内容正文:
第01讲 钠及其重要化合物
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
钠
知识解构
知识点1
钠的物理性质
∣
知识点2
钠的化学性质
考向破译
考向1
钠与水、盐溶液的反应
∣
考向2
钠的实验
解题妙招1
钠与溶液反应的思维模板
考点二
钠的氧化物
知识解构
知识点1
分类、组成与用途
∣
知识点2
化学性质
考向破译
考向1
过氧化钠的性质及应用
∣
考向2
Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
反应
解题妙招1
Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应规律
考点
三
碳酸钠与碳酸氢钠
知识解构
知识点1
碳酸钠与碳酸氢钠的比较
∣
知识点2
碳酸钠溶液与盐酸的互滴
考向破译
考向1
碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
∣
考向2
碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
解题妙招1
Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的性质与相关除杂、鉴别
考点
四
碱金属 焰色试验
知识解构
知识点1
碱金属的一般性与特殊性
∣
知识点2
焰色试验
考向破译
考向1
碱金属元素性质规律的应用
∣
考向2
焰色试验
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
钠及其氧化物
天津卷T2
天津卷T8
天津卷T4
天津卷T13
碳酸钠及碳酸氢钠
天津卷T9
碱金属
天津卷T6
天津卷T3
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.强化真实工业 / 实验情境,弱化纯孤立方程式默写;
2.加大Na2CO3、NaHCO3图像、定量对比考查,作为中档区分点;
3.Na2O2电子转移、差量计算回归NA与实验填空;
4.侯氏制碱、电解饱和食盐水两大天津特色工业流程固定保留;
5.焰色试验规范操作简答分值小幅提升,侧重文字描述规范性。
►复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质。
2.了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识钠及其化合物的多样性。
4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 钠
知●识●解●构
知识点1 钠的物理性质
1.钠的物理性质
色,有金属光泽的固体,质地 ,熔点 (小于100 ℃),密度比水的 ,但比煤油的 。
2.钠的制取及保存
(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 。
3.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的 剂。
(2)用作 源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
得分速记
因为CCl4的密度比钠大,钠不能保存在CCl4中,另外常考的试剂保存还有:NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。
知识点2 钠的化学性质
1. 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现还原性。
①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2: 。
②与水反应
。
③与强酸(如稀硫酸)反应: (离子方程式)。
④与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。总反应为 。
⑤与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
a.与乙醇反应:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑。
b.与丙酸反应:2C2H5COOH+2Na2C2H5COONa+H2↑。
得分速记
1.钠与滴加酚酞的水反应的现象及解释
2.钠露置于空气中的变化过程
考●向●破●译
考向1 钠与水、盐溶液的反应
例1(2026·天津红桥·二模)下列物质的鉴别或检验方法不可行的是
A.用金属钠检验乙醇中是否含有水 B.用新制氢氧化铜悬浊液检验乙醛、乙酸
C.用原子光谱法鉴别金与黄铜(铜锌合金) D.用焰色试验鉴别固体和NaCl固体
解题妙招
钠与溶液反应的思维模板
(1)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(2)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
【注意】 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。
【变式1·变载体】(2026·天津滨海新区·二模)下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
将金属钠投入到一定浓度的硫酸铜溶液中发生剧烈反应,并生成蓝色絮状沉淀和少量黑色沉淀
金属性:
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5分钟,冷却后,再加入几滴碘水,观察溶液颜色变化
若溶液未变蓝色,说明淀粉已完全水解
A.A B.B C.C D.D
【变式2】(2026·天津河北·一模)下列有关反应的方程式错误的是
A.足量铁粉与氯气反应:
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:
C.食品级作膨松剂:
D.向溶液中通入过量氨水:
【变式3】(25-26高三上·天津·阶段检测)类比和推理是化学学习的重要方法。下列说法正确的是
A.Na与水反应生成NaOH和,则Fe和水反应生成和
B.乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
C.Cu与能直接化合生成,则Fe与也能直接化合生成
D.与反应生成和,则与反应生成和
考向2 钠的实验
例2(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.钠的燃烧
B.推断S、C、Si的非金属性强弱
C.实验室氨气的尾气吸收
D.收集NO并防止其污染环境
A.A B.B C.C D.D
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·阶段检测)下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
向碘水中加入少量CCl4,充分振荡后静置
上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
B
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y
试纸变蓝色
Y一定是Cl2
C
取少量金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末于试管中,加3 mL蒸馏水
若有气体生成
固体粉末为Na2O2
D
取Z溶液,加入稀HNO3酸化,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
Z溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津·阶段检测)图中实验装置,能达到相应实验目的的是
A
B
鉴别和两种固体
利用传感器探究两种物质分别溶于水时的温度变化
C
D
除去气体中的少量HCl杂质
观察钠在空气中燃烧
A.A B.B C.C D.D
【变式3·变考法】(2024·天津红桥·二模)实验安全至关重要,下列做法错误的是
A.金属着火时,可用潮湿的沙土灭火
B.闻气体时用手轻轻扇动,使少量的气体飘进鼻孔
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D.蒸馏操作过程中,若发现忘加沸石,应立即停止加热,待烧瓶冷却后再加入沸石
考点二 钠的氧化物
知●识●解●构
知识点1 分类、组成与用途
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态
固体
固体
阴阳离子个数比
氧元素的化合价
电子式
是否是碱性氧化物
用途
可用于制备烧碱
可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂
知识点2 化学性质
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
化学
性质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
得分速记
考●向●破●译
考向1 过氧化钠的性质及应用
例1(25-26高三上·天津·开学考试)下列有关钠的氧化物的说法不正确的是
A.、溶于水,所得溶液溶质相同
B.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
C.、粉末分别加入溶液中,溶液都会变浑浊
