第一节 钠及其化合物（专项训练）（北京专用）化学人教版必修第一册

第一节 钠及其化合物 题型01 钠与非金属反应 题型02 钠与水反应 题型03 钠与酸、碱或盐溶液反应 题型04 氧化钠和过氧化钠 题型05 Na2O2与CO2和H2O反应探究 题型06 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 题型07 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂 题型08 碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应的图象分析 题型09 侯氏制碱法 题型10 焰色试验  题型01 钠与非金属反应 1．从原子结构认识钠的化学性质 (1)结构特点：钠原子结构示意图：，最外层只有 1个电子。 (2)性质：在化学反应中很容易失去这个电子，所以钠的化学性质非常活泼，表现出很强的还原性。 (3)存在：以化合态存在，如：NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 2．钠的物理性质及与非金属的反应 (1)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)钠与非金属的反应 O2 常温 4Na＋O2＝2Na2O 白色固体 加热 2Na＋O2Na2O2 淡黄色固体 Cl2 2Na＋Cl22NaCl (产生黄色火焰，生成白烟) S 2Na＋S＝Na2S (研磨时容易爆炸) H2 2Na＋H22NaH(金属氢化物中，氢为－1价) 【典例1】(2026·北京海淀实验学校高一月考)Na与水、氧气、氯气等均能反应，下列说法中正确的是( ) A．金属钠着火时，可以用二氧化碳灭火器灭火 B．金属钠与氧气在常温下反应生成Na2O2，加热时二者反应生成Na2O C．金属钠与氯气反应产生白色烟雾 D．金属钠通常保存在煤油中以隔离氧气和水蒸气 【答案】D 【解析】A．金属钠着火时，不能用二氧化碳灭火器灭火，因为钠在二氧化碳中能继续燃烧，生成碳酸钠和碳，4Na+3CO2=2Na2CO3+C，反而会加剧火势。钠着火时应使用干沙土扑灭，A错误；B．Na与氧气在常温下反应生成Na2O， 加热时二者反应生成Na2O2，B错误；C．金属钠与氯气反应生成氯化钠固体，产生白色的烟，不是烟雾，C错误；D．金属钠容易与氧气或水反应，所以通常保存在煤油中以隔离氧气和水蒸气，防止变质，D正确；故选D。 【变式1-1】下列关于钠的叙述正确的是( ) A．钠燃烧时发出紫色火焰 B．钠燃烧时生成氧化钠 C．钠原子的最外电子层上只有1个电子 D．钠具有氧化性 【答案】C 【解析】A项，根据焰色反应原理分析，钠燃烧时发出黄色的火焰，故A错误；B项，钠燃烧或加热时，与氧气反应生成过氧化钠，故B错误；C项，钠原子核外有11个电子，原子结构示意图为最外电子层上只有1个电子，故C正确；D项，钠原子最外层只有1个电子，很容易失去最外层电子，则钠具有很强的还原性，故D错误；故选C。 【变式1-2】等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量空气(常温)中充分反应，则 下列说法正确的是( ) A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大 【答案】B 【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应，产物是氧化钠，反应中钠元素均从0价升高到+1价，则等质量的钠失去的电子数相同，故A错误、 B正确；根据元素守恒可知，等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同，过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量，则产生的过氧化钠的质量大，因此第一块钠的反应产物的质量大，故C、D错误。故选B。 【变式1-3】下列叙述正确的是( ) A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2===Na2O2 B．一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物，失去的电子数为0.2NA C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末 D．钠在空气中长期放置，现象为：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体 【答案】D 【解析】2.3 g钠的物质的量为0.1 mol，而钠无论反应后产物是什么，钠元素一定变为＋1价，故0.1 mol钠失去0.1NA电子，故B错误；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠(银白色)在空气中长期放置，开始生成氧化钠(变灰暗)，吸水生成NaOH(变白色)，继续吸水生成NaOH溶液(出现液滴)，最后吸收CO2变成了碳酸钠(白色固体)，故D正确。选D。 题型02 钠与水反应 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↑ (2025·北京丰台高一期末)钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．肥皂液可用于收集反应产生的H2 B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 C．钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失 D．反应后试管中液体分层，下层呈红色 【答案】B 【解析】钠的密度比煤油大，比水小，实验开始时，通过滴管向试管内加水，钠在两液体界面处与水接触，水与钠反应生成NaOH和氢气，溶液遇到酚酞变红色，反应放热使钠熔成小球，钠表面生成的气体使钠所受浮力大于重力时向上跳入煤油中、气体逸出又因为重力而重新回落到水层，故钠会上下跳动，钠和水反应生成的氢气不溶于水和煤油，故煤油中有气泡产生，钠不断地反应故变小直至消失。A．钠和水反应产生氢气，氢气从支管导出时会吹出肥皂泡，故肥皂液可用于收集反应产生的H2，A正确；B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的熔点低，B不正确；C．据分析，钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失，C正确；D．反应生成的氢氧化钠溶液与煤油互不相溶，煤油密度小在上层，结合分析可知，反应后试管中液体分层，下层呈红色，D正确；选B。 【变式2-1】某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题： (1)写出Na与H2O反应的化学方程式：___________。 (2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________。 (3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是________________________________。 【答案】(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑ (2)钠与水反应放出大量的热，使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸 (3)钠比水轻，比煤油重，落在煤油与水的交界处。钠与H2O反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落，与水反应，如此反复，减慢了Na与H2O的反应速率 【解析】Na与H2O反应产物是NaOH和H2，反应速率很快，并放出大量的热，Na的用量多容易发生爆炸。由于ρ(煤油)＜ρ(钠)＜ρ(水)，故钠块放入后将落在煤油和水的界面上．钠与水反应，有氢气生成，氢气推动钠块上浮，当氢气逸出后，钠块又下沉到煤油与水的界面上与H2O发生反应，重复发生上述现象，减慢了Na与H2O的反应速率。(1) Na和水反应生成NaOH和氢气，发生反应的化学方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；(2)大量的钠与水反应剧烈，放出大量的热，可能使试管内H2与O2的混合气体点燃而爆炸；(3)钠处于煤油和水的交界处，钠与水反应产生的H2使钠浮起，脱离水面，反应停止；当钠表面的H2逸出，钠又回落水层，如此反复，减小了Na与H2O的反应速率。 【变式2-2】 19．(2025·北京通州高一期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。 已知：CCl4的密度大于H2O的密度。 (1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化，从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。 实验Ⅰ．将切好的金属钠放入如下装置中，其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置，将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。 (2)钠与水剧烈反应，迅速熔化成闪光小球，且从钢针上脱离，在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动， (补充实验现象)。 实验Ⅱ．为验证产生的气体，小组同学将产生的气体通入如图所示装置中，先通入一段时间气体后再进行加热，当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热，继续通入气体直至冷却，烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验) (3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。 (4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。 (5)实验Ⅲ．将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液，重复实验Ⅰ． 实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ，请用离子方程式解释原因 。 【答案】(1)Na最外层有1个电子，容易失去而达到稳定结构，故钠的化学性质非常活泼 (2) C 融化为小球，在水面上游动，发出“嘶嘶声”，溶液变红 (3)将装置内的空气排出 (4)CuO+H2Cu+H2O (5) 生成蓝色沉淀 2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑ 【解析】(1)Na原子序数为11，最外层有1个电子，容易失去而达到稳定结构，故钠的化学性质非常活泼； (2)密度CCl＞H2O＞Na，Na的密度比水小，从钢针脱落后，会浮在水面上，由于装置倒置，钠快会处于C的位置；且融化为小球，在水面上游动，发出“嘶嘶声”，溶液会变红； (3)先通入一端时间H2的目的是将装置内的空气排出； (4)“黑色粉末变红”的原因是CuO+H2Cu+H2O； (5)将蒸馏水换为硫酸铜溶液，Na与水反应先生成NaOH，NaOH再与硫酸铜反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，反应的离子方程式为：2Na+Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。 