第01讲 钠及其重要化合物(复习讲义)(浙江专用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-07-21
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2份
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57页
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 浙江省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 2.55 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | 载载化学知识铺 |
| 品牌系列 | 上好课·一轮讲练测 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58907505.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义聚焦钠及其重要化合物,涵盖钠、氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠、碱金属及焰色试验等核心考点,按命题透视、思维建模、考点精讲、真题溯源逻辑架构知识体系,通过知识解构、考向破译、解题妙招及真题训练,帮助学生系统突破难点。
讲义以思维建模构建系统认知,如金属钠与盐溶液反应模板、数形结合分析碳酸盐与酸反应,结合实验探究(如Na₂O₂与水反应验证)培养科学思维与探究能力,分层变式训练提升应考能力,为教师把控复习节奏提供精准指导。
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 钠及其氧化物
知识解构 知识点1 钠的性质及应用 ∣ 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
考向破译 考向1 考查钠的性质及其应用 ∣ 考向2 考查钠的氧化物及其应用
解题妙招 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠
知识解构 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 ∣
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 ∣
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 ∣
知识点2 侯氏制碱法原理
考向破译 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 ∣
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 ∣
考向3 考查侯氏制碱法
解题妙招1 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
考点三 碱金属 焰色试验
知识解构 知识点1 碱金属的相似性与特殊性 ∣ 知识点2 焰色试验
考向破译 考向1 考查碱金属的相似性与递变性∣ 考向2 考查焰色试验操作及应用
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--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
钠及其氧化物
浙江1月卷T10,3分
浙江6月卷T,2,3分
碳酸钠、碳酸氢钠
浙江6月卷T4,3分
浙江6月卷T16,3分
浙江1月卷T3,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江6月卷T8,3分
碱金属、焰色试验
浙江1月卷T7,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.从考查题型和内容上看,试题以选择题为主,常以一个选项重点考查钠的重要性质、过氧化钠结构与性质、碳酸钠和碳酸氢钠的比较和转化等。
2.从命题思路上看,该考点一般不单独出现,而是分散到不同题型和题目中。在选择题中考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难度较小。在非选择题中进行考查迁移能力的可能性。
►复习目标:
1.从原子结构理解钠的强还原性及制备原理,知道钠与钾的焰色反应及检验方法。
2.会正确书写过氧化钠的电子式及Na2O2与H2O、CO2反应的方程式,知道Na2O2用途。
3.依据电离与水解理论理解碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质,根据苏打和小苏打的性质认识其应用。
4.知道碱金属及其化合物的通性,并能预测陌生碱金属及其化合物的性质。
5.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
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 钠及其氧化物
知●识●解●构
知识点1 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
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.钠的化学性质
(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
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)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的H+反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与水反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是钠与水的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与水反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
(4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
3.钠的制取、保存与用途
存在形态
只以化合态形式存在
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠
保存
一般保存在煤油或石蜡油中
灭火
钠着火时一般用砂土扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制高压钠灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
钠、钾合金,室温下是液体,吸热能力强
得分速记
(1)钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
(2)取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
(3)钠与溶液反应的共同现象
①浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完全;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液面上燃烧。
(4)钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
(5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
(6)对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
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
3.钠的氧化物和盐溶液反应
反应原理
钠的氧化物先和水反应,生成的NaOH再和盐发生复分解反应
过氧化钠与还原性溶液反应:直接发生氧化还原反应
与非还原性盐溶液的反应
CuCl2溶液产生蓝色沉淀
MgCl2溶液产生白色沉淀和无色气体
与还原性盐溶液的反应
FeCl2溶液产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色
FeCl2溶液立即产生气泡和红褐色沉淀
4.Na2O2的漂白性
原理及特点
氧化性漂白,永久性漂白
适用范围
能漂白有机色素,不能漂白无机色素(如墨汁)
实验现象
石蕊试液现象是溶液先变蓝后褪色,并有气泡产生
酚酞试液现象是溶液先变红后褪色,并有气泡产生
品红溶液现象是溶液红色褪去,并有气泡产生
5.Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系规律
(1)Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系
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
先后顺序关系
由于CO2能够与NaOH反应,所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应,可视为Na2O2先与CO2反应,剩余的Na2O2再与H2O(g)反应。
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)
(2)特殊应用:凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,m g该物质在O2中完全燃烧,将其产物[CO2和H2O(g)]通入足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述关系。
无机化合物
H2、CO及H2和CO的混合气体
有机化合物
CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等
得分速记
(1)Na2O2不属于碱性氧化物。
(2)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
(3)钠的氧化物和盐溶液反应的过程:先和水反应生成碱,碱再与盐溶液发生复分解反应。
(4)Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。
(5)Na2O2的强氧化性与还原性
从O价态分析:2Na22
①Na2O2的强氧化性:
试剂
主要现象
原理或解释
SO2
————
Na2O2+SO2=Na2SO4
Na2SO3溶液
————
Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2NaOH
FeCl2溶液
产生红褐色沉淀
4Na2O2+4FeCl2+6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
氢硫酸
产生淡黄色沉淀
Na2O2+H2S=S↓+2NaOH
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
酚酞溶液
先变红后褪色
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)
②Na2O2的还原性:
遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2,如:2MnO+5Na2O2+16H+=2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O。
③Na2O2遇CO2、H2O、H+时,发生自身的氧化还原反应:
(6)过氧化物及其性质
凡含有过氧键的物质,属于过氧化物,性质与过氧化钠相似,具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。S2O的结构为,其中S的化合价为+6,过氧键中O的化合价为-1,其余O的化合价为-2。
3.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠;它是一种白色固体,易溶于水并放出大量的热,有吸水性;吸收空气中的水分而潮解;有很强的腐蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性:能使酸碱指示剂变色;与强酸反应;与酸性氧化物、两性氧化物反应;与盐反应(强碱制弱碱)。
②其他反应
与金属铝反应:2Al+2OH-+6H2O===2 [Al(OH)4]-+3H2↑
与非金属单质反应:Cl2+2OH-===Cl-+ClO-+H2O
酯类水解:CH3COOC2H5+NaOHCH3COONa+CH3CH2OH
(3)NaOH的制取
①实验室(土法)制烧碱:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
②现代工业制碱:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
(4)NaOH在有机反应中的应用
提供碱性环境,如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
得分速记
金属氢化物
常见物质
NaH、CaH2、NaAlH4
制备
碱金属均可与H2直接作用,生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物,如NaH的电子式为Na+[H]-
性质
强还原性(金属氢化物中H元素为-1价)。
NaH+H2O=NaOH+H2↑(NaH为还原剂,水为氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物)
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
考●向●破●译
考向1 考查钠的性质及其应用
例1为了实验安全,金属钠与水反应的实验应该标注的图标(如图)有( )
A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③⑤⑥
【答案】C
【解析】金属钠与水反应剧烈,需要护目镜眼部防护;实验需用小刀切金属钠,要防止划伤;氢氧化钠具有腐蚀性,实验结束需洗手;钠与水反应放出氢气,需要通风,涉及到的图标组合①②⑤⑥;故选C。
解题妙招
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
【变式1】【变载体】小明进入实验室想做金属钠与水反应的实验,整个实验操作过程中没有涉及到的图标( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】做金属钠与水反应的实验时,需先用小刀切下一小块钠,放在盛有水的烧杯内,用表面皿盖上烧杯口,观察实验现象。A项,钠与水反应剧烈,若钠块较大,可能会发生爆炸,所以实验者需戴上护目镜,A不符合题意;B项,NaOH溶液具有腐蚀性,实验结束需要洗手,B不符合题意;C项,做钠与水反应的实验时,不需要使用电源,C符合题意;D项,切割钠时,需要使用小刀,应防止划伤手指,D不符合题意;故选C。
【变式2】【新情境】关于Na久置于空气中的过程,下列说法正确的是( )
A.反应①产物的阴、阳离子个数比为1:1 B.反应④的产物为小苏打
C.风化过程中发生了化合价变化 D.各步骤涉及的含钠物质均能与盐酸反应
【答案】D
【解析】钠在空气中久置时,首先与O2反应生成Na2O(氧化钠),表面变暗;接着Na2O与空气中的H2O蒸气反应生成NaOH(氢氧化钠固体),由于NaOH易潮解,表面出现液滴;随后NaOH与CO2反应生成Na2CO3•10H2O(十水碳酸钠),呈白色块状;最终Na2CO3•10H2O风化失去结晶水,变为白色的Na2CO3粉末。整个过程中依次出现颜色变暗、潮解、结块、粉末状四种现象。A项,反应①的产物为Na2O,其阴、阳离子个数比为1:2,A项错误;B项,反应④的产物为Na2CO3•10H2O,小苏打为碳酸氢钠,B项错误;C项,风化是碳酸钠晶体(Na2CO3•10H2O)失水过程,无化合价变化,C项错误;D项,钠、氧化钠、氢氧化钠、Na2CO3•10H2O、Na2CO3均可以和盐酸反应,D项正确;故选D。
【变式3】【新考法—实验探究】研究金属钠的性质,实验如下(钠的大小相同):
实验装置
液体
现象
蒸馏水a
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1mol·L-1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比I剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比I缓慢,产生大量白雾,底部有白色固体
无水乙醇
Ⅳ.钠沉入底部,反应比I缓慢得多,未见有固体生成
下列说法正确的是( )
A.I中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.随着c(HCl)增大,钠与盐酸反应的剧烈程度增大
C.对比实验I、Ⅳ可知羟基极性:C2H5OH>H2O
D.推测Ⅲ中溶液中的c(Cl−)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
【答案】D
【解析】A项,钠与水发生反应氢氧化钠和氢气,离子方程式为:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑,A错误;B项,比较实验Ⅰ和Ⅱ可知,盐酸的浓度增大,反应剧烈程度也要增大,比较实验Ⅰ和Ⅲ,盐酸浓度增大,但反应剧烈程度比Ⅰ慢,B错误;C项,根据实验Ⅰ、Ⅳ可知羟基活泼性为C2H5OH<H2O,根据羟基的极性越强,羟基中的H越活泼,则羟基的极性为C2H5OH<H2O,C错误;D.根据实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的现象可知,氢离子浓度逐渐增大,实验Ⅱ比实验Ⅰ的反应剧烈,但实验Ⅲ中浓盐酸与金属钠的反应较实验Ⅰ缓慢,可能是因为c(Cl−)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响,D正确;故选D。
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2有关Na2O2和Na2O的说法不正确的是( )
A.两者的阳、阴离子个数比均为2:1
B.Na2O2与水反应生成,Na2O2是碱性氧化物
C.Na2O2加入到滴有酚酞的水中,溶液会出现先变红后褪色现象
D.Na2O2和Na2O久置在空气中,最终都变为Na2CO3
【答案】B
【解析】A项,Na2O由Na+和O2−构成,Na2O2由Na+和O22-构成,二者阳、阴离子个数比均为2:1,A正确;B项,碱性氧化物是能与酸反应只生成盐和水的氧化物。Na2O2与水反应除生成NaOH外,还生成O2,化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,不符合碱性氧化物定义,所以Na2O2不是碱性氧化物,B错误;C项,Na2O2加入到滴有酚酞的水中,Na2O2先与水反应生成NaOH,溶液呈碱性,酚酞变红;但Na2O2具有强氧化性,能将有色物质漂白,所以溶液会褪色,C正确;D项,Na2O久置在空气中,先与水反应生成NaOH,NaOH再与空气中CO2反应生成Na2CO3;Na2O2久置在空气中,与CO2反应生成Na2CO3和O2,最终都变为Na2CO3 ,D正确;故选B。
【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州期末)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为:
①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中都只含有离子键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量之比为1:2
D.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:1,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1
【答案】C
【解析】A项,Na2O2中Na+与O22-之间为离子键,O22-内两个氧原子之间存在非极性共价键,因此Na2O2含有离子键和共价键;CaH2中只含Ca2+和H-之间的离子键,A错误;B项,反应①中只有Na2O2中O元素化合价发生变化,水中H、O元素化合价均不变,因此水既不发生氧化反应也不发生还原反应;反应②中水中H元素化合价从+1价降低为0价,发生还原反应,B错误;C项,反应①中生成1 mol O2转移2 mol电子,反应②中生成1 mol H2转移1 mol电子,若两个反应转移电子数相同,则产生O2和H2的物质的量之比为1:2,C正确;D项,Na2O2由2个Na+和1个过氧根离子(O22-)构成,阴、阳离子个数比为1∶2;CaH2由1个Ca2+和2个H-构成,阴、阳离子个数比为2∶1,D错误;故选C。
【变式2】【新情境—定性定量结合】某学习研究小组为了测定一定质量的Na2O2和Na2O混合物中Na2O2的质量百分含量,设计了如下实验装置。已知:实验条件下的气体摩尔体积用表示;量气管由碱性滴定管改装,实验前量气管的读数amL,实验后量气管的读数bmL。下列叙述错误的是( )
A.用分液漏斗代替仪器M,影响测量结果的准确性
B.混合物中Na2O2的质量百分含量为
C.测量气体体积时应恢复到室温以及调整量气管两边液面齐平后再读数
D.若实验结束读数时仰视量气管,会导致测量结果混合物中Na2O2的质量百分含量偏小
【答案】D
【解析】A项,恒压分液漏斗连通上方和下方容器,可以平衡气压,保证水顺利滴下,同时也可以消除水滴入圆底烧瓶所占体积造成生成气体体积测量的误差,即用分液漏斗代替恒压分液漏斗,影响测量结果的准确性,A项正确;B项,依题意生成O2的物质的量为,依,混合物中Na2O2的物质的量为,混合物中Na2O2的质量百分含量为,B项正确;C项,测量气体体积时应注意:恢复到室温、调整量气管两边液面齐平、读数时视线与量气管最低凹液面相平,C项正确;D项,若实验结束读数时仰视量气管,读数偏大,即偏大,测量结果偏大,D项错误;故选D。
【变式3】【新考法—实验探究】(2025·浙江杭州高一期中)学习小组探究Na2O2与水反应。取一定量的Na2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。下列说法错误的是( )
A.由实验ⅱ、ⅲ中现象可推知,Na2O2中加H2O发生反应:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
B.由实验ⅱ、ⅲ、ⅳ可知,实验ⅱ中溶液褪色与H2O2有关
C.由实验ⅳ、ⅴ可知,实验ⅳ中溶液褪色的原因是c(OH―)较大
D.向褪色后的实验ⅱ溶液中,滴加少量的盐酸,溶液最终变成红色
【答案】D
【解析】实验ⅱ溶液先变红后褪色,说明Na2O2与水反应生成了碱性物质和具有漂白性的物质,结合实验ⅲ的实验现象知,具有漂白性的物质为H2O2,待实验ⅲ中试管中无气泡后(已无H2O2)加酚酞,由iv、v可知,在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关,iv中溶液红色褪去是因为c(OH-)较大,再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小,溶液变红色。A项,实验ⅱ溶液变红,说明Na2O2与水反应生成了碱性物质,20s后溶液褪色,说明生成了具有漂白性的物质,实验ⅲ加入MnO2后产生了O2,说明Na2O2与水反应生成了H2O2,H2O2在MnO2的催化下分解产生了氧气,因此Na2O2中加水发生反应:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2,故A正确;B项,由ii、iii、iv反应现象分析可知,ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成的过氧化氢具有漂白性,故B正确;C项,由iv、v可知,在碱溶液中酚酞变红色和氢氧根离子浓度有关,滴入酚酞溶液变红色,10分钟后溶液褪色,再滴入盐酸反应后氢氧根离子浓度减小,溶液变红色,说明iv中溶液红色褪去是因为c(OH-)较大,故C正确;D项,实验ⅱ中溶液红色褪去的主要原因是生成了具有漂白性的过氧化氢,向ii中褪色后的溶液中滴加盐酸,溶液最终不会变成红色,故D错误;故选D。
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
知●识●解●构
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小
2.Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3:CO+2H+===H2O+CO2↑。
②NaHCO3:HCO+H+===H2O+CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应
①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)相互转化
①Na2CO3―NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
②NaHCO3―Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠:用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:用于制发酵粉、医药、治疗胃酸过多、灭火剂等。
得分速记
(1)碳酸钠固体中加入少量水时,放出(填“放出”或“吸收”)热量;碳酸氢钠固体加入少量水时,吸收(填“放出”或“吸收”)热量。
(2)同浓度pH:Na2CO3>NaHCO3。
(3)碳酸氢钠能作胃酸中和剂,碳酸钠不能作胃酸中和剂。
(4)有关酸式碳酸盐的反应
类型1
金属离子M2+与HCO反应生成碳酸盐MCO3沉淀、CO2气体和水
M2+主要有:Ca2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+等
Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O
类型2
金属离子M3+与HCO反应生成M(OH)3沉淀和CO2气体
M3+主要有:Al3+、Fe3+等
Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑
类型3