D.在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,既是氧化剂,又是还原剂
【变式1·变载体】(2026·天津·模拟预测)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.FeBr2溶液中通入足量氯气:
B.向H218O中投入Na2O2固体:
C.H2SO3溶液中滴加Na2S,出现浅黄色浑浊:
D.CuCl2浓溶液稀释,绿色溶液变蓝绿色:
【变式2】(2026·天津和平·一模)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X为铝时,盐有两种可能
B.X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C.X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D.X为氮气时,盐的水解呈酸性
【变式3】(2026·湖南衡阳·模拟预测)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作规范且能达到实验目的的是
装置
选项
A.测定新制氯水的pH
B.证明与水反应放热
装置
选项
C.证明氧化性:
D.制备氢氧化亚铁,并希望长时间观察到其白色
A.A B.B C.C D.D
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应
例2(25-26高三下·天津·开学考试)下列方程式与所给事实不相符的是
A.Fe2O3溶于HI溶液中:Fe2O3 + 6H+ + 2I-= 2Fe2+ + I2 + 3H2O
B.向H218O中投入Na2O2固体:2H218O + 2Na2O2 = 4Na+ + 4OH- + 18O2↑
C.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
D.NaHCO3溶液中通入少量Cl2:Cl2 += Cl- + HClO + CO2
解题妙招
Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积
变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
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)
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津·阶段检测)下列关于金属钠及其化合物的说法中,不正确的是
A.分别与水、反应,产生相同质量时,消耗水和的物质的量相同
B.等物质的量的和两种固体分别与足量盐酸反应,产生的二氧化碳质量相同
C.把一黄豆粒大小的金属钠投入盛有溶液的烧杯中,可能观察到溶液中析出蓝色沉淀
D.经测定,某固体混合物中只含钠和氧两种元素,将其投入足量水中,产生两种气体,则该混合物只含两种物质
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津静海·阶段检测)Na2O2可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 molNa2O2晶体中离子数目为4NA
B.凡是生成1molO2的反应,其转移的电子数目均为4NA
C.1L1mol/LNa2CO3溶液含有的氧原子数目为3NA
D.44gCO2中σ键的数目为2NA
【变式3·变考法】1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体后冷却物质,残留的固体物质是
A.碳酸钠 B.过氧化钠、碳酸钠
C.氢氧化钠、碳酸钠 D.过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
知●识●解●构
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
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,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为
与H+反应
(写离子方程式,下同)
与Ca(OH)2
反应
Ca(OH)2少量时:
Ca(OH)2足量时:
与极稀CaCl2
溶液反应
不反应
与Al2(SO4)3
反应
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴
1.向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: (开始就有气泡)。
2.向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: (无气泡)。
再加酸: (有气泡)。
得分速记
依据图像特点判断溶液溶质成分
原溶液中的溶质
涉及离子方程式
图像特点:Oa=ab
Na2CO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa>ab
Na2CO3和NaOH
Oa:OH-+H+H2O、C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
Na2CO3和NaHCO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+ H2O+CO2↑
NaHCO3
HC+H+H2O+CO2↑
考●向●破●译
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
例1(24-25高三上·天津·阶段检测)将以下两试剂混合,现象与滴加顺序无关的是
选项
试剂①
试剂②
A
NaOH溶液
KAl(SO4)2溶液
B
H2O2溶液
KI—淀粉溶液
C
氨水
AgNO3溶液
D
HCl
Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
【变式1·变载体】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验中,能达到实验目的的
A.验证牺牲阳极法
B.比较和与酸反应的快慢
C.用光洁的铁丝蘸取待测样品检验烧碱样品中是否含有
D.检验待测液中是否含有
A.A B.B C.C D.D
【变式2】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【变式3】下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是
A.加热都易分解生成CO2气体
B.均可用作食用碱和工业用碱
C.常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度小
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度盐酸反应,后者消耗盐酸多
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
例2(2026·天津河西·三模)下列有关物质提纯、鉴别、检验方法正确的是
A.用重结晶法提纯含少量的苯甲酸
B.用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验固体是否变质
C.用澄清石灰水鉴别溶液、溶液
D.用溴水鉴别己烯和乙醛
解题妙招
Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·期末)下列有关元素化合物的说法正确的是
A.室温下,和饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
B.向钢铁电极附近溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀,证明钢铁发生吸氧腐蚀
C.NaClO与浓盐酸混合可以产生氯气
D.将灼热的木炭伸入浓硝酸中,有红棕色气体生成,说明碳与浓硝酸发生了化学反应
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·开学考试)关于Na2CO3和NaHCO3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NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与溶液反应的离子方程式相同
考点四 碱金属 焰色试验
知●识●解●构
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
原子结构与性质
相同点
最外层上都只有_1__个电子具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐_ __从Li到Cs金属性逐渐_ __
物理性质
相同点
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是_ __色有金属光泽的固体,密度_ __,硬度_ __,熔、沸点_ __,导电、导热性_ __。
递变性
从Li→Cs密度呈_ __趋势(Na的密度比K_ __),熔、沸点逐渐___
化学性质
与O2等
非金属
的反应
碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na与O2反应的化学方程式为4Li+O22Li2O,4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
