第10讲 钠及其化合物 碱金属(Word教案)-【金版新学案】2027年高考化学高三总复习大一轮复习讲义（新高考·双选）

该高中化学高考复习讲义围绕钠及其化合物、碱金属、焰色试验等核心考点，按“单质性质-氧化物比较-碳酸盐转化”逻辑层次整合知识，通过考点梳理表格、微思考问题链、典例精讲与真题训练，帮助学生构建结构决定性质的化学观念，突破实验现象分析与反应规律应用难点。 讲义创新采用对比建模与实验探究教学法，如设计钠与CO₂反应的产物验证实验，培养学生科学思维与证据推理能力。设置基础判断、图像分析、综合计算分层练习，结合高考真题整合，确保高效突破考点，为教师把控复习节奏、提升学生应考能力提供系统指导。

第10讲　钠及其化合物　碱金属 [课程标准]　1.掌握钠及其氧化物的性质及应用。2.了解Na2CO3、NaHCO3的性质，知道碱金属及其化合物的通性。3.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。4.能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质，并初步建立由宏观现象推测物质性质、结构决定性质的思维模型。 考点一　钠及其化合物 一、钠的性质 1.物理性质 (1)色态：银白色固体。 (2)硬度：质地很软，可以用小刀切割。 (3)密度：钠与水、煤油密度大小关系为ρ水＞ρNa＞ρ煤油。 (4)熔点：＜100 ℃。 2.化学性质 (1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应 O2 Cl2：2Na＋Cl22NaCl S：2Na＋SNa2S (2)与H2O反应 离子方程式：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑。 (3)与盐酸反应 离子方程式：2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑。 (4)与盐的反应 ①与熔融盐的反应 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti Na＋KClNaCl＋K↑ ②与盐溶液的反应(以CuSO4溶液为例) 2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑ CuSO4＋2NaOHCu(OH)2↓＋Na2SO4 总方程式为2Na＋CuSO4＋2H2OCu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。 【微思考1】　(1)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为　　　　　　(填字母)。解释反应速率不同的原因：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 提示：c＞a＞b　钠与水、乙醇、稀H2SO4三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c＞a＞b，因而反应速率大小顺序为c＞a＞b (2)钠与盐溶液的反应 NaNaOH发生复分解反应 思考回答下列问题： 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　⑤CuSO4溶液 提示：①③④ 3.制取与保存 (1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。 4.用途 (1)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。 (2)用作电光源，制作高压钠灯。 (3)作强还原剂，冶炼某些金属。 【微思考2】　工业上可用钠与氯化钾在850 ℃时制取钾，化学方程式为Na(l)＋KCl(l)K(g)＋NaCl(l)。解释用该反应制备金属钾的原理是　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　。 提示：工业上用钠制取钾利用的是化学平衡移动原理，反应生成气态钾，从体系中蒸出钾，生成物的浓度降低，化学平衡向正反应方向移动，即向生成钾的方向移动 二、氧化钠与过氧化钠的比较 Na2O Na2O2 电子式 Na＋[︰︰]2－Na＋ Na＋[︰︰︰]2－Na＋ 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 否 与水反应 Na2O＋H2O2NaOH 2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑ 与CO2反应 Na2O＋CO2Na2CO3 2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2 与盐酸反应 Na2O＋2HCl2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl4NaCl＋2H2O＋O2↑ 用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂 【微思考3】　金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程如下： 银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面出现液滴白色块状固体白色粉末状物质。 请写出上述各步反应的化学方程式。 提示：①4Na＋O22Na2O ②Na2O＋H2O2NaOH ③2NaOH＋CO2＋9H2ONa2CO3·10H2O ④Na2CO3·10H2ONa2CO3＋10H2O 【微思考4】　从元素化合价角度分析Na2O2的性质(Na2O2的强氧化性与还原性)。 (1)Na2O2的强氧化性 ①向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为　　　　　 　　　　　　　。 ②Na2O2吸收SO2气体，生成Na2SO4，其化学方程式为　　　　　　　。 (2)Na2O2的还原性 在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出　　　　性，氧化产物是　　　　。 提示：(1)①Na2O2＋3H2SS＋2NaHS＋2H2O ②Na2O2＋SO2Na2SO4 (2)还原　O2 钠的性质 1.下列关于钠及其化合物的叙述正确的是　　　　(填序号)。 ①金属钠着火，可用水扑灭 ②钠是最活泼的金属 ③可用瓷坩埚灼烧Na、Na2O、NaOH等 ④电解饱和食盐水可以制得金属钠 ⑤钠投入硫酸铜溶液中，先与水反应，不能置换出铜 ⑥将一小块钠放在陶土网上，用酒精灯加热后，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成氧化钠 ⑦比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量的钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中 ⑧钠在空气中燃烧可生成Na2O2，23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA ⑨23 g钠与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子 ⑩将钠投入水中，产生气体，其化学方程式为2Na＋2H2O2NaOH＋H2↑ 答案：⑤⑦⑧⑩ 2.某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下： 编号 实验Ⅰ 实验Ⅱ 操作 将点燃的金属钠伸入盛有CO2的集气瓶中 将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗，过滤；取黑色滤渣灼烧；取滤液分别滴加酚酞和氯化钡溶液 现象 ①火焰呈黄色 ②底部有黑色固体，瓶壁上附有白色固体 ①黑色滤渣可燃 ②滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成 下列说法不正确的是(　　) A.生成的黑色固体中含有C B.白色固体是Na2O C.实验Ⅱ中滤液显碱性 D.