第08讲 金属钠及钠的化合物（暑假预习讲义）新高一化学苏教版

第08讲 金属钠及钠的化合物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1、 了解金属钠的物理性质，掌握钠与氧气、水等物质反应的化学性质，能书写相关化学方程式，并从原子结构（最外层1个电子）角度解释钠的强还原性。 2、 掌握钠的重要化合物（Na₂O、Na₂O₂、Na₂CO₃、NaHCO₃）的主要性质及用途，能设计简单实验区分Na₂CO₃和NaHCO₃。 预习重点 1、 钠与水、氧气的反应现象及其解释，过氧化钠与H₂O、CO₂反应及其作为供氧剂的用途。 2、 Na₂CO₃与NaHCO₃在溶解性、热稳定性、与酸反应剧烈程度等方面的性质差异及相互转化关系。 预习难点 1、 从氧化还原反应角度理解过氧化钠中氧元素化合价变化（−1价歧化），以及Na₂O₂与H₂O、CO₂反应中电子转移的方向和数目。 2、 基于离子反应的本质，理解Na₂CO₃与NaHCO₃溶液分别与酸、碱、盐溶液反应的离子方程式书写及差异分析。 情｜境｜启｜思 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠 等。含钠的化合物（如食盐、纯碱、小苏打等）在生产、生活中被广泛应用。为什么自然界中不 存在钠单质？怎样才能获得钠单质？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 钠的性质与制备 1．钠的原子结构及存在 (1)钠的原子结构 钠原子易 最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的 。 (2)钠的存在 钠元素在自然界中以 态存在，如 、 、 等。 2．实验探究钠的性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 实验现象 新切开的钠具有 色的金属光泽，在空气中很快 钠先 ，然后 ，火焰呈 色，生成 色固体 化学方程式 (2)钠与水的反应 ①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。 ②实验记录 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( )生成 化学方程式： ③实验结论 钠与水 反应，生成 。 3．钠的性质 (1)钠的物理性质 色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低( 100 ℃)，密度比水的 ，但比煤油的 。 (2)钠的化学性质 钠是活泼的 ，能与非金属、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强 性。 4．钠的制备和用途 (1)制备 工业上 可以得到金属钠，化学方程式为： 。 (2)用途 ①钠和钾的合金常温下呈 态，可用作快中子反应堆的 。 ②高压钠灯发出的 光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应： 。 【特别提醒】 金属钠的性质 1．钠与O2的反应 (1)常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4Na＋O2===2Na2O。 (2)钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠，2Na＋O2Na2O2。 2．钠与水(滴有酚酞)反应 实验证明，钠与水反应生成了NaOH和H2，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。 (1)反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H＋，钠与水反应的实质是Na与H+的反应。 (2)反应类型：置换反应。 (3)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 3．钠和盐溶液的反应 (1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。 如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步为：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 因此钠不能从盐溶液中置换出金属。 (2)若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【例1】关于钠的叙述中，正确的是(　　) A．钠是银白色金属，硬度很大 B．将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体氧化钠 C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠 D．金属钠的熔点很高 【即练1】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，下列由实验现象得出的结论不合理的是(　　) 选项 实验现象 结论 A 金属钠浮在水面不会沉没 钠的密度比水小 B 金属钠熔成银白色圆球 钠与水反应放出热量 C 金属钠在水面上快速游动 反应中产生了气体 D 金属钠球在水面上最终消失 金属钠升华到空气中 5．氧化钠的性质 (1)氧化钠是一种 色的 氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①氧化钠与水反应： ； ②氧化钠溶于盐酸： ； ③氧化钠与CO2反应： 。 6．过氧化钠的性质 (1)过氧化钠与水反应的化学方程式是 。 氧化剂是 ，还原剂是 。 (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是 ，可用于呼吸面具或潜水艇中作为 的来源。 7．氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 氧的价态 颜色状态 固体 固体 化学性质 相同点 都能与水反应生成 ，都能与CO2反应生成 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 【特别提醒】 1． Na2O和Na2O2性质的比较 2．Na2O2与CO2和H2O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－。 【例2】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是(　　) A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物 B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体 C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂 D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂 【即练2】如果金属钠着火，可以采取的灭火方法是（ ） A．水 B．干粉灭火器 C．泡沫灭火器 D．沙子 知识点02 碳酸钠、碳酸氢钠 1．碳酸钠(Na2CO3) (1)碳酸钠是白色固体，俗称 ， 于水。 电离方程式： 。 (2)实验探究——Na2CO3的性质 实验 现象 结论(或化学方程式) 将澄清石灰水加入碳酸钠溶液中 将氯化钙溶液加入碳酸钠溶液中 测碳酸钠溶液pH pH 7 碳酸钠溶液呈 将沾有油污的铜片放入热的碳酸钠溶液中 碳酸钠溶液具有 能力 (3)Na2CO3溶液与酸的反应 ①与足量盐酸反应： ②通入足量CO2： 2．碳酸氢钠(NaHCO3) (1)碳酸氢钠是白色固体，俗称 ，常温下溶解度 碳酸钠，水溶液呈 。 电离方程式为 。 (2)碳酸氢钠的化学性质 ①与盐酸反应： ②热稳定性： ③与NaOH 反应： 3．