K、Rb、Cs与O2在点燃时反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成_ __和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但反应的剧烈程度不同,从Li→Cs反应越来越_ __,证明它们的金属性逐渐_ __
2.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 。
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 中。
③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),RH属于离子化合物,氢元素显-1价,碱金属氢化物是 剂,如NaH+H2O===NaOH+H2↑,_ __是还原剂,_ __是氧化剂,氧化产物是H2,还原产物也是H2。
知识点2 焰色试验
1.焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于 变化, 属于元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
3.常见元素的焰色
钠元素 色;钾元素 色(透过 观察);铜元素 色。
得分速记
碱金属的化合物
(1)氢化物
MH(M表示碱金属)
(2)Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)
①Li在空气中燃烧生成Li2O(白色固体),Na在空气中燃烧生成Na2O2(淡黄色),K在空气中燃烧生成KO2(橙黄色)。
②KO2
KO2
考●向●破●译
考向1 碱金属元素性质规律的应用
例1(24-25高三上·天津·期末)实验室中下列做法错误的是
A.金属锂通常保存在固体石蜡中
B.含重金属离子(如、等)的废液,加水稀释后排放
C.液溴应该保存在棕色细口瓶,并在液体上方加入一定量的水,置于阴凉处
D.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加至沉淀刚好溶解为止
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津·阶段检测)下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是
A.原子半径:
B.密度:
C.熔点:
D.还原性:
【变式2】有关Li、Na、K、Rb的叙述不正确的是
A.碱性:KOH>LiOH B.原子半径:r(K)>r(Na)
C.它们的单质燃烧时火焰均呈紫色 D.实验室中少量的钠可保存在煤油中
考向2 焰色试验
例2(2026·天津北辰·二模)从安全意识、保护环境可以持续发展意识角度分析,下列叙述错误的是
A.氢气氯气混合后光照反应,利用产物溶于水制盐酸
B.处理含的废液,需将沉淀完全并分离后再排放
C.金属钠着火时,需要用干燥的沙土来灭火
D.焰色试验中涉及图标和
【变式1·变载体】(2026·天津滨海新区·二模)2026春晚节目中融入了丰富的化学元素,下列说法中正确的是
A.晚会中场展示的“年夜饭”食材中的花生油可以发生加成反应
B.《武BOT》中机器人机体使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.《世界义乌中国年》燃放的大型烟花是某些金属元素的焰色试验,属于化学变化
D.《立上游》展示的川南“请春酒”这一非遗民俗中酿酒是将淀粉最终水解为乙醇
【变式2·变题型】(2026·天津红桥·一模)利用下列装置进行操作的实验,能达到实验目的的是
A.配制100 mL1.00mol/L的NaCl溶液
B.验证试样中含钾元素
C.铁钥匙镀铜
D.收集
A.A B.B C.C D.D
【变式3·变考法】(2026·天津滨海新区·一模)室温下,由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入足量,然后再将产生的气体通入溶液中,产生黑色沉淀
B
分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强
HCl为强电解质
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
向浓度均为和混合溶液中加入溶液,出现白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
真题溯源·考向感知
1. (2024·天津·高考真题)依据下列实验现象,判断所得相应结论错误的是
实验现象
结论
A
银氨溶液与葡萄糖溶液反应,有银镜生成
葡萄糖是还原糖
B
将蛋清溶液滴入饱和溶液中,溶液变浑浊,继续加入蒸馏水,溶液变澄清
蛋白质的盐析是可逆的
C
向浓溶液中加入乙醇,有深蓝色晶体析出
与乙醇发生化学反应
D
与冷水反应剧烈,而与热水反应缓慢
金属性:
A. A B. B C. C D. D
2.(2023·天津·高考真题)下列常见物质及用途,错误的是
A.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B.SiO2可用于制造光导纤维
C.Fe2O3是铁红,可以用作染料
D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
3.(2023·天津·高考真题)常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A.CO2是非极性分子
B.键角:ClO<ClO
C.NaClO3在反应中做还原剂
D.ClO2分子空间构型为直线形
4.(2022·天津·高考真题)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)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)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:,加入的目的是___________。
(3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:___________。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过___________、___________(填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。
(6)天然碱的主要成分为,1mol 经充分加热得到的质量为___________g。
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第01讲 钠及其重要化合物
内容导航
(
01
) (
命题透视·考情前瞻
) (
对标素养,研判高考命题趋势
)
(
02
) (
思维建模·脉络梳理
) (
搭建知识框架,构建系统思维
)
(
03
) (
考点精讲·靶向突破
) (
拆解核心考点,归纳解题范式
)
(
考点一
钠
知识解构
知识点1
钠的物理性质
∣
知识点2
钠的化学性质
考向破译
考向1
钠与水、盐溶液的反应
∣
考向2
钠的实验
解题妙招1
钠与溶液反应的思维模板
考点二
钠的氧化物
知识解构
知识点1
分类、组成与用途
∣
知识点2
化学性质
考向破译
考向1
过氧化钠的性质及应用
∣
考向2
Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
反应
解题妙招1
Na
2
O
2
与H
2
O、CO
2
的反应规律
考点
三
碳酸钠与碳酸氢钠
知识解构
知识点1
碳酸钠与碳酸氢钠的比较
∣
知识点2
碳酸钠溶液与盐酸的互滴
考向破译
考向1
碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
∣
考向2
碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
解题妙招1
Na
2
CO
3
与NaHCO
3
的性质与相关除杂、鉴别
考点
四
碱金属 焰色试验
知识解构
知识点1
碱金属的一般性与特殊性
∣
知识点2
焰色试验
考向破译
考向1
碱金属元素性质规律的应用
∣
考向2
焰色试验
)
(
04
) (
真题溯源·考向感知
) (
溯源真题逻辑,感知高考考向
)
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理—五年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
2023年
2022年
钠及其氧化物
天津卷T2
天津卷T8
天津卷T4
天津卷T13
碳酸钠及碳酸氢钠
天津卷T9
碱金属
天津卷T6
天津卷T3
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.强化真实工业 / 实验情境,弱化纯孤立方程式默写;
2.加大Na2CO3、NaHCO3图像、定量对比考查,作为中档区分点;
3.Na2O2电子转移、差量计算回归NA与实验填空;
4.侯氏制碱、电解饱和食盐水两大天津特色工业流程固定保留;
5.焰色试验规范操作简答分值小幅提升,侧重文字描述规范性。
►复习目标:
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质。
2.了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识钠及其化合物的多样性。