金属离子M2+与HCO反应生成碱式碳酸盐M2(OH)2CO3沉淀或带结晶水的碱式碳酸盐沉淀[如ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]和CO2气体
M2+主要有:Cu2+、Zn2+等
知识点2 Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
②气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
③测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
得分速记
(1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH-反应生成CO,CO有可能发生后续反应,如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3;
(2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3,无法区别;
(3)用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时,要求两溶液浓度相差不大,且加入的盐酸等浓度且不宜过大。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
实验操作
n(CO2)—n(HCl)图像
反应
向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
Oa段:CO32-+H+=HCO3-
ab段:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
图像特点:Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸
HCO3-+H+=CO2↑+H2O
向NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴入盐酸
Oa段:H++OH-=H2O
CO32-+H+=HCO3-
ab段:HCO3-+H+=CO2↑+H2O
图像特点:Oa>ab
知识点4 侯氏制碱法原理X
原料
NH3、CO2、饱和食盐水
原理
往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理,使NaHCO3从溶液中析出。
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
总反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
生产流程
得分速记
(1)工艺流程
(2)循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
考●向●破●译
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1(2025·浙江省嘉兴市高三一模)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.热的Na2CO3溶液有很好的去除油污效果
B.NaHCO3能与酸反应,降低胃酸的浓度,因而可作抗酸药
C.向NaHCO3中加入少量水后,NaHCO3能溶解,并伴随着吸热现象
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【解析】A项,碱性条件下油脂水解更彻底,Na2CO3溶液中CO32-水解使溶液呈碱性,温度越高,CO32-的水解程度越大,溶液碱性越强,去油污效果越好,A正确;B项,NaHCO3是一种弱碱性物质,能够与胃酸的主要成分盐酸发生反应,从而减轻因胃酸过多引起的相关症状,所以它被归类为抗酸药,B正确;C项,NaHCO3在溶解过程中会吸收热量,向NaHCO3中加入少量水后,NaHCO3能溶解,并伴随着吸热现象,C正确;D项,室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是CO32-的水解程度远大于HCO3-,D错误;故选D。
【变式1】【变载体】(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)下列有Na2CO3关的说法,不正确的是( )
A.Na2CO3属于强电解质
B.Na2CO3可用于油污的清洗
C.相同条件下,碱性:Na2CO3溶液>NaHCO3溶液
D.氨化的氯化钠饱和溶液中通入过量CO2可析出Na2CO3
【答案】D
【解析】A项,Na2CO3是可溶性钠盐,在水溶液中可完全电离,属于强电解质,A正确;B项,Na2CO3溶液中CO32-水解使溶液呈碱性,油污在碱性条件下可发生水解反应生成易溶于水的物质,因此可用于油污清洗,B正确;C项,相同条件下,CO32-的水解程度大于HCO3-,因此等浓度的Na2CO3溶液碱性强于NaHCO3溶液,C正确;D项,氨化的氯化钠饱和溶液中通入过量CO2,反应生成溶解度更小的NaHCO3,析出的晶体为NaHCO3而非Na2CO3,D错误;故选D。
【变式2】【新情境—联系日常生活】(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)碳酸氢钠片用于快速缓解胃酸过多,下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3属于强电解质
B.NaHCO3和Na2CO3可用澄清石灰水鉴别
C.NaHCO3受热易分解
D.NaHCO3溶液中存在HCO3-以氢键形成的二聚或多聚离子
【答案】B
【解析】A项,NaHCO3是可溶性盐,在水溶液中能完全电离出Na+和HCO3-,符合强电解质的定义,A正确;B项,NaHCO3可与澄清石灰水反应:Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O CO32-+2H2O;Na2CO3也可与澄清石灰水反应:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,两者都会产生白色沉淀,现象相同,因此无法用澄清石灰水鉴别,B错误;C项,NaHCO3热稳定性差,受热易分解,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,C正确;D项,在NaHCO3溶液中,HCO3-之间可以通过氢键相互结合,形成二聚离子或多聚离子,这是碳酸氢盐溶液的一个特征结构,D正确;故选B。
【变式3】【变考法】(2026·浙江省嘉兴市八校高一期中联考)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法不正确的是( )
A.取两种固体溶于水,分别加入Ca(OH)2溶液,产生白色沉淀的是碳酸钠
B.取两种固体溶于水,分别滴加少量稀盐酸,立即产生气体的是碳酸氢钠
C.取两种固体分别滴入少量水,用温度计测量温度变化,升温的是碳酸钠
D.等物质的量浓度的碳酸钠溶液与碳酸氢钠溶液,碱性更强的是碳酸钠
【答案】A
【解析】A项,碳酸钠和碳酸氢钠溶液中分别加入Ca(OH)2溶液,都会产生碳酸钙白色沉淀,无法鉴别,A符合题意;B项,碳酸钠溶液和少量盐酸反应生成碳酸氢钠,而碳酸氢钠溶液和少量盐酸反应会立即产生二氧化碳,B不符合题意;C项,碳酸钠固体溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,故用温度计测量温度变化,升温的是碳酸钠,C不符合题意;D项,碳酸钠俗名为纯碱,等物质的量浓度时,碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的强,D不符合题意; 故选A。
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象
例2(2026·浙江镇海期中)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CO32-+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项,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项,b段发生反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应的离子方程式为:HCO3- +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项,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;故选C。
解题妙招
用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
涉及离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
【变式1】【变载体】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2】【变情境】向含1.0molNaOH的溶液中通入一定的CO2使其充分反应,再向所得溶液中逐滴滴加稀盐酸,测得产生CO2与的物质的量变化如图。下列说法错误的是( )
A.A点之前发生的反应为H++OH-=H2O
B.图中的b=1.0
C.向氢氧化钠溶液中通入CO2的体积为
D.在A、B、C、D四处中,能与大量K+、Ba2+、NO3-、OH-共存的只有1处
【答案】C
【解析】向NaOH溶液中通入一定量CO2气体,发生反应:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O,当该反应完成后,向所得溶液中滴入稀盐酸,发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,后发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。两步反应消耗HCl的物质的量及体积相同。NaOH溶液中含有溶质的物质的量1.0 mol,从B点到C点发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,在C点CO2气体达到最大量,此时反应完全,溶液为NaCl溶液,根据元素守恒可知n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=1.0mol,则b=1.0;发生该反应消耗HCl 1.0 mol-0.6 mol=0.4 mol<0.6 mol,说明NaOH溶液与CO2气体反应时NaOH未完全反应,所得溶液为NaOH与Na2CO3混合溶液。在OA段发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,AB段发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,BC段发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。A项,由分析可知,A点之前发生的反应为H++OH-=H2O,故A正确;B项,B点到C点发生反应:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,在C点CO2气体达到最大量,此时反应完全,溶液为NaCl溶液,根据元素守恒可知n(HCl)=n(NaCl)=n(NaOH)=1.0 mol,则b=1.0,故B正确;C项,没有说明二氧化碳所处的温度和压强,不能计算二氧化碳的体积,故C错误;D项,Ba2+不能和CO32-大量共存,OH-不能和HCO3-大量共存,则当溶液中不存在CO32-和HCO3-时,能与大量K+、Ba2+、NO3-、OH-共存,在D点对应的溶液为NaCl、HCl混合溶液,只有D点满足条件,故D正确;故选C。
【变式3】【新考法—逻辑思维与科学建模】将80ml一定物质的量浓度的NaOH溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的CO2,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的CO2气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的H+和OH-及CO32-和HCO3-与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(1)由曲线A可知:
①相同状况下,M:N= 。
②P点溶液中,c(NaCl)= mol·L-1 (用含x的代数式表示)。
(2)由曲线B可知:
①“ob”段发生反应的离子方程式为 。
②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为 (填化学式),其质量之比为 。
(3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原NaOH溶液中溶质的质量为 g。
【答案】(1)10∶3 0.75x
(2) H++ CO32-=HCO3- Na2CO3和NaHCO3 (或NaHCO3和Na2CO3) 53∶42(或42∶53)
(3) 10.4x 9.6x
【解析】从图中可以看出曲线A和曲线B生成二氧化碳的体积不相同,且曲线A在加入盐酸96mL时,产生气体,是曲线B产生气体时盐酸的两倍还多,说明A中溶质除了碳酸钠以外还有NaOH;对于曲线B来说,当盐酸的体积小于40mL时,没有气体生成,主要为碳酸钠与HCl反应生成碳酸氢钠,其离子反应为H++ CO32-=HCO3-,则B中溶质应为碳酸钠和碳酸氢钠。