金属Na着火不能用CO2灭火 答案：B 解析：由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧，根据质量守恒定律，反应物中含有钠元素、氧元素、碳元素；由实验Ⅱ中黑色滤渣可燃可知，集气瓶底部的黑色固体为碳，由滤液能使酚酞溶液变红，滴加氯化钡溶液有白色沉淀生成可知，瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠，则钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和碳单质，反应的化学方程式为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。由分析可知，生成的黑色固体中含有C，A正确；由分析可知，白色固体为碳酸钠，B错误；实验Ⅱ中滤液能使酚酞溶液变红，说明滤液显碱性，C正确；由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧，则金属Na着火不能用CO2灭火，应用沙土覆盖，D正确。 3.分别向盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是(　　) A.三个烧杯中均发生的离子反应为2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑ B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈 C.三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同 D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同 答案：D 解析：钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式为2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成的溶质为NaOH，且Z烧杯中原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的质量相同，D正确。 4.如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如图乙或丙，请根据要求回答下列问题。 (1)写出钠与水反应的离子方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是　　　　(填字母)。 A.钠块始终保持在a处，直至完全消失 B.钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处 C.钠处于煤油和水的交界处上下浮动 D.随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升 E.最终钠块在煤油中燃烧起来 (3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是　　　　　　　　　　　　　。 (4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？　　　　　(填“是”或“否”)。 (5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是　　　　(填字母)。 ①用铝箔包住钠　②用铜箔包住钠 a.二者收集气体一样多　 b.①收集气体体积较大 c.②收集气体体积较大 答案：(1)2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑ (2)CD　(3)储存反应过程中排出的水　 (4)否　(5)b 解析：(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时生成NaOH，NaOH可以和Al发生反应：2Al＋2NaOH＋6H2O2Na[Al(OH)4]＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生H2的体积较大。 1.钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。 2.钠与乙醇反应的特点——慢、沉 钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。 3.钠与酸反应的特点——快，可能燃烧或爆炸。 过氧化钠的性质 5.下列说法正确的是　　　　(填序号)。 ①过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物 ②过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作气体的干燥剂 ③过氧化钠中阴阳离子个数比为1∶1 ④可用水来确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2 ⑤将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞溶液中，最终溶液均为红色 ⑥Na2O由两种单质直接反应生成，将其加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生 ⑦1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA ⑧7.8 g Na2O2含有的共用电子对数为0.1NA ⑨7.8 g Na2O2和CO2充分反应转移的电子数为0.1NA 答案：④⑧⑨ 6.(2025·重庆万州二中月考)将1.95 g Na2O2加入水中，反应后配成50 mL溶液A，进行如下实验。下列说法错误的是(　　) 编号 ① ② 操作 现象 溶液变红色，20秒后褪色 ⅰ.产生大量使带火星的木条复燃的气体 ⅱ.溶液变红色，10分钟后褪色 续表 编号 ③ ④ 操作 现象 ⅰ.溶液变红色，10分钟后溶液褪色 ⅱ.溶液变红色 溶液变红色，2小时后无明显变化 A.由实验可知，Na2O2与水反应有H2O2生成 B.②、③溶液褪色与OH－浓度较大有关 C.若向①褪色后的溶液中滴加5滴6 mol·L－1盐酸，溶液将变红 D若向④中继续滴加6 mol·L－1盐酸或6 mol·L－1 NaOH溶液，溶液均可能褪色 答案：C 解析：由实验①可知，滴加酚酞后溶液变红，说明有碱生成，后褪色，说明有漂白性物质生成，同时结合实验②，加入二氧化锰产生使带火星的木条复燃的气体，即氧气，说明Na2O2与水反应有H2O2生成，故A正确；对比②、③、④，可知溶液褪色与OH－浓度较大有关，故B正确；①中溶液褪色的主要原因为生成强氧化性的过氧化氢，将有色物质氧化为无色物质，向溶液中滴加5滴6 mol·L－1盐酸，溶液不会变红，故C错误；由③、④可知，在碱溶液中酚酞变红色与OH－的浓度有关，1 mol/L的氢氧化钠溶液中滴加酚酞变红，10分钟后溶液褪色，再滴加盐酸后，OH－浓度减小，溶液再次变红，若向④中继续滴加6 mol·L－1 NaOH溶液，溶液可能褪色，若继续滴加6 mol·L－1盐酸，氢氧化钠浓度不断减小，当溶液呈酸性时，溶液也会褪色，故D正确。 7.当0.2 mol NO2与足量CO2完全反应后，下列说法正确的是(　　) 选项 生成Na2CO3的质量 关于所生成氧气的描述 A 21.2 g 该氧气的摩尔质量是36 g·mol－1 B 21.6 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L 续表 选项 生成Na2CO3的质量 关于所生成氧气的描述 C 21.2 g 该氧气的摩尔质量是32 g·mol－1 D 22.4 g 生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L 答案：B 解析：Na2O2与CO2反应的实质是－1价的氧发生歧化反应，生成物Na2CO3中有一个O为18O，摩尔质量是108 g·mol－1；0.2 mol NO2与足量CO2完全反应，生成 0.2 mol Na2C18OO2，质量为108 g·mol－1×0.2 mol＝21.6 g；生成的氧气为18O2，摩尔质量是36 g·mol－1，反应生成0.1 mol 18O2，在标准状况下气体体积为2.24 L。综上所述，B项正确。 8.现有Na2O和Na2O2的混合物14 g，加入适量水使其充分溶解得到溶液A和1.12 L气体B(标准状况下)。则混合物中Na2O的物质的量为　　　　mol。 答案：0.1 解析：Na2O和Na2O2的混合物溶于水发生反应：Na2O＋H2O2NaOH，2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑，气体B为氧气，其物质的量为0.05 mol，则Na2O2的物质的量为0.1 mol，质量为7.8 g，Na2O的质量为14 g－7.8 g＝6.2 g，物质的量为0.1 mol。 Na2O2与H2O、CO2的反应规律 电子转 移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2) 气体体积 变化关系 在相同条件下，CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即ΔV＝V(O2)＝V(混合) 固体质量 变化关系 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝ 28 g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O) 考点二　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属 一、碳酸钠和碳酸氢钠 1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示) 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 细小的白色晶体 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，但结晶碳酸钠(Na2CO3· 10H2O)易风化 受热易分解 与H＋反应 C＋2H＋H2O＋CO2↑(较快) HC＋H＋H2O＋CO2↑(更快) 续表 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 主 要 性 质 与Ca(OH)2 溶液反应 Ca2＋＋CCaCO3↓ Ca(OH)2少量： Ca2＋＋2OH－＋2HCCaCO3↓＋C＋2H2O； Ca(OH)2过量： Ca2＋＋OH－＋HCCaCO3↓＋H2O 与盐 [Al2(SO4)3] 反应 2Al3＋＋3C＋3H2O 2Al(OH)3↓＋3CO2↑ Al3＋＋3HCAl(OH)3↓＋3CO2↑ 与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱 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 2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化 (1)转化关系 Na2CO3NaHCO3 (2)转化关系应用 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 Na2CO3(s)、NaHCO3(s) 加热法 ② NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq) 通入足量CO2 ③ Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq) 滴加适量NaOH溶液 【微思考1】　向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有何现象？为什么？ 提示：溶液变浑浊，碳酸氢钠比碳酸钠的溶解度小，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠使溶质的质量增大，使NaHCO3达过饱和状态，故有NaHCO3析出。 3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 (1)利用热稳定性不同 (2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同 (3)利用溶液的碱性不同 【微思考2】　(1)正误判断 ①碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应(　　) ②用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应(　　) ③Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器的灭火原理(　　) ④用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　) ⑤苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　) (2)Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，完成下列表格。 二者浓度相同时生成CO2的速率 _________快 耗酸量 二者等质量 _________耗酸多 二者等物质的量 _________耗酸多 生成CO2 的体积 二者等质量 _________产生的多 二者等物质的量 _________ 提示：(1)①×　②×　③√　④√　⑤× (2)NaHCO3　Na2CO3　Na2CO3　NaHCO3　相等 二、碱金属　焰色试验 1.碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs) 相似性 递变性 原子结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大 元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 金属性逐渐增强 单 质 性 质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低 化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂 2.碱金属的特殊性 (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故将锂保存在石蜡油中。 (3)碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。 (4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。 (5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。 (6)锂与O2的反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。 3.焰色试验 (1)焰色试验：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色的现象。 (2)操作步骤 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。 (3)常见元素焰色试验的颜色 金属 元素 钠 钾 钡 钙 铜 焰色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃观察) 黄绿色 砖红色 绿色 【微思考3】　(1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是　　　　　　　(填序号)。 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 (2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，可得出的结论为　　　　　　　　　　　　　。 提示：(1)①②③④⑤　(2)一定含有Na＋，可能含有K＋ Na2CO3、NaHCO3的鉴别 1.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。 (1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是　　　　(填装置序号)。 (2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为　　　　　　　　 　　　　　； 与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是　　　　(填字母)。 