【变式2-3】(2026·北京第八十中学高一月考)某同学完成钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示。 (1)将图②中的现象与解释用直线连接起来 。 实验现象 解释 钠浮在水面上 产生了气体 钠熔成小球  钠的密度比水小 钠四处游动，嘶嘶作响 钠与水反应放热且钠的熔点低 (2)图③中滴加酚酞试液后，观察到溶液变红，说明钠与水反应有 生成(写出化学式)，写出这个过程的离子反应方程式 。有同学认为反应前先加酚酞更合理，从证据的角度解释其合理的理由是 。 (3)向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象没有 。 ①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③析出大量红色的铜 ④有蓝色沉淀产生 ⑤小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失    ⑥发出嘶嘶的响声，放出气体    ⑦小球在溶液中沉浮 写出离子反应方程式 。 【答案】(1) (2)NaOH 2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑ 直观证明NaOH的生成 (3)③⑦ 2Na++Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑ 【解析】Na与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，Na的密度比水小，熔点低，反应是放热反应，反应产生NaOH使溶液显碱性；钠的密度小于水、熔点较小，钠和水反应生成氢氧化钠和氢气且放出大量热，氢氧化钠和硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜和硫酸钠，涉及的反应方程式为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。 (1)钠浮在水面上是由于钠的密度比水小；钠熔成小球是由于钠与水反应放热且钠的熔点低；钠四处游动，嘶嘶作响是由于反应产生了气体，； (2)Na与水发生反应：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，图③中滴加酚酞试液后，观察到溶液变红，说明钠与水反应有NaOH生成(写出化学式)，离子反应方程式2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；钠与水反应生成氢氧化钠(NaOH)，溶液呈强碱性，酚酞的变色现象可直观证明NaOH的生成，若反应后加入酚酞，可能因局部碱浓度过高导致颜色变化不均匀，而预先加入酚酞能实时捕捉溶液碱性的动态变化，确保颜色变化的灵敏性和一致性； (3)①钠的密度小于水，所以钠会浮于液面上，①正确；②钠的熔点较低，钠和水反应放出的热量而使钠熔化成小球，②正确；③钠的性质很活泼，先和水反应，而不是和铜离子发生置换反应，不会析出大量红色的铜，③错误；④钠和水反应生成的氢氧化钠再与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀，④正确；⑤钠和水反应生成的氢气而使钠受力不均导致钠四处游动，逐渐变小直至消失，⑤正确；⑥钠的性质很活泼，易和水剧烈反应生成氢气，所以发出嘶嘶的响声，放出气体，⑥正确；⑦钠的密度小于溶液的密度，所以会浮在液面上，不会在溶液中沉浮，⑦错误；故选③⑦；离子反应方程式：2Na++Cu2++2H2O=2Na++Cu(OH)2↓+H2↑。 题型03 钠与酸、碱、盐溶液反应 钠与溶液的反应思维模板：明确溶液的溶质成分→考虑反应顺序(先酸后水)→分析溶液浓度变化和生成氢氧化钠能否发生后续反应。 1．钠与酸溶液反应。 (1)钠与酸中的H+反应，由于氢离子浓度更大，反应更加剧烈。 (2)钠先与酸中的H+反应，离子方程式：2Na+2H+=2Na++H2↑。 (3)酸反应耗尽，过量的钠继续与水反应。 2．钠与碱溶液反应。 钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应 3．钠与盐溶液反应。 (1)钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成NaOH和H2。 (2)生成的NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。 (3)Na与CuSO4溶液的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。 (4)当钠与饱和盐溶液反应时，若NaOH与盐不发生复分解反应，由于水的消耗，溶液中会析出盐。 4．钠与熔融状态的盐反应 在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从盐中置换出来，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【典例3】(2026·北京二十中学高一月考)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( ) A．MgSO4溶液 B．Na2SO4溶液 C．NaHCO3溶液 D．CuSO4溶液 【答案】A 【解析】A．钠与MgSO4溶液反应，首先是Na与溶液中的水反应产生H2和NaOH，然后是生成的NaOH与MgSO4反应生成Mg(OH)2白色沉淀，A符合题意；B．钠与Na2SO4溶液反应，就是Na与溶液中的水反应产生H2和NaOH，由于生成的NaOH与溶质Na2SO4不能发生反应，因此仅生成H2，无沉淀生成，B不符合题意；C．钠与NaHCO3溶液反应，首先是Na与溶液中的水反应产生H2和NaOH，然后是生成的NaOH与NaHCO3反应生成可溶的Na2CO3、H2O，无沉淀生成，C不符合题意；D．钠与CuSO4溶液反应，首先是Na与溶液中的水反应产生H2和NaOH，然后是生成的NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀，D不符合题意；故选A。 【变式3-1】按如图所示进行相应实验(硫酸铜溶液显弱酸性)，下列有关它们反应现象的分析正确的是( ) A．均有可燃性气体生成 B．反应剧烈程度：甲＞乙＞丙 C．丙中钠能置换出单质铜 D．乙、丙中钠在液面下反应 【答案】A 【解析】A项，由分析可知，甲乙丙中均有可燃性气体氢气生成，正确；B项，钠与水或与酸反应的实质是钠与氢离子发生置换反应，反应快慢取决于氢离子浓度大小，乙中的酸的浓度最大，其次是丙显弱酸性，最后是水，反应速率为：乙＞丙＞甲，错误；C项，钠与硫酸铜溶液反应为：2Na＋2H2O＝2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4＝Cu(OH)2↓＋Na2SO4，反应中生成了蓝色沉淀，并不会置换出铜单质，错误；D项，钠的密度小于水，所以浮在液面上，错误。 【变式3-2】能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋ C．钠与足量盐酸反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【答案】D 【解析】选项A中得失电子不守恒；选项B中钠先与水反应，生成的氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀；选项C中钠先与酸反应，再与水反应。 【变式3-3】(2025·北京昌平高一期末)某研究小组探究金属钠与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 【解析】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。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。 题型04 氧化钠与过氧化钠 1．氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 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 【典例4】(2025·北京朝阳高一期末)钠与氧气发生下列反应： ①4Na+O2=2Na2O ②2Na+O2 Na2O2 下列说法不正确的是( ) A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．Na2O和Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．Na2O和Na2O2与水反应所得产物完全相同 【答案】D 【解析】A．新切开的金属钠表面很快变暗是那和空气中的氧气反应生成白色固体氧化钠，则新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应①，故A正确；B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体发生的反应为钠在氧气中燃烧生成过氧化钠，反应的化学方程式为2Na+O2 Na2O2，则钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应②故B正确；C．氧化钠是钠离子和氧离子构成，过氧化钠是钠离子和过氧根离子构成，则氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为2：1，故C正确；D．氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则两者与水反应所得产物不完全相同，故D错误；故选D。 【变式4-1】(2026·北京二十中学高一月考)关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( ) A．金属钠在空气中会被氧化生成淡黄色过氧化钠 B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气 C．所含氧元素的化合价都为-2价 D．阴、阳离子的个数比都为1：2 【答案】D 【解析】A．金属钠在空气中常温下生成白色氧化钠，加热或燃烧才会生成淡黄色过氧化钠，A错误；B．氧化钠是碱性氧化物，与水或二氧化碳反应均不产生氧气，只有过氧化钠反应生成氧气，B错误；C．氧化钠中氧为-2价，过氧化钠中氧为-1价，C错误；D．氧化钠中有两个Na+和1个O2-过氧化钠中有两个Na+和1个O22-，阴、阳离子个数比均为1：2，D正确；故选D。 【变式4-2】Na2O和Na2O2在下列哪些性质上是相同的( ) A．Na2O和Na2O2中氧元素化合价 B．与盐酸反应所观察到现象 C．长期置放在空气中的最终产物 D．与水反应后滴加酚酞所观察到的现象 【答案】C 【解析】A项，Na2O中O的化合价为-2价，Na2O2中O的化合价为-1价，氧元素化合价不同，故A不选；B项，氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水，没有气体放出；过氧化钠与盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，产生气泡，现象不相同，故B不选；C项，氧化钠和过氧化钠长期置放在空气，都会变质，最终都生成碳酸钠，最终产物相同，故C选；D项，氧化钠和水反应生成氢氧化钠，滴加酚酞后，溶液变红色；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，滴加酚酞溶液都变红，随后又褪色，现象不同，故D不选；故选C。 【变式4-3】对Na2O和Na2O2的下列叙述中，正确的是( ) A．Na2O和Na2O2均能跟盐酸反应，故两者均为碱性氧化物 B．Na2O和Na2O2中的氧元素都是－2价 C．Na2O和Na2O2跟水的反应均为化合反应，均生成NaOH D．