生白色沉淀，则X可能为 (写其中一种的名称)。 ③与酸反应：滴加盐酸，开始没有气泡，反应产生两种盐，推测两种盐的化学式 。 (4)取a克Na2CO3与NaHCO3混合物进行下列三组实验，其中能测定Na2CO3质量分数的是 (填序号)。 A．充分加热，质量减少b克 B．与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干，灼烧，得b克固体 C．与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用氯化钙吸收，增重b克 任选上述合理方案中的一种，计算Na2CO3的质量分数为 。 【变式10-2】(2025·广西柳州高一开学考试)欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。 实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验 c 实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低。 (1)小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是 。 (2)小明认为仅凭U型管中液面高度变化，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是 。 实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101kPa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时，活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。 (3)向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是 ，产生此现象的反应的化学方程式是 。 (4)图3中， (填序号)段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。 ①CD段 ②DE段 ③MN段 (5)图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明 。 ( 12 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题04 钠及其化合物 题型1钠与水、氧气反应 题型2钠与溶液反应 题型3氧化钠和过氧化钠 题型4过氧化钠与二氧化碳、水反应后质量变化 题型5碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 题型6有关碳酸钠和碳酸氢钠的计算 题型7碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应图象 题型8候氏制碱法原理 题型9焰色试验 题型10钠及其重要化合物实验探究 ▉题型1 钠与水、氧气反应 【例1】(2024·广东潮州高一期末)金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠及其保存方法的叙述中，正确的是( ) A．钠是银白色金属，硬度大 B．金属钠着火可以用水灭火 C．钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气 D．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成白色的过氧化钠 【答案】C 【解析】A项，金属钠的硬度小，故A错误；B项，钠与水反应产生氢气，故钠着火时不能用水灭火，故B错误；C项，因为金属钠非常活泼，容易与空气中的氧气或水蒸气发生反应，因此要密封保存，由于钠的密度比石蜡油或煤油大，可以保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气，故C正确；D项，钠在常温下与氧气反应生成白色的氧化钠，与氧气在加热条件下反应生成淡黄色的过氧化钠，故D错误；故选C。 【变式1-1】下列有关金属钠的说法正确的是(　　) A．密度比水大 B．常温下易被氧气氧化 C．能与水反应放出氧气 D．实验剩余的金属钠不能放回原瓶 【答案】B 【解析】A项，钠的密度比水小，A错误；B项，钠接触氧气立即反应，B正确；C项，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，C错误；D项，剩余的金属钠一定要放回原瓶，因为其能与氧气或水反应，D错误；故选B。 【变式1-2】把钠放入滴有酚酞溶液的水中，下列现象不会出现的是(　　) A．钠浮在水面上　　　　 B．钠熔化成小球 C．溶液中产生较多的气泡 D．水溶液变成红色 【答案】C 【解析】钠的密度比水小，钠浮在水面上，A正确。钠与水反应放热，钠的熔点低，B正确。钠与水反应放出气体，是在水面上生成，所以看不到气泡，C不正确。钠与水反应生成碱，溶液变红色，D正确。 【变式1-3】将一块钠投入到盛有煤油和水的烧杯中(煤油和水均足量)，可以观察到的现象是(　　) A．钠在水层中反应并四处游动 B．钠停留在煤油中不发生反应 C．钠在煤油中燃烧起来 D．钠处于水和煤油的界面处，上下跳动，最后消失 【答案】D 【解析】煤油与水互不相溶出现分层现象，由于钠的密度比水小、比煤油大，所以钠应处在水和煤油的交界处，钠与水反应生成氢气但不与煤油反应，所以会看到钠在界面间上下浮动，但由于周围没有空气，所以生成的氢气不会燃烧。 【变式1-4】下列关于钠的叙述中，错误的是(　　) A．通常情况下钠是固体，密度比水的小 B．自然界中无单质钠存在 B．钠在空气中燃烧生成氧化钠 D．实验后剩余的少量的钠要放回原试剂瓶中 【答案】C 【解析】钠是银白色的固体，密度小于水，A正确；钠的性质活泼，在自然界中无单质钠存在，B正确；钠在空气中燃烧生成过氧化钠，而不是氧化钠，C错误；因钠活泼，易与水、氧气反应，如在实验室随意丢弃，可引起火灾，实验时剩余的钠粒要放回原试剂瓶中，D正确。 【变式1-5】金属钠是一种活泼金属，除了具有金属的一般性质外，还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中正确的是( ) A．钠是银白色金属，熔点低，硬度大 B．钠放置在空气中，会迅速被氧化而生成淡黄色的Na2O C．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰 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 【解析】钠可用小刀切割，硬度小，A错误；钠放置在空气中，被缓慢氧化生成白色的Na2O，B错误；Na能与H2O、CO2反应，故钠着火时只能用细沙盖灭，D错误。 ▉题型2 钠与溶液反应 【例2】在蒸发皿中放入一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是(　　) A．上述反应是置换反应 B．上述反应是放热反应 C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性 D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu 【答案】C 【解析】在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并且放出热量，属于置换反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu和硫酸钠。A项，钠比铜活泼，在无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu，属于置换反应，A正确；B项，根据以上分析，反应是放热反应，B正确；C项，根据以上分析，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，所以CuSO4表现了氧化性， C错误；D项，根据以上分析，在无水、加热至熔化下，Na可以与CuSO4发生置换反应生成Cu，D正确；故选C。 【变式2-1】金属Na与下列溶液反应时，既有气体，又有白色沉淀产生的是(　　) A．