4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 钠
知●识●解●构
知识点1 钠的物理性质
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.钠的制取及保存
(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。
3.钠的用途
(1)钠钾合金(室温呈液态)可用于核反应堆的导热剂。
(2)用作电光源,制作高压钠灯。
(3)冶炼某些金属
金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于冶炼金属,如4Na+TiCl44NaCl+Ti。
得分速记
因为CCl4的密度比钠大,钠不能保存在CCl4中,另外常考的试剂保存还有:NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。
知识点2 钠的化学性质
1. 从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性
钠原子的最外层上只有1个电子,在化学反应中易失去最外层的一个电子,表现还原性。
①与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2: 2Na+Cl22NaCl 。
②与水反应
2Na+2H2O2NaOH+H2↑ 。
③与强酸(如稀硫酸)反应: 2Na+2H+2Na++H2↑ (离子方程式)。
④与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO4溶液反应:2Na+2H2O2NaOH+H2↑,2NaOH+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4。总反应为 2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑ 。
⑤与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
a.与乙醇反应:2C2H5OH+2Na2C2H5ONa+H2↑。
b.与丙酸反应:2C2H5COOH+2Na2C2H5COONa+H2↑。
得分速记
1.钠与滴加酚酞的水反应的现象及解释
2.钠露置于空气中的变化过程
考●向●破●译
考向1 钠与水、盐溶液的反应
例1(2026·天津红桥·二模)下列物质的鉴别或检验方法不可行的是
A.用金属钠检验乙醇中是否含有水 B.用新制氢氧化铜悬浊液检验乙醛、乙酸
C.用原子光谱法鉴别金与黄铜(铜锌合金) D.用焰色试验鉴别固体和NaCl固体
【答案】A
【解析】A.乙醇和水均能与金属钠反应产生氢气,无法检验乙醇中是否含有水,该方法不可行,A符合题意;
B.乙醛与新制氢氧化铜悬浊液加热条件下反应生成砖红色沉淀,乙酸可与氢氧化铜发生中和反应使悬浊液变澄清,现象不同可以检验,B不符合题意;
C.不同元素的原子光谱有特征谱线,金与黄铜所含元素种类不同,可用原子光谱法鉴别,C不符合题意;
D.元素的焰色试验透过蓝色钴玻璃观察为紫色,元素的焰色试验为黄色,现象不同可鉴别固体和固体,D不符合题意;
故选A。
解题妙招
钠与溶液反应的思维模板
(1)金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应,且反应比在纯水中剧烈,当酸反应彻底后,再与水反应。
(2)金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应,不能置换出盐中的金属,因钠先与水反应,然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
【注意】 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。
【变式1·变载体】(2026·天津滨海新区·二模)下列实验操作及现象能得出相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向盛有与的恒压密闭容器中通入一定体积的,最终气体颜色变浅
化学平衡向减少的方向移动
B
以为指示剂,用标准溶液滴定溶液中的,先出现白色沉淀,后出现砖红色沉淀
C
将金属钠投入到一定浓度的硫酸铜溶液中发生剧烈反应,并生成蓝色絮状沉淀和少量黑色沉淀
金属性:
D
向淀粉溶液中加入少量稀硫酸,水浴加热5分钟,冷却后,再加入几滴碘水,观察溶液颜色变化
若溶液未变蓝色,说明淀粉已完全水解
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.恒压密闭容器中通入,容器体积增大,平衡向生成的方向移动,颜色变浅是被稀释导致,结论错误,A不符合题意;
B.为AB型沉淀,为型沉淀,二者组成类型不同,不能仅通过沉淀先后顺序比较大小,B不符合题意;
C.钠投入硫酸铜溶液时先与水反应,无法置换出,该实验现象不能证明金属性,C不符合题意;
D.淀粉遇碘单质变蓝,酸性条件下碘不发生歧化反应,若溶液未变蓝说明淀粉已完全消耗,即完全水解,D正确;
故选D;
【变式2】(2026·天津河北·一模)下列有关反应的方程式错误的是
A.足量铁粉与氯气反应:
B.用金属钠除去甲苯中的微量水:
C.食品级作膨松剂:
D.向溶液中通入过量氨水:
【答案】D
【解析】A.无论铁粉少量还是足量,铁与氯气反应均生成氯化铁:,A正确;
B.金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气,与甲苯不反应,可除去甲苯中的微量水:,B正确;
C.受热易分解:,产生的气体使面粉膨松,C正确;
D.氢氧化铝不能溶于过量氨水,向溶液中通入过量氨水:,D错误;
故选D。
【变式3】(25-26高三上·天津·阶段检测)类比和推理是化学学习的重要方法。下列说法正确的是
A.Na与水反应生成NaOH和,则Fe和水反应生成和
B.乙醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙酸,则乙二醇与足量酸性高锰酸钾溶液反应生成乙二酸
C.Cu与能直接化合生成,则Fe与也能直接化合生成
D.与反应生成和,则与反应生成和
【答案】C
【解析】A.Fe的还原性较弱,常温下不与H2O反应,只与高温水蒸气反应,A错误;
B.乙二酸,即草酸,具有较强还原性,会被高锰酸钾氧化为CO2,B错误;
C.Cl2将金属单质一般氧化为最高价,C正确;
D.Na2O2具有强氧化性,会与SO2发生氧化还原反应生成Na2SO4,D错误;
答案选C。
考向2 钠的实验
例2(25-26高三上·天津滨海新区·阶段检测)下列实验中,能达到相应实验目的的是
A.钠的燃烧
B.推断S、C、Si的非金属性强弱
C.实验室氨气的尾气吸收
D.收集NO并防止其污染环境
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.钠的燃烧实验应在坩埚内进行,表面皿不能用来加热,A错误;
B.稀硫酸与Na2CO3反应生成CO2,生成的CO2通入Na2SiO3溶液中,出现白色沉淀,说明酸性:硫酸>碳酸>硅酸,最高价含氧酸酸性越强,非金属性越强,从而验证非金属性:S>C>Si,B正确;
C.氨气在水中的溶解度大,容易倒吸,C错误;
D.NO不和氢氧化钠反应,所以无法除尾气,且NO不能用排空气法收集,D错误;
故答案选B。
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·阶段检测)下列实验操作、现象和结论都正确的是
实验操作
现象
结论
A
向碘水中加入少量CCl4,充分振荡后静置
上层接近无色,下层显紫红色
I2在CCl4中的溶解度大于在水中的溶解度
B
用湿润的淀粉碘化钾试纸检验气体Y
试纸变蓝色
Y一定是Cl2
C
取少量金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末于试管中,加3 mL蒸馏水
若有气体生成
固体粉末为Na2O2
D
取Z溶液,加入稀HNO3酸化,再滴加BaCl2溶液
产生白色沉淀
Z溶液中含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.碘在CCl4中的溶解度大于水,萃取后CCl4层(下层)显紫红色,现象和结论均正确,A正确;
B.淀粉碘化钾试纸变蓝说明Y具有强氧化性,但Cl2以外的气体(如O3、NO2等)也可能导致此现象,Y不一定是Cl2,B错误;
C.钠在氧气中燃烧会生成Na2O2,与水反应生成O2,但如果燃烧不充分,固体中可能含少量未反应的Na,Na和水反应生成H2,固体粉末不一定为Na2O2,C错误;
D.若Z中含,稀HNO3会将其氧化为,再滴加BaCl2溶液也会产生BaSO4白色沉淀,Z中不一定含有,D错误;
故选A。
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津·阶段检测)图中实验装置,能达到相应实验目的的是
A
B
鉴别和两种固体
利用传感器探究两种物质分别溶于水时的温度变化
C
D
除去气体中的少量HCl杂质
观察钠在空气中燃烧
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.鉴别Na2CO3和NaHCO3时,若向两者溶液中滴加Ba(OH)2溶液,均会生成BaCO3白色沉淀(NaHCO3与Ba(OH)2反应:+OH-=+H2O,+Ba2+=BaCO3↓),现象相同,无法鉴别,A错误;