在呼吸面具中Na2O2常做供氧剂，而Na2O不能用做供氧剂[来源：学科网ZXXK] 【答案】D 【解析】Na2O2与盐酸反应生成NaCl、H2O和O2，故不是碱性氧化物，为过氧化物；Na2O中氧元素为－2价，Na2O2中氧元素为－1价；Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2，故不是化合反应。 题型05 过氧化钠与二氧化碳和水反应探究 1．物质的量的关系：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 2．固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 3．先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 4．电子转移关系：两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 【典例5】(2026·北京第四中学高三第一次月考)探究Na2O2与水的反应，实验如下(已知：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-)： 下列分析不正确的是( ) A．①、⑤中均产生O2 B．通过③能比较酸性：HCl＞H2O2 C．②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同 D．①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应 【答案】B 【解析】根据实验探究可以看出，试管①过氧化钠与水反应生成氢氧化钠与氧气，试管②中高锰酸钾具有氧化性，产生气体，溶液褪色，则体现了过氧化氢的还原性；试管③中过氧化氢与氯化钡发生复分解反应生成过氧化钡沉淀与稀盐酸，试管④中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气。A．根据分析，试管①和试管⑤中均产生氧气，A正确；B．根据已知条件可以看出过氧化氢属于二元弱酸，而盐酸属于一元强酸，盐酸酸性比过氧化氢强；但试管③因为生成了过氧化钡沉淀，不是可溶性的盐溶液，因此不能用“强酸制弱酸”证明酸性：HCl＞H2O2，B错误；C．②中发生反应的离子方程式为5H2O2+2MnO4-+6H+=5O2↑+2Mn2++8H2O，⑤中发生反应方程式为；根据方程式可知，②中KMnO4作氧化剂，H2O2中所有氧原子全部转化为氧气，④中MnO2作催化剂，H2O2中氧原子只有一半转化为氧气，由于将①所得溶液均分，因此可认为两试管中H2O2总量相同，因此②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同，C正确；D．①中的反应机理可以认为是，；④中的反应过程为，，因此①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应，D正确；故选B。 【变式5-1】某实验小组通过图所示实验探究Na2O2与水的反应。 下列说法错误的是 A．③中溶液变红，说明溶液显碱性 B．④中现象说明溶液吸收空气中CO2后变为酸性 C．⑤中现象说明溶液中有H2O2 D．Na2O2与水总反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ 【答案】B 【解析】过氧化钠与水反应生成氧气，②中产生大量气泡，气泡消失后向②中滴入酚酞溶液，酚酞变红，说明有碱性物质生成，轻微振荡后颜色消失，说明生成了强氧化性的物质，溶液褪色。A项，③中溶液变红，说明有碱性物质生成，溶液显碱性，正确；B项，④中现象说明说明生成了强氧化性的物质漂白溶液，使溶液褪色，错误；C项，加入MnO2后产生气泡说明发生了MnO2催化了H2O2分解的反应，故⑤中现象说明溶液中有H2O2，正确；D项，根据上述实验过程可知，Na2O2与水反应过程为Na2O2＋2H2O＝2NaOH＋H2O2、2H2O2O2↑＋2H2O，故Na2O2与水总反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑，正确。 【变式5-2】某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是( ) A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2 B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气 C．装置C加热前，用试管在D中管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度 D．装置A气密性检查的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好 【答案】C 【解析】Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热，故A错误；盐酸易挥发，则装置B中应为碱石灰，可除去HCl和水蒸气，而硅胶不能除去HCl，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则装置C加热前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；装置A气密性检查的方法：先关闭K1，后直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变，说明气密性良好，D错误。 【变式5-3】某化学实验小组的同学采用如图装置证明Na2O2可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂。回答下列问题： (1)仪器m的名称为 ，A中制备CO2时发生反应的离子方程式为 。 (2)装置B中所盛放的试剂为 ，其作用为 。 (3)装置C中生成的固体产物之一为Na2CO3，检验有Na2CO3生成的方法为 。 (4)要证明Na2O2可作供氧剂，其操作方法为 ，据此推测装置D中应盛放的试剂为 。 【答案】(1)分液漏斗 CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑ (2)饱和碳酸氢钠溶液 除去二氧化碳中的氯化氢 (3)取少量固体于试管中，加足量的水溶解，再滴加氯化钡，若产生白色沉淀，则含有Na2CO3 (4)将E中的试管口用大拇指堵住取出，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则其中含有氧气，说明Na2O2可作供氧剂 NaOH溶液 【解析】(1)仪器m的名称为分液漏斗，A中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，其反应的离子方程式为CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑，故答案为：分液漏斗；CaCO3+2H+＝Ca2++H2O+CO2↑； (2)装置B是除去二氧化碳中的氯化氢，则其中所盛放的试剂为饱和碳酸氢钠溶液，故答案为：饱和碳酸氢钠溶液；除去二氧化碳中的氯化氢； (3)装置C中生成的固体产物之一为Na2CO3，检验有Na2CO3生成的方法为取少量固体于试管中，加足量的水溶解，再滴加氯化钡，若产生白色沉淀，则含有Na2CO3，故答案为：取少量固体于试管中，加足量的水溶解，再滴加氯化钡，若产生白色沉淀，则含有Na2CO3； (4)要证明Na2O2可作供氧剂，需要注明有氧气生成，其操作方法为将E中的试管口用大拇指堵住取出，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则其中含有氧气，说明Na2O2可作供氧剂，装置D的作用是除去氧气中的二氧化碳，则其中盛放的试剂为NaOH溶液，故答案为：将E中的试管口用大拇指堵住取出，将带火星的木条放在试管口，木条复燃，则其中含有氧气，说明Na2O2可作供氧剂；NaOH溶液。 题型6 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较 性质对比 溶水热效应 水溶性 热稳定性 碱性 与酸反应速率 苏打放热 苏打＞小苏打 苏打＞小苏打 苏打＞小苏打 苏打＜小苏打 化学性质 盐通性 与盐反应 BaCl2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaCl 与碱反应 Ca(OH)2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaOH NaOH＋NaHCO3＝Na2CO3＋H2O 与酸反应 2HCl＋Na2CO3＝2NaCl＋CO2↑＋H2O HCl＋NaHCO3＝NaCl＋CO2↑＋H2O 稳定性 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 水解性 均可与水反应，溶液呈碱性(苏打溶液碱性较强，用作洗涤剂；小苏打碱性弱，用于治疗胃酸过多) 与CO2反应 Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 2．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法 (1)气体法 ①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。 (2)沉淀法 ①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。 【典例6】(2025·北京中国人大附中高一期末)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A．取a克混合物充分加热，减重b克 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取3a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用减石灰吸收，增重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 【答案】C 【解析】A．取a克混合物充分加热，减重b克。减重b克为NaHCO3分解生成的CO2和H2O的总质量(它们的物质的量都为)则根据化学方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，可计算NaHCO3的物质的量为，进而求出Na2CO3的质量分数，A不符合；B．取a克混合物与足量稀盐酸反应，最终得到b克固体。通过Na2CO3和NaHCO3生成NaCl的物质的量关系，可建立方程组求解两者质量，B不符合；C．取a克混合物与稀硫酸反应，逸出气体被碱石灰吸收增重b克。碱石灰吸收的增重包含CO2和部分水蒸气，无法单独确定CO2质量，导致无法计算，C符合；D．取a克混合物与Ba(OH)2溶液反应，生成b克BaCO3沉淀，根据总碳守恒，可列方程组求解Na2CO3和NaHCO3的质量，D不符合；故选C。 【变式6-1】下列实验方案中不能确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成的是(　C　) A．取a g混合物充分加热，质量减少b g B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到b g固体 C．取a g混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，得到b g溶液 D．