内容正文:
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第12讲
碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
1
1.掌握、 的性质、用途及应用。
2.理解、 的制法。
3.了解碱金属元素,掌握焰色试验的原理及操作。
复习目标
2
01
考点一 两种重要的钠盐
和
02
考点二 碱金属 焰色试验
03
经典真题·明考向
04
作业手册
答案速查【听】
答案速查【作】
3
考点一
两种重要的钠盐
和
4
1.与 的性质比较
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 纯碱或______ ________
主
要
性
质 色、态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 易溶于水
可溶于水
苏打
小苏打
夯实必备知识
5
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主
要
性
质 稳定性 稳定,但结晶碳酸钠
易风化 受热易______
与 反
应 (较快) (更快)
分解
续表
夯实必备知识
6
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主
要
性
质 与
反应 过量: ;
过量:
续表
夯实必备知识
7
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主
要
性
质 与
反应
与水作
用 水解,碱性较____ 水解,碱性较____
与酸互
滴 现象与滴加方式有关 现象与滴加方式无关
强
弱
续表
夯实必备知识
8
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主要用途 用于玻璃、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
续表
夯实必备知识
9
2.与 的相互转化及应用
(1)转化途径
(2)应用——混合除杂(括号内为杂质)
①固体 加热至__________不再变化。
②溶液 加入适量的_______溶液。
③溶液 通入足量的_____气体。
固体质量
夯实必备知识
10
3.纯碱的工业制法——侯氏制碱法
(1)制备原料:食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢
气时的废气,其反应为 ,
。
夯实必备知识
11
(3)循环利用
循环利用的物质为_____、饱和食盐水。
(2)工艺流程
夯实必备知识
4.钠及其化合物之间的转化
“价—类”二维图是复习元素及其化合物的重要工具。钠及其化合物的
“价—类”二维图如图所示,写出图中转化关系涉及反应的化学方程式。
夯实必备知识
13
①___________________;
②_ __________________;
③______________________;
④_______________________________;
⑤_______________________;
⑥______________________________;
⑦_________________________;
夯实必备知识
14
⑧________________________________;
⑨_ ________________________________;
⑩____________________________________;
⑪__________________________________;
⑫_ _________________________;
⑬____________________________。
夯实必备知识
15
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)用澄清石灰水能够鉴别溶液与 溶液( )
×
[解析] 与、溶液均反应生成 白色沉淀。
(2)可用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体( )
√
[解析] 碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,固体质量减少;
碳酸钠受热不分解,固体质量不变。
夯实必备知识
16
(3)向饱和溶液中通入,有 晶体析出( )
√
[解析] 发生反应 ,由于溶解度较
大的转化成溶解度较小的,且又消耗一部分溶剂 ,
故有 晶体析出。
(4) 受热易分解,故可用作胃酸中和剂( )
×
夯实必备知识
17
(5)下列转化均能实现:
( )
×
(6)相同温度下溶解度:小苏打 苏打,热稳定性:
( )
√
夯实必备知识
18
题组一 碳酸钠与碳酸氢钠的性质与鉴别
1.[2024·辽宁沈阳二中模拟] 下列有关和 性质的比较中,
正确的是( )
A.热稳定性:
B.常温时水溶性:
C.等质量的两固体与足量的盐酸反应,产生 的体积:
D.等浓度的溶液中滴入稀盐酸,放出气体的快慢:
√
提升关键能力
19
[解析] 碳酸氢钠加热易分解生成碳酸钠、水和 ,则热稳定性:
,A错误;
常温时,水中溶解度: ,B错误;
质量相等时,碳酸氢钠的物质的量比较大,故与足量盐酸反应产生
的量: ,C错误;
根据 、
可知,等浓度的 和
溶液中滴入稀盐酸,放出气体的快慢: ,
D正确。
提升关键能力
20
2.某课外小组为了鉴别和 两种白色固体,设计了如下
几种实验方法,某些夹持仪器略。
下列说法不正确的是( )
提升关键能力
21
A.装置 Ⅰ 中的和 均能与盐酸反应,产生气体速率快的
是
B.当稀盐酸足量时,装置 Ⅰ 中气球鼓起体积较小的是
C.加热装置 Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是
D.装置 Ⅲ 也可以鉴别和
√
提升关键能力
22
[解析] 碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸
氢钠的气球鼓得更快,产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;
等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生二氧化
碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;
提升关键能力
23
碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加
热不反应,C正确;
碳酸钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰
水变浑浊,故可以用来鉴别两者,D正确。
提升关键能力