B.探究两种物质溶于水的温度变化时,需控制固体质量(1.00g)、水量(10mL)等变量,通过传感器测量温度变化,Na2CO3溶于水放热、NaHCO3溶于水吸热(或放热不明显),可达到实验目的,B正确;
C.除去CO2中的HCl杂质,若用饱和Na2CO3溶液,CO2会与Na2CO3反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,导致CO2被吸收,应选用饱和NaHCO3溶液,C错误;
D.钠在空气中燃烧时温度极高,玻璃表面皿不耐高温易炸裂,应在坩埚或燃烧匙中进行,D错误;
故选B。
【变式3·变考法】(2024·天津红桥·二模)实验安全至关重要,下列做法错误的是
A.金属着火时,可用潮湿的沙土灭火
B.闻气体时用手轻轻扇动,使少量的气体飘进鼻孔
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火
D.蒸馏操作过程中,若发现忘加沸石,应立即停止加热,待烧瓶冷却后再加入沸石
【答案】A
【解析】A.Na与水剧烈反应,金属Na着火时,应用干燥的沙土灭火,A错误;
B.为了防止中毒,闻气体时用手轻轻扇动,使少量气体飘进鼻孔,该操作正确,B正确;
C.电器起火,先切断电源,再用二氧化碳灭火器灭火,C正确;
D.不能在加热过程中加入碎瓷片,可停止加热,冷却后再加入碎瓷片,以防烫伤,D正确;
错误的选A。
考点二 钠的氧化物
知●识●解●构
知识点1 分类、组成与用途
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色、态
白色 固体
淡黄色 固体
阴阳离子个数比
1∶2
1∶2
氧元素的化合价
-2
-1
电子式
Na+[∶∶]2-Na+
Na+[∶∶∶]2-Na+
是否是碱性氧化物
是
否
用途
可用于制备烧碱
可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂
知识点2 化学性质
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
化学
性质
热稳定性
不稳定(2Na2O+O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与CO2反应
Na2O+CO2===Na2CO3
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
与酸(盐酸)反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
得分速记
考●向●破●译
考向1 过氧化钠的性质及应用
例1(25-26高三上·天津·开学考试)下列有关钠的氧化物的说法不正确的是
A.、溶于水,所得溶液溶质相同
B.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
C.、粉末分别加入溶液中,溶液都会变浑浊
D.在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,既是氧化剂,又是还原剂
【答案】B
【解析】A.与水反应生成,与水反应生成和,所得溶液溶质均为,A正确;
B.置换反应要求反应物为一种单质和一种化合物,生成物为另一种单质和另一种化合物,与的反应物均为化合物,不属于置换反应,B错误;
C.二者溶于水均生成,与反应生成,与反应生成沉淀,溶液均变浑浊,C正确;
D.与空气中的、反应时,中-1价氧发生歧化反应,既升价又降价,故既是氧化剂又是还原剂,D正确;
故选B。
【变式1·变载体】(2026·天津·模拟预测)下列叙述和反应方程式相对应且正确的是
A.FeBr2溶液中通入足量氯气:
B.向H218O中投入Na2O2固体:
C.H2SO3溶液中滴加Na2S,出现浅黄色浑浊:
D.CuCl2浓溶液稀释,绿色溶液变蓝绿色:
【答案】D
【解析】A.FeBr2溶液中通入足量氯气时,和应按物质的量之比1:2完全被氧化,正确离子方程式为,给出的方程式系数错误,A错误;
B.Na2O2与水反应时,O2中的O全部来自Na2O2,H218O中的18O全部进入OH⁻,不会生成18O2,正确的离子方程式为2Na2O2+2H218O=4Na++2OH-+218OH-+O2↑,B错误;
C.H2SO3是弱电解质,离子方程式中不能拆为离子,需写化学式,C错误;
D.CuCl2浓溶液中存在绿色的[CuCl4]2-,稀释时平衡正向移动,生成蓝色的[Cu(H2O)4]2+,溶液变为蓝绿色,反应方程式正确,D正确;
故答案选D。
【变式2】(2026·天津和平·一模)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质氧化物1氧化物2酸(或碱)盐
A.X为铝时,盐有两种可能
B.X为硫时,氧化物1可使石蕊溶液或溴水褪色
C.X为钠时,氧化物2可与水反应生成氧气
D.X为氮气时,盐的水解呈酸性
【答案】C
【解析】A.X为铝时,铝的氧化物只有Al2O3一种,无法实现“氧化物1→氧化物2”的两步氧化转化,因此推理不成立,A错误;
B.X 为硫时,转化路径:,氧化物1为SO2,能使石蕊溶液变红(而非褪色),能使溴水褪色(发生氧化还原反应),B错误;
C.X 为钠时,转化路径:,氧化物 2 为过氧化钠,它与水反应的方程式为:,确实生成氧气,C正确;
D.X 为氮气时,转化路径:,生成的盐为NaNO3,NaNO3是强酸强碱盐,水溶液呈中性,D错误;
故选C。
【变式3】(2026·湖南衡阳·模拟预测)化学实验操作是进行科学实验的基础。下列操作规范且能达到实验目的的是
装置
选项
A.测定新制氯水的pH
B.证明与水反应放热
装置
选项
C.证明氧化性:
D.制备氢氧化亚铁,并希望长时间观察到其白色
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.新制氯水有漂白性,不能用pH试纸来测其pH,A错误;
B.向包裹有足量过氧化钠的脱脂棉中滴入2滴水,脱脂棉燃烧,能够证明过氧化钠与水反应放热,能够实现实验目的,B正确;
C.氯气氧化溴离子生成溴单质,氯气氧化碘离子生成碘单质,但不能比较溴单质与碘单质的氧化性强弱,C错误;
D.右边试管内生成硫酸亚铁溶液和氢气,氢气排出装置,硫酸亚铁溶液与左边试管中的氢氧化钠溶液不能混合,不能制得氢氧化亚铁,D错误;
故选B。
考向2 Na2O2与H2O、CO2反应
例2(25-26高三下·天津·开学考试)下列方程式与所给事实不相符的是
A.Fe2O3溶于HI溶液中:Fe2O3 + 6H+ + 2I-= 2Fe2+ + I2 + 3H2O
B.向H218O中投入Na2O2固体:2H218O + 2Na2O2 = 4Na+ + 4OH- + 18O2↑
C.将NO2通入水中制备硝酸:3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
D.NaHCO3溶液中通入少量Cl2:Cl2 += Cl- + HClO + CO2
【答案】B
【解析】A.溶于溶液,氧化生成和,离子方程式,A不符合题意;
B.向中投入,发生歧化反应,进入,反应为,B符合题意;
C.通入水中制备硝酸,反应为,C不符合题意;
D.Cl2与水反应生成HCl和HClO,酸性顺序为HCl>H2CO3>HClO,因此HCl与反应放出CO2,HClO不与反应,离子方程式,D不符合题意;
故选B。
解题妙招
Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积
变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气体体积的,等于生成氧气的量,ΔV=V(O2)=V
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)
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津·阶段检测)下列关于金属钠及其化合物的说法中,不正确的是
A.分别与水、反应,产生相同质量时,消耗水和的物质的量相同
B.等物质的量的和两种固体分别与足量盐酸反应,产生的二氧化碳质量相同
C.把一黄豆粒大小的金属钠投入盛有溶液的烧杯中,可能观察到溶液中析出蓝色沉淀
D.经测定,某固体混合物中只含钠和氧两种元素,将其投入足量水中,产生两种气体,则该混合物只含两种物质
【答案】D
【解析】A.与水、反应的化学方程式分别为2+2H2O=4NaOH+O2↑、2+2=2Na2CO3+O2,由化学方程式可知,生成相同质量的O2时消耗水和二氧化碳的物质的量相同,A项正确;
B.根据碳守恒可知,等物质的量的和两种固体分别与足量盐酸反应,产生的二氧化碳质量相同,B项正确;
C.将金属钠投入溶液中钠与水反应产生氢氧化钠,氢氧根离子与铜离子产生蓝色沉淀,C项正确;
D.因为只含钠和氧两种元素,故只能为金属钠和钠的含氧化合物,又因投入水中产生两种气体,故一定有钠和过氧化钠,还可能含有氧化钠,D项错误;
故答案为:D。
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津静海·阶段检测)Na2O2可用作潜水或宇航装置的CO2吸收剂和供氧剂,反应方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2。NA为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.1 molNa2O2晶体中离子数目为4NA
B.凡是生成1molO2的反应,其转移的电子数目均为4NA
C.1L1mol/LNa2CO3溶液含有的氧原子数目为3NA
D.44gCO2中σ键的数目为2NA
【答案】D
【解析】A.Na2O2晶体中每摩尔含有2mol Na+和1mol ,总离子数为3NA,A错误;