取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加b g 【答案】C 【解析】NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成，故A不符合题意；Na2CO3和NaHCO3 均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以b g固体是氯化钠，利用守恒法可确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成，故B不符合题意；混合物与足量的NaOH溶液充分反应，只得到溶液质量，无法确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成，故C符合题意；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体经干燥后是二氧化碳，即碱石灰增加的质量是二氧化碳的质量，能确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成，故D不符合题意。 【变式6-2】下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，正确的是 A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3 B．常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 C．等质量的固体分别与足量的盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3＞NaHCO3 D．等浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3 【答案】D 【解析】A项，Na2CO3比较稳定，受热不分解，NaHCO3不稳定，受热发生分解反应，故热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3，错误；B项，常温下Na2CO3易溶于水，NaHCO3能够溶于水，因此在水溶液中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，错误；C项，根据反应方程式：Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑及NaHCO3＋HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑可知：106 g Na2CO3反应产生44 g CO2气体，84 g NaHCO3反应产生44 g CO2气体，可见等质量的固体分别与足量的盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3＜NaHCO3，错误；D项，向等浓度Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴入酚酞试液，前者变为深红色，后者变为浅红色，说明等浓度的两种溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3，正确。 【变式6-3】实验室有一包含有、Na2CO3 10H2O和NaHCO3的混合物。某同学利用下图所示装置进行实验，通过测量反应前后装置丙和丁的增重，测定该混合物中各组分的质量分数。 下列说法正确的是( ) A．若将装置甲换为盛放溶液的洗气瓶，则测得的质量分数偏低 B．若能测量装置乙中样品充分反应后剩余固体的质量，则撤去装置丙也可以达到实验目的 C．若用浓硫酸替换装置丙中的氯化钙可以达到实验目的 D．若撤去装置戊，则测得Na2CO3 10H2O的含量偏高 【答案】A 【解析】本实验的目的，是测定样品中各成分的含量，用碱石灰(甲装置)除去空气中的CO2和水蒸气，是为了防止干扰实验结果；通入空气的目的，是排尽反应后生成的CO2和水蒸气；乙装置用于灼烧混合物，丙装置用于吸收反应物分解生成的水蒸气；装置丁用于吸收反应物分解生成的CO2气体，装置戊用于防止空气中的CO2和水蒸气进入装置丁，干扰实验结果。A项，若将装置甲换为盛放NaOH溶液的洗气瓶，则有一部分水蒸气随空气进入装置内，导致丙装置测得的水蒸气的质量偏大，NaHCO3的质量不变，但Na2CO3 ∙10H2O的质量偏大，从而使测得的NaCl的质量分数偏低，故A正确；B项，撤去装置丙后，我们只能测定分解产物的CO2和水蒸气的质量和，无法求出分解生成的CO2和H2O的质量，即便能测量装置乙中样品充分反应后剩余固体的质量，也无法求出NaHCO3和Na2CO3 ∙10H2O的质量，所以若撤去装置丙则不能达到实验目的，故B错误；C项，浓硫酸是液体干燥剂，若用浓硫酸替换装置丙中的氯化钙，则生成的气体流通到丁中，故C错误；D项，若撤去装置戊，从右侧出气导管口进入的空气中的水蒸气和CO2可能被碱石灰吸收，从而导致测量的CO2的质量偏大，由此计算时引起NaHCO3的质量偏大，则NaHCO3分解产生水的质量偏大，Na2CO3 ∙10H2O分解产生H2O的质量偏低，则 Na2CO3 ∙10H2O的含量偏低，故D错误；故选A。 题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及除杂 1．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 方法 依据 原理 结论 加热法 热稳定性 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3 沉淀法 与CaCl2、BaCl2的反应 CO32-+Ca2+===CaCO3↓，CO32-+Ba2+===BaCO3↓；HCO3-与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3 测pH法 相同条件碱性：Na2CO3>NaHCO3 ————— pH较小的是NaHCO3，pH较大的是Na2CO3 测生成气体快慢法 盐酸逐滴加入时的现象 CO32-+H+===HCO3-； HCO3-+H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3 2．碳酸钠与碳酸氢钠的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 反应方程式 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH＝Na2CO3+H2O 【典例7】(2026·北京第十一学校高一月考)除去氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用的试剂是( ) A．适量的澄清石灰水 B．适量的稀硫酸 C．适量的稀盐酸 D．适量的氯化钡溶液 【答案】C 【解析】A．澄清石灰水(氢氧化钙)与碳酸钠反应生成氢氧化钠，引入新杂质，A错误；B．稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠，引入新杂质，B错误；C．稀盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠(原溶液成分)、水和二氧化碳(逸出)，无新杂质，C正确；D．氯化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，但需过滤去除沉淀，操作复杂，且需严格控制试剂用量以避免钡离子残留，D错误;故故选C。 【变式7-1】(2025·北京昌平高一期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述中，不正确的是( ) A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均可使酚酞溶液变红 B．可用盐酸除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 C．可用NaOH溶液将NaHCO3转化为Na2CO3 D．可用加热的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体 【答案】B 【解析】A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均呈碱性(水解生成OH-)，均可使酚酞变红，故A正确；B．盐酸会同时与Na2CO3和NaHCO3反应，无法选择性除去NaHCO3，正确方法应为加热使NaHCO3分解，故B错误；C．NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3(NaHCO3 + NaOH = Na2CO3 + H2O)，故C正确；D．NaHCO3受热分解产生CO2，而Na2CO3不分解，可通过加热鉴别，故D正确；故选B。 【变式7-2】为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是( ) A．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体 B．CO2气体(HCl)：饱和NaHCO3溶液 C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 【答案】D 【解析】A项，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，碳酸钠受热不分解，则加热法可除杂，正确；B项，HCl与NaHCO3溶液反应而除去，而二氧化碳与碳酸氢钠不反应，正确；C项，碳酸钠溶液吸收二氧化碳转化为碳酸氢钠，则用二氧化碳能除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠，正确；D项，二者都与氢氧化钡反应生成沉淀，主要物质也被除去了，错误。 【变式7-3】为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了以下四种不同的方案，其中方法和现象判断正确的是( ) A．分别加入盐酸溶液，看有无气泡产生 B．分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，观察有无白色沉淀 C．用铂丝蘸取固体在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色 D．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊 【答案】D 【解析】A项，分别加入Na2CO3和NaHCO3都能产生气泡。故不可以鉴别二者，错误；B项，分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，都会产生白色CaCO3沉淀．故不可以鉴别二者，错误；C项，因为都是钠元素的化合物，所以焰色反应都是使火焰呈黄色，故不可以鉴别它们，错误；D项，Na2CO3稳定受热不分解，而NaHCO3不稳定受热分解产生CO2，能够使澄清石灰水变浑浊。因此观察有无白色浑浊就可以鉴别二者，正确。 题型08 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析 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 【典例8】分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各，分别通入一定量的CO2后，向其中逐滴滴入的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(轴)与所加入盐酸的体积(轴)的关系如下图，下列说法正确的是( ) A．A中溶质是Na2CO3 B．中的溶质是和Na2CO3 C．B中所含溶质物质的量之比是1：2 D．