(1)①根据上述分析可知,曲线B中开始生成气体时加入盐酸40mL,此时溶液中溶质为NaHCO3,从开使产生气体到生成气体最大值时消耗盐酸80mL,根据反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知生成二氧化碳的物质的量为=;同理可知,曲线A中生成二氧化碳的物质的量,相同条件下,二氧化碳的体积之比等于其物质的量之比,所以体积比为:;②P点溶液中溶质只有氯化钠,根据原子守恒规律可知,c(HCl)=;
(2)①根据分析可知,“ob”段溶液中的碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为:H++ CO32-=HCO3-;②根据分析可知,向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为,其质量之比为Na2CO3和NaHCO3 (或NaHCO3和Na2CO3),其物质的量之比为40mL(120-40-40)mL=1:1,则质量之比为;
(3)根据第(1)问可知,M与N处产生的二氧化碳的物质的量分别为和,若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀均为碳酸钙的物质的量为,所以其质量为;对于曲线A来说,最终溶液溶质为NaCl,根据溶液呈现电中性及原子守恒可知,原NaOH溶液中溶质的物质的量浓度等于消耗的盐酸中HCl的物质的量,即n(NaOH)=n(HCl)=,因平均分成两份做实验,所以原氢氧化钠的物质的量为,所以其质量为。
考向3 考查侯氏制碱法原理
例3(2026·浙江温州期中)我国科学家侯德榜发明了联合制碱法,为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。下列是“侯氏制碱法”制备纯碱的工艺流程:
下列说法正确的是( )
A.粗盐水中含有Ca2+、SO42-、Mg2+,“除杂”时依次加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2
B.分离得到NaHCO3晶体的操作中要用到分液漏斗
C.反应Ⅰ中发生的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
D.循环Ⅰ中循环的物质是NaCl
【答案】C
【解析】侯氏制碱法以粗盐水为原料,先通过除杂去除钙、镁、硫酸根等杂质得到饱和食盐水;再向其中先后通入氨气和二氧化碳,利用碳酸氢钠溶解度较小的特点,使其结晶析出;经过滤分离出碳酸氢钠晶体后,将其加热分解,生成纯碱碳酸钠,反应产生的二氧化碳可循环返回反应体系重复利用,同时滤液中含有的氯化铵可作为副产物回收利用。A项,粗盐除杂时,加入试剂的关键是:过量的BaCl2必须在Na2CO3之前加入,这样Na2CO3才能除去过量的Ba2+。 如果按题目中的顺序过量的Ba2+无法被除去,会引入新杂质,A错误;B项,分离NaHCO3晶体的操作是过滤,需要用到漏斗、烧杯、玻璃棒,而分液漏斗是用于萃取分液的,过滤操作中不需要,B错误;C项,侯氏制碱法的核心反应是:饱和食盐水中通入NH3和CO2,生成溶解度较小的NaHCO3沉淀,反应方程式为:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,C正确;D项,NaHCO3晶体受热分解生成纯碱(Na2CO3)、CO2和水,生成的CO2会回到反应Ⅰ中循环利用,因此循环Ⅰ中循环的物质是CO2,而不是 NaCl,D错误;故选C。
【变式1】【变题型】(2026·浙江师大附中模拟)我国著名化工专家侯德榜提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展。某兴趣小组利用以下装置模拟侯氏制碱,其中能达到目的的是( )
A.制备CO2
B.制备NH3
C.制备NaHCO3
D.制备Na2CO3
【答案】B
【解析】在侯氏制碱中,要先向饱和食盐水中通入溶解度极大的NH3,使溶液显碱性,这样可以增大CO2在溶液中的溶解,反应产生更多的HCO3-,HCO3-与溶液中的Na+结合形成NaHCO3晶体析出,然后加热过滤析出的NaHCO3,就分解产生纯碱Na2CO3。A项,稀硫酸和大理石发生复分解反应生成微溶物CaSO4会附着在大理石表面,阻止反应的进一步发生,因此不能用稀硫酸与CaCO3反应制取CO2气体,而应该用稀盐酸和大理石制取CO2,A错误;B项,生石灰和浓氨水中的H2O反应产生Ca(OH)2,反应放出大量热量,使浓氨水中NH3·H2O受热分解生成NH3逸出,同时Ca(OH)2在溶液中电离产生OH-,使溶液中c(OH-)增大,导致NH3·H2O的电离平衡及NH3与H2O反应产生NH3·H2O的化合平衡逆向移动,也有助于NH3的产生。碱石灰能干燥碱性氨气,故该装置可用于实验室制取氨气,B正确;C项,CO2在饱和NaCl溶液中的溶解度较小,不能用于制取NaHCO3。由于NH3在水中溶解度很大,且溶液显碱性,可以增大CO2溶解量,反应产生NaHCO3,从而可以根据将CO2通入含有NH3的饱和NaCl溶液中制取NaHCO3,C错误;D项,应该将NaHCO3放置在坩埚中进行灼烧,该装置为蒸发装置,不能用于给固体物质加热,D错误;故选B。
【变式2】【新情境】(2025·浙江台州高一期中)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)。
A.B.C.D.F.
(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,则固体NaHCO3的质量为 g。
②市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水,其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量Na2CO3使口感发涩,写出一种除去NaHCO3中Na2CO3改善口感的方法 (用离子方程式表示)。
【答案】(1)或
(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
(3) NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(4)0.84g CO32-+CO2+H2O=2HCO3-
【解析】根据工艺流程可知,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:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,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,从而制备得到纯碱,另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl,加入氯化钠粉末,可以获得NH4Cl固体。
(1)制备NaHCO3,应先制备CO2,然后除去CO2中的杂质(HCl),CO2再与饱和氨盐水反应,最后进行尾气循环利用,则仪器连接顺序为或;
(2)雾化装置可将饱和氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率;
(3)NaHCO3的溶解度比较小,反应中会析出沉淀,可得反应的化学方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl;
(4)①NaHCO3受热分解反应方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,将产生的气体先通过足量浓硫酸吸收水分,再通过足量Na2O2,发生反应:2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2,根据方程式可知:每有2molCO2发生反应,固体质量增加56g,现在Na2O2增重0.14g,则CO2的物质的量是,则原固体中含有NaHCO3的物质的量为,因此固体NaHCO3的质量为;②除去NaHCO3中Na2CO3改善口感可以在溶液中通入过量的CO2,离子反应为CO32-+CO2+H2O=2HCO3-。
【变式3】【新考法—爱国情怀教育与学科知识结合】(2026·浙江杭州期中)在全球化工产业中,碳酸钠(俗称“纯碱”)是不可或缺的基础化工原料,其工业化生产与玻璃、造纸、纺织、洗涤剂制造等关键行业的发展深度绑定,被誉为“化工之母”。目前全球主流的工业化制备方法为“索尔维法”和“侯氏制碱法”。其中我国自主研发的“侯氏制碱法”因能充分利用原料、减少废弃物排放,成为兼具经济性与环保性的核心工艺:已知“侯氏制碱法”的原理是:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl ,完全反应后过滤、加热所得固体即可制得工业纯碱。
(1)上述反应所涉及的物质中,不是由离子构成的电解质是___________(填化学式)。
(2)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式:___________。
(3)工业纯碱中混有少量NaCl,某化学兴趣小组设计如下方案进行验证。
第一步:取适量样品加水溶解,加入过量___________(填试剂名称),该反应的离子方程式为___________。
第二步:取上述反应后的溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到有___________产生。
实验结论:该工业纯碱中含有NaCl。
(4)该实验小组用下列方案测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数。如图所示,取13.25g样品于锥形瓶中,加入过量稀硫酸。反应结束后,根据NaOH溶液的增重计算Na2CO3的质量分数。
①装置中盛稀硫酸的仪器名称是___________,球形干燥管中的碱石灰的作用是___________。
②对比实验前后试剂瓶的质量,NaOH试剂瓶增重4.4g,则该纯碱样品中Na2CO3的质量分数___________%。
【答案】(1)H2O
(2)NaHCO3=Na++HCO3-
(3)稀硝酸 2H++CO32-- ═H2O + CO2↑ 白色沉淀
(4)分液漏斗 防止空气中的CO2和水蒸气进入NaOH溶液,造成实验误差 80
【解析】(1)根据题干物质分类:NH3、CO2属于非电解质;所有盐类都是离子化合物,由离子构成;只有H2O是共价化合物(由分子构成,不是离子构成),且属于弱电解质,符合要求。
(2)NaHCO3是强电解质,在水中完全电离出钠离子和碳酸氢根离子,碳酸氢根是弱酸的酸式酸根,不能拆写,因此电离方程式为NaHCO3=Na++HCO3-。
(3)检验Cl-时,CO32-- 会与Ag+生成沉淀干扰检验,因此需要先加过量稀硝酸除去CO32-- ,且不引入干扰离子;除去CO32-- 后加硝酸银,若有白色AgCl沉淀生成,即可证明NaCl存在。
(4)① 根据仪器构造,该带活塞的加液仪器为分液漏斗;末端碱石灰可以阻挡空气中的CO2和水蒸气,避免其进入氢氧化钠溶液,造成测定误差。 ② 氢氧化钠增重的质量为生成CO2的质量,,由反应关系得,,因此质量分数为。
考点三 碱金属 焰色试验
知●识●解●构
知识点1 碱金属的相似性与特殊性
1.碱金属的原子结构与性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
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.碱金属的化学性质
(1)性质的相似性(用R表示碱金属元素)
(2)性质的递变性
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越剧烈,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越剧烈
反应缓慢
反应剧烈
轻微爆炸
剧烈爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH
得分速记
碱金属的特性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,通常将锂密封在石蜡中。
(3)碱金属跟H2反应生成的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)试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等试剂必须放回原瓶。
(5)锂与O2反应与钠不同,无论是常温还是加热,Li与O2反应只生成Li2O。
知识点2 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。
得分速记
(1)焰色试验体现的是元素的性质,无论元素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色。
(2)焰色试验发生的是物理变化。
(3)在观察钾元素的焰色时,应透过蓝色的钴玻璃片观察,蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉,避免钠元素的干扰。
①若肉眼看不到紫色火焰,则样品中可能含钾元素;
②若肉眼看到紫色火焰,则样品中一定不含钠元素。
(4)洗涤做焰色反应的铂丝,可选用稀盐酸,不能用稀硫酸。选用稀盐酸,生成的金属氯化物在高温时可挥发,不能选择稀硫酸,硫酸不挥发。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