B.生成1mol O2时转移电子数取决于反应类型,例如本题反应转移2NA,而电解水则转移4NA,B错误;
C.Na2CO3溶液中的氧原子包括溶质和水的贡献,总氧原子数远大于3NA,C错误;
D.CO2分子含2个σ键(每个C=O含1个σ键),44g CO2(1mol)的σ键数目为2NA,D正确;
故选D。
【变式3·变考法】1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体后冷却物质,残留的固体物质是
A.碳酸钠 B.过氧化钠、碳酸钠
C.氢氧化钠、碳酸钠 D.过氧化钠、氢氧化钠、碳酸钠
【答案】A
【解析】根据题意可列化学方程式:
由化学方程式可知,2 mol 分解成1 mol 和1 mol ,固体混合物种有1 mol,优先和 反应,和分解生成的恰好完全反应,排出气体后冷却,残留的固体物质为2 mol ,A正确;
故选A。
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
知●识●解●构
知识点1 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
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,但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解,分解反应为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
与H+反应
C+2H+CO2↑+H2O (写离子方程式,下同)
HC+H+CO2↑+H2O
与Ca(OH)2
反应
Ca2++C CaCO3↓
Ca(OH)2少量时: Ca2++2OH-+2HCCaCO3↓+2H2O+C
Ca(OH)2足量时: Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O
与极稀CaCl2
溶液反应
Ca2++C CaCO3↓
不反应
与Al2(SO4)3
反应
2Al3++3C+3H2O2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++3HCAl(OH)3↓+3CO2↑
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
知识点2 碳酸钠溶液与盐酸的互滴
1.向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液: 2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O (开始就有气泡)。
2.向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时,酸不足: Na2CO3+ HCl NaCl+NaHCO3 (无气泡)。
再加酸: NaHCO3+ HCl NaCl+ CO2↑+H2O (有气泡)。
得分速记
依据图像特点判断溶液溶质成分
原溶液中的溶质
涉及离子方程式
图像特点:Oa=ab
Na2CO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa>ab
Na2CO3和NaOH
Oa:OH-+H+H2O、C+H+HC;
ab:HC+H+H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
Na2CO3和NaHCO3
Oa:C+H+HC;
ab:HC+H+ H2O+CO2↑
NaHCO3
HC+H+H2O+CO2↑
考●向●破●译
考向1 碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
例1(24-25高三上·天津·阶段检测)将以下两试剂混合,现象与滴加顺序无关的是
选项
试剂①
试剂②
A
NaOH溶液
KAl(SO4)2溶液
B
H2O2溶液
KI—淀粉溶液
C
氨水
AgNO3溶液
D
HCl
Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】B
【解析】A.将NaOH溶液滴入KAl(SO4)2溶液,起初生成白色沉淀,后来沉淀溶解,若将KAl(SO4)2溶液滴入NaOH溶液中,起初无现象,后来生成白色沉淀,A不符合题意;
B.将H2O2溶液滴入KI—淀粉溶液中,过氧化氢会氧化碘离子,生成的I2使淀粉变蓝,若反向操作,产生相同的现象,B符合题意;
C.将氨水滴入AgNO3溶液中,起初生成白色沉淀,后来沉淀溶解,若反向操作,起初无现象,后来生成白色沉淀,C不符合题意;
D.HCl滴入Na2CO3溶液中,起初无现象,后来产生气泡,若反向操作,立即产生气泡,D不符合题意;
故选B。
【变式1·变载体】(25-26高三下·天津河东·开学考试)下列实验中,能达到实验目的的
A.验证牺牲阳极法
B.比较和与酸反应的快慢
C.用光洁的铁丝蘸取待测样品检验烧碱样品中是否含有
D.检验待测液中是否含有
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.牺牲阳极法利用原电池原理,锌比铁活泼,锌作为负极(被牺牲的阳极)失电子被腐蚀,铁作为正极被保护,不会生成,加入不会产生蓝色沉淀,可验证铁被保护,能达到实验目的,A正确;
B.相同温度下,溶解度远大于,二者饱和溶液的物质的量浓度不同,不符合控制变量法,无法比较反应速率,不能达到实验目的,B错误;
C.焰色反应检验时,必须透过蓝色钴玻璃观察火焰,以滤去钠元素的黄光干扰,本实验没有蓝色钴玻璃,无法检验,不能达到实验目的,C错误;
D.若待测液中含有,直接加入盐酸酸化的也会产生白色沉淀,干扰的检验;正确操作是先加盐酸酸化排除干扰,静置后再加氯化钡检验,不能达到实验目的,D错误;
答案选A。
【变式2】向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a范围内,只发生中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【答案】C
【解析】A、向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH反应生成水和氯化钠,NaOH+HCl=NaCl+H2O,继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,不放出气体,继续滴加时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;此时开始放出气体,故A错误;
B、ab段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为: +H+=H2O+CO2↑,故B错误;
C、根据碳元素守恒,混合物中,碳酸钠的物质的量是0.01mol,所以两步反应:HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗的盐酸的物质的量都是0.01mol,消耗0.1mol•L-1稀盐酸的体积都是0.1L,所以a=0.3,故C正确;
D、根据化学方程式和图象可知,Na2CO3的物质的量为0.01mol,共消耗盐酸0.02mol,则与氢氧化钠反应的盐酸为0.04mol-0.02mol=0.02mol,则氢氧化钠的物质的量为0.02mol,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量分别是0.02mol和0.01mol,物质的量之比为2:1,故D错误;
答案选C。
【变式3】下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述正确的是
A.加热都易分解生成CO2气体
B.均可用作食用碱和工业用碱
C.常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度小
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度盐酸反应,后者消耗盐酸多
【答案】B
【解析】A.碳酸氢钠不稳定,受热易分解生成CO2气体,碳酸钠受热不分解,故A错误;
B.碳酸钠和碳酸氢钠,水解溶液均显碱性,可用作食用碱或工业用碱,故B正确;
C.相同条件下,碳酸钠易溶于水,碳酸氢钠能溶于水,则Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,故C错误;
D.Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、2NaHCO3+2HCl=2NaCl+2H2O+2CO2↑,根据方程式知,消耗等量HCl时,需要碳酸钠、碳酸氢钠的质量分别为106g、168g,所以等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的同浓度盐酸反应,Na2CO3消耗的盐酸多,故D错误;
故选:B。
考向2 碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
例2(2026·天津河西·三模)下列有关物质提纯、鉴别、检验方法正确的是
A.用重结晶法提纯含少量的苯甲酸
B.用盐酸酸化的硝酸钡溶液检验固体是否变质
C.用澄清石灰水鉴别溶液、溶液
D.用溴水鉴别己烯和乙醛
【答案】A
【解析】A.苯甲酸溶解度随温度变化大,溶解度随温度变化小,可用重结晶法提纯含少量的苯甲酸,A正确;
B.盐酸酸化的硝酸钡溶液中,酸性环境下硝酸根会将氧化为,无论是否变质都会生成白色沉淀,无法检验是否变质,B错误;
C.澄清石灰水与反应生成沉淀,与反应也会生成沉淀,现象相同无法鉴别,C错误;
D.溴水与己烯发生加成反应使溴水褪色,与乙醛发生氧化反应也使溴水褪色,现象相同无法鉴别,D错误;
故选 A。
解题妙招
Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别
【变式1·变载体】(25-26高三上·天津·期末)下列有关元素化合物的说法正确的是
A.室温下,和饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
B.向钢铁电极附近溶液中滴加溶液,产生蓝色沉淀,证明钢铁发生吸氧腐蚀
C.NaClO与浓盐酸混合可以产生氯气
D.将灼热的木炭伸入浓硝酸中,有红棕色气体生成,说明碳与浓硝酸发生了化学反应
【答案】C
【解析】A.室温下,Na2CO3和NaHCO3饱和溶液的pH差约为4,主要原因是的水解能力比强,导致碱性差异,而非溶解度差异;溶解度差异影响浓度,但不是pH差的主因,A错误;
B.向钢铁电极附近滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀,证明溶液中存在Fe2+离子,表明钢铁发生了腐蚀,但不能区分腐蚀类型(吸氧腐蚀或析氢腐蚀),B错误;
C.NaClO(次氯酸钠)与浓盐酸混合发生反应:NaClO + 2HCl = NaCl + H2O + Cl2↑,产生氯气,C正确;
D.将灼热的木炭伸入浓硝酸中,红棕色气体(NO2)可能是浓硝酸受热分解产生,不一定是碳与浓硝酸反应所致;现象不能唯一说明碳参与反应,D错误;
故选C。
【变式2·变题型】(25-26高三上·天津南开·开学考试)下列关于、的实验方案不能达到实验目的的是
A.用如图所示装置比较、的热稳定性
B.用加热的方法除去固体中混有的少量固体
C.用足量的除去溶液中的少量
D.用澄清石灰水鉴别和溶液
【答案】D
【解析】A.比较热稳定性时,Na2CO3热稳定性强,NaHCO3受热易分解,装置应将Na2CO3置于温度较高处(大试管),NaHCO3置于温度较低处(内套管),加热后若NaHCO3处澄清石灰水变浑浊而Na2CO3处不变,则可证明热稳定性差异,图示装置合理,A正确;
B.NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,加热可将杂质NaHCO3转化为Na2CO3,达到除杂目的,B正确;
C.Na2CO3溶液与足量CO2反应生成NaHCO3(Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3),可除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3,C正确;
D.澄清石灰水(Ca(OH)2)与Na2CO3、NaHCO3溶液均反应生成CaCO3白色沉淀(Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O或2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O),现象相同,无法鉴别,D错误;
故答案为D。
【变式3·变考法】(25-26高三上·天津·开学考试)关于Na2CO3和NaHCO3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NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与溶液反应的离子方程式相同
【答案】D
【解析】A.两种物质的溶液中,Na2CO3和NaHCO3均含有Na+、、、H2CO3、H+、OH-和H2O等微粒,种类相同,A正确;
B.NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3和水,B正确;
C.NaHCO3受热分解为Na2CO3、CO2和H2O,而Na2CO3稳定,可通过加热除去NaHCO3,C正确;
D.Na2CO3与Ba(OH)2反应的离子方程式为+ Ba2+ = BaCO3↓,而NaHCO3与Ba(OH)2反应为+ Ba2+ + OH- = BaCO3↓ + H2O或2+ Ba2+ + 2OH- = BaCO3↓ + +2H2O,离子方程式不同,D错误;
故选D。
考点四 碱金属 焰色试验
知●识●解●构
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
原子结构与性质
相同点
最外层上都只有_1__个电子具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs电子层数逐渐增多,原子半径逐渐_增大__从Li到Cs金属性逐渐_增强__
物理性质
相同点
碱金属除Cs略带金色光泽外,其他都是_银白__色有金属光泽的固体,密度_较小__,硬度_较小__,熔、沸点_较低__,导电、导热性_较强__。
递变性
从Li→Cs密度呈_增大__趋势(Na的密度比K_大__),熔、沸点逐渐_降低__
化学性质
与O2等
非金属
的反应
碱金属都能与O2等非金属反应,Li、Na与O2反应的化学方程式为4Li+O22Li2O,4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
K、Rb、Cs与O2在点燃时反应生成比过氧化物结构更复杂的物质
与H2O
的反应
碱金属单质与水均能发生反应,生成_氢氧化物__和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M+2H2O===2MOH+H2↑,但反应的剧烈程度不同,从Li→Cs反应越来越_剧烈__,证明它们的金属性逐渐_增强__
2.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石蜡中。
③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属),RH属于离子化合物,氢元素显-1价,碱金属氢化物是强还原剂,如NaH+H2O===NaOH+H2↑,_NaH__是还原剂,_H2O__是氧化剂,氧化产物是H2,还原产物也是H2。
知识点2 焰色试验
1.焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色,其属于物理变化, 属于元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
3.常见元素的焰色
钠元素黄色;钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素绿色。
得分速记
碱金属的化合物
(1)氢化物
MH(M表示碱金属)
(2)Li2O、Na2O2、KO2(超氧化钾)
①Li在空气中燃烧生成Li2O(白色固体),Na在空气中燃烧生成Na2O2(淡黄色),K在空气中燃烧生成KO2(橙黄色)。
②KO2
KO2
考●向●破●译
考向1 碱金属元素性质规律的应用
例1(24-25高三上·天津·期末)实验室中下列做法错误的是
A.金属锂通常保存在固体石蜡中
B.含重金属离子(如、等)的废液,加水稀释后排放
C.液溴应该保存在棕色细口瓶,并在液体上方加入一定量的水,置于阴凉处
D.配制银氨溶液时,将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加至沉淀刚好溶解为止
【答案】B
【解析】A.锂易与氧气、水反应,应该隔绝空气和水保存,锂是最轻的金属,故保存在固体石蜡中,A正确;
B.含重金属离子(如、等)的废液,可利用沉淀法进行处理,不可加水稀释后排放,B错误;
C.液溴易挥发,密度比水大,可以在液溴上加水封,故保存在棕色细口瓶,并在液体上方加入一定量的水,置于阴凉处,C正确;
D.配制银氨溶液时,应使硝酸银中的银离子刚好完全转化为银氨离子,所以将稀氨水慢慢滴入硝酸银溶液中,产生沉淀后继续滴加到沉淀刚好溶解为止,D正确;
故选B。
【变式1·变载体】(24-25高三上·天津·阶段检测)下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是
A.原子半径:
B.密度:
C.熔点:
D.还原性:
【答案】A
【解析】A.同主族元素原子半径从上往下增大,故原子半径:,A正确;
B.碱金属的密度变化规律表现为自上而下逐渐增加的趋势,但钾的密度却比钠小,密度:,B错误;
C.随着原子序数的增加,碱金属的原子半径增大,导致原子之间的相互作用力减弱,熔点降低,熔点:,C错误;
D.随着原子序数的增加,碱金属的金属性增强,单质的还原性:,D错误;
故选A。
【变式2】有关Li、Na、K、Rb的叙述不正确的是
A.碱性:KOH>LiOH B.原子半径:r(K)>r(Na)
C.它们的单质燃烧时火焰均呈紫色 D.实验室中少量的钠可保存在煤油中
【答案】C
【分析】Li、Na、K、Rb最外层电子数相同位于同一主族。
【解析】A.同一主族元素,随着核电荷数的增加,金属性逐渐增强,K的金属性比Li强,故碱性:KOH>LiOH,A叙述正确;
B.K与Na的最外层电子数相同,K的电子层数比Na的多,故原子半径:r(K)>r(Na),B叙述正确;
C.只有K的单质焰色反应为紫色,其余不是,C叙述错误;
D.钠的密度比煤油的密度大,并且与煤油不反应,故实验室中少量的钠可保存在煤油中,D叙述正确;
答案选C。
考向2 焰色试验
例2(2026·天津北辰·二模)从安全意识、保护环境可以持续发展意识角度分析,下列叙述错误的是
A.氢气氯气混合后光照反应,利用产物溶于水制盐酸
B.处理含的废液,需将沉淀完全并分离后再排放