CuCl2溶液 B．KCl溶液 C．Na2SO4溶液 D．MgSO4溶液 【答案】D 【解析】Na与盐溶液的反应，实际是Na先与水反应生成NaOH，NaOH再与盐反应。因此，不管什么盐溶液与Na反应一定有H2生成。CuCl2与NaOH反应：CuCl2+2NaOH=Cu(OH)2↓+2NaCl，但Cu(OH)2沉淀为蓝色沉淀；KCl、Na2SO4不与NaOH反应；MgSO4与NaOH反应：MgSO4+2NaOH=Mg(OH)2↓+Na2SO4，Mg(OH)2为白色沉淀，D项符合题意。 【变式2-2】将0.02 mol Na分别投入到盛有100 mL水、100 mL 1 mol·L−1盐酸、100 mL 1 mol·L−1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中，下列有关说法错误的是(　　) A．三个烧杯中一定均会发生的离子反应有2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些 C．Z烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜 D．三个烧杯中生成氢气的物质的量相同 【答案】A 【解析】A项，钠是活泼金属，极易与水反应生成氢氧化钠和氢气，在水中发生反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，在盐酸中先与H＋反应，若钠过量，过量的钠再与水反应，Na为0.02 mol，H＋为0.1 L×1 mol·L−1＝0.1 mol，H＋过量，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，离子方程式不同，A不正确；B项，溶液中氢离子浓度越大，反应越剧烈，水显中性，盐酸和硫酸铜溶液均显酸性，所以X烧杯中的反应平缓些，B正确；C项，钠与水反应生成的氢氧化钠与硫酸铜反应生成蓝色沉淀氢氧化铜，C正确；D项，钠的物质的量相同，最终产生氢气的物质的量相同，D正确。 ▉题型3 氧化钠和过氧化钠 【例3】下列有关Na2O和Na2O2的叙述中，正确的是( ) A．Na2O比Na2O2稳定 B．只用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 C．Na2O、Na2O2分别与CO2反应，产物相同 D．将足量的Na2O2比Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 【答案】B 【解析】A项，Na2O在空气中加热时会转化为Na2O2，故Na2O2比Na2O稳定，故A错误； B项，Na2O2与水反应会产生气泡，有明显的现象，所以可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2，故B正确； C项，Na2O与CO2反应生成碳酸钠，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，产物不同，故C错误； D项，Na2O、Na2O2加到酚酞溶液中，二者均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但Na2O2具有漂白性，又会将红色溶液漂白，故D错误；故选B。 【变式3-1】下列关于钠的氧化物的说法正确的是(　　) A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠 B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2 C．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O D．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物 【答案】C 【解析】A项，钠的氧化物中氧化钠是白色固体，而过氧化钠是淡黄色固体，与水反应能生成氢氧化钠和氧气，错误；B项，Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，在反应过程中只有氧元素化合价发生变化，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，错误；C项，Na和O2的反应产物与反应温度有关系，在加热时反应生成Na2O2，在常温时反应生成Na2O，正确；D项，碱性氧化物是能和酸反应只生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应，除了生成盐和水外还生成氧气，所以Na2O2不是碱性氧化物，错误。 【变式3-2】下列关于钠及其化合物的说法不正确的是 A．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊 B．Na、Na2O、Na2O2长期放置在空气中，最终都将变成碳酸钠 C．氧化钠属于碱性氧化物，与水反应可以生成氢氧化钠和氧气 D．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 【答案】C 【解析】A项，过氧化钠加入碳酸氢钙溶液中，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠与碳酸氢钙反应生成碳酸钙沉淀，所以会生成气体和浑浊，A正确；B项，Na容易被氧气氧化生成Na2O，Na2O与空气中的水反应生成NaOH，NaOH与空气中的CO2反应生成Na2CO3，Na2O2与空气中的水反应生成NaOH，NaOH与CO2反应生成Na2CO3，B正确；C项，氧化钠属于碱性氧化物，与水反应生成氢氧化钠，C错误；D项，向包有过氧化钠粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧，说明过氧化钠与水的反应为放热反应，同时脱脂棉剧烈燃烧说明有助燃气体生成，即有氧气生成，D正确；故选C。 【变式3-3】下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　) A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成 B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应 C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂 D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊 【答案】B 【解析】A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。 【变式3-4】图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是 A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2 B．b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a中产生的HCl C．c中只发生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2 D．f中收集的气体是纯净的O2 【答案】A 【解析】该实验的目的是证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，a装置是实验室用盐酸和碳酸钙制备CO2的装置，由于盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中含有HCl，通过装置b中的溶液目的是除去HCl，通入装有过氧化钠的装置c中的二氧化碳气体未干燥，含有少量水蒸气，则装置c中发生的反应有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，实验过程中二氧化碳不能完全反应，装置d中应盛装氢氧化钠来吸收未反应的二氧化碳，避免干扰e中收集的气体的验证试验，用带火星的木条可检验e中试管内收集的气体，若木条复燃，证明收集到的是氧气，则可以证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。