2025届高三化学一轮复习 第4部分第2节《碳酸钠和碳酸氢钠、碱金属》 基础摸查+专项突破 讲义

第4部分第2节《碳酸钠和碳酸氢钠、碱金属》-2025届高考一轮复习~基础摸查+专项突破 基础摸查 【真题导入】 1．有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。 已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑ ②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s)　ΔH＜0 下列说法不正确的是(　　) A．可用质谱区分D2和HD B．Li与D2O的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑ C．若越大，则越小 D．80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大 2．下列实验中，均产生白色沉淀。 下列分析不正确的是(　　) A．Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同 B．CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解 C．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解 D．4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低 3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)碳酸氢钠可做食品膨松剂(　　) (2)焰火中红色来源于钠盐灼烧(　　) (3)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应(　　) (4)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(　　) (5)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(　　) (6)碳酸钠可用于去除餐具的油污(　　) (7)溶解度：Na2CO3<NaHCO3(　　) (8)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋(　　) (9)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(　　) (10)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(　　) 【考点陈列】 考点一　碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示) 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 ______或______ 主要性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体 水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g) 热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热________ 与H＋反应 _______________(较快) _______________(更快) 与Ca(OH)2 溶液反应 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca(OH)2少量：________； Ca(OH)2过量：_________ 与盐反应 Al2(SO4)3 2Al3＋＋3CO＋3H2O===_______ Al3＋＋3HCO===______ 与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱 主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化 Na2CO3NaHCO3 3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 (1)利用热稳定性不同 (2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同 (3)利用溶液的碱性不同 4．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析 实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像 向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式： Oa段：CO＋H＋===HCO ab段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa＝ab 向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式： Oa段：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO ab段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa＝2ab 考点二　碱金属　焰色试验 (一)碱金属的通性 1．碱金属的相似性和递变性 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均为____电子 电子层数逐渐______；核电荷数逐渐______；原子半径逐渐______ 元素性质 都具有较强的______性，最高正价均为____价 金属性逐渐______ 单质性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点______ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐______ 化学性质 都具有较强的______性 还原性逐渐______；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂 2.碱金属的特性 (1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。 (2)碱金属一般都保存在______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)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原试剂瓶。 (4)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。 (二)焰色试验 1．焰色试验的概念 某些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，属于______变化，是元素的性质。 2．焰色试验的操作 (1)清洗铂丝：将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。 (2)灼烧试样：蘸取试样在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。 (3)清洗铂丝：将铂丝再用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。 提醒：做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。 3．熟记常见金属的焰色 钠元素：____色；钾元素：____色(透过____________观察)；铜元素：____色；钡元素：______色；钙元素：______色。 (三)碱金属氢化物的性质及应用 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是______________，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是____________。 【考点专攻】 考点一　碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。 实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色； 实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅； 实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象； 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是(　　) A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2OH2CO3＋2OH－ B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋H2O＋CO2↑ C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应 D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓ 2．向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。 (1)A曲线表明，原溶液通入CO2________mL(标准状况)。 (2)B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为____________。 (3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________________________。 3．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。 按要求回答问题： (1)写出依次发生反应的化学方程式：___________________。 (2)①代表________的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表________的变化曲线。 (3)盐酸的物质的量浓度为_______________________。 (4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。 4．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____________(填字母)。 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)。 考点二　碱金属　焰色试验 1．下列有关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 2．碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题： (1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是_________________________。 (2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。 A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸 C．1 mol·L－1KOH溶液比1 mol·L－1NaOH溶液碱性强 (3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，化学方程式为______________________________。 生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为_____________________。 (4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式： ________________________________________。 专项突破 1．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是(　　) A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变 B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C．治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点制作也可以用NaHCO3 D．金属钠放置在空气中，最终会变成Na2O2 2．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。 下列分析不正确的是(　　) A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质 B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3 C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给 D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 3．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是(　　) A．NaOH溶液与CO2 B．NaHCO3和盐酸 C．Na与O2 D．NaHSO4溶液与Ba(OH)2溶液 4.利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是（　　） A.非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 5．某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是(　　) A．实验前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3) B．实验后两溶液中离子种类完全相同 C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多 D．两溶液中反应的基本类型相同 6.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＋ 7.碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是（　　） A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径 B.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物 C.它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱 D.它能与水反应生成相应的碱和氢气，由于反应强烈而发生爆炸 8.下列有关铯及其化合物的说法不正确的是（　　） A.CsOH的碱性比KOH的强 B.铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2 C.Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋ D.Li的金属性比Cs的强 9．碱金属元素是金属性表现的最鲜明和最有规律的一族元素。下列说法正确的是(　　) A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低 B．25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7 C．乙醇与金属钾反应生成氢气 D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯 10．向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是(　　) 11．某化学实验小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应，实验过程及结果如下。 实验装置 试剂X 实验结果 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀 ②烧杯中溶液pH变化如下： 蒸馏水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液 已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液碱性越强。 下列说法不正确的是(　　) A．Ⅰ是空白实验，排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响 B．Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明CO与OH－不反应，Ⅱ中发生反应：CO＋Ca2＋===CaCO3↓ C．Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低，说明HCO与OH－反应，Ⅲ中初期发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋ ===CaCO3↓＋H2O D．Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液pH＝7 12.下列可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（　　） A.溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成 B.溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 C.加热时有无色气体放出 D.滴加盐酸时有气泡产生 13.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，取出该溶液25.00 mL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．计量点①前发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ B．计量点②溶液中大量存在的阴离子是Cl－、HCO C．此样品n(NaHCO3)＝(28.1－2×11.9)×10－3 mol D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中氢氧化钠的含量，只会得到1个计量点 14.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 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 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡的为Na2CO3 15.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法中正确的是（　　） A.实验前两溶液的pH相等 B.实验前两溶液中离子种类完全相同 C.加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多 D.加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是CO＋Ca2＋===CaCO3↓ 16．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与HCl的物质的量的关系如图： 则下列分析都正确的是(　　) 选项 溶质的成分 对应图像 溶液中离子浓度关系 A NaHCO3、Na2CO3 Ⅱ c(CO)<c(HCO) B NaOH、Na2CO3 Ⅲ c(OH－)>c(CO) C Na2CO3 Ⅳ c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H2CO3) D NaHCO3 Ⅰ c(Na＋)＝c(HCO) 17．《本草述钩元》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指(　　) A．KOH B．KAl(SO4)2 C．KHCO3 D．K2CO3 18．下列说法错误的是(　　) A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升 B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗 C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 D．NaCl可用作食品调味剂 19．除去混在碳酸钠溶液中少量的碳酸氢钠，最合理的方法是(　　) A．加热 B．加适量氢氧化钠溶液 C．加盐酸 D．加CaCl2溶液 20．下列有关碳酸钠、碳酸氢钠的说法正确的是(　　) A．25 ℃时，碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大 B．常温下，分别向碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液中滴加等浓度的稀盐酸，立即产生气泡的是Na2CO3 C．可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性 D．常温下，浓度均为0.1 mol·L－1时，溶液的pH大小：Na2CO3＞NaHCO3 21．碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂，常用于治疗慢性肾衰患者的高磷血症。实验室模拟用LaCl3为原料来制备碳酸镧。为避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO3]，整个反应在较低的pH条件下进行。 (1)某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。 ①在实验室用装置甲还可以制取下列气体中的________(填字母)。 A．O2 B．Cl2 C．H2 D．NO E．SO2 F．C2H2 G．C2H4 ②仪器X的作用是__________________________________________。 ③实验中应先打开K2，再打开K1，原因是______________________。 ④为保证碳酸镧的纯度，实验过程中需要注意的问题有____________________(答一条即可)。 (2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。 ①为了高磷血症患者的安全，通常选用碳酸氢钠溶液，优点是_________________________(答一条即可)。 ②NaHCO3与LaCl3反应过程中会发生两个平行反应，其离子方程式为A.________________________和B.H＋＋HCO===CO2↑＋H2O。 22．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐，可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题： (1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验。 其中实验________和____________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，实验现象分别是__________________________。 (2)热稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。 ①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290 ℃)，目的是___________________________。 ②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，a、b试管中的实验现象分别为__________________、____________________。 ③b试管中发生反应的化学方程式为___________________。 (3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验，探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。 实验组号 反应物 现象 物质 浓度/(mol·L－1) CaCl2浓度/(mol·L－1) 是否有沉淀(室温) 气泡情况 室温 60 ℃水浴 A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无 B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无 C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡 D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无 ①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论，理由是________________________________________。 ②请写出C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式： _________________________________________________。 参考答案： 基础摸查 【真题导入】 1.C 2．B　 3．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√　(10)× 【考点陈列】 考点一 1．纯碱　苏打　小苏打　易分解　CO＋2H＋===CO2↑＋H2O　HCO＋H＋===CO2↑＋H2O　Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO　Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O　2Al(OH)3↓＋3CO2↑　Al(OH)3↓＋3CO2↑ 3．(1)Na2CO3　NaHCO3　(2)NaHCO3　Na2CO3 (3)Na2CO3　NaHCO3 考点二 (一) 1．1个　增多　增大　增大　金属　＋1　增强　较低　降低 还原　增强 2．(2)煤油 (二) 1．物理 3．黄　紫　蓝色钴玻璃　绿　黄绿　砖红 (三) 离子化合物　强还原剂 【考点专攻】 考点一 1．D 2．(1)134.4　(2)1∶1　(3)0.09 mol·L－1 3．(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ (2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3 (3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L 4．(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D (3)NaHCO3 考点二 1．D　 2．(1)锂可以与水反应　(2)B (3)K＋[H]－　KH＋H2O===KOH＋H2↑ NA(或6.02×1023) (4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH 专项突破 1.D 2.B 3.B 4.B 5．B　 6.B 7．B　 8．D 9．C　 10.D 11．D　 12．A　 13.C 14.C 15.B 16.A 17．D 18．C　 19.B 20．D 21．(1)①CD　②防倒吸　③NH3在水中溶解度大，而CO2在水中溶解度小，先通入NH3，可提高CO2利用率　④控制氨气(或CO2)的通入量 (2)①碳酸氢钠溶液碱性相对较弱，可防止生成碱式碳酸镧 ②2La3＋＋3HCO===La2(CO3)3↓＋3H＋ 22．(1)①　②　碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无现象，后来产生气泡；碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就有气泡产生 (2)①提供较高温度，便于盐分解实验　②a试管中开始有少量气泡，后来无现象　b试管中有气泡，后有晶体析出　③CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓ (3)①在浓度较稀时，与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3，产生少量沉淀的是NaHCO3　②2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$