24
【规律小结】
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂
(1)<m></m>和<m></m>的鉴别方法
不可用溶液鉴别溶液和溶液,因为 溶
液与这两种溶液反应时都产生白色沉淀,现象相同。
提升关键能力
25
(2)、 的除杂方法——依据二者性质的差异确定除杂
方法(后者为杂质)
序号 混合物 除杂方法
① 、 加热法
② 、 通入足量
③ 、 加入适量 溶液
提升关键能力
26
题组二 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的原理及计算
3.[2024·广东惠州二模] 向和 混合
溶液中滴加稀盐酸, 的生成量
与加入盐酸的体积 的关系如图所示。下列判
断正确的是( )
A.在 范围内,只发生中和反应
B.段发生反应的离子方程式为
C.点盐酸体积为
D.原混合溶液中与的物质的量之比为
√
提升关键能力
27
[解析] 向和混合溶液中滴加 稀盐酸,发生的
反应依次为, ,
,据此可以解答。在 范围内,发生的
反应是, ,发生复分解反应,
包含中和反应,A错误;
段发生反应的离子方程式为
,B错误;
提升关键能力
28
从图像知生成 ,根据离子方程式
可知,消耗
,故点盐酸体积为,C正确;
根据离子方程式和图像可知, 的物质的量是,共计消
耗 ,所以与氢氧化钠反应的是
,则 的物质的量为,因
此原混合液中,与的物质的量之比为 ,D错误。
提升关键能力
4.[2024·江苏徐州模拟] 分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各
,再通入一定量的,随后分别各取 溶液,向其中逐
滴滴入的盐酸,在标准状况下产生 的体积(纵轴)与
所加入盐酸的体积(横轴)的关系如图(分A、B两种情况):
提升关键能力
30
(1)在A情况下,溶质是_______________(填化学式),其物质的
量之比为_____。
、
[解析] 对于A情况, , ,
据此判断溶液中溶质的成分是和。
根据 , ,
可知,
和 的物质的量之比等于消耗盐酸
的体积之比,则
。
提升关键能力
31
(2)在B情况下,溶质是_________________(填化学式),其物质
的量之比为_____。
、
[解析] 对于B情况, ,
,
据此判断溶液中溶质的成分是和。
根据 ,
,可知和 的物
质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比,则
。
提升关键能力
32
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为____________。
[解析] 当加入 盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为
, 根据元素质量守恒有
,所
以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
提升关键能力
33
【规律小结】
利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
(1)首先分析图像的起点、拐点。
(2)图像的起点在原点的,溶质为<m></m>。
提升关键能力
34
(3)图像的起点不在原点的,看原点、拐点、最高点的横坐标之间
的比例,确定溶质。
提升关键能力
35
①向 溶液中逐滴加入盐酸。
第一步:转化为 ,无气体产生;
第二步:与反应产生 。
消耗盐酸的体积与产生 的体积的关系如图甲所示。
②向溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生 的体积
的关系如图乙所示。
提升关键能力
36
③向、 的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与
产生的体积的关系(设、的物质的量之比 ,
其他比例时的图像略)如图丙所示。
④向、 的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积
与产生的体积的关系(设、 的物质的量之比
,其他比例时的图像略)如图丁所示。
提升关键能力
37
题组三 钠及其化合物的转化
5.[2024·河北石家庄阶段测试] 钠及其化合物的“价—类”二维图如图所
示,下列推断不合理的是( )
A.、 均常用作还原剂
B. 在空气中燃烧产物的阴阳离子个数比
为
C.或与水反应均可得到
D. 的水溶液既可以显酸性、碱性也可以
显中性
√
提升关键能力
38
[解析] 由价态及类别可知为、
为、为或、 为
、为钠盐,据此分析解答。
、 均易失电子表现强还原性,常作还原剂,A正确;
在空气中燃烧生成过氧化钠, 由2个钠离子和1个过氧根离子
组成,阴阳离子个数比为 ,B错误;
钠单质、氧化钠、过氧化钠均能与水反应生成氢氧化钠,C正确;
钠盐的水溶液可以显酸性、碱性也可以显中性,如硫酸氢钠溶液显酸
性,碳酸钠溶液显碱性,氯化钠溶液显中性,D正确。
提升关键能力
39
6.[2024·吉林长春外国语学校阶段考] 以不同类别物质间的转化为线索,
认识钠及其化合物。
下列分析正确的是( )
提升关键能力
40
A.从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片
B.纯碱显碱性,可用于治疗胃酸过多
C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给,常温常压下产生 ,
转移 电子
D.向碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质
√
提升关键能力
41
[解析] 钠质软、密度比煤油大,保存
在煤油中,从煤油中取用钠需小刀、
滤纸和玻璃片,还需要用镊子,A错误;
纯碱溶液由于碱性强,不能用于治疗胃酸过多,B错误;
过氧化钠与水或二氧化碳反应生成氧气,因此反应⑤⑥可用于潜水艇
中氧气的供给,常温常压下的物质的量小于,转移电子
小于 ,C错误;
向碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为
,D正确。
提升关键能力
42
【规律小结】
“价—类”二维图在钠及其化合物的转化关系中的应用
(1)从物质的类别角度认识
以钠元素为核心,分别从金属单质、氧化物、碱、盐的化学通性角度认
识<m></m>、<m></m>、<m></m>、<m></m>的化学性质及相互转化关系,形成“物质
观”“结构观”“性质观”等化学基本观念,根据物质的类别,推测物质可能
具有的性质。
提升关键能力
43
(2)从化合价角度认识
从氧化还原反应角度,分析钠及其化合物中 元素的化合价,分析物质
的氧化性和还原性,进而分析物质发生的氧化还原反应,并形成从多角
度认识物质转化的思维模型。
提升关键能力
44
考点二
碱金属 焰色试验
45
1.碱金属的相似性和递变性
