第11讲 钠及其化合物（复习讲义）（江苏专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第11讲 钠及其化合物 目录 01 考情解码·命题预警 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 3 考点一 钠及其氧化物 3 知识点1 钠单质 3 知识点2 氧化钠与过氧化钠 4 考向1 考查钠及氧化物的性质与应用 6 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 7 知识点1 Na2CO3与NaHCO3的性质对比 7 知识点2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像 8 知识点3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 8 知识点4 侯氏制碱法 9 考向1 考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用 9 考向2 考查侯氏制碱法 11 考点三 碱金属元素 焰色试验 12 知识点1 碱金属元素 12 知识点2 焰色试验 12 考向1 考查碱金属元素的性质与转化 13 04 真题溯源·考向感知 14 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 钠及其氧化物 选择题 非选择题 碳酸钠与碳酸氢钠 选择题 非选择题 江苏卷T10（C项），3分 碱金属元素 焰色试验 选择题 非选择题 江苏卷T17（1），3分 考情分析： 1．命题规律： （1）在选择题中直接考查元素化合物的性质和应用、以碳酸盐为载体通过粒子浓度的判断考查电离与水解理论或判断离子方程式正误。 （2）在非选择题中有两种形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如氧化还原反应、电化学、实验、盐类水解、难溶物的溶解平衡等核心考点进行考查等。 2．复习策略： 复习过程引导学生构建钠及其化合物知识网络化、系统化的模型；以氧化还原反应为指导，让学生认识钠及其氧化物的化学性质，并由性质了解其应用；以电离及水解理论为指导，从不同角度认识碳酸盐的沉淀性、水解性、气体性等化学性质有，进而认识其应用。通过元素周期律理解碱金属元素的通性并知道其特性，通过练习学会钠、钾的检验方法。 复习目标： 1．从原子结构理解钠的强还原性及制备原理，知道钠与钾的焰色反应及检验方法。 2．会正确书写过氧化钠的电子式及Na2O2与H2O、CO2反应的方程式，知道Na2O2用途。 3．依据电离与水解理论理解碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，根据苏打和小苏打的性质认识其应用。 4．知道碱金属及其化合物的通性，并能预测陌生碱金属及其化合物的性质。 5．了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠单质 1．结构、应用与保存 电子排布式 晶体类型 晶胞 晶体堆积方式 应用 保存 __________________ _______晶体 ________堆积 制Na2O2、Na—K合金、制钛等金属、高压钠灯 _______中 2．性质与制备 反应的物质 化学方程式 现象或应用 非金属 O2（常温） 银白色变_____ O2（加热） _______色固体 Cl2 ___色火焰、白______ H2 2Na＋H22NaH NaH是离子化合物 H2O _______________________________________ 浮、球、游、响、红 酸 Na＋ HCl＝_______________ （比水剧烈） 盐 TiCl4 4Na＋TiCl4_______________ 制钛 KCl Na＋KCl_______________ 工业制K（控制温度使Na为液体，而K为气体） CuSO4溶液 _____________________________________________ （无金属析出） 有机物 C2H5OH ______________________________________ 沉下、钠块、缓慢 C6H5OH ______________________________________ CH3COOH ______________________________________ （比乙醇快） 制备 ______________________________________ 应用 钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的______剂，用作电光源，制作____________灯，冶炼某些金属(钛、锆、铌、钽) 得分速记 （1）钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。 （2）取用金属钠时，剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 （3）钠与盐溶液反应时，是先与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。 （4）金属氢化物 常见物质 NaH、CaH2、NaAlH4 制备 碱金属均可与H2直接作用，生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物，如NaH的电子式为Na＋[H]－ 性质 强还原性(金属氢化物中H元素为－1价)。 NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑(NaH为还原剂，水为氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物) CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑ 知识点2 氧化钠与过氧化钠 氧 化 物 氧化钠 过氧化钠 色 态 ______________ ______________ 电子式 ______________ ______________ 化学键类型 ______________ ______________________ 氧元素化合价 ______ ______ 类 别 ______氧化物 ______氧化物 化学 性质 H2O Na2O＋H2O＝_________ 2Na2O2＋2H2O＝__________________ CO2 Na2O＋CO2＝_________ 2Na2O2＋2CO2＝__________________ HCl Na2O＋2HCl＝_______________ 2Na2O2＋4HCl＝__________________ SO2 Na2O＋SO2＝_________ Na2O2＋SO2＝_________ 稳定性 不稳定，2Na2O＋O2＝2Na2O2 稳定 漂白性 —— 有 酚酞试液 变____色 先变______色，后________ 用 途 _______剂、_______剂 生 成 条 件 常温下缓缓氧化 燃烧或加热 相互转化 得分速记 ❶Na2O2的强氧化性与还原性 从O价态分析：2Na22 ①Na2O2的强氧化性： 试剂 主要现象 原理或解释 SO2 ———— Na2O2＋SO2＝Na2SO4 Na2SO3溶液 ———— Na2O2＋Na2SO3＋H2O＝Na2SO4＋2NaOH FeCl2溶液 产生红褐色沉淀 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O＝4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl 氢硫酸 产生淡黄色沉淀 Na2O2＋H2S＝S↓＋2NaOH 品红溶液 红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色 酚酞溶液 先变红后褪色 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色) ②Na2O2的还原性： 遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2，如：2MnO＋5Na2O2＋16H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋10Na＋＋8H2O。 ③Na2O2遇CO2、H2O、H＋时，发生自身的氧化还原反应： ❷过氧化物及其性质 凡含有过氧键的物质，属于过氧化物，性质与过氧化钠相似，具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。S2O的结构为，其中S的化合价为＋6，过氧键中O的化合价为－1，其余O的化合价为－2。 考向1 考查钠及氧化物性质与应用 （2024·南通海安实中月考）以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如图。下列说法正确的是 A．装置②中试剂可以是饱和NaHCO3溶液 B．装置③的作用是检查CO2是否除尽 C．收集氧气应选择装置a D．装置②、③之间应增加盛有澄清石灰水的洗气瓶 【变式训练1·变考法】 （2024·江苏模拟）某化学实验小组为探究过氧化物性质，进行如图所示实验。经检验实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是 序号 实验① 实验② 实验③ 实验 现象 出现白色沉淀 无明显现象 出现白色沉淀 A．实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到O2－ B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2 C．实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应 D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3 【变式训练2】 （2025·山东省泰安市10月月考）下列关于钠及其化合物的说法错误的是 A．钠、过氧化钠及氢氧化钠长时间露置于空气中最终都会变成Na2CO3 B．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体 C．可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2 D．向碳酸钠溶液中滴加少量酚酞试液，溶液变为红色 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3与NaHCO3的性质对比 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗 名 __________________ ____________ 物理性质 颜色、状态 ______________ ________________ 水溶性 ____溶于水 可溶于水 化学性质 稳定性 稳定，但Na2CO3·10H2O易______ 不稳定，受热易_______ 水解性 CO32－＋H2O__________ HCO3－＋H2O____________ 与䣮反应 CO32－＋2H＋＝__________ HCO3－＋H＋＝_____________ 与碱反应 NaOH ---------------- HCO3－＋OH－＝__________ Ca(OH)2 CO32－＋Ca2＋＝________ Ca(OH)2少量： 2HCO3－＋2OH－＋Ca2＋＝_________________________ Ca(OH)2过量： HCO3－＋OH－＋Ca2＋＝_____________ 与盐反应 AlCl3 2Al3＋＋CO32－＋3H2O＝_________________ Al3＋＋3HCO3－＝__________________ NaAlO2 ------------------------- HCO3－＋AlO2－＋H2O＝CO32－＋__________ C6H5OH CO32－＋C6H5OH→_______________ ------------------------- 制备 2NaHCO3____________________ NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝_______________ 用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 焙制糕点(发酵粉)、医药(治疗胃酸过多)、灭火器 相互转化 得分速记 ①碳酸钠固体中加入少量水时，放出(填“放出”或“吸收”)热量；碳酸氢钠固体加入少量水时，吸收(填“放出”或“吸收”)热量。 ②同浓度pH：Na2CO3＞NaHCO3。 ③碳酸氢钠能作胃酸中和剂，碳酸钠不能作胃酸中和剂。 ④有关酸式碳酸盐的反应 类型1 金属离子M2＋与HCO反应生成碳酸盐MCO3沉淀、CO2气体和水 M2＋主要有：Ca2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ni2＋、Co2＋等 Fe2＋＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O Ca2＋＋2HCO＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 类型2 金属离子M3＋与HCO反应生成M(OH)3沉淀和CO2气体 M3＋主要有：Al3＋、Fe3＋等 Al3＋＋3HCO＝Al(OH)3↓＋3CO2↑ Fe3＋＋3HCO＝Fe(OH)3↓＋3CO2↑ 类型3 金属离子M2＋与HCO反应生成碱式碳酸盐M2(OH)2CO3沉淀或带结晶水的碱式碳酸盐沉淀[如ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]和CO2气体 M2＋主要有：Cu2＋、Zn2＋等 知识点2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像 实验操作 n(CO2)—n(HCl)图像 反应 向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸 Oa段：CO32－＋H＋＝HCO3－ ab段：HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 图像特点：Oa＝ab 向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸 HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 向NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴入盐酸 Oa段：H＋＋OH－＝H2O CO32－＋H＋＝HCO3－ ab段：HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 图像特点：Oa＞ab 得分速记 不用任何试剂，利用互滴法可鉴别稀盐酸和碳酸钠溶液。若向A溶液中滴加B溶液，开始无现象，后有气泡生成，则A为 ，B为 。 知识点3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 热稳定性不同 若为固体，加热无明显变化的是__________ 反应速率不同 速率：滴加盐酸，产生气泡快的是__________；或滴加盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3，滴加盐酸开始不产生气泡，后有气泡产生的是Na2CO3 碱性不同 同浓度时，pH大的是__________ 沉淀不同 滴加MgCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3，无沉淀生成的是NaHCO3 得分速记 ①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为都有白色沉淀生成，现象相同，无法鉴别。 ②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为CaCl2(或BaCl2)溶液与NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀。 知识点4侯氏制碱法 原料 食盐、氨气、水和二氧化碳[即合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，相关反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2] 原理 产生NaHCO3的反应：______________________________ 产生Na2CO3的反应：__________________________________________ 生产流程 先在低温的条件下将______通入饱和食盐水中(要防倒吸)，再通入______________。 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：增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出；使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大)，提高析出的NH4Cl纯度。 绿色思想 循环使用的物质为____________________________ 考向1 考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用 判断下列说法中，正确的是____________ ①（2024·南京市江宁区下学期开学考）Na2CO3溶液显碱性，可用于治疗胃酸过 ②（2025·江苏省射阳中学一模）HCO3－通过氢键缔合成较大的酸根，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3 ③（2025·江苏省常州市期末）向等质量的Na2CO3和NaHCO3固体中分别加入等体积蒸馏水，NaHCO3固体未完全溶,则溶解性：Na2CO3＞NaHCO3 ④（2025·江苏省苏州市期中）NaHCO3溶液显碱性，可用于治疗胃酸过多 ⑤（2024·徐州上学期期中）Na2CO3溶液显碱性，可用于去除物品表面油污 ⑥（2024·江苏省徐州一中）Na2CO3饱和溶液与足量CO2反应：2Na＋＋CO＋CO2＋H2O＝2NaHCO3↓ 【变式训练1】 （2024·江苏省南京、盐城期末）室温下，探究0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A HCO是否发生电离 向2 mL 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中加入一小块钠，观察溶液中是否有气泡产生 B HCO是否发生水解 用干燥洁净的玻璃棒蘸取0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，点在干燥的pH试纸上，测出溶液的pH C 溶液中是否存在Na＋ 取一支洁净的铂丝，蘸取0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液后在煤气灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 D 溶液中是否存在CO 向2 mL 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴入几滴澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊 【变式训练2】 （2025·安徽省淮北市和淮南市上学期质检）实验测得0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH随温度变化如图： 下列说法错误的是 A．