A项，碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，则a装置可以用碳酸钠和稀盐酸制备CO2，A正确；B项，由于a中的盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl，则b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是除去a中产生的HCl，不能盛放碳酸钠，因为碳酸钠也会与二氧化碳反应，B错误；C项，从装置b中出来的气体为干燥，二氧化碳中混有水蒸气，c中不仅仅发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，还有反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，C错误；D项，f中用排水法收集的气体是湿润的O2，不纯，D错误；故选A。 【变式3-5】(2024·浙江杭州东方高一期中)将21.8gNa2O和Na2O2的固体混合物溶于水得到溶液，所得溶液用稀硫酸恰好完全中和。回答下列问题： (1)固体混合物中Na2O2的物质的量为 。 (2)固体混合物与水反应后，所得溶液的物质的量浓度 。 【答案】(1)0.2 (2)0.6 【解析】设固体混合物中Na2O的物质的量为x，Na2O2的物质的量为y；由固体混合物的质量为21.8g可得：62x+78y= 21.8g①；由n(H2SO4)=0.30mol，则固体混合物与水反应生成n(NaOH)=2n(H2SO4)=0.6mol，由钠原子守恒可得： 2x+2y=0.6mol②；联立①②两式可解得x=0.1mol，y=0.2mol。(1)固体混合物中的物质的量为0.2mol；(2)根据Na原子守恒可知，固体混合物与水反应后，n(NaOH)= 2n(H2SO4)=0.6mol，所得NaOH溶液的物质的量浓度为=0.6mol/L。 ▉题型4 过氧化钠与二氧化碳、水反应后质量变化 【例4】对Na2O2与CO2和H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是( ) A．只要参加反应的Na2O2一定，反应生成的氧气就一定 B．只要CO2和H2O(g)的总的物质的量一定，反应所消耗的Na2O2的量就一定 C．只要气体的总物质的量一定，反应中所转移的电子的物质的量就一定 D．只要混合气体的总物质的量一定，固体所增加的质量就一定 【答案】D 【解析】根据Na2O2与CO2、H2O(g)反应的化学方程式，由于两个反应中Na2O2与O2的物质的量之比都为2∶1，所以A正确；两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)，2Na2O2～2CO2，所以B正确；根据上面方程式中的电子转移情况知选项C也正确；根据反应方程式知，CO2、H2O与Na2O2反应时，固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中“H2”的质量，所以当物质的量固定的混合气体中CO2气体所占的比例大时，固体增加的质量大，当H2O所占的比例大时，固体所增加的质量较小，则D错误。 【变式4-1】在120 ℃下，将V mL的CO2和H2O(水蒸气)，通入足量的过氧化钠，充分反应后发现电子转移为1 mol，则下列说法正确的是( ) A．过氧化钠的摩尔质量为78 B．整个过程消耗的过氧化钠为156 g C．充分反应后气体在120 ℃体积为0.4V mL D．V mL的CO2和H2O(水蒸气)质量可能为31 g 【答案】D 【解析】A项，过氧化钠的摩尔质量为78 g/mol，错误；B项，CO2和H2O(水蒸气)，通入足量的过氧化钠，发生的反应是2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2，2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，转移1 mol 电子时，消耗过氧化钠78 g，错误；C项，根据题给信息分析，没有给定气体的压强，不能计算充分反应后气体的物质的量和气体体积，错误；D项，电子转移为1 mol时，需要消耗水和二氧化碳的总物质的量为1 mol，其质量可能在18 g～44 g之间，正确。 【变式4-2】在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是( ) A．54.5% B．40% C．36% D．33.3% 【答案】A 【解析】CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。 【变式4-3】在120℃的条件下，将质量为5.6g的CO与1.6g的H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后将产生的气体通过足量的Na2O2固体中充分反应，反应后固体增加的质量为( ) A．4.5 g B．7.2g C．9.3g D．无法计算 【答案】B 【解析】CO在氧气中完全燃烧生成CO2，CO2和再与Na2O2反应，方程式为2CO+O22CO2、2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，总方程式为：CO+Na2O2=Na2CO3，可知过氧化钠增重为CO的质量；H2在氧气中完全燃烧，生成H2O，H2O再与Na2O2反应，方程式为2H2+O22H2O、2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，总反应方程式为：H2+Na2O2=2NaOH，可知反应后固体质量增加为氢气质量；故质量为5.6g的CO与1.6g的H2的混合气体在足量的O2中充分燃烧，然后通入足量的Na2O2固体中充分反应，固体质量增加应为CO和H2的质量之和，即固体增重为5.6g+1.6g=7.2g；故选B。 【变式4-4】将10.4g和的固体混合物投入到水中，充分反应后收集到的质量为1.6g，则混合物中的质量分数为( ) A．20% B．75% C．25% D．66% 【答案】C 【解析】生成的物质的量为，设混合物中的物质的量为x，根据题意可得： 解得，混合物中m(Na2O2)=0.1mol×78g/mol=7.8g，，则混合物中的质量分数为。故选C。 【变式4-5】一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增加14 g，则原混合气体中CO和O2的质量比可能是( ) A．9∶4 B．4∶9 C．7∶6 D．1∶1 【答案】C 【解析】由反应2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，可知混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应生成固体为Na2CO3，78g Na2O2生成106 g Na2CO3，固体质量增加28 g，恰好为CO的质量。现固体增重14 g，说明混合气体中CO为14 g，则O2为26 g－14 g＝12 g，所以原混合气体中CO和O2的质量比为14 g∶12 g＝7∶6，故选C。 ▉题型5 碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 【例5】(2025广东揭阳高三开学考试)某研究小组测定膨松剂(主要成分为碳酸盐和固体酸性物质)在加热条件下放出CO2气体的量，按如图所示装置进行实验。下列说法正确的是( ) A．装置甲的作用是吸收空气中的CO2和H2O B．为了减小实验误差，装置甲和乙之间需增加干燥装置 C．加热前先对装置甲、乙和丙通入一段时间的空气，再连接上装置丁和戊 D．反应结束后，装置丁和戊增加的质量之和即为膨松剂放出的CO2的质量 【答案】C 【解析】甲除去空气中二氧化碳，乙中反应生成二氧化碳，通过丙干燥，通过丁吸收生成的二氧化碳，戊排除空气中水、二氧化碳的干扰。A项，甲除去空气中二氧化碳而不是水，A错误；B项，实验测量二氧化碳的质量，不是水，故无需装置甲和乙之间需增加干燥装置，B错误；C项，加热前先对装置甲、乙和丙通入一段时间的空气，排除装置中二氧化碳，再连接上装置丁和戊，C正确；D项，反应结束后，装置丁增加的质量即为膨松剂放出的CO2的质量，D错误；故选C。 【变式5-1】(2024·浙江五湖联盟高一期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中，正确的是( ) A．碳酸钠加少量水后，碳酸钠结块变晶体，并伴随着吸热现象 B．同浓度的两种溶液可以用石灰水鉴别 C．相同条件下，在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3的溶解度 D．向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸，后者反应更剧烈 【答案】D 【解析】A项，碳酸钠加少量水后，碳酸钠结块变晶体，并伴随着放热现象，A错误；B项，将石灰水分别滴加同浓度的两种溶液中都会产生白色沉淀，则不能用石灰水鉴别，B错误；C项，相同条件下，在水中Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，C错误；D项，Na2CO3和盐酸反应分两步完成，NaHCO3和盐酸反应一步完成，则向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加等浓度的盐酸，后者反应更剧烈，D正确； 故选D。 【变式5-2】有两试管分别装有等物质的量浓度的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 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 【答案】C 【解析】A项，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(都产生白色沉淀)，故A错误；B项，加入等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，故B错误；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，故C正确；D项，逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡，故D错误；故选C。 【变式5-3】(2024·浙江台州高一期中)如图是比较碳酸钠和碳酸氢钠热稳定性实验，棉花球沾有无水硫酸铜，下列说法不正确的是( ) A．小试管内盛装碳酸氢钠 B．棉花球现象是变蓝色，说明碳酸氢钠受热不稳定 C．烧杯A澄清石灰水不变浑浊，烧杯B澄清石灰水变浑浊 D．两个烧杯中导管口均出现气泡，说明碳酸氢钠和碳酸钠受热都易分解 【答案】D 【解析】A项，碳酸氢钠在小试管，碳酸钠在大使管，大试管直接加热，温度较高，如温度较高的不分解，而加热温度较低的物质分解，可判断稳定强弱，故大试管内盛装碳酸钠、小试管内盛装碳酸氢钠， A正确；B项，白色的无水硫酸铜遇到水变蓝色。若证明碳酸氢钠不稳定受热分解生成水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球，若变蓝则说明有水生成， B正确；C项，碳酸钠较稳定，加热过程中不会分解，则连接A烧杯的试管不会产生二氧化碳，所以A烧杯的澄清石灰水不变浑浊。碳酸氢钠不稳定，加热过程中分解产生二氧化碳，连接B烧杯的试管澄清石灰水变浑浊， C正确；D项，碳酸钠比较稳定，加热过程中不会生成二氧化碳，则烧杯A中导管出现的气泡是装置中的空气，烧杯A中澄清石灰水不会变浑浊，说明碳酸钠受热不易分解， D错误；故选D。 ▉题型6 有关碳酸钠和碳酸氢钠的计算 【例6】(2024·北京延庆高一期末)下列实验方案中，不能测定NaCl和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数的是( ) A．取混合物充分加热，减重 B．取混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得固体 C．取混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得固体 D．取混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得固体 【答案】D 【解析】A项，NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出NaHCO3质量分数，A错误；B项，碳酸氢钠可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出NaHCO3质量分数，B错误；C项，NaCl和NaHCO3混合物中，碳酸氢钠与Ba(OH)2反应，反应的方程式为2NaHCO3+Ba(OH)2= BaCO3↓+ Na2CO3＋2H2O，因此最后得到的固体是BaCO3，依据碳元素守恒计算，可以计算出NaHCO3质量分数，C错误；D项，NaHCO3与NaOH反应生成碳酸钠，加热、蒸干、灼烧后，碳酸钠不会分解，因此无法通过这种方法测定NaHCO3质量分数，D正确；故选D。 【变式6-1】(2024·浙江杭州学军高一期中)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取a克混合物充分加热，减重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 【答案】A 【解析】A项，混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，不能测定含量，故A符合题意；B项，Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3质量分数，故B不符合题意；C项，NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，故C不符合题意；D项，Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应生成BaCO3，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3质量分数，故D不符合题意；故选A。 【变式6-2】有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　) 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．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 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】Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2× mol＝ mol，NaHCO3需盐酸 mol，错误。 【变式6-3】为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是(　　) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸 减少的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气 排出水的体积 【答案】A 【解析】用酚酞做指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中Na2CO3的量，进而确定样品中Na2CO3的质量分数，A项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B项错误；样品中加入足量盐酸，因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量Na2CO3的质量，C项错误；因部分CO2能溶解到水里，与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是CO2的体积，D项错误。 ▉题型7碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应图象 【例7】向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L-1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( ) A．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3 B．当0<V(HCl)<10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OH-+H+ =H2O C．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol·L-1 D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况) 【答案】C 【解析】在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，没有产生二氧化碳时的反应可能为：OH﹣+H+＝H2O和CO32-+H+＝HCO3-，产生二氧化碳的反应为：HCO3-，+H+＝H2O+CO2↑；根据加入50mL盐酸时溶质为氯化钠及原子守恒计算出氢氧化钠的物质的量浓度；根据图象可知，甲溶液中溶质只能为Na2CO3和NaHCO3，乙溶液的溶质为NaOH和Na2CO3；根据HCO3-，+H+＝H2O+CO2↑计算出乙溶液中产生二氧化碳的最大值。A项，氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，溶质不可能为NaOH、NaHCO3，根据图象可知，乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，故A错误；B项，在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，由图中HCl的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为：Na2CO3和NaHCO3，所以当0＜V(HCl)＜10mL时，甲溶液中没有产生二氧化碳的离子方程式为：CO32-+H+＝HCO3-，故B错误；C项，根据图象可知，当V(HCl)＝50mL时，得到的产物为NaCl，由原子守恒可知：n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝0.1 mol·L-1×0.05L＝0.005mol，则原氢氧化钠溶液的浓度为：c(NaOH)＝＝0.5 mol·L-1，故C正确；D项，乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶段为：HCO3-，+H+＝H2O+CO2↑，根据消耗了10mL盐酸可知，生成二氧化碳的物质的量为：0.1mol/L×0.01L＝0.001mol，标况下0.001mol二氧化碳的物质的量为：22.4L/mol×0.001mol＝22.4mL，故D错误；故选C。 【变式7-1】向100 mL NaOH溶液中通入一定量CO2气体，充分反应，再向所得溶液中还滴加入0.2mol/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是 A．原NaOH溶液的浓度为0.1 mol·L-1 B．通入CO2的体积为336 mL C．所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaOH) ： n(Na2CO3)=1：3 D．所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaHCO3)： n(Na2CO3)=2：1 【答案】D 【解析】根据图像可知，加入盐酸0~25mL时，无气体产生，发生H++CO32-=HCO3-，而25~100mL时，HCO3-+H+=CO2↑+H2O。A项，加入盐酸100mL时，溶液的溶质为NaCl，则n(HCl)=n(NaCl) =n(NaOH)= 0.2mol/L×100mL=0.02mol，原NaOH溶液的浓度为0.2mol·L-1，A错误；B项，25~100mL时，HCO3-+H+=CO2↑+H2O，消耗n(HCl)= 0.2mol/L×75mL=0.015mol，生成CO2的物质的量为0.015mol，根据C守恒，则通入CO2的体积为336 mL ，但题中没有说明标准状况，B错误；C项，所得溶液中溶质无NaOH，C错误；D项，加入盐酸0~25mL时，无气体产生，发生H++CO32-=HCO3-，而25~100mL时，HCO3-+H+=CO2↑+H2O，则原溶液中含有n(Na2CO3)=0.005mol，HCO3-总消耗盐酸75mL，0.005mol CO32-生成HCO3-0.005mol，则原溶液中含有n(NaHCO3)=0.01mol，所得溶液中溶质的物质的量之比为n(NaHCO3)：n(Na2CO3)=0.01：0.005=2：1，D正确；故选D。 【变式7-2】 (2024·浙大附中高一期中)将一定量Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水配成50 mL溶液，逐滴加入0.05 mol·L－1盐酸，得到各成分物质的量变化如图所示(已知1 mol=1000 mmol)，下列说法不正确的是( ) A．a点溶液中Na2CO3与NaCl物质的量相等 B．b点溶液中发生反应的化学方程式为：NaHCO3 + HCl = NaCl+H2O+CO2↑ C．c点溶液中氯化钠的物质的量浓度为0.05 mol·L－1 D．当盐酸加到150 mL时，混合物样品恰好完全反应 【答案】C 【解析】Na2CO3和HCl的反应分为两步：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O；有关量的计算，结合图中的数据去分析计算即可。A项，观察图中信息，Na2CO3的曲线降为0，而NaCl的曲线从0开始，故两条曲线的交点a点表示溶液中Na2CO3与NaCl物质的量相等，A正确；B项，b点时，NaHCO3曲线呈下降的状态，则NaHCO3被消耗，故发生NaHCO3和HCl的反应，B正确；C项，加入50mL盐酸时，Na2CO3的物质的量由2.5mmol降为0，根据反应Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl 可知50mL盐酸中含有2.5mmol HCl，即c(HCl)==50mmol·L-1；c点时，NaHCO3和HCl的反应还不完全，则根据氯元素守恒，可得n(NaCl)=n(HCl)100mL=50mmol·L-1×0.1L=5mmol，则n(NaCl)==0.033mol·L-1，C错误；D项，由图知，开始时，Na2CO3、NaHCO3的物质的量为2.5mmol，完全反应需要7.5mmol HCl，c(HCl)=50mmol·L-1，则V(HCl)==0.15L=150mL，D正确；故选C。 【变式7-3】(2024·江苏省省徐州市模拟)分别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(纵轴)与所加入盐酸的体积(横轴)的关系如图(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】(1)对于A情况，V1＝100 mL，V2＝(150－100) mL＝50 mL<V1，据此判断溶液中溶质的成分是NaOH和Na2CO3。根据NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝(100 mL－50 mL)∶50 mL＝1∶1。(2)对于B情况，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝100 mL>V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，则n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝(150 mL－50 mL－50 mL)∶50 mL＝1∶1。