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,
原子半径逐渐______
元素性质 具有较强的金属性,最
高正价均为____ 金属性逐渐______
增大
增强
夯实必备知识
46
相似性 递变性
单质
性质 物理性质 都是银白色金属
除外 ,密度小,熔、沸点低 密度呈增大趋势,
熔、沸点逐渐______
化学性质 都具有强还原性,类似
于金属钠 还原性逐渐______
续表
降低
增强
夯实必备知识
2.焰色试验
(1)概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出______颜色,据
此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。
特征
夯实必备知识
48
(2)实验操作流程
铂丝与原来的火焰颜色相同 蘸取待测物 观察火焰颜
色洗净的铂丝 与原来的火焰颜色相同
[微点拨] 铂丝洗涤时要用稀盐酸洗(不能用稀硫酸洗),然后灼
烧,火焰为无色或与原来火焰颜色相同时,说明洗净。
夯实必备知识
49
(3)常考元素的焰色
金属元素 钠 钾(透过蓝色钴玻璃观察) 钙 铜 钡
火焰颜色 ____
__ ______ 砖红色 绿色 黄绿色
黄色
紫色
夯实必备知识
50
【对点自测】
判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)加热时,碱金属单质都能与 反应生成过氧化物 ( )
×
(2)碱金属单质都能与水反应生成相应的碱和 ( )
√
(3)做焰色试验前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至与原来的火焰颜色
相同( )
√
夯实必备知识
51
(4)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液并灼烧,火焰呈黄色,证明其中
含有 ( )
√
(5)钾的活泼性强于钠,因此钾可从 溶液中置换出金属钠( )
×
(6)[2023·湖北卷] 、、 的金属性随其核外电子层数增多而增
强“符合事物的双方既相互对立又相互统一”的哲学观点( )
×
夯实必备知识
52
题组一 碱金属元素的性质
1.[2024·河北衡水中学调研] 下列关于碱金属的叙述中正确的是( )
A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大
B.碱金属随着原子序数增大,与水反应的剧烈程度增大
C.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气反应生成两种氧化物
D.碱金属单质着火时均可用干冰灭火
√
提升关键能力
53
[解析] 碱金属单质的密度随原子序数的增大而呈增大趋势,但 的密
度大于 的密度,A错误;
碱金属随着原子序数增大,越易失电子,与水反应越剧烈,B正确;
与反应可生成、 、超氧化钾等,C错误;
碱金属从开始,燃烧时会生成过氧化物,与 反应生成助燃的 ,
因此不能使用干冰灭火,D错误。
提升关键能力
54
2.下列对碱金属元素的叙述正确的是( )
① 通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触
②碱金属常温下呈固态,取用时可直接用手拿
③碱金属中还原性最弱的是锂
④碱金属阳离子中氧化性最强的是
⑤碱金属的原子半径随核电荷数的增大而增大
⑥从到 ,碱金属的密度越来越大,熔、沸点越来越低
A.①③④⑤ B.②③⑤⑥ C.①②③④ D.①②③⑤
√
提升关键能力
55
[解析] 钾和空气中的水蒸气、氧气等发生反应,金属钾的密度比煤油
大,所以钾通常保存在煤油中以隔绝与空气的接触,①正确;
碱金属的活泼性较强,会和皮肤中的水反应生成碱,具有强腐蚀性,
故取用时不能直接用手拿,②错误;
依据同主族元素性质递变规律,碱金属中还原性最弱的是锂,③正确;
元素金属性越弱,对应阳离子的氧化性越强,所以碱金属阳离子中氧
化性最强的是 ,④正确;
提升关键能力
56
同主族元素原子的最外层电子数相同,电子层数逐渐增多,随着核电
荷数的增大,碱金属的原子半径逐渐增大,⑤正确;
从到 ,碱金属的熔、沸点逐渐降低,密度呈增大趋势,钾反常,
⑥错误。
提升关键能力
57
【易错警示】
碱金属单质、化合物的特殊性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中,但由于锂的密度小于煤油的密度而
将锂保存在固体石蜡中。
提升关键能力
58
(3)锂与反应与钠不同,只生成,而不生成 。
(4)试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但金属、 等需立
即放回原瓶。
(5)碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物(如 )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。
提升关键能力
59
题组二 焰色试验
3.下列有关焰色试验的说法中正确的是( )
A.某溶液焰色试验火焰呈黄色,则该溶液一定含有钠离子,一定不含
钾离子
B.焰色试验是化学变化,利用的是元素的性质
C.焰色试验与电子跃迁有关
D.使用的铂丝可以用玻璃棒代替
√
提升关键能力
60
[解析] 灼烧时观察到黄色火焰,说明溶液中一定含 ,判断是否含
,需透过蓝色钴玻璃滤去黄光观察火焰颜色,A错误;
焰色试验是利用元素原子的核外电子由激发态回到基态时,将能量以
光的形式释放出来而呈现的焰色,为物理变化,与电子跃迁有关,B
错误,C正确;
玻璃中通常含有钠元素,会干扰金属元素的检验,所以不可用玻璃棒
代替铂丝进行焰色试验,D错误。
提升关键能力
61
4.用铂丝蘸取某混合液进行焰色试验,下列说法正确的是( )
A.焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替
B.焰色试验有发光现象,所以是化学变化
C.透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素、无钠元素
D.每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色
相同
√
提升关键能力
62
[解析] 光洁无锈的铁丝放在酒精灯上灼烧, 本身并无焰色,可用来
蘸取待测液进行焰色试验,A正确;
焰色试验是某些金属元素在灼烧时表现的性质,属于物理变化,B错
误;
透过蓝色钴玻璃的目的是滤去黄光的干扰,透过蓝色钴玻璃观察到紫
色火焰,证明原溶液有钾元素,但不能说明没有钠元素,C错误;
不能用水洗铂丝,应该用盐酸,D错误。
提升关键能力
63
【易错警示】
(1)焰色试验是物理变化,是金属元素的性质,既可以是单质,也
可以是化合物,如不论灼烧<m></m>、<m></m>、<m></m>还是钠的单质,