Na2CO3和NaHCO3的性质比较 性质 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 水溶液 Na2CO3溶解度 NaHCO3 溶液酸碱性 性 性 物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液 热稳定性 Na2CO3热稳定性比NaHCO3 与酸反应 NaHCO3与酸反应比Na2CO3更 相互转化 Na2CO3NaHCO3 4．Na2CO3和NaHCO3的用途 Na2CO3 NaHCO3 除去物体表面的油污。 制玻璃、制肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、冶金等。 的主要成分、作 剂、医疗上治疗 。 【特别提醒】 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 (1)加热法：利用NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3不易分解，将固体置于试管中加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。 (2)沉淀法：各取少量固体溶于水，再分别滴加稀BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3。 (3)测pH法：配成相同物质的量浓度的两溶液，pH较大的是Na2CO3。 (4)测生成气体快慢法：各取少量固体于试管，加适量水溶解，分别滴加稀盐酸，立刻有气体产生的是NaHCO3，开始无现象，后有气体产生的是Na2CO3。 【例1】Na2CO3被称为“化学工业之母”，下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中，正确的是(　　) A．热稳定性：Na2CO3<NaHCO3 B．相同温度下在水中的溶解度：Na2CO3<NaHCO3 C．等物质的量的两种固体，分别与过量盐酸反应，生成CO2的质量相等 D．将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者产生沉淀，后者无现象 【即练1】有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断不正确的是(　　) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaHCO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为NaHCO3 5．侯氏制碱法主要反应 6．制法原理 (1)NH3通入到饱和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl饱和溶液，然后再通入CO2。这样先形成了一个弱碱性的环境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 (2)因为NaHCO3的溶解度 NH4Cl的溶解度，所以是 先从溶液中结晶析出。 (3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。 【例2】“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，错误的是(　　) A．甲同学：该条件下NaHCO3的溶解度较小 B．乙同学：NaHCO3不是纯碱 C．丙同学：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵 D．丁同学：该反应是在饱和食盐水中先通入氨，再通入二氧化碳 知识点03 离子反应 1．强电解质 (1)概念：在水溶液中能 的电解质。 (2)常见的强电解质 ①强酸： 等。 ②强碱： 等。 ③绝大多数盐。 (3)电离方程式 ①H2SO4： 。 ②KOH： 。 ③CaCl2： 。 2．弱电解质 (1)概念：在水溶液中 的电解质。 (2)常见的弱电解质 ①弱酸： 等。 ②弱碱： 等。 (3)电离方程式 ①弱电解质的电离方程式用“”表示；如： CH3COOH： 。 NH3·H2O： 。 ②多元弱酸是分步电离的，如： 。 ③多元碱的电离方程式书写时一步完成，如： 。 3．溶液的导电能力 溶液的导电能力由溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少决定。一般，离子浓度 ，离子所带电荷数 ，溶液的导电能力越强。 物质的量浓度相同时，强电解质溶液的导电能力明显 弱电解质溶液的导电能力。 【特别提醒】 1． 强电解质和弱电解质的比较 2．常见的强电解质和弱电解质 (1)强电解质：强酸、强碱和绝大多数盐都是强电解质。 常见的强酸：HCl、H2SO4、HNO3等。 常见的强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。 绝大多数盐都是强电解质，注意难溶性或微溶性盐都是强电解质，如BaSO4、CaCO3等。 (2)弱电解质：弱酸、弱碱都是弱电解质。熟记下列常见的弱酸和弱碱： 常见的弱酸：CH3COOH、HClO、H2CO3等。 常见的弱碱：NH3·H2O 3．电离方程式的书写 (1)强电解质的电离方程式 ①强电解质在水溶液中完全电离，在书写电离方程式时用符号“=”。 ②有些电解质因条件不同，其电离方程式的书写形式也不同。例如，熔融时，KHSO4=K++H SO4-；水溶液中：KHSO4=K++H++ SO42-。 (2)弱电解质的电离方程式 ①弱电解质在水溶液中发生部分电离，在书写电离方程式时用符号“”。例如，CH3COOHCH3COO-+H+，NH3·H2ONH4++OH-。 ②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，要求分步写出电离方程式，几元酸就有几级电离方程式。例如，H2CO3H++ HCO3-，HCO3-H++ CO32-。 ③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂，因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位，但仍用符号“”。例如，Cu(OH)2Cu2++2OH- (3)弱酸的酸式盐的电离方程式 弱酸的酸式盐是强电解质，在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子，而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离，且为可逆过程。例如，NaHCO3在水溶液中的电离方程式为：NaHCO3=Na++ HCO3-，HCO3-H++ CO32-。 【例1】下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是(　　) A．强电解质在溶液中完全电离，不存在溶质分子 B．在溶液里导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质 C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不同 D．纯的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 【即练1】(1)有下列物质：①H2SO4 ②H2CO3 ③Ca(OH)2 ④NH3·H2O ⑤NaHCO3 ⑥BaSO4 其中，属于强电解质的有________，属于弱电解质的有_________。 (2)写出上述电解质的电离方程式。 4．离子反应 以CaCl2溶液与Na2CO3溶液为例探究离子反应的实质 (1)化学方程式：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。 (2)微观分析 CaCl2和Na2CO3的电离方程式 CaCl2===Ca2＋＋2Cl－ Na2CO3===CO＋2Na＋ 混合前两种溶液中的离子 CaCl2溶液： Na2CO3溶液： 混合后数目减少的离子 Ca2＋、CO 混合后数目不变的离子 反应实质 Ca2＋、CO结合成CaCO3白色沉淀 (3)概念：有 参加的化学反应称为离子反应。 (4)本质：离子反应使溶液中某些离子的浓度 。 