(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。 ▉题型8 候氏制碱法原理 【例8】(2024·广东梅州高一期末)我国科学家侯德榜发明了联合制碱法，其制备流程可表示如下。回答下列问题： 资料1：反应中的化学方程式为：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 资料2：时，溶解度小于0.01g的物质属于难溶物；时BaSO4溶解度为。 资料3：下表为有关物质的溶解度() 物质 NaCl NH4HCO3 NaHCO3 NH4Cl 溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)粗盐水中含大量、，“除杂”时依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3和适量HCl来提纯NaCl。用离子方程式说明加入Na2CO3的目的 。 (2)“操作”若在实验室中进行，用到的玻璃仪器除烧杯外还需要 。 (3)离子反应：Ba2++SO42-=BaSO4↓，BaSO4是难溶物，符合复分解反应发生的条件；反应中NaHCO3不是难溶物，为什么也生成了沉淀，理由是 。 (4)从“操作”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品 ，用于“循环”的X是 。 (5)制得的纯碱可能含少量NaCl，简述检验杂质的方法 。 【答案】(1) Ba2++CO32-=BaCO3↓ (2)漏斗、玻璃棒 (3)20℃时NaHCO3溶解度最小，NaHCO3达到过饱和状态而析出 (4) NH4Cl CO2 (5)取少量样品于试管中，加水溶解，滴加足量稀硝酸后，再滴加少量硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则说明含有Cl-，反之则无 【解析】粗盐水除杂后得到的饱和食盐水通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠，过滤分离得到碳酸氢钠晶体，受热分解得到碳酸钠和水和二氧化碳，二氧化碳可以进行循环利用。(1)粗盐水中含大量SO42-、Mg2+，加入过量的NaOH除去镁离子，再加入BaCl2除去硫酸根，则Na2CO3是要除去加入的过量钡离子，离子方程式为：Ba2++CO32-=BaCO3↓。(2)“操作I”为过滤，用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(3)由资料3中溶解度可知，20℃时NaHCO3溶解度最小，NaHCO3达到过饱和状态而析出。(4)由反应I中的化学方程式为：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl可知，“操作I”得到的“母液”可分离提纯得到另一种产品：NH4Cl；由分析可知，该过程中参与循环的物质的为CO2。(5)检验碳酸钠中有氯化钠，即为检验氯离子，故用硝酸和硝酸银。具体方法为：取少量样品于试管中，加水溶解，滴加足量稀硝酸后，再滴加少量硝酸银溶液，若出现白色沉淀，则说明含有Cl-，反之则无。 【变式8-1】(2024·江西抚州高一期末)侯氏制碱法以饱和溶液、NH3、CO2为原料制取纯碱，下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是( ) A．制取CO2 B．制取NaHCO3 C．过滤NaHCO3固体 D．NaHCO3灼烧分解 【答案】A 【解析】A项，硫酸钙微溶，硫酸和碳酸钙反应生成得硫酸钙包裹在碳酸钙表面使硫酸和碳酸钙反应停止，不能用硫酸和碳酸钙制备二氧化碳，故A不正确；B项，饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，反应生成碳酸钙沉淀和氯化铵，故B正确；C项，用过滤法分离NaHCO3固体和氯化铵溶液，故C正确；D项，NaHCO3灼烧分解为碳酸钠、二氧化碳、水，加热固体试管口向下倾斜，故D正确；故选A。 【变式8-2】(2024·浙江省S9联盟高一期中)我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 以下说法中不正确的是( ) A．向饱和食盐水中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2 B．沉淀池中得到的沉淀为碳酸钠 C．使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环1 D．循环2中的气体X为CO2 【答案】B 【解析】焦炭和水在高温下反应生成CO2和H2，H2和从空气中分离出来的N2合成氨，氨和CO2通入盛有饱和食盐水的沉淀池中生成溶解度较小的NaHCO3沉淀和NH4Cl，分离出NaHCO3，煅烧得到纯碱，生成的CO2可以循环使用；母液中通入氨可以分离出NH4Cl，剩余的含NaCl的溶液可以送回沉淀池中循环使用。A项，CO2在水中的溶解度比较小，NH3在水中的溶解度很大，所以先向饱和食盐水中通入氨，使溶液呈碱性，再向碱性溶液中通入CO2，可以得到更多的HCO3-，从而生成更多的溶解度较小的NaHCO3，故A正确；B项，沉淀池中得到的沉淀为NaHCO3，故B不正确；C项，母液分离出NH4Cl后，剩下的主要是NaCl，循环Ⅰ将分离出NH4Cl的溶液送回沉淀池中，提高了NaCl的利用率，故C正确；D项，煅烧炉中发生反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，生成的CO2可以再进入沉淀池中循环使用，故D正确；故选B。 【变式8-3】我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 该生产纯碱的方法称联合制碱法，也称侯式制碱法联合制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品。 (1)上述沉淀池中发生的化学反应方程式是_______，实验室分离出沉淀的操作是_______。 (2)写出上述流程中X物质的分子式_______。 (3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_______的循环(填上述流程中的编号1、2)。 (4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，还需要的试剂有_______。 (5)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_______。 A．增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 B．使NaHCO3更多地析出 C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 【答案】(1)NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 过滤 (2)CO2 (3)循环1 (4)稀硝酸和硝酸银溶液 (5)AC 【解析】(1)在沉淀池中，饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，分离出沉淀的方法是过滤，过滤是将固体不溶物跟液体物质分离的一种方法；(2)碳酸氢钠不稳定，受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，可将CO2通入沉淀中加以循环利用，故X为CO2；(3)循环1是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，使NaCl加以充分利用；(4)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验溶液中是否含氯离子，可以先向溶液中加入稀硝酸酸化，使Na2CO3发生反应，转化为NaNO3，再加入硝酸银溶液，若观察到反应产生白色沉淀，则说明有氯化钠存在；(5)A项，氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵从溶液中析出来，故A正确；B项，通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，不利于NaHCO3更多地析出，故B错误；C项，通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，C正确；故选AC。 