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.3mol/L 【答案】D 【解析】当将稀盐酸逐滴滴到碳酸钠溶液中时，Na2CO3跟盐酸的反应是分步进行的，①Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，②NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，并且可以看出，当反应完全进行时，两个过程消耗HCl的量相等，若溶液中还有氢氧化钠，则首先发生反应NaOH+HCl=NaCl+H2O，根据反应的化学方程式结合消耗盐酸的体积进行计算，设没有产生气体时消耗盐酸的体积为V1，产生气体时消耗盐酸的体积为V2。A项，A中V1> V2，先发生：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，后发生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，溶质的成分为：NaOH和Na2CO3，物质的量之比为1：1，A错误；B项，B中V1< V2，先发生：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，后发生：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，溶质的成分为：NaHCO3和Na2CO3，物质的量之比为1：1，B错误；C项，根据B分析，B中所含溶质物质的量之比是1：1，C错误；D项，根据B图，完全反应后溶液溶质为NaCl，根据元素守恒：n(NaOH)=n(HCl)=0.15L×0.2mol/L=0.03mol，c(NaOH)==0.3mol/L，D正确；故选D。 【变式8-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得到溶液M，因CO2通入的量不同，溶液M的组成也不同，若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系如图所示。则下列分析与判断正确的是(不计CO2溶解) A．若OB=0，则溶液M为Na2CO3溶液 B．若OB=BC，则形成溶液M所发生反应的离子方程式为OH-＋CO2=HCO3- C．若3OB=BC，则溶液M中HCO3-的数目是CO32-数目的2倍 D．若OB>BC，则溶液M中大量存在的阴离子为CO32-和HCO3- 【答案】C 【解析】A项，若OB=0，即加入盐酸就能产生CO2，溶液M为NaHCO3溶液，A错误；B项，若OB=BC，则溶液M为Na2CO3溶液，OB段是氢离子与碳酸根反应生成碳酸氢根，BC段为碳酸氢根与氢离子反应生成二氧化碳和水，形成溶液M所发生反应的离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O，B错误；C项，若3OB=BC，溶质成分为碳酸钠和碳酸氢钠，OB段是氢离子与碳酸根反应生成碳酸氢根，BC段为碳酸氢根与氢离子反应生成二氧化碳和水，3OB=BC，则溶液M中HCO3-的数目是CO32-数目的2倍，C正确；D项，若OB>BC，溶液M中含氢氧化钠和碳酸钠，溶液中大量存在的阴离子为氢氧根和碳酸根，D错误；故选C。 【变式8-2】将0.84 g NaHCO3和0.78 g Na2O2的混合物在密闭容器中加热，经充分反应后排出气体。将剩余固体配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1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】0.84gNaHCO3的物质的量为0.01mol，受热分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，所以可以产生0.005mol Na2CO3、0.005molCO2、0.005molH2O，0.78g过氧化钠的物质的量为0.01mol，与水反应：2H2O+2Na2O2=4NaOH+O2，与二氧化碳反应：2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2，所以0.01mol Na2O2刚好可以完全吸收碳酸氢钠受热分解产生的0.005molCO2和0.005molH2O，所以剩余的固体为0.005mol+0.005mol=0.01mol Na2CO3和0.01molNaOH，配成的溶液中滴加0.1mol/L的盐酸时，0.01mol先消耗0.01molHCl即0.1L盐酸，此时不产生气体，之后0.01molNa2CO3又消耗0.1L盐酸转化为0.01molNaHCO3和0.01molNaCl，此时也不产生气体，然后0.01molNaHCO3再消耗0.1L盐酸生成0.01molCO2；综上所述C选项符合事实，故选C。 【变式8-3】向已经放置一段时间的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，碳酸根离子浓度随通入二氧化碳物质的量的变化如图所示(忽略溶液体积变化)，回答下列问题： (1)c点溶质的成分 (填化学式)。 (2)通过计算得出，变质前的氢氧化钠溶液中溶质的质量为 g。 【答案】(1) NaHCO3、Na2CO3 (2)20 【解析】由图可知，当还没有通入二氧化碳时，碳酸根浓度是0.1mol/L，并且随着二氧化碳的通入，其浓度还在变大，说明氢氧化钠部分变质，a→b发生CO2+2OH-=CO32-+H2O；b→c阶段，随着二氧化碳的通入，溶液中碳酸根浓度减小，说明碳酸根转化成了碳酸氢根离子，离子方程式为：CO32-+CO2+H2O=2HCO3-。 【解析】(1)a→b发生： 溶液体积为： b→c发生： 则c点通入CO2的物质的量为0.2mol+0.2mol=0.4mol，结合图示可知，此时碳酸根没有反应完全，即此时溶质有Na2CO3、NaHCO3； (2)b点溶液体积为0.5L，且此时溶质为碳酸钠，其浓度为0.5mol/L，则b点碳酸钠的物质的量为0.25mol，由Na元素守恒知，变质前NaOH溶液中n(NaOH) = 0.5mol，。 题型09 侯氏制碱法 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的，其工业生产的简单流程表示如下： 其中需要注意： (1)先在冷却的条件下将氨气通入到饱和食盐水中，再通入CO2。 (2)主要反应原理：NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(X即为CO2，可以循环利用)。 (3)循环Ⅰ的设计使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上。 (4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用：增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出、使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。 【典例9】(2026·北京师范大学附中高三第一次月考)我国化工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。联合制碱法的部分工艺流程如图，下列说法不正确的是( ) A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异 B．反应①中应先通CO2，再通NH3 C．流程中可循环使用的物质是CO2、NaCl D．母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工业 【答案】B 【解析】向饱和食盐水中依次通入氨气、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母液和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。A．向饱和食盐水中依次通入氨气、二氧化碳气体后，生成大量的HCO3-，由于相应温度下，NaHCO3的溶解度较小，NaHCO3形成沉淀析出，因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异，A正确；B．氨气极易溶于水，使溶液显碱性，可吸收更多的二氧化碳，故先通NH3，再通CO2，B错误；C．NaHCO3受热分解(反应②)生成CO2，可重新通入沉淀池循环使用；母液中含有未反应的NaCl，也可循环使用；C正确；D．反应①生成NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液，过滤后母液主要成分为NH4Cl，NH4Cl是氮肥，可用于化肥工业，D正确；故选B。 【变式9-1】(2026·北京第十一学高三开学考试)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。 下列说法不正确的是( ) A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔 B．碳酸化塔中发生反应：CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl C．c()：碱母液储存罐大于氨母液储存罐 D．经“冷析”和“盐析”，体系中NH4Cl被回收 【答案】C 【解析】在饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈现碱性，再通入CO2(碳酸化塔)，在碱性环境下CO2溶解能力增强，与氨气反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠从溶液中析出，回转焙烧炉加热后转化为纯碱、水和二氧化碳，母液中的NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，在低温下却比NaCl溶解度小，在5℃～10℃时，向母液中加入食盐细粉，可使NH4Cl单独结晶析出，剩余氯化钠溶液可再次投入使用。A．侯氏制碱法需饱和食盐水，海水经分离、提纯、浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔，A正确；B．碳酸化塔中氨盐水与CO2反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl，化学反应方程式为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl，B正确；C．氨母液为饱和氨盐水，Na+浓度较高；碳酸化后部分Na+以NaHCO3沉淀析出，碱母液中Na+浓度降低，故c(Na+)：碱母液储存罐小于氨母液储存罐，C错误；D．“冷析”(降温)和“盐析”(加NaCl)可降低NH4Cl溶解度，使其结晶析出回收，D正确；故选C。 【变式9-2】1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为 已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生和OH-。 下列说法错误的是( ) A．纯碱分类属于盐不属于碱 B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果 C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异 【答案】B 【解析】A项，纯碱是Na2CO3，属于盐类，A正确；B项，CO2溶解度较小，通入水中生成的H2CO3较少，且再通入NH3不易控制生成NH4HCO3，而NH3极易溶于水，通入水中生成NH3·H2O，再通入过量CO2，可以生成NH4HCO3，有利于NaHCO3的析出，因此效果不同，B错误；C项，第③步操作是过滤，需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒，C正确；D项，NaHCO3的溶解度较小，铵盐的溶解度较大，当溶液中Na+和HCO3-浓度较大时，可以析出NaHCO3固体，因此利用了物质溶解度差异，D正确；故选B。 