均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因:生成金属氯化物,而金属氯化物在高温
时可挥发,而硫酸盐难挥发。
(3)焰色试验中所用火焰本身的颜色应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
提升关键能力
64
经典真题·明考向
65
1.下列说法正确的是______(填序号)。
①[2022·全国乙卷] 碳酸氢钠可用作食品膨松剂。
②[2022·广东卷] 可与酸反应,故面包师用小苏打作发泡剂
烘焙面包。
③[2022·海南卷] 小苏打的主要成分是 。
④[2022·重庆卷]和分别在中燃烧得到和 。
⑤[浙江卷]的溶解度比的大,则 的溶解度
比 的大。
⑥[2023·湖北卷]、、 的金属性随其核外电子层数增多而增强
①⑥
66
[解析] 不是小苏打,②错误;
小苏打的主要成分是 ,③错误;
在中燃烧得到,④错误;
的溶解度大于 ,⑤错误。
67
2.[2024·北京卷] 关于和 的下列说法中,不正确的是
( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用溶液使转化为
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.室温下,二者饱和溶液的 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
√
68
[解析] 和的溶液中均存在、、、 、
、、,A正确;
向中加入适量 溶液,发生反应:
,B正确;
受热易分解,转化为,同时生成和,而
热稳定性较强,C正确;
室温下和饱和溶液 相差较大的主要原因是的水
解程度远大于 ,D错误。
69
3.[河北卷节选] 化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和
国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改
进侯氏制碱法制备,进一步处理得到产品和 ,
实验流程如图所示:
70
回答下列问题:
(1)从中选择合适的仪器制备 ,正确的连接顺序是
_________(按气流方向,用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的
稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或
_______________________________________________。
使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔
71
[解析] 根据工艺流程知,浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后,
再通入二氧化碳气体,发生反应
,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,从而制备纯碱;另一
方面得到的母液中主要溶质为 ,再加入氯化钠粉末,存在反应
。
72
要制备 ,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和
碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的 ,后与饱和氨盐水充分接触来
制备 ,其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收,也能充
分利用二氧化碳制备得到少量,可能多余的 通入饱和食盐
水中被吸收,进一步得到饱和氨盐水,所以按气流方向正确的连接顺
序应为 ;
73
为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下,可将分液漏斗上部的玻璃塞
打开或使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔。
74
(2)B中使用雾化装置的优点是________________________________
________________________________。
使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应速率和产率
[解析] B中的雾化装置使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面
积,提高反应速率和产率。
75
(3)生成 的总反应的化学方程式为______________________
_________________________。
[解析] 根据上述分析可知,生成 的化学方程式为
。
76
(4)反应完成后,将B中 形管内的混
合物处理得到固体 和滤液:
向滤液中加入 粉末,存在
过程。为使 沉淀充分析出并分离,
冷却结晶
过滤
根据和 溶解度曲线,需采用的操作为__________、______、
洗涤、干燥。
77
[解析] 根据溶解度随温度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随温
度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随温度的升高变化并不明显,
所以要想使 沉淀充分析出并分离,需采用冷却结晶、过滤、洗
涤、干燥的操作。
78
1.和 是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活
中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中不正确的是( )
A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,可用于
治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人
B. 能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可
用来做馒头
C.用适量溶液除去溶液中的
D.向饱和溶液中通入气体,可获得 沉淀
√
备用习题
79
[解析] 用溶液除去溶液中的会引入新杂质 ,C
错误。
备用习题
80
2.实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液,下列有关操作错误
的是( )
选项 操作 目的
A ___________________________________ 制取氨并将其溶于饱和食盐水
B ________________________ 过滤获得碳酸氢钠晶体
√
备用习题
81
选项 操作 目的