【变式8-4】我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，创造了侯德榜制碱法又叫联碱法，该法是将合成氨工厂生产的NH3及副产品CO2，再与饱和食盐水反应. (1)该法与氨碱法比大大提高了原料利用率，主要表现在_______。 (2)碳酸氢钠分解产生的二氧化碳可循环使用，但必须要补充，补充的主要原因是_________，但实际生产中补充量超过理论上反应耗用量，可能的原因是______。 (3)氨碱法需补充的二氧化碳一定来自_________。那么联合制碱需补充的二氧化碳可能来自__________。 (4)侯德榜法在滤去碳酸氢钠的母液中通氨气并加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用____。 【答案】(1)母液循环I提高了NaCl的利用率 (2)生产过程中CO2有一半转化成碳酸根被产品碳酸钠所带走(碳酸根来自CO2)，所以要补充 在生产过程中还有损耗 (2)碳酸钙的分解 合成氨生产中用水煤气法制原料氢气时的副产品 (4)增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出；使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 【解析】(1)对比该法与氨碱法可以发现侯德榜制碱法通过母液循环提高了氯化钠的利用率；(2)根据元素守恒，制得碳酸钠肯定会消耗二氧化碳，有一部分二氧化碳可以循环利用，且工业生产中不可避免的会有一些损耗，故实际生产中补充量超过理论上反应耗用量；(3)氨碱法补充二氧化碳来自碳酸钙分解，根据流程图，联合制碱需补充的二氧化碳来自于合成氨工厂，合成氨生产中用水煤气法制氢气时会产生副产品二氧化碳；(4)向母液中通氨气的目的是为了提取更多更纯的氯化铵。 ▉题型9 焰色试验 【例9】(2024·广东梅州高一期末)下列各组物质可用焰色试验鉴别的是( ) A．NaClO、NaCl B．Na2CO3、K2CO3 C．FeCl2、FeCl3 D．Na2CO3、NaHCO3 【答案】B 【解析】A项，该组物质均含有钠元素，因此焰色试验的焰色均为黄色，故A错误；B项，Na2CO3的焰色试验的焰色均为黄色，K2CO3的焰色试验的焰色通过蓝色钴玻璃片观察是紫色，故B正确；C项，该组物质均含有铁元素，因此焰色试验的焰色均为无色，故C错误；D项，该组物质均含有钠元素，因此焰色试验的焰色均为黄色，故D错误；故选B。 【变式9-1】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的是(　　) A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质 B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察 C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰 D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验 【答案】C 【解析】A项，如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，正确；B项，观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，正确；C项，焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰，错误；D项，铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以用于进行焰色试验，正确。 【变式9-2】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＋ 【答案】B 【解析】Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会遮盖紫色，所以不能判断是否含有K元素。 【变式9-3】下列有关焰色试验的说法正确的是( ) A．金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色是发生物理变化引起的 B．焰色试验适合所有金属元素的检验 C．某溶液做焰色试验，火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，一定不含钾元素 D．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、稀硫酸 【答案】A 【解析】A项，焰色试验是元素的性质，金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色，属于物理变化，故A正确；B项，焰色试验是部分金属元素的性质，不是所有金属及其化合物灼烧时火焰均有特征颜色，如铁元素不能发生焰色试验，因此焰色试验不能检验所有的金属元素，故B错误；C项，某溶液做焰色试验，火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，可能含有钾元素，故C错误；D项，洗涤铂丝或光洁无锈的铁丝使用的是稀盐酸，不是稀硫酸，故D错误； 故选A。 【变式9-4】用铂丝蘸取某混合液进行焰色实验，下列说法正确的是( ) A．焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替 B．焰色反应有发光现象，所以是化学变化 C．透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明原溶液有钾元素无钠元素 D．每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至没有颜色 【答案】A 【解析】A项，洁净的铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身并无颜色，可用来进行颜色反应，故A正确；B项，焰色反应是某些金属元素在灼烧时表现的性质，属于物理变化，故B错误；C项，透过蓝色钴玻璃的目的是滤去黄光的干扰，所以透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰，证明原溶液有钾元素，但不能说明没有钠元素，故C错误；D项，不能用水洗净铂丝，应该用盐酸，盐酸易挥发，其盐高温时也易挥发，铂丝蘸盐酸灼烧时，盐酸及其盐可一起挥发掉，可以达到洗净的目的，故D错误；故选A。 ▉题型10 钠及其重要化合物实验探究 【例10】(2024·广东清远高一期末)苏打和小苏打是常用的化学药品，某实验小组利用温度传感器和pH传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。 编号 实验操作 实验结果 实验Ⅰ 测定下述实验过程的温度变化 实验Ⅱ 测定下述实验过程的pH变化 下列关于实验Ⅰ和实验Ⅱ的说法不正确的是( ) A．实验Ⅰ中，溶解时吸收热量的物质是NaHCO3 B．实验Ⅱ中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH C．滴加NaHCO3溶液的烧杯中，参与反应的阴离子只有HCO3- D．OH-未参与该反应的实验证据是滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线重合 【答案】C 【解析】探究碳酸钠和碳酸氢钠能否与氢氧根离子反应，只要把等体积等物质的量浓度的碳酸钠和碳酸氢钠滴入等体积等物质的量浓度的氢氧化钙溶液、测试pH，若pH变化，则氢氧根离子参与了反应，若pH不变化，则氢氧根离子未参与反应。