【变式9-3】我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 该生产纯碱的方法称联合制碱法，也称侯式制碱法联合制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品。 (1)上述沉淀池中发生的化学反应方程式是_______，实验室分离出沉淀的操作是_______。 (2)写出上述流程中X物质的分子式_______。 (3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_______的循环(填上述流程中的编号1、2)。 (4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，还需要的试剂有_______。 (5)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_______。 A．增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 B．使NaHCO3更多地析出 C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 【答案】(1)NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓ 过滤 (2)CO2 (3)循环1 (4)稀硝酸和硝酸银溶液 (5)AC 【解析】(1)在沉淀池中，饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳，析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为：NH3+H2O+CO2+NaCl=NH4Cl+NaHCO3↓，分离出沉淀的方法是过滤，过滤是将固体不溶物跟液体物质分离的一种方法；(2)碳酸氢钠不稳定，受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，可将CO2通入沉淀中加以循环利用，故X为CO2；(3)循环1是将未反应的氯化钠返回沉淀池中，使NaCl加以充分利用；(4)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验溶液中是否含氯离子，可以先向溶液中加入稀硝酸酸化，使Na2CO3发生反应，转化为NaNO3，再加入硝酸银溶液，若观察到反应产生白色沉淀，则说明有氯化钠存在；(5)A项，氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根，增大铵根的浓度有利于氯化铵从溶液中析出来，故A正确；B项，通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，不利于NaHCO3更多地析出，故B错误；C项，通入氨气使溶液碱性增强，使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠，可以提高氯化铵的纯度，C正确；故选AC。 题型10 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。 【典例10】下列关于焰色试验的说法正确的是( ) A．某溶液的焰色试验为黄色，说明该溶液一定含有钠离子，不含钾离子 B．做焰色试验的铂丝，每试验一种样品都需用水洗2～3次 C．没有铂丝，可用光洁无锈的铁丝来代替 D．焰色试验是某些金属离子的性质 【答案】C 【解析】观察钾离子的焰色试验的火焰颜色时，需要通过蓝色的钴玻璃观察，否则无法观察到紫色，所以某溶液焰色试验的火焰呈黄色，溶液中一定含有钠离子，但是无法确定溶液中是否含钾离子，A错误；用水洗涤，铂丝上残留的物质可能不溶于水，需要用盐酸洗涤，再灼烧至与原来的火焰颜色相同后再使用，B错误；洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色试验，C正确；焰色试验是某些金属元素具有的性质，包括单质、离子等，D错误。 【变式10-1】用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察时看到火焰呈黄色，下列判断正确的是( ) A．只含Na＋ B．可能含有Na＋，可能还含有K＋ C．既含有Na＋，又含有K＋ D．一定含Na＋，可能含有K＋ 【答案】D 【解析】用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察时看到火焰呈黄色，则含有钠元素，透过蓝色钴玻璃观察有紫色火焰则含有钾元素，若没有透过蓝色钴玻璃观察，则黄色火焰会掩盖紫色火焰，无法确定是否含有钾元素。故选D。 【变式10-2】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。 【变式10-3】五颜六色的焰火的产生与焰色试验原理有关，下列关于焰色试验的表述正确的是( ) A．焰色试验是化学变化 B．若连续做两个样品，应将铂丝用稀硫酸洗净并灼烧到无色 C．所有金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 D．钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃) 【答案】D 【解析】焰色试验没有新物质生成，是物理变化，A错误；做焰色试验时用盐酸洗涤铂丝，氯化物熔点较低，加热能除掉，B错误；焰色试验不是所有金属的性质，一般只有外层电子数比较少的容易产生焰色，C错误；钠元素的焰色为黄色，透过蓝色钴玻璃观察钾元素焰色试验的颜色为紫色，可排除钠元素黄色火焰的干扰，D正确。 1 / 31 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一节 钠及其化合物 题型01 钠与非金属反应 题型02 钠与水反应 题型03 钠与酸、碱或盐溶液反应 题型04 氧化钠和过氧化钠 题型05 Na2O2与CO2和H2O反应探究 题型06 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 题型07 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂 题型08 碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应的图象分析 题型09 侯氏制碱法 题型10 焰色试验  题型01 钠与非金属反应 1．从原子结构认识钠的化学性质 (1)结构特点：钠原子结构示意图：__________________，最外层只有_______个电子。 (2)性质：在化学反应中很容易________这个电子，所以钠的化学性质非常活泼，表现出很强的_______性。 (3)存在：以_________态存在，如：NaCl、Na2CO3、Na2SO4等。 2．钠的物理性质及与非金属的反应 (1)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)钠与非金属的反应 O2 常温 4Na＋O2＝_________ _______色固体 加热 2Na＋O2 _________ ________色固体 Cl2 2Na＋Cl2_________ (产生黄色火焰，生成白烟) S 2Na＋S＝_________ (研磨时容易爆炸) H2 2Na＋H2_________ (金属氢化物中，氢为－1价) 【典例1】(2026·北京海淀实验学校高一月考)Na与水、氧气、氯气等均能反应，下列说法中正确的是( ) A．金属钠着火时，可以用二氧化碳灭火器灭火 B．金属钠与氧气在常温下反应生成Na2O2，加热时二者反应生成Na2O C．金属钠与氯气反应产生白色烟雾 D．金属钠通常保存在煤油中以隔离氧气和水蒸气 【变式1-1】下列关于钠的叙述正确的是( ) A．钠燃烧时发出紫色火焰 B．钠燃烧时生成氧化钠 C．钠原子的最外电子层上只有1个电子 D．钠具有氧化性 【变式1-2】等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量空气(常温)中充分反应，则 下列说法正确的是( ) A．第一块钠失去电子多 B．两块钠失去电子一样多 C．第二块钠的反应产物质量大 D．两块钠的反应产物质量一样大 【变式1-3】下列叙述正确的是( ) A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗：2Na＋O2===Na2O2 B．一定条件下，2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物，失去的电子数为0.2NA C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末 D．钠在空气中长期放置，现象为：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体 题型02 钠与水反应 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：___________________________________ (2025·北京丰台高一期末)钠与水反应的微型实验装置如图所示。下列说法不正确的是( ) A．肥皂液可用于收集反应产生的H2 B．反应时，钠块熔为小球，说明钠的硬度小 C．钠块在煤油和水交界处上下跳动，直至消失 D．反应后试管中液体分层，下层呈红色 【变式2-1】某实验小组对中学课本中可生成氢气的反应进行了研究，总结出两个可以生成H2的反应：①Zn＋盐酸，②Na＋水。为点燃上述两个反应生成的H2，他们设计了图示装置。请回答下列问题： (1)写出Na与H2O反应的化学方程式：___________。 (2)实验小组在点燃用上述装置制得的H2时，①实验获得成功，②却失败了。他们分析认为失败的原因是Na的用量太少，Na与H2O的反应速率太快。于是他们准备增加钠的用量，可老师说太危险，你认为产生危险的原因是___________。 (3)实验小组查阅钠、煤油、水的密度分别为0.97g·cm-3、0.80g·cm-3、1.00g·cm-3，并据此对实验进行改进。在改进后的实验中H2的生成速率减慢，原因是________________________________。 【变式2-2】 19．(2025·北京通州高一期中)金属钠在食品、生物医药、工业中都有重要应用。某小组同学探究金属钠的性质。 已知：CCl4的密度大于H2O的密度。 (1)用小刀切开的金属钠暴露在空气中应即被氧气氧化，从原子结构的角度解释钠的化学性质非常活泼的原因是 。 实验Ⅰ．将切好的金属钠放入如下装置中，其中A、B、C分别表示硬质玻璃管的三个位置，将如图装置倒置后迅速打开弹簧夹。 (2)钠与水剧烈反应，迅速熔化成闪光小球，且从钢针上脱离，在硬质玻璃管的 (填字母)处不断游动， (补充实验现象)。 实验Ⅱ．为验证产生的气体，小组同学将产生的气体通入如图所示装置中，先通入一段时间气体后再进行加热，当黑色粉末完全变为红色粉末后停止加热，继续通入气体直至冷却，烧杯壁上出现小液滴。(实验装置气密性已检验) (3)先通气体一段时间后再加热的原因是 。 (4)用化学方程式解释“黑色粉末变红”的原因是 。 (5)实验Ⅲ．将实验Ⅰ中加厚有酚酞的蒸馏水换为(CuSO4溶液，重复实验Ⅰ． 实验Ⅲ可能产生不同于实验Ⅰ的现象是 ，请用离子方程式解释原因 。 【变式2-3】(2026·北京第八十中学高一月考)某同学完成钠与水反应的实验过程如图①、②、③所示。 (1)将图②中的现象与解释用直线连接起来 。 实验现象 解释 钠浮在水面上 产生了气体 钠熔成小球  钠的密度比水小 钠四处游动，嘶嘶作响 钠与水反应放热且钠的熔点低 (2)图③中滴加酚酞试液后，观察到溶液变红，说明钠与水反应有 生成(写出化学式)，写出这个过程的离子反应方程式 。有同学认为反应前先加酚酞更合理，从证据的角度解释其合理的理由是 。 (3)向硫酸铜溶液中加入一小块金属钠后，观察到的现象没有 。 ①钠浮于液面上 ②熔化成小球 ③析出大量红色的铜 ④有蓝色沉淀产生 ⑤小球在液面上游动、逐渐变小，直至消失    ⑥发出嘶嘶的响声，放出气体    ⑦小球在溶液中沉浮 写出离子反应方程式 。 题型03 钠与酸、碱、盐溶液反应 钠与溶液的反应思维模板：明确溶液的溶质成分→考虑反应顺序(先酸后水)→分析溶液浓度变化和生成氢氧化钠能否发生后续反应。 1．钠与酸溶液反应。 (1)钠与酸中的H+反应，由于氢离子浓度更大，反应更加剧烈。 (2)钠先与酸中的H+反应，离子方程式：2Na+2H+=______________。 (3)酸反应耗尽，过量的钠继续与水反应。 2．钠与碱溶液反应。 钠与碱溶液反应其实质是______________的反应 3．钠与盐溶液反应。 (1)钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成NaOH和H2。 (2)生成的NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应，则只有钠与水的反应)。 (3)Na与CuSO4溶液的反应为2Na+2H2O=2NaOH+H2↑，2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4。 (4)当钠与饱和盐溶液反应时，若NaOH与盐不发生复分解反应，由于水的消耗，溶液中会析出盐。 4．钠与熔融状态的盐反应 在熔融状态下，金属钠能将不活泼金属从盐中_______出来，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【典例3】(2026·北京二十中学高一月考)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( ) A．MgSO4溶液 B．Na2SO4溶液 C．NaHCO3溶液 D．CuSO4溶液 【变式3-1】按如图所示进行相应实验(硫酸铜溶液显弱酸性)，下列有关它们反应现象的分析正确的是( ) A．均有可燃性气体生成 B．反应剧烈程度：甲＞乙＞丙 C．丙中钠能置换出单质铜 D．乙、丙中钠在液面下反应 【变式3-2】能正确表示下列反应的离子方程式的是( ) A．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑ B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋ C．钠与足量盐酸反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ D．钠与氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 【变式3-3】(2025·北京昌平高一期末)某研究小组探究金属钠与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 题型04 氧化钠与过氧化钠 1．氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 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 【典例4】(2025·北京朝阳高一期末)钠与氧气发生下列反应： ①4Na+O2=2Na2O ②2Na+O2 Na2O2 下列说法不正确的是( ) A．新切开的金属钠表面很快变暗，主要发生了反应① B．钠在空气中燃烧生成淡黄色固体，主要发生了反应② C．Na2O和Na2O2中阳离子与阴离子个数比均为2：1 D．Na2O和Na2O2与水反应所得产物完全相同 【变式4-1】(2026·北京二十中学高一月考)关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( ) A．金属钠在空气中会被氧化生成淡黄色过氧化钠 B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气 C．所含氧元素的化合价都为-2价 D．阴、阳离子的个数比都为1：2 【变式4-2】Na2O和Na2O2在下列哪些性质上是相同的( ) A．Na2O和Na2O2中氧元素化合价 B．与盐酸反应所观察到现象 C．长期置放在空气中的最终产物 D．与水反应后滴加酚酞所观察到的现象 【变式4-3】对Na2O和Na2O2的下列叙述中，正确的是( ) A．Na2O和Na2O2均能跟盐酸反应，故两者均为碱性氧化物 B．Na2O和Na2O2中的氧元素都是－2价 C．Na2O和Na2O2跟水的反应均为化合反应，均生成NaOH D．在呼吸面具中Na2O2常做供氧剂，而Na2O不能用做供氧剂[来源：学科网ZXXK] 题型05 过氧化钠与二氧化碳和水反应探究 1．物质的量的关系：无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成O2的体积。 2．固体质量关系：相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。 3．先后顺序关系：一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。 4．电子转移关系：两反应都是Na2O2自身发生氧化还原反应，每有1 mol O2生成时，转移的电子均为2 mol。关系式为：2Na2O2～O2～2e－。 【典例5】(2026·北京第四中学高三第一次月考)探究Na2O2与水的反应，实验如下(已知：H2O2H++HO2-、HO2-H++O22-)： 下列分析不正确的是( ) A．①、⑤中均产生O2 B．通过③能比较酸性：HCl＞H2O2 C．②、⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同 D．①、④中均发生了氧化还原反应和复分解反应 【变式5-1】某实验小组通过图所示实验探究Na2O2与水的反应。 下列说法错误的是 A．③中溶液变红，说明溶液显碱性 B．④中现象说明溶液吸收空气中CO2后变为酸性 C．⑤中现象说明溶液中有H2O2 D．Na2O2与水总反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O＝4NaOH＋O2↑ 【变式5-2】某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否反应，设计装置如图，下列说法正确的是( ) A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2 B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气 C．装置C加热前，用试管在D中管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度 D．装置A气密性检查的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管液面且高度不变说明气密性良好 【变式5-3】某化学实验小组的同学采用如图装置证明Na2O2可在潜水艇和呼吸面具中作供氧剂。回答下列问题： (1)仪器m的名称为 ，A中制备CO2时发生反应的离子方程式为 。 (2)装置B中所盛放的试剂为 ，其作用为 。 (3)装置C中生成的固体产物之一为Na2CO3，检验有Na2CO3生成的方法为 。 (4)要证明Na2O2可作供氧剂，其操作方法为 ，据此推测装置D中应盛放的试剂为 。 题型6 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较 1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较 性质对比 溶水热效应 水溶性 热稳定性 碱性 与酸反应速率 苏打放热 苏打___小苏打 苏打____小苏打 苏打____小苏打 苏打____小苏打 化学性质 盐通性 与盐反应 BaCl2＋Na2CO3＝_______________________ 与碱反应 Ca(OH)2＋Na2CO3＝_______________________ NaOH＋NaHCO3＝_______________________ 与酸反应 2HCl＋Na2CO3＝_______________________ HCl＋NaHCO3＝_______________________ 稳定性 2NaHCO3 _______________________ 水解性 均可与水反应，溶液呈碱性(苏打溶液碱性较强，用作洗涤剂；小苏打碱性弱，用于治疗胃酸过多) 与CO2反应 Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3 2．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法 (1)气体法 ①测定原理：Na2CO3＋H2SO4=== _______________________。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝________________ %。 (2)沉淀法 ①测定原理：Na2CO3＋BaCl2=== _______________________。 依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝____________×100%。 【典例6】(2025·北京中国人大附中高一期末)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( ) A．取a克混合物充分加热，减重b克 B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体 C．取3a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用减石灰吸收，增重b克 D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 【变式6-1】下列实验方案中不能确定试样xNa2CO3·yNaHCO3的组成的是(　C　) A．取a g混合物充分加热，质量减少b g B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到b g固体 C．取a g混合物与足量氢氧化钠溶液充分反应，得到b g溶液 D．取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体经干燥后用碱石灰吸收，质量增加b g 【变式6-2】下列有关Na2CO3和NaHCO3性质比较中，正确的是 A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3 B．常温下在水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 C．等质量的固体分别与足量的盐酸反应产生CO2的质量：Na2CO3＞NaHCO3 D．等浓度溶液的碱性：Na2CO3＞NaHCO3 【变式6-3】实验室有一包含有、Na2CO3 10H2O和NaHCO3的混合物。某同学利用下图所示装置进行实验，通过测量反应前后装置丙和丁的增重，测定该混合物中各组分的质量分数。 下列说法正确的是( ) A．若将装置甲换为盛放溶液的洗气瓶，则测得的质量分数偏低 B．若能测量装置乙中样品充分反应后剩余固体的质量，则撤去装置丙也可以达到实验目的 C．若用浓硫酸替换装置丙中的氯化钙可以达到实验目的 D．若撤去装置戊，则测得Na2CO3 10H2O的含量偏高 题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及除杂 1．