C.金属钠着火时,需要用干燥的沙土来灭火
D.焰色试验中涉及图标和
【答案】A
【解析】A.氢气和氯气的混合气体在光照条件下会发生剧烈的爆炸性化合反应,该操作违反了安全意识,容易造成事故,A错误;
B.镉属于重金属,对于重金属废液,必须采用化学沉淀法、离子交换法等,将镉离子转化为沉淀状态并过滤分离,能大幅降低排入环境后的污染度,B正确;
C.钠与水反应生成氢气且放热,水会助长火势甚至引起爆炸,故不能用水灭金属钠着火,使用干燥的沙土覆盖,主要原理是隔绝空气从而熄灭火焰,C正确;
D.焰色试验中需要酒精灯加热,涉及明火操作,应标注通风和防烫图标,符合安全意识要求,D正确;
故答案选A。
【变式1·变载体】(2026·天津滨海新区·二模)2026春晚节目中融入了丰富的化学元素,下列说法中正确的是
A.晚会中场展示的“年夜饭”食材中的花生油可以发生加成反应
B.《武BOT》中机器人机体使用的碳纤维属于有机高分子材料
C.《世界义乌中国年》燃放的大型烟花是某些金属元素的焰色试验,属于化学变化
D.《立上游》展示的川南“请春酒”这一非遗民俗中酿酒是将淀粉最终水解为乙醇
【答案】A
【解析】A.花生油属于植物油,其主要成分为高级不饱和脂肪酸甘油酯,分子结构中含有碳碳双键,可以与氢气等发生加成反应,因此A正确;
B.碳纤维,属于无机非金属材料,不属于有机高分子材料,B错误;
C.焰色试验是原子外层电子激发跃迁产生的特征光谱现象,无新物质生成,属于物理变化,C错误;
D.酿酒过程中淀粉在酶的作用下发生水解反应生成葡萄糖,葡萄糖在酒化酶作用下分解生成乙醇,因此乙醇不是淀粉水解的最终产物,淀粉最终水解产物是葡萄糖,D错误;
故答案选A。
【变式2·变题型】(2026·天津红桥·一模)利用下列装置进行操作的实验,能达到实验目的的是
A.配制100 mL1.00mol/L的NaCl溶液
B.验证试样中含钾元素
C.铁钥匙镀铜
D.收集
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【解析】A.配制100 mL1.00mol/L的NaCl溶液,定容时胶头滴管应该悬空垂直滴加,故不选A;
B.应该透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色,故不选B;
C.铁钥匙镀铜时,铁钥匙应该作阴极、铜作阳极,故不选C;
D.氨气的密度比空气小,用向下排空气法收集,故选D;
选D。
【变式3·变考法】(2026·天津滨海新区·一模)室温下,由下列实验操作及现象能得到相应结论的是
选项
实验操作及现象
结论
A
向溶液中通入足量,然后再将产生的气体通入溶液中,产生黑色沉淀
B
分别测定醋酸溶液和盐酸的导电性,盐酸的导电性比醋酸溶液的强
HCl为强电解质
C
将洁净的铂丝在酒精灯外焰灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取某溶液在外焰上灼烧,火焰呈黄色
该溶液的溶质为钠盐
D
向浓度均为和混合溶液中加入溶液,出现白色沉淀
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【解析】A.向溶液中通入足量,产生的气体通入溶液生成黑色沉淀,过量与不反应,说明反应生成了,根据强酸制弱酸规律,酸性,故,A正确;
B.等浓度的盐酸导电性强于醋酸,只能说明的电离程度大于醋酸,无法证明完全电离,不能得出为强电解质的结论,B错误;
C.焰色试验火焰呈黄色仅说明溶液含,溶质可能为钠盐,也可能为等含钠元素的碱,C错误;
D.白色沉淀可能为、或二者混合物,无法判断哪种沉淀先析出,不能比较二者大小,D错误;
故答案选A。
真题溯源·考向感知
1. (2024·天津·高考真题)依据下列实验现象,判断所得相应结论错误的是
实验现象
结论
A
银氨溶液与葡萄糖溶液反应,有银镜生成
葡萄糖是还原糖
B
将蛋清溶液滴入饱和溶液中,溶液变浑浊,继续加入蒸馏水,溶液变澄清
蛋白质的盐析是可逆的
C
向浓溶液中加入乙醇,有深蓝色晶体析出
与乙醇发生化学反应
D
与冷水反应剧烈,而与热水反应缓慢
金属性:
A. A B. B C. C D. D
【答案】C
【解析】
【详解】A.银氨溶液与葡萄糖反应生成银镜,说明葡萄糖含有还原性基团(如醛基),A结论正确;
B.盐析是蛋白质在浓盐溶液中溶解度降低析出,加水后恢复溶解,属于可逆的物理变化,B结论正确;
C.在乙醇中溶解度降低析出晶体,属于物理析出过程,未发生化学反应,C结论错误;
D.金属与水反应的剧烈程度可反映金属活动性,Na反应更剧烈说明金属性Na>Mg,D结论正确;
故选C。
2.(2023·天津·高考真题)下列常见物质及用途,错误的是
A.氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B.SiO2可用于制造光导纤维
C.Fe2O3是铁红,可以用作染料
D.钠起火,可以使用水基灭火器扑灭
【答案】D
【解析】A.胃酸中含有HCl,氢氧化铝可以与HCl反应,能用于治疗胃酸过多,A正确;
B.SiO2具有良好的光学特性,可用于制造光导纤维,B正确;
C.Fe2O3是一种红色粉末,俗称铁红,常用作红色染料,C正确;
D.钠能与水反应生成易燃性气体氢气,不能使用水基灭火器扑灭,D错误;
故选D。
3.(2023·天津·高考真题)常温下,二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体,具有强氧化性,已被联合国卫生组织(WTO)列为Al级高效安全消毒剂。已知,工业上制备二氧化氯的方法之一是用甲醇在酸性条件下与氯酸钠反应,其反应的化学方程式:CH3OH+6NaClO3+3H2SO4=CO2↑+6ClO2↑+3Na2SO4+5H2O,则下列说法正确的是
A.CO2是非极性分子
B.键角:ClO<ClO
C.NaClO3在反应中做还原剂
D.ClO2分子空间构型为直线形
【答案】A
【解析】A.CO2的中心原子C原子的价层电子对数为2,C原子杂化类型为sp,CO2是非极性分子,A正确;
B.ClO与ClO中氯原子的价层电子对数均为4,杂化类型均为sp3,ClO中氯原子有一个孤电子对,ClO中氯原子有二个孤电子对,ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力小于ClO中孤电子对与成键电子对之间的排斥力,导致键角:ClO>ClO,B错误;
C.该反应中,碳元素化合价由−2价变为+4价,氯元素化合价由+5价变为+4价,所以氧化剂是NaClO3,还原剂是甲醇,C错误;
D.ClO2中Cl原子提供1对电子,有一个O原子提供1个电子,另一个O原子提供1对电子,这5个电子处于互相平行的轨道中形成大π键,Cl提供孤电子对与其中一个O形成配位键,Cl与另一个O形成的是普通的共价键(σ键,这个O只提供了一个电子参与形成大π键),Cl的价层电子对数3,则Cl原子的轨道杂化方式为sp2,ClO2分子空间构型为V形,D错误;
故选A。
4.(2022·天津·高考真题)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)基态Na原子的价层电子轨道表示式为___________。
(2)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:,加入的目的是___________。
(3)的电子式为___________。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,写出该反应的热化学方程式:___________。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备。空气与熔融金属Na反应前需依次通过___________、___________(填序号)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水 c.NaOH溶液 d.溶液
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为___________。
(6)天然碱的主要成分为,1mol 经充分加热得到的质量为___________g。
【答案】(1)(或)
(2)作助熔剂,降低了共熔物的熔点,节省能耗
(3)
(4) c a
(5)
(6)159
【解析】(1)
基态Na原子的价电子排布式为3s1,则价层电子轨道表示式为(或);故答案为:(或)。
(2)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:,电解时温度降低了即熔点降低了,说明加入的目的是作助熔剂,降低了共熔物的熔点,节省能耗;故答案为:作助熔剂,降低了共熔物的熔点,节省能耗。
(3)
含有钠离子和过氧根离子,其电子式为。在25℃和101kPa时,Na与反应生成1mol 放热510.9kJ,则该反应的热化学方程式: ;故答案为:; 。
(4)采用空气和Na为原料可直接制备,由于空气中含有二氧化碳和水蒸气,因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳,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;故答案为:c;b。
(5)钠的某氧化物晶胞如下图,图中所示钠离子全部位于晶胞内,则晶胞中有8个钠,氧有个,钠氧个数比为2:1,则该氧化物的化学式为;故答案为:。
(6),因此1mol 经充分加热得到1.5mol,其质量为1.5mol×106g∙mol−1=159g;故答案为:159。
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