5．离子方程式 用实际参加反应的 来表示反应的式子。 如：(1)碳酸钠溶液分别与氯化钙溶液、澄清石灰水反应的离子方程式均可表示为 。 (2)Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应的离子方程式可表示为 。 6．溶液中的复分解反应发生的条件 (1)酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是电解质在溶液中 的反应。 (2)当离子间结合生成 物质、 物质或 物质时，反应就能进行。 【例2】下列离子反应不能发生的是（ ） A．KCl+NaOH = NaCl+KOH　　　　　 B．AgNO3+NaCl = AgCl↓+NaNO3 C．Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH　 D．CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 7．离子方程式的书写步骤 (1)写：正确书写化学方程式； (2)拆：把 的物质拆成离子的形式， 或 的物质仍用化学式表示； (3)删：删去化学方程式两边 反应的离子，并将化学方程式化为最简； (4)查：检查离子方程式两边各元素的 和 是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。 8．离子方程式的意义 化学方程式只能表示 的化学反应，离子方程式不仅可以表示 的化学反应，还可以表示 化学反应。 如H++OH-=H2O表示 的中和反应。 【特别提醒】 离子方程式的书写方法 (1)要将溶于水且完全电离的电解质写成离子形式。 (2)单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。 (3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO42-，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO3-。 (4)对微溶物，如Ca(OH)2，如果是反应物且为澄清石灰水，应拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，则保留化学式Ca(OH)2。 【例3】书写下列反应的离子方程式 (1)氧化镁溶于稀盐酸：________________________________________ (2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳：________________________________________ (3)铁与稀硫酸反应生成氢气：________________________________________ (4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀：________________________________________ (5)氢氧化铜溶于稀硫酸。 【即练3】下列离子方程式正确的是(　　) A．碳酸钙和盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ B．向氢氧化钡溶液中加硫酸：Ba2＋＋SO===BaSO4↓ C．向稀盐酸中加铁：3Fe＋6H＋===3Fe3＋＋3H2↑ D．向硝酸银溶液中加盐酸：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 1．（24-25高一上·全国·课前预习）向一定质量的和的混合溶液中加入ag铁粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成。下列有关说法中，不合理的是 A．滤液一定为浅绿色 B．滤渣质量一定大于ag C．滤液中一定有Ag、和 D．滤渣中加入稀盐酸一定有大量气泡冒出 2．（24-25高一上·全国·课前预习）将一小块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成红褐色沉淀的是 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 3．（22-23高一上·天津河西·阶段检测）图中的四位同学对的认识中正确的是 A． B． C． D． 4．（24-25高一上·全国·课前预习）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，加入锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸至过量，并利用传感器测定的含量，如图所示，下列结论中不正确的是 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 5．（24-25高一上·全国·课前预习）氟元素在自然界中主要存在于萤石(主要成分)等矿物中，正常成年人体中约含2~3g。人体每日摄入4mg以上会造成中毒，含氟牙膏中常用NaF作添加剂。下图为氟、钠、钙的原子结构示意图。下列说法正确的是 A．氟原子核外电子数为7 B．在氟化钠的形成过程中，钠原子得到氟原子失去的1个电子，形成稳定结构 C．和NaF两种物质中，氟元素的化合价均为价 D．牙膏中氟元素含量越高越好 6．（24-25高一上·全国·课前预习）下列物质混合后产生白色沉淀的是 A．溶液和溶液 B．溶液和 C．NaOH溶液和稀硫酸 D．溶液和稀盐酸 7．（2019高一下·天津红桥·学业考试）在下列溶液中加入NaOH溶液后，溶液中哪种离子数目不会减少 A． B． C． D． 8．（25-26高一上·全国·课前预习）电解质的分类 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能_____的电解质 在水溶液中只能_____的电解质 所含物质类型 强酸：HCl、H2SO4、HNO3等 强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2等 大多数盐：BaSO4、(NH4)2SO4、NaCl等 大多数金属氧化物：Na2O、Al2O3等 弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等 弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2等 水：H2O 少数盐：(CH3COO)2Pb等 相同点 都能电离、都是电解质、都是化合物 不同点 电离程度不同，溶质存在形式不同 电离方程式 用“_____”表示，如：KNO3=K++ 用“_____”表示，如：CH3COOHCH3COO-+H+ 9．（25-26高二上·全国·课前预习）一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应顺序不同而跟用量有关，又称为反应竞争型。 写出相应的离子方程式。 (1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应： NaOH不足：H＋＋OH-=H2O； NaOH过量：_____。 (2)向含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应依次为： H＋＋OH-=H2O； Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓； NH＋OH-=NH3·H2O； Al(OH)3＋OH-=AlO＋2H2O。 (3)向含有OH-、CO、AlO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应依次为： OH-＋H＋=H2O； AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓； CO＋H＋=HCO、HCO＋H＋=CO2↑＋H2O； Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。 (4)向FeBr2溶液中通Cl2： Cl2少量：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl-； Cl2过量：_____。 10．（25-26高二上·全国·课前预习）物质制备与纯化 (1)物质的制备：离子反应可以用于制备物质。 ①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式： 2Cl-＋2H2O2OH-＋Cl2↑＋H2↑。 ②实验室制取CO2的离子方程式： CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)物质的纯化 ①制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为Ba2＋、OH-、CO。 ②除去污水中的重金属离子：将其转化为______而除去。 11．（25-26高二上·全国·课前预习）当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)，因而跟用量有关。 写出相应的离子方程式。 (1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应： ①NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH-=CaCO3↓＋H2O； ②NaOH过量：_____。 (2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应： ①NaHCO3不足：HCO＋OH-＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O； ②NaHCO3过量：_____。 (3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应： ①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1 Ba2＋＋OH-＋H＋＋SO=BaSO4↓＋H2O，此时溶液呈碱性； ②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2 Ba2＋＋2OH-＋2H＋＋SO=BaSO4↓＋2H2O，此时溶液呈中性，若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液，反应为SO＋Ba2＋=BaSO4↓。 (4)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应： ①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1 _____。 ②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2 _____。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 第08讲 金属钠及钠的化合物 内容导航 01 预习航标 → 析目标·明方向：预习导航精准定向 02 教材全解 → 析教材·学新知：情境概念深度构 情境启思：从生活或问题出发，激发兴趣 深研精炼：聚焦常考要点，学会解题思路 即练固基：趁热打铁练一练，巩固刚学内容 03过关检测 → 练考点·强落实：过关检测分层提 预习目标 1、 了解金属钠的物理性质，掌握钠与氧气、水等物质反应的化学性质，能书写相关化学方程式，并从原子结构（最外层1个电子）角度解释钠的强还原性。 2、 掌握钠的重要化合物（Na₂O、Na₂O₂、Na₂CO₃、NaHCO₃）的主要性质及用途，能设计简单实验区分Na₂CO₃和NaHCO₃。 预习重点 1、 钠与水、氧气的反应现象及其解释，过氧化钠与H₂O、CO₂反应及其作为供氧剂的用途。 2、 Na₂CO₃与NaHCO₃在溶解性、热稳定性、与酸反应剧烈程度等方面的性质差异及相互转化关系。 预习难点 1、 从氧化还原反应角度理解过氧化钠中氧元素化合价变化（−1价歧化），以及Na₂O₂与H₂O、CO₂反应中电子转移的方向和数目。 2、 基于离子反应的本质，理解Na₂CO₃与NaHCO₃溶液分别与酸、碱、盐溶液反应的离子方程式书写及差异分析。 情｜境｜启｜思 钠元素在自然界中分布很广，储量极为丰富，都以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠 等。含钠的化合物（如食盐、纯碱、小苏打等）在生产、生活中被广泛应用。为什么自然界中不 存在钠单质？怎样才能获得钠单质？ 深｜研｜精｜炼 知识点01 钠的性质与制备 1．钠的原子结构及存在 (1)钠的原子结构 钠原子易失去最外层的一个电子，形成具有稳定电子层结构的钠离子。 (2)钠的存在 钠元素在自然界中以化合态存在，如氯化钠、碳酸钠、硫酸钠等。 2．实验探究钠的性质 (1)钠与氧气的反应 钠放置在空气中 在空气中加热钠 实验现象 新切开的钠具有银白色的金属光泽，在空气中很快变暗 钠先熔化成小球，然后剧烈燃烧，火焰呈黄色，生成淡黄色固体 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 (2)钠与水的反应 ①操作：向盛有水(滴有酚酞)的小烧杯中投入一小块金属钠。 ②实验记录 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↑ ③实验结论 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气。 3．钠的性质 (1)钠的物理性质 银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。 (2)钠的化学性质 钠是活泼的金属，能与非金属、水、酸反应，在反应中均失去一个电子表现强还原性。 4．钠的制备和用途 (1)制备 工业上电解熔融NaCl可以得到金属钠，化学方程式为：2NaCl2Na＋Cl2↑。 (2)用途 ①钠和钾的合金常温下呈液态，可用作快中子反应堆的热交换剂。 ②高压钠灯发出的黄光射程远，透雾能力强，常用作路灯。 ③金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如Na与TiCl4反应：TiCl4＋4NaTi＋4NaCl。 【特别提醒】 金属钠的性质 1．钠与O2的反应 (1)常温下，钠容易与氧气发生反应，这说明钠比铁、铝、镁等金属活泼得多，4Na＋O2===2Na2O。 (2)钠受热后，可以与氧气剧烈反应，产生黄色火焰，生成一种淡黄色固体——过氧化钠，2Na＋O2Na2O2。 2．钠与水(滴有酚酞)反应 实验证明，钠与水反应生成了NaOH和H2，钠与水反应的实质是钠与水电离出的氢离子反应。 (1)反应实质：水是一种非常弱的电解质，水可以微弱地电离出H＋，钠与水反应的实质是Na与H+的反应。 (2)反应类型：置换反应。 (3)化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。 3．钠和盐溶液的反应 (1)钠与盐溶液反应仍是Na与H2O的反应。因盐中金属离子被水分子包围，使Na不能与之接触。Na与H2O反应生成NaOH，若与盐能生成难溶碱，则盐也会参与反应。 如将Na加入CuSO4溶液中，反应的第一步为：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 第二步为：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 合并为：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ 因此钠不能从盐溶液中置换出金属。 (2)若盐为熔融状态，钠可以置换出较不活泼的金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 【例1】关于钠的叙述中，正确的是(　　) A．钠是银白色金属，硬度很大 B．将金属钠放在坩埚里用酒精灯加热，金属钠剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体氧化钠 C．