C ___________________ 灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠
D ___________________ 蒸发浓缩氯化铵溶液
续表
备用习题
82
[解析] 用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨,A项正确;
侯氏制碱法中从溶液里析出的晶体为碳酸氢钠,故应过滤获得碳酸氢
钠,且应用玻璃棒引流,B项错误;
在坩埚中灼烧碳酸氢钠制备碳酸钠,C项正确;
在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液,并不断搅拌,D项正确。
备用习题
83
3.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
√
备用习题
84
[解析] 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,A正确;
钾浮在液面上,说明钾的密度小于水,燃烧说明反应放热,B正确;
金属与水反应越剧烈,说明金属性越强,C正确;
金属钾与水发生反应: ,水中含有极性
共价键,生成的氢氧化钾含有离子键和极性键,氢气中含有非极性键,
反应前后化学键类型不同,D错误。
备用习题
85
4.[2025·河南实验中学检测] 为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸
钠的质量分数,某同学设计的实验装置示意图如下,请回答:
备用习题
86
[解析] A中浓 溶液用于吸收空气中的二氧化碳,B中样品与稀硫
酸反应生成二氧化碳,生成的二氧化碳经C中浓硫酸干燥后进入D中被
碱石灰吸收, 中碱石灰的作用为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进
入D中。
备用习题
87
(1)装置 的作用是__________________________________________
____。
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中产生误差
[解析] 中碱石灰的作用为防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中
产生误差。
备用习题
88
(2)实验需要以下步骤:
①称量装置D的质量为
②称取 样品装入装置B的广口瓶中
③连接装置,检查装置气密性后加入相应试剂
④打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间空气
⑤再次称量装置D的质量为
⑥打开弹簧夹,再次缓缓鼓入一段时间空气
⑦关闭弹簧夹,滴加稀硫酸使其发生反应,直至不再产生气泡为止
以上步骤的正确顺序为________________。
③②④①⑦⑥⑤
备用习题
89
[解析] 实验步骤为连接装置,检查装置气密性后加入相应试剂,称取
样品装入装置B的广口瓶中,打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间空
气,除去装置内原有的二氧化碳和水蒸气,称量装置D的初始质量,
关闭弹簧夹滴加稀硫酸发生反应生成二氧化碳,直至不再生成气泡为
止,然后打开弹簧夹再次缓缓鼓入一段时间空气,使留在装置内的二
氧化碳被D装置完全吸收,
最后再次称量D的质量。
故实验步骤的正确顺序
为③②④①⑦⑥⑤。
备用习题
90
(3)步骤⑥的目的是___________________________________________。
将反应产生的全部赶入D装置中,减小误差
[解析] 实验步骤⑥的目的是将生成的 全部赶入装置D中被吸收,
从而减小实验误差。
备用习题
91
(4)根据相关数据,计算样品中碳酸氢钠的质量分数为_______
(保留3位有效数字)。
[解析] 设样品中碳酸钠的物质的量为 ,碳酸氢钠的物质的量为
,则 ,
, ,解得
, ,则样品中碳酸氢钠的质量分数为
。
备用习题
92
Exercise
作业手册
93
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
1.纯碱和小苏打在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开
来,下面的方法中可行的是( )
A.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物
B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气灯的外焰上灼烧,观察火焰颜色
C.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积、等浓度的白醋,
观察反应的剧烈程度
D.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
√
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[解析] 加热不分解,加热分解生成 ,都有残留
物,不能鉴别,A错误;
二者都含有 元素,火焰都呈黄色,不能鉴别,B错误;
与酸反应比 剧烈,可用白醋进行鉴别,C正确;
二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,不能鉴别,D错误。
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2.[2024·湖北部分校联考] 现有两支试管分别装有体积相等、物质的量
浓度相同的溶液和 溶液。下列实验操作及结论中正确
的是( )
选项 实验操作 结论
A 分别向两支试管的溶液中
加入 溶液 产生白色沉淀的是
溶液
B 分别逐滴加入质量分数相
等的稀硫酸 立即产生气泡的是
溶液
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选项 实验操作 结论
C 分别加热两支试管中的溶
液 产生气泡的是 溶液
D 分别向两支试管的溶液中
滴加几滴酚酞溶液 溶液呈深红色的是
溶液
续表
√
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[解析] 加入 溶液,分别发生反应:
、
或
,均产生白色沉淀,A
错误;
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分别逐滴加入质量分数相等的稀硫酸, 溶液发生反应:
,立即产生气泡, 溶液发生反应:
、 ,开始无明显
现象,过一段时间才产生气泡,故立即产生气泡的是 溶液,B
错误;
分别加热两支试管中的溶液,若溶质不发生分解,溶解在溶液中的
等因受热,其溶解度降低,也会从溶液中逸出,产生气泡,不能据此
区分两种溶液,C错误;
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两支试管中溶质物质的量浓度相同,溶液的碱性强于
溶液,滴加酚酞溶液后, 溶液的红色更深,D正确。
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3.室温下,探究 溶液的性质。下列实验方案能达
到探究目的的是( )
选
项 探究目的 实验方案
A 是否
发生电离 向 溶液中加入一小
块钠,观察溶液中是否有气泡产生
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选
项 探究目的 实验方案
B 是否
发生水解 用干燥洁净玻璃棒蘸取 溶
液,点在干燥的试纸上,测
C 溶液中是
否存在 取一支洁净的铂丝,蘸取
溶液后在煤气灯上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察火
焰颜色
D 溶液中是
否存在 向 溶液中滴入几滴
澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊
续表
√
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[解析] 钠很活泼,和水反应生成氢氧化钠和氢气,则无论 是
否发生电离都会产生气泡,A错误;
水解使溶液显碱性,则用干燥洁净玻璃棒蘸取
溶液,点在干燥的 试纸上,测出溶液的,
可以说明 水解,B正确;
钠离子的焰色不能透过蓝色钴玻璃观察,C错误;
澄清石灰水的主要成分为 ,与反应生成,
与 反应产生白色沉淀使溶液变浑浊,不能证明溶液中含有
,D错误。
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4.[2024·湖南常德模拟] 为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不
正确的是( )
A.溶液,选用适量的 溶液
B.溶液,应通入过量的 气体
C.粉末 ,将混合物在氧气中加热
D.溶液,加入适量 溶液,过滤
√
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[解析] 可与反应生成 ,可用于除杂,A正确;
与反应生成,可用于除杂,B正确;
和 在加热条件下反应生成,可用于除杂,C正确;
和 均能与 反应,不能达到除杂的目的,D错误。
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5.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示意图如下:
下列说法错误的是( )
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A.仪器 中试剂的作用是防止外界的水蒸气与二氧化碳进入装置C中
B.装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水蒸气
C.样品分解不完全可能使碳酸钠的质量分数偏高
D.产生 气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收可能使碳酸钠
的质量分数偏低
√
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[解析] 连接好装置后,先通入氮气以赶尽装置内空气,避免空气中二
氧化碳、水蒸气影响测定结果,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸
气进入装置B,利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,装置C中的碱石灰
吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的二
氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。
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仪器 为干燥管,盛有干燥剂碱石灰,防止空气中的二氧化碳、水蒸气
进入装置C影响测定结果,A正确;
装置B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置C,对
实验结果产生影响,B正确;
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样品分解不完全,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳
酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,C正确;
产生 气体的速率太快, 没有被C中碱石灰完全吸收,测定二氧
化碳质量偏小,碳酸氢钠质量偏小,碳酸钠质量偏大,导致碳酸钠的
质量分数偏高,D错误。
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考点二 碱金属元素 焰色试验
6.下列说法中正确的是( )
A.碱金属单质的化学性质活泼,易从盐溶液中置换其他金属
B.碱金属单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C.随核电荷数增加,碱金属单质熔、沸点降低
D.碱金属的原子半径越大,越易失电子,其还原性越弱
√
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[解析] 、 等过于活泼的碱金属先和盐溶液中的水反应,生成强碱,
而不是与盐发生置换反应,故A错误;
金属 在空气中燃烧生成氧化锂,金属钾在空气中燃烧会生成超氧化钾,
金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故B错误;
随着核电荷数增加,碱金属元素原子半径越来越大,与自由电子的作用
力越来越弱,金属键越来越弱,所以碱金属单质熔、沸点逐渐降低,故
C正确;
碱金属的原子半径越大,原子核对最外层电子的吸引能力越弱,则越易
失电子,其还原性越强,故D错误。
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7.下列有关焰色试验的注意事项的说法中正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质
③每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时,也可以用光洁无锈的铁丝代替
A.①②④⑤ B.①②③⑤ C.①②③④ D.①②③④⑤
√
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[解析] 钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去钠的黄色的
光,故①正确;
先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质,故②
正确;
每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,不能用硫酸洗净,故③正确;
实验最好选择颜色较弱的,最好无色的火焰,故④正确;
没有铂丝时,可以用光洁无锈的铁丝代替,故⑤正确;
故选D。
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8.下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )
A.的碱性比 的强
B.铯与水或稀盐酸反应剧烈,都生成
C.的还原性比的强,故的氧化性强于
D.的金属性比 的强
√
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[解析] 根据元素周期律,的金属性比强,故的碱性比 强,
A项正确;
的化学性质与钠相似,能与水或稀盐酸反应产生 ,故也能与
水或稀盐酸反应产生,且反应更剧烈,B项正确;
的还原性强于,则的得电子能力比强,即氧化性:
,C项正确;
、均为碱金属元素, 的电子层数多,更容易失去最外层电子,
故金属性: ,D项错误。
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考点三 钠及其化合物的综合考查
9.[2024·北京师大附中模拟] 元素的“价—类”二维图指的是以元素的化
合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图。下图为
钠元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,
下列说法不正确的是( )
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A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.发生④⑤的转化均有 产生
C.向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧,都生成氯化钠
D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
√
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[解析] 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的化学方程式为
,可以实现转化关系①,A正确;
与水和二氧化碳反应的化学方程式分别为
、
,
因此④⑤的转化均有 产生,B正确;
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碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应
,反应
,都生成氯化钠,C正确;
反应②通过加热能实现物质转化,
,
也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,
,
D错误。
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10.[2024·辽宁名校联盟模拟] 侯氏制碱法工艺流程如图所示。下列有
关说法不正确的是( )
A.侯氏制碱法中 来自煅烧石灰石
B.母液 Ⅰ “吸氨”可使转化为
,提高析出氯化铵的纯度
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了
物质溶解度的差异
D.生成的氯化铵可用作氮肥,提高原料利用率
√
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[解析] 合成氨工业提供氨气和二氧化碳,先吸氨,再碳酸化,过滤得
到的母液Ⅰ吸收氨气经降温冷却析出氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠经
盐析得到的母液Ⅱ为饱和食盐水,再循环使用,过滤得到的碳酸氢钠
晶体煅烧得到碳酸钠即纯碱,生成的二氧化碳重新回到碳酸化步骤循
环使用。
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侯氏制碱法又称联合制碱法,其中 由合成氨工业提供,故A错误;
通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转化为溶解度较大的碳酸钠,
可以提高析出氯化铵的纯度,故B正确;
侯氏制碱法是将、依次通入饱和 溶液中,发生反应:
,其中 溶解度
最小,故有 晶体析出,应用
了物质溶解度的差异,故C正确;
析出的晶体可用作氮肥,提高
原料 的利用率,故D正确。
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11.碳酸钠俗称纯碱,用途非常广泛,我国化学家侯德榜发明了联合制
碱法,又称侯氏制碱法。
Ⅰ .某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制取 ,装置如图所示。
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[解析] Ⅰ.某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制取 。在装置甲
中用溶液与发生复分解反应制取 ,然后将气
体通入盛有饱和溶液的装置乙除去中的杂质 ,再将气
体通入含氨的饱和食盐水中,发生反应:
,
得到, 是大气污染物,
为防止其污染空气,最后在装置丁
中用稀硫酸吸收挥发的 。
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(1)装置乙中的试剂是_________________;装置丁中稀硫酸的作用
是_______________。
饱和溶液
吸收挥发的
[解析] 由分析可知,装置乙的目的是除去中的 ,使用的试剂是
饱和溶液;
装置丁中稀硫酸的作用是吸收挥发的 ,防止其污染环境。
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(2)利用戊装置也可制备,有同学建议在戊装置的 管下端
连接己装置,理由是___________________________________________。
增大气体与溶液的接触面积,使被充分吸收
[解析] 极易溶于水,为防止倒吸现象的发生,导气管应该在液面
以上,故可以经导气管通入;