A项，根据图象实验I中，溶解NaHCO3固体时的温度降低，为吸热过程，溶解Na2CO3固体时温度升高，为放热过程，故实验I中，溶解时吸收热量的物质是 NaHCO3，故A项正确；B项，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，故B项正确；C项，滴加NaHCO3溶液的烧杯中，参与反应的阴离子由氢氧根离子和碳酸氢根离子，故C项错误；D项，滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线重合，说明OH-未参与该反应，故D项正确；故选C。 【变式10-1】(2025·湖南岳阳高一开学考试)某食品膨松剂作用物质为NaHCO3，某兴趣小组研究加热情况下该膨松剂放出气体的量，设计实验的装置图如下。 已知：碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 回答下列问题： (1)A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的 ，C装置内所盛试剂是 ，E装置的作用是 ；若没有E装置，测定的结果 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)；若没有A装置，B装置左侧用橡皮塞封闭，实验结果将 (填“偏高”、“偏低”或“无影响”)。 (2)充分加热后，测得D的质量增加6.6g，若装置B换为装置F进行实验(膨松剂质量相同)，不考虑导致误差因素，则测得D质量为 g。 (3)分解产物Na2CO3是重要化工原料，研究其性质：分别取少量Na2CO3溶液。 ①与碱反应：滴加澄清石灰水，现象为 。 ②与盐反应：滴加X溶液，产生白色沉淀，则X可能为 (写其中一种的名称)。 ③与酸反应：滴加盐酸，开始没有气泡，反应产生两种盐，推测两种盐的化学式 。 (4)取a克Na2CO3与NaHCO3混合物进行下列三组实验，其中能测定Na2CO3质量分数的是 (填序号)。 A．充分加热，质量减少b克 B．与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干，灼烧，得b克固体 C．与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用氯化钙吸收，增重b克 任选上述合理方案中的一种，计算Na2CO3的质量分数为 。 【答案】(1) CO2 浓硫酸 吸收空气中的CO2、H2O 偏高 偏低 (2)13.2 (3)溶液变浑浊 氯化钙或氯化钡 NaHCO3、NaCl (4) AB ×100%或×100% 【解析】(1)由于空气中含有二氧化碳，干扰实验，则A装置中NaOH溶液的作用是除去空气中的CO2，C装置吸收水蒸气，其内所盛试剂是浓硫酸，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，干扰实验，则E装置的作用是吸收空气中的CO2、H2O，防止对实验结果造成干扰；若没有E装置，装置D质量偏大，则测定的结果偏高；若没有A装置，B装置左侧用橡皮塞封闭，部分二氧化碳不能完全被装置D吸收，则实验结果将偏低，(2)充分加热后，测得D的质量增加6.6g，即二氧化碳的质量是6.6g，物质的量是，因此根据方程式可知碳酸氢钠的物质的量是0.15mol×2=0.3mol，若装置B换为装置F进行实验(膨松剂质量相同)，不考虑导致误差因素，根据碳元素守恒可知生成二氧化碳的物质的量是0.3mol，则测得D质量为44g/mol×0.3mol=13.2g，(3)①碳酸钠溶液中滴加澄清石灰水有碳酸钙沉淀生成，现象为溶液变浑浊，②与盐反应：滴加X溶液，产生白色沉淀，则X可能为氯化钙或氯化钡等，③向碳酸钠溶液中滴加盐酸，开始没有气泡，反应产生两种盐，两种盐分别是碳酸氢钠和氯化钠，化学式分别为NaHCO3、NaCl。(4)A项，只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，根据方程式可知： 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 168  62 bg 所以碳酸钠的质量分数是；B项，加热后bg固体为氯化钠的质量，根据方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，设碳酸钠的物质的量为xmol、碳酸氢钠的物质的量为ymol，则106x+84y=a，2x+y=，解得x=，所以混合物中碳酸钠的质量分数为=；C项，与足量稀硫酸充分反应，逸出气体是二氧化碳，氯化钙溶液不能吸收二氧化碳，无法计算出碳酸钠的质量分数。 【变式10-2】(2025·广西柳州高一开学考试)欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了以下探究实验(实验装置中夹持仪器、电脑均已略去)。 实验一：小亮同学按图1所示装置进行实验 c 实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低。 (1)小亮同学根据U型管中液面高度变化得出结论：CO2与NaOH发生了化学反应，该反应的化学方程式是 。 (2)小明认为仅凭U型管中液面高度变化，不足以得出“CO2与NaOH发生了化学反应”的结论，理由是 。 实验二：为获得充足的证据，兴趣小组设计了图2所示装置进行实验探究，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。 按图2所示，打开压强传感器，观察到三颈瓶内初始压强为101kPa，将滴有酚酞试液的适量氢氧化钠溶液快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再减小后，再将适量的稀盐酸快速推入瓶内，振荡充分反应。待压强不再增大后，将两个注射器活塞先后拉回原位(不进行活塞操作时，活塞不能自主移动)。瓶内压强变化如图3所示。 (3)向瓶内推入适量稀盐酸后，能证明CO2与NaOH已发生了反应的现象是 ，产生此现象的反应的化学方程式是 。 (4)图3中， (填序号)段的压强比初始压强低，说明瓶内的水能吸收CO2。 ①CD段 ②DE段 ③MN段 (5)图3中，DE段压强远低于MN段压强，能够说明 。 【答案】(1)CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O (2)二氧化碳能溶于水，且可与水反应 (3)有气泡生成 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ (4)③ (5)二氧化碳易与氢氧化钠发生化学反应 【解析】欲证明“CO2与NaOH能发生化学反应”，某化学兴趣小组进行了探究实验，实验一：实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，待反应后恢复到室温，U型管中的液面左高右低，说明CO2被消耗，但要排除水的影响；实验二：三颈瓶内发生反应CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，并利用压强传感器测定实验过程中三颈瓶内压强的变化。(1)二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为 CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。(2)二氧化碳与水可以反应，且能溶于水，所以不能排除水的影响。(3)二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，而碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，则滴入盐酸后，有气泡产生；反应的化学方程式为 Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。(4)若二氧化碳不溶于水，则反应前后气体体积相同，压强不变，但 MN 段压强变小，说明有部分气体溶于水，造成气体体积减小，压强减小，最终的压强小于初始压强，说明瓶内的水能吸收 ，故填③。(5)由于二氧化碳能与氢氧化钠反应，则会造成压强减小。 ( 22 )原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$