金属钠在空气中燃烧，生成过氧化钠 D．金属钠的熔点很高 答案：C 解析：钠是一种硬度小、熔点低的银白色金属，块状钠燃烧时会熔化成闪亮的小球，燃烧火焰为黄色，生成物是淡黄色固体过氧化钠；钠在空气中缓慢氧化则生成氧化钠。 【即练1】将一小块金属钠投入盛有水的烧杯中，下列由实验现象得出的结论不合理的是(　　) 选项 实验现象 结论 A 金属钠浮在水面不会沉没 钠的密度比水小 B 金属钠熔成银白色圆球 钠与水反应放出热量 C 金属钠在水面上快速游动 反应中产生了气体 D 金属钠球在水面上最终消失 金属钠升华到空气中 答案：D 解析：A项，钠的密度比水小，所以钠会浮在水面上，正确；B项，钠与水反应放热，可以将钠熔化成小球，正确；C项，钠与水反应生成H2，可以推动钠块在水面上游动，正确；D项，钠消失是因为钠与水反应生成NaOH，形成Na＋溶解在水中，错误。 5．氧化钠的性质 (1)氧化钠是一种白色的碱性氧化物，能与水、酸、酸性氧化物等发生反应。 (2)写出下列反应的化学方程式： ①氧化钠与水反应：Na2O＋H2O===2NaOH； ②氧化钠溶于盐酸：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O； ③氧化钠与CO2反应：Na2O＋CO2===Na2CO3。 6．过氧化钠的性质 (1)过氧化钠与水反应的化学方程式是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。 氧化剂是过氧化钠，还原剂是过氧化钠。 (2)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可用于呼吸面具或潜水艇中作为O2的来源。 7．氧化钠与过氧化钠的比较 名称 氧化钠 过氧化钠 化学式 Na2O Na2O2 氧的价态 －2 －1 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 化学性质 相同点 都能与水反应生成氢氧化钠，都能与CO2反应生成Na2CO3 不同点 过氧化钠与水、二氧化碳反应有氧气产生，具有强氧化性，而Na2O不具有强氧化性 【特别提醒】 1． Na2O和Na2O2性质的比较 2．Na2O2与CO2和H2O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－。 【例2】在深海中作业的潜水员的呼吸面具上，往往装入一定量的Na2O2，目的是给潜水员提供氧气。下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是(　　) A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物 B．Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体 C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂 D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂 答案：C 解析：Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；Na2O2是淡黄色固体，故B项错；Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确； Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。 【即练2】如果金属钠着火，可以采取的灭火方法是（ ） A．水 B．干粉灭火器 C．泡沫灭火器 D．沙子 答案：D 解析：金属钠易与氧气和水反应，钠与氧气反应生成Na2O2，Na2O2能与CO2反应生成氧气，因此金属钠着火不能用水、泡沫灭火器（含水）、干粉灭火器（产生CO2）灭火，只能用沙子。 知识点02 碳酸钠、碳酸氢钠 1．碳酸钠(Na2CO3) (1)碳酸钠是白色固体，俗称纯碱或苏打，易溶于水。 电离方程式：Na2CO3===2Na＋＋CO。 (2)实验探究——Na2CO3的性质 实验 现象 结论(或化学方程式) 将澄清石灰水加入碳酸钠溶液中 产生白色沉淀 Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH 将氯化钙溶液加入碳酸钠溶液中 产生白色沉淀 CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl 测碳酸钠溶液pH pH>7 碳酸钠溶液呈碱性 将沾有油污的铜片放入热的碳酸钠溶液中 铜片表面变光亮，油污消失 碳酸钠溶液具有去污能力 (3)Na2CO3溶液与酸的反应 ①与足量盐酸反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O ②通入足量CO2：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 2．碳酸氢钠(NaHCO3) (1)碳酸氢钠是白色固体，俗称小苏打，常温下溶解度小于碳酸钠，水溶液呈碱性。 电离方程式为NaHCO3===Na＋＋HCO 。 (2)碳酸氢钠的化学性质 ①与盐酸反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O ②热稳定性：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ③与NaOH 反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 3．Na2CO3和NaHCO3的性质比较 性质 Na2CO3 NaHCO3 性质比较 水溶液 易溶 可溶 Na2CO3溶解度大于NaHCO3 溶液酸碱性 碱性 碱性 物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强 热稳定性 稳定 不稳定 Na2CO3热稳定性比NaHCO3强 与酸反应 能 能 NaHCO3与酸反应比Na2CO3更剧烈 相互转化 Na2CO3NaHCO3 4．Na2CO3和NaHCO3的用途 Na2CO3 NaHCO3 热的纯碱溶液除去物体表面的油污。 制玻璃、制肥皂、造纸、纺织、洗涤剂、冶金等。 发酵粉的主要成分、作灭火剂、医疗上治疗胃酸过多。 【特别提醒】 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别方法 (1)加热法：利用NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3不易分解，将固体置于试管中加热，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。 (2)沉淀法：各取少量固体溶于水，再分别滴加稀BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2溶液，有白色沉淀生成的是Na2CO3。 (3)测pH法：配成相同物质的量浓度的两溶液，pH较大的是Na2CO3。 (4)测生成气体快慢法：各取少量固体于试管，加适量水溶解，分别滴加稀盐酸，立刻有气体产生的是NaHCO3，开始无现象，后有气体产生的是Na2CO3。 【例1】Na2CO3被称为“化学工业之母”，下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中，正确的是(　　) A．热稳定性：Na2CO3<NaHCO3 B．相同温度下在水中的溶解度：Na2CO3<NaHCO3 C．等物质的量的两种固体，分别与过量盐酸反应，生成CO2的质量相等 D．将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中，前者产生沉淀，后者无现象 答案：C 解析：A项，Na2CO3受热不分解，NaHCO3受热易分解，错误；B项，相同温度时，Na2CO3的溶解度比NaHCO3的大，错误；C项，等物质的量Na2CO3和NaHCO3与过量的HCl反应时，根据碳元素守恒，可得出放出的CO2相等，正确；D项，Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3反应，均会有沉淀生成，错误。 