HCO3－的水解程度大于电离程度 B．O点溶液和Q点溶液中c(H＋)相等 C．加水稀释O点溶液，HCO3－的电离程度增大 D．温度高于45℃NaHCO3开始明显分解 考向2 考查侯氏制碱法 （2025·江苏省苏州市开学考）实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3，下列装置与原理均正确的是 A．制取CO2 B．制取NH3 C．制取NaHCO3 D．制取Na2CO3 【变式训练1】 （2025·江苏省苏锡常镇二模）实验室模拟侯氏制碱制备Na2CO3。下列实验原理、装置及操作不能达到实验目的的是 A．制取CO2 B．制取NH3 C．制备NaHCO3固体 D．灼烧NaHCO3固体 【变式训练2】 （2024·江苏省徐州市期末）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。实验流程如下： 利用图1所示装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3晶体。 图1 图2 （1）装置中使用雾化装置的优点是_______________________________________________，冷水的作用是___________________________。由a口排出的气体处理方式为__________________________。 （2）U形管内发生反应的化学方程式为_____________________________________。 充分反应后，对U形管内的固液混合物进行过滤、洗涤、干燥，可获得NaHCO3。 ① 证明NaHCO3已洗涤干净的操作为_______________________________________________________ _________________________________________。 ② 从母液中提取NH4Cl晶体需采用的操作为____________、过滤、洗涤、干燥(图2为NaCl和NH4Cl溶解度曲线)。 （3）取一定质量的NaHCO3固体充分加热，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_________。 考点三 碱金属元素 焰色试验 知识点1 分散系 1．碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质 性质 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均有___个电子 电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐______ 元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为______ 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，熔点___ 密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐_____ 化学性质 都具有较强的还原性，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，但钾的密度比钠小。 ②碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油，通常将锂密封在______________中。 ③碱金属跟H2反应生成的氢化物都是_____________化合物，其中氢以H－形式存在(显－1价)，碱金属氢化物是强______________剂。 ④试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等试剂必须放回______________。 ⑤锂与O2反应与钠不同，无论是常温还是加热，Li与O2反应只生成Li2O。 知识点2 焰色试验 1．钠、钾元素的检验 （1）焰色试验显黄色―→含______________元素。 （2）焰色试验显紫色―→含______________元素。 得分速记 ①焰色试验是______________变化，属于元素的性质。 ②在观察钾的火焰颜色时，要透过______________去观察，目的是滤去黄色的光，避免钠的焰色所造成的干扰。 2．操作 ①清洗铂丝——将铂丝用______________洗净，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同 ②灼烧试样——蘸取试样在外炮上灼烧，观察火焰的颜色 ③清洗铂丝——将铂丝至用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同 考向1 考查碱金属元素的性质与转化 （2024·连云港上学期调研一）钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．金属钠制取Na2O：NaNa2O B．工业上制取Na2CO3：饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3 C．工业上制取Cl2：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ D．用金属钠检验乙醚中是否含有少量乙醇的离子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑ 【变式训练1】 （2024·江苏省南京二模）碱金属和碱土金属元素分别位于元素周期表的ⅠA族和ⅡA族，它们的化合物应用广泛。历史上曾以NaCl为原料生产NaOH作为化学工业开端的标志。Na2CO3可由侯氏制碱法获得。Na2O2是强氧化剂，熔融条件下可将Fe2O3氧化为Na2FeO4。格氏试剂(如CH3MgCl)在有机化学中有重要用途，但易与空气中的CO2等发生反应。下列有关说法不正确的是 A．侯氏制碱法中的物质转化：NaClNaHCO3Na2CO3 B．由CH3MgCl制备乙酸的物质转化：CH3MgClCH3COOMgClCH3COOH C．电解饱和NaCl溶液的阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．Na2O2与Fe2O3共熔的反应：Fe2O3＋3Na2O22Na2FeO4＋Na2O 【变式训练2】 （2025·江苏省靖江中学模拟）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 1．（2025·云南卷）下列化学方程式错误的是 A．煤制水煤气：C＋H2O(g)CO＋H2 B．Na2O2供氧：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 C．覆铜板制作印刷电路板：2FeCl3＋3Cu＝2CuCl2＋2Fe D．铅酸蓄电池放电：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O 2．（2022·海南卷）钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是 A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为 C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18 3．（2023·河北卷）实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法，下列说法错误的是 A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 B．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中 C．高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中 D．金属钠保存在煤油中 4．（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 5．（2025·安徽卷）侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以NaCl和NH4HCO3为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下： ①配制饱和食盐水； ②在水浴加热下，将一定量研细的NH4HCO3，加入饱和食盐水中，搅拌，使NH4HCO3，溶解，静置，析出NaHCO3晶体； ③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧，得到Na2CO3固体。 回答下列问题： （1）步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有_________________(填名称)。 （2）步骤②中需研细后加入，目的是___________________________________________。 （3）在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，优点是_____________________________。 （4）实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。 i．到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL，到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2，所得产品的成分为_______(填标号)。 a．Na2CO3 b．NaHCO3 c．Na2CO3和NaHCO3 d．Na2CO3和NaOH ii．到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1＇_______V1(填“＞”“＜”或“=”)。 （5）已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究： 实验 操作 现象 a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液，持续20 min，消耗600 mL CO2 无明显现象 b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶1～2 min，静置 矿泉水瓶变瘪，3 min后开始有白色晶体析出 i．实验a无明显现象的原因是___________________________________________________________。 ii．析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3•10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液，溶液增重0.088 g，则白色晶体中NaHCO3的质量分数为_________。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第11讲 钠及其化合物 目录 01 考情解码·命题预警 2 02 体系构建·思维可视 3 03 核心突破·靶向攻坚 3 考点一 钠及其氧化物 3 知识点1 钠单质 3 知识点2 氧化钠与过氧化钠 4 考向1 考查钠及氧化物的性质与应用 6 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 7 知识点1 Na2CO3与NaHCO3的性质对比 7 知识点2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像 9 知识点3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 9 知识点4 侯氏制碱法 9 考向1 考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用 10 考向2 考查侯氏制碱法 12 考点三 碱金属元素 焰色试验 14 知识点1 碱金属元素 14 知识点2 焰色试验 14 考向1 考查碱金属元素的性质与转化 15 04 真题溯源·考向感知 16 考点要求 考查形式 2025年 2024年 2023年 钠及其氧化物 选择题 非选择题 碳酸钠与碳酸氢钠 选择题 非选择题 江苏卷T10（C项），3分 碱金属元素 焰色试验 选择题 非选择题 江苏卷T17（1），3分 考情分析： 1．命题规律： （1）在选择题中直接考查元素化合物的性质和应用、以碳酸盐为载体通过粒子浓度的判断考查电离与水解理论或判断离子方程式正误。 （2）在非选择题中有两种形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如氧化还原反应、电化学、实验、盐类水解、难溶物的溶解平衡等核心考点进行考查等。 2．复习策略： 复习过程引导学生构建钠及其化合物知识网络化、系统化的模型；以氧化还原反应为指导，让学生认识钠及其氧化物的化学性质，并由性质了解其应用；以电离及水解理论为指导，从不同角度认识碳酸盐的沉淀性、水解性、气体性等化学性质有，进而认识其应用。通过元素周期律理解碱金属元素的通性并知道其特性，通过练习学会钠、钾的检验方法。 复习目标： 1．从原子结构理解钠的强还原性及制备原理，知道钠与钾的焰色反应及检验方法。 2．会正确书写过氧化钠的电子式及Na2O2与H2O、CO2反应的方程式，知道Na2O2用途。 3．依据电离与水解理论理解碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质，根据苏打和小苏打的性质认识其应用。 4．知道碱金属及其化合物的通性，并能预测陌生碱金属及其化合物的性质。 5．了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠单质 1．结构、应用与保存 电子排布式 晶体类型 晶胞 晶体堆积方式 应用 保存 1s22s22p63s1 金属晶体 立方体心堆积 制Na2O2、Na—K合金、制钛等金属、高压钠灯 煤油中 2．性质与制备 反应的物质 化学方程式 现象或应用 非金属 O2（常温） 4Na＋O2＝2Na2O 银白色变白色 O2（加热） 2Na＋O2Na2O2 淡黄色固体 Cl2 2Na＋Cl22NaCl 黄色火焰、白烟 H2 2Na＋H22NaH NaH是离子化合物 H2O 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ 浮、球、游、响、红 酸 2Na＋2HCl＝2NaCl＋H2↑ （比水剧烈） 盐 TiCl4 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti 制钛 KCl Na＋KClNaCl＋K↑ 工业制K（控制温度使Na为液体，而K为气体） CuSO4溶液 2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑ CuSO4＋2NaOH＝Na2SO4＋Cu(OH)2↓ （无金属析出） 有机物 C2H5OH 2Na＋2C2H5OH2C2H5ONa＋H2↑ 沉下、钠块、缓慢 C6H5OH 2Na＋2C6H5OH2C6H5ONa＋H2↑ CH3COOH 2Na＋2CH3COOH2CH3COONa＋H2↑ （比乙醇快） 制备 2NaCl2Na＋Cl2↑ 应用 钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂，用作电光源，制作高压钠灯，冶炼某些金属(钛、锆、铌、钽) 得分速记 （1）钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。 （2）取用金属钠时，剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 （3）钠与盐溶液反应时，是先与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。 （4）金属氢化物 常见物质 NaH、CaH2、NaAlH4 制备 碱金属均可与H2直接作用，生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物，如NaH的电子式为Na＋[H]－ 性质 强还原性(金属氢化物中H元素为－1价)。 NaH＋H2O＝NaOH＋H2↑(NaH为还原剂，水为氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物) CaH2＋2H2O＝Ca(OH)2＋2H2↑ 知识点2 氧化钠与过氧化钠 氧 化 物 氧化钠 过氧化钠 色 态 白色固体 淡黄色固体 电子式 化学键类型 离子键 离子键、共价键 氧元素化合价 －2 －1 类 别 碱性氧化物 过氧化物 化学 性质 H2O Na2O＋H2O＝2NaOH 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ CO2 Na2O＋CO2＝Na2CO3 2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 HCl Na2O＋2HCl＝2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl＝4NaCl＋2H2O＋O2↑ SO2 Na2O＋SO2＝Na2SO3 Na2O2＋SO2＝Na2SO4 稳定性 不稳定，2Na2O＋O2＝2Na2O2 稳定 漂白性 —— 有 酚酞试液 变红色 先变红色，后褪色 用 途 漂白剂、供氧剂 生 成 条 件 常温下缓缓氧化 燃烧或加热 相互转化 得分速记 ❶Na2O2的强氧化性与还原性 从O价态分析：2Na22 ①Na2O2的强氧化性： 试剂 主要现象 原理或解释 SO2 ———— Na2O2＋SO2＝Na2SO4 Na2SO3溶液 ———— Na2O2＋Na2SO3＋H2O＝Na2SO4＋2NaOH FeCl2溶液 产生红褐色沉淀 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O＝4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl 氢硫酸 产生淡黄色沉淀 Na2O2＋H2S＝S↓＋2NaOH 品红溶液 红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色 酚酞溶液 先变红后褪色 2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色) ②Na2O2的还原性： 遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2，如：2MnO＋5Na2O2＋16H＋＝2Mn2＋＋5O2↑＋10Na＋＋8H2O。 ③Na2O2遇CO2、H2O、H＋时，发生自身的氧化还原反应： ❷过氧化物及其性质 凡含有过氧键的物质，属于过氧化物，性质与过氧化钠相似，具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。S2O的结构为，其中S的化合价为＋6，过氧键中O的化合价为－1，其余O的化合价为－2。 考向1 考查钠及氧化物性质与应用 （2024·南通海安实中月考）以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如图。下列说法正确的是 A．装置②中试剂可以是饱和NaHCO3溶液 B．装置③的作用是检查CO2是否除尽 C．收集氧气应选择装置a D．装置②、③之间应增加盛有澄清石灰水的洗气瓶 【答案】D 【解析】A项，装置②的作用为除去过量的二氧化碳，则试剂不能为NaHCO3溶液，错误；B项，装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，错误；C项，选向上排空气法收集氧气，导管应长进短出，即应选择装置b，错误；D项，装置②、③之间应增加盛有澄清石灰水的洗气瓶，检验CO2是否除尽，正确。 【变式训练1·变考法】 （2024·江苏模拟）某化学实验小组为探究过氧化物性质，进行如图所示实验。经检验实验①、③中的白色沉淀为BaO2。下列说法合理的是 序号 实验① 实验② 实验③ 实验 现象 出现白色沉淀 无明显现象 出现白色沉淀 A．实验①、②说明在碱性条件下H2O2电离得到O2－ B．实验①、②、③证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2 C．实验①、③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应 D．可用BaCl2、H2O检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3 【答案】B 【解析】A项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2电离得到O22－，错误；B项，实验②、③说明在碱性条件下H2O2与BaCl2溶液反应生成BaO2，在对比实验①可证明Na2O2与H2O反应过程中发生反应：Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2，正确；C项，实验①、③生成白色沉淀的反应属于复分解反应：BaCl2＋H2O＝BaO2＋2HCl，不是氧化还原反应，错误；D项，Na2O2与Na2CO3均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，错误。 【变式训练2】 （2025·山东省泰安市10月月考）下列关于钠及其化合物的说法错误的是 A．钠、过氧化钠及氢氧化钠长时间露置于空气中最终都会变成Na2CO3 B．钠在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体 C．可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2 D．向碳酸钠溶液中滴加少量酚酞试液，溶液变为红色 【答案】B 【解析】A项，钠长期放置在空气中，先和氧气反应生成氧化钠、氧化钠和水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠；过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氢氧化钠或碳酸钠，氢氧化钠吸收二氧化碳生成碳酸钠，则钠、过氧化钠、氢氧化钠在空气中长期放置，最终都变成碳酸钠，正确；B项，钠是活泼金属，火焰颜色为黄色，能与氧气反应生成过氧化钠，过氧化钠是淡黄色固体，错误；C项，过氧化钠和水反应还产生氧气，所以可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2，正确；D项，碳酸钠溶液显碱性，所以向碳酸钠溶液中滴加少量酚酞试液，溶液变为红色，正确。 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3与NaHCO3的性质对比 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗 名 纯碱、苏打 小苏打 物理性质 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶于水 可溶于水 化学性质 稳定性 稳定，但Na2CO3·10H2O易风化 不稳定，受热易分解 水解性 CO32－＋H2OHCO3－＋OH－ HCO3－＋H2OH2CO3＋OH－ 与䣮反应 CO32－＋2H＋＝CO2↑＋H2O HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 与碱反应 NaOH ---------------- HCO3－＋OH－＝CO32－＋H2O Ca(OH)2 CO32－＋Ca2＋＝CaCO3↓ Ca(OH)2少量： 2HCO3－＋2OH－＋Ca2＋＝CaCO3↓＋2H2O＋CO32－ Ca(OH)2过量： HCO3－＋OH－＋Ca2＋＝CaCO3↓＋H2O 与盐反应 AlCl3 2Al3＋＋CO32－＋3H2O＝2Al(OH)3↓＋3CO2↑ Al3＋＋3HCO3－＝Al(OH)3↓＋3CO2↑ NaAlO2 ------------------------- HCO3－＋AlO2－＋H2O＝CO32－＋Al(OH)3↓ C6H5OH CO32－＋C6H5OH→C6H5O－＋HCO3－ ------------------------- 制备 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl 用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 焙制糕点(发酵粉)、医药(治疗胃酸过多)、灭火器 相互转化 得分速记 ①碳酸钠固体中加入少量水时，放出(填“放出”或“吸收”)热量；碳酸氢钠固体加入少量水时，吸收(填“放出”或“吸收”)热量。 ②同浓度pH：Na2CO3＞NaHCO3。 ③碳酸氢钠能作胃酸中和剂，碳酸钠不能作胃酸中和剂。 ④有关酸式碳酸盐的反应 类型1 金属离子M2＋与HCO反应生成碳酸盐MCO3沉淀、CO2气体和水 M2＋主要有：Ca2＋、Fe2＋、Mn2＋、Ni2＋、Co2＋等 Fe2＋＋2HCO＝FeCO3↓＋CO2↑＋H2O Ca2＋＋2HCO＝CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 类型2 金属离子M3＋与HCO反应生成M(OH)3沉淀和CO2气体 M3＋主要有：Al3＋、Fe3＋等 Al3＋＋3HCO＝Al(OH)3↓＋3CO2↑ Fe3＋＋3HCO＝Fe(OH)3↓＋3CO2↑ 类型3 金属离子M2＋与HCO反应生成碱式碳酸盐M2(OH)2CO3沉淀或带结晶水的碱式碳酸盐沉淀[如ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]和CO2气体 M2＋主要有：Cu2＋、Zn2＋等 知识点2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像 实验操作 n(CO2)—n(HCl)图像 反应 向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸 Oa段：CO32－＋H＋＝HCO3－ ab段：HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 图像特点：Oa＝ab 向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸 HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 向NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴入盐酸 Oa段：H＋＋OH－＝H2O CO32－＋H＋＝HCO3－ ab段：HCO3－＋H＋＝CO2↑＋H2O 图像特点：Oa＞ab 得分速记 不用任何试剂，利用互滴法可鉴别稀盐酸和碳酸钠溶液。若向A溶液中滴加B溶液，开始无现象，后有气泡生成，则A为稀盐酸，B为碳酸钠溶液。 知识点3 Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 热稳定性不同 若为固体，加热无明显变化的是Na2CO3 反应速率不同 速率：滴加盐酸，产生气泡快的是NaHCO3；或滴加盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3，滴加盐酸开始不产生气泡，后有气泡产生的是Na2CO3 碱性不同 同浓度时，pH大的是Na2CO3 沉淀不同 滴加MgCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3，无沉淀生成的是NaHCO3 得分速记 ①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为都有白色沉淀生成，现象相同，无法鉴别。 ②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为CaCl2(或BaCl2)溶液与NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀。 知识点4侯氏制碱法 原料 食盐、氨气、水和二氧化碳[即合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，相关反应为： C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2] 原理 产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl 产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 生产流程 先在低温的条件下将NH3通入饱和食盐水中(要防倒吸)，再通入CO2。 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：增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出；使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大)，提高析出的NH4Cl纯度。 绿色思想 循环使用的物质为CO2、饱和食盐水 考向1 考查碳酸钠与碳酸氢钠的性质与应用 判断下列说法中，正确的是____________ ①（2024·南京市江宁区下学期开学考）Na2CO3溶液显碱性，可用于治疗胃酸过 ②（2025·江苏省射阳中学一模）HCO3－通过氢键缔合成较大的酸根，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3 ③（2025·江苏省常州市期末）向等质量的Na2CO3和NaHCO3固体中分别加入等体积蒸馏水，NaHCO3固体未完全溶,则溶解性：Na2CO3＞NaHCO3 ④（2025·江苏省苏州市期中）NaHCO3溶液显碱性，可用于治疗胃酸过多 ⑤（2024·徐州上学期期中）Na2CO3溶液显碱性，可用于去除物品表面油污 ⑥（2024·江苏省徐州一中）Na2CO3饱和溶液与足量CO2反应：2Na＋＋CO＋CO2＋H2O＝2NaHCO3↓ 【答案】②③④⑤⑥ 【解析】①Na2CO3溶液碱性强，对人会产生强烈的刺激作用，不能用于治疗胃酸过多，NaHCO3溶液碱性弱，可以与胃酸(即盐酸)反应产生氯化钠、水、二氧化碳，因此可治疗胃酸过多，错误；②HCO3－中含O-H，故HCO3－能通过氢键缔合成较大的酸根，一般微粒越大越难溶于水，故NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，正确；③水的量相同，Na2CO3和NaHCO3的质量也相同，NaHCO3固体未完全溶解而Na2CO3固体完全溶解，证明溶解性：Na2CO3＞NaHCO3，正确；④碳酸氢钠的水溶液是弱碱性的，当胃酸（HCl）过多时，可用碳酸氢钠治疗胃酸过多，发生反应：NaHCO3+HCl＝NaCl+H2O+CO2↑，正确；⑤碳酸钠溶液呈碱性，油脂在碱性条件下水解较完全，正确；⑥Na2CO3饱和溶液与足量CO2反应，生成NaHCO3沉淀，正确。 【变式训练1】 （2024·江苏省南京、盐城期末）室温下，探究0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是 选项 探究目的 实验方案 A HCO是否发生电离 向2 mL 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中加入一小块钠，观察溶液中是否有气泡产生 B HCO是否发生水解 用干燥洁净的玻璃棒蘸取0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液，点在干燥的pH试纸上，测出溶液的pH C 溶液中是否存在Na＋ 取一支洁净的铂丝，蘸取0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液后在煤气灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 D 溶液中是否存在CO 向2 mL 0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液中滴入几滴澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊 【答案】B 【解析】A项，Na能与水反应生成H2，对该实验探究产生干扰，错误；B项，若测得的pH＞7，则说明HCO3－发生了水解，正确；C项，观察Na元素的焰色时，不用透过蓝色钴玻璃观察，错误；D项，HCO、CO均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，无法检验溶液中是否存在CO，错误。 【变式训练2】 （2025·安徽省淮北市和淮南市上学期质检）实验测得0.1 mol·L－1 NaHCO3溶液的pH随温度变化如图： 下列说法错误的是 A．HCO3－的水解程度大于电离程度 B．O点溶液和Q点溶液中c(H＋)相等 C．加水稀释O点溶液，HCO3－的电离程度增大 D．温度高于45℃NaHCO3开始明显分解 【答案】C 【解析】A项，根据图示信息可以看出NaHCO3溶液呈碱性，所以HCO3－的水解程度大于电离程度，正确；B项，O点溶液和Q点溶液的pH相等，所以c(H＋)相等，正确；C项，因为溶液呈碱性，OH－是大量的离子种类，加水稀释时OH－浓度降低，所以H＋浓度增大，HCO3－的电离(HCO3－CO32－+H＋)受到抑制，错误；D项，温度高于45℃后，图中溶液pH变化趋势突变，碱性增强，因为NaHCO3开始明显分解生成碳酸钠，同浓度碳酸根离子水解程度大于碳酸氢根离子水解程度，正确。 考向2 考查侯氏制碱法 （2025·江苏省苏州市开学考）实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3，下列装置与原理均正确的是 A．制取CO2 B．制取NH3 C．制取NaHCO3 D．制取Na2CO3 【答案】B 【解析】A项，稀硫酸和碳酸钙反应生成微溶于水的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步发生，因此不能用稀硫酸和碳酸钙反应制取CO2，不符合题意；B项，实验室用NH4Cl和氢氧化钙共热来制取NH3，符合题意；C项，侯氏制碱法为向氨化后的饱和食盐水中通入CO2，来制取NaHCO3，反应原理为：NaCl＋H2O＋NH3＋CO2＝NaHCO3↓＋NH4Cl，不符合题意；D项，侯氏制碱法中最后为加热NaHCO3固体来制取Na2CO3，故应该使用坩埚而不能是蒸发皿，不符合题意。 【变式训练1】 （2025·江苏省苏锡常镇二模）实验室模拟侯氏制碱制备Na2CO3。下列实验原理、装置及操作不能达到实验目的的是 A．制取CO2 B．制取NH3 C．制备NaHCO3固体 D．灼烧NaHCO3固体 【答案】D 【解析】A项，实验室可以CaCO3和稀盐酸来制备CO2，反应原理为：CaCO3＋2HCl＝CaCl2+H2O＋CO2↑，A装置能够达到实验目的，不符合题意；B项，实验室可以加热Ca(OH)2和NH4Cl混合物来制备NH3，反应原理为：Ca(OH)2＋2NH4ClCaCl2＋2H2O＋2NH3↑，B装置能够达到实验目的，不符合题意；C项，根据侯氏制碱法可知，向饱和食盐水中通入NH3和CO2可制得NaHCO3，NH3极易溶于水，需要防倒吸装置，CO2能溶于水不需要防倒吸，C装置能够达到实验目的，不符合题意；D项，对固体进行灼烧需在坩埚或硬质玻璃管中进行，不能在蒸发皿中完成，即D装置不能达到实验目的，符合题意。 【变式训练2】 （2024·江苏省徐州市期末）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。实验流程如下： 利用图1所示装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3晶体。 图1 图2 （1）装置中使用雾化装置的优点是_______________________________________________，冷水的作用是___________________________。由a口排出的气体处理方式为__________________________。 （2）U形管内发生反应的化学方程式为_____________________________________。 充分反应后，对U形管内的固液混合物进行过滤、洗涤、干燥，可获得NaHCO3。 ① 证明NaHCO3已洗涤干净的操作为_______________________________________________________ _________________________________________。 ② 从母液中提取NH4Cl晶体需采用的操作为____________、过滤、洗涤、干燥(图2为NaCl和NH4Cl溶解度曲线)。 （3）取一定质量的NaHCO3固体充分加热，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_________。 【解析】（1）使氨盐水雾化，增大与CO2的接触面积，反应更充分(加快反应速率)，提高产率 冷水浴的作用是降低NaHCO3溶解度，有利于NaHCO3晶体析出 循环利用或用碱液吸收 （2）NaCl＋NH3＋CO2＋H2O＝NaHCO3↓＋NH4Cl ①取最后一次洗涤滤液于试管中，用过量稀硝酸酸化后加入AgNO3溶液，无白色沉淀生成，说明洗涤干净 ②降温结晶 （3）0.84 g 【解析】（1）氨盐水雾化后可增大与CO2接触面积，加快反应速率或使反应更充分，提高产率；冷水即降温可减小NaHCO3的溶解度，有利于NaHCO3的析出；由a口排出的气体CO2，可循环利用或用碱液吸收；（2）U形管内是NH3、CO2、H2O与NaCl发生反应生成了NaHCO3和NH4Cl；①NaHCO3表面主要吸附Cl－，可用硝酸及硝酸银溶液检验Cl－；②根据图2中的溶解度曲线可知，要析出NH4Cl可采用降温结晶的方法；（3）2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2，反应中每2 mol CO2参与反应，固体增重56 g，现固体增重0.14 g，可计算出参加反应的CO2为0.005 mol。由2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑可知生成0.005 mol CO2需0.01 mol NaHCO3，其质量为0.01 mol×84 g·mol－1＝0.84 g。 考点三 碱金属元素 焰色试验 知识点1 碱金属元素 1．碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质 性质 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均有1个电子 电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大 元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1 金属性逐渐增强 单质 性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔点低 密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低 化学性质 都具有较强的还原性，还原性逐渐增强 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，但钾的密度比钠小。 ②碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油，通常将锂密封在石蜡中。 ③碱金属跟H2反应生成的氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在(显－1价)，碱金属氢化物是强还原剂。 ④试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等试剂必须放回原瓶。 ⑤锂与O2反应与钠不同，无论是常温还是加热，Li与O2反应只生成Li2O。 知识点2 焰色试验 1．钠、钾元素的检验 （1）焰色试验显黄色―→含钠元素。 （2）焰色试验显紫色―→含钾元素。 得分速记 ①焰色试验是物理变化，属于元素的性质。 ②在观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色的钴玻璃去观察，目的是滤去黄色的光，避免钠的焰色所造成的干扰。 2．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——蘸取试样在外炮上灼烧，观察火焰的颜色 ③清洗铂丝——将铂丝至用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同 考向1 考查碱金属元素的性质与转化 （2024·连云港上学期调研一）钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法正确的是 A．金属钠制取Na2O：NaNa2O B．工业上制取Na2CO3：饱和NaCl溶液NaHCO3Na2CO3 C．工业上制取Cl2：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ D．用金属钠检验乙醚中是否含有少量乙醇的离子方程式：2Na＋2H＋＝2Na＋＋H2↑ 【答案】C 【解析】A项，金属钠点燃与氧气反应生成Na2O2，错误；B项，工业上利用侯氏制碱法制取Na2CO3，要向饱和NaCl溶液中先通氨气再通二氧化碳生成碳酸氢钠，其热稳定性较差，受热分解生成碳酸钠，错误；C项，工业上制取Cl2采用电解饱和食盐水，该反应方程式为2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑，正确；D项，乙醇是非电解质不能电离出氢离子，钠和乙醇反应生成乙醇钠和氢气，离子方程式： 2Na＋2CH3CH2OH＝2CH3CH2ONa＋H2↑，错误。 【变式训练1】 （2024·江苏省南京二模）碱金属和碱土金属元素分别位于元素周期表的ⅠA族和ⅡA族，它们的化合物应用广泛。历史上曾以NaCl为原料生产NaOH作为化学工业开端的标志。Na2CO3可由侯氏制碱法获得。Na2O2是强氧化剂，熔融条件下可将Fe2O3氧化为Na2FeO4。格氏试剂(如CH3MgCl)在有机化学中有重要用途，但易与空气中的CO2等发生反应。下列有关说法不正确的是 A．侯氏制碱法中的物质转化：NaClNaHCO3Na2CO3 B．由CH3MgCl制备乙酸的物质转化：CH3MgClCH3COOMgClCH3COOH C．电解饱和NaCl溶液的阴极反应：2H2O＋2e－===H2↑＋2OH－ D．Na2O2与Fe2O3共熔的反应：Fe2O3＋3Na2O22Na2FeO4＋Na2O 【答案】A 【解析】A项，在侯氏制碱法中，饱和食盐水中先通入NH3达到饱和，再通入CO2后可析出NaHCO3晶体，灼烧后生成Na2CO3，错误；B项，CH3MgCl易与空气中的CO2反应，所以制备乙酸的物质转化为：CH3MgClCH3COOMgClCH3COOH，正确；C项，电解饱和NaCl溶液的阴极反应为2H2O+2e－＝H2↑+2OH－，正确；D项，Na2O2是强氧化剂，熔融条件下可将Fe2O3氧化为Na2FeO4，Fe2O3＋3Na2O22Na2FeO4＋Na2O，正确。 【变式训练2】 （2025·江苏省靖江中学模拟）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 【答案】B 【解析】A项，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，正确；B项，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，错误；C项，过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，可用于潜水艇中氧气的供给，正确；D项，④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，正确。 1．（2025·云南卷）下列化学方程式错误的是 A．煤制水煤气：C＋H2O(g)CO＋H2 B．Na2O2供氧：2Na2O2＋2CO2＝2Na2CO3＋O2 C．覆铜板制作印刷电路板：2FeCl3＋3Cu＝2CuCl2＋2Fe D．铅酸蓄电池放电：Pb＋PbO2＋2H2SO4＝2PbSO4＋2H2O 【答案】C 【解析】A项，煤在高温下与水蒸气反应生成CO和H2，方程式正确，正确；B项，过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式书写正确，正确；C项，FeCl3与Cu反应时，Fe3+被还原为Fe2+而非单质Fe，正确反应为2FeCl3＋Cu＝2FeCl2＋CuCl2，错误；D项，铅酸蓄电池放电时，Pb和PbO2与硫酸反应生成PbSO4和H2O，方程式正确，正确。 2．（2022·海南卷）钠和钾是两种常见金属。下列说法正确的是 A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为 C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18 【答案】A 【解析】A项，同主族从上到下，元素的第一电离能减小，钠元素的第一电离能大于钾，正确；B项，基态钾原子价层电子排布式为4s1，轨道表示式为，错误；C项，钾和钠均能与水反应，钾不能置换出 NaCl溶液中的钠，错误；D项，钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，二者相差8，错误。 3．（2023·河北卷）实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法，下列说法错误的是 A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中 B．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中 C．高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中 D．金属钠保存在煤油中 【答案】B 【解析】A项，浓硝酸见光易分解，少量浓硝酸保存在棕色细口瓶中，正确；B项，氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠使玻璃粘连而打不开，故少量氢氧化钠溶液保存在带橡胶塞的粗口试剂瓶中，错误；C项，乙醇具有挥发性，且乙醇可以和高锰酸钾发生氧化还原反应，所以乙醇和高锰酸钾不能同时保存在同一个药品柜中，正确；D项，金属钠的密度比煤油大且不与煤油反应，少量金属钠保存在煤油中，防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应，正确。 4．（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】A项，Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键而不含非极性键，错误；B项，①中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，错误；C项，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，正确；D项，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，错误。 5．（2025·安徽卷）侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以NaCl和NH4HCO3为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下： ①配制饱和食盐水； ②在水浴加热下，将一定量研细的NH4HCO3，加入饱和食盐水中，搅拌，使NH4HCO3，溶解，静置，析出NaHCO3晶体； ③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧，得到Na2CO3固体。 回答下列问题： （1）步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有_________________(填名称)。 （2）步骤②中需研细后加入，目的是___________________________________________。 （3）在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，优点是_____________________________。 （4）实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。 i．到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL，到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2，所得产品的成分为_______(填标号)。 a．Na2CO3 b．NaHCO3 c．Na2CO3和NaHCO3 d．Na2CO3和NaOH ii．到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1＇_______V1(填“＞”“＜”或“=”)。 （5）已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究： 实验 操作 现象 a 将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液，持续20 min，消耗600 mL CO2 无明显现象 b 将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶1～2 min，静置 矿泉水瓶变瘪，3 min后开始有白色晶体析出 i．实验a无明显现象的原因是___________________________________________________________。 ii．析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3•10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液，溶液增重0.088 g，则白色晶体中NaHCO3的质量分数为_________。 【答案】（1）烧杯、玻璃棒 （2）加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应 （3）工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高 （4）a ＞ （5）CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生反应的速率也较小，生成的NaHCO3的量较少，NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶体 80% 【解析】本题以NaCl和NH4HCO3为反应物，在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的试剂；用NH4HCO3代替CO2和NH3，使工艺变得简单易行，原料利用率较高，且环保、制备效率较高；滴定分析中利用了碳酸钠与盐酸反应分步进行，根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分；通过对比实验可以发现CO2的充分溶解对NaHCO3的生成有利。 （1）步骤①中配制饱和食盐水，要在烧杯中放入一定量的食盐，然后向其中加入适量的水并用玻璃棒搅拌使其恰好溶解，因此需要使用的有烧杯和玻璃棒；（2）固体的颗粒越小，其溶解速率越大，且其与其他物质反应的速率越大，因此，步骤②中NH4HCO3需研细后加入，目的是加快NH4HCO3溶解、加快NH4HCO3与NaCl反应；（3）CO2和NH3在水中可以发生反应生成NH4HCO3，但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且对环境会产生不好的影响，因此，在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱，其优点是工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高；（4）i．根据图中的曲线变化可知，到达第一个滴定终点B时，发生的反应为Na2CO3＋HCl＝NaCl＋NaHCO3，消耗盐酸V1 mL;到达第二个滴定终点C时, 发生的反应为NaHCO3＋HCl＝NaCl＋CO2↑＋H2O，又消耗盐酸V2 mL,因为V1＝V2，说明产品中不含NaHCO3和NaOH，因此，所得产品的成分为Na2CO3，故选a。ⅱ．到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓，其必然会使一部分Na2CO3与盐酸反应生成CO2，从而使得V1偏大、V2偏小，因此，该同学所记录的V1＇＞V1；（5）i．实验a无明显现象的原因是：CO2在饱和Na2CO3溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生反应的速率也较小，生成的NaHCO3的量较少，NaHCO3在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶体。ii．析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3•10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体，加热至恒重，将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液。NaHCO3受热分解生成的气体中有H2O和CO2，而Na2CO3•10H2O分解产生的气体中只有H2O，无水CaCl2可以吸收分解产生的H2O，NaOH溶液可以吸收分解产生的CO2；NaOH溶液增重0.088 g，则分解产生的CO2的质量为0.088 g，其物质的量为＝0.002 mol，由分解反应可知，NaHCO3的物质的量为0.004 mol，则白色晶体中NaHCO3的质量为0.004 mol×84 g·mol－1＝0.336 g，故其质量分数为×100%＝80%。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$