考●向●破●译
考向1 考查碱金属的相似性与特殊性
例1下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
①金属性最强的是铯 ②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在 ④Li的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸 ⑥它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式
⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④ B.④⑤⑥⑦ C.②⑥ D.①②③④⑤⑦
【答案】D
【解析】Li、Na、K、Rb、Cs都是碱金属元素,位于同一主族,位置从上到下,依据同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,密度呈增大趋势,阳离子半径逐渐增大,结合元素周期律解析。①同主族元素金属性从上到下依次增强,所以金属性最强的是铯,故正确;②同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;③碱金属性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故正确;④碱金属密度从上到下呈增大趋势,所以Li的密度最小,故正确;⑤铯的金属性最强,与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸,故正确;⑥锂只有Li2O一种氧化物,故错误;⑦Rb+、K+、Na+,电子层依次减少,所以半径依次减小,故Rb+>K+>Na+,正确,Cs与Cs+具有相同的质子数,但是Cs电子数多,所以半径大,故正确。综上分析①②③④⑤⑦正确。故选D。
【变式1】【变考法】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项,同主族元素原子半径从上往下增大,故原子半径:,A正确;B项,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项,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项,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】【变情境】铷(Rb)是第五周期第IA族元素,下列说法不正确的是( )
A.碱性:RbOH>NaOH B.第一电离能:Rb>Na
C.单质铷能与水剧烈反应,与O2反应生成复杂氧化物 D.熔点:RbCl<NaCl
【答案】B
【解析】A项,同主族元素从上到下金属性增强,最高价氧化物对应的水化物碱性越强,由元素周期律知,碱性:RbOH>NaOH,A项正确;B项,同主族元素从上到下电离能有减小的趋势,所以第一电离能:Rb<Na,B项错误;C项,单质铷比单质钠更活泼,能与水剧烈反应,与O2反应能生成复杂氧化物,C项正确;D项,RbCl和NaCl均为离子晶体,熔点大小取决与离子键的强弱,由于铷离子的离子半径大于钠离子的离子半径,所以铷氯键的键长大于钠氯键的键长,键能小,所以熔点:RbCl<NaCl,D项正确;故选B。
【变式3】【变考法】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
【答案】D
【解析】A项,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,故A正确;B项,钾浮在液面上,说明钾的密度小于水;燃烧说明反应放热,故B正确;C项,金属与水反应越剧烈,说明金属性越强,故C正确;D项,金属钾与水发生反应:2K+2H2O=2KOH+ H2↑,水中含有极性共价键,生成氢氧化钾含有离子键和极性键,氢气中含有非极性键,前后化学键类型不同,故D错误。故选D。
考向2 考查焰色试验操作及应用
例2 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到火焰无色,再蘸取被检验物质
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.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【答案】C
【解析】A项,如果不这样做,会给样品火焰颜色带来干扰,正确;B项,观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,滤去黄光再观察,正确;C项,焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰,错误;D项,铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色,可以用于进行焰色试验,正确。
【变式1】【变载体】下列有关“焰色试验”说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D.做焰色试验之前铂丝应用稀硫酸洗涤
【答案】B
【解析】A项,硫在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,故A错误;B项,因焰色试验是元素的性质,只要含有的金属元素相同,无论是单质还是化合物灼烧时火焰颜色都相同,故B正确;C项,钾的焰色试验的观察需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,故C错误;D项,做焰色试验之前铂丝应用稀盐酸洗涤,故D错误。故选B。
【变式2】【变情境】下列有关焰色试验操作的描述正确的是( )
A.取一根洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色试验
B.在观测焰色试验时均要透过蓝色钴玻璃片,以便隔绝钠元素的黄光的干扰
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则证明该溶液中一定有Na+,没有K+
【答案】A
【解析】A项,铁元素灼烧时我们观察到的颜色是无色,不影响其它元素的焰色反应,故A正确;B项,在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片,其他物质不需要,B错误;C项,做焰色试验实验结束后铂丝要用稀盐酸洗涤,再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用, C错误;D项,黄光能掩盖紫光,可能含有K+,D错误;故选A。
【变式3】【新考法—烟花与学科知识结合】(2025·浙江省台州八校联盟高一期中联考)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。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·浙江省1月卷,7,3分)下列说法错误的是( )
A.在做钠的焰色试验时,可用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
B.在进行中和滴定时,滴定管要用待装的溶液润洗
C.在配制0.100 mol/L NaCl溶液时,容量瓶须烘干
D.分液漏斗在使用前须检漏
【答案】C
【解析】A项,钠的焰色试验通过铂丝蘸取含钠化合物溶液灼烧观察焰色,Na2CO3溶液含钠离子,可观察到黄色火焰,操作正确,A正确;B项,中和滴定时,滴定管用待装溶液润洗可避免残留水或杂质稀释溶液,确保浓度准确,符合标准操作规范,B正确;C项,配制0.100 mol/L NaCl溶液时,最后一步是加水定容,容量瓶中残留的少量蒸馏水对溶质的物质的量和溶液的最终体积均无影响,因此容量瓶无需烘干,C错误;D项,分液漏斗使用前检漏是必要步骤,可检查活塞密封性,防止漏液,确保分液操作安全准确,D正确;故选C。
2.(2026·浙江省1月卷,10,3分)利用下列装置进行实验,无法达到实验目的的是( )
A.分离植物油和水
B.证明NH3溶于水
C.证明Na2O2与水反应生成O2
D.制备无水MgCl2
【答案】D
【解析】A项,植物油和水互不相溶,可利用分液漏斗进行分液操作分离,A正确;B项,氨气极易溶于水,将氨气通入水中,会使试管内压强迅速减小,外界大气压将水压入试管,形成喷泉,且溶液可充满整个试管,B正确;C项,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,C正确;D项,MgCl2溶液中存在水解平衡:MgCl2+2H2OMg(OH)2+2HCl,加热蒸发时HCl挥发促使水解平衡正向移动,可以得到Mg(OH)2,最终灼烧得到的是MgO,而非无水MgCl2。若要制备无水MgCl2,需要在HCl氛围加热氯化镁溶液得到无水氯化镁,D错误;故选D。
3.(2025·浙江6月卷,4,3分)下列实验原理或方法不正确的是( )
A.可用CCl4萃取碘水中的I2
B.可用重结晶法提纯含有少量NaCl的苯甲酸
C.可用浓NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
D.可用浓Na2CO3溶液将CaSO4转化为CaCO3
【答案】C
【解析】A项,I2在CCl4中的溶解度比在水中大,且CCl4和水不互溶,因此可用CCl4萃取碘水中的I2,A正确;B项,苯甲酸的溶解度随温度升高而显著增大,而NaCl的溶解度受温度影响较小。可通过冷却热饱和溶液的方法使苯甲酸结晶析出,而NaCl仍留在溶液中,从而达到提纯的目的,B正确;C项,NaOH溶液与乙酸乙酯和乙酸均反应,不能达到目的,C错误;D项,CaSO4的Ksp大于CaCO3,用浓Na2CO3溶液可将CaSO4转化为CaCO3,D正确;故选C。
4.(2025·浙江6月卷,16,3分)NaOH中常含Na2CO3。为配制不含Na2CO3的NaOH溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤I——除杂:称取NaOH配制成饱和溶液,静置,析出Na2CO3;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法正确的是( )
A.步骤I中Na2CO3析出的主要原因是:c(OH-)很大,抑制CO32-水解
B.步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C.步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D.步骤II、III中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
【答案】B
【解析】A项,Na2CO3在浓NaOH溶液中析出的主要原因是Na+的同离子效应,导致其溶解度显著降低,高浓度OH−抑制CO32-水解是次要原因,A错误;B项,步骤Ⅱ中配制一定浓度的NaOH溶液,可以用量筒量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液,B正确;C项,苯甲酸属于弱酸,用苯甲酸标定NaOH溶液的浓度,滴定终点溶液呈碱性,应该选择酚酞作指示剂,C错误;D项,步骤II、III中所需的蒸馏水都须煮沸后使用是为了除去水中溶解的CO2,避免CO2和NaOH反应产生杂质,氧气对配制苯甲酸溶液和NaOH溶液没有影响,D错误;故选B。
5.(2025·浙江1月卷,3,3分)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
【答案】B
【解析】A项,ClO2具有强氧化性,能使蛋白质变性,可用于杀菌消毒,A正确;B项,聚丙烯属于有机合成高分子材料,不含有亲水基团,不能用作吸水剂,B错误;C项,油污可以在碱性环境下水解,Na2CO3溶液由于碳酸根离子的水解,使溶液呈碱性,因此可用于除油污,C正确;D项,硬铝合金具有密度小、强度高的优良特性,其表面会形成致密的氧化膜,抗腐蚀性强,因此可用作航空材料,D正确;故选B。
6.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是( )
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
【答案】A
【解析】A项,葡萄糖分子中含有醛基,具有还原性,能发生银镜反应,可与银氨溶液反应制作银镜,A符合题意;B项,橡胶的分子链可以交联,交联后的橡胶受外力作用发生变形时,具有迅速复原的能力,因此其弹性好,强度高,且具有良好的物理力学性能和化学稳定性,故可用作汽车轮胎材料,B不符合题意;C项,SiC中原子以共价键形成空间网状结构,熔点高、硬度大,可用作砂轮、砂纸的磨料,C不符合题意;D项,NaHCO3可中和酸生成二氧化碳气体,并受热分解产生大量二氧化碳气体,可用作食品膨松剂,D不符合题意;故选A。
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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 钠及其氧化物
知识解构 知识点1 钠的性质及应用 ∣ 知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
考向破译 考向1 考查钠的性质及其应用 ∣ 考向2 考查钠的氧化物及其应用