【即练1】有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断不正确的是(　　) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaHCO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为NaHCO3 答案：A 解析：A项中发生的反应分别为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同(产生白色沉淀)；B项滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈；C项Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应；D项逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡。 5．侯氏制碱法主要反应 NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 6．制法原理 (1)NH3通入到饱和NaCl溶液中，形成氨水的NaCl饱和溶液，然后再通入CO2。这样先形成了一个弱碱性的环境以后，可以增大CO2在溶液中的溶解度，生成更多的NaHCO3。 (2)因为NaHCO3的溶解度小于NH4Cl的溶解度，所以是NaHCO3先从溶液中结晶析出。 (3)在制碱工业上，所用原料CO2和NH3是由合成氨厂提供的，所以工业生产上常将侯氏制碱和合成氨联合在一起，称为“联合制碱法”。“联合制碱法”还能得到NaHCO3和NH4Cl等副产品。 【例2】“NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl”是著名的“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，错误的是(　　) A．甲同学：该条件下NaHCO3的溶解度较小 B．乙同学：NaHCO3不是纯碱 C．丙同学：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵 D．丁同学：该反应是在饱和食盐水中先通入氨，再通入二氧化碳 答案：C 解析：此反应说明该条件下碳酸氢钠的溶解度较小，故A正确；碳酸氢钠是小苏打，纯碱是碳酸钠，故B正确；析出碳酸氢钠，说明剩余的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液，还含有氯化铵，故C错误；先通氨气至饱和，再通过量二氧化碳，这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCO，故D正确 知识点03 离子反应 1．强电解质 (1)概念：在水溶液中能完全电离的电解质。 (2)常见的强电解质 ①强酸：H2SO4、HCl、HNO3等。 ②强碱：NaOH、KOH等。 ③绝大多数盐。 (3)电离方程式 ①H2SO4：H2SO4===2H＋＋SO。 ②KOH：KOH===K＋＋OH－。 ③CaCl2：CaCl2===Ca2＋＋2Cl－。 2．弱电解质 (1)概念：在水溶液中不能完全电离的电解质。 (2)常见的弱电解质 ①弱酸：H2CO3、CH3COOH等。 ②弱碱：NH3·H2O等。 (3)电离方程式 ①弱电解质的电离方程式用“”表示；如： CH3COOH：CH3COOHCH3COO－＋H＋。 NH3·H2O：NH3·H2ONH＋OH－。 ②多元弱酸是分步电离的，如：H2CO3H++HCO；HCOH++CO。 ③多元碱的电离方程式书写时一步完成，如：Cu(OH)2Cu2++2OH-。 3．溶液的导电能力 溶液的导电能力由溶液中离子浓度的大小和离子所带电荷数的多少决定。一般，离子浓度越大，离子所带电荷数越多，溶液的导电能力越强。 物质的量浓度相同时，强电解质溶液的导电能力明显强于弱电解质溶液的导电能力。 【特别提醒】 1． 强电解质和弱电解质的比较 2．常见的强电解质和弱电解质 (1)强电解质：强酸、强碱和绝大多数盐都是强电解质。 常见的强酸：HCl、H2SO4、HNO3等。 常见的强碱：KOH、NaOH、Ca(OH)2、Ba(OH)2等。 绝大多数盐都是强电解质，注意难溶性或微溶性盐都是强电解质，如BaSO4、CaCO3等。 (2)弱电解质：弱酸、弱碱都是弱电解质。熟记下列常见的弱酸和弱碱： 常见的弱酸：CH3COOH、HClO、H2CO3等。 常见的弱碱：NH3·H2O 3．电离方程式的书写 (1)强电解质的电离方程式 ①强电解质在水溶液中完全电离，在书写电离方程式时用符号“=”。 ②有些电解质因条件不同，其电离方程式的书写形式也不同。例如，熔融时，KHSO4=K++H SO4-；水溶液中：KHSO4=K++H++ SO42-。 (2)弱电解质的电离方程式 ①弱电解质在水溶液中发生部分电离，在书写电离方程式时用符号“”。例如，CH3COOHCH3COO-+H+，NH3·H2ONH4++OH-。 ②多元弱酸在水溶液中的电离是分步进行的，要求分步写出电离方程式，几元酸就有几级电离方程式。例如，H2CO3H++ HCO3-，HCO3-H++ CO32-。 ③多元弱碱在水溶液中的电离比较复杂，因此多元弱碱的电离方程式的书写一般是一步到位，但仍用符号“”。例如，Cu(OH)2Cu2++2OH- (3)弱酸的酸式盐的电离方程式 弱酸的酸式盐是强电解质，在水中第一步完全电离出阳离子和弱酸的酸式酸根离子，而弱酸的酸式酸根离子又可以进行电离，且为可逆过程。例如，NaHCO3在水溶液中的电离方程式为：NaHCO3=Na++ HCO3-，HCO3-H++ CO32-。 【例1】下列关于强、弱电解质的叙述中，错误的是(　　) A．强电解质在溶液中完全电离，不存在溶质分子 B．在溶液里导电能力强的电解质是强电解质，导电能力弱的电解质是弱电解质 C．同一弱电解质的溶液，当温度、浓度不同时，其导电能力也不同 D．纯的强电解质在液态时，有的导电，有的不导电 答案：B 解析：A项，强电解质在水溶液中完全电离，不存在溶质分子，正确；B项，电解质的强弱与其水溶液的导电能力无关，而取决于其在水溶液中能否完全电离，错误；C项，弱电解质溶液的导电能力与离子的浓度和离子所带的电荷数有关，而离子浓度与温度及电解质的浓度都有关系，正确；D项，熔融态的NaCl、K2SO4可以导电，而纯净的HCl液态时不能导电，正确。 【即练1】(1)有下列物质：①H2SO4 ②H2CO3 ③Ca(OH)2 ④NH3·H2O ⑤NaHCO3 ⑥BaSO4 其中，属于强电解质的有________，属于弱电解质的有_________。 (2)写出上述电解质的电离方程式。 答案：(1)①③⑤⑥ ②④ (2)①H2SO4=2H++ SO ②H2CO3H++ HCO ③Ca(OH)2 =Ca2++OH- ④NH3·H2ONH＋OH－ ⑤NaHCO3=Na++ HCO ⑥BaSO4=Ba2++ SO 4．离子反应 以CaCl2溶液与Na2CO3溶液为例探究离子反应的实质 (1)化学方程式：Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。 (2)微观分析 CaCl2和Na2CO3的电离方程式 CaCl2===Ca2＋＋2Cl－ Na2CO3===CO＋2Na＋ 混合前两种溶液中的离子 CaCl2溶液：Ca2＋、Cl－ Na2CO3溶液：Na＋、CO 混合后数目减少的离子 Ca2＋、CO 混合后数目不变的离子 Na＋、Cl－ 反应实质 Ca2＋、CO结合成CaCO3白色沉淀 (3)概念：有离子参加的化学反应称为离子反应。 (4)本质：离子反应使溶液中某些离子的浓度减小。 5．离子方程式 用实际参加反应的离子符号来表示反应的式子。 如：(1)碳酸钠溶液分别与氯化钙溶液、澄清石灰水反应的离子方程式均可表示为CO＋Ca2＋===CaCO3↓。 (2)Na2SO4溶液和BaCl2溶液反应的离子方程式可表示为Ba2＋＋SO===BaSO4↓。 6．溶液中的复分解反应发生的条件 (1)酸、碱、盐在水溶液中发生的复分解反应，实质上是电解质在溶液中相互交换离子的反应。 (2)当离子间结合生成难溶性物质、难电离物质或易挥发性物质时，反应就能进行。 【例2】下列离子反应不能发生的是（ ） A．KCl+NaOH = NaCl+KOH　　　　　 B．AgNO3+NaCl = AgCl↓+NaNO3 C．Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH　 D．CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2 答案：A 解析：A选项中，没有难溶物、气体和难溶电解质生成。 7．离子方程式的书写步骤 (1)写：正确书写化学方程式； (2)拆：把溶于水且完全电离的物质拆成离子的形式，难溶于水或溶于水但难电离的物质仍用化学式表示； (3)删：删去化学方程式两边不参加反应的离子，并将化学方程式化为最简； (4)查：检查离子方程式两边各元素的原子数目和离子所带的电荷总数是否相等以及反应条件、沉淀符号、气体符号等。 8．离子方程式的意义 化学方程式只能表示某一个特定的化学反应，离子方程式不仅可以表示某一个特定的化学反应，还可以表示同一类化学反应。 如H++OH-=H2O表示强酸溶液与强碱溶液生成可溶性盐和水的中和反应。 【特别提醒】 离子方程式的书写方法 (1)要将溶于水且完全电离的电解质写成离子形式。 (2)单质、沉淀、气体、难电离的物质(如水、弱酸、弱碱)等写成化学式。 (3)在溶液中的NaHSO4应拆写成Na＋、H＋和SO42-，NaHCO3应拆写成Na＋和HCO3-。 (4)对微溶物，如Ca(OH)2，如果是反应物且为澄清石灰水，应拆成Ca2＋和OH－的形式，如果是生成物或是石灰乳等，则保留化学式Ca(OH)2。 【例3】书写下列反应的离子方程式 (1)氧化镁溶于稀盐酸：________________________________________ (2)用碳酸钙与稀盐酸反应制备二氧化碳：________________________________________ (3)铁与稀硫酸反应生成氢气：________________________________________ (4)二氧化碳与澄清石灰水反应生成沉淀：________________________________________ (5)氢氧化铜溶于稀硫酸。 答案：(1)MgO＋2H＋===Mg2＋＋H2O (2)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O (3)Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑ (4)Ca2＋＋2OH－＋CO2===CaCO3↓＋H2O (5)Cu(OH)2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O 【即练3】下列离子方程式正确的是(　　) A．碳酸钙和盐酸反应：CO＋2H＋===H2O＋CO2↑ B．向氢氧化钡溶液中加硫酸：Ba2＋＋SO===BaSO4↓ C．向稀盐酸中加铁：3Fe＋6H＋===3Fe3＋＋3H2↑ D．向硝酸银溶液中加盐酸：Ag＋＋Cl－===AgCl↓ 答案：D 解析：A项中的CaCO3不能拆成离子形式，正确的写法是CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑；B项中反应的离子方程式忽略了H2O的生成，正确的写法是Ba2＋＋2OH－＋2H＋＋SO===BaSO4↓＋2H2O；C项中的离子方程式不符合客观事实，正确的写法是Fe＋2H＋===Fe2＋＋H2↑；D项是正确的。 1．（24-25高一上·全国·课前预习）向一定质量的和的混合溶液中加入ag铁粉，充分反应后过滤，得到一定温度下的滤液（不饱和）和滤渣，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成。下列有关说法中，不合理的是 A．滤液一定为浅绿色 B．滤渣质量一定大于ag C．滤液中一定有Ag、和 D．滤渣中加入稀盐酸一定有大量气泡冒出 【答案】D 【分析】由金属的活动性可知，锌比铁活泼，铁比银活泼，向某AgNO3和Zn(NO3)2的混合溶液中加入ag的Fe粉时，铁能和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，不能与硝酸锌反应；充分反应后过滤，向滤液中加入稀盐酸，有白色沉淀生成，说明了铁量不足，不能将硝酸银完全反应，据此分析解题。 【详解】A．铁与硝酸银反应生成硝酸亚铁，溶液呈浅绿色，A正确； B．铁置换银的反应中，每56g铁生成216g银，滤渣质量必然大于ag，B正确； C．据分析可知，滤液中必然含有未反应的Ag+、生成的Fe²+以及未参与反应的Zn²+，C正确； D．滤液中存在Ag+，说明铁已完全反应，滤渣中只有银，银不与稀盐酸反应，无气泡，D错误； 故选D。 2．（24-25高一上·全国·课前预习）将一小块金属钠投入足量的下列溶液中，既能生成气体，又能生成红褐色沉淀的是 A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液 【答案】C 【详解】A．钠与MgCl2溶液反应生成H2和白色Mg(OH)2沉淀，无红褐色沉淀，A错误； B．钠与Ba(OH)2溶液反应生成H2，但溶液中无沉淀生成（Ba(OH)2可溶），B错误； C．钠与FeCl3溶液反应生成H2，同时生成的NaOH与Fe3+结合形成红褐色Fe(OH)3沉淀，C正确； D．钠与CaCl2溶液反应生成H2，但生成的NaOH与Ca2+不会形成沉淀（Ca(OH)2微溶且为白色），D错误； 故选C。 3．（22-23高一上·天津河西·阶段检测）图中的四位同学对的认识中正确的是 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．钠是活泼金属，容易与空气中的氧气、水发生反应，自然界中不存在游离态钠，故A错误； B．钠是活泼金属，与空气中的氧气、水等物质发生反应，剩余的钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶，故B错误； C．钠的密度比煤油的密度大，少量钠可以保存在煤油中，煤油将钠和空气隔离，避免反应变质，故C正确； D．钠是质地柔软、密度较小的金属，故D错误； 故选C。 4．（24-25高一上·全国·课前预习）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，加入锥形瓶中，再逐滴加入稀盐酸至过量，并利用传感器测定的含量，如图所示，下列结论中不正确的是 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。 5．（24-25高一上·全国·课前预习）氟元素在自然界中主要存在于萤石(主要成分)等矿物中，正常成年人体中约含2~3g。人体每日摄入4mg以上会造成中毒，含氟牙膏中常用NaF作添加剂。下图为氟、钠、钙的原子结构示意图。下列说法正确的是 A．氟原子核外电子数为7 B．在氟化钠的形成过程中，钠原子得到氟原子失去的1个电子，形成稳定结构 C．和NaF两种物质中，氟元素的化合价均为价 D．牙膏中氟元素含量越高越好 【答案】C 【详解】A．氟原子核外电子数，A错误； B．在氟化钠的形成过程中，钠原子最外层电子数为1，钠原子易失去最外层的1个电子形成带1个单位正电荷的钠离子，氟原子最外层电子数为7，氟原子易得到1个电子形成带1个单位负电荷的氟离子，即氟原子得到钠原子失去的1个电子，形成稳定结构，B错误； C．根据在化合物中各元素正负化合价代数和为0，中钙元素显价，NaF中钠元素显价，则两种物质中，氟元素的化合价均为-1价，C正确； D．用含氟牙膏刷牙可使牙齿坚固，从而有效防止蛀牙，但是牙膏中氟元素含量并不是越高越好，因为长期摄入高剂量的氟，则会引起氟骨症，重则会引起恶心、呕吐、心律不齐等急性氟中毒情况，D错误； 故选C。 6．（24-25高一上·全国·课前预习）下列物质混合后产生白色沉淀的是 A．溶液和溶液 B．溶液和 C．NaOH溶液和稀硫酸 D．溶液和稀盐酸 【答案】A 【详解】A．Na2CO3溶液和Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3白色沉淀和NaOH，A符合题意； B．