A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全 C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行 (3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是　　　　 (填化学式)。 答案：(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O　D (3)NaHCO3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析 2.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。 按要求回答问题： (1)写出依次发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)①代表　　　　(写化学式，后同)的变化曲线；②代表　　　　的变化曲线；③代表　　　　的变化曲线。 (3)盐酸的物质的量浓度为　　　　　　　。 (4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为　　　　。 答案：(1)Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑ (2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3 (3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L 解析：(3)当加入150 mL盐酸时正好反应生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5×10－3×2) mol＋(2.5×10－3) mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标准状况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。 3.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)。 (1)在A情况下，溶质是　　　　　　　(填化学式)，其物质的量之比为　　　　。 (2)在B情况下，溶质是　　　　　　　(填化学式)，其物质的量之比为　　　　。 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为　　　　。 答案：(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1 解析：CO2与NaOH溶液反应时，根据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1× 0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。 碱金属　焰色试验 4.(2025·浙江模拟预测)碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是(　　) A.Li2SO4易溶于水 B.Li在氧气中加热生成Li2O2 C.Li的熔点比钠高 D.Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2 答案：B 解析：碱金属锂和镁的性质相似，MgSO4易溶于水，所以Li2SO4易溶于水，A正确；Mg在氧气中加热生成MgO，所以Li在氧气中加热生成Li2O，B错误；碱金属随着原子序数的递增，熔点逐渐降低，Li的熔点比钠高，C正确；碳酸镁受热可分解生成氧化镁和二氧化碳，Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2，D正确。 5.(2025·浙江模拟预测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示： 下列叙述中不正确的是(　　) A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质 B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察 C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰 D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替 答案：C 解析：为防止其他离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，故A正确；钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，应选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；铁的焰色几乎为无色，对其他元素的焰色无影响，故可用光洁无锈铁丝代替铂丝进行焰色试验，故D正确。 6.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题： (1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是　　　　　　　　　　　　　。 (2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是　　　　(填字母)。 A.钾在空气中燃烧时，只生成K2O B.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸 C.1 mol·L－1 KOH溶液比1 mol·L－1 NaOH溶液碱性强 (3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为　　　　，与水反应放出氢气，化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　。 生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为　　　　　　　。 (4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 答案：(1)锂可以与水反应　(2)B (3)K＋[H∶]－　KH＋H2OKOH＋H2↑　NA(或6.02×1023)　 (4)3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOH 1.正误判断 (1)(2025·甘肃卷)NaHCO3具有热分解性，所以可用作餐具洗涤剂(　　) (2)(2025·浙江1月选考)Na2CO3溶液呈碱性，可用于除油污(　　) (3)(2025·重庆卷)Na和K的焰色均为紫色(　　) (4)(2025·河南卷)观察钠与水的反应(　　) (5)(2025·云南卷)探究Na与H2O反应(　　) (6)(2024·浙江6月选考)Na2O2能与CO2反应产生O2，可作供氧剂(　　) (7)(2024·黑、吉、辽卷)金属K着火，用湿抹布盖灭(　　) (8)(2024·黑、吉、辽卷)用过氧碳酸钠漂白衣物：Na2CO4具有较强氧化性(　　) (9)(2024·黑、吉、辽卷)除去乙醇中少量的水，可以加入金属Na，然后过滤(　　) (10)(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(　　) (11)(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(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×(6)√　(7)×　(8)√　(9)×　(10)√　(11)× 2.(2023·北京卷)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 答案：C 解析：Na2O2中有离子键和非极性共价键，CaH2中只有离子键而不含非极性共价键，A错误；①中水中的元素化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na＋和组成，阴、阳离子个数之比为1∶2，CaH2由Ca2＋和H－组成，阴、阳离子个数之比为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。 