解题妙招 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠
知识解构 知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法 ∣
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂 ∣
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象 ∣
知识点2 侯氏制碱法原理
考向破译 考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验 ∣
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象 ∣
考向3 考查侯氏制碱法
解题妙招1 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
考点三 碱金属 焰色试验
知识解构 知识点1 碱金属的相似性与特殊性 ∣ 知识点2 焰色试验
考向破译 考向1 考查碱金属的相似性与递变性∣ 考向2 考查焰色试验操作及应用
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--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
钠及其氧化物
浙江1月卷T10,3分
浙江6月卷T,2,3分
碳酸钠、碳酸氢钠
浙江6月卷T4,3分
浙江6月卷T16,3分
浙江1月卷T3,3分
浙江1月卷T7,3分
浙江6月卷T8,3分
碱金属、焰色试验
浙江1月卷T7,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.从考查题型和内容上看,试题以选择题为主,常以一个选项重点考查钠的重要性质、过氧化钠结构与性质、碳酸钠和碳酸氢钠的比较和转化等。
2.从命题思路上看,该考点一般不单独出现,而是分散到不同题型和题目中。在选择题中考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难度较小。在非选择题中进行考查迁移能力的可能性。
►复习目标:
1.从原子结构理解钠的强还原性及制备原理,知道钠与钾的焰色反应及检验方法。
2.会正确书写过氧化钠的电子式及Na2O2与H2O、CO2反应的方程式,知道Na2O2用途。
3.依据电离与水解理论理解碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质,根据苏打和小苏打的性质认识其应用。
4.知道碱金属及其化合物的通性,并能预测陌生碱金属及其化合物的性质。
5.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
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 钠及其氧化物
知●识●解●构
知识点1 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
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.钠的化学性质
(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
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:________________
(3)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的______反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与______反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是________的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与______反应,如果盐能与NaOH反应,则会发生复分解反应,如Na与CuSO4溶液的反应
(4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
3.钠的制取、保存与用途
存在形态
只以________形式存在
制备
2NaCl(熔融)2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成________
保存
一般保存在______或________中
灭火
钠着火时一般用______扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制________灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
________________,室温下是液体,吸热能力强
得分速记
(1)钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
(2)取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
(3)钠与溶液反应的共同现象
①浮:钠浮在液面上;②熔:钠熔化成光亮的小球;③游:在液面上不停地游动直至反应完全;④响:反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液面上燃烧。
(4)钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
(5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na与水反应的同时,生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
(6)对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
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
Na2O+H2O=____________
2Na2O2+2H2O=____________
与CO2反应
Na2O+CO2=____________
2Na2O2+2CO2____________
与盐酸反应
Na2O+2HCl=____________
2Na2O2+4HCl=____________
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
3.钠的氧化物和盐溶液反应
反应原理
钠的氧化物先和水反应,生成的NaOH再和盐发生复分解反应
过氧化钠与还原性溶液反应:直接发生氧化还原反应
与非还原性盐溶液的反应
CuCl2溶液产生______沉淀
MgCl2溶液产生______沉淀和____________
与还原性盐溶液的反应
FeCl2溶液产生______沉淀,迅速变成______,最后变成___________
FeCl2溶液立即产生______和____________沉淀
4.Na2O2的漂白性
原理及特点
______性漂白,______性漂白
适用范围
能漂白有机色素,不能漂白无机色素(如墨汁)
实验现象
石蕊试液现象是溶液先______后______,并有______产生
酚酞试液现象是溶液先______后______,并有______产生
品红溶液现象是溶液____________,并有______产生
5.Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系规律
(1)Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时,物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-,____________
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,____________
先后顺序关系
由于CO2能够与NaOH反应,所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2的混合物反应,可视为Na2O2先与______反应,剩余的Na2O2再与______反应。
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)
(2)特殊应用:凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,m g该物质在O2中完全燃烧,将其产物[CO2和H2O(g)]通入足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O三种元素组成的物质,只要C、O原子个数比为1∶1,即可满足上述关系。
无机化合物
H2、CO及H2和CO的混合气体
有机化合物
CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等
得分速记
(1)Na2O2不属于碱性氧化物。
(2)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
(3)钠的氧化物和盐溶液反应的过程:先和水反应生成碱,碱再与盐溶液发生复分解反应。
(4)Na2O2投入品红溶液中,因溶液中有强氧化性物质,因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入无色酚酞溶液中,酚酞溶液先变红后褪色。
(5)Na2O2的强氧化性与还原性
从O价态分析:2Na22
①Na2O2的强氧化性:
试剂
主要现象
原理或解释
SO2
————
Na2O2+SO2=Na2SO4
Na2SO3溶液
————
Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2NaOH
FeCl2溶液
产生红褐色沉淀
4Na2O2+4FeCl2+6H2O=4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
氢硫酸
产生淡黄色沉淀
Na2O2+H2S=S↓+2NaOH
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
酚酞溶液
先变红后褪色
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)
②Na2O2的还原性:
遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2,如:2MnO+5Na2O2+16H+=2Mn2++5O2↑+10Na++8H2O。
③Na2O2遇CO2、H2O、H+时,发生自身的氧化还原反应:
(6)过氧化物及其性质
凡含有过氧键的物质,属于过氧化物,性质与过氧化钠相似,具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。S2O的结构为,其中S的化合价为+6,过氧键中O的化合价为-1,其余O的化合价为-2。
3.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH的俗名为______碱、______碱或______钠;它是一种______固体,易溶于水并______大量的热,有吸______性;吸收空气中的水分而______;有很强的______性。
(2)化学性质
①具有______的通性:能使酸碱指示剂变色;与强酸反应;与酸性氧化物、两性氧化物反应;与盐反应(强碱制弱碱)。
②其他反应
与金属铝反应:2Al+2OH-+6H2O===________________________
与非金属单质反应:Cl2+2OH-===________________________
酯类水解:CH3COOC2H5+NaOH________________________
(3)NaOH的制取
①实验室(土法)制烧碱:Na2CO3+Ca(OH)2===________________________
②现代工业制碱:2NaCl+2H2O________________________
(4)NaOH在有机反应中的应用
提供______环境,如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
得分速记
金属氢化物
常见物质
NaH、CaH2、NaAlH4
制备
碱金属均可与H2直接作用,生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物,如NaH的电子式为Na+[H]-
性质
强还原性(金属氢化物中H元素为-1价)。
NaH+H2O=NaOH+H2↑(NaH为还原剂,水为氧化剂,H2既是氧化产物又是还原产物)
CaH2+2H2O=Ca(OH)2+2H2↑
考●向●破●译
考向1 考查钠的性质及其应用
例1为了实验安全,金属钠与水反应的实验应该标注的图标(如图)有( )
A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③⑤⑥
解题妙招
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
【变式1】【变载体】小明进入实验室想做金属钠与水反应的实验,整个实验操作过程中没有涉及到的图标( )
A. B. C. D.
【变式2】【新情境】关于Na久置于空气中的过程,下列说法正确的是( )
A.反应①产物的阴、阳离子个数比为1:1 B.反应④的产物为小苏打
C.风化过程中发生了化合价变化 D.各步骤涉及的含钠物质均能与盐酸反应
【变式3】【新考法—实验探究】研究金属钠的性质,实验如下(钠的大小相同):
实验装置
液体
现象
蒸馏水a
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1mol·L-1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比I剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比I缓慢,产生大量白雾,底部有白色固体
无水乙醇
Ⅳ.钠沉入底部,反应比I缓慢得多,未见有固体生成
下列说法正确的是( )
A.I中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.随着c(HCl)增大,钠与盐酸反应的剧烈程度增大
C.对比实验I、Ⅳ可知羟基极性:C2H5OH>H2O
D.推测Ⅲ中溶液中的c(Cl−)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2有关Na2O2和Na2O的说法不正确的是( )
A.两者的阳、阴离子个数比均为2:1
B.Na2O2与水反应生成,Na2O2是碱性氧化物
C.Na2O2加入到滴有酚酞的水中,溶液会出现先变红后褪色现象
D.Na2O2和Na2O久置在空气中,最终都变为Na2CO3
【变式1】【变载体】(2026·浙江杭州期末)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为:
①2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑;②CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑
下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中都只含有离子键
B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量之比为1:2
D.Na2O2中阴、阳离子个数比为1:1,CaH2中阴、阳离子个数比为2:1
【变式2】【新情境—定性定量结合】某学习研究小组为了测定一定质量的Na2O2和Na2O混合物中Na2O2的质量百分含量,设计了如下实验装置。已知:实验条件下的气体摩尔体积用表示;量气管由碱性滴定管改装,实验前量气管的读数amL,实验后量气管的读数bmL。下列叙述错误的是( )
A.用分液漏斗代替仪器M,影响测量结果的准确性
B.混合物中Na2O2的质量百分含量为
C.测量气体体积时应恢复到室温以及调整量气管两边液面齐平后再读数
D.若实验结束读数时仰视量气管,会导致测量结果混合物中Na2O2的质量百分含量偏小
【变式3】【新考法—实验探究】(2025·浙江杭州高一期中)学习小组探究Na2O2与水反应。取一定量的Na2O2粉末加入到40mL水中,充分反应得溶液A(溶液体积几乎无变化),进行以下实验。下列说法错误的是( )
A.由实验ⅱ、ⅲ中现象可推知,Na2O2中加H2O发生反应:Na2O2+2H2O=2NaOH+H2O2
B.由实验ⅱ、ⅲ、ⅳ可知,实验ⅱ中溶液褪色与H2O2有关
C.由实验ⅳ、ⅴ可知,实验ⅳ中溶液褪色的原因是c(OH―)较大
D.向褪色后的实验ⅱ溶液中,滴加少量的盐酸,溶液最终变成红色
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
知●识●解●构
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
________________
________________
俗名
________________
________________
颜色、状态
________________
________________
水溶性
________________
水中易溶,但比Na2CO3的溶解度______
2.Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定,受热______分解。
②NaHCO3性质不稳定,受热_____分解,化学方程式为2NaHCO3________________。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3:CO+2H+===________________。
②NaHCO3:HCO+H+===________________。
(3)与碱(NaOH溶液)反应
①Na2CO3:与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===________________。
(4)相互转化
①Na2CO3―NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入________,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===________________。
②NaHCO3―Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠:用于造纸、制造________、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:用于制________、医药、治疗________过多、灭火剂等。
得分速记
(1)碳酸钠固体中加入少量水时,放出(填“放出”或“吸收”)热量;碳酸氢钠固体加入少量水时,吸收(填“放出”或“吸收”)热量。
(2)同浓度pH:Na2CO3>NaHCO3。
(3)碳酸氢钠能作胃酸中和剂,碳酸钠不能作胃酸中和剂。
(4)有关酸式碳酸盐的反应
类型1
金属离子M2+与HCO反应生成碳酸盐MCO3沉淀、CO2气体和水
M2+主要有:Ca2+、Fe2+、Mn2+、Ni2+、Co2+等
Fe2++2HCO=FeCO3↓+CO2↑+H2O Ca2++2HCO=CaCO3↓+CO2↑+H2O
类型2
金属离子M3+与HCO反应生成M(OH)3沉淀和CO2气体
M3+主要有:Al3+、Fe3+等
Al3++3HCO=Al(OH)3↓+3CO2↑ Fe3++3HCO=Fe(OH)3↓+3CO2↑
类型3
金属离子M2+与HCO反应生成碱式碳酸盐M2(OH)2CO3沉淀或带结晶水的碱式碳酸盐沉淀[如ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O]和CO2气体
M2+主要有:Cu2+、Zn2+等
知识点2 Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)固体的鉴别用________法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是________溶液。
②气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是________溶液。
③测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是________溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
________
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量________
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量________
得分速记
(1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH-反应生成CO,CO有可能发生后续反应,如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3;
(2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3,无法区别;
(3)用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时,要求两溶液浓度相差不大,且加入的盐酸等浓度且不宜过大。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
实验操作
n(CO2)—n(HCl)图像
反应
向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
Oa段:CO32-+H+=________ab段:HCO3-+H+=__________
图像特点:Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸
HCO3-+H+=________________
向NaOH和Na2CO3的混合溶液中逐滴滴入盐酸
Oa段:H++OH-=________
CO32-+H+=________
ab段:HCO3-+H+=________
图像特点:Oa>ab
知识点4 侯氏制碱法原理X
原料
NH3、CO2、饱和________水
原理
往饱和食盐水中依次通入足量的________、________(氨碱法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理,使________从溶液中析出。
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
总反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=________________
2NaHCO3________________
生产流程
得分速记
(1)工艺流程
(2)循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
考●向●破●译
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1(2025·浙江省嘉兴市高三一模)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.热的Na2CO3溶液有很好的去除油污效果
B.NaHCO3能与酸反应,降低胃酸的浓度,因而可作抗酸药
C.向NaHCO3中加入少量水后,NaHCO3能溶解,并伴随着吸热现象
D.室温下,二者饱和溶液的pH差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
【变式1】【变载体】(2026·浙江温州市普通高中高三第二次适应性考试)下列有Na2CO3关的说法,不正确的是( )
A.Na2CO3属于强电解质
B.Na2CO3可用于油污的清洗
C.相同条件下,碱性:Na2CO3溶液>NaHCO3溶液
D.氨化的氯化钠饱和溶液中通入过量CO2可析出Na2CO3
【变式2】【新情境—联系日常生活】(2026·浙江台州市高三第二次教学质量评估)碳酸氢钠片用于快速缓解胃酸过多,下列说法不正确的是( )
A.NaHCO3属于强电解质
B.NaHCO3和Na2CO3可用澄清石灰水鉴别
C.NaHCO3受热易分解
D.NaHCO3溶液中存在HCO3-以氢键形成的二聚或多聚离子
【变式3】【变考法】(2026·浙江省嘉兴市八校高一期中联考)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法不正确的是( )
A.取两种固体溶于水,分别加入Ca(OH)2溶液,产生白色沉淀的是碳酸钠
B.取两种固体溶于水,分别滴加少量稀盐酸,立即产生气体的是碳酸氢钠
C.取两种固体分别滴入少量水,用温度计测量温度变化,升温的是碳酸钠
D.等物质的量浓度的碳酸钠溶液与碳酸氢钠溶液,碱性更强的是碳酸钠
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象
例2(2026·浙江镇海期中)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CO32-+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
解题妙招
用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
涉及离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
【变式1】【变载体】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2】【变情境】向含1.0molNaOH的溶液中通入一定的CO2使其充分反应,再向所得溶液中逐滴滴加稀盐酸,测得产生CO2与的物质的量变化如图。下列说法错误的是( )
A.A点之前发生的反应为H++OH-=H2O
B.图中的b=1.0
C.向氢氧化钠溶液中通入CO2的体积为
D.在A、B、C、D四处中,能与大量K+、Ba2+、NO3-、OH-共存的只有1处
【变式3】【新考法—逻辑思维与科学建模】将80ml一定物质的量浓度的NaOH溶液分成A、B两等份,分别向A、B中通入物质的量不等的CO2,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入的盐酸,边滴边振荡,产生的CO2气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的H+和OH-及CO32-和HCO3-与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(1)由曲线A可知:
①相同状况下,M:N= 。
②P点溶液中,c(NaCl)= mol·L-1 (用含x的代数式表示)。
(2)由曲线B可知:
①“ob”段发生反应的离子方程式为 。
②向原B等份的NaOH溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为 (填化学式),其质量之比为 。
(3)若将M、N两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为 g(用含x的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原NaOH溶液中溶质的质量为 g。
考向3 考查侯氏制碱法原理
例3(2026·浙江温州期中)我国科学家侯德榜发明了联合制碱法,为我国化工事业的发展作出了卓越贡献。下列是“侯氏制碱法”制备纯碱的工艺流程:
下列说法正确的是( )
A.粗盐水中含有Ca2+、SO42-、Mg2+,“除杂”时依次加入过量的NaOH、Na2CO3、BaCl2
B.分离得到NaHCO3晶体的操作中要用到分液漏斗
C.反应Ⅰ中发生的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
D.循环Ⅰ中循环的物质是NaCl
【变式1】【变题型】(2026·浙江师大附中模拟)我国著名化工专家侯德榜提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展。某兴趣小组利用以下装置模拟侯氏制碱,其中能达到目的的是( )
A.制备CO2
B.制备NH3
C.制备NaHCO3
D.制备Na2CO3
【变式2】【新情境】(2025·浙江台州高一期中)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)。
A.B.C.D.F.
(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,则固体NaHCO3的质量为 g。
②市场上销售的“苏打水”是一种非常受欢迎的饮用水,其溶质是小苏打。苏打水会因储藏温度过高而分解产生少量Na2CO3使口感发涩,写出一种除去NaHCO3中Na2CO3改善口感的方法 (用离子方程式表示)。
【变式3】【新考法—爱国情怀教育与学科知识结合】(2026·浙江杭州期中)在全球化工产业中,碳酸钠(俗称“纯碱”)是不可或缺的基础化工原料,其工业化生产与玻璃、造纸、纺织、洗涤剂制造等关键行业的发展深度绑定,被誉为“化工之母”。目前全球主流的工业化制备方法为“索尔维法”和“侯氏制碱法”。其中我国自主研发的“侯氏制碱法”因能充分利用原料、减少废弃物排放,成为兼具经济性与环保性的核心工艺:已知“侯氏制碱法”的原理是:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl ,完全反应后过滤、加热所得固体即可制得工业纯碱。
(1)上述反应所涉及的物质中,不是由离子构成的电解质是___________(填化学式)。
(2)写出NaHCO3在水溶液中的电离方程式:___________。
(3)工业纯碱中混有少量NaCl,某化学兴趣小组设计如下方案进行验证。
第一步:取适量样品加水溶解,加入过量___________(填试剂名称),该反应的离子方程式为___________。
第二步:取上述反应后的溶液,继续滴加适量AgNO3溶液,观察到有___________产生。
实验结论:该工业纯碱中含有NaCl。
(4)该实验小组用下列方案测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数。如图所示,取13.25g样品于锥形瓶中,加入过量稀硫酸。反应结束后,根据NaOH溶液的增重计算Na2CO3的质量分数。
①装置中盛稀硫酸的仪器名称是___________,球形干燥管中的碱石灰的作用是___________。
②对比实验前后试剂瓶的质量,NaOH试剂瓶增重4.4g,则该纯碱样品中Na2CO3的质量分数___________%。
考点三 碱金属 焰色试验
知●识●解●构
知识点1 碱金属的相似性与特殊性
1.碱金属的原子结构与性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为________个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐________
原子半径逐渐________
元素性质
都具有较强的________,最高正价均为______价
金属性逐渐________
单质性质
物理性质
(除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点________
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐________
化学性质
都具有较强的________性
还原性逐渐________;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
2.碱金属的化学性质
(1)性质的相似性(用R表示碱金属元素)
(2)性质的递变性
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越________,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越________
反应________
反应________
________爆炸
________爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH____NaOH____KOH____RbOH____CsOH
得分速记
碱金属的特性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠小。
(2)碱金属一般都保存在煤油中,但锂的密度小于煤油,通常将锂密封在石蜡中。
(3)碱金属跟H2反应生成的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)试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等试剂必须放回原瓶。
(5)锂与O2反应与钠不同,无论是常温还是加热,Li与O2反应只生成Li2O。
知识点2 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。
得分速记
(1)焰色试验体现的是元素的性质,无论元素是游离态还是化合态,同一元素均具有相同的焰色。
(2)焰色试验发生的是物理变化。
(3)在观察钾元素的焰色时,应透过蓝色的钴玻璃片观察,蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉,避免钠元素的干扰。
①若肉眼看不到紫色火焰,则样品中可能含钾元素;
②若肉眼看到紫色火焰,则样品中一定不含钠元素。
(4)洗涤做焰色反应的铂丝,可选用稀盐酸,不能用稀硫酸。选用稀盐酸,生成的金属氯化物在高温时可挥发,不能选择稀硫酸,硫酸不挥发。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
考●向●破●译
考向1 考查碱金属的相似性与特殊性
例1下列关于Li、Na、K、Rb、Cs的叙述均正确的一组是( )
①金属性最强的是铯 ②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在 ④Li的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸 ⑥它们的氧化物都只有M2O和M2O2两种形式
⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④ B.④⑤⑥⑦ C.②⑥ D.①②③④⑤⑦
【变式1】【变考法】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】【变情境】铷(Rb)是第五周期第IA族元素,下列说法不正确的是( )
A.碱性:RbOH>NaOH B.第一电离能:Rb>Na
C.单质铷能与水剧烈反应,与O2反应生成复杂氧化物 D.熔点:RbCl<NaCl
【变式3】【变考法】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
考向2 考查焰色试验操作及应用
例2 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到火焰无色,再蘸取被检验物质
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.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【变式1】【变载体】下列有关“焰色试验”说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D.做焰色试验之前铂丝应用稀硫酸洗涤
【变式2】【变情境】下列有关焰色试验操作的描述正确的是( )
A.取一根洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取少量NaCl溶液,进行焰色试验
B.在观测焰色试验时均要透过蓝色钴玻璃片,以便隔绝钠元素的黄光的干扰
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则证明该溶液中一定有Na+,没有K+
【变式3】【新考法—烟花与学科知识结合】(2025·浙江省台州八校联盟高一期中联考)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
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·浙江省1月卷,7,3分)下列说法错误的是( )
A.在做钠的焰色试验时,可用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液在酒精灯外焰上灼烧并观察焰色
B.在进行中和滴定时,滴定管要用待装的溶液润洗
C.在配制0.100 mol/L NaCl溶液时,容量瓶须烘干
D.分液漏斗在使用前须检漏
2.(2026·浙江省1月卷,10,3分)利用下列装置进行实验,无法达到实验目的的是( )
A.分离植物油和水
B.证明NH3溶于水
C.证明Na2O2与水反应生成O2
D.制备无水MgCl2
3.(2025·浙江6月卷,4,3分)下列实验原理或方法不正确的是( )
A.可用CCl4萃取碘水中的I2
B.可用重结晶法提纯含有少量NaCl的苯甲酸
C.可用浓NaOH溶液除去乙酸乙酯中的乙酸
D.可用浓Na2CO3溶液将CaSO4转化为CaCO3
4.(2025·浙江6月卷,16,3分)NaOH中常含Na2CO3。为配制不含Na2CO3的NaOH溶液,并用苯甲酸标定其浓度,实验方案如下:
步骤I——除杂:称取NaOH配制成饱和溶液,静置,析出Na2CO3;
步骤Ⅱ——配制:量取一定体积的上层清液,稀释配制成NaOH溶液;
步骤Ⅲ——标定:准确称量苯甲酸固体,加水溶解,加指示剂,用步骤Ⅱ所配制的NaOH溶液滴定。
下列说法正确的是( )
A.步骤I中Na2CO3析出的主要原因是:c(OH-)很大,抑制CO32-水解
B.步骤Ⅱ中可用量筒量取上层清液
C.步骤Ⅲ中可用甲基橙作指示剂
D.步骤II、III中所需的蒸馏水都须煮沸后使用,目的是除去溶解的氧气
5.(2025·浙江1月卷,3,3分)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
6.(2025·浙江1月卷,7,3分)下列物质的结构或性质不能说明其用途的是( )
A.葡萄糖分子结构中有多个羟基,故葡萄糖可与银氨溶液反应制作银镜
B.具有网状结构的交联橡胶弹性好、强度高,故可用作汽车轮胎材料
C.SiC的碳、硅原子间通过共价键形成空间网状结构,硬度大,故SiC可用作砂轮磨料
D.NaHCO3能中和酸并受热分解产生气体,故可用作加工馒头的膨松剂
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