H2O2溶液在MnO2催化下分解生成水和氧气，产生气泡，无沉淀，B不符合题意； C．NaOH溶液和稀硫酸中和生成硫酸钠和水，无沉淀，C不符合题意； D．NaHCO3溶液和稀盐酸反应生成CO2气体、水和NaCl，无沉淀，D不符合题意； 故选A。 7．（2019高一下·天津红桥·学业考试）在下列溶液中加入NaOH溶液后，溶液中哪种离子数目不会减少 A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A．铵根离子与氢氧根反应生成一水合氨，数目减少，A错误； B．镁离子与氢氧根结合生成氢氧化镁沉淀，Mg2+数目减少，B错误； C．硫酸根离子与钠离子、氢氧根均不反应，数目不变，C正确； D．碳酸氢根与氢氧根反应生成碳酸根和水，数目减少，D错误； 故选C。 8．（25-26高一上·全国·课前预习）电解质的分类 强电解质 弱电解质 概念 在水溶液中能_____的电解质 在水溶液中只能_____的电解质 所含物质类型 强酸：HCl、H2SO4、HNO3等 强碱：NaOH、KOH、Ca(OH)2等 大多数盐：BaSO4、(NH4)2SO4、NaCl等 大多数金属氧化物：Na2O、Al2O3等 弱酸：H2CO3、CH3COOH、HClO等 弱碱：NH3·H2O、Mg(OH)2等 水：H2O 少数盐：(CH3COO)2Pb等 相同点 都能电离、都是电解质、都是化合物 不同点 电离程度不同，溶质存在形式不同 电离方程式 用“_____”表示，如：KNO3=K++ 用“_____”表示，如：CH3COOHCH3COO-+H+ 【答案】 完全电离 部分电离 = ⇌ 【详解】强电解质是在水溶液中能完全电离的电解质，电离方程式用“=”表示；弱电解质是在水溶液中只能部分电离的电解质，电离方程式用“⇌”表示。 9．（25-26高二上·全国·课前预习）一种反应物的两种或两种以上的组成离子，都能跟另一种反应物的组成离子反应，但因反应顺序不同而跟用量有关，又称为反应竞争型。 写出相应的离子方程式。 (1)NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应： NaOH不足：H＋＋OH-=H2O； NaOH过量：_____。 (2)向含有H＋、Al3＋、NH的溶液中，逐滴加入NaOH溶液至过量，反应依次为： H＋＋OH-=H2O； Al3＋＋3OH-=Al(OH)3↓； NH＋OH-=NH3·H2O； Al(OH)3＋OH-=AlO＋2H2O。 (3)向含有OH-、CO、AlO的溶液中，逐滴加入稀盐酸至过量，反应依次为： OH-＋H＋=H2O； AlO＋H＋＋H2O=Al(OH)3↓； CO＋H＋=HCO、HCO＋H＋=CO2↑＋H2O； Al(OH)3＋3H＋=Al3＋＋3H2O。 (4)向FeBr2溶液中通Cl2： Cl2少量：Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl-； Cl2过量：_____。 【答案】 +H++2OH-=H2O+NH3·H2O 3Cl2＋2Fe2++4Br-=2Fe3+＋6Cl-+2Br2 【详解】NH4HSO4溶液与NaOH溶液的反应中，当NaOH过量时，铵根和氢离子都与氢氧根反应，离子方程式为+H++2OH-=H2O+NH3·H2O； 向FeBr2溶液中通Cl2，Cl2过量时，Fe2+和Br-都被氧化，生成Fe3+和Br2，且完全被氧化，Fe2+与Br-物质的量之比为1:2，离子方程式为3Cl2＋2Fe2++4Br-=2Fe3+＋6Cl-+2Br2。 10．（25-26高二上·全国·课前预习）物质制备与纯化 (1)物质的制备：离子反应可以用于制备物质。 ①氯碱工业生产烧碱和氯气的离子方程式： 2Cl-＋2H2O2OH-＋Cl2↑＋H2↑。 ②实验室制取CO2的离子方程式： CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋CO2↑＋H2O。 (2)物质的纯化 ①制高纯度的氯化钠：除去其中少量的SO、Mg2＋、Ca2＋，需要引入的试剂离子分别为Ba2＋、OH-、CO。 ②除去污水中的重金属离子：将其转化为______而除去。 【答案】沉淀 【详解】很多重金属的氢氧化物或者硫化物均是难溶物，故除去污水中的重金属离子一般将其转化为氢氧化物或者硫化物等沉淀而除去，故答案为：沉淀。 11．（25-26高二上·全国·课前预习）当一种反应物中有两种或两种以上组成离子参与反应时，因其组成比例不协调(一般为复盐或酸式盐)，当一种组成离子恰好完全反应时，另一种组成离子不能恰好完全反应(有剩余或不足)，因而跟用量有关。 写出相应的离子方程式。 (1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应： ①NaOH不足：Ca2＋＋HCO＋OH-=CaCO3↓＋H2O； ②NaOH过量：_____。 (2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应： ①NaHCO3不足：HCO＋OH-＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O； ②NaHCO3过量：_____。 (3)Ba(OH)2溶液与NaHSO4溶液反应： ①n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶1 Ba2＋＋OH-＋H＋＋SO=BaSO4↓＋H2O，此时溶液呈碱性； ②n[Ba(OH)2]∶n(NaHSO4)=1∶2 Ba2＋＋2OH-＋2H＋＋SO=BaSO4↓＋2H2O，此时溶液呈中性，若向该溶液中再加入Ba(OH)2溶液，反应为SO＋Ba2＋=BaSO4↓。 (4)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应： ①n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1 _____。 ②n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2 _____。 【答案】 Ca2++2＋2OH-=CaCO3↓＋2H2O+ Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O 3Ba2++3+2Al3++6OH-=3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓ +Al3++2+2Ba2++4OH-=NH3·H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓ 【详解】(1)Ca(HCO3)2溶液与NaOH溶液反应，当NaOH过量，碳酸氢根完全反应，参与反应的Ca2+与的物质的量之比为1∶2，有碳酸钙和碳酸根生成，离子方程式为Ca2++2＋2OH-=CaCO3↓＋2H2O+； (2)NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应，当NaHCO3过量，氢氧化钙完全反应，参与反应的Ca2+与OH-的物质的量之比为1∶2，有碳酸钙和碳酸根生成，离子方程式为Ca2++2OH-+2=CaCO3↓++2H2O； (4)NH4Al(SO4)2与Ba(OH)2溶液反应，①若n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶1，钡离子完全沉淀，由于铝离子和氢氧根离子物质的量之比为1∶2，铝离子没有完全生成氢氧化铝沉淀，故铵根也没有和氢氧根反应，离子方程式为3Ba2++3+2Al3++6OH-=3BaSO4↓＋2Al(OH)3↓； ②若n[NH4Al(SO4)2]∶n[Ba(OH)2]=1∶2，钡离子刚好全部生成硫酸钡沉淀，由于铝离子和氢氧根离子的物质的量之比为1∶4，铝离子全部转化为氢氧化铝沉淀，剩余的氢氧根与铵根反应生成一水合氨，离子方程式为+Al3++2+2Ba2++4OH-=NH3·H2O＋Al(OH)3↓＋2BaSO4↓。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $