内容正文:
第01讲 钠及其重要化合物
目录
01 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 钠 4
知识点1 钠的物理性质 4
知识点2 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性 6
考向1 钠与水、盐溶液的反应 9
考向2 钠的实验探究 10
【思维建模】钠与溶液反应的思维模板
考点二 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠 11
知识点1 分类、组成与用途 11
知识点2 化学性质 11
考向1 过氧化钠的性质及应用 16
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析 18
【思维建模】Na2O2与H2O、CO2的反应规律
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠 21
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较 22
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴 22
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应 25
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 26
【思维建模】Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
考向3 碳酸钠和碳酸氢钠混合物中组分质量(分数)的测定 27
考点四 碱金属 焰色试验 21
知识点1 碱金属的一般性与特殊性 22
知识点2 焰色试验 22
考向1 碱金属元素性质规律的应用 25
考向2 焰色试验……………………………………………………………………………………………….. 26
0429
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
钠及其
氧化物
选择题
非选择题
碳酸钠及
碳酸氢钠
选择题
非选择题
T9(C)
T5(D)、T8
T3(A)
碱金属
选择题
非选择题
考情分析:
1.选择题中常以一个选项的形式考查钠、过氧化钠的性质,碳酸钠或碳酸氢钠的鉴别及有关计算,体现高考命题的基础性。
2.2026年高考还可能以选择题的形式考查物质的结构与性质,如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质等,非选择题还可能结合实验进行考查,也可能结合侯氏制碱法,考查相关实验操作、碳酸钠含量计算等
复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质。
2.了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识钠及其化合物的多样性。
4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠
1.钠的物理性质
色,有金属光泽的固体,质地 ,熔点 (小于100 ℃),密度比水的 ,但比煤油的 。
2.钠的制取及保存
(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 。
3.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的 剂。
(2)用作 源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
得分速记
因为CCl4的密度比钠大,钠不能保存在CCl4中,另外常考的试剂保存还有:NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。
知识点2 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
1.从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2: 。
②与水反应
。
③与强酸(如稀硫酸)反应: (离子方程式)。
④与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。总反应为 。
⑤与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
a.与乙醇反应:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑。
b.与丙酸反应:2C2H5COOH+2Na2C2H5COONa+H2↑。
得分速记
1.钠与滴加酚酞的水反应的现象及解释
2.钠露置于空气中的变化过程
考向1 钠与水、盐溶液的反应
例1 (24-25高三上·北京海淀·阶段练习)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含有的原子数为NA
B.溶液含有的Fe3+个数为0.1NA
C.与盐酸充分反应,转移电子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LO2和N2的混合气体含有的分子数为NA
【变式训练1·变载体】(24-25高三上·北京房山·期末)实验表明,相同条件下,CH3CH2OH和H2O均能与Na发生反应。下列说法不正确的是
A.向Na与H2O反应后的溶液中滴加酚酞,溶液显红色
B.1molCH3CH2OH与足量Na反应,转移的电子数为NA
C.标准状况下,1molNa分别与足量的CH3CH2OH和H2O反应,生成气体均为22.4L
D.乙基是推电子基,CH3CH2OH中O-H键的极性比H2O中的小,故与CH3CH2OH的反应较与H2O的缓和
【变式训练2】(24-25高三上·北京海淀·期中)兴趣实验小组探究活泼金属和FeCl3溶液的反应,进行了如下实验。
序号
操作
现象
①
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,20 s后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有100 mL 0.001 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
下列说法不正确的是
A.①中生成沉淀的反应的离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑
B.②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C.③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低且主要转化为Fe(OH)3
D.金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物
【变式训练3】(24-25高三上·北京·阶段练习)某小组同学探究溶液中的能否被金属钠还原,进行实验:①在干燥试管中加入绿豆大小的金属钠,逐滴滴加溶液,产生无色气体,溶液由紫红色变为浅绿色。②向溶液中加入固体,溶液由紫红色变为浅绿色。下列说法不正确的是
A.实验①中还可能观察到钠块浮在溶液表面,剧烈燃烧,发出黄色火焰
B.实验①中至少发生了两个氧化还原反应
C.实验②中的现象能说明实验①中变为浅绿色的原因是生成了
D.上述实验不能证明溶液中的可以被金属钠还原
考向2 钠的实验探究
例2 (24-25·北京·期中)某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实验。下列说法不正确的是
实验装置
序号
实验操作
实验现象
实验1
0.36%HCl
放入一小片金属钠
钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当
实验2
36%HCl
放入与实验1表面积基本相同的钠
钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾
A.实验2白色固体是NaCl
B.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾
C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈
D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢
思维建模 钠与溶液反应的思维模板
(1)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(2)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
注意 钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
【变式训练1】实验小组研究与的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.通入至澄清石灰水变浑浊后,点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量溶液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。
ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是
A.步骤ⅰ的目的是排除的干扰
B.步骤ⅲ证明白色物质是
C.步骤ⅳ发生反应的化学方程式为
D.根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应
【变式训练2·变考法】实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是
A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B.反应过程中,的键断裂
C.的形成过程可表示为
D.该实验说明的氧化性比的强
考点二 氧化钠和过氧化钠
知识点1 分类、组成与用途
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态
固体
固体
阴阳离子个数比
氧元素的化合价
电子式
是否是碱性氧化物
用途
可用于制备烧碱
可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂
知识点2 化学性质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
与水反应
与二氧化
碳反应
得分速记
考向1 过氧化钠的性质及应用
例1 (24-25高三上·北京房山·开学考试)下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是
A.次氯酸钠作纸张的漂白剂 B.铁粉作食品保鲜的吸氧剂
C.过氧化钠作呼吸面具的供氧剂 D.碳酸氢钠作面食的膨松剂
【变式训练1】(24-25高三下·北京海淀·阶段练习)某实验小组通过下图所示实验,探究与水的反应。已知:;。下列分析正确的是
A.实验①中发生的是复分解反应
B.“产生沉淀”的离子方程式为
C.实验④不能证明同温下的溶解度小于的溶解度
D.若⑤酸性溶液足量,则④⑤产生的总量与②产生的量相等
【变式训练2】(24-25高三上·北京·期中)用下图装置进行实验,证明过氧化钠在呼吸面具中可做供氧剂,装置A中用盐酸和石灰石制备CO2。
下列分析正确的是
A.装置A中所用仪器是锥形瓶和长颈漏斗
B.装置B中加入饱和NaHCO3溶液,目的是除去挥发的HCl
C.装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2是否完全反应
D.试管F中最终收集到无色气体,从水槽中取出后,用燃着的木条靠近试管口发出爆鸣声
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析
例1(24-25高三上·北京·期中)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol晶体中含有共价键的数目为
B.的硫酸溶液中含的数目为
C.18g含有的中子数为
D.过氧化钠与二氧化碳反应,生成22.4L(标准状况)时,转移的电子数为
思维建模 Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积
变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
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Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
【变式训练1】下列物质均为a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重为a g的是( )
①CO ②H2 ③CH4 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥HCOOH
A.①②⑤⑥ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③⑤
【变式训练2】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.1 mol
【变式训练3】一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质为41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是( )
A.41.8 g固体物质为Na2CO3
B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物
C.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物
D.一定量的Na2O2为78 g
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
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,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为
与H+反应
(写离子方程式,下同)
与Ca(OH)2
反应
Ca(OH)2少量时:
Ca(OH)2足量时:
与极稀CaCl2
溶液反应
不反应
与Al2(SO4)3
反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴
(1)向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: (开始就有气泡)。
(2)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: (无气泡)。
再加酸: (有气泡)。
得分速记
依据图像特点判断溶液溶质成分
原溶液中的溶质
涉及离子方程式
图像特点:Oa=ab
Na2CO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa>ab
Na2CO3和NaOH
Oa:OH-+H+H2O、C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
Na2CO3和NaHCO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+ H2O+CO2↑
NaHCO3
HC+H+H2O+CO2↑
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
例1 (23-24高三上·北京·开学考试)下列过程中的化学反应对应的离子方程式正确的是
A.用溶液“腐蚀”覆铜板:
B.溶液中滴加过量稀氨水:
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D.用小苏打可以缓解胃酸过多引起的不适:
【变式训练1】(22-23高三下·北京海淀·阶段练习)下列实验对应的结论正确的是
选项
A
B
C
D
实验
右侧试管产生气泡的速率更快
产生白色沉淀()
白色沉淀变为黄色
紫色褪去
结论
碳酸氢钠与酸反应的速率快于碳酸钠
与不反应
溴乙烷的消去产物为乙烯
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】下列实验不能达到实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
将含有HCl杂质的CO2通入饱和NaHCO3溶液中
除去CO2中的HCl
B
将一定量的KNO3和NaCl的混合液加热并浓缩至有晶体析出,趁热过滤
分离出NaCl晶体
C
将含有少量HCl、H2O(g)的H2通过盛有碱石灰的干燥管
除去H2中少量的HCl、H2O(g)
D
将含有少量H2O(g)的NH3通过盛有无水氯化钙的干燥管
除去NH3中的H2O(g)
A.A B.B C.C D.D
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
例1 (24-25高三上·北京通州·期中)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.向饱和溶液中通入,会产生
C.分别向二者的溶液中加入固体,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
D.测定二者混合物中质量分数的方法是:取a g混合物充分加热,质量减少b g
思维建模 Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
【变式训练1】(2025·北京东城·三模)下列除杂试剂或方法选用正确的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂或方法
A
NaHCO3固体(Na2CO3)
加热
B
苯(苯酚)
浓溴水
C
NaCl溶液(Na2SO4)
BaCl2溶液、Na2CO3溶液
D
CO2(SO2)
饱和碳酸氢钠溶液
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】(24-25高三上·北京·开学考试)关于纯碱和小苏打的下列说法中,不正确的是
A.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
B.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
C.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
D.可用NaOH溶液使转化为
考点四 碱金属 焰色试验
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
原子结构与性质
相同点
最外层上都只有_ __个电子具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐_ __从Li到Cs金属性逐渐_ __
物理性质
相同点
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是_ __色有金属光泽的固体,密度_ __,硬度_ __,熔、沸点_ __,导电、导热性_ __。
递变性
从Li→Cs密度呈_ __趋势(Na的密度比K_ __),熔、沸点逐渐_ __
化学性质
与O2等
非金属
的反应
碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na与O2反应的化学方程式为4Li+O22Li2O,4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
K、Rb、Cs与O2在点燃时反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成_ __和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_ __,证明它们的金属性逐渐_ __
(2)特殊性
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 。
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 中。
③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),RH属于离子化合物,氢元素显-1价,碱金属氢化物是 剂,如NaH+H2O===NaOH+H2↑,_ __是还原剂,_ __是氧化剂,氧化产物是H2,还原产物也是H2。
知识点2 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殊的颜色,其属于 变化, 属于元素的性质。
(2)焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素 色;钾元素 色(透过 观察);铜元素 色。
得分速记
.碱金属的化合物
(1)氢化物
MH(M表示碱金属)
(2)Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)
①Li在空气中燃烧生成Li2O(白色固体),Na在空气中燃烧生成Na2O2(淡黄色),K在空气中燃烧生成KO2(橙黄色)。
②KO2
KO2
考向1 碱金属元素性质规律的应用
例1 (23-24高三上·北京朝阳·期中)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应,下列说法不正确的是
A.溶液变红,证明生成了碱性物质
B.钾浮在液面上并燃烧,与其密度及反应的热效应有关
C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
【变式训练1】(23-24高三上·北京·阶段练习)铷(Rb)是第五周期第IA族元素,下列说法不正确的是
A.碱性:RbOH>NaOH
B.第一电离能:Rb>Na
C.单质铷能与水剧烈反应,与反应生成复杂氧化物
D.熔点:RbCl<NaCl
【变式训练1】下列各组物质的性质的比较结论正确的是
A.分子的极性: B.常温下密度:Na<K
C.物质的沸点:HF<HCl D.在甲苯中的溶解度:
考向2 焰色试验
例1 (24-25高三上·北京·阶段练习)下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是
A.钻石璀璨夺目与其为共价晶体有关
B.橡胶老化与碳碳双键有关
C.烟花的绚丽多彩与电子跃迁有关
D.金属可加工成各种形状与金属键有关
A.A B.B C.C D.D
【变式训练1】(24-25高三上·北京·阶段练习)下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
植物油可加氢硬化
植物油可制肥皂
B
乙醇和紫外线能使蛋白质变性
医用酒精、紫外线杀菌消毒
C
金属原子核外电子跃迁
烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
D
聚丙烯酸钠中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可作高分子吸水材料
A.A B.B C.C D.D
【变式训练2】(24-25高三上·北京顺义·期末)下列实验颜色的变化与氧化还原反应有关的是
A.在无色火焰上灼烧NaCl固体,火焰呈黄色 B.向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇变蓝 D.使滴有酚酞的NaOH溶液变色
1.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
2.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.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.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
3.(2024·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
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第01讲 钠及其重要化合物
目录
01 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 4
考点一 钠 4
知识点1 钠的物理性质 4
知识点2 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性 6
考向1 钠与水、盐溶液的反应 9
考向2 钠的实验探究 10
【思维建模】钠与溶液反应的思维模板
考点二 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠 11
知识点1 分类、组成与用途 11
知识点2 化学性质 11
考向1 过氧化钠的性质及应用 16
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析 18
【思维建模】Na2O2与H2O、CO2的反应规律
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠 21
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较 22
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴 22
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应 25
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 26
【思维建模】Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
考向3 碳酸钠和碳酸氢钠混合物中组分质量(分数)的测定 27
考点四 碱金属 焰色试验 21
知识点1 碱金属的一般性与特殊性 22
知识点2 焰色试验 22
考向1 碱金属元素性质规律的应用 25
考向2 焰色试验……………………………………………………………………………………………….. 26
0429
考点要求
考察形式
2025年
2024年
2023年
钠及其
氧化物
选择题
非选择题
碳酸钠及
碳酸氢钠
选择题
非选择题
T9(C)
T5(D)、T8
T3(A)
碱金属
选择题
非选择题
考情分析:
1.选择题中常以一个选项的形式考查钠、过氧化钠的性质,碳酸钠或碳酸氢钠的鉴别及有关计算,体现高考命题的基础性。
2.2026年高考还可能以选择题的形式考查物质的结构与性质,如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质等,非选择题还可能结合实验进行考查,也可能结合侯氏制碱法,考查相关实验操作、碳酸钠含量计算等
复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质。
2.了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识钠及其化合物的多样性。
4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠
1.钠的物理性质
银白 色,有金属光泽的固体,质地 柔软 ,熔点 低 (小于100 ℃),密度比水的 小 ,但比煤油的 大 。
2.钠的制取及保存
(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.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
得分速记
因为CCl4的密度比钠大,钠不能保存在CCl4中,另外常考的试剂保存还有:NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。
知识点2 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
1.从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2: 2Na+Cl22NaCl 。
②与水反应
2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 。
③与强酸(如稀硫酸)反应: 2Na+2H+2Na++H2↑ (离子方程式)。
④与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。总反应为 2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 。
⑤与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
a.与乙醇反应:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑。
b.与丙酸反应:2C2H5COOH+2Na2C2H5COONa+H2↑。
得分速记
1.钠与滴加酚酞的水反应的现象及解释
2.钠露置于空气中的变化过程
考向1 钠与水、盐溶液的反应
例1 (24-25高三上·北京海淀·阶段练习)用NA表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.含有的原子数为NA
B.溶液含有的Fe3+个数为0.1NA
C.与盐酸充分反应,转移电子数为0.1NA
D.标准状况下,11.2LO2和N2的混合气体含有的分子数为NA
【答案】C
【解析】A.的物质的量为=1mol,含有的原子数为1mol×2NAmol-1=2NA,A不正确;
B.FeCl3为强酸弱碱盐,Fe3+在水溶液中发生水解,则溶液含有的Fe3+个数小于0.1NA,B不正确;
C.与盐酸中的HCl充分反应后,剩余的Na又与水发生反应,最后反应完全,则转移电子数为0.1NA,C正确;
D.标准状况下,11.2L O2和N2的混合气体的物质的量为=0.5mol,含有的分子数为0.5NA,D不正确;
故选C。
【变式训练1·变载体】(24-25高三上·北京房山·期末)实验表明,相同条件下,CH3CH2OH和H2O均能与Na发生反应。下列说法不正确的是
A.向Na与H2O反应后的溶液中滴加酚酞,溶液显红色
B.1molCH3CH2OH与足量Na反应,转移的电子数为NA
C.标准状况下,1molNa分别与足量的CH3CH2OH和H2O反应,生成气体均为22.4L
D.乙基是推电子基,CH3CH2OH中O-H键的极性比H2O中的小,故与CH3CH2OH的反应较与H2O的缓和
【答案】C
【解析】A.已知反应方程式:2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知,向Na与H2O反应后的溶液中滴加酚酞,溶液显红色,A正确;
B.已知反应方程式:2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa+H2↑可知,反应中转移2个电子,故1molCH3CH2OH与足量Na反应,转移的电子数为NA,B正确;
C.由方程式2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2Na+2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa+H2↑可知,标准状况下,1molNa分别与足量的CH3CH2OH和H2O反应,均生成0.5molH2,即生成气体均为11.2L,C错误;
D.乙基是推电子基,CH3CH2OH中O-H键的极性比H2O中的小,故与CH3CH2OH的反应较与H2O的缓和,D正确;
故答案为:C。
【变式训练2】(24-25高三上·北京海淀·期中)兴趣实验小组探究活泼金属和FeCl3溶液的反应,进行了如下实验。
序号
操作
现象
①
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠
钠浮在液面上游动,发出响声并熔化成一个亮球,同时溶液中产生红褐色沉淀
②
在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有大量气体产生,20 s后观察到镁条表面开始有黑色固体生成,一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀
③
在盛有100 mL 0.001 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入除去保护膜的镁条
镁条表面有少量气泡。一段时间后烧杯底部产生红褐色沉淀,镁条表面始终无黑色固体产生
下列说法不正确的是
A.①中生成沉淀的反应的离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑
B.②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁条表面黑色物质中不可能含单质Fe
C.③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低且主要转化为Fe(OH)3
D.金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物
【答案】B
【解析】A.①中在盛有100 mL 0.1 mol∙L−1 FeCl3溶液的烧杯中,投入一块绿豆大小的钠,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和三氯化铁反应生成氢氧化铁沉淀,离子方程式为:6Na+6H2O+2Fe3+=6Na++2Fe(OH)3+3H2↑,故A正确;
B.实验②中20s时,溶液中仍存在Fe3+,镁与FeCl3反应可以生成铁单质,镁条表面黑色物质中可能含单质Fe,故B错误;
C. 实验③中无黑色固体产生,是因为Fe3+浓度低,镁与FeCl3反应生成的铁单质较少,主要生成氢氧化铁沉淀,故C正确;
D. 实验①中钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠再与FeCl3反应生成氢氧化铁沉淀;实验②中镁与酸反应生成氢气,同时与FeCl3反应生成铁单质,但由于FeCl3浓度较高,反应主要生成氢氧化铁沉淀;实验③中FeCl3浓度较低,镁与FeCl3反应生成的铁单质较少,主要生成氢氧化铁沉淀,说明金属活动性和溶液中离子的浓度会影响活泼金属与FeCl3溶液反应的产物,故D正确;
故选B。
【变式训练3】(24-25高三上·北京·阶段练习)某小组同学探究溶液中的能否被金属钠还原,进行实验:①在干燥试管中加入绿豆大小的金属钠,逐滴滴加溶液,产生无色气体,溶液由紫红色变为浅绿色。②向溶液中加入固体,溶液由紫红色变为浅绿色。下列说法不正确的是
A.实验①中还可能观察到钠块浮在溶液表面,剧烈燃烧,发出黄色火焰
B.实验①中至少发生了两个氧化还原反应
C.实验②中的现象能说明实验①中变为浅绿色的原因是生成了
D.上述实验不能证明溶液中的可以被金属钠还原
【答案】C
【分析】实验①中钠与水先反应,,实验②为对照实验,探究NaOH对KMnO4的影响,溶液由紫红色变为浅绿色,说明实验①中可能发生的反应:4+4OH-═4+O2↑+2H2O,还缺少一组对照实验,探究H2对KMnO4的影响,据此分析解题。
【解析】A.钠与水反应时钠浮在水面,然后熔化成闪亮黄色小球,在水面游动,并发出嘶嘶的响声,反应放热,故还可能观察到剧烈燃烧,发出黄色火焰,A正确;
B.由分析可知,实验①至少发生了、4+4OH-═4+O2↑+2H2O两个氧化还原反应,B正确;
C.实验②中的现象能说明实验①中变为浅绿色的原因可能是因为生成了,也有可能是因为H2对KMnO4的影响,C错误;
D.上述实验证明碱性条件下高锰酸根离子可以生成锰酸根离子,4+4OH-═4+O2↑+2H2O,不能说明溶液中的可以被金属钠还原,D正确;
故选C。
考向2 钠的实验探究
例2 (24-25·北京·期中)某小组同学探究金属Na与不同浓度HCl的反应,进行下列实验。下列说法不正确的是
实验装置
序号
实验操作
实验现象
实验1
0.36%HCl
放入一小片金属钠
钠浮在液面上并来回移动,与水的反应剧烈程度相当
实验2
36%HCl
放入与实验1表面积基本相同的钠
钠浮在液面上并来回移动,不如实验1剧烈;表面出现有白色固体,白色固体逐渐沉到烧杯底部;液体不沸腾,液面出现少量白雾
A.实验2白色固体是NaCl
B.实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾
C.实验2不如实验1剧烈说明盐酸浓度越大反应越不剧烈
D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使得反应变慢
【答案】C
【解析】A.钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气,氯化钠在浓盐酸中溶解度降低,所以实验2中钠表面形成NaCl固体,故A正确;
B.钠和盐酸反应放热,实验2液面上方的白雾是因为反应放热加速浓盐酸的挥发,形成白雾,故B正确;
C.反应物浓度越大反应速率越快,盐酸浓度越大反应越剧烈,故C 错误;
D.实验2不如实验1剧烈的原因是表面包裹白色固体,使钠与盐酸接触面积减小,反应变慢,故D正确;
选C。
思维建模 钠与溶液反应的思维模板
(1)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(2)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
注意 钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不能熔化成小球。
【变式训练1】实验小组研究与的反应,装置、步骤和现象如下:
实验步骤和现象:
ⅰ.通入至澄清石灰水变浑浊后,点燃酒精灯。
ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验的试剂未见明显变化。
ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量溶液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。
ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。
下列说法不正确的是
A.步骤ⅰ的目的是排除的干扰
B.步骤ⅲ证明白色物质是
C.步骤ⅳ发生反应的化学方程式为
D.根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应
【答案】B
【解析】A.通入CO2至澄清石灰水变浑浊后,可以排除试管内原有氧气的干扰,A项正确;
B.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生,说明不存在Na2O2,向滤液中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,产生气体说明白色固体中存在Na2CO3,再次过滤,滤液呈碱性,说明白色固体中也存在Na2O,B项错误;
C.黑色物质是C,C和浓硫酸在加热条件下发生反应:,C项正确;
D.K和Na都是IA族的碱金属,化学性质相似,且K比Na更加活泼,根据以上实验推测:与金属K也可以发生氧化还原反应,D项正确;
答案选B。
【变式训练2·变考法】实验:将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是
A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B.反应过程中,的键断裂
C.的形成过程可表示为
D.该实验说明的氧化性比的强
【答案】D
【解析】A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大,故A正确;
B.反应过程中,的3p上的键断裂,故B正确;
C.的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为 ,故C正确;
D.该实验没有对比无法说明的氧化性比的强,故D错误;
故选:D。
考点二 氧化钠和过氧化钠
知识点1 分类、组成与用途
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态
白色 固体
淡黄色 固体
阴阳离子个数比
1∶2
1∶2
氧元素的化合价
-2
-1
电子式
Na+[∶∶]2-Na+
Na+[∶∶∶]2-Na+
是否是碱性氧化物
是
否
用途
可用于制备烧碱
可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂
知识点2 化学性质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
与水反应
[23] Na2O+H2O 2NaOH
[24] 2Na2O2+2H2O 4NaOH+O2↑
与二氧化
碳反应
[25] Na2O+CO2Na2CO3
[26] 2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2
得分速记
考向1 过氧化钠的性质及应用
例1 (24-25高三上·北京房山·开学考试)下列物质的应用不涉及氧化还原反应的是
A.次氯酸钠作纸张的漂白剂 B.铁粉作食品保鲜的吸氧剂
C.过氧化钠作呼吸面具的供氧剂 D.碳酸氢钠作面食的膨松剂
【答案】D
【解析】A.次氯酸钠作纸张的漂白剂,体现次氯酸钠的强化性,涉及氧化还原反应,A不符合题意;
B.铁粉具有还原性能和吸收氧气,可用作食品抗氧化剂,涉及氧化还原反应,B不符合题意;
C.过氧化钠能与水、二氧化碳反应生成氧气,氧元素化合价发生改变,涉及氧化还原反应,C不符合题意;
D.碳酸氢钠作面食的膨松剂是因为碳酸氢钠受热后分解为碳酸钠、水和二氧化碳,化合价未发生变化,不涉及氧化还原反应,D符合题意;
故选D。
【变式训练1】(24-25高三下·北京海淀·阶段练习)某实验小组通过下图所示实验,探究与水的反应。已知:;。下列分析正确的是
A.实验①中发生的是复分解反应
B.“产生沉淀”的离子方程式为
C.实验④不能证明同温下的溶解度小于的溶解度
D.若⑤酸性溶液足量,则④⑤产生的总量与②产生的量相等
【答案】C
【分析】实验①中先与水发生复分解反应生成、,再发生分解反应生成、,实验②在作催化剂的条件下,发生分解反应生成、速率加快,实验③中与氯化钡发生反应生成沉淀,实验④与发生复分解反应生成沉淀及,再发生分解反应生成、,实验⑤与酸性溶液发生氧化还原反应生成、。
【解析】A.根据上述分析,实验①中总反应为,不属于复分解反应,A项错误;
B.实验③中与发生反应生成BaO2沉淀,由于①反应后的溶液呈碱性,产生沉淀BaO2的离子方程式为,B项错误;
C.实验④与发生复分解反应生成沉淀及,由于硫酸为强酸、而H2O2为弱酸,反应的发生可能是强酸制弱酸,不能证明同温下的溶解度小于的溶解度,C项正确;
D.根据实验②,实验⑤反应,可知④⑤产生的总量大于②产生的量,D项错误;
答案选C。
【变式训练2】(24-25高三上·北京·期中)用下图装置进行实验,证明过氧化钠在呼吸面具中可做供氧剂,装置A中用盐酸和石灰石制备CO2。
下列分析正确的是
A.装置A中所用仪器是锥形瓶和长颈漏斗
B.装置B中加入饱和NaHCO3溶液,目的是除去挥发的HCl
C.装置D中盛放澄清石灰水,检验CO2是否完全反应
D.试管F中最终收集到无色气体,从水槽中取出后,用燃着的木条靠近试管口发出爆鸣声
【答案】B
【分析】A装置制备二氧化碳,装置B除去二氧化碳中含有的氯化氢,C装置过氧化钠和二氧化碳以及水蒸气反应,装置D除去未反应的二氧化碳,最后排水法收集氧气,据此解答。
【解析】A.由图可知,装置A中所用仪器是锥形瓶和分液漏斗,A错误;
B.盐酸具有挥发性,装置B除去二氧化碳中含有的氯化氢,故盛有饱和NaHCO3溶液,B正确;
C.装置D除去未反应的二氧化碳,因此D中盛装的液体试剂是氢氧化钠溶液,C错误;
D.F中收集到无色气体为氧气不是氢气,该气体可以使带火星的木条复燃,D错误;
故选B。
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析
例1(24-25高三上·北京·期中)用表示阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1mol晶体中含有共价键的数目为
B.的硫酸溶液中含的数目为
C.18g含有的中子数为
D.过氧化钠与二氧化碳反应,生成22.4L(标准状况)时,转移的电子数为
【答案】D
【解析】A.中是一个硅与四个氧相连,即含有4个Si-O共价键,则1mol晶体中含有的共价键数目为,故A错误;
B.题干未告知溶液的体积,故无法计算硫酸溶液中含数目,故B错误;
C.1个分子中含有10个中子,其相对分子质量是20,18g的物质的量是0.9mol,则其中含有的中子数为9NA,故C错误;
D.过氧化钠与二氧化碳发生反应:,过氧化钠中氧元素的化合价既有从-1价升高为0价,也有从-1价降低为-2价,标准状况下,当有22.4LO2即1molO2生成时,转移2mol电子,转移的电子数为,故D正确;
答案选D。
思维建模 Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积
变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
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Δm(CO2)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
【变式训练1】下列物质均为a g,将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中,则过氧化钠固体增重为a g的是( )
①CO ②H2 ③CH4 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥HCOOH
A.①②⑤⑥ B.②③④⑤
C.①②④⑤ D.①②③⑤
【答案】 C
【解析】 H2、CO发生反应的化学方程式分别为2H2+O22H2O,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;2CO+O22CO2,2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,则过氧化钠增加的质量即为H2、CO的质量。因此只要是CO或H2或它们的混合气体或化学式组成符合(CO)m·(H2)n,过氧化钠固体增重的质量就等于原物质的质量,则①②符合;而④HCHO可以改写成CO·H2,⑤CH3COOH可以改写成(CO)2·(H2)2,⑥HCOOH可以改写成CO2·H2,故①②④⑤符合。
【变式训练2】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.1 mol
【答案】C
【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)==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。
【变式训练3】一定量的Na2O2与CO2反应后的固体物质为41.8 g,恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是( )
A.41.8 g固体物质为Na2CO3
B.41.8 g固体物质为0.1 mol Na2CO3和0.4 mol Na2O2的混合物
C.41.8 g固体物质为31.2 g NaHCO3和10.6 g Na2CO3的混合物
D.一定量的Na2O2为78 g
【答案】 B
【解析】 如果41.8 g固体全为Na2CO3,即0.39 mol,则其不可能恰好与1 L 1 mol·L-1的稀盐酸完全反应,A错误;根据钠离子守恒,知B符合题意;Na2O2与CO2反应不可能生成碳酸氢钠,即C错误;根据钠离子守恒,可求出一定量的Na2O2为0.5 mol,即39 g,所以D错误。
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
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,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
与H+反应
C+2H+CO2↑+H2O (写离子方程式,下同)
HC+H+CO2↑+H2O
与Ca(OH)2
反应
Ca2++C CaCO3↓
Ca(OH)2少量时: Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
Ca(OH)2足量时: Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
与极稀CaCl2
溶液反应
Ca2++C CaCO3↓
不反应
与Al2(SO4)3
反应
2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴
(1)向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: 2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O (开始就有气泡)。
(2)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: Na2CO3+ HCl NaCl+NaHCO3 (无气泡)。
再加酸: NaHCO3+ HCl NaCl+ CO2↑+H2O (有气泡)。
得分速记
依据图像特点判断溶液溶质成分
原溶液中的溶质
涉及离子方程式
图像特点:Oa=ab
Na2CO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa>ab
Na2CO3和NaOH
Oa:OH-+H+H2O、C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
Na2CO3和NaHCO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+ H2O+CO2↑
NaHCO3
HC+H+H2O+CO2↑
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
例1 (23-24高三上·北京·开学考试)下列过程中的化学反应对应的离子方程式正确的是
A.用溶液“腐蚀”覆铜板:
B.溶液中滴加过量稀氨水:
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:
D.用小苏打可以缓解胃酸过多引起的不适:
【答案】A
【解析】A.用溶液“腐蚀”覆铜板:,故A正确;
B.溶液中滴加过量稀氨水:,故B错误;
C.硫酸铝溶液中滴加少量氢氧化钾溶液:,故C错误;
D.用小苏打可以缓解胃酸过多引起的不适:,故D错误;
故选:A。
【变式训练1】(22-23高三下·北京海淀·阶段练习)下列实验对应的结论正确的是
选项
A
B
C
D
实验
右侧试管产生气泡的速率更快
产生白色沉淀()
白色沉淀变为黄色
紫色褪去
结论
碳酸氢钠与酸反应的速率快于碳酸钠
与不反应
溴乙烷的消去产物为乙烯
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠的浓度不同,无法根据气泡快慢判断反应快慢,A错误;
B.产生白色沉淀,只能证明产生了,不能证明与是否反应,B错误;
C.硝酸银过量,无法根据沉淀变化,证明溶度积的大小,C错误;
D.溴乙烷的消去产物通过水后可以除去没有反应的醇,之后高锰酸钾褪色,因为乙烯被高锰酸钾氧化,D正确;
故选D。
【变式训练2】下列实验不能达到实验目的的是
选项
实验内容
实验目的
A
将含有HCl杂质的CO2通入饱和NaHCO3溶液中
除去CO2中的HCl
B
将一定量的KNO3和NaCl的混合液加热并浓缩至有晶体析出,趁热过滤
分离出NaCl晶体
C
将含有少量HCl、H2O(g)的H2通过盛有碱石灰的干燥管
除去H2中少量的HCl、H2O(g)
D
将含有少量H2O(g)的NH3通过盛有无水氯化钙的干燥管
除去NH3中的H2O(g)
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.饱和碳酸氢钠溶液不能吸收二氧化碳,但能吸收氯化氢生成二氧化碳,所以能用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,A正确;
B.由于KNO3的溶解度受温度影响较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,加热、浓缩至有晶体析出,趁热过滤可得到NaCl晶体,B正确;
C.碱石灰的主要成分是生石灰和氢氧化钠,可除去H2中的HCl和H2O(g),C正确;
D.无水氯化钙能与NH3反应,所以不能用无水氯化钙干燥氨气,D错误;
故答案为:D。
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
例1 (24-25高三上·北京通州·期中)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.向饱和溶液中通入,会产生
C.分别向二者的溶液中加入固体,水解平衡均受到抑制,溶液的pH均减小
D.测定二者混合物中质量分数的方法是:取a g混合物充分加热,质量减少b g
【答案】C
【解析】A.和的溶液中均存在H+、H2O、OH-、Na+、、、H2CO3,A正确;
B.向饱和溶液中通入,发生反应:,会产生,B正确;
C.分别向二者的溶液中加入固体,NaOH电离出的OH-会抑制、的水解,水解平衡均受到抑制,但NaOH电离出的OH-使溶液的碱性增强,溶液的pH增大,C错误;
D.取ag Na2CO3和NaHCO3的固体混合物充分加热,质量减少bg,可由差量法计算碳酸氢钠的质量,然后计算碳酸钠的质量分数,D正确;
答案选C。
思维建模 Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
【变式训练1】(2025·北京东城·三模)下列除杂试剂或方法选用正确的是
物质(括号内为杂质)
除杂试剂或方法
A
NaHCO3固体(Na2CO3)
加热
B
苯(苯酚)
浓溴水
C
NaCl溶液(Na2SO4)
BaCl2溶液、Na2CO3溶液
D
CO2(SO2)
饱和碳酸氢钠溶液
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.Na2CO3的热稳定性强,NaHCO3固体受热易分解,所以用加热法不能除去NaHCO3固体中混有的Na2CO3,A不正确;
B.苯中混有苯酚时,加入浓溴水,苯酚与溴反应生成2,4,6-三溴苯酚,但其溶于苯,不能达到除去苯中杂质的目的,B不正确;
C.NaCl溶液中混入Na2SO4杂质,加入稍过量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液后,NaCl溶液中仍混有Na2CO3杂质,需再加入适量盐酸除去,C不正确;
D.亚硫酸的酸性强于碳酸,CO2中混入SO2时,将混合气体通过饱和碳酸氢钠溶液,此时SO2被溶液吸收,同时生成CO2气体,从而达到除杂的目的,D正确;
故选D。
【变式训练2】(24-25高三上·北京·开学考试)关于纯碱和小苏打的下列说法中,不正确的是
A.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
B.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
C.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
D.可用NaOH溶液使转化为
【答案】A
【解析】A.室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是:的水解程度远大于,与溶解度无关,A错误;
B.受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,B正确;
C.和的溶液中均存在H2O、H2CO3、、、H+、OH-、Na+,所含微粒的种类相同,C正确;
D.加入NaOH溶液中会发生反应:NaOH+=+H2O,可用NaOH溶液使转化为,D正确;
故选A。
考点四 碱金属 焰色试验
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
原子结构与性质
相同点
最外层上都只有_1__个电子具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐_增大__从Li到Cs金属性逐渐_增强__
物理性质
相同点
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是_银白__色有金属光泽的固体,密度_较小__,硬度_较小__,熔、沸点_较低__,导电、导热性_较强__。
递变性
从Li→Cs密度呈_增大__趋势(Na的密度比K_大__),熔、沸点逐渐_降低__
化学性质
与O2等
非金属
的反应
碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na与O2反应的化学方程式为4Li+O22Li2O,4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
K、Rb、Cs与O2在点燃时反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成_氢氧化物__和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)特殊性
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),RH属于离子化合物,氢元素显-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,氧化产物是H2,还原产物也是H2。
知识点2 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殊的颜色,其属于物理变化, 属于元素的性质。
(2)焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
(3)常见元素的焰色
钠元素黄色;钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素绿色。
得分速记
.碱金属的化合物
(1)氢化物
MH(M表示碱金属)
(2)Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)
①Li在空气中燃烧生成Li2O(白色固体),Na在空气中燃烧生成Na2O2(淡黄色),K在空气中燃烧生成KO2(橙黄色)。
②KO2
KO2
考向1 碱金属元素性质规律的应用
例1 (23-24高三上·北京朝阳·期中)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应,下列说法不正确的是
A.溶液变红,证明生成了碱性物质
B.钾浮在液面上并燃烧,与其密度及反应的热效应有关
C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
【答案】D
【解析】A. 钾与水反应后,使滴加了酚酞的溶液变红,证明生成了碱性物质,故A正确;
B. 钾浮在液面上,说明钾的密度小于水;燃烧说明反应放热,故B正确;
C. 金属与水反应越剧烈,说明金属性越强,故C正确;
D. 金属钾与水发生反应:,水中含有极性共价键,生成氢氧化钾含有离子键和极性键,氢气中含有非极性键,前后化学键类型不同,故D错误。
答案为:D。
【变式训练1】(23-24高三上·北京·阶段练习)铷(Rb)是第五周期第IA族元素,下列说法不正确的是
A.碱性:RbOH>NaOH
B.第一电离能:Rb>Na
C.单质铷能与水剧烈反应,与反应生成复杂氧化物
D.熔点:RbCl<NaCl
【答案】B
【解析】A.同主族元素从上到下金属性增强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,由元素周期律知,碱性:RbOH>NaOH,A项正确;
B.同主族元素从上到下电离能有减小的趋势,所以第一电离能:Rb<Na,B项错误;
C.单质铷比单质钠更活泼,能与水剧烈反应,与反应能生成复杂氧化物,C项正确;
D.RbCl和NaCl均为离子晶体,熔点大小取决与离子键的强弱,由于铷离子的离子半径大于钠离子的离子半径,所以铷氯键的键长大于钠氯键的键长,键能小,所以熔点:RbCl<NaCl,D项正确;
故选B。
【变式训练1】下列各组物质的性质的比较结论正确的是
A.分子的极性: B.常温下密度:Na<K
C.物质的沸点:HF<HCl D.在甲苯中的溶解度:
【答案】A
【解析】A.BCl3空间构型为平面三角形,分子中正负电中心重合,是非极性分子;而NCl3的N原子上有一对孤电子对,空间构型为三角锥形,分子中正负电中心不重合,是极性分子,所以分子极性:BCl3<NCl3,A正确;
B.常温下,钾的密度比钠小,B错误;
C.HCl分子之间只存在分子间作用力,而HF分子之间除存在分子间作用力外,还存在分子间氢键,因此HF的沸点比HCl的高,C错误;
D.甲苯为苯的同系物,易溶于四氯化碳、乙醇等有机溶剂,微溶于水,因此甲苯的溶解度:,D错误;
答案选A。
考向2 焰色试验
例1 (24-25高三上·北京·阶段练习)下列生活中的现象与物质结构关联不正确的是
A.钻石璀璨夺目与其为共价晶体有关
B.橡胶老化与碳碳双键有关
C.烟花的绚丽多彩与电子跃迁有关
D.金属可加工成各种形状与金属键有关
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.钻石璀璨夺目是由于钻石色散的作用,钻石会反射出五光十色的彩光,与其共价键无关,A错误;
B.橡胶含有碳碳双键,易被氧化,所以橡胶老化与碳碳双键有关,B正确;
C.形成烟花的过程中金属原子由较高能量的激发态跃迁到较低能量的激发态乃至基态,烟花的绚烂多彩与电子跃迁有关,C正确;
D.金属晶体组成微粒为金属离子和自由电子,存在金属键,当金属受到外力作用时,晶体中的各原子层就会发生相对滑动,但是金属键未被破坏,所以金属具有良好的延展性,可以加工成各种形状与其金属键有关,D正确;
故选A。
【变式训练1】(24-25高三上·北京·阶段练习)下列物质的结构或性质不能解释其用途的是
选项
结构或性质
用途
A
植物油可加氢硬化
植物油可制肥皂
B
乙醇和紫外线能使蛋白质变性
医用酒精、紫外线杀菌消毒
C
金属原子核外电子跃迁
烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火
D
聚丙烯酸钠中含有亲水基团
聚丙烯酸钠可作高分子吸水材料
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.植物油可制肥皂,是因为植物油属于酯,植物油和氢氧化钠反应生成高级脂肪酸钠和甘油,A错误;
B.医用酒精、紫外线杀菌消毒,是因为乙醇和紫外线能使蛋白质变性失去生物活性,B正确;
C.烟花中加入金属化合物产生五彩缤纷的焰火,是因为金属原子核外电子跃迁产生的光谱,C正确;
D.聚丙烯酸钠可作高分子吸水材料,是因为聚丙烯酸钠中含有亲水基团,D正确;
故选A。
【变式训练2】(24-25高三上·北京顺义·期末)下列实验颜色的变化与氧化还原反应有关的是
A.在无色火焰上灼烧NaCl固体,火焰呈黄色 B.向溶液中滴加KSCN溶液,溶液变红
C.湿润的淀粉碘化钾试纸遇变蓝 D.使滴有酚酞的NaOH溶液变色
【答案】C
【解析】A.焰色试验是元素的性质,属于物理变化,故A不符合题意;
B.氯化铁溶液与硫氰化钾溶液反应生成红色的硫氰化铁,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故B不符合题意;
C.氯气与碘化钾溶液反应生成氯化钾和能使淀粉溶液变蓝色的单质碘,反应中有元素发生化合价变化,属于氧化还原反应,故C符合题意;
D.二氧化硫是酸性氧化物,能与氢氧化钠溶液反应使滴有酚酞的氢氧化钠溶液变色,反应中没有元素发生化合价变化,属于非氧化还原反应,故D不符合题意;
故选C。
1.(2024·北京·高考真题)关于和的下列说法中,不正确的是
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【解析】A.和的溶液中均存在、、、、、、,A正确;
B.加入溶液会发生反应:,B正确;
C.受热易分解,可转化为,而热稳定性较强,利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;
D.室温下和饱和溶液相差较大的主要原因是的水解程度远大于,D错误;
故选D。
2.(2023·北京·高考真题)离子化合物和与水的反应分别为①;②。下列说法正确的是
A.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.中阴、阳离子个数比为,中阴、阳离子个数比为
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的和的物质的量相同
【答案】C
【解析】A.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,A错误;
B.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,B错误;
C.Na2O2由Na+和组成.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;
D.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;
故选C。
3.(2024·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提溴过程中,用氯气氧化苦卤得到溴单质:
B.用绿矾()将酸性工业废水中的转化为
C.用溶液能有效除去误食的
D.用溶液将水垢中的转化为溶于酸的:
【答案】D
【解析】A.氯气氧化苦卤得到溴单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;
B.可以将氧化成,离子方程式正确,B正确;
C.结合生成沉淀,可以阻止被人体吸收,离子方程式正确,C正确;
D.与反应属于沉淀的转化,不能拆分,正确的离子方程式为CaSO4+=CaCO3+,D错误;
本题选D。
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