为使被充分吸收,可增大 与
溶液接触的面积,可以在管下端安
装一个多孔球泡,即在 管下端安装
一个己装置。
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(3)制备实验需经过制取氨气、制取、分离 、干燥
四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是___
(填字母)。
A. B. C. D.
√
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[解析] 固体加热分解产生、 ,两种气体在试管口遇冷又
重新反应产生,因此该装置不能用于实验室制取 ,A错误;
通入 时导气管应该伸入液面以下,出气导气管应该稍微露出橡胶
塞,因此该装置不能达到吸收气体制取 的目的,B错误;
分离固体与含 的溶液用过滤的方法,可以实现物质的分
离,C正确;
干燥 固体应该在干燥器中,不能用酒精灯给盛有 固体
的烧杯加热,D错误。
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Ⅱ .由粗盐水制备,再进一步处理得到产品 ,实验流程
如下所示。
(4)在循环 Ⅰ 中,参与循环的物质是_____(填化学式)。
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[解析] Ⅱ.由粗盐水制备,再进一步处理得到产品 。
在粗盐水中加入、、溶液将、、、
转化为、、 等沉淀,然后经过滤除去沉淀,
向滤液中加入盐酸酸化,除去过量、,得到纯净 ;
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向饱和食盐水中通使溶液显碱性,再通入 气体酸化,发生反应:
,经过滤分离出
晶体,将其加热,发生分解反应:
,就制取得到纯碱;
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反应产生的 再通入碳酸化步骤加以循环利用;一定质量的样品煅
烧,减少的质量为、 的质量和,根据反应关系可计算出其中
含有的晶体质量,也就可以知道 的质量及其质量分数。
根据分析可知,在循环Ⅰ中,参与循环的物质是 。
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(5)上述流程中,转化为 的化学方程式为____________
_______________________________。
[解析] 向氨化的饱和食盐水中通入 气体酸化,发生化学反应:
,制取得到 。
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(6)若得到 的碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物,加热至混合
物质量不再变化,固体质量共减少了 ,则原混合物中碳酸钠的
质量分数为________。
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[解析] 不稳定,受热易分解:
,根据方程式可知:每有
分解,就会产生和 ,固体质量减少
,若得到 的碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物,加热至混合
物质量不再变化,固体质量共减少了,则其中含有的 的
质量为 ,固体混合物中含有
的质量为 ,则固体混
合物中的质量分数为 。
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快速核答案
第12讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
考点一 两种重要的钠盐<m></m>和<m></m>
夯实必备知识
1.苏打 小苏打 分解 强 弱
2.①固体质量 ②<m></m> ③<m></m>
3.<m></m>
137
4.①<m></m> ②<m></m>
③<m></m> ④<m></m>
⑤<m></m> ⑥<m></m>
⑦<m></m> ⑧<m></m>
⑨<m></m>
⑩<m></m>
⑪<m></m>
⑫<m></m> ⑬<m></m>
138
【对点自测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)√
提升关键能力
题组一 碳酸钠与碳酸氢钠的性质与鉴别
1.D 2.B
题组二 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的原理及计算
3.C
4.(1)<m></m>、<m></m> <m></m> (2)<m></m>、<m></m> <m></m>
(3)<m></m>
题组三 钠及其化合物的转化
5.B 6.D
考点二 碱金属 焰色试验
夯实必备知识
1.增大 <m> 增强 降低 增强
2.(1)特征 (3)黄色 紫色
【对点自测】
(1)× (2)√ (3)√ (4)√ (5)× (6)×
提升关键能力
题组一 碱金属元素的性质
1.B 2.A
题组二 焰色试验
3.C 4.A
经典真题·明考向
1.①⑥ 2.D
3.(1)<m> 使玻璃塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗颈部的小孔
(2)使氨盐水雾化,可增大其与二氧化碳的接触面积,提高反应速率
和产率
(3)<m></m>
(4)冷却结晶 过滤
教师备用习题
1.C 2.B 3.D
4.(1)防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入D中产生误差
(2)③②④①⑦⑥⑤
(3)将反应产生的<m></m>全部赶入D装置中,减小误差
(4)<m></m>
作业手册
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质
1.C 2.D 3.B 4.D 5.D
考点二 碱金属元素 焰色试验
6.C 7.D 8.D
考点三 钠及其化合物的综合考查
9.D 10.A
11.(1)饱和<m></m>溶液,吸收挥发的<m></m>
(2)增大气体与溶液的接触面积,使<m></m>被充分吸收
(3)C (4)<m></m>
(5)<m></m>
(6)m></m>
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