第04讲 钠及其重要化合物（复习讲义）（上海专用）2026年高考化学一轮复习讲练测

第04讲 钠及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠的性质及应用 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物 考向1 考查钠的性质及其应用 【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 考向2 考查钠的氧化物及其应用 考点二 碳酸钠和碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 知识点4 侯氏制碱法原理 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 【思维建模】 考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 【思维建模】用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应 考向3 考查侯氏制碱法 【思维建模】 考点三 碱金属 焰色试验 知识点1 碱金属的一般性与特殊性 知识点2 焰色试验 考向1 考查碱金属的相似性、递变性 考向2 考查焰色试验操作及应用 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 钠及其重要化合物物 非选择题 上海卷T二 —— 碱金属、焰色试验 非选择题 —— —— 考情分析： (1)从考查题型和内容上看，近二年上海卷涉及此内容很少，该知识较基础重点考查钠与氧气反应、碳酸钠和碳酸氢钠的比较和转化等，难度较小。 (2)从命题思路上看，该考点一般不单独出现，而是分散到不同题型和题目中。如考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等，题目难度较小。 复习目标： 1．掌握钠的主要性质及其应用。 2．掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3．注重钠及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模型。 ( ) 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠的性质及应用 1．钠的物理性质 状态 颜色 硬度 密度 熔点 固态 _________色 质软 ρ(煤油) ______ρ(钠) ______ρ(水) 较低 2．钠的化学性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 实验现象 新切开的钠具有_________色的金属光泽，在空气中很快______ 钠先_________，然后_________，火焰呈______色，生成_________色固体 化学方程式 __________________ __________________ (2)钠与水的反应 实验现象 结论或解释 钠______在水面上 钠的密度比水______ 钠_________成小球 钠熔点______，反应放热 小球在水面上_________ 反应产生的______推动小球运动 与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 钠与水______反应，产生气体 反应后溶液的颜色逐渐变______ 有______物质(氢氧化钠)生成 化学方程式：___________________________ (3)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质 物质类别 反应分析 酸 ①钠与酸反应时先与酸中的______反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ ②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与______反应 碱 钠与碱溶液反应其实质是_________的反应 盐 钠与盐溶液反应时先与______反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应 (4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象： 3．钠的制取、保存与用途 存在形态 只以_________形式存在 制备 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 变质 钠在空气中长期放置最终变成_________ 保存 一般保存在______或_________中 灭火 钠着火时一般用______扑灭 用途 制钠的化合物： 制Na2O2等 冶金还原剂 从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属 制_________灯 黄光，射程远、透雾能力强 原子反应堆导热剂 _________，室温下是液体，吸热能力强 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，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 (3)钠与溶液反应的共同现象 ①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。 (4)钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。 (5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。(6)对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物 1．氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 电子式 氧元素化合价 ______ ______ 色、态 ______固体 ______色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 是否为碱性氧化物 ______ ______ 化学键类型 只有______键 有______键和______键 与水反应 _____________________ _____________________ 与CO2反应 _____________________ _____________________ 与盐酸反应 _____________________ _____________________ 主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂 保存 密封 密封、远离易燃物 2．过氧化钠的强氧化性 试剂 现象 反应原理并解释 SO2气体 － Na2O2＋SO2===____________ FeCl2溶液 有______色沉淀生成 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===____________________ Na2SO3溶液 － Na2O2＋Na2SO3＋H2O===_____________________ 氢硫酸 溶液变浑浊 Na2O2＋H2S=== _____________________ 酚酞溶液 溶液先变______后褪色 与水反应生成NaOH，Na2O2的________性使之褪色 品红溶液 溶液红色______ Na2O2的_________性使之褪色 3．钠的氧化物和盐溶液反应 反应原理 钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应 过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应 与非还原性盐溶液的反应 CuCl2溶液产生______沉淀 MgCl2溶液产生______沉淀和____________ 与还原性盐溶液的反应 FeCl2溶液产生______沉淀，迅速变成____________，最后变成______ FeCl2溶液立即产生______和______沉淀 4．Na2O2的漂白性 原理及特点 ______性漂白，______性漂白 适用范围 能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁) 实验现象 石蕊试液现象是溶液先______后______，并有______产生 酚酞试液现象是溶液先______后______，并有______产生 品红溶液现象是溶液____________，并有______产生 5．Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系规律 (1)Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系 电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－_____________________ 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，__________________ 先后顺序关系 由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与______反应，剩余的Na2O2再与______反应。 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) (2)特殊应用：凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，m g该物质在O2中完全燃烧，将其产物［CO2和H2O(g)］通入足量Na2O2后，固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述关系。 无机化合物 H2、CO及H2和CO的混合气体 有机化合物 CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等 得分速记 (1)Na2O2不属于碱性氧化物。 (2)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。 (3)钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。 (4)Na2O2投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。 (5)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。 3．氢氧化钠 (1)物理性质：NaOH的俗名为______碱、______碱或______钠；它是一种______固体，易溶于水并______大量的热，有吸______性；吸收空气中的水分而______；有很强的______性。 (2)化学性质 ①具有______的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应(强碱制弱碱)。 ②其他反应 与金属铝反应：__________________________________________ 与非金属单质反应：__________________________________________ 酯类水解：__________________________________________ (3)NaOH的制取 ①实验室(土法)制烧碱：__________________________________________ ②现代工业制碱：_________________________________________ (4)NaOH在有机反应中的应用 提供______环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。 考向1 考查钠的性质及其应用 例1(2025·上海复旦大学附中高一开学摸底考试)钠及其化合物具有极其重要的作用，如：过氧化钠有着独特的结构和性质，因而具有广泛的用途，如作为漂白剂，空气中二氧化碳吸收剂，潜艇中供氧剂等。为研究钠及其化合物的性质，小张和小丁分别进行了实验： 小张同学想探究钠和水的反应，他从实验室中切下了绿豆大小的钠块做实验，流程如图1所示： (1)小张学校的实验室用煤油保存钠，这样做的目的是： (2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验，这样做的目的是： 。 (3)下列关于钠与水反应的说法，不正确的有 。 ①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红 ②将钠投入溶液中，钠都会先与水反应，后与溶液中可以与钠反应的溶质反应 ③钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 (4)小丁同学用如图所示装置进行实验，他打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是 (不定项选择)。装置中漏斗在反应过程中起到的主要作用为 (填空)。 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠块始终保持在c处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动  D．最终钠块在煤油中燃烧起来 E．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 (5)在探究钠及其化合物的实验中经常会观察到许多特殊的实验现象： ①在下列溶液中分别加入一定量的过氧化钠固体，不会出现浑浊现象的是 。 A．饱和H2S溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液 C．Na2SO3稀溶液 D．饱和CaCl2 ②下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是 。 A．金属钠投入FeCl2溶液中 B．Na2O投入MgCl2溶液中 C．Na2O2投入BaCl2溶液中 D．Na2O2投入到CuSO4溶液中 (6)经过一系列实验，小张和小丁总结了一系列钠及其化合物的性质结论，其中错误的有_______。 A．钠在氧化还原反应中一定不作为氧化剂 B．过氧化钠在物质分类上属于碱性氧化物 C．钾，钠，镁金属着火时，都不能用泡沫灭火器灭火 D．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液 思维建模 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 【变式训练1·变题型】(2025·上海黄浦高一期中)将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在陶土网上加热，反应后生成的固体是___________。 A．黄色固体混合物 B．氧化钠与硫化钠 C．硫与硫化钠 D．过氧化钠与硫化钠 【逻辑思维与科学探究】【变式训练2】(2025·上海复旦大学附中高一期中)小复同学认为KMnO4溶液会和钠发生更剧烈的反应，按下图所示装置进行实验。 产生无色气体，溶液由紫色变为浅绿色，小钠块有轻微的爆炸。 (已知：MnO42-呈浅绿色) (1)推测小钠块在KMnO4溶液中会爆炸，且溶液变为浅绿色的可能原因是 。 小旦同学认为小复同学的实验设计不严谨，又做了对照实验，装置如下图所示。 发现产生无色气体，紫红色溶液也变为浅绿色。 (2)NaOH固体加入KMnO4溶液中产生的无色气体为 。 (3)小旦同学认为还应该再增加一个对照实验，请简述该对照实验(包括试剂、操作) 。 【实验设计与评价】【变式训练3】(2025·上海南汇中学高一期中)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管中加入滴有少量酚酞的蒸馏水，再在U形管右端加入少量煤油。向煤油中加入几小块钠，立即塞紧橡胶塞，打开止水夹，反应一段时间后，加热铜丝。请回答下列问题： (1)写出钠与水反应的离子方程式： 。 (2)若关闭止水夹，U形管中可观察到的实验现象是_______。(不定项选择) A．钠块始终保持在b处，直至完全消失 B．钠块始终保持在a处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动 D．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 (3)装置中漏斗在反应过程中的主要作用是 。 (4)能说明钠和水反应生成H2的现象是： 。 (5)标准状况下，若将1.15g金属钠放入100mL0.1mol/L硫酸溶液中，完全反应后，用排水法收集产生的气体，则收集到的气体体积为 。 考向2 考查钠的氧化物及其应用 例2(2025·上海宝山高二期末)过氧化钠(Na2O2)常用作潜水员或潜艇的供氧剂，常温下为淡黄色粉末，具有强氧化性，易潮解，有腐蚀性。 (1)自然界氧有三种核素16O、17O、18O，它们互为___________。 A．同位素 B．同系物 C．同素异形体 D．同分异构体 (2)氧是一种活泼的非金属，其在元素周期表的位置是___________。(双选) A．第2周期第ⅥA族 B．第3周期第ⅥA族 C．第2周期第6族 D．第2周期第16族 (3)钠和镁都是第3周期的元素，金属性：。下列说法正确的是___________。 A．单质钠可以置换氯化镁溶液中的镁 B．单质钠比单质镁更容易与水反应 C．周期表中的位置，钠位于镁之后 D．钠离子的氧化性大于镁离子 (4)过氧化钠中不可能含有的化学键是 。 A．金属键 B．离子键 C．共价键 (5)过氧化钠与水反应，除了生成氧气，还有一个产物是___________。 A．Na B．Na2O C．NaOH D．NaH (6)请用化学方程式表示过氧化钠作潜艇供氧剂的反应原理 。 (7)根据过氧化钠的性质，请提供一个保存方案 。 (8)H2O2也是常用的供氧剂、请写出实验室用H2O2制2O2的化学方程式。 。 (9)已知：硫也是一种黄色粉末。某实验员忘记在瓶子上贴标签，请设计一个方案区别该黄色粉末是硫粉还是过氧化钠固体。 。 【答案】(1)A (2)AD (3)B (4)A (5)C (6) 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ (7)密封并放于阴凉干燥处 (8) (9)分别取少量固体于洁净试管中，加入适量水，若有气泡产生，且生成的气体能使带火星木条复燃 ，则该固体是过氧化钠。若无明显气泡产生，是硫粉 【解析】(1)A项，同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素不同原子，16O、17O、18O质子数均为8，中子数不同，互为同位素，故A正确；B项，同系物针对有机物，故B错误；C项，同素异形体是同种元素不同单质，故C错误；D项，同分异构体是分子式相同结构不同的有机化合物，故D错误；故选A； (2)氧(8号)位于第二周期。主族元素中，氧属于第16列(按IUPAC编号)，对应第ⅥA族(常用罗马数字表示)，故选AD； (3)A项，钠加入氯化镁溶液，应先和水反应生成NaOH和氢气，不能置换氯化镁溶液中的镁，故A错误；B项，金属性越强，与水反应越易，Na金属性强于 Mg，所以钠更易与水反应，故B正确；C项，同周期从左到右原子序数递增，钠原子序数小于镁，钠在镁之前，故C错误；D项，金属性越强，对应阳离子氧化性越弱，Na 金属性强，钠离子氧化性小于镁离子，故D错误；故选B； (4)过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，含离子键，过氧根离子内部氧原子间是共价键。金属键存在于金属单质中，过氧化钠不是金属单质，不含金属键；故选A； (5)过氧化钠与水反应方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，产物除氧气还有氢氧化钠；故选C； (6)潜水艇中，过氧化钠与呼出的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气，从而供氧，反应原理为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑； (7)过氧化钠易潮解、能与水和二氧化碳反应，所以要密封，且避免接触水和二氧化碳； (8)实验室用过氧化氢制氧气，在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； (9)过氧化钠与水反应生成氧气，有气泡且能使带火星木条复燃；硫粉与水不反应，无此现象，据此区分，所以区分的方案为：分别取少量固体于洁净试管中，加入适量水，若有气泡产生，且生成的气体能使带火星木条复燃 ，则该固体是过氧化钠。若无明显气泡产生，是硫粉。 【变式训练1·变题型】关于Na2O2的下列叙述中不正确的是___________。 A．Na2O2属于碱性氧化物 B．Na2O2可由Na在空气中燃烧得到 C．Na2O2中阴阳离子个数比为1：2 D．Na2O2可在呼吸面具作为氧气的来源 【答案】A 【解析】A项，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，A错误；B项，Na在空气中缓慢氧化则得到Na2O，燃烧则得到Na2O2，B正确；C项，1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子，阴、阳离子个数比为1：2，C正确；D项，Na2O2可与二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的氧气来源，D正确；故选A。 【变式训练2·变考法】为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中作供氧剂，进行如下实验。下列有关说法正确的是___________。 A．装置D起缓冲作用，并防止E中的水倒吸 B．装置C中发生反应的化学方程式仅有：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 C．装置B中盛放的液体为浓硫酸 D．装置A为实验室制取的装置，分液漏斗中盛放稀盐酸 【逻辑思维与科学探究】【变式训练3】(2025·上海卢湾高级中学高一期中)Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。小张和小丁同学进行Na2O2纯度测定实验。小张同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定含有Na2O杂质的Na2O2样品1.95g其杂质含量： (1) Na2O2的电子式为 ，其中正和负离子的个数比与Na2O 。(选填“相同”或“不同”) (2)1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中Na2O2的质量分数为 。 (3)若将Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：NO3-、HCO3-、CO32-、SO42-、I-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 (4)已知Na2O2与发生化合反应，则等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为 。 小丁同学在实验室模拟工业制备Na2O2固体并检验其纯度的实验流程如图所示。 (5)样液中加入MnO2后产生一种无色无味的气体单质，该气体的名称为 ，已知白色沉淀为BaCO3，所以小丁这份Na2O2样品中混有的杂质是 (填化学式)。称取2.3g金属钠进行实验，若最终得到1.97g BaCO3白色沉淀，则淡黄色样品中Na2O2的质量分数为 (假设淡黄色样品中只含两种物质，要求写出计算过程，结果以小数形式表示，保留三位有效数字)。 把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 (6)由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有 。 (7)从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析“U形管右侧的液面立即下降。左侧的液面上升”的原因： 。 ( ) 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 1．Na2CO3、NaHCO3的物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 ____________ ____________ 俗名 ____________ ____________ 颜色、状态 ____________ ____________ 水溶性 ____________ 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度______ 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热______分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热______分解，化学方程式为_____________________。 (2)与足量盐酸反应 ①Na2CO3：_____________________。 ②NaHCO3：_____________________。 (3)与碱(NaOH溶液)反应 ①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。 ②NaHCO3：__________________________________________。 (4)相互转化 ①Na2CO3―→NaHCO3 向Na2CO3溶液中通入______，化学方程式为__________________________________________。 ②NaHCO3―→Na2CO3 NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。 3．Na2CO3、NaHCO3的主要用途 (1)碳酸钠：用于造纸、制造______、制皂、洗涤等。 (2)碳酸氢钠：用于制____________、医药、治疗______过多、灭火剂等。 知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 1．Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)固体的鉴别用______法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。 (2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。 ①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是______溶液。 ②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是______溶液。 ③测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是______溶液。 2．Na2CO3、NaHCO3的除杂 序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 ① Na2CO3(s)(NaHCO3) _____________________ ② NaHCO3(aq)(Na2CO3) _____________________ ③ Na2CO3(aq)(NaHCO3) _____________________ 得分速记 (1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH－反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3； (2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3，无法区别； (3)用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。 知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为____________ 涉及离子方程式Oa：__________________； ab：_____________________ 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为____________ 涉及离子方程式Oa：_________________、 _____________________； ab：_____________________ 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为____________ 涉及离子方程式Oa：_________________； ab：_____________________ 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为____________ 涉及离子方程式：_____________________ 知识点4 侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和______水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的______、______ (氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使____________从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝_____________________ 2NaHCO3_____________________ 生产流程 得分速记 (1)工艺流程 (2)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 例1(2025·上海上海中学高一期中)NaHCO3是膨松剂必不可少的成分，可通过加热单位质量膨松剂产生CO2气体的量来判定其膨胀效果，设计了以下实验，并按如图装置连接(气密性良好，各装置中试剂均过量)。 (1)小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳，用一个化学方程式表示这一步反应 。 (2)写出受热时NaHCO3发生反应的化学方程式 。 (3)装置E的作用是 。如果去掉装置C，该实验会造成测定结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。 (4)加热前先通入一段时间的空气，再连接D装置，目的是 。 【变式训练1·变考法】有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，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．等质量的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，两者产生CO2一样多 【生活与学科知识结合】【变式训练2】碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是___________。 A．向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象 B．碳酸氢钠溶液呈碱性，加入NH4Cl溶液后，产生较多氨气 C．分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解 D．往饱和碳酸钠溶液中通入CO2，会产生碳酸氢钠沉淀 【实验创新与科学探究】【变式训练3】(2025·上海长宁高二期中)为测定某样品中Na2CO3的含量(含NaHCO3杂质)，实验小组设计如下三个实验方案。 方案Ⅰ．① 称量：仪器X的质量为ag；② 称量：仪器X和装有试样的质量为bg； ③ 加热；④ 冷却；⑤ 称量：仪器X和残余物的质量为cg；⑥ 重复_______操作，直至恒重，质量为dg。 (1)仪器X是 (填名称)。 (2)请将步骤⑥ 补充完整：重复 、 、 操作，步骤⑥ 的目的是： 。 (3)计算Na2CO3的质量分数要用到的数据是 (选填a、b、c、d)。 方案Ⅱ称量一定量样品，选用合适的装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积。 (4)为提高测定准确性，应选用发生装置 (选填“A”或“B”)和量气装置D；装置D比装置C准确性高的原因是 (任一条原因)。 (5)检查装置A的气密性：向A的分液漏斗中加入适量水，按图连接好装置，关闭止水夹F，打开活塞E，发现分液漏斗中的水持续滴下，说明A漏气。该判断是否正确，并说明理由： 。 方案Ⅲ 称量0.2570g 样品，置于锥形瓶中，加适量水溶解，滴2滴酚试试液，用0.1000mol/L盐酸滴定。反应原理：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，重复上述操作3次。 (6)用密度为1.19g/mL、质量分数为0.37的浓盐酸，配制1L 0.1000mol/L稀盐酸，所需的玻璃仪器除烧杯，玻璃棒外，还有 。 (7)判断终点的现象为： 。 (8)定容和滴定时分别需要使用到两种定量分析仪器，在使用前都要进行的操作是 。(不定项) A．检漏 B．用蒸馏水洗涤 C．用待装液润洗 (9)根据下表数据，碳酸钠的质量分数为 (小数点后保留四位)。已知样品包装上标有 Na2CO3的质量分数为0.85，则此次测量的相对误差为 。 滴定 次数 样品的 质量/g 稀盐酸的体积/mL 滴定前读数 滴定后读数 1 0.2570 1.00 21.01 2 0.2570 0.50 20.49 3 0.2570 1.20 21.20 (10)下列操作可能导致测定结果偏大的是_______。(不定项) A．配制用的浓盐酸存放时间过长 B．滴定前没有烘干锥形瓶 C．滴定结束后发现滴定管尖嘴处悬有液滴 D．滴定结束后对滴定管俯视读数 考向2考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 例2(2025·上海新中高级中学高一期中)某固体可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的其中两种成分，某实验小组取该固体配成溶液，用一定浓度盐酸逐滴加入其中，产生的CO2气体的体积(标准状况下)与加入盐酸的体积示意图如图所示： (1)求：盐酸的物质的量浓度 (写出计算过程)。 (2)写出该物质所有可能的组成以及其物质的量之比 。(写出过程) 思维建模 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应 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＞ab 向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合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 【变式训练1·变题型】将0.01 molNaOH和1.06 gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是___________。 A． B． C． D． 【变式训练2·变载体】(2025·上海上海中学高一期中)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，然后向其中通入一定量的CO2气体，得到溶液A，向溶液A中逐滴加入盐酸，测得溶液中的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。 (1)加入盐酸依次发生反应的离子方程式为 、 。 (2)溶液A中为 。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】将一定物质的量浓度的溶液分成A、B两等份，分别向A、B中通入物质的量不等的CO2，充分反应后，再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸，边滴边振荡，产生的CO2气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示，回答下列问题： 已知：①不考虑水电离出的H+和OH-及CO32-和HCO3-与水发生的反应； ②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化； ③只考虑反应过程中盐酸的酸性。 (1)由曲线A可知： ①相同状况下，M：N= 。 ②P点溶液中，c(NaCl)= mol·L-1 (用含x的代数式表示)。 (2)由曲线B可知： ①“ob”段发生反应的离子方程式为 。 ②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为 (填化学式)，其质量之比为 。 (3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中，所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示，不考虑气体的逸出，下同)，原NaOH溶液中溶质的质量为 g。 考向3 考查侯氏制碱法 例3(2025·上海建平中学高一期中)联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图： (1)食盐是联碱法和氨碱法的工业基础原料，下列关于食盐的说法正确的是___________。 A．现在生产的食盐大部分用于食用 B．生理盐水是 0.9%的食盐溶液 C．海水晒盐，又称为盐田法 D．加碘盐加的物质是 I2 (2)两种生产流程中涉及到的各种物质中全部由非金属元素组成的离子化合物的电子式为 。 (3)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。 (4)图中Y是 ；Z中除了溶解的氨气和食盐外，其它溶质还有 ；排出液W中的溶质除了Ca(OH)2外，还有 。 (5)氨碱法总反应过程可用化学方程式表示为： 。 (6)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是___________(不定项选择) A．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 B．通入氨气能增大NH4+的浓度，使氯化铵更多析出 C．加入食盐细粉能提高Na+的浓度，使NaHCO3结晶析出 D．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 (7)联碱法中，每当通入NH344.8L(已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g，则NH3的利用率为 ；相比于氨碱法，氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 (填上述流程中的编号)。指出联碱法的另一项优点 。 【变式训练1·变考法】侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是___________。 A．制取氨气 B．制NaHCO3 C．分离NaHCO3 D．制Na2CO3 【变式训练2·变题型】某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备NaHCO3，装置如图所示(夹持装置略去)，下列离子方程式错误的是___________。 A．①中：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O B．②中：HCO3-+H+= CO2↑+H2O C．③中：NH3＋CO2＋H2O===HCO3-＋NH D．④中：NH4++OH-=NH3↑+H2O 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·上海闵行高三模拟)实验室可利用如下试剂和装置模拟合成小苏打。具体过程如下：100 g水充分溶解10 g NaOH，保持温度为15 ℃，向所得溶液中缓慢地通入CO2，用传感器测得溶液pH变化如下图所示。Na2CO3、NaHCO3的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 15 20 NaHCO3(g/100g水) 6.9 8.7 9.6 Na2CO3(g/100g水) 7.1 13.3 21.8 (1)下列常见物质的主要成分属于强电解质的是___________。 A．醋酸 B．自来水 C．小苏打 D．葡萄糖 (2)写出前6分钟(M点之前)溶液中发生反应的离子方程式： 。 (3)Q点时溶质恰好完全转化为NaHCO3，此时溶液中[H2CO3] [](填“>”、“<”或“=”)，其原因是 。 (4)从反应后的混合液中分离获取NaHCO3固体的方法为___________。 A．过滤 B．重结晶 C．萃取 D．蒸馏 (5)分离获得的NaHCO3固体需在阴凉、干燥处自然晾干。该过程不采用加热烘干的原因是： 。 (6)滴定法测定碳酸氢钠样品的纯度(杂质为碳酸钠)：称量8.254 g碳酸氢钠样品配制成250 mL溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，加入甲基橙作指示剂，用0.5000 mol/L标准盐酸溶液滴定，重复操作3次，平均消耗盐酸19.80 mL。 ①实验所需的定量仪器有电子天平、 。 ②到达滴定终点的现象为 。 ③通过计算判断该产品的纯度级别 (写出计算过程) 纯度级别 优级纯 分析纯 化学纯 质量分数ω(NaHCO3) ≥99.0% ≥98.5% ≥97.0% ( ) 考点三 碱金属 焰色反应 知识点1 碱金属的一般性与特殊性 1．碱金属的原子结构与性质 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均为______个电子 电子层数逐渐增多 核电荷数逐渐______ 原子半径逐渐______ 元素性质 都具有较强的__________，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．碱金属的化学性质 (1)性质的相似性(用R表示碱金属元素) (2)性质的递变性 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越______，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越______ 反应______ 反应______ ______爆炸 ______爆炸 氢氧化物 碱性强弱：LiOH______NaOH______KOH______RbOH______CsOH 得分速记 碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs) 相似性 递变性 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 具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 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、沸点较低 从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低 化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强 知识点2 焰色试验 定义 很多__________________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为____________。 用品 铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯 操作步骤 金属的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 焰色 紫红色 ______ ______ 紫色 金属元素 钙 锶 钡 铜 焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 应用 ①检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ②利用焰色反应制节日烟花。 得分速记 (1)焰色试验体现的是元素的性质，无论元素是游离态还是化合态，同一元素均具有相同的焰色。 (2)焰色试验发生的是物理变化。 (3)在观察钾元素的焰色时，应透过蓝色的钴玻璃片观察，蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰。 ①若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素； ②若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素。 (4)洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸，不能用稀硫酸。选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，硫酸不挥发。 (5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。 考向1 考查碱金属的相似性、递变性 例1下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是___________。 ①金属性最强的是铯 ②形成的离子中氧化性最强的是锂离子 ③在自然界中均以化合态形式存在 ④Li的密度最小 ⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸 ⑥它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式 ⑦粒子半径：Rb+＞K+＞Na+，Cs＞Cs+ A．①②③④ B．④⑤⑥⑦ C．②⑥ D．①②③④⑤⑦ 【变式训练1·变载体】碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是___________。 A．Li2SO4易溶于水 B．Li在氧气中加热生成Li2O2 C．Li的熔点比钠高 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2 【变式训练2·变载体】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O2反应生成复杂氧化物 D．熔点：RbCl＜NaCl 【变式训练3·变题型】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 考向2 考查焰色试验操作及应用 例2(2025·上海上海中学东校高三模拟)锌元素的焰色反应颜色是绿色的，下列有关说法错误的是___________。 A．焰色反应是物理变化 B．绿色火焰是Zn失去电子时吸收能量产生的现象 C．绿色火焰是由于Zn核外电子从较高能量轨道跃迁到较低能量轨道时产生的 D．焰色反应可以证明Zn核外电子的能量是连续分布的 【变式训练1·变载体】用铂丝蘸取NaCl溶液，在酒精灯上灼烧会发出黄色火焰，这是一种 (填“发射”或者“吸收”)光谱。 【变式训练2·变考法】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 【烟花与学科知识结合】【变式训练3】欢庆盛大节日的时候常会放些烟花，这些五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关，下列说法错误的是___________。 A．焰色试验属于化学变化 B．可以用焰色试验来区别NaCl和KCl C．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同 D．观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃 1．(2025•辽吉黑内卷，4，3分)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是___________。 A．反应①生成的气体，每11.2L(标准状况)含原子的数目为NA B．反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA C．反应③中1molNa2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA D．100L1mol·L-1NaClO溶液中，ClO⁻的数目为0.1NA 2．(2024·北京卷，8，3分)关于Na2CO3和NaHCO3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NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3 C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3 D．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 3．(2025·上海卷T二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：KCl和NaCl的溶解度如图所示： (1)步骤①中BaCl2要稍过量。请描述检验BaCl2是否过量的方法： 。 (2)若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．SO42-不能完全去除 B．消耗更多NaOH C．Ba2+不能完全去除 D．消耗更多Na2CO3 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案选行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+，再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+，再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1，CaCl2含量为1.11 g·L-1，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 28 / 28 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第04讲 钠及其重要化合物 目录 01 02 体系构建·思维可视 03 核心突破·靶向攻坚 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠的性质及应用 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物 考向1 考查钠的性质及其应用 【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 考向2 考查钠的氧化物及其应用 考点二 碳酸钠和碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 知识点4 侯氏制碱法原理 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 【思维建模】 考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 【思维建模】用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应 考向3 考查侯氏制碱法 【思维建模】 考点三 碱金属 焰色试验 知识点1 碱金属的一般性与特殊性 知识点2 焰色试验 考向1 考查碱金属的相似性、递变性 考向2 考查焰色试验操作及应用 04 考点要求 考查形式 2025年 2024年 钠及其重要化合物物 非选择题 上海卷T二 —— 碱金属、焰色试验 非选择题 —— —— 考情分析： (1)从考查题型和内容上看，近二年上海卷涉及此内容很少，该知识较基础重点考查钠与氧气反应、碳酸钠和碳酸氢钠的比较和转化等，难度较小。 (2)从命题思路上看，该考点一般不单独出现，而是分散到不同题型和题目中。如考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等，题目难度较小。 复习目标： 1．掌握钠的主要性质及其应用。 2．掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3．注重钠及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模型。 ( ) 考点一 钠及其氧化物 知识点1 钠的性质及应用 1．钠的物理性质 状态 颜色 硬度 密度 熔点 固态 银白色 质软 ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水) 较低 2．钠的化学性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 (2)钠与水的反应 实验现象 结论或解释 钠浮在水面上 钠的密度比水小 钠熔化成小球 钠熔点低，反应放热 小球在水面上迅速游动 反应产生的氢气推动小球运动 与水反应发出“嘶嘶”声，逐渐变小，最后消失 钠与水剧烈反应，产生气体 反应后溶液的颜色逐渐变红 有碱性物质(氢氧化钠)生成 化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (3)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质 物质类别 反应分析 酸 ①钠与酸反应时先与酸中的H＋反应，如2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ ②如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应 碱 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应 盐 钠与盐溶液反应时先与水反应，如果盐能与NaOH反应，则会发生复分解反应，如Na与CuSO4溶液的反应 (4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象： 3．钠的制取、保存与用途 存在形态 只以化合态形式存在 制备 2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑ 变质 钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠 保存 一般保存在煤油或石蜡油中 灭火 钠着火时一般用砂土扑灭 用途 制钠的化合物： 制Na2O2等 冶金还原剂 从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属 制高压钠灯 黄光，射程远、透雾能力强 原子反应堆导热剂 钠、钾合金，室温下是液体，吸热能力强 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，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。 (3)钠与溶液反应的共同现象 ①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。 (4)钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。 (5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。(6)对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物 1．氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 电子式 氧元素化合价 －2 －1 色、态 白色固体 淡黄色固体 阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2 是否为碱性氧化物 是 不是 化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键 与水反应 Na2O＋H2O=2NaOH 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2=Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑ 主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂 保存 密封 密封、远离易燃物 2．过氧化钠的强氧化性 试剂 现象 反应原理并解释 SO2气体 － Na2O2＋SO2===Na2SO4 FeCl2溶液 有红褐色沉淀生成 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl Na2SO3溶液 － Na2O2＋Na2SO3＋H2O=== Na2SO4＋2NaOH 氢硫酸 溶液变浑浊 Na2O2＋H2S=== S↓＋2NaOH 酚酞溶液 溶液先变红后褪色 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色 品红溶液 溶液红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色 3．钠的氧化物和盐溶液反应 反应原理 钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应 过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应 与非还原性盐溶液的反应 CuCl2溶液产生蓝色沉淀 MgCl2溶液产生白色沉淀和无色气体 与还原性盐溶液的反应 FeCl2溶液产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 FeCl2溶液立即产生气泡和红褐色沉淀 4．Na2O2的漂白性 原理及特点 氧化性漂白，永久性漂白 适用范围 能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁) 实验现象 石蕊试液现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生 酚酞试液现象是溶液先变红后褪色，并有气泡产生 品红溶液现象是溶液红色褪去，并有气泡产生 5．Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系规律 (1)Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系 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 先后顺序关系 由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。 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) (2)特殊应用：凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，m g该物质在O2中完全燃烧，将其产物［CO2和H2O(g)］通入足量Na2O2后，固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足上述关系。 无机化合物 H2、CO及H2和CO的混合气体 有机化合物 CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等 得分速记 (1)Na2O2不属于碱性氧化物。 (2)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。 (3)钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。 (4)Na2O2投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。 (5)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。 3．氢氧化钠 (1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。 (2)化学性质 ①具有碱的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应(强碱制弱碱)。 ②其他反应 与金属铝反应：2Al＋2OH－＋6H2O===2 [Al(OH)4]-＋3H2↑ 与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O 酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH (3)NaOH的制取 ①实验室(土法)制烧碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH ②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑ (4)NaOH在有机反应中的应用 提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。 考向1 考查钠的性质及其应用 例1(2025·上海复旦大学附中高一开学摸底考试)钠及其化合物具有极其重要的作用，如：过氧化钠有着独特的结构和性质，因而具有广泛的用途，如作为漂白剂，空气中二氧化碳吸收剂，潜艇中供氧剂等。为研究钠及其化合物的性质，小张和小丁分别进行了实验： 小张同学想探究钠和水的反应，他从实验室中切下了绿豆大小的钠块做实验，流程如图1所示： (1)小张学校的实验室用煤油保存钠，这样做的目的是： (2)切下来的金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验，这样做的目的是： 。 (3)下列关于钠与水反应的说法，不正确的有 。 ①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红 ②将钠投入溶液中，钠都会先与水反应，后与溶液中可以与钠反应的溶质反应 ③钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜 A．0个 B．1个 C．2个 D．3个 (4)小丁同学用如图所示装置进行实验，他打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是 (不定项选择)。装置中漏斗在反应过程中起到的主要作用为 (填空)。 A．钠块始终保持在a处，直至完全消失 B．钠块始终保持在c处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动  D．最终钠块在煤油中燃烧起来 E．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 (5)在探究钠及其化合物的实验中经常会观察到许多特殊的实验现象： ①在下列溶液中分别加入一定量的过氧化钠固体，不会出现浑浊现象的是 。 A．饱和H2S溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液 C．Na2SO3稀溶液 D．饱和CaCl2 ②下列各组物质相互混合进行反应，最终既有气体又有沉淀生成的是 。 A．金属钠投入FeCl2溶液中 B．Na2O投入MgCl2溶液中 C．Na2O2投入BaCl2溶液中 D．Na2O2投入到CuSO4溶液中 (6)经过一系列实验，小张和小丁总结了一系列钠及其化合物的性质结论，其中错误的有_______。 A．钠在氧化还原反应中一定不作为氧化剂 B．过氧化钠在物质分类上属于碱性氧化物 C．钾，钠，镁金属着火时，都不能用泡沫灭火器灭火 D．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液 【答案】(1)防止钠与空气中的水蒸气和氧气接触变质 (2)防止钠与水反应放热使煤油燃烧 (3)D (4)CE 调节压强 (5) C AD (6)BD 【解析】钠是活泼金属，与空气中的水蒸气和O2发生反应，钠应该保存在石蜡或者煤油中，钠与水剧烈反应生成NaOH碱性物质和氢气。 (1)钠与空气中的水蒸气和氧气接触反应，为了防止钠与空气中的水蒸气和氧气反应，应该将钠保存在煤油中隔绝空气； (2)煤油是易燃物，钠与水反应是放热反应，可能使煤油燃烧，金属钠块要用滤纸擦净后方可放入水中进行实验，这样做的目的是：防止钠与水反应放热使煤油燃烧； (3)①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，生成NaOH和H2，NaOH溶液显碱性，使石蕊试液变蓝色，①错误；②若将钠投入盐酸溶液中，钠先与盐酸反应，②错误；③钠跟水反应放热，钠与CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀Cu(OH)2受热分解生成CuO而出现暗斑，③错误；故选D； (4)A项，钠的密度大于煤油小于水，同时与水反应生成氢气使钠上浮，与水分离，反应停止，钠又下降与水接触，上下反复，A错误；B．根据A的分析，B错误；C项，根据A的分析，C正确；D项，缺少氧气，钠不会在煤油中燃烧，D错误；E项，钠与水反应生成氢气，随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升，E正确；故选CE；装置中漏斗在反应过程中起到的主要作用为平衡压强； (5)①过氧化钠与水反应生成NaOH和O2，O2与H2S反应生成S单质沉淀，A出现浑浊；NaOH与Ca(HCO3)2反应生成CaCO3沉淀，B出现浑浊；O2会氧化Na2SO3生成Na2SO4反应无现象，C不会浑浊；Na与水反应消耗水，使饱和CaCl2析出，D会浑浊；故选C；②金属钠投入FeCl2溶液中，钠先与水反应生成NaOH和氢气，NaOH再与FeCl2反应生成Fe(OH)2沉淀，有气体同时有沉淀，A符合；Na2O投入MgCl2溶液中，Na2O先与水反应生成NaOH，NaOH再与MgCl2反应有Mg(OH)2沉淀，没有气体，B不符合；Na2O2投入BaCl2溶液中，Na2O2与水反应生成NaOH和氧气，只有气体生成，C不符合；Na2O2投入到CuSO4溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH和氧气，NaOH再与CuSO4溶液反应生成Cu(OH)2沉淀，有沉淀又有气体，D符合；故选AD； (6)A项，钠是金属，在反应中只能失去电子作还原剂，A正确；B项，过氧化钠属于过氧化物，碱性氧化物是与酸反应只生成盐和水的氧化物，Na2O2与酸反应会有氧气生成，B错误；C项，钾，钠，镁都能与水反应生成氢气，容易爆炸，钾，钠，镁金属着火时，都不能用泡沫灭火器灭火，C正确；D项，用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则该溶液也可以是NaOH溶液，D错误；故选BD。 思维建模 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 【变式训练1·变题型】(2025·上海黄浦高一期中)将4.6g钠与1.6g硫粉迅速混合起来，并放在陶土网上加热，反应后生成的固体是___________。 A．黄色固体混合物 B．氧化钠与硫化钠 C．硫与硫化钠 D．过氧化钠与硫化钠 【答案】D 【解析】n(Na)=mol，n(S)=，Na与S的反应为2Na+SNa2S，Na与S反应后Na过量，过量的Na与O2加热反应生成Na2O2，反应后所得固体物质的成分为Na2O2和Na2S；故选D。 【逻辑思维与科学探究】【变式训练2】(2025·上海复旦大学附中高一期中)小复同学认为KMnO4溶液会和钠发生更剧烈的反应，按下图所示装置进行实验。 产生无色气体，溶液由紫色变为浅绿色，小钠块有轻微的爆炸。 (已知：MnO42-呈浅绿色) (1)推测小钠块在KMnO4溶液中会爆炸，且溶液变为浅绿色的可能原因是 。 小旦同学认为小复同学的实验设计不严谨，又做了对照实验，装置如下图所示。 发现产生无色气体，紫红色溶液也变为浅绿色。 (2)NaOH固体加入KMnO4溶液中产生的无色气体为 。 (3)小旦同学认为还应该再增加一个对照实验，请简述该对照实验(包括试剂、操作) 。 【答案】(1)钠与KMnO4溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，反应放热，同时KMnO4在碱性条件下转化为MnO42-使溶液呈浅绿色，热量和气体生成引发钠块爆炸 (2)氧气 (3)向2mL0.001mol·L-1 KMnO4溶液中持续H2通入，水浴加热，溶液颜色变化 【解析】(1)钠的化学性质活泼，先与KMnO4溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，该反应放热，且生成氢气；同时KMnO4在碱性环境下，可能发生反应转化为MnO42-，溶液颜色变为浅绿色，热量和气体生成等促使钠块爆炸； (2)NaOH溶液使KMnO4溶液变为浅绿色(浅绿色为溶液中MnO42-的颜色)并有气泡产生即氧气，该反应的离子方程式为4 MnO4-+4OH-=4 MnO42-+O2↑+2H2O； (3)因为钠先与KMnO4溶液中的水反应生成氢氧化钠和氢气，还没有探究是否是氢气使KMnO4溶液变为浅绿色，故需要补充一个对照实验：向2mL0.001mol·L-1 KMnO4溶液中持续H2通入，水浴加热(因钠与KMnO4溶液反应是放热反应)，溶液颜色变化。 【实验设计与评价】【变式训练3】(2025·上海南汇中学高一期中)某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在U形管中加入滴有少量酚酞的蒸馏水，再在U形管右端加入少量煤油。向煤油中加入几小块钠，立即塞紧橡胶塞，打开止水夹，反应一段时间后，加热铜丝。请回答下列问题： (1)写出钠与水反应的离子方程式： 。 (2)若关闭止水夹，U形管中可观察到的实验现象是_______。(不定项选择) A．钠块始终保持在b处，直至完全消失 B．钠块始终保持在a处，直到完全消失 C．钠块在煤油和水的交界处上下浮动 D．随着反应的进行，U形管中煤油的液面下降，漏斗中液面上升 (3)装置中漏斗在反应过程中的主要作用是 。 (4)能说明钠和水反应生成H2的现象是： 。 (5)标准状况下，若将1.15g金属钠放入100mL0.1mol/L硫酸溶液中，完全反应后，用排水法收集产生的气体，则收集到的气体体积为 。 【答案】(1) 2Na＋2H2O===2Na++2OH-＋H2↑ (2)CD (3)调节压强 (4)B中黑色固体变为红色 (5)0.56L或560Ml 【解析】在U形管中加入滴有少量酚酞的蒸馏水，再在U形管右端加入少量煤油。向煤油中加入几小块钠，立即塞紧橡胶塞，打开止水夹，发生2Na＋2H2O===2Na++2OH-＋H2↑反应，反应一段时间后，生成的H2将装置内的空气排除，加热铜丝，CuO与H2发生反应，生成Cu和水，B中黑色固体变为红色。 (1)钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为2Na＋2H2O===2Na++2OH-＋H2↑； (2)A项，a上面为煤油，b为水，钠的密度比煤油大，比水小，所以开始会在a处，但反应中有气体产生，所以会上下浮动，A错误；B项，a上面为煤油，b为水，钠的密度比煤油大，比水小，所以开始会在a处，但反应中有气体产生，所以会上下浮动，B错误；C项，a上面为煤油，b为水，钠的密度比煤油大，比水小，所以开始会在a处，但反应中有气体产生，所以会上下浮动，C正确；D项，因为有气体生成会将水排入漏斗中，所以漏斗中液面升高，D正确；故选CD； (3)装置中漏斗可容纳 U 形管中排出的水，起到调节压强的作用，防止装置内压强过大； (4)钠与水反应生成H2，H2进入 B 中，加热氧化铜，若 B 中黑色氧化铜变红，说明有H2还原CuO，即能说明生成H2，现象为B中黑色固体变为红色； (5)1.15g金属钠的物质的量为，钠与酸或水反应均生成氢气，由电子守恒得，，则，标准状况下的体积为。 考向2 考查钠的氧化物及其应用 例2(2025·上海宝山高二期末)过氧化钠(Na2O2)常用作潜水员或潜艇的供氧剂，常温下为淡黄色粉末，具有强氧化性，易潮解，有腐蚀性。 (1)自然界氧有三种核素16O、17O、18O，它们互为___________。 A．同位素 B．同系物 C．同素异形体 D．同分异构体 (2)氧是一种活泼的非金属，其在元素周期表的位置是___________。(双选) A．第2周期第ⅥA族 B．第3周期第ⅥA族 C．第2周期第6族 D．第2周期第16族 (3)钠和镁都是第3周期的元素，金属性：。下列说法正确的是___________。 A．单质钠可以置换氯化镁溶液中的镁 B．单质钠比单质镁更容易与水反应 C．周期表中的位置，钠位于镁之后 D．钠离子的氧化性大于镁离子 (4)过氧化钠中不可能含有的化学键是 。 A．金属键 B．离子键 C．共价键 (5)过氧化钠与水反应，除了生成氧气，还有一个产物是___________。 A．Na B．Na2O C．NaOH D．NaH (6)请用化学方程式表示过氧化钠作潜艇供氧剂的反应原理 。 (7)根据过氧化钠的性质，请提供一个保存方案 。 (8)H2O2也是常用的供氧剂、请写出实验室用H2O2制2O2的化学方程式。 。 (9)已知：硫也是一种黄色粉末。某实验员忘记在瓶子上贴标签，请设计一个方案区别该黄色粉末是硫粉还是过氧化钠固体。 。 【答案】(1)A (2)AD (3)B (4)A (5)C (6) 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑ (7)密封并放于阴凉干燥处 (8) (9)分别取少量固体于洁净试管中，加入适量水，若有气泡产生，且生成的气体能使带火星木条复燃 ，则该固体是过氧化钠。若无明显气泡产生，是硫粉 【解析】(1)A项，同位素是质子数相同、中子数不同的同一元素不同原子，16O、17O、18O质子数均为8，中子数不同，互为同位素，故A正确；B项，同系物针对有机物，故B错误；C项，同素异形体是同种元素不同单质，故C错误；D项，同分异构体是分子式相同结构不同的有机化合物，故D错误；故选A； (2)氧(8号)位于第二周期。主族元素中，氧属于第16列(按IUPAC编号)，对应第ⅥA族(常用罗马数字表示)，故选AD； (3)A项，钠加入氯化镁溶液，应先和水反应生成NaOH和氢气，不能置换氯化镁溶液中的镁，故A错误；B项，金属性越强，与水反应越易，Na金属性强于 Mg，所以钠更易与水反应，故B正确；C项，同周期从左到右原子序数递增，钠原子序数小于镁，钠在镁之前，故C错误；D项，金属性越强，对应阳离子氧化性越弱，Na 金属性强，钠离子氧化性小于镁离子，故D错误；故选B； (4)过氧化钠由钠离子和过氧根离子构成，含离子键，过氧根离子内部氧原子间是共价键。金属键存在于金属单质中，过氧化钠不是金属单质，不含金属键；故选A； (5)过氧化钠与水反应方程式为2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，产物除氧气还有氢氧化钠；故选C； (6)潜水艇中，过氧化钠与呼出的二氧化碳、水蒸气反应生成氧气，从而供氧，反应原理为：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑； (7)过氧化钠易潮解、能与水和二氧化碳反应，所以要密封，且避免接触水和二氧化碳； (8)实验室用过氧化氢制氧气，在二氧化锰催化下分解生成水和氧气，该反应的化学方程式为：； (9)过氧化钠与水反应生成氧气，有气泡且能使带火星木条复燃；硫粉与水不反应，无此现象，据此区分，所以区分的方案为：分别取少量固体于洁净试管中，加入适量水，若有气泡产生，且生成的气体能使带火星木条复燃 ，则该固体是过氧化钠。若无明显气泡产生，是硫粉。 【变式训练1·变题型】关于Na2O2的下列叙述中不正确的是___________。 A．Na2O2属于碱性氧化物 B．Na2O2可由Na在空气中燃烧得到 C．Na2O2中阴阳离子个数比为1：2 D．Na2O2可在呼吸面具作为氧气的来源 【答案】A 【解析】A项，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，A错误；B项，Na在空气中缓慢氧化则得到Na2O，燃烧则得到Na2O2，B正确；C项，1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子，阴、阳离子个数比为1：2，C正确；D项，Na2O2可与二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的氧气来源，D正确；故选A。 【变式训练2·变考法】为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中作供氧剂，进行如下实验。下列有关说法正确的是___________。 A．装置D起缓冲作用，并防止E中的水倒吸 B．装置C中发生反应的化学方程式仅有：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 C．装置B中盛放的液体为浓硫酸 D．装置A为实验室制取的装置，分液漏斗中盛放稀盐酸 【答案】D 【解析】A是盐酸与石灰石反应制取二氧化碳气体，因为盐酸易挥发，所以产生的二氧化碳中含有HCl，所以通入过氧化钠固体前应除去，所以B中的试剂是饱和的碳酸氢钠溶液，目的是除去二氧化碳中的氯化氢气体；C中则是过氧化钠粉末，用于产生氧气，D中盛放氢氧化钠溶液，用来除去未反应的二氧化碳气体，E是收集氧气的装置，C中发生的反应是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2。A项，D中盛放氢氧化钠溶液，用来除去未反应的二氧化碳气体，故A错误；B．装置C中通入的CO2中还含有H2O，除了过氧化钠和CO2的反应外，还有过氧化钠和H2O的反应，离子方程式为：2Na2O2＋2H2O===4Na++4OH-＋O2↑，故B错误；C项，装置B中盛放的液体为饱和的碳酸氢钠溶液，目的是除去HCl气体，故C错误；D项，装置A为实验室制取CO2的装置，即CaCO3与HCl反应生成CO2，分液漏斗中盛放稀盐酸，故D正确；故选D。 【逻辑思维与科学探究】【变式训练3】(2025·上海卢湾高级中学高一期中)Na2O2是一种重要的物质，可用作漂白剂、消毒剂、氧化剂及供氧剂。小张和小丁同学进行Na2O2纯度测定实验。小张同学在实验室用如图装置(部分夹持仪器已省略)测定含有Na2O杂质的Na2O2样品1.95g其杂质含量： (1) Na2O2的电子式为 ，其中正和负离子的个数比与Na2O 。(选填“相同”或“不同”) (2)1.95g样品充分反应后，待冷却后读出装置F中水的体积，将其折算成产生气体的质量为0.24g，则样品中Na2O2的质量分数为 。 (3)若将Na2O2投入到含有下列离子的溶液中：NO3-、HCO3-、CO32-、SO42-、I-、Na+，反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有 (填离子符号)。 (4)已知Na2O2与发生化合反应，则等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为 。 小丁同学在实验室模拟工业制备Na2O2固体并检验其纯度的实验流程如图所示。 (5)样液中加入MnO2后产生一种无色无味的气体单质，该气体的名称为 ，已知白色沉淀为BaCO3，所以小丁这份Na2O2样品中混有的杂质是 (填化学式)。称取2.3g金属钠进行实验，若最终得到1.97g BaCO3白色沉淀，则淡黄色样品中Na2O2的质量分数为 (假设淡黄色样品中只含两种物质，要求写出计算过程，结果以小数形式表示，保留三位有效数字)。 把小试管套在带支管的试管内，在小试管里加入1g淡黄色，在U形管内加入少量红墨水。打开T形管螺旋夹，使U形管内两边的液面处于同一水平面。再夹紧螺旋夹，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 (6)由此推知，Na2O2与H2O反应过程中，存在的能量转化形式有 。 (7)从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度，分析“U形管右侧的液面立即下降。左侧的液面上升”的原因： 。 【答案】(1) 相同 (2)60% (3)SO42-、Na+ (4)2：1 (5)氧气 Na2CO3 0.746 (6)化学能转化为热能 (7)Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升 【解析】A中制取CO2，B除去杂质HCl，C中Na2O2、Na2O和CO2反应，D除去氧气中的CO2、H2O，E用排水法收集气体，F量取氧气体积。 (1)Na2O2由钠离子和过氧根离子构成，电子式为，Na2O由钠离子和氧离子构成，则Na2O2和Na2O中正离子和负离子的个数比相同，均为2：1。 (2)产生的气体为氧气，质量为0.24g，则氧气的物质的量为，根据2Na2O2 ~ O2，消耗过氧化钠的物质的量为2 × 7.5 × 10-3mol = 1.5 × 10-2mol，样品中Na2O2的质量分数。 (3)Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，钠离子增多，且Na2O2具有强氧化性，可以氧化碘离子，OH-和HCO3-反应生成CO32-和水，则反应完毕后，溶液中上述离子数目几乎不变的有SO42-、Na+。 (4)Na2O2与H2发生化合反应生成NaOH，1mol Na2O2反应转移2mol电子，1mol Na2O2和H2O反应转移1mol电子，则等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O反应时，转移的电子数之比为2：1。 (5)Na在熔融状态下与空气中的氧气反应生成黄色固体过氧化钠，然后样液中加入MnO2后产生一种无色无味的气体单质，说明Na2O2与水反应后样液中含有过氧化氢，过氧化氢在MnO2的催化作用下分解生成氧气；已知白色沉淀为BaCO3，说明样品中含有杂质Na2CO3；金属钠的质量为2.3g，则n(Na) = 2.3g ÷ 23g/mol = 0.1mol，n(BaCO3) = n(Na2CO3) = 1.97g ÷ 197g/mol = 0.01mol，则n(Na2O2)，故m(Na2O2) = 0.04mol × 78g/mol = 3.12g，则样品的总质量= 0.01mol × 106g/mol + 0.04 mol × 78g/mol = 4.18g，淡黄色样品中Na2O2的质量分数= (以小数形式表示)。 (6)由题干信息可知，把水滴入小试管内，可观察到U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升，说明大试管中气体的压强增大，即由于该试管中气体温度上升膨胀，也说明Na2O2与H2O反应过程中放热，即能量转化形式为化学能转化为热能。 (7)“U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升”的原因是由于Na2O2与H2O反应是放热反应，导致大试管中气体受热膨胀，从化学反应过程中旧键断裂和新键形成角度可理解为：Na2O2与H2O反应是旧键断裂和新键形成的过程，旧键断裂需要吸收热量，新键形成需要放出热量，该反应过程中新键形成放出的热量高于旧键断裂吸收的热量，因此反应放热，试管内温度升高，压强增大，U形管右侧的液面立即下降，左侧的液面上升。 ( ) 考点二 碳酸钠与碳酸氢钠 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 1．Na2CO3、NaHCO3的物理性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱或苏打 小苏打 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶于水 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小 2．Na2CO3、NaHCO3的化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (2)与足量盐酸反应 ①Na2CO3：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑。 ②NaHCO3：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。 (3)与碱(NaOH溶液)反应 ①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。 ②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 (4)相互转化 ①Na2CO3―→NaHCO3 向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。 ②NaHCO3―→Na2CO3 NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。 3．Na2CO3、NaHCO3的主要用途 (1)碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。 (2)碳酸氢钠：用于制发酵粉、医药、治疗胃酸过多、灭火剂等。 知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 1．Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。 (2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。 ①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。 ②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。 ③测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。 2．Na2CO3、NaHCO3的除杂 序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法 ① Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法 ② NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量CO2 ③ Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 得分速记 (1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH－反应生成CO，CO有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3； (2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3，无法区别； (3)用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。 知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、 CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO； ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3 涉及离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 知识点4 侯氏制碱法 原料 NH3、CO2、饱和食盐水 原理 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。 NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 生产流程 得分速记 (1)工艺流程 (2)循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 例1(2025·上海上海中学高一期中)NaHCO3是膨松剂必不可少的成分，可通过加热单位质量膨松剂产生CO2气体的量来判定其膨胀效果，设计了以下实验，并按如图装置连接(气密性良好，各装置中试剂均过量)。 (1)小苏打的生产可向饱和食盐水中先通入氨气、再通入二氧化碳，用一个化学方程式表示这一步反应 。 (2)写出受热时NaHCO3发生反应的化学方程式 。 (3)装置E的作用是 。如果去掉装置C，该实验会造成测定结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。实验结束停止加热后没有通空气会造成实验结果 (“偏大”、“不变”“偏小”)。 (4)加热前先通入一段时间的空气，再连接D装置，目的是 。 【答案】(1) NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl (2) 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (3)防止空气中的水蒸气和CO2与D中碱石灰反应 偏大 偏小 (4)排净装置中的CO2 【解析】(1)饱和食盐水中通二氧化碳和氨气发生复分解反应生成碳酸氢钠和氯化铵，因相同条件下溶解度：NaCl>NaHCO3，因此生成的NaHCO3会析出，故反应方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl； (2)受热时NaHCO3发生反应生成Na2CO3、H2O和CO2，该反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑； (3)①装置E的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中而被吸收；②浓硫酸的作用是除去二氧化碳中混有的水蒸气，如果缺少的话，分解产生的水蒸气也一并进入碱石灰中被吸收，该质量最终被认为是二氧化碳的质量，导致所测结果偏大；③装置内会有二氧化碳残留没被D装置完全吸收，导致所测结果偏小； (4)实验前要先通空气排尽装置中的二氧化碳以免干扰实验。 【变式训练1·变考法】有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，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．等质量的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，两者产生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HCl：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3消耗HCl 2× mol＝ mol，NaHCO3消耗HCl mol，错误。 【生活与学科知识结合】【变式训练2】碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是___________。 A．向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象 B．碳酸氢钠溶液呈碱性，加入NH4Cl溶液后，产生较多氨气 C．分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解 D．往饱和碳酸钠溶液中通入CO2，会产生碳酸氢钠沉淀 【答案】B 【解析】A项，碳酸氢钠溶于水吸热，A项正确；B项，碳酸氢钠溶液和NH4Cl溶液不反应，B项错误；C项，碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解，C项正确；D项，往饱和碳酸钠溶液中通入CO2，碳酸钠和CO2、H2O反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，向碳酸钠溶液中通入二氧化碳会有碳酸氢钠析出，D项正确；故选B。 【实验创新与科学探究】【变式训练3】(2025·上海长宁高二期中)为测定某样品中Na2CO3的含量(含NaHCO3杂质)，实验小组设计如下三个实验方案。 方案Ⅰ．① 称量：仪器X的质量为ag；② 称量：仪器X和装有试样的质量为bg； ③ 加热；④ 冷却；⑤ 称量：仪器X和残余物的质量为cg；⑥ 重复_______操作，直至恒重，质量为dg。 (1)仪器X是 (填名称)。 (2)请将步骤⑥ 补充完整：重复 、 、 操作，步骤⑥ 的目的是： 。 (3)计算Na2CO3的质量分数要用到的数据是 (选填a、b、c、d)。 方案Ⅱ称量一定量样品，选用合适的装置测定样品与硫酸反应生成的气体体积。 (4)为提高测定准确性，应选用发生装置 (选填“A”或“B”)和量气装置D；装置D比装置C准确性高的原因是 (任一条原因)。 (5)检查装置A的气密性：向A的分液漏斗中加入适量水，按图连接好装置，关闭止水夹F，打开活塞E，发现分液漏斗中的水持续滴下，说明A漏气。该判断是否正确，并说明理由： 。 方案Ⅲ 称量0.2570g 样品，置于锥形瓶中，加适量水溶解，滴2滴酚试试液，用0.1000mol/L盐酸滴定。反应原理：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，重复上述操作3次。 (6)用密度为1.19g/mL、质量分数为0.37的浓盐酸，配制1L 0.1000mol/L稀盐酸，所需的玻璃仪器除烧杯，玻璃棒外，还有 。 (7)判断终点的现象为： 。 (8)定容和滴定时分别需要使用到两种定量分析仪器，在使用前都要进行的操作是 。(不定项) A．检漏 B．用蒸馏水洗涤 C．用待装液润洗 (9)根据下表数据，碳酸钠的质量分数为 (小数点后保留四位)。已知样品包装上标有 Na2CO3的质量分数为0.85，则此次测量的相对误差为 。 滴定 次数 样品的 质量/g 稀盐酸的体积/mL 滴定前读数 滴定后读数 1 0.2570 1.00 21.01 2 0.2570 0.50 20.49 3 0.2570 1.20 21.20 (10)下列操作可能导致测定结果偏大的是_______。(不定项) A．配制用的浓盐酸存放时间过长 B．滴定前没有烘干锥形瓶 C．滴定结束后发现滴定管尖嘴处悬有液滴 D．滴定结束后对滴定管俯视读数 【答案】(1)坩埚 (2)加热 冷却 称量 确保碳酸氢钠完全分解，减小误差 (3)a、b、d (4)A 量液管精度比量筒高，误差小 (5)错误，因为A中分液漏斗和烧瓶通过导管连接，压强始终相等，水会在自重下滴下 (6)1L容量瓶  胶头滴管 量筒 (7)滴入最后半滴盐酸，溶液由红色变为浅粉红色，且30s不褪色 (8)AB (9) 0.8249 -2.95% (10)AC 【解析】方案Ⅰ．实验原理是利用灼烧称重法，求出NaHCO3分解生成Na2CO3的质量，从而求出NaHCO3的质量，并最终求出样品中Na2CO3的质量，计算样品中Na2CO3的纯度。实验操作过程中，需要称量坩埚的质量、坩埚与样品的质量和、坩埚与灼烧后固体的质量和，实验的关键是确保固体分解完全，所以需重复操作；方案Ⅱ．实验原理是利用样品中Na2CO3、NaHCO3与硫酸完全反应生成CO2，并准确测定生成CO2的体积，所以CO2体积的准确测定是实验成功的关键。具体操作上，硫酸的滴加，不因液体的加入影响气体的体积；气体体积的量取，数值准确。方案Ⅲ．实验原理是利用反应Na2CO3＋HCl→NaHCO3＋NaCl，求出所耗盐酸的体积，从而求出消耗盐酸的物质的量，进而求出样品中所含Na2CO3的质量，计算样品中Na2CO3的纯度。实验的关键是确保盐酸体积的准确性，所以量取浓盐酸体积时，仪器精度要高，滴定终点确定时，判断要准。 (1)仪器X用于灼烧固体，所以应是坩埚； (2)为减少实验误差，确保NaHCO3完全分解，需将灼烧所得固体再灼烧，看其质量是否变化，所以步骤⑥应为：重复③④⑤(或加热、冷却、称量)操作，步骤⑥的目的是：确保碳酸氢钠完全分解，减小误差； (3)因为不能保证质量为cg的残留物是否含有NaHCO3，此数据不可用，所以要计算Na2CO3的质量分数需用到的数据是a、b、d； (4)因为A中分液漏斗和烧瓶之间有导管相连，压强始终相同，液体容易流下，且不会因液体的加入影响气体体积，所以为提高测定准确性，应选用发生装置A和量气装置D；装置C使用量筒，装置D用量液管，后者精度高，所以D中准确性高的原因是D的量液管比C的量筒测量液体体积精确度好； (5)A中分液漏斗与烧瓶内气体相通，压强相等，液体流出顺利，所以该判断错误，理由是：错误，A中分液漏斗和烧瓶之间因有导管相连而压强始终相同，不论气密性是否良好，分液漏斗中的水都能因重力作用自由滴下； (6)用浓盐酸配制1L 0.1000mol/L稀盐酸，需要1L容量瓶、量筒，在定容时需要胶头滴管； (7)判断终点的现象为：滴入最后半滴盐酸，溶液由红色变为浅粉红色，且30s不褪色； (8)滴定管和容量瓶在使用前都要检查是否漏液及用蒸馏水洗涤，故选AB； (9)由表中数据，可求出所用稀盐酸的平均体积为=20.00mL，根据表中数据，碳酸钠的质量分数为；测量的相对误差为； (10)A项，配制用的浓盐酸存放时间过长，HCl易挥发，浓度降低，滴定时用的HCl体积偏大，结果偏大，A正确；B项，滴定前没有烘干锥形瓶无影响，B错误；C项，滴定结束后发现滴定管尖嘴处悬有液滴，用的HCl体积偏大，结果偏大，C正确；D项，滴定结束后对滴定管俯视读数，读数减小，结果偏小，D错误；故选AC。 考向2考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 例2(2025·上海新中高级中学高一期中)某固体可能含NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的其中两种成分，某实验小组取该固体配成溶液，用一定浓度盐酸逐滴加入其中，产生的CO2气体的体积(标准状况下)与加入盐酸的体积示意图如图所示： (1)求：盐酸的物质的量浓度 (写出计算过程)。 (2)写出该物质所有可能的组成以及其物质的量之比 。(写出过程) 【答案】(1)1mol/L (2)n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=2：1 【解析】NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，由图象可知，生成CO2时消耗的盐酸为30mL，不生成CO2消耗的盐酸为20mL(小于30mL)，则混合物为Na2CO3、NaHCO3，已知二氧化碳为672mL，其物质的量为=0.03mol，利用原子守恒结合方程式计算。 (1)上述分析可知：20mL至50mL段发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知， n(HCl)=n(CO2)==0.03mol，该段生成CO2时消耗的盐酸为30mL，则c(HCl)==1mol/L； (2)据图分析可知固体为Na2CO3与NaHCO3的混合物，设Na2CO3物质的量为x，NaHCO3物质的量为y，由C元素守恒有x+y=0.03mol；根据盐酸加到20mL时的反应：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，有x=20×10-3L×1.00mol•L-1=0.02mol，则y=0.03mol-0.02mol=0.01mol，故n(Na2CO3)：n(NaHCO3)=0.02：0.01=2：1。 思维建模 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应 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＞ab 向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合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 【变式训练1·变题型】将0.01 molNaOH和1.06 gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是___________。 A． B． C． D． 【答案】C 【解析】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液，当滴加盐酸时，先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O，再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl，最后发生NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。n(Na2CO3)==0.01mol，NaOH和Na2CO3的混合液中加HCl，依次发生反应①H++OH-=H2O、②CO32-+H+= HCO3-、③HCO3-+ H+=CO2↑+H2O，反应①消耗的n(HCl)= n(NaOH)= 0.01mol，V(HCl)==0.1L，反应②消耗的n(HCl)= n(CO32-)= 0.01mol，V(HCl)==0.1L，反应①和反应②均没有CO2生成，因此加入前0.2L的HCl时没有气体生成，当再加入0.1L时，此步反应进行完全；继续滴加时，发生反应③HCO3-+ H+=CO2↑+H2O；此时开始放出气体，反应完全时生成二氧化碳的物质的量是0.01mol，正好与图象相符，故C正确；故选C。 【变式训练2·变载体】(2025·上海上海中学高一期中)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL，然后向其中通入一定量的CO2气体，得到溶液A，向溶液A中逐滴加入盐酸，测得溶液中的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。 (1)加入盐酸依次发生反应的离子方程式为 、 。 (2)溶液A中为 。 【答案】(1)CO32-＋H＋===HCO3- HCO3-＋H＋===H2O＋CO2↑ (2)1：1 【解析】结合图像，加入0~25mL盐酸发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，加入25~75mL盐酸发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，根据方程式计算和判断。 (1)加入盐酸发生反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO3-、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。 (2)根据加入0~25mL盐酸发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，消耗盐酸25mL，此时HCO3-总量为0.05mol，参加反应的CO32-物质的量等于参加反应的盐酸物质的量为0.025mol，生成HCO3-0.025mol；加入25~75mL盐酸发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，消耗盐酸体积50mL，HCO3-总物质的量为0.05mol，则原有HCO3-物质的量为0.025mol，溶液A中为0.025：0.025=1：1。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】将一定物质的量浓度的溶液分成A、B两等份，分别向A、B中通入物质的量不等的CO2，充分反应后，再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸，边滴边振荡，产生的CO2气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示，回答下列问题： 已知：①不考虑水电离出的H+和OH-及CO32-和HCO3-与水发生的反应； ②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化； ③只考虑反应过程中盐酸的酸性。 (1)由曲线A可知： ①相同状况下，M：N= 。 ②P点溶液中，c(NaCl)= mol·L-1 (用含x的代数式表示)。 (2)由曲线B可知： ①“ob”段发生反应的离子方程式为 。 ②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为 (填化学式)，其质量之比为 。 (3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中，所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示，不考虑气体的逸出，下同)，原NaOH溶液中溶质的质量为 g。 【答案】(1)10∶3 0.75x (2) H++ CO32-=HCO3- Na2CO3和NaHCO3 (或NaHCO3和Na2CO3) 53∶42(或42∶53) (3) 10.4x 9.6x 【解析】从图中可以看出曲线A和曲线B生成二氧化碳的体积不相同，且曲线A在加入盐酸96mL时，产生气体，是曲线B产生气体时盐酸的两倍还多，说明A中溶质除了碳酸钠以外还有NaOH；对于曲线B来说，当盐酸的体积小于40mL时，没有气体生成，主要为碳酸钠与HCl反应生成碳酸氢钠，其离子反应为H++ CO32-=HCO3-，则B中溶质应为碳酸钠和碳酸氢钠。 (1)①根据上述分析可知，曲线B中开始生成气体时加入盐酸40mL，此时溶液中溶质为NaHCO3，从开使产生气体到生成气体最大值时消耗盐酸80mL，根据反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，可知生成二氧化碳的物质的量为=；同理可知，曲线A中生成二氧化碳的物质的量，相同条件下，二氧化碳的体积之比等于其物质的量之比，所以体积比为：；②P点溶液中溶质只有氯化钠，根据原子守恒规律可知，c(HCl)=； (2)①根据分析可知，“ob”段溶液中的碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，发生反应的离子方程式为：H++ CO32-=HCO3-；②根据分析可知，向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为，其质量之比为Na2CO3和NaHCO3 (或NaHCO3和Na2CO3)，其物质的量之比为40mL(120-40-40)mL=1：1，则质量之比为； (3)根据第(1)问可知，M与N处产生的二氧化碳的物质的量分别为和，若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中，所得沉淀均为碳酸钙的物质的量为，所以其质量为；对于曲线A来说，最终溶液溶质为NaCl，根据溶液呈现电中性及原子守恒可知，原NaOH溶液中溶质的物质的量浓度等于消耗的盐酸中HCl的物质的量，即n(NaOH)=n(HCl)=，因平均分成两份做实验，所以原氢氧化钠的物质的量为，所以其质量为。 考向3 考查侯氏制碱法 例3(2025·上海建平中学高一期中)联碱法(侯氏制碱法)和氨碱法的生产流程简要表示如下图： (1)食盐是联碱法和氨碱法的工业基础原料，下列关于食盐的说法正确的是___________。 A．现在生产的食盐大部分用于食用 B．生理盐水是 0.9%的食盐溶液 C．海水晒盐，又称为盐田法 D．加碘盐加的物质是 I2 (2)两种生产流程中涉及到的各种物质中全部由非金属元素组成的离子化合物的电子式为 。 (3)沉淀池中发生反应的化学方程式为 。 (4)图中Y是 ；Z中除了溶解的氨气和食盐外，其它溶质还有 ；排出液W中的溶质除了Ca(OH)2外，还有 。 (5)氨碱法总反应过程可用化学方程式表示为： 。 (6)根据联碱法中从母液中提取氯化铵晶体的过程推测，所得结论正确的是___________(不定项选择) A．常温时氯化铵的溶解度比氯化钠小 B．通入氨气能增大NH4+的浓度，使氯化铵更多析出 C．加入食盐细粉能提高Na+的浓度，使NaHCO3结晶析出 D．通入氨气能使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 (7)联碱法中，每当通入NH344.8L(已折合成标准状况下)时可以得到纯碱100.0g，则NH3的利用率为 ；相比于氨碱法，氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了 (填上述流程中的编号)。指出联碱法的另一项优点 。 【答案】(1)BC (2) (3) NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl (4)NH3 NH4Cl、Na2CO3 CaCl2、NaCl (5)CaCO3+2 NaCl=CaCl2+Na2CO3 (6)BD (7)94.3% I 生产出氮肥氯化铵 【解析】联碱法中，以食盐水、氨厂产品NH3和废气CO2为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水，再通入氨厂废气CO2，反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵，化学方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，加热煅烧制得纯碱产品，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。过滤后的母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3、Na2CO3，通入NH3使NaHCO3转化为溶解度更大Na2CO3，加入食盐细粉，冷却至10℃以下，过滤可得较纯净的氯化铵，滤液Z中除了溶解的氨气、食盐外，还有NH4Cl、Na2CO3，可循环利用；氨碱法中，以食盐水、石灰石、氨气为原料来制取纯碱。先将NH3通入饱和食盐水中得到氨盐水，再通入石灰石煅烧产生的CO2，反应生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵。将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体，加热煅烧制得纯碱产品，放出的气体X(CO2)可进沉淀池循环使用。母液中主要含有NaCl、NH4Cl、NaHCO3、Na2CO3，加CaO发生反应CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O，生成的气体Y(NH3)可循环利用，排出液W中主要含有Ca(OH)2、CaCl2、NaCl。 (1)两种生产流程涉及到的各种物质中其中NH4Cl是全部由非金属元素组成的离子化合物，其电子式为 ； (2)A项，现在生产的食盐大部分用于食用外，还可以用于其它的工业生产，比如氯碱工业等，A错误B项，生理盐水是氯化钠质量分数为0.9%的溶液，B正确；C项，在海滩晒盐，即海水晒盐，又称为盐田法，C正确；D项，加碘盐加的物质是碘酸钾，D错误；故选BC； (3)在沉淀池中，将氨气、二氧化碳通入到饱和食盐水里，反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，化学反应方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl； (4)根据分析，Y为NH3；依据两个过程中的物质发生的反应分析，联碱法母液主要是NH4Cl、Na2CO3、NaHCO3和NaCl，Z中除了溶解的氨气、食盐外，其它溶质还有NH4Cl、Na2CO3；氨碱法排出液W中的溶质除了Ca(OH)2外，还有CaCl2、NaCl。 (5)氨碱法生产流程中，发生的反应有：CaCO3CaO＋CO2↑、NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl、CaO+H2O=Ca(OH)2、Ca(OH)2+2NH4Cl=CaCl2+2NH3↑+2H2O、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，合并得到总化学方程式为CaCO3+2 NaCl=CaCl2+Na2CO3； (6)A项，常温时氯化铵的溶解度比氯化钠大，A错误；B项，根据同离子效应，通入氨气能增大NH4+的浓度，使平衡向着析出NH4Cl晶体的方向移动，可得到更多的NH4Cl，B正确；C项，加入食盐细粉目的是提高Cl-的浓度，促进氯化铵结晶析出，C错误；D项，通入氨气使溶液碱性增强，使NaHCO3转换为溶解度较大的Na2CO3，可以提高NH4Cl的纯度，D正确；故选BD； (7)联碱法中发生的反应为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，每当通入NH3 44.8L(已折合成标准状况下)物质的量为2mol，生产过程中得到纯碱100.0g，物质的量为，需要氨气的物质的量为，则NH3的利用率为；相比于氨碱法，氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环I，使得应用同量的食盐比氨碱法生产更多的纯碱；另外它综合利用了氨厂的二氧化碳和碱厂的氯离子，同时，生产出纯碱和氯化铵两种可贵的产品。将氨厂的废气二氧化碳，转变为碱厂的主要原料来制取纯碱，这样就节省了碱厂里用于制取二氧化碳的庞大的石灰窑；将碱厂的无用的成分氯离子(Cl-)来代替价格较高的硫酸固定氨厂里的氨，制取氮肥氯化铵；从而不再生成没有多大用处，又难于处理的氯化钙，减少了对环境的污染，并且大大降低了纯碱和氮肥的成本，充分体现了大规模联合生产的优越性。 【变式训练1·变考法】侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料，发生反应NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是___________。 A．制取氨气 B．制NaHCO3 C．分离NaHCO3 D．制Na2CO3 【答案】C 【解析】A项，NH4Cl受热分解生成NH3和HCl，这两者在试管口又会重新生成NH4Cl，无法制备NH3，A错误；B项，CO2的溶解度小，而NH3易溶于水，应先将NH3通入食盐水中，再将CO2通入溶有NH3的食盐水中，B错误；C项，以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料制备碳酸钠，先发生反应NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，由于NaHCO3的溶解度小，则会结晶析出，再进行过滤，分离出NaHCO3，C正确；D项，灼烧NaHCO3不能在烧杯中进行，应置于坩埚中，D错误。 【变式训练2·变题型】某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备NaHCO3，装置如图所示(夹持装置略去)，下列离子方程式错误的是___________。 A．①中：CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O B．②中：HCO3-+H+= CO2↑+H2O C．③中：NH3＋CO2＋H2O===HCO3-＋NH D．④中：NH4++OH-=NH3↑+H2O 【答案】C 【解析】A项，①中实验室用大理石和稀盐酸制备CO2，离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O，A正确；B项，②中用饱和NaHCO3溶液吸收挥发出的HCl，离子方程式为HCO3-+H+= CO2↑+H2O，B正确；C项，③中侯氏制碱制备NaHCO3，往饱和NaCl溶液中依次通入NH3和足量的CO2，从而析出溶解度相对较小的NaHCO3，离子方程式为Na＋＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH，C错误；D项，④中用NH4Cl浓溶液和NaOH固体制备NH3，离子方程式为NH4++OH-=NH3↑+H2O，D正确；故选C。 【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】(2025·上海闵行高三模拟)实验室可利用如下试剂和装置模拟合成小苏打。具体过程如下：100 g水充分溶解10 g NaOH，保持温度为15 ℃，向所得溶液中缓慢地通入CO2，用传感器测得溶液pH变化如下图所示。Na2CO3、NaHCO3的溶解度如下表所示。 温度/℃ 0 15 20 NaHCO3(g/100g水) 6.9 8.7 9.6 Na2CO3(g/100g水) 7.1 13.3 21.8 (1)下列常见物质的主要成分属于强电解质的是___________。 A．醋酸 B．自来水 C．小苏打 D．葡萄糖 (2)写出前6分钟(M点之前)溶液中发生反应的离子方程式： 。 (3)Q点时溶质恰好完全转化为NaHCO3，此时溶液中[H2CO3] [](填“>”、“<”或“=”)，其原因是 。 (4)从反应后的混合液中分离获取NaHCO3固体的方法为___________。 A．过滤 B．重结晶 C．萃取 D．蒸馏 (5)分离获得的NaHCO3固体需在阴凉、干燥处自然晾干。该过程不采用加热烘干的原因是： 。 (6)滴定法测定碳酸氢钠样品的纯度(杂质为碳酸钠)：称量8.254 g碳酸氢钠样品配制成250 mL溶液，取25.00 mL于锥形瓶中，加入甲基橙作指示剂，用0.5000 mol/L标准盐酸溶液滴定，重复操作3次，平均消耗盐酸19.80 mL。 ①实验所需的定量仪器有电子天平、 。 ②到达滴定终点的现象为 。 ③通过计算判断该产品的纯度级别 (写出计算过程) 纯度级别 优级纯 分析纯 化学纯 质量分数ω(NaHCO3) ≥99.0% ≥98.5% ≥97.0% 【答案】(1)C (2) CO2＋2OH-== CO32-＋H2O (3)> Q点时溶质恰好完全转化为NaHCO3，此时溶液的pH>7，溶液呈碱性，说明HCO3-水解生成H2CO3的程度大于电离产生CO32-的程度 (4)A (5) 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (6)250mL容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管 溶液由黄色变为橙色且半分钟不变色 分析纯 【解析】氢氧化钠溶液中通入CO2，CO2先与NaOH反应生成Na2CO3，M点之前，溶液的碱性较强，M点溶质为Na2CO3和未完全反应的NaOH；继续通入CO2，到N点完全生成Na2CO3；继续通入CO2，Q点时溶质恰好完全转化为NaHCO3。 【解析】(1)强电解质是在水溶液中完全发生电离的电解质，醋酸是弱酸，属于弱电解质，自来水是混合物，不属于电解质，葡萄糖是非电解质，小苏打为NaHCO3，是在水溶液中完全发生电离的电解质，属于强电解质，故选C。 (2)6分钟(M点之前)时，溶液的碱性较强，说明此时CO2先与NaOH反应生成Na2CO3，离子方程式为：CO2＋2OH-== CO32-＋H2O。 (3)Q点时溶质恰好完全转化为NaHCO3，此时溶液的pH>7，溶液呈碱性，说明HCO3-水解生成H2CO3的程度大于电离产生CO32-的程度，此时溶液中[H2CO3]>[CO32-]。 (4)从反应后的混合液中分离获取NaHCO3固体可以采用过滤的方法，故选A。 (5)分离获得的NaHCO3固体需在阴凉、干燥处自然晾干，不采用加热烘干的原因是NaHCO3受热会发生分解：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 (6)①该实验需要配置250mL NaHCO3溶液，取25.00 mL于锥形瓶中后用0.5000 mol/L标准盐酸溶液滴定该NaHCO3溶液，所需的定量仪器有电子天平、250mL容量瓶、酸式滴定管、碱式滴定管；②碳酸氢钠溶液显碱性，滴定前加入甲基橙溶液显黄色，到达滴定终点后溶液为橙色，故当滴定至溶液由黄色变为橙色且半分钟不变色为滴定终点；③碳酸氢钠样品中含有碳酸钠，滴定过程中发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，用0.5000 mol/L标准盐酸溶液滴定25.00 mL溶液，重复操作3次，平均消耗盐酸19.80 mL，n(HCl)=0.0198L×0.5000 mol/L=0.0099mol，设n(NaHCO3)=xmol，n(Na2CO3)=ymol，则x+2y=0.0099mol，84x+106y=，解得x=0.0097，y=0.0001，则该产品的纯度为，纯度级别为分析纯。 ( ) 考点三 碱金属 焰色反应 知识点1 碱金属的一般性与特殊性 1．碱金属的原子结构与性质 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子结构 最外层均为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价 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、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低 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．碱金属的化学性质 (1)性质的相似性(用R表示碱金属元素) (2)性质的递变性 元素 Li Na K Rb Cs 与氧气反应 反应越来越剧烈，产物越来越复杂 Li2O Na2O、Na2O2 K2O、K2O2、KO2 更复杂氧化物 与水反应 反应越来越剧烈 反应缓慢 反应剧烈 轻微爆炸 剧烈爆炸 氢氧化物 碱性强弱：LiOH＜NaOH＜KOH＜RbOH＜CsOH 得分速记 碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs) 相似性 递变性 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 具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 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、沸点较低 从Li→Cs密度逐渐增大(Na、K反常)，熔、沸点逐渐降低 化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强 知识点2 焰色试验 定义 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 用品 铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯 操作步骤 金属的焰色 金属元素 锂 钠 钾 铷 焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 金属元素 钙 锶 钡 铜 焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 应用 ①检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ②利用焰色反应制节日烟花。 得分速记 (1)焰色试验体现的是元素的性质，无论元素是游离态还是化合态，同一元素均具有相同的焰色。 (2)焰色试验发生的是物理变化。 (3)在观察钾元素的焰色时，应透过蓝色的钴玻璃片观察，蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰。 ①若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素； ②若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素。 (4)洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸，不能用稀硫酸。选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，硫酸不挥发。 (5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。 考向1 考查碱金属的相似性、递变性 例1下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是___________。 ①金属性最强的是铯 ②形成的离子中氧化性最强的是锂离子 ③在自然界中均以化合态形式存在 ④Li的密度最小 ⑤铯与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸 ⑥它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式 ⑦粒子半径：Rb+＞K+＞Na+，Cs＞Cs+ A．①②③④ B．④⑤⑥⑦ C．②⑥ D．①②③④⑤⑦ 【答案】D 【解析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素，位于同一主族，位置从上到下，依据同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，密度呈增大趋势，阳离子半径逐渐增大，结合元素周期律解析。①同主族元素金属性从上到下依次增强，所以金属性最强的是铯，故正确；②同主族元素金属性从上到下依次增强，阳离子氧化性依次减弱，所以氧化性最强的是锂离子，故正确；③碱金属性质活泼，容易与空气中的氧气和水发生反应，所以在自然界中均以化合态形式存在，故正确；④碱金属密度从上到下呈增大趋势，所以Li的密度最小，故正确；⑤铯的金属性最强，与水反应十分剧烈，甚至会发生爆炸，故正确；⑥锂只有Li2O一种氧化物，故错误；⑦Rb+、K+、Na+，电子层依次减少，所以半径依次减小，故Rb+＞K+＞Na+，正确，Cs与Cs+具有相同的质子数，但是Cs电子数多，所以半径大，故正确。综上分析①②③④⑤⑦正确。故选D。 【变式训练1·变载体】碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是___________。 A．Li2SO4易溶于水 B．Li在氧气中加热生成Li2O2 C．Li的熔点比钠高 D．Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2 【答案】B 【解析】A项，碱金属锂和镁的性质相似，MgSO4易溶于水，所以Li2SO4易溶于水，A正确；B项，在氧气中加热生成MgO，所以Li在氧气中加热生成Li2O，B错误；C项，碱金属随着原子序数的递增，熔点逐渐降低，Li的熔点比钠高，C正确；D项，碳酸镁受热可分解生成氧化镁和二氧化碳，Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2，D正确；故选B。 【变式训练2·变载体】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O2反应生成复杂氧化物 D．熔点：RbCl＜NaCl 【答案】B 【解析】A项，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项，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项，单质铷比单质钠更活泼，能与水剧烈反应，与O2反应能生成复杂氧化物，C项正确；D项，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3·变题型】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项，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项，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项，金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；D项，金属钾与水发生反应：2K+2H2O=2KOH+ H2↑，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。故选D。 考向2 考查焰色试验操作及应用 例2(2025·上海上海中学东校高三模拟)锌元素的焰色反应颜色是绿色的，下列有关说法错误的是___________。 A．焰色反应是物理变化 B．绿色火焰是Zn失去电子时吸收能量产生的现象 C．绿色火焰是由于Zn核外电子从较高能量轨道跃迁到较低能量轨道时产生的 D．焰色反应可以证明Zn核外电子的能量是连续分布的 【答案】BD 【解析】A项，焰色反应是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜色的反应。焰色反应是物理变化，因为在这个过程中没有新物质生成，只是金属原子中的电子在吸收能量后跃迁，然后又回到基态时以光的形式释放能量，A正确；B项，绿色火焰是锌原子中的电子吸收能量跃迁到较高能级，然后又跃迁回较低能级时以光的形式释放能量产生的现象，而不是失去电子吸收能量产生的，B错误；C项，当锌原子中的电子从较高能量轨道跃迁到较低能量轨道时，会以光子的形式释放能量，产生绿色火焰，C正确；D项，焰色反应可以证明锌核外电子的能量是量子化的，不是连续分布的。电子在不同的能级之间跃迁，能级之间的能量差是固定的，所以焰色反应产生的光的波长是特定的，D错误；故选BD。 【变式训练1·变载体】用铂丝蘸取NaCl溶液，在酒精灯上灼烧会发出黄色火焰，这是一种 (填“发射”或者“吸收”)光谱。 【答案】发射 【解析】NaCl放到酒精灯上灼烧后可观察到发出黄色火焰，这在化学上叫做焰色反应，利用金属元素在高温下激发电子跃迁释放特定波长的光，这是属于一种发射光谱。 【变式训练2·变考法】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。 【烟花与学科知识结合】【变式训练3】欢庆盛大节日的时候常会放些烟花，这些五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关，下列说法错误的是___________。 A．焰色试验属于化学变化 B．可以用焰色试验来区别NaCl和KCl C．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同 D．观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃 【答案】A 【解析】A项，焰色试验属于物理变化，A错误；B项，Na元素的焰色反应火焰颜色为黄色，K元素的焰色反应火焰颜色为紫色，故可以用焰色试验来区别NaCl和KCl，B正确；C项，Na与NaCl在灼烧时火焰颜色都是黄色，颜色相同，C正确；D项，观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃，滤去黄光的干扰，D正确；故选A。 1．(2025•辽吉黑内卷，4，3分)钠及其化合物的部分转化关系如图。设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是___________。 A．反应①生成的气体，每11.2L(标准状况)含原子的数目为NA B．反应②中2.3gNa完全反应生成的产物中含非极性键的数目为0.1NA C．反应③中1molNa2O2与足量H2O反应转移电子的数目为2NA D．100L1mol·L-1NaClO溶液中，ClO⁻的数目为0.1NA 【答案】A 【解析】A项，反应①电解熔融NaCl生成Cl2，标准状况下11.2L Cl2为0.5mol，含0.5×2=1mol原子，即NA，A正确；B项，2.3g Na(0.1mol)与氧气加热反应生成0.05mol Na2O2，每个Na2O2含1个O-O非极性键，所以非极性键数目为0.05NA，B错误；C项，Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，1mol Na2O2与水反应转移1mol电子，数目为NA，C错误；D项，ClO⁻在水中会水解，故ClO⁻数目小于0.1NA，D错误；故选A。 2．(2024·北京卷，8，3分)关于Na2CO3和NaHCO3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NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3 C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3 D．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 【答案】D 【解析】A项，Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-，A正确；B项，NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，B正确；C项，NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3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项，室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是CO32-的水解程度远大于HCO3-，D错误；故选D。 3．(2025·上海卷T二)粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，实验室按下面的流程进行精制： 已知：KCl和NaCl的溶解度如图所示： (1)步骤①中BaCl2要稍过量。请描述检验BaCl2是否过量的方法： 。 (2)若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，会导致_______。 A．SO42-不能完全去除 B．消耗更多NaOH C．Ba2+不能完全去除 D．消耗更多Na2CO3 (3)过滤操作中需要的玻璃仪器。除烧杯和玻璃棒外，还需要_______。 A．分液漏斗 B．漏斗 C．容量瓶 D．蒸发皿 (4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，除去的离子有 。 (5)“一系列操作”是指_______。 A．蒸发至晶膜形成后，趁热过滤 B．蒸发至晶膜形成后，冷却结晶 C．蒸发至大量晶体析出后，趁热过滤 D．蒸发至大量晶体析出后，冷却结晶 (6)请用离子方程式表示加入盐酸后发生的反应 。 另有两种方案选行粗盐提纯。 方案2：向粗盐水中加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+，再通入含NH3、CO2的工业废气除去Ca2+； 方案3：向粗盐水中加入石灰乳除去Mg2+，再加入碳酸钠溶液除去Ca2+。 (7)相比于方案3，方案2的优点是 。 (8)已知粗盐水中MgCl2含量为0.38 g·L-1，CaCl2含量为1.11 g·L-1，现用方案3提纯10L该粗盐水，求需要加入石灰乳(视为)和碳酸钠的物质的量 。 【答案】(1)取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液未变浑浊，表明BaCl2已过量 (2)AD (3)B (4) OH-、CO32- (5)C (6)H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O (7)提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境 (8)0.04mol；0.14mol 【解析】粗盐中含有SO42、K+、Ca2+、Mg2+等杂质离子，加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀，除去SO42-，过滤，滤液中加入稍过量NaOH溶液，生成Mg(OH)2沉淀，除去Mg2+，加入稍过量Na2CO3溶液，生成BaCO3和CaCO3沉淀，除去Ba2+和Ca2+，过滤，滤液中加入稀盐酸，除去OH-、CO32-，经过一系列操作后得到精盐。 (1)步骤①中若BaCl2过量，则溶液中存在Ba2+，故判断过量的方法是：取少量该步骤所得的上清液于试管中，再滴入几滴稀硫酸溶液，若溶液未变浑浊，表明BaCl2已过量；(2)相同条件下，由于BaCO3和BaSO4的Ksp较为接近，若加BaCl2后不先过滤就加氢氧化钠和碳酸钠，可能发生沉淀的转化：BaSO4(s)+CO32-(aq)BaCO3(s)+SO42-(aq)，使得SO42-不能完全去除，且消耗更多的Na2CO3溶液，故选AD；(3)过滤操作中需要的玻璃仪器，除烧杯和玻璃棒外，还需要漏斗，故选B。(4)步骤④中用盐酸调节pH至3~4，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，除去的离子有：OH-、CO32-；(5)由图可知，KCl的溶解度受温度影响较大，而NaCl的溶解度受温度影响较小，因此先蒸发至大量晶体析出，此时KCl在滤液中，趁热过滤，可得到精盐，故选C；(6)加入盐酸后，H+能与多余的NaOH和Na2CO3反应，离子方程式分别为：H++OH-=H2O、2H++CO32-=CO2↑+H2O；(7)方案2加入石灰乳[主要成分为Ca(OH)2]除去Mg2+后，通入含NH3、CO2的离子方程式为：Ca2++2NH3+CO2+H2O=CaCO3↓+2NH+，相比于方案3，方案2的优点是：提纯粗盐的同时，可变废为宝，将含NH3和CO2的工业废气转化为氮肥，同时减少了废气的排放，有利于保护环境；(8) MgCl2含量为0.38 g·L-1，即，由关系式：MgCl2~ Ca(OH)2~ CaO可得，提纯10L该粗盐水，需要加入石灰乳(视为CaO)物质的量为；粗盐水中CaCl2含量为1.11 g·L-1，即，，加入石灰乳(视为CaO)物质的量为0.04mol，即此时溶液中Ca2+总物质的量为：0.1mol+0.04mol=0.14mol，由关系式：Ca2+~CO32-可得，需加入Na2CO3的物质的量为0.14mol。 18 / 40 学科网（北京）股份有限公司 $$