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 方法 依据 原理 结论 加热法 热稳定性 2NaHCO3 __________________； Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是__________，无变化的是__________ 沉淀法 与CaCl2、BaCl2的反应 CO32-+Ca2+===CaCO3↓，CO32-+Ba2+===BaCO3↓；HCO3-与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是__________，无变化的是__________ 测pH法 相同条件碱性：Na2CO3>NaHCO3 ————— pH较小的是__________，pH较大的是__________ 测生成气体快慢法 盐酸逐滴加入时的现象 CO32-+H+===HCO3-； HCO3-+H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是__________，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是__________ 2．碳酸钠与碳酸氢钠的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 反应方程式 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3 _______________________ NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3+CO2+H2O＝_______________________ Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 NaHCO3+NaOH＝_______________________ 【典例7】(2026·北京第十一学校高一月考)除去氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用的试剂是( ) A．适量的澄清石灰水 B．适量的稀硫酸 C．适量的稀盐酸 D．适量的氯化钡溶液 【变式7-1】(2025·北京昌平高一期末)下列关于Na2CO3和NaHCO3的描述中，不正确的是( ) A．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均可使酚酞溶液变红 B．可用盐酸除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3 C．可用NaOH溶液将NaHCO3转化为Na2CO3 D．可用加热的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体 【变式7-2】为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是( ) A．Na2CO3固体(NaHCO3)：加热至不再产生气体 B．CO2气体(HCl)：饱和NaHCO3溶液 C．NaHCO3溶液(Na2CO3)：通过量CO2 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 【变式7-3】为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了以下四种不同的方案，其中方法和现象判断正确的是( ) A．分别加入盐酸溶液，看有无气泡产生 B．分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，观察有无白色沉淀 C．用铂丝蘸取固体在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色 D．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊 题型08 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析 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 【典例8】分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各，分别通入一定量的CO2后，向其中逐滴滴入的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(轴)与所加入盐酸的体积(轴)的关系如下图，下列说法正确的是( ) A．A中溶质是Na2CO3 B．中的溶质是和Na2CO3 C．B中所含溶质物质的量之比是1：2 D．氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.3mol/L 【变式8-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得到溶液M，因CO2通入的量不同，溶液M的组成也不同，若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系如图所示。则下列分析与判断正确的是(不计CO2溶解) A．若OB=0，则溶液M为Na2CO3溶液 B．若OB=BC，则形成溶液M所发生反应的离子方程式为OH-＋CO2=HCO3- C．若3OB=BC，则溶液M中HCO3-的数目是CO32-数目的2倍 D．若OB>BC，则溶液M中大量存在的阴离子为CO32-和HCO3- 【变式8-2】将0.84 g NaHCO3和0.78 g Na2O2的混合物在密闭容器中加热，经充分反应后排出气体。将剩余固体配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1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8-3】向已经放置一段时间的氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，碳酸根离子浓度随通入二氧化碳物质的量的变化如图所示(忽略溶液体积变化)，回答下列问题： (1)c点溶质的成分 (填化学式)。 (2)通过计算得出，变质前的氢氧化钠溶液中溶质的质量为 g。 题型09 侯氏制碱法 侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的，其工业生产的简单流程表示如下： 其中需要注意： (1)先在冷却的条件下将__________通入到饱和食盐水中，再通入__________。 (2)主要反应原理：NH3＋H2O＋CO2＋NaCl=== ___________________、2NaHCO3 _______________________(X即为CO2，可以循环利用)。 (3)循环Ⅰ的设计使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上。 (4)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用：增大NH的浓度，使__________更多地析出、使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的__________纯度。 【典例9】(2026·北京师范大学附中高三第一次月考)我国化工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。联合制碱法的部分工艺流程如图，下列说法不正确的是( ) A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异 B．反应①中应先通CO2，再通NH3 C．流程中可循环使用的物质是CO2、NaCl D．母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工业 【变式9-1】(2026·北京第十一学高三开学考试)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥，工艺流程图如下。 下列说法不正确的是( ) A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔 B．碳酸化塔中发生反应：CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl C．c()：碱母液储存罐大于氨母液储存罐 D．经“冷析”和“盐析”，体系中NH4Cl被回收 【变式9-2】1943年侯德榜发明联合制碱法，其生产流程可简要表示为 已知：NH3极易溶于水生成NH3·H2O，NH3·H2O可电离产生和OH-。 下列说法错误的是( ) A．纯碱分类属于盐不属于碱 B．流程中先通入CO2再通入NH3可达同样效果 C．若实验室进行第③步操作需要用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒 D．侯氏制碱法制备NaHCO3利用了物质溶解度差异 【变式9-3】我国化学家侯德榜(如图)改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： 该生产纯碱的方法称联合制碱法，也称侯式制碱法联合制碱法，在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品。 (1)上述沉淀池中发生的化学反应方程式是_______，实验室分离出沉淀的操作是_______。 (2)写出上述流程中X物质的分子式_______。 (3)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了_______的循环(填上述流程中的编号1、2)。 (4)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，还需要的试剂有_______。 (5)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有_______。 A．增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 B．使NaHCO3更多地析出 C．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度 题型10 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。 【典例10】下列关于焰色试验的说法正确的是( ) A．某溶液的焰色试验为黄色，说明该溶液一定含有钠离子，不含钾离子 B．做焰色试验的铂丝，每试验一种样品都需用水洗2～3次 C．没有铂丝，可用光洁无锈的铁丝来代替 D．焰色试验是某些金属离子的性质 【变式10-1】用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察时看到火焰呈黄色，下列判断正确的是( ) A．只含Na＋ B．可能含有Na＋，可能还含有K＋ C．既含有Na＋，又含有K＋ D．一定含Na＋，可能含有K＋ 【变式10-2】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 【变式10-3】五颜六色的焰火的产生与焰色试验原理有关，下列关于焰色试验的表述正确的是( ) A．焰色试验是化学变化 B．若连续做两个样品，应将铂丝用稀硫酸洗净并灼烧到无色 C．所有金属或它们的化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色 D．钠元素的焰色为黄色，钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃) 19 / 20 学科网(北京)股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $