2.1 钠及其化合物（9大题型专项训练，黑吉辽蒙专用）化学人教版必修第一册

2.1 钠及其化合物 题型01 钠的物理性质及保存 题型02 钠与氧气等非金属单质的反应 题型03 钠与溶液的反应 题型04 钠的氧化物性质比较 题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化 题型07 侯氏制碱法的原理 题型08 焰色试验 题型09 钠及其化合物的性质综合 题型01 钠的物理性质及保存 1．钠的物理性质 银白色、固态、质软(可用小刀切)、密度比水小、 熔沸点低、导电导热性好。 2．钠的保存 钠在自然界中都以化合物的形式存在。实验室钠保存在煤油里，用剩的钠必须放回原瓶。钠着火用干燥沙土盖灭，不能用水或CO2灭火！ 【典例1】（24-25高一上·辽宁本溪·期中）下列关于钠的叙述错误的是 A．钠的硬度小，熔点低 B．钠的原子最外层只有1个电子，属于活泼金属 C．高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，可用于道路照明 D．金属钠表面可生成一层致密的氧化膜，保护内部钠不被氧化 【变式1-1】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）化学实验中安全意识是重要的科学素养，下列操作不符合实验安全要求或操作规范的是 A．点燃前需要验纯 B．钠起火时应用干燥的沙土盖灭 C．实验时将剩余的钠及时放回原试剂瓶 D．实验时可以用手直接捏金属钠，感受钠的硬度 【变式1-2】（24-25高一下·吉林长春·期中）关于实验室安全，下列说法不正确的是 A．未用完的钠、钾、白磷等需放回原试剂瓶 B．皮肤溅上碱液，应立即用大量水冲洗，再涂上1%的硼酸溶液 C．轻微烫伤或烧伤时，若有水泡，先弄破后涂上烫伤药膏 D．观察钠在空气中燃烧的现象需佩戴护目镜，且不能近距离俯视坩埚 【变式1-3】（25-26高一上·黑龙江绥化·阶段练习）下列关于金属钠的叙述正确的是 A．金属钠能存放于煤油中，也可存放于中 B．金属钠具有强还原性，可与溶液反应制取金属Ti C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠，最后变成 D．等质量的钠生成氧化钠或氯化钠，转移的电子数均相同 题型02 钠与氧气等非金属单质的反应 1.钠与氧气：4Na＋O2===2Na2O，2Na＋O2Na2O2。 2.钠与氯气：2Na＋Cl22NaCl 3.钠与硫：2Na＋SNa2S 【典例2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）钠块在O2中加热一段时间后增重了20g，此过程中 A．消耗了20gO2 B．生成20gNa2O2 C．生成20gNa2O D．消耗20gNa 【变式2-1】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠投入液氨中后，溶液的导电性增强 C．钠和液氨可发生以下反应：D．生成1个H2，失去1个电子 【变式2-2】（25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习）钠在空气中燃烧实验中涉及到的图标组合正确的是 ① ② ③ ④ A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【变式2-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中燃烧完毕后，恢复到起始温度，再同时打开装置中的两个止水夹，这时观察到 A．水进入左瓶 B．水进入右瓶 C．水同时进入两瓶 D．水不进入任何一瓶 题型03 钠与溶液的反应 1． 钠与水反应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 现象：浮、熔、游、响、红（加入酚酞）。 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。（本质与水电离的氢离子反应） 2．钠遇酸，酸优先： 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 3．钠遇盐，水在前：与水生成NaOH，再考虑NaOH与盐是否发生反应。 如：Na与CuSO4溶液的反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4， 总反应式为：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 【典例3】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）有关钠及其化合物，下列叙述正确的是 A．金属钠着火，可用水或灭火器扑灭 B．金属钠投入坩埚中加热，放出淡黄色火花 C．金属钠投入U形管中，其可能在油水交界处跳动D．金属钠投入溶液中，有红色金属铜析出 【变式3-1】（25-26高一上·吉林四平·阶段练习）向溶液X中投入一小块钠，下列说法错误的是 A．若为溶液，则有红褐色沉淀生成B．若为稀盐酸，则反应后溶液的增大 C．若为溶液，则有红色沉淀生成D．若为饱和溶液，恢复至室温后有固体析出 【变式3-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）某小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 【变式3-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是________(填序号)。 ①MgSO4溶液　②BaCl2溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuCl2溶液　⑥饱和食盐水　⑦浓盐酸 题型04 钠的氧化物性质比较 氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 价态 －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 否 条件 常温 加热 热稳定性 Na2O2＞Na2O 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 转化 2Na2O＋O22Na2O2 【典例4】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）某小组用以下装置测定的纯度。下列说法正确的是 A．B装置中是饱和碳酸钠溶液，可以吸收HCl B．需要在B和C装置中间加盛有浓硫酸的洗气瓶 C．需要在C和D装置中间加放有碱石灰的U形管 D．完善装置后收集到224 mL水，说明该样品中约有1.56 g 【变式4-1】（25-26高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习）下列说法错误的是 A．和中阳离子、阴离子个数比都为2：1 B．和都是碱性氧化物 C．和长期露置于空气中最终所得固体产物相同 D．的分别与足量的和充分反应生成时，转移的电子数都为 【变式4-2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂，实验室可用如图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是 A．装置X还可以制取等气体 B．②中所盛试剂为浓硫酸 C．若②中所盛试剂为浓盐酸，则产物一定是氯化钠 D．③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z 【变式4-3】（25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习）氢化钠()可在野外作生氢剂，已知遇水蒸气剧烈反应产生氢氧化钠和氢气，选用下图实验装置制备，下列说法不正确的是 A．选用装置的连接顺序为：A→C→B→E→D B．浓硫酸的作用是干燥氢气 C．判断钠是否剩余，可取B中固体加水检验 D．装置E的作用是防止D中的水蒸气进入到B装置中 题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 主要性质 色、态 白色粉末 白色晶体 水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g) 热稳定性 稳定 受热分解 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与H＋反应 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(快) HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(更快) 与NaOH溶液 不反应 HCO＋OH－===CO＋H2O 与Ca(OH)2溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO； Ca(OH)2过量：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 与CaCl2溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ -------------------------------- 水溶液（相同情况） 碱性强 碱性弱 与CO2反应 CO＋CO2＋H2O===HCO （正盐+对应的酸----酸式盐） 不反应 主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 套管实验 将NaHCO3放在温度低的内管，其在较低温度便可分解，更能说明其稳定性差。 【典例5】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段练习）应用下列装置能达到实验目的的是 A．验证和水反应是否放热 B．除去中的 C．制备胶体 D．比较、的稳定性 A．A B．B C．C D．D 【变式5-1】（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习）下图为钠的“价一类”二维图，下列叙述中错误的是 A．从核心元素价态的视角看，NaH中H元素的化合价为－1，从H元素的价态分析，NaH常用作还原剂 B．物质①与水反应的离子方程式为： C．淡黄色固体②可用于呼吸面具，若有1mol②参与反应，转移的电子的物质的量为2mol D．若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠可加入适量的氢氧化钠溶液 【变式5-2】（25-26高一上·吉林四平·阶段练习）为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质，设计如图装置和实验。下列说法正确的是 A．加盐酸过程中，产生气体的速度①＞② B．加盐酸前，①比②红色更深 C．图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性，其中甲为Na2CO3 D．完全反应后，气球体积①＞② 【变式5-3】（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）在给定条件下，下列涉及含钠物质的转化均能实现的是 A． B．溶液 C．溶液溶液 D．溶液溶液溶液 题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化 1．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 依据 原理 结论 热稳定性 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O； 加热产生气体的是NaHCO3 与CaCl2 CO＋Ca2＋===CaCO3↓ 有沉淀生成的是Na2CO3 滴加盐酸 ①CO＋H＋===HCO（无现象）； ②HCO＋H＋===CO2↑＋H2O（有气泡） 立即产生气体的是NaHCO3，开始无现象，一段时间产生气体的是Na2CO3 2．碳酸钠与碳酸氢钠的提纯 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 3．碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化 【典例6】（25-26高一上·吉林白山·阶段练习）为测定某氢氧化钠固体是否变质，兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，并利用传感器测定的含量，下列结论不正确的是 A．氢氧化钠固体已变质 B．0~50s时段有中和反应发生 C．100s时溶液的 D．200s时溶液中的溶质只有一种 【变式6-1】（25-26高一上·辽宁阜新·阶段练习）室温下分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加盐酸和饱和石灰水，探究Na2CO3、NaHCO3的性质，实验装置如下： 下列说法不正确的是 A.实验一开始时发生反应离子方程式为CO＋H＋===HCOB.实验二中反应产生气泡的速率比实验一中的快 C.实验三和实验四中均有白色沉淀生成 D.实验四开始时反应为Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 【变式6-2】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）某溶液中可能含有、、中的一种或两种，向其中滴加稀盐酸至过量，得到如图所示曲线。 下列说法错误的是 A．点，溶液的先减小后增大 B．溶液中含有、 C．点对应的溶液中溶质为和 D．段反应为 【变式6-3】（25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习）下列操作或现象的解释(方程式)正确的是 A．除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤： B．向饱和NaCl溶液中先通入足量NH3，后通入过量CO2: C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物： D．向NaHCO3溶液中加过量的澄清石灰水，出现白色沉淀： 题型07 侯氏制碱法的原理 1．原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2．流程 3.绿色思想：循环使用的为CO2、饱和食盐水。 4.先通入NH3，再通入CO2（先氨后碳），以增大CO2的溶解量，以获取更多的产品。 【典例7】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）纯碱是重要的工业产品，化学家侯德榜改进工艺，流程如图： 资料： ⅰ．沉淀池中的反应为 ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，先通入的气体为 ，上述流程中X物质的化学式 。 (2)请写出的电离方程式： ；请写出煅烧炉中发生反应的化学反应方程式： 。 (3)请设计实验检验产品中是否含有NaCl： 。 (4)下列说法正确的是_______(填字母)。 A．沉淀池中有析出，因为一定条件下的溶解度最小 B．滤液中主要含有NaCl、和 C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环A D．副产品做氮肥可以与草木灰混用以增强肥效 【变式7-1】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 反应装置如下图： 已知：浓氨水与氧化钙可用于实验室快速制NH3。 回答下列问题： (1)装置B中溶液为 。 (2)装置C中仪器b的作用 。 (3)实验时打开止水夹K1、K2最合理的操作方法 。 A．先打开止水夹K1一段时间，再打开K2 B．先打开止水夹K2一段时间，再打开K1 C．止水夹K1、K2同时打开 (4)反应完成后，将装置C中的混合物经过一系列操作 (填写操作名称)得到固体NaHCO3。 (5)小苏打能治疗胃酸(主要成分是盐酸)过多，请写出其反应的离子方程式： 。 【变式7-2】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）纯碱是一种重要的化工原料，工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下： 有关说法正确的是 A．副产物不可用作肥料 B．反应I生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧不可得到纯碱 C．反应I原理为 D．向饱和溶液中先通入足量的，再通入足量的 【变式7-3】（25-26高一上·辽宁鞍山·阶段练习）某兴趣小组模拟侯氏制碱法制备，部分实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入 B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、、饱和食盐水、蒸馏水 C．开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活塞Ⅲ D．试剂d为冰水，以降低的溶解度，促进晶体的析出 题型08 焰色试验 1.概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于物理变化，是元素的性质。 2.操作 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 3．几种焰色 钠：黄色；钾：紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)；；钡：黄绿色；铜：绿色。（钠黄钾紫钡铜绿） 可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，用稀盐酸清洗，生成金属氯化物在高温时可挥发。 【典例8】（25-26高一上·辽宁本溪·阶段练习）焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是 A．所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色 B．可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝 C．用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验，火焰颜色为黄色，证明该固体样品中一定含有钠盐 D．为了滤去黄色的光，需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色 【变式8-1】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）下列有关焰色试验的说法正确的是 A．焰色试验过程中用稀硫酸清洗铂丝 B．钡的焰色为黄绿色 C．所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色 D．焰色试验是化学变化 【变式8-2】（25-26高三上·内蒙古锡林浩特·模拟）下列装置可以达到实验目的的是 A．图①可用于除去中 B．图②可用于进行钠的燃烧实验 C．图③可直接观察的焰色试验现象 D．图④可用于制备明矾晶体 【变式8-3】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）溶液X中可能含下列离子中的若干种：、、、、、、，所含离子个数相同。为确定该溶液的组成，某同学取上述溶液X，进行如下实验： I．向溶液X中加入足量的溶液，得到白色沉淀； Ⅱ．将I的反应混合液过滤，在沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解且产生气体。 已知、均可溶。下列说法不正确的是 A．I中得到的白色沉淀只含和 B．溶液X中一定存在、、 C．溶液X中一定不存在 D．可用焰色试验判断、是否存在 题型09 钠及其化合物的性质综合 【典例9】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）某化学兴趣小组要测定和混合物中的质量分数，提出以下方案。回答下列问题： 方案I：沉淀法 (1)取固体混合物于烧杯中，加入适量水搅拌至全部溶解，再加入稍过量的最佳试剂 (填标号)使碳元素全部转化为沉淀，然后经 、干燥、称量，所得沉淀为。 a．    b．    c．    