内容正文:
钠及其化合物
第8讲
大单元三 元素及其化合物
钠的性质与用途
考点一
一.钠的物理性质
色、有金属光泽的固体,质地 ,熔点低( 于100 ℃),密度比水的 ,比煤油的 。
银白
柔软
小
小
大
密度是0.97g/cm3,比水的小,但比煤油的大。
钠保存在煤油中
二.化学性质
失去
还原
②钠在空气中加热:
①钠放置在干燥的空气中: (现象:银白色固体变暗)
==
二.钠的化学性质(强还原性) 1.与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
2.钠与水剧烈反应,反应的离子方程式:__________________________。
2Na+Cl2 2NaCl
2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
(现象:先熔化,后燃烧,生成 色固体)
淡黄
(2)钠在氯气中燃烧:
(现象:发出黄色火焰,产生白烟)。
(1)O2
思考:若金属钠着火如何灭火?能不能用水?
金属钠着火一般用砂土盖灭,不能用水灭,因为水与钠反应放热且生成易燃物H2火烧得更旺。
3.Na与酸的反应
2Na + 2HCl == 2NaCl + H2
(比水更剧烈)
2CH3COOH+2Na 2CH3COONa+H2
4.Na与盐的反应
(1)与熔融盐发生置换反应
4Na+TiCl4 4NaCl+Ti
(2)钠与硫酸铜溶液反应
2Na+2H2O+CuSO4==Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑;
5.与含羟基的有机物反应(1)醇
2Na+2C2H5OH—→2C2H5ONa+H2↑,
(2)酚
三.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为
(2)保存:密封保存,通常保存在 中。
四.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(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制取某些金属。
石蜡油或煤油
2NaCl熔融 2Na + Cl2↑
通电
TiCl4 + 4Na ==== Ti + 4NaCl
700~800℃
熔融
如Na与TiCl4反应:
1.金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火( )
2.钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
3.钠与乙醇反应时钠浮于液面上四处游动( )
4.实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶中( )
×
×
√
×
思考:钠露置于空气中的变化
深化点拨
氢氧化钠的化学性质与用途
(1)化学性质。
(2)有机反应中提供碱性环境,如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
深化点拨
[例题] (2025·黑龙江鹤岗宝泉岭中学期中)物质间的转化是认识化学的重要途径,下列物质之间的转化不能通过一步实现的是( )
[A] Na→Na2O2 [B] Na→Na2CO3
[C] Na→NaOH [D] Na→NaCl
B
能力提升
【解析】 钠与氧气在加热条件下反应生成过氧化钠,可以通过一步实现,A不符合题意;钠不能一步生成碳酸钠,B符合题意;钠与水反应生成氢氧化钠,可以通过一步实现,C不符合题意;钠与氯气反应生成氯化钠,可以通过一步实现,D不符合题意。
能力提升
[变式] (2025·辽宁葫芦岛一中月考)下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
A
选项 实验操作 实验现象
[A] 切开一小块钠,观察切面颜色的变化 钠切面颜色变暗,最后呈淡黄色
[B] 把一小块钠投入CuSO4溶液中 钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,产生蓝色沉淀
[C] 把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中 钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝
[D] 把一小块钠迅速投入热坩埚中,继续加热坩埚片刻 钠熔化成小球,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体
能力提升
【解析】 切开钠,钠与空气中的O2反应生成Na2O,切面颜色变暗,但最后不会呈淡黄色,A项错误;把一小块钠投入CuSO4溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,
NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B项正确;把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中,钠与水反应生成NaOH和H2,钠熔化成闪亮的小球,在液面上四处游动,发出“嘶嘶”的响声,反应后溶液变蓝,C项正确;钠的熔点低,受热熔化,然后剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体,D项正确。
能力提升
下列说法不正确的是( )
[A] (2024·河北卷)观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视
[B] (2024·黑吉辽卷)除去乙醇中少量的水,可以加入金属Na,过滤
[C] (2023·河北卷)金属钠保存在煤油中
[D] (2023·浙江1月选考)金属钠导热性好,可用作传热介质
B
高考借鉴
【解析】 钠与水的反应剧烈且放热,观察烧杯中钠与水反应的实验现象时,不能近距离俯视,A正确;金属Na既可以与水发生反应又可以与乙醇发生反应,故不能用金属Na除去乙醇中少量的水,B错误;金属钠不与煤油反应,且密度比煤油大,沉入煤油底部可以隔绝空气,C正确;金属钠导热性好,液态钠可用作核反应堆的传热介质,D正确。
高考借鉴
钠的氧化物
考点二
1.氧化钠和过氧化钠的比较
物质 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态 白色固体 _______固体
类别 氧化物 过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态 ____ ____
电子式
阴、阳离子个数比 _____ _____
淡黄色
碱性
-2
-1
1∶2
1∶2
2.过氧化钠的强氧化性和弱还原性
从元素化合价角度分析过氧化钠的性质:
(1)Na2O2的强氧化性。
(2)Na2O2表现还原性
当遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2被氧化,其氧化产物为 。
(3)Na2O2既表现氧化性又表现还原性
遇CO2、H2O、H+则发生自身的氧化还原反应,用单线桥标出其分别与CO2、H2O反应时电子转移的方向和数目: 。
O2
答案
1.氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
2.1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
3. H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键类型完全相同
( )
4. 78 g Na2O2与足量水完全反应,转移的电子数为2NA( )
√
×
×
×
考向一 Na2O与Na2O2的区别与联系
[例题1] 下列叙述正确的是( )
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物 ②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2 ③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质 ④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可 ⑤Na2O2和Na2O焰色试验均为黄色
[A] 都不正确 [B] ①③④
[C] ①②③ [D] ④⑤
D
能力提升
【解析】 Na2O2能和水反应生成氢氧化钠和氧气,为过氧化物,不是碱性氧化物,故①错误;Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生氧化还原反应生成O2,不是置换反应,故②错误;Na2O是白色物质,Na2O2是淡黄色物质,故③错误;Na2O2可与水、二氧化碳反应生成氧气,可作供氧剂,而Na2O不行,故④正确;Na2O2和Na2O均含有钠元素,则焰色试验均为黄色,故⑤正确。
能力提升
[变式1] (2024·广西河池月考)下列关于氧化钠、过氧化钠的说法正确的是
( )
[A] 将Na2O2投入紫色石蕊溶液中,溶液先变红后褪色
[B] 31 g Na2O与39 g Na2O2投入足量等体积的水中,生成NaOH的质量相等
[C] 向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,该反应是吸热反应
[D] 将14 g CO充分燃烧生成的CO2与足量Na2O2完全反应,固体质量增加
28 g
B
能力提升
【解析】 Na2O2与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠显碱性,紫色石蕊溶液先变蓝,Na2O2具有强氧化性,可以使石蕊溶液褪色,A错误;31 g Na2O与39 g Na2O2的物质的量均为0.5 mol,所含钠原子均为1 mol,根据元素守恒,可得生成NaOH的质量相等,B正确;向包有Na2O2的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应,C错误;将14 g CO充分燃烧生成的CO2与足量Na2O2完全反应,生成Na2CO3,前后固体质量比较,固体增加的质量等于起始CO的质量,即固体增重14 g,D错误。
能力提升
考向二 过氧化钠的性质与探究
[例题2] (2025·重庆十八中期中)结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应,实验装置设计如图。下列说法正确的是( )
[A] 装置A还可以用于H2O2与MnO2粉末反应制取氧气
[B] 装置B中盛装浓硫酸,目的是除去装置A中挥发出来的少量水蒸气
[C] 装置C中固体若由淡黄色变为白色,推测最终产物为Na2O
[D] 若装置D中无水硫酸铜变蓝,无法说明Na2O2与H2反应生成水
D
能力提升
【解析】 二氧化锰为粉末状,所以不适合用装置A,A错误;装置B中应盛装固体碱性干燥剂,既吸收氯化氢又干燥氢气,不可盛装浓硫酸,B错误;根据元素守恒,装置C中的固体由淡黄色变成白色固体,不能确定最终产物为Na2O,还有可能为NaOH,C错误;装置D中无水硫酸铜变蓝无法说明Na2O2与H2反应生成水,因为空气中的水蒸气也能进入装置D,D正确。
能力提升
[变式2] Na2O2是一种常见的过氧化物,具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式: ,其中化学键的类型为
,氧元素的化合价为 。
离子键、非极性共价键
-1
能力提升
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因: 。依据实验现象推测红色褪去的原因是
。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因:
。
(4)根据实验分析,过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外,还存在另一反应,则另一反应的化学方程式为 ,其反应类型为 。
反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
复分解反应
能力提升
方法规律
方法规律
(2)过二硫酸中S为+6价,其中有2个O为-1价,其余O为-2价,即
1.下列说法不正确是( )
[A] (2024·安徽卷)过氧化钠和硫黄的鉴别方法:加水,振荡
[B] (2024·浙江6月选考)Na2O2能与CO2反应产生O2,可作供氧剂
[C] (2023·重庆卷)Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体相同
[D] (2022·江苏卷)Na2O2的电子式为
D
高考借鉴
【解析】 过氧化钠与水发生反应生成氢氧化钠和氧气,过氧化钠溶解并有气体产生,硫黄不溶于水,也不与水反应,可以鉴别,A正确;Na2O2能与CO2反应产生O2,该反应能安全发生且不生成有毒气体,故Na2O2可作供氧剂,B正确;Na2O2分别与H2O和CO2反应,生成的气体均为氧气,C正确;过氧化钠是离子化合物,电子式为 ,D错误。
高考借鉴
C
高考借鉴
高考借鉴
碳酸钠和碳酸氢钠
考点三
化学式
Na2CO3
俗 名
纯碱、苏打
颜色、状态
白色粉末
化学式
NaHCO3
俗 名
小苏打
颜色、状态
白色晶体
在水中电离产生Na+、CO32-
在水中电离产生Na+、HCO3-
一,碳酸钠和碳酸氢钠比较
1、溶解性比较
操作:分别取1g Na2CO3和NaHCO3于两支试管中,加5mL水,观察溶解情况。
实验现象 结论或解释
碳酸钠全部溶解,溶解放热
碳酸氢钠部分溶解
0℃ 10℃ 20℃ 30℃ 40℃
S(Na2CO3) 7.1 12.5 21.5 39.7 49.0
S(NaHCO3) 6.9 8.1 9.6 11.1 12.7
同温下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。
2、与盐酸反应比较
操作:在两支洁净的试管中分别加入碳酸钠和碳酸氢钠溶液, 然后向试管内滴加盐酸,观察现象。
现象:
原理:
缓慢滴加稀盐酸,Na2CO3溶液先没有明显现象,后出现气泡。NaHCO3溶液则会立即产生气泡,且比Na2CO3与稀盐酸的反应剧烈得多。
Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
实验引申:
因为―→CO2是两步水解反应,反应较慢;
而―→CO2是一步水解反应,反应较快。
等质量的NaHCO3和Na2CO3都能与稀盐酸反应放出CO2,前者产生的CO2较多,且反应速率较快。
等质量的NaHCO3和Na2CO3都能与稀盐酸反应放出CO2,哪个放出二氧化碳较多,反应速率快。
Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应产生CO2的图像
Na2CO3
NaHCO3
Na2CO3、NaHCO3的混合物且
Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1
3、水溶液碱性比较
操作:分别蘸取碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液,滴在酚酞试纸上,观察变色情况。
实验现象 结论或解释
滴有碳酸钠溶液的酚酞试纸颜色比碳酸氢钠溶液深
等浓度时,碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠。
4、与石灰水反应比较
操作:在两支洁净的试管中加入澄清石灰水,然后分别向试管内滴加碳酸钠和碳酸氢钠溶液, 观察现象。
现象:
结论及原理:
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
氢氧化钙少量时:2NaHCO3+Ca(OH) 2 =Na2CO3+CaCO3↓+2H2O
氢氧化钙过量时:NaHCO3+Ca(OH) 2 =NaOH+CaCO3↓+H2O
两支试管中均有白色沉淀生成
5、热稳定性比较
操作:在两支洁净的试管中分别加入碳酸钠和碳酸氢钠, 分别加热,观察现象。
Na2CO3固体
NaHCO3固体
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
△
现象:
结论及原理:
NaHCO3受热产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,而Na2CO3不能
热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
二.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)固体的鉴别。
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。
①气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3 溶液。
②测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。
碳酸钠和碳酸氢钠如何相关转化?
Na2CO3 NaHCO3
①加热
①加 HCl
②加CO2+H2O
②加OH-
混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
除杂
加热
通入足量CO2气体
加入适量NaOH溶液
日常生活中,用热的纯碱溶液去除物品表面的油污。
工业上,是一种重要的化工原料,广泛应用于食品、纺织、造纸、制皂、玻璃生产等。除此之外,也是医疗常用药物。
纯碱的用途
1、焙制糕点所用的发酵粉主要成分之一
2、用作食用碱
3、制干粉灭火剂
4、在医疗上,是治疗胃酸过多的一种药剂
NaHCO3的用途
化学巨擘 永世楷模——侯德榜
侯氏制碱法
我国化学家侯德榜发现了氨碱法生产的不足之处,并于1943年提出了著名的侯氏制碱法(又称联合制碱法),即将二氧化碳通入氨化的氯化钠饱和溶液中,使溶解度小的碳酸氢钠从溶液中析出,过滤得到的碳酸氢钠晶体受热分解后生成碳酸钠。
NaCl+NH3+H2O+CO2==NaHCO3↓+NH4Cl
三.侯氏制碱法
侯氏制碱法
生产流程可简要表示如图:
(1)先在低温条件下将NH3通入饱和食盐水中,再通入CO2。
(3)可循环利用的物质为NaCl、CO2。
(4)向母液中通NH3,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品。通NH3的作用:增大NH4+的浓度,使NH4Cl更多地析出,提高析出的NH4Cl的纯度。
考向一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
[例题1] (2024·浙江温州佳诚高中月考)下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法中,正确的是( )
[A] 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,最终有白色沉淀生成
[B] 用澄清石灰水可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
[C] 热稳定性:NaHCO3>Na2CO3
[D] 等质量的固体分别与足量的相同浓度的盐酸反应时产生CO2的速率:
NaHCO3<Na2CO3
A
能力提升
【解析】 向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2生成NaHCO3,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,且消耗了溶剂水,所以有NaHCO3晶体析出,A正确;澄清石灰水加入NaHCO3和Na2CO3中均会产生白色沉淀,不能鉴别,B错误;NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和水,因此热稳定性NaHCO3<Na2CO3,C错误;NaHCO3与盐酸反应更快,因此与盐酸反应速率NaHCO3>Na2CO3,D错误。
能力提升
[变式1] (2024·湖南株洲二中期中)向下列溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液,出现不同现象的是( )
[A] 澄清石灰水 [B] NaOH溶液
[C] NaCl溶液 [D] HCl溶液
D
能力提升
能力提升
考向二 侯氏制碱法
[例题2] (2024·山西长治一中期末)碳酸钠作为一种多功能的化合物,在日常生活和工业生产中扮演着举足轻重的角色。一种工业制法如图所示,下列说法错误的是( )
B
能力提升
能力提升
[变式2] (2024·四川眉山仁寿一中月考)1943年我国化学工程专家侯德榜发明了侯氏制碱法,又称联合制碱法,为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。其部分工艺流程如图:
下列说法正确的是( )
[A] 调换气体X与NH3的加入顺序,对产品的产率没有影响
[B] 操作b为过滤,需要用到的玻璃仪器有长颈漏斗、烧杯、玻璃棒
[C] 悬浊液a中的不溶物主要是NaHCO3
[D] 滤液中只有NH4Cl,可直接作氮肥
C
能力提升
【解析】 向饱和食盐水中依次通入NH3、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,过滤得到含氯化铵的滤液和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。由分析可知,气体X为二氧化碳,其中NH3在水中的溶解度大且溶于水显碱性,应该先通入NH3,A错误;经过操作b后得到滤渣和滤液,则操作b为过滤,需要用到的玻璃仪器有普通漏斗、烧杯、玻璃棒,B错误;由分析可知,悬浊液a中的不溶物主要是NaHCO3,C正确;滤液中应该含有碳酸氢钠和氯化铵,D错误。
能力提升
1.下列说法正确的是( )
D
高考借鉴
高考借鉴
2.(2024·北京卷,8)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,所含粒子的种类相同
[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
D
高考借鉴
高考借鉴
碱金属 焰色试验
考点四
一、碱金属
1.碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)
项目 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 ,原子半径逐渐
元素性质 具有较强的 性,最高正化合价均为 价 金属性逐渐
增大
增大
金属
+1
增强
知识梳理
单质
性质 物理
性质 都呈银白色(除Cs外),密度较小,熔、沸点 密度总体上增大,熔、沸点逐渐
化学
性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐
较低
降低
增强
知识梳理
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 中,但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在 中。
(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物,其中氢以 形式存在,显 价,碱金属氢化物是强还原剂。
(4)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原瓶。
(5)锂与O2反应只生成 ,和Na与O2的反应不同。
煤油
石蜡油
H-
-1
Li2O
知识梳理
二、焰色试验
1.焰色试验
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于
变化,是 的性质。
2.焰色试验的操作
(1)清洗铂丝:将铂丝用盐酸洗净,在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。
(2)灼烧试样:蘸取试样在外焰上灼烧,观察火焰的颜色。
物理
元素
知识梳理
(3)清洗铂丝:将铂丝再用盐酸洗净后,在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色
相同。
3.熟记常见金属的焰色
钠元素, 色;钾元素, 色(透过 观察);铜元素, 色;钡元
素, 色;钙元素, 色。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
知识梳理
考向一 碱金属元素
[例题1] (2024·广东广州白云中学月考)铷(Rb)原子钟被称作北斗卫星的“心脏”,如图为铷原子的结构示意图,下列说法正确的是( )
[A] 铷的熔点比锂的高
[B] 铷原子在周期表中的位置是第五周期第ⅠA族
[C] 铷的金属性比钠强,能与NaCl溶液反应置换出Na
[D] 氯化铷的化学式为RbCl2
B
能力提升
【解析】 碱金属单质熔点随核电荷数增大依次降低,故铷的熔点比锂的低,A错误;根据铷原子结构示意图可知,铷原子的核外电子层数是5,最外层电子数为1,在周期表中的位置是第五周期第ⅠA族,B正确;铷的金属性比钠强,化学性质很活泼,与NaCl溶液中的水反应生成氢气,不能置换出Na,C错误;铷原子最外层只有1个电子,当反应时失去最外层电子,次外层变为最外层,达到8个电子的稳定结构,故氯化铷的化学式为RbCl,D错误。
能力提升
[变式1] (2024·北京育才学校月考)下列关于碱金属元素的说法中,不正确的是( )
[A] 原子核外最外层电子数都是1
[B] 单质与水反应的剧烈程度:K>Na
[C] 最高价氧化物对应水化物的碱性:LiOH<KOH
[D] 碱金属元素的单质在氧气中燃烧均生成过氧化物
D
能力提升
【解析】 碱金属元素位于第ⅠA族,原子核外最外层电子数都是1,A正确;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,金属性K>Na,故单质与水反应的剧烈程度K>Na,B正确;同主族元素从上到下,金属性逐渐增强,金属性K>Li,其最高价氧化物对应水化物的碱性LiOH <KOH,C正确;金属Li在氧气中燃烧生成Li2O,D错误。
能力提升
考向二 焰色试验
[例题2] (2025·江西南昌十中期中)下列有关焰色试验的理解正确的是( )
[A] 焰色试验需要加热,所以焰色试验体现的是元素的化学性质
[B] 观察到火焰呈黄色时,所测溶液中肯定有钠元素,可能有钾元素
[C] 铜的金属性弱,可以用洁净的铜丝代替洁净的铁丝进行焰色试验
[D] 为了避免黄光的干扰,所以焰色试验都要透过蓝色钴玻璃观察焰色
B
能力提升
【解析】 焰色试验体现的是元素的物理性质,不是化学性质,A错误;钠元素的焰色为黄色,钾元素的焰色为紫色,黄色会遮盖住紫色,因此观察到火焰呈黄色时,所测溶液中肯定有钠元素,可能有钾元素,B正确;铜丝的焰色为绿色,会干扰其他元素的焰色试验,因此不可用洁净的铜丝代替洁净的铁丝进行焰色试验,C错误;仅观察钾元素的焰色时需用蓝色钴玻璃滤去黄光,D错误。
能力提升
[变式2] (2024·福建莆田二十五中期中)烟花呈五颜六色,与焰色试验有关,下列说法正确的是( )
[A] 焰色试验时火焰呈黄色,说明该物质中含有钠元素
[B] 某物质的焰色不显紫色(未透过蓝色钴玻璃观察),说明该物质中肯定没有钾元素
[C] 焰色试验中,每次用稀硫酸洗涤铂丝
[D] 焰色试验是化学变化
A
能力提升
【解析】 焰色试验是元素的性质,焰色试验时火焰呈黄色,说明该物质中含有钠元素,A正确;某物质的焰色不显紫色(未透过蓝色钴玻璃观察),说明该物质中可能含有钾元素,主要是黄色光遮盖了紫色光,B错误;焰色试验中,每次用稀盐酸洗涤铂丝,C错误;焰色试验是物理变化,D错误。
能力提升
下列说法不正确是( )
[A] (2024·黑吉辽卷)金属K着火,用湿抹布盖灭
[B] (2024· 安徽卷)可用焰色试验鉴别氯化钠和氯化钾
[C] (2023· 湖北卷)Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
[D] (2023· 天津卷)可用焰色试验鉴别Na2CO3和BaCl2
A
高考借鉴
【解析】 金属K为活泼金属,可以与水发生反应,不能用湿抹布盖灭,A错误;氯化钠的焰色为黄色,氯化钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),可以鉴别,B正确;Li、Na、K均为第ⅠA族的金属元素,其核外电子层数依次增多,原子核对最外层电子的吸引力逐渐减弱,其失电子能力依次增强,因此,其金属性随其核外电子层数增多而增强,C正确;钠元素、钡元素的焰色不同,可以用焰色试验鉴别Na2CO3和BaCl2,D正确。
高考借鉴
Lavf58.29.100
Lavf58.29.100
碱的通性
能使酸碱指示剂变色
与强酸反应
OH-+H+H2O
与酸性氧
化物反应
CO2+2NaOHNa2CO3+ H2O、CO2+NaOHNaHCO3
与两性氧
化物反应
Al2O3+2OH-+3H2O2[Al(OH)4]-
与盐反应
Cu2++2OH-Cu(OH)2↓
与单质
反应
2Al+2OH-+6H2O2[Al(OH)4]-+3H2↑、Cl2+2OH-Cl-+ClO-+H2O
2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
2Na2O2+4HCl4NaCl+2H2O+O2↑
Na2
与水反应
Na2O+H2O2NaOH
与CO2反应
Na2O+CO2Na2CO3
与盐酸反应
Na2O+2HCl2NaCl+H2O
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
试剂
反应原理(化学方程式)或现象
SO2气体
Na2O2+SO2Na2SO4
FeCl2溶液
4Na2O2+4FeCl2+6H2O4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
Na2SO3溶液
Na2O2+Na2SO3+H2ONa2SO4+2NaOH
氢硫酸
Na2O2+H2SS↓+2NaOH
酚酞溶液
先变红后褪色
品红溶液
红色褪去
Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2
2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑
2Mn+5H2O2+6H+2M+5O2↑+8H2O
过氧化物及其性质
(1)凡含有过氧键的物质,属于过氧化物,性质与过氧化钠相似,具有较强的氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。CaO2的制备:Ca(OH)2+H2O2CaO2+2H2O或CaCl2+2NH3·H2O+
H2O2CaO2↓+2NH4Cl+2H2O。
2.(2023·北京卷,12)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+
2H2O4NaOH+O2↑、②CaH2+2H2OCa(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
【解析】 Na2O2中有离子键和非极性共价键,CaH2中只有离子键,不含非极性共价键,A错误;①中水中各元素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;Na2O2由Na+和构成,阴、阳离子个数比为1∶2,CaH2由Ca2+和H-构成,阴、阳离子个数比为2∶1,C正确;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。
Lavf58.29.100
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【解析】 向澄清石灰水中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液均会产生白色沉淀,原理分别为Ca(OH)2+Na2CO3CaCO3↓+2NaOH、Ca(OH)2+NaHCO3CaCO3↓+NaOH+H2O,A不符合题意;向NaOH溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液,虽然前者与NaOH不反应,后者与NaOH发生反应NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O,但均无明显现象,B不符合题意;向NaCl溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液,二者均不反应,均无明显现象,C不符合题意;向HCl溶液中分别逐滴滴入Na2CO3和NaHCO3两种稀溶液,前者反应过一会儿产生气泡,后者立即产生气泡,D符合题意。
[A] 上述过程不涉及氧化还原反应
[B] 可用NaOH浓溶液和湿润的蓝色石蕊试纸验证母液中含有N
[C] 将CO2和NH3通入饱和食盐水时,应先通入NH3
[D] 将CaO投入母液中,发生反应的离子方程式之一为2N+CaOCa2++2NH3↑+H2O
【解析】 题给流程中涉及的反应有CaCO3CaO+CO2↑、2N+CaOCa2++
2NH3↑+H2O、CO2+NH3+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3+
CO2↑+H2O,均是非氧化还原反应,A正确;母液中加入NaOH浓溶液并加热,产生的NH3用湿润的红色石蕊试纸检验,试纸变为蓝色可验证母液中含有N,B错误;将CO2和NH3通入饱和食盐水时,应先通入NH3,由于NH3在水中的溶解度大且NH3溶于水显碱性,再通CO2,能较多地吸收CO2,生成更多NaHCO3晶体,C正确;由A项分析可知,将CaO投入母液中,发生反应的离子方程式之一为2N+CaOCa2++2NH3↑+H2O,D正确。
[A] (2024·浙江6月选考)NaHCO3溶液中通入少量Cl2:2HC+Cl22CO2+Cl-+
ClO-+H2O
[B] (2024·江苏卷)在纯碱工业中,可以通过NaCl溶液NaHCO3Na2CO3过程制取Na2CO3
[C] (2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸
[D] (2024·湖南卷)稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗
【解析】 Ka1(H2CO3)>Ka(HClO) >Ka2(H2CO3),Cl2与水反应生成的HClO与NaHCO3不反应,正确的离子方程式为Cl2+HCCl-+HClO+CO2,A错误;纯碱工业是在饱和食盐水中通入NH3和CO2先得到NaHCO3,然后NaHCO3受热分解生成Na2CO3,B错误;食用纯碱主要成分为Na2CO3,制作面点时加入食用纯碱,利用了Na2CO3反应发酵过程产生的酸,C错误;稀释浓硫酸时,酸溅到皮肤上,先用大量的水冲洗,再用3%~5%的NaHCO3溶液冲洗,D正确。
【解析】 Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、C、HC,A正确;NaHCO3加入NaOH溶液中会发生反应NaOH+NaHCO3Na2CO3+
H2O,B正确;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;室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是C的水解程度远大于HC,D错误。
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