3.(天津卷，节选)金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题： (1)NaCl熔点为800.8 ℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)，加入CaCl2的目的是　　　　　　　　　　　　　。 (2)Na2O2的电子式为　　　　　　　。在25 ℃和101 kPa时，Na与O2反应生成1 mol Na2O2，放热510.9 kJ，写出该反应的热化学方程式：　　　　　　　　　　　　　。 (3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过　　　　、　　　　(填字母)。 a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液 答案：(1)作助熔剂，降低NaCl的熔化温度，降低能耗 (2)Na＋[︰︰︰]2－Na＋ 2Na(s)＋O2(g)Na2O2(s)　ΔH＝－510.9 kJ·mol－1　(3)c　a 解析：(1)NaCl熔点为800.8 ℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na，电解反应方程式：2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)，电解时温度降低了即NaCl熔点降低了，说明加入CaCl2的目的是作助熔剂，降低NaCl的熔化温度，降低能耗。(2)Na2O2中含有钠离子和过氧根离子，其电子式为Na＋[︰︰︰]2－Na＋。在25 ℃和101 kPa时，Na与O2反应生成1 mol Na2O2，放热510.9 kJ，则该反应的热化学方程式：2Na(s)＋O2(g)Na2O2(s)　ΔH＝－510.9 kJ·mol－1。(3)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠溶液除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，一般最后除掉水蒸气，因此空气与熔融金属Na反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸。 一、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C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 2.工艺流程 3.反应原理 (1)产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋H2O＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl。 (2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 4.绿色思想 循环使用的物质为CO2、NaCl。 二、Na2CO3含量的测定 1.气体法 (1)测定原理：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋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，准确测量产生的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＋BaCl2BaCO3↓＋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％＝％。 3.滴定法 测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为H＋＋CHC，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。 1.(2025·黑龙江双鸭山模拟预测)某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，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、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、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NaHCO3的溶解度，促进晶体的析出 答案：D 解析：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试剂e(饱和食盐水)中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用试剂f(水或硫酸溶液)吸收，且要防止倒吸。实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从上口加入，A项错误；制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B项错误；因NH3溶解度大，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ，C项错误；将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度，促进NaHCO3晶体的析出，D项正确。 2.(2025·吉林白山一模)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图，下列说法错误的是(　　) A.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水 B.NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃ C.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染 D.沉淀池中反应的化学方程式：2NH3＋CO2＋2NaCl＋H2O2NH4Cl＋Na2CO3 答案：D 解析：由流程可知，合成氨提供氨气，与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3，在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，二氧化碳可循环使用；母液中含溶质氯化铵，通入氨气，加入食盐可分离得到氯化铵。由联合制碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，A正确；由溶解度曲线可以看出，NH4Cl的溶解度随温度升高而增大，因此NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃，B正确；由流程可知，循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，C正确；沉淀池中反应的化学方程式：NH3＋CO2＋NaCl＋H2ONH4Cl＋NaHCO3↓，D错误。 3.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改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，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　　　　　　　　　　　　　　。 (2)B中使用雾化装置的优点是　　　　　　　　　　　　　。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液。 ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为　　　　g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为　　　　　　　　、　　　　　　　　、洗涤、干燥。 答案：(1)aefbcgh　将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2NH4Cl＋NaHCO3↓ (4)①0.84　②蒸发浓缩、冷却结晶　过滤 学科网（北京）股份有限公司 $