d． 方案II：酸溶法 (2)取固体混合物于烧杯中，加入适量水搅拌至全部溶解，逐滴滴加盐酸，同时不断搅拌，当观察到无气泡逸出时，停止滴加，此时消耗盐酸的体积为。若观察到无气泡逸出后，不小心多加了两滴，将导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 方案III：气体体积法 (3)按如图所示装置进行实验，a管的作用是 ，试剂A是 (填“饱和食盐水”或“饱和NaHCO3溶液”)。 方案IV：热分解法 (4)根据下图提供的仪器和药品，组装装置完成热分解法(夹持装置已略去；各仪器中的试剂均过量)。 ①若通过测量加热后固体的质量达到实验目的，则仪器连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示)。反应足够长时间后，部分实验步骤如下，正确的操作顺序为 (填标号)。 a．停止加热        b．停止通空气        c．冷却至室温 ②若通过测量受热分解生成的质量达到实验目的，则固体分解的化学方程式为 ，仪器连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示；仪器可重复使用)。若测得质量为，则混合物中的质量分数为 。 【变式9-1】（25-26高一上·辽宁抚顺·阶段练习）某兴趣小组测定已部分变质的碳酸氢钠膨松剂中纯碱的含量(假设变质膨松剂只含有这两种成分)，实验如图，装置各装置试剂均足量。 实验步骤： ①检查装置气密性，称取样品10 g，加到装置B中； ②连接装置，打开弹簧夹，通一段时间空气，关闭弹簧夹，打开漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成； ③关闭分液漏斗的活塞，打开弹簧夹，  ______。 实验中记录的数据如下表所示： 装置B 装置C 干燥管I 实验前称得的质量/g 180.0 30.0 120.4 实验后称得的质量/g 174.2 31.5 124.8 请回答下列问题： (1)实验开始前，先打开弹簧夹，通入一段时间空气，其目的是 ，试剂X为 (填化学名称)溶液。 (2)请将步骤③补充完整： ，干燥管Ⅱ的作用是 ，若缺少干燥管Ⅱ，则纯碱的含量 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。 (3)有同学认为，表格中三组数据都可以计算该样品中的质量分数，但也有同学认为不能用装置C前后的质量差来计算，理由是 ；膨松剂中的质量分数为 。(保留三位有效数字) 【变式9-2】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）学校化学兴趣小组对含钠物质进行初步探究。 Ⅰ. 该小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。 步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处，观察实验现象。 步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处，观察实验现象。 请回答下列问题： (1)装置②中盛放的试剂是 ，其作用是 。 (2)本实验预期现象是 。 (3)有同学质疑，认为即使观察到木条复燃，也不能证明是过氧化钠与二氧化碳发生了反应，其理由是 。 Ⅱ. 本小组还进一步探究了Na2O2与H2O的反应，实验如下： (4)由该实验现象，可推知过氧化钠加入水的过程中发生的化学反应有 。 Ⅲ. 向300mLNaOH溶液中缓慢通入CO2，充分反应后，向上述溶液中逐滴滴加盐酸，图象如下： (5)向氢氧化钠溶液中通入CO2后的溶质为： ，若溶质不止一种，则溶质间的个数之比为 。100～300段发生离子反应为 。 【变式9-3】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的质量进行计算，某同学设计的实验装置如图。 （1）仪器a的名称是 。装置A中反应方程式为 。 （2）“烧碱捕捉法”可吸收，下列溶液中也能用作“捕捉”的试剂是_____。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．稀硫酸 （3）该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_____。(不定项) A．样品分解不完全 B．装置B、C之间缺少的干燥装置 C．产生气体速率太快，没有被碱石灰完全吸收 D．反应完全后停止加热，通入过量的空气 （4）将和NaOH固体混合物完全溶于水，向该溶液中逐滴滴加盐酸，所加盐酸的体积和产生的的体积关系如图，原混合物中和NaOH个数之比为 。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.1 钠及其化合物 题型01 钠的物理性质及保存 题型02 钠与氧气等非金属单质的反应 题型03 钠与溶液的反应 题型04 钠的氧化物性质比较 题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化 题型07 侯氏制碱法的原理 题型08 焰色试验 题型09 钠及其化合物的性质综合 题型01 钠的物理性质及保存 1．钠的物理性质 银白色、固态、质软(可用小刀切)、密度比水小、 熔沸点低、导电导热性好。 2．钠的保存 钠在自然界中都以化合物的形式存在。实验室钠保存在煤油里，用剩的钠必须放回原瓶。钠着火用干燥沙土盖灭，不能用水或CO2灭火！ 【典例1】（24-25高一上·辽宁本溪·期中）下列关于钠的叙述错误的是 A．钠的硬度小，熔点低 B．钠的原子最外层只有1个电子，属于活泼金属 C．高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，可用于道路照明 D．金属钠表面可生成一层致密的氧化膜，保护内部钠不被氧化 【答案】D 【详解】A．钠能用小刀切割，硬度较小，钠与水反应放热使钠融化成小球，说明其熔点很低，A正确； B．钠原子最外层只有1个电子，容易失电子，因此钠属于活泼金属，B正确； C．高压钠灯可发出黄光，透雾能力强，射程远，可用于道路照明，C正确； D．钠被氧化形成的氧化钠并不是致密的氧化膜，比较疏松，空气可通过表面的氧化钠继续氧化内部的钠，D错误； 故答案选D。 【变式1-1】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）化学实验中安全意识是重要的科学素养，下列操作不符合实验安全要求或操作规范的是 A．点燃前需要验纯 B．钠起火时应用干燥的沙土盖灭 C．实验时将剩余的钠及时放回原试剂瓶 D．实验时可以用手直接捏金属钠，感受钠的硬度 【答案】D 【详解】A．点燃前验纯是防止气体不纯引发爆炸，符合安全要求，A正确； B．钠起火时用干燥沙土覆盖可隔绝氧气灭火，符合规范，B正确； C．钠性质活泼，剩余钠及时放回原试剂瓶可防止其与空气反应引发危险，符合规范，C正确； D．金属钠化学性质活泼，直接用手捏会与皮肤中的水分反应造成灼伤，必须使用镊子操作，不符合实验安全要求，D错误； 故答案选D。 【变式1-2】（24-25高一下·吉林长春·期中）关于实验室安全，下列说法不正确的是 A．未用完的钠、钾、白磷等需放回原试剂瓶 B．皮肤溅上碱液，应立即用大量水冲洗，再涂上1%的硼酸溶液 C．轻微烫伤或烧伤时，若有水泡，先弄破后涂上烫伤药膏 D．观察钠在空气中燃烧的现象需佩戴护目镜，且不能近距离俯视坩埚 【答案】C 【详解】A．钠、钾性质活泼，白磷易燃，未用完的需放回原试剂瓶，故A正确； B．碱液具有腐蚀性，皮肤溅上碱液，立即大量冲洗并用1%硼酸中和，故B正确； C．烫伤水泡不可自行弄破，否则易引发感染，故C错误； D．钠燃烧剧烈，护目镜和保持距离是必要的安全措施，故D正确； 选C。 【变式1-3】（25-26高一上·黑龙江绥化·阶段练习）下列关于金属钠的叙述正确的是 A．金属钠能存放于煤油中，也可存放于中 B．金属钠具有强还原性，可与溶液反应制取金属Ti C．金属钠在空气中燃烧，生成氧化钠，最后变成 D．等质量的钠生成氧化钠或氯化钠，转移的电子数均相同 【答案】D 【详解】A．金属钠的密度小于的密度，故钠不能保持在中，A错误； B．金属钠具有强还原性，与溶液反应时先与溶液中的水反应，无法制取金属Ti，B错误； C．金属钠在空气中燃烧，生成的产物为，C错误； D．钠从0价变为+1价，失去1个电子，等质量的钠完全反应，转移的电子数均相同，D正确； 故选D。 题型02 钠与氧气等非金属单质的反应 1.钠与氧气：4Na＋O2===2Na2O，2Na＋O2Na2O2。 2.钠与氯气：2Na＋Cl22NaCl 3.钠与硫：2Na＋SNa2S 【典例2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）钠块在O2中加热一段时间后增重了20g，此过程中 A．消耗了20gO2 B．生成20gNa2O2 C．生成20gNa2O D．消耗20gNa 【答案】A 【详解】钠块在O2中加热一段时间后产物是Na2O、Na2O2，从组成上可看出，增重的部分就是与钠结合的氧的质量，现增重了20g，根据质量守恒，至少消耗了20gO2，故答案选A。 【变式2-1】（24-25高一上·安徽·期中）钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，下图为钠投入液氨中的溶剂化图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是 A．钠的密度比液氨大 B．钠投入液氨中后，溶液的导电性增强 C．钠和液氨可发生以下反应：D．生成1个H2，失去1个电子 【答案】D 【详解】A．根据题干信息，钠沉入液氨中，钠的密度比液氨大，A正确； B．钠投入液氨中后，生成蓝色的溶剂合电子，溶液的导电性增强，B正确； C．根据信息，钠和液氨发生反应生成氢气和：，C正确； D．生成1个H2，失去2个电子时，D错误； 故选D。 【变式2-2】（25-26高一上·内蒙古赤峰·阶段练习）钠在空气中燃烧实验中涉及到的图标组合正确的是 ① ② ③ ④ A．①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②③④ 【答案】D 【详解】金属钠易燃，金属钠在空气中燃烧发出黄光，需使用护目镜；用小刀切一块金属钠，防止小刀划伤；金属钠具有腐蚀性，实验结束需要洗手，实验过程中涉及到的图标组合正确的是①②③④，故选D。 【变式2-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）将钠和碳分别置于如图所示的两个盛满足量氧气的集气瓶中燃烧完毕后，恢复到起始温度，再同时打开装置中的两个止水夹，这时观察到 A．水进入左瓶 B．水进入右瓶 C．水同时进入两瓶 D．水不进入任何一瓶 【答案】A 【详解】钠与氧气反应生成过氧化钠固体，化学反应为2Na+O2Na2O2，燃烧后左瓶内气体体积减少，压强减小；碳与氧气反应生成二氧化碳气体，化学反应为C+O2CO2，右瓶内气体体积变化不大，压强变化不大；故燃烧完毕后同时打开装置中的两个活塞，水只会进入左瓶中，答案选A。 题型03 钠与溶液的反应 1． 钠与水反应： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 现象：浮、熔、游、响、红（加入酚酞）。 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。（本质与水电离的氢离子反应） 2．钠遇酸，酸优先： 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 3．钠遇盐，水在前： 与水生成NaOH，再考虑NaOH与盐是否发生复分解反应。 如：Na与CuSO4溶液的反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4， 总反应式为：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 【典例3】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）有关钠及其化合物，下列叙述正确的是 A．金属钠着火，可用水或灭火器扑灭 B．金属钠投入坩埚中加热，放出淡黄色火花 C．金属钠投入U形管中，其可能在油水交界处跳动D．金属钠投入溶液中，有红色金属铜析出 【答案】C 【分析】金属钠的密度大于煤油的密度，钠会沉在煤油底部，与水接触后迅速反应，产生气体，在气体的作用下钠会进入到煤油中，反应停止，钠受重力落下，钠在两个液体界面处上下跳动，产生气泡，酚酞溶液逐渐变红，产生的氢气能还原氧化铜，据此解答。 【详解】A．金属钠着火时不能用水或灭火，因水或均会与炽热的钠或过氧化钠反应，火势反而会加剧，应该用干燥砂土灭火，A错误； B．金属钠投入坩埚中加热，会看到钠燃烧时特有的黄色火焰（或火花），生成淡黄色的过氧化钠，B错误； C．金属钠的密度大于煤油的密度，钠会沉在煤油底部，与水接触后迅速反应，产生气体，在气体的作用下钠会进入到煤油中，反应停止，钠受重力落下，钠在两个液体界面处上下跳动，最终被反应消耗而消失，C正确； 【变式3-1】（25-26高一上·吉林四平·阶段练习）向溶液X中投入一小块钠，下列说法错误的是 A．若为溶液，则有红褐色沉淀生成B．若为稀盐酸，则反应后溶液的增大 C．若为溶液，则有红色沉淀生成D．若为饱和溶液，恢复至室温后有固体析出 【答案】C 【详解】A．若为溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和氯化铁反应生成红褐色氢氧化铁沉淀和氯化钠，故A正确； B．若为稀盐酸，钠和盐酸反应生成氯化钠和氢气，反应消耗盐酸，反应后溶液的增大，故B正确； C．若为溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀和硫酸钠，故C错误； D．若为饱和溶液，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，水的质量减小，恢复至室温后有氢氧化钠固体析出，故D正确； 选C。 【变式3-2】（25-26高一上·辽宁沈阳·阶段练习）某小组探究金属钠与CuSO4溶液的反应，进行如下实验。 实验操作 实验现象 将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中。 ①铜质细网笼沉在CuSO4溶液中，钠熔化为金属小球在笼中游动，剧烈反应发出嘶嘶的响声； ②铜笼周围产生大量蓝黑色固体(不含铜笼)。 下列分析或推断不正确的是 A．现象①说明反应放出大量的热，且产生气体 B．生成蓝色固体的离子方程式为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑ C．蓝黑色固体中可能含CuO，原因是Cu(OH)2受热会分解 D．因Na与H2O反应，未与Cu2+置换出Cu，因此蓝黑色固体中不可能含Cu 【答案】D 【分析】将除去氧化层的金属钠放入用细铜丝编好的铜笼中，用镊子将铜制细网笼放入盛有饱和CuSO4溶液的烧杯中，金属钠与水反应生成氢氧化钠与氢气并放出热量，氢氧化钠与硫酸铜反应生成氢氧化铜，在受热条件下氢氧化铜分解生成黑色氧化铜，氧化铜可能与钠与水反应生成的氢气继续反应生成铜，因此蓝黑色固体中可能含有铜。 【详解】A．钠与水反应剧烈，放出大量热使钠熔化，嘶嘶声说明产生气体（H2），A正确； B．钠先与水反应生成NaOH和H2，NaOH再与Cu2+生成Cu(OH)2沉淀，总反应为2Na + 2H2O + Cu2+=2Na+ + Cu(OH)2↓+ H2↑，B正确； C．反应放热可能导致Cu(OH)2分解为CuO，蓝黑色固体可能含CuO，C正确； D．由分析可知，蓝黑色固体可能含铜，D错误； 故选D。 【变式3-3】（25-26高一上·内蒙古通辽·阶段练习）将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是________(填序号)。 ①MgSO4溶液　②BaCl2溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuCl2溶液　⑥饱和食盐水　⑦浓盐酸 【答案】①③④⑥ 【解析】2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2白色沉淀；④中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O；⑥中水减少，溶液过饱和析出NaCl。 题型04 钠的氧化物性质比较 氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 价态 －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 否 条件 常温 加热 热稳定性 Na2O2＞Na2O 与水反应 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 与盐酸反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑ 转化 2Na2O＋O22Na2O2 【典例4】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）某小组用以下装置测定的纯度。下列说法正确的是 A．B装置中是饱和碳酸钠溶液，可以吸收HCl B．需要在B和C装置中间加盛有浓硫酸的洗气瓶 C．需要在C和D装置中间加放有碱石灰的U形管 D．完善装置后收集到224 mL水，说明该样品中约有1.56 g 【答案】C 【详解】A．B装置若为饱和碳酸钠溶液，会与反应（），吸收导致损失；应使用饱和碳酸氢钠溶液吸收，A错误； B．水与过氧化钠反应（）与二氧化碳与过氧化钠反应（）均生成O₂，且过氧化钠与氧气的比例相同，水的存在不影响氧气与过氧化钠的计量关系，无需干燥，B错误； C．C中反应后气体含和未反应的，未反应的进入D装置会导致收集的体积测量偏高，需在C和D间加碱石灰吸收，C正确； D．水对应体积，但未说明标准状况，无法确定氧气物质的量及过氧化钠质量，D错误； 故答案选C。 【变式4-1】（23-24高一上·黑龙江鹤岗·阶段练习）下列说法错误的是 A．和中阳离子、阴离子个数比都为2：1 B．和都是碱性氧化物 C．和长期露置于空气中最终所得固体产物相同 D．的分别与足量的和充分反应生成时，转移的电子数都为 【答案】B 【详解】A．含有Na+和O2-，含有Na+和O，和中阳离子、阴离子个数比都为2：1，故A正确； B．和水反应生成NaOH和O2，属于氧化还原反应，则不是碱性氧化物，故B错误； C．和长期露置于空气中最终所得固体都是Na2CO3，故C正确； D．分别与足量的和充分反应生成时，O元素化合价都既由-1价上升到0价，又由-1价下降到-2价，的反应时转移的电子数都为，故D正确； 故选B。 【变式4-2】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂，实验室可用如图装置制取少量过氧化钠。下列说法错误的是 A．装置X还可以制取等气体 B．②中所盛试剂为浓硫酸 C．若②中所盛试剂为浓盐酸，则产物一定是氯化钠 D．③的作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z 【答案】C 【详解】A．装置X为固液不加热制取气体的装置，可以制取等气体，A正确； B．②为干燥氧气的装置，所盛试剂为浓硫酸，B正确； C．若②中所盛试剂为浓盐酸，那么在装置Z中可能发生多种反应，水蒸气、、氧气都可以与钠反应，产物不一定是氯化钠，C错误； D．③中盛装的是碱石灰，作用是防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置Z，D正确； 故选C。 【变式4-3】（25-26高一上·内蒙古锡林浩特·阶段练习）氢化钠()可在野外作生氢剂，已知遇水蒸气剧烈反应产生氢氧化钠和氢气，选用下图实验装置制备，下列说法不正确的是 A．选用装置的连接顺序为：A→C→B→E→D B．浓硫酸的作用是干燥氢气 C．判断钠是否剩余，可取B中固体加水检验 D．装置E的作用是防止D中的水蒸气进入到B装置中 【答案】C 【分析】A中锌与稀硫酸反应生成氢气，经过浓硫酸干燥，通入装置B中与Na发生反应生成NaH，再连接E装置防止水分进入，D可用于收集多余气体，据此分析回答。 【详解】A．根据分析可知，选用装置的连接顺序可为：A→C→B→E→D，A正确； B．C中浓硫酸用于干燥H2，避免水蒸气与Na或NaH反应，B正确； C．NaH与水的反应为NaH+H2O=NaOH+H2↑；Na与水的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，无论钠是否剩余，均会产生H2，不能检验钠是否剩余，C错误； D．D为排水法收集装置，水蒸气易挥发，E中碱石灰可吸收水蒸气，防止其进入B与Na、NaH反应，D正确； 故选C。 题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的性质 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 主要性质 色、态 白色粉末 白色晶体 水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g) 热稳定性 稳定 受热分解 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 与H＋反应 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O(快) HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(更快) 与NaOH溶液 不反应 HCO＋OH－===CO＋H2O 与Ca(OH)2溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO； Ca(OH)2过量：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 与CaCl2溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ -------------------------------- 水溶液（相同情况） 碱性强 碱性弱 与CO2反应 CO＋CO2＋H2O===HCO （正盐+对应的酸----酸式盐） 不反应 主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 套管实验 将NaHCO3放在温度低的内管，其在较低温度便可分解，更能说明其稳定性差。 【典例5】（25-26高一上·辽宁葫芦岛·阶段练习）应用下列装置能达到实验目的的是 A．验证和水反应是否放热 B．除去中的 C．制备胶体 D．比较、的稳定性 A．A B．B C．C D．D 【答案】A 【详解】A．若过氧化钠和水反应放热，大试管内气体受热膨胀，会使U形管内红墨水左低右高，则题给装置能达到验证过氧化钠和水反应是否放热的实验目的，故A正确； B．二氧化碳和氯化氢都能与碳酸钠溶液反应，则题给装置不能达到除去二氧化碳中氯化氢的实验目的，故B错误； C．氯化铁溶液与氢氧化钠溶液生成氯化钠和氢氧化铁沉淀，则题给装置不能达到制备氢氧化铁胶体的实验目的，故C错误； D．碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，碳酸钠受热不分解，比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性时，应将碳酸钠置于大试管中，碳酸氢钠置于小试管中，则题给装置不能达到比较碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性的实验目的，故D错误； 故选A。 【变式5-1】（25-26高一上·内蒙古呼和浩特·阶段练习）下图为钠及其化合物的“价一类”二维图，下列叙述中错误的是 A．从核心元素价态的视角看，NaH中H元素的化合价为－1，从H元素的价态分析，NaH常用作还原剂 B．物质①与水反应的离子方程式为： C．淡黄色固体②可用于呼吸面具，若有1mol②参与反应，转移的电子的物质的量为2mol D．若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠可加入适量的氢氧化钠溶液 【答案】C 【详解】A．元素处于最低价时只有还原性。从核心元素价态的视角看，NaH中H元素的化合价为－1，从H元素的价态分析，NaH常用作还原剂，故A正确； B．物质①是Na，Na与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式为，故B正确； C．淡黄色固体②是过氧化钠，过氧化钠用于呼吸面具时，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂，过氧化钠中氧元素化合价由-1升高为0、降低为-2，若有1mol②参与反应，转移的电子的物质的量为1mol，故C错误； D．碳酸氢钠和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠可加入适量的氢氧化钠溶液，故D正确； 选C。 【变式5-2】（25-26高一上·吉林四平·阶段练习）为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质，设计如图装置和实验。下列说法正确的是 A．加盐酸过程中，产生气体的速度①＞② B．加盐酸前，①比②红色更深 C．图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性，其中甲为Na2CO3 D．完全反应后，气球体积①＞② 【答案】B 【详解】A．Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，由反应方程式可以看出，Na2CO3溶液中滴加HCl，起初不产生气泡，而NaHCO3溶液中滴加盐酸，立即产生气泡，所以加盐酸过程中，产生气体的速度①＜②，A不正确； B．碱性溶液能使酚酞变红色，由于相同浓度Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3强，所以加盐酸前，①比②红色更深，B正确； C．套管实验中，外管受热温度高于内管，验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性时，热稳定差的物质应放在内管，所以甲应为NaHCO3，C不正确； D．Na2CO3、NaHCO3的物质量相等，盐酸足量，则完全反应后，根据碳元素守恒，产生CO2的体积相同，气球体积①=②，D不正确； 故选B。 【变式5-3】（25-26高一上·黑龙江大庆·阶段练习）在给定条件下，下列涉及含钠物质的转化均能实现的是 A． B．溶液 C．溶液溶液 D．溶液溶液溶液 【答案】D 【详解】A．钠在氧气中加热生成Na2O2而非Na2O，第一步反应错误，A不能实现； B．NaCl溶液直接通CO2无法生成NaHCO3（需NH3参与），第一步不成立，B不能实现； C．NaOH溶液与过量CO2反应生成NaHCO3而非Na2CO3，第二步产物错误，C不能实现； D．NaHCO3与NaOH生成Na2CO3，Na2CO3再与CO2和H2O反应生成NaHCO3，两步均正确，D能实现； 故选D。 题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化 1．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 依据 原理 结论 热稳定性 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O； 加热产生气体的是NaHCO3 与CaCl2 CO＋Ca2＋===CaCO3↓ 有沉淀生成的是Na2CO3 滴加盐酸 ①CO＋H＋===HCO（无现象）； ②HCO＋H＋===CO2↑＋H2O（有气泡） 立即产生气体的是NaHCO3，开始无现象，一段时间产生气体的是Na2CO3 2．碳酸钠与碳酸氢钠的提纯 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 3．碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化 【典例6】（25-26高一上·吉林白山·阶段练习）为测定某氢氧化钠固体是否变质，兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液，再逐滴加入稀盐酸至过量，并利用传感器测定的含量，下列结论不正确的是 A．氢氧化钠固体已变质 B．0~50s时段有中和反应发生 C．100s时溶液的 D．200s时溶液中的溶质只有一种 【答案】D 【详解】A．氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水，碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水；由图可知，二氧化碳的体积分数逐渐增大，说明有二氧化碳气体生成，则氢氧化钠固体已变质，A不符合题意； B．由图可知，0~50s内有一小段二氧化碳的体积分数为0，说明此时发生的是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水，氢氧化钠属于碱，稀盐酸属于酸，酸与碱的反应是中和反应，B不符合题意； C．由图可知，100s时二氧化碳的体积分数还在增加，说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中，则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠，碳酸钠溶液显碱性，因此100s时溶液的，C不符合题意； D．由图可知，200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化，说明碳酸钠完全反应，由于加入的稀盐酸是过量的，所以此时溶液中的溶质有氯化钠和HCl，D符合题意； 故选D。 【变式6-1】（25-26高一上·辽宁阜新·阶段练习）室温下分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加盐酸和饱和石灰水，探究Na2CO3、NaHCO3的性质，实验装置如下： 下列说法不正确的是 A.实验一开始时发生反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO B.实验二中反应产生气泡的速率比实验一中的快 C.实验三和实验四中均有白色沉淀生成 D.实验四开始时发生反应的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 【答案】D 【解析】A.滴加的HCl溶液少量，所以实验一开始时CO只能结合一个H＋生成HCO，故A正确；B.实验二中一个HCO结合一个H＋就产生气泡，而实验一中的一个CO需要先后结合两个H＋才能产生气泡，所以实验二中反应产生气泡的速率比实验一中的快，故B正确；C.实验三和实验四中均有白色沉淀CaCO3生成，故C正确；D.实验四开始时Ca(OH)2量少，Ca(OH)2与NaHCO3按1∶2反应，故发生反应的离子方程式为2HCO＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋2H2O＋CO，故D错误。 【变式6-2】（25-26高一上·吉林松原·阶段练习）某溶液中可能含有、、中的一种或两种，向其中滴加稀盐酸至过量，得到如图所示曲线。 下列说法错误的是 A．点，溶液的先减小后增大 B．溶液中含有、 C．点对应的溶液中溶质为和 D．段反应为 【答案】A 【详解】A．O→P点，持续加入稀盐酸（酸性物质），溶液始终被稀释且酸性增强，pH应逐渐减小，不会增大，A错误； B．若只有Na2CO3，OM段（生成NaHCO3）与MP段（生成CO2）消耗盐酸体积相等，而OM>MP，说明OM段除Na2CO3→NaHCO3外，还有NaOH与盐酸反应（不生成CO2），故溶液含NaOH和Na2CO3，B正确； C．M点为OM段终点，此时NaOH已完全反应（生成NaCl），Na2CO3完全转化为NaHCO3（生成NaCl），故溶质为NaCl和NaHCO3，C正确； D．MP段为NaHCO3与盐酸反应生成CO2，化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，D正确； 故答案选A。 【变式6-3】（25-26高一上·内蒙古鄂尔多斯·阶段练习）下列操作或现象的解释(方程式)正确的是 A．除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤： B．向饱和NaCl溶液中先通入足量NH3，后通入过量CO2: C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物： D．向NaHCO3溶液中加过量的澄清石灰水，出现白色沉淀： 【答案】B 【详解】A．除去碳酸钠溶液中的硫酸钠，加入适量Ba(OH)2溶液后，二者均发生反应且会引入氢氧化钠杂质，A不合题意； B．根据侯氏制碱法可知，向饱和NaCl溶液中先通入足量NH3，后通入过量CO2，产生NaHCO3沉淀和NH4Cl，反应方程式为：，B符合题意； C．过氧化钠在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物是氢氧化钠，反应的方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，C不合题意； D．向碳酸氢钠溶液中加入过量的澄清石灰水，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应方程式为+Ca2++OH-=CaCO3↓+H2O，D不合题意； 故答案为：B。 题型07 侯氏制碱法的原理 1．原理：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl、 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 2．流程 3.绿色思想：循环使用的为CO2、饱和食盐水。 先通入NH3，再通入CO2（先氨后碳），以增大CO2的溶解量。 【典例7】（25-26高一上·辽宁大连·阶段练习）纯碱是重要的工业产品，化学家侯德榜改进国外工艺，生产流程如图： 资料： ⅰ．沉淀池中的反应为 ⅱ．溶解度 物质 NaCl 20℃溶解度/g 36.0 21.7 9.6 37.2 (1)生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，先通入的气体为 ，上述流程中X物质的化学式 。 (2)请写出的电离方程式： ；请写出煅烧炉中发生反应的化学反应方程式： 。 (3)请设计实验检验产品中是否含有NaCl： 。 (4)下列说法正确的是_______(填字母)。 A．沉淀池中有析出，因为一定条件下的溶解度最小 B．滤液中主要含有NaCl、和 C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了循环A D．副产品做氮肥可以与草木灰混用以增强肥效 【答案】(1) (2) (3)取待测样品少许于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，然后加入足量硝酸酸化，再滴入几滴溶液，若溶液变浑浊或有白色沉淀生成，则证明样品中含有NaCl；反之则无 (4)AC 【分析】因二氧化碳在水中溶解度不大，则沉淀池中，向饱和食盐水先通入氨气，后通入二氧化碳，有利于析出NaHCO3，沉淀池中发生反应为：H2O+NaCl+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，母液中含氯化铵可循环使用，煅烧炉中发生2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，X为二氧化碳可循环使用，以此来解答。 【详解】 （1）生产时应往沉淀池中先后通入两种气体，氨气极易溶于水，二氧化碳溶解度不大，先通入的气体为NH3，再通入CO2，煅烧炉中发生反应2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，X为二氧化碳可循环使用； （2）NH4Cl的电离方程式：NH4Cl=NH+Cl-，煅烧炉中发生反应的化学反应方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； （3）实验检验产品Na2CO3中是否含有NaCl的过程和现象为：取待测样品少许于试管中，加入适量蒸馏水充分溶解，然后加入足量硝酸酸化，再滴入几滴AgNO3溶液，若溶液变浑浊或有白色沉淀生成，则证明样品中含有NaCl；反之则无； （4）A．沉淀池中发生反应：H2O+NaCl+NH3+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，有NaHCO3析出，因为该条件下NaHCO3的溶解度最小，故A正确； B．滤液中主要含有NaCl、NaHCO3和NH4Cl，故B错误； C．使用原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，图中转化关系可知，主要是设计了循环A，故C正确； D．副产品NH4Cl做氮肥，不能与草木灰(显碱性)混用，二者混合发生双水解反应，肥效减小，故D错误； 故答案为：AC。 【变式7-1】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）某化学兴趣小组在实验室中模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 反应装置如下图： 已知：浓氨水与氧化钙可用于实验室快速制NH3。 回答下列问题： (1)装置B中溶液为 。 (2)装置C中仪器b的作用 。 (3)实验时打开止水夹K1、K2最合理的操作方法 。 A．先打开止水夹K1一段时间，再打开K2 B．先打开止水夹K2一段时间，再打开K1 C．止水夹K1、K2同时打开 (4)反应完成后，将装置C中的混合物经过一系列操作 (填写操作名称)得到固体NaHCO3。 (5)小苏打能治疗胃酸(主要成分是盐酸)过多，请写出其反应的离子方程式： 。 【答案】(1)饱和NaHCO3 (2)控制气体的流速和防止倒吸 (3)B (4)过滤，洗涤，干燥 (5) 【分析】工艺流程分析：饱和NaCl溶液中通入NH3(NH3极易溶于水)形成饱和氨盐水(呈碱性，便于吸收CO2)后，再通入CO2气体，发生反应：NH3+H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水，从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl，再从加入氯化钠粉末，存在反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)=NaCl(aq)+NH4Cl(s)； 装置图分析：利用A装置大理石和稀盐酸制取二氧化碳，二氧化碳通入B装置中，除去挥发的氯化氢气体，所以B中装入的是饱和碳酸氢钠溶液。D装置中用浓氨水和氧化钙反应制取氨气，方程式为： ，把上述两种气体通入C装置中，反应制取碳酸氢钠，方程式为： NH3+H2O+NaCl+CO2=NH4Cl+NaHCO3↓，以此解答。 【详解】（1）由分析知，为除去挥发的氯化氢气体，B中装入的是饱和NaHCO3溶液； （2）装置C中仪器b的作用控制气体的流速和防止倒吸； （3）由分析知，NH3极易溶于水，将其通入饱和NaCl溶液中形成的饱和氨盐水呈碱性，便于吸收CO2。实验时，先打开止水夹K2一段时间，再打开K1，故选B； （4）反应完成后，将装置C中的混合物经过滤，洗涤，干燥得到固体NaHCO3； （5）小苏打与盐酸反应的离子方程式为。 【变式7-2】（25-26高一上·内蒙古乌海·阶段练习）纯碱是一种重要的化工原料，工业常以氯化钠、二氧化碳和氨气为原料制备纯碱，部分工艺流程如下： 有关说法正确的是 A．副产物不可用作肥料 B．反应I生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧不可得到纯碱 C．反应I原理为 D．向饱和溶液中先通入足量的，再通入足量的 【答案】C 【分析】向饱和食盐水中通氨气和二氧化碳，生成碳酸氢钠，加热分解制得碳酸钠，据此分析； 【详解】A．副产物可用作氮肥，A错误； B．反应原理为CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，则反应I生成的沉淀，经过过滤、洗涤、煅烧可得到纯碱，B错误； C．由发生的反应可知，反应I原理为：CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl，C正确； D．常温常压下，1体积水能溶解1体积CO2，1体积水能溶解700体积NH3。由于NH3的溶解度远大于CO2，所以侯氏制碱原理为饱和氯化钠中通入氨气和二氧化碳生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，NaCl饱和溶液中二氧化碳的溶解度较小，所以应该向饱和NaCl溶液中先通入足量的NH3，再通入足量的CO2，D错误； 故选C。 【变式7-3】（25-26高一上·辽宁鞍山·阶段练习）某兴趣小组模拟侯氏制碱法制备，部分实验装置如图所示，下列说法正确的是 A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入 B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、、饱和食盐水、蒸馏水 C．开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活塞Ⅲ D．试剂d为冰水，以降低的溶解度，促进晶体的析出 【答案】D 【分析】试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸，据此分析解答。 【详解】A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A项错误； B．制备CO2应使用稀盐酸，故还需要稀盐酸，B项错误； C．CO2在水中溶解度小，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，通入NH3营造碱性环境，增大CO2的溶解度，再打开活塞Ⅱ，通入CO2，C项错误； D．反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低碳酸氢钠的溶解度，促进晶体的析出，D项正确； 故选D。 题型08 焰色试验 1.概念 某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于物理变化，是元素的性质。 2.操作 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 3．几种焰色 钠：黄色；钾：紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃)；；钡：黄绿色；铜：绿色。（钠黄钾紫钡铜绿） 可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，用稀盐酸清洗，生成金属氯化物在高温时可挥发。 【典例8】（25-26高一上·辽宁本溪·阶段练习）焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是 A．所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色 B．可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝 C．用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验，火焰颜色为黄色，证明该固体样品中一定含有钠盐 D．为了滤去黄色的光，需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色 【答案】D 【详解】A．不是所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色，铁、铂等金属元素灼烧时均不呈现特殊焰色‌，A错误； B．铂丝要用盐酸来洗涤，因为生成的金属氯化物沸点低，易挥发，B错误； C．火焰颜色为黄色，证明该固体样品中一定含有钠元素，不一定是钠盐，C错误； D．观察钾元素的焰色，需要蓝色钴玻璃滤去黄色的光，D正确； 答案选D。 【变式8-1】（25-26高一上·吉林白城·阶段练习）下列有关焰色试验的说法正确的是 A．焰色试验过程中用稀硫酸清洗铂丝 B．钡的焰色为黄绿色 C．所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色 D．焰色试验是化学变化 【答案】B 【详解】A．焰色试验过程中应用稀盐酸清洗铂丝，而不是稀硫酸，因为盐酸易挥发，加热时能将杂质氯化物等转化为气体挥发掉，而硫酸难挥发，不易将杂质除去，A错误； B．钡的焰色为黄绿色，B正确； C．并不是所有金属元素灼烧时都会呈现特殊的颜色，如铁、铂等金属在灼烧时没有焰色反应，C错误； D．焰色试验是物理变化，是金属元素的原子或离子在灼烧时，其电子吸收能量跃迁到高能级，然后又从高能级跃迁回低能级，以光的形式释放能量，从而呈现出特定的颜色，在此过程中没有新物质生成，不是化学变化，D错误； 故选B。 【变式8-2】（25-26高三上·内蒙古锡林浩特·模拟）下列装置可以达到实验目的的是 A．图①可用于除去中 B．图②可用于进行钠的燃烧实验 C．图③可直接观察的焰色试验现象 D．图④可用于制备明矾晶体 【答案】D 【详解】A．二氧化碳能与碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠，应该用饱和碳酸氢钠溶液于除去中，故A错误； B．进行钠的燃烧实验应该在坩埚中进行，故B错误； C．应该透过蓝色钴玻璃观察的焰色，故C错误； D．制备明矾晶体时，先用饱和明矾溶液制取小晶体，再将小晶体悬挂在饱和明矾溶液的中央位置，有利于获得对称性更好的晶体，盖上硬纸片可防止空气中的灰尘等掉入溶液中影响大晶体形成，故D正确； 选D。 【变式8-3】（25-26高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习）溶液X中可能含下列离子中的若干种：、、、、、、，所含离子个数相同。为确定该溶液的组成，某同学取上述溶液X，进行如下实验： I．向溶液X中加入足量的溶液，得到白色沉淀； Ⅱ．将I的反应混合液过滤，在沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解且产生气体。 已知、均可溶。下列说法不正确的是 A．I中得到的白色沉淀只含和 B．溶液X中一定存在、、 C．溶液X中一定不存在 D．可用焰色试验判断、是否存在 【答案】A 【分析】I．向溶液X中加入足量的Ba(OH)2溶液，得到白色沉淀，可知含、、Mg2+中至少一种； Ⅱ．将I的反应混合液过滤，在沉淀中加入足量稀盐酸，沉淀部分溶解且产生气体，说明沉淀中一定有硫酸钡、碳酸钡，所以原溶液中一定含有、，根据离子共存，一定不含Ba2+；所含离子的物质的量浓度均相同，根据电荷守恒，一定含有Mg2+；溶液中可能存在、、。 【详解】A．由分析可知，I中得到的白色沉淀是BaCO3和BaSO4、Mg(OH)2的混合物，故A错误； B．由分析可知，溶液X中一定存在、、Mg2+，故B正确； C．由分析可知，溶液X中一定不存在Ba2+，故C正确； D．溶液中可能存在、，可用焰色试验判断、是否存在，的焰色是黄色，若透过蓝色钴玻璃观察到紫色，则含，故D正确； 选A。 题型09 钠及其化合物的性质综合 【典例9】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）某化学兴趣小组要测定和混合物中的质量分数，提出以下方案。回答下列问题： 方案I：沉淀法 (1)取固体混合物于烧杯中，加入适量水搅拌至全部溶解，再加入稍过量的最佳试剂 (填标号)使碳元素全部转化为沉淀，然后经 、干燥、称量，所得沉淀为。 a．    b．    c．    d． 方案II：酸溶法 (2)取固体混合物于烧杯中，加入适量水搅拌至全部溶解，逐滴滴加盐酸，同时不断搅拌，当观察到无气泡逸出时，停止滴加，此时消耗盐酸的体积为。若观察到无气泡逸出后，不小心多加了两滴，将导致测定结果 (填“偏大”“偏小”或“不变”)。 方案III：气体体积法 (3)按如图所示装置进行实验，a管的作用是 ，试剂A是 (填“饱和食盐水”或“饱和NaHCO3溶液”)。 方案IV：热分解法 (4)根据下图提供的仪器和药品，组装装置完成热分解法(夹持装置已略去；各仪器中的试剂均过量)。 ①若通过测量加热后固体的质量达到实验目的，则仪器连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示)。反应足够长时间后，部分实验步骤如下，正确的操作顺序为 (填标号)。 a．停止加热        b．停止通空气        c．冷却至室温 ②若通过测量受热分解生成的质量达到实验目的，则固体分解的化学方程式为 ，仪器连接顺序为 (按气流方向，用小写字母表示；仪器可重复使用)。若测得质量为，则混合物中的质量分数为 。 【答案】(1) bd 过滤 (2)偏大 (3) 平衡压强，使硫酸能顺利滴入 饱和NaHCO3溶液 (4) cabfgde acb cabfgdeabdede 91.6% 【分析】方案I：沉淀法的原理是将和混合物中碳元素都转化为碳酸盐沉淀，可以称量得到沉淀的质量，根据样品的质量和沉淀的质量建立方程组，可以计算得出碳酸钠的含量； 方案II：酸溶法的原理是将固体混合物与盐酸恰好完全反应，根据消耗的盐酸的物质的量和样品的总质量建立方程组，计算可得碳酸钠的含量； 方案III：气体体积法的原理是将固体混合物与硫酸反应生成CO2，通过测定CO2的体积结合气体摩尔体积可以计算CO2的物质的量，根据固体的质量和CO2的物质的量建立方程组，计算得到碳酸钠的含量； 方案IV：热分解法：①若通过测量加热后固体的质量达到实验目的，基本的原理是通过固体的质量差计算出的质量，从而得出的含量； ②若通过测量受热分解生成的质量达到实验目的，基本原理是通过碳酸氢钠分解生成的质量得到的质量，从而得出的含量； 【详解】（1）根据分析可知，沉淀法的原理是将和混合物中碳元素都转化为碳酸盐沉淀，通过沉淀的质量和样品的质量进行计算，在提供的试剂中，和BaCl2都不能和反应，和都能将和混合物中的碳元素都转化为沉淀，故都符合题意；然后经过滤、干燥、称量，得到沉淀的质量； （2）根据上述分析，若观察到无气泡逸出后，不小心多加了两滴，则盐酸的量会偏大，将导致测定结果偏大； （3）a管的作用是平衡压强，使硫酸能顺利滴入；装置的右侧是用排液法测量气体的体积，CO2在饱和NaHCO3溶液中溶解度很小，故A试剂是饱和NaHCO3溶液； （4）①若通过测量加热后固体的质量达到实验目的，先用除掉水蒸气、二氧化碳的空气将装置内原有的空气排尽，然后加热固体混合物使其完全分解，同时防止右侧空气中的CO2和H2O进入加热装置，则仪器连接顺序为cabfgde；反应足够长时间后，部分实验步骤如下，正确的操作顺序为先停止加热，再冷却到室温，最后停止通入气体，顺序为acb； ②若通过测量受热分解生成的质量达到实验目的，则固体分解的化学方程式为，需要测量分解生成的CO2的质量，同时防止右侧空气中的CO2和H2O进入CO2的测量装置，仪器连接顺序为cabfgdeabdede；若测得质量为，物质的量为0.01mol，根据方程式可知碳酸氢钠的物质的量为0.02mol，质量为1.68g，则混合物中的质量分数为=91.6%。 【变式9-1】（25-26高一上·辽宁抚顺·阶段练习）某兴趣小组测定已部分变质的碳酸氢钠膨松剂中纯碱的含量(假设变质膨松剂只含有这两种成分)，实验如图，装置各装置试剂均足量。 实验步骤： ①检查装置气密性，称取样品10 g，加到装置B中； ②连接装置，打开弹簧夹，先通一段时间空气后，关闭弹簧夹，打开分液漏斗活塞滴入稀硫酸至不再有气体生成； ③关闭分液漏斗的活塞，打开弹簧夹，  ______。 实验中记录的数据如下表所示： 装置B 装置C 干燥管I 实验前称得的质量/g 180.0 30.0 120.4 实验后称得的质量/g 174.2 31.5 124.8 请回答下列问题： (1)实验开始前，先打开弹簧夹，通入一段时间空气，其目的是 ，试剂X为 (填化学名称)溶液。 (2)请将步骤③补充完整： ，干燥管Ⅱ的作用是 ，若缺少干燥管Ⅱ，则会造成测定纯碱的含量 (填“偏大”“不变”或“偏小”)。 (3)有同学认为，表格中三组数据都可以计算该样品中的质量分数，但也有同学认为不能用装置C前后的质量差来计算，其理由是 ；通过实验数据计算，膨松剂中的质量分数为 。(保留三位有效数字) 【答案】(1) 排出装置内的二氧化碳 氢氧化钠 (2) 继续通一段时间空气后，关闭弹簧夹 防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入干燥管Ⅰ 偏小 (3) 吸收的水蒸气并不全部来自反应生成 77.1% 【分析】由题意可知，该实验的实验目的是测定变质膨松剂中纯碱的质量分数，具体过程为：装置A中盛有的氢氧化钠溶液用于除去空气中的二氧化碳，实验开始前，通入一段时间空气，利用除去二氧化碳的空气将装置中的二氧化碳排尽；装置B中稀硫酸和变质膨松剂反应生成二氧化碳；装置C中盛有浓硫酸用于干燥二氧化碳；干燥管Ⅰ中盛有的碱石灰用于吸收、测定二氧化碳；干燥管Ⅱ中盛有的碱石灰用于吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入干燥管Ⅰ中导致实验误差；反应完全后应利用除去二氧化碳的空气将装置中的二氧化碳赶入干燥管Ⅰ，减小实验误差。 【详解】（1）由分析可知，装置A中盛有的氢氧化钠溶液用于除去空气中的二氧化碳，实验开始前，通入一段时间空气，利用除去二氧化碳的空气将装置中的二氧化碳排尽，则试剂X为氢氧化钠溶液； （2）由分析可知，反应完全后应利用除去二氧化碳的空气将装置中的二氧化碳赶入干燥管Ⅰ，减小实验误差，则步骤③为关闭分液漏斗的活塞，打开弹簧夹，继续通一段时间空气后，关闭弹簧夹；干燥管Ⅱ中盛有的碱石灰用于吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入干燥管Ⅰ中导致实验误差；若缺少干燥管Ⅱ，生成的二氧化碳偏多，由质量相同时碳酸氢钠产生的二氧化碳大于碳酸钠可知，实验会造成碳酸钠的测定结果偏小； （3）由于浓硫酸吸收的水蒸气并不全部来自反应生成，所以不能用装置C前后的质量差来计算碳酸钠的含量；由表格数据可知，反应生成二氧化碳的质量为(120.4-124.8) g=4.4 g，设碳酸氢钠和碳酸钠的物质的量分别是x mol、y mol，由碳原子个数守恒可得：44x+44y=4.4，由样品质量可得：84x+106y=10，解得y=，则膨松剂中碳酸钠的质量分数为≈77.1%。 【变式9-2】（25-26高一上·内蒙古包头·阶段练习）学校化学兴趣小组对含钠物质进行初步探究。 Ⅰ. 该小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。 步骤1：打开弹簧夹K2，关闭K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处，观察实验现象。 步骤2：打开弹簧夹K1，关闭K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，将带火星的木条放在a处，观察实验现象。 请回答下列问题： (1)装置②中盛放的试剂是 ，其作用是 。 (2)本实验预期现象是 。 (3)有同学提出质疑，认为上述实验即使观察到木条复燃，也不能证明有水存在时，是过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应，其理由是 。 Ⅱ. 本小组还进一步探究了Na2O2与H2O的反应，实验如下： (4)由该实验现象，可推知过氧化钠加入水的过程中发生的化学反应有 。 Ⅲ. 向300mLNaOH溶液中缓慢通入CO2，充分反应后，向上述溶液中逐滴滴加盐酸。气体与盐酸的体积图像如下： (5)向氢氧化钠溶液中通入CO2后的溶质为： ，若溶质不止一种，则溶质间的个数之比为 。100～300段发生离子反应为 。 【答案】(1) 饱和NaHCO3溶液 除去二氧化碳中的氯化氢 (2)步骤1带火星木条不复燃，步骤2带火星木条复燃 (3)气体中有水，水也可与Na2O2反应产生O2，使木条复燃 (4)2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑；Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2、2H2O22H2O+O2↑ (5)Na2CO3和NaHCO3；1:1 HCO＋H＋=CO2↑＋H2O 【分析】验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”，则实验中变量为水，①反应生成二氧化碳，通过②除去氯化氢、通过③浓硫酸干燥后通过过氧化钠观察现象，然后与潮湿二氧化碳直接通过过氧化钠观察现象对比得出结论，据此分析； 【详解】（1）生成二氧化碳含有挥发的氯化氢气体，装置②中饱和碳酸氢钠溶液可以吸收二氧化碳中挥发出来的HCl； （2）结合分析可知本实验预期现象是步骤1带火星木条不复燃，步骤2带火星木条复燃； （3）气体中有水，水也可与反应产生，使木条复燃，因此上述实验即使观察到木条复燃，也不能证明有水存在时，是过氧化钠与二氧化碳发生了化学反应； （4）酚酞先变红后褪色，说明发生反应2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑的同时，有漂白性物质生成；通过实验iii中加入MnO2前后产生气泡的速率可判断本实验可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成，，实验iii中加入MnO2后迅速产生气泡，则MnO2做H2O2分解反应的催化剂，； （5）NaOH溶液与一定量CO2反应，反应后溶质可能为NaOH和Na2CO3、Na2CO3、NaHCO3，向反应后的溶液中加入盐酸，根据图象可知，0～100段消耗盐酸的体积小于100～300段消耗盐酸体积，因此NaOH与CO2反应后的溶质为Na2CO3和NaHCO3，0～100段发生离子反应为Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，100～300段发生离子反应为HCO＋H＋=CO2↑＋H2O，则Na2CO3和NaHCO3的个数之比为1：1； 【变式9-3】（25-26高一上·吉林长春·阶段练习）为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的质量进行计算，某同学设计的实验装置如图。 （1）仪器a的名称是 。装置A中反应方程式为 。 （2）“烧碱捕捉法”可吸收，下列溶液中也能用作“捕捉”的试剂是_____。 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．稀硫酸 （3）该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_____。(不定项) A．样品分解不完全 B．装置B、C之间缺少的干燥装置 C．产生气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收D．反应完全后停止加热，通入过量的空气 （4）将和NaOH固体混合物完全溶于水，向该溶液中逐滴滴加盐酸，所加盐酸的体积和产生的的体积关系如图，原混合物中和NaOH个数之比为 。 【答案】（1）干燥管 （2）．B （3）．AC （4）．4：1 【分析】按照图示连接好装置后，利用X气体赶尽装置中的空气，则X为氮气，避免空气中二氧化碳影响测定结果，混合样品中NaHCO3固体在装置A中受热分解生成的二氧化碳和水蒸气进入装置B，利用冰水冷凝反应生成的水，装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中为碱石灰，防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果，据此解答。 （1）．由仪器构造可知，仪器a的名称是干燥管；装置A中NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水蒸气，反应方程式为。 （2）．A．NaHCO3溶液不能与二氧化碳反应，不能作“捕捉”CO2的试剂，A不符合题意； B．Na2CO3溶液能与二氧化碳反应生成NaHCO3，能用作“捕捉”CO2的试剂，B符合题意； C．根据“较强酸制较弱酸”的规律，二氧化碳不能与CaCl2溶液反应，不能用作“捕捉”CO2的试剂，C不符合题意； D．稀硫酸不与二氧化碳反应，不能用作“捕捉”CO2的试剂，D不符合题意； 故选B。 （3）A．样品分解不完全，生成的二氧化碳较少，使C中增加的质量减小，导致碳酸氢钠的质量分数偏低，碳酸钠的质量分数偏高，A符合题意； B．若装置B、C之间缺少二氧化碳的干燥装置，会使C中增加的质量偏大，导致碳酸氢钠的质量分数偏高，碳酸钠的质量分数偏低，B不符合题意； C．若产生二氧化碳气体的速率太快，二氧化碳没有被碱石灰完全吸收，会使C中增加的质量偏小，导致碳酸氢钠的质量分数偏低，碳酸钠的质量分数偏高，C符合题意； D．反应完全后停止加热，通入过量的空气会使C中增加的质量偏大，导致碳酸氢钠的质量分数偏高，碳酸钠的质量分数偏低，D不符合题意； 故选AC。 （4）根据反应：、，与反应消耗的盐酸体积为20mL，说明与反应消耗的盐酸体积也是20mL（20份），则与NaOH反应消耗的盐酸体积为5mL（5份），碳酸钠与氢氧化钠的个数之比为4：1。 / 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $