2.1 钠及其化合物(10大题型,举一反三题型专练,黑吉辽蒙专用)化学人教版必修第一册
2026-08-03
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3份
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资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学人教版必修第一册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 第一节 钠及其化合物 |
| 类型 | 题集-专项训练 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 黑龙江省,吉林省,辽宁省,内蒙古自治区 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 3.79 MB |
| 发布时间 | 2026-08-03 |
| 更新时间 | 2026-08-03 |
| 作者 | 沉默黄金 |
| 品牌系列 | 学科专项·举一反三 |
| 审核时间 | 2026-08-03 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59066360.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01 钠的物理性质及保存
题型02 钠与氧气等非金属单质的反应
题型03 钠与水、酸、碱、盐溶液的反应
题型04 氧化钠与过氧化钠的性质
题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂及相互转化
题型08 侯氏制碱法的原理
题型09 焰色试验
题型10 钠及其化合物之间的相互转化
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度比煤油 ,质软,硬度较小,用小刀可以切割。
2.钠的存在与保存
钠元素在自然界中都以 的形式存在。钠放在 中保存,以隔绝空气。
【典例1】下列有关钠的物理性质的叙述正确的有
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切 ③熔点低于100℃ ④密度比水小
A.仅①②④ B.仅①②③
C.仅①③④ D.①②③④
【变式1-1】下面关于金属钠的描述正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子具有较强的还原性
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.钠露置于空气中最后变为Na2O
【变式1-2】下列关于金属钠的叙述正确的是
A.金属钠着火时,可用水来灭火 B.金属钠的熔点低
C.钠与硫酸铜溶液反应可置换出铜 D.实验时用剩的钠块不能放回原试剂瓶
【变式1-3】下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
▌题型02 钠与氧气等非金属单质的反应
1.钠与氧气的反应
钠与氧气能反应,而且条件不同产物也不同。常温下,生成 ;加热条件下,生成 。
4Na+O2=== ,2Na+O2 。
2.钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显+1价。如:
(1)钠和氯气反应:2Na+Cl2
(2)钠和硫单质反应:2Na+S
(3)钠和氢气反应生成NaH:2Na+H2 。
【典例2】金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠很活泼在空气中会自燃
C.钠与氧气反应的生成物取决于反应条件
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
【变式2-1】钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
【变式2-2】2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,因此判断其产物是
A.只有氧化钠 B.只有过氧化钠
C.氧化钠和过氧化钠 D.无法确定
【变式2-3】下列说法不正确的是
A.金属钠和氧气反应的产物和反应的条件有关
B.Na在空气中点燃,生成的主要产物为白色的Na2O
C.可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2
D.过氧化钠为淡黄色固体,其中氧元素的化合价为负一价
▌题型03 钠与水、酸、碱、盐溶液的反应
1.与水(滴有几滴酚酞)反应:生成NaOH和H2。现象总结为:浮、熔、游、响、红。
化学方程式为:2Na+2H2O=== 2.与酸溶液反应
(1)钠与酸反应时先与酸中的H+反应,离子方程式:2Na+2H+===
(2)如果钠过量,钠将酸反应完后,再与水继续反应。
3.与碱溶液反应:钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。
4.与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。
如:(1)Na与CuSO4溶液的反应
先2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
后2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
总反应式为:
(2)Na与K2SO4溶液的反应,仅发生Na与H2O的反应。
【典例3】把一小块金属钠放入不同溶液中,下列说法正确的是
A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大
B.稀溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.滴有石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色
【变式3-1】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②饱和NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水
⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦H2SO4溶液
A.①②④⑤ B.①④⑤⑦ C.①④⑤ D.①④⑤⑥⑦
【变式3-2】向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油(煤油的密度约为,且不溶于水),片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠,下列图示符合可能观察到的现象的是
A. B. C. D.
【变式3-3】一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g,投入水中,完全反应得到标准状况下的氢气0.2 g,则原钠块中被氧化的钠的质量是
A.9.2 g B.6.2 g C.7.8 g D.4.6 g
▌题型04 氧化钠与过氧化钠的性质
氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
氧的价态
-2
-1
颜色状态
色固体
色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
类别
性氧化物
过氧化物,不是 性氧化物
生成条件
常温下钠在空气中与O2反应
在空气中加热Na或Na2O
热稳定性
Na2O2>Na2O
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
【典例4】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是碱性氧化物
C.Na2O2和水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2和Na2O久置在空气中,最终都变为Na2CO3
【变式4-1】过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇里氧气的来源,可由氧化钠在氧气中加热制得。下列说法错误的是
A.氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物
B.氧化钠和过氧化钠均可与水反应生成一元强碱
C.氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为
D.相同质量的氧化钠和过氧化钠分别与反应后,固体质量增加相同
【变式4-2】下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是
A.Na2O2中阴阳离子的个数比为1:2
B.Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体
C.Na2O、Na2O2都能与酸反应,所以两者都是碱性氧化物
D.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能
【变式4-3】钠是典型的金属元素,下列关于钠的氧化物叙述正确的是
A.阴阳离子个数比为1:1,阴阳离子个数比为1:2
B.与反应:,该反应中电子转移的数目为
C.是白色固体,和冷水作用得到氧气
D.Na2O2 和Na2O 是钠的氧化物,二者都能与水反应生成NaOH
▌题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
Na2CO3的热稳定性比NaHCO3 。Na2CO3受热 分解;NaHCO3受热 分解,NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3 。
【典例5】同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.A试管应该放,B试管放
B.实验结束时,应先移开试管C、D,再熄灭酒精灯
C.若在A、B试管口放置蘸有硫酸铜粉末的棉花,B管中棉花不变色
D.试管C中没有出现浑浊,试管D中出现浑浊
【变式5-1】某兴趣小组设计了如图所示实验来验证热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠。忽略空气中的CO2对澄清石灰水的影响,下列说法错误的是
A.甲为小苏打,乙为纯碱
B.甲为Na2CO3,乙为NaHCO3
C.要证明碳酸钠或碳酸氢钠受热能产生水,可在两支试管内均放置含有无水硫酸铜粉末的棉花
D.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水不变浑浊
【变式5-2】下列关于、的叙述正确的是
A.可以用如图检验和的稳定性强弱
B.能溶解在水中,并伴随着吸热现象
C.碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末,此过程俗称风化,是物理变化
D.向足量饱和溶液中加入固体粉末,过滤、洗涤、低温干燥沉淀,得到固体的质量为10.6g
【变式5-3】某同学设计如图所示装置,测定和混合样品中的质量分数。下列说法正确的是
A.气体X为空气,反应前和反应后均需通一段时间气体X
B.装置A、C之间必须有B装置
C.a装置内试剂可选用无水氯化钙
D.缺少a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏低
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
依据
现象
热稳定性
加热固体质量减轻的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2(或BaCl2)溶液反应
有沉淀生成的是Na2CO3溶液,无变化的是NaHCO3溶液
固体与盐酸反应的剧烈程度
反应剧烈的是NaHCO3,相对缓慢的是Na2CO3
溶液中逐滴加入盐酸时的现象
逐滴加入盐酸时,立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
【特别提醒】
(1)Na2CO3与NaHCO3都能与Ca(OH)2或Ba(OH)2反应生成白色沉淀,故不可用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别二者。
(2)Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点
①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液
现象:立即产生大量的气泡。
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
②向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是鉴别Na2CO3溶液和盐酸的一种方法。
【典例6】下列试剂不能鉴别等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是
A.BaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.稀盐酸 D.酚酞溶液
【变式6-1】能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【变式6-2】有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加到等浓度的稀盐酸中
反应较剧烈者为Na2CO3
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Na2CO3
【变式6-3】下列关于与的性质叙述中正确的是
A.相同条件下,热稳定性:
B.向与固体中加入少量水,均放热
C.用澄清石灰水可以鉴别与溶液
D.向等浓度等体积的和溶液中,滴加同浓度稀盐酸反应生成气体的速率:
▌题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂及相互转化
1.碳酸钠与碳酸氢钠的提纯方法
混合物(括号内的为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
【典例7】下列有关和的叙述正确的是
A.和固体溶于水均放出热量
B.可用除去溶液中的
C.等质量和分别与足量盐酸反应,前者得到的多
D.向等体积等物质的量浓度的两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液,溶液颜色更红
【变式7-1】CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入过量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中不一定出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
【变式7-2】关于和的下列说法中,不正确的是
A.可用NaOH溶液使转化为
B.在水溶液中电离方程式:
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.分别向盛有少量和的试管中滴入几滴水,振荡后用温度计测量温度高于
【变式7-3】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.CuO固体(Cu),通入氢气,加热
B.Na2CO3固体(NaHCO3),加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3),向溶液中通入二氧化碳气体
D.NaCl溶液(CaCl2),依次加入过量Na2CO3和HCl
▌题型08 侯氏制碱法的原理
1.原料:氨、氯化钠溶液、二氧化碳。
2.反应原理
(1)生成碳酸氢钠和氯化铵:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)制取碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.生产流程
【特别提醒】
第一步反应是在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,这样操作的目的是增大了HCO数目,便于析出更多的NaHCO3。
【典例8】侯德榜提出的联合制碱法得到世界各国认可,其工业流程如图所示:
下列说法错误的是
A.向“饱和食盐水”中应先通NH3,再通CO2
B.该工业流程不涉及氧化还原反应
C.可用澄清石灰水检测煅烧是否分解完全
D.煅烧产生的CO2可以循环利用
【变式8-1】以下是侯氏制碱法的简单流程,下列说法错误的是
A.为获得较大产量,反应(1)中应先通CO2,再通NH3
B.反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.操作X为过滤,为避免弄破滤纸,过滤时不能用玻璃棒搅拌
D.溶液B中加入氯化钠粉末,并通入氨,可析出副产品NH4Cl
【变式8-2】侯氏制碱法生产纯碱的主要流程如图所示。下列说法正确的是
A.图中物质X是稀的食盐水
B.母液中的溶质仅为
C.该流程中未涉及氧化还原反应
D.煅烧时当固体中所含钠元素的质量不再发生变化时,煅烧反应已完全
【变式8-3】我国化工专家侯德榜以等为原料先制得,进而生产出,模拟装置如图所示。下列说法不正确的是
A.实验室常用稀盐酸和大理石反应制备气体
B.先从b管通入,再从a管通入
C.冷水可以进一步降低溶质溶解的量,提高所得产品的质量
D.的溶解度相对较小,从溶液中首先结晶析出
▌题型09 焰色试验
1.定义
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。
2.操作
3.几种金属元素的焰色
钠: 色;钾: 色(观察时要透过 );锂:紫红色;钙:砖红色;锶:洋红色;钡:黄绿色;铜:绿色。
【特别提醒】焰色试验中物质发生了 变化。
【典例9】下列关于焰色试验的说法正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色,这也是焰色试验
C.进行下一个焰色试验之前要先用稀硫酸将铂丝洗净
D.透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则可证明溶液中的阳离子一定含有
【变式9-1】焰火“脚印”“笑脸”“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝)
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色试验可区分NaCl与固体
【变式9-2】下列有关焰色试验的叙述正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.焰色试验是金属单质的特性
C.节日燃放的五彩缤纷的烟花,是某些金属或其化合物焰色试验所呈现的各种艳丽色彩
D.钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察
【变式9-3】庆祝中华人民共和国成立70周年的焰火晚会令人难忘,五颜六色的焰火的产生与焰色反应原理有关,下列关于焰色试验的表述不正确的是
①焰色试验是物理变化,可用铂丝、玻璃棒或铁丝做试验
②若连续做两个样品,应将铂丝用稀硫酸洗净并灼烧到无色
③焰色试验是金属单质的特性
④所有金属或金属化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色
⑤若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品中含K元素而不含Na元素
A.仅有②④不正确 B.②③⑤不正确 C.①③⑤不正确 D.全部不正确
▌题型10 钠及其化合物之间的相互转化
【典例10】钠及其化合物在工业生产中有重要作用,如图是钠的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.Na在空气中燃烧生成
B.和都属于碱性氧化物
C.NaOH固体在空气中易变质,需密封保存
D.可以用澄清石灰水鉴别和两种溶液
【变式10-1】钠及其化合物的转化过程如图所示(反应条件未标注)。下列说法错误的是
A.反应1需要在加热的条件下进行
B.反应2中,白色固体逐渐变为淡黄色固体
C.反应3中,作氧化剂
D.是一种碱性氧化物
【变式10-2】将一块金属Na放到空气中足够长的时间,最终获得的物质是
A.Na2O B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO3
【变式10-3】钠元素是一种重要的金属元素,部分含钠物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.①是银白色固体,可以保存在煤油或者石蜡油
B.根据氢元素化合价判断,NaH 具有很强还原性
C.②可能为 Na2O 或 Na2O2 ,都是碱性氧化物
D.向饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2 ,溶液会变浑浊
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第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度比煤油大,质软,硬度较小,用小刀可以切割。
2.钠的存在与保存
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在。钠放在煤油中保存,以隔绝空气。
【典例1】D
【变式1-1】A
【变式1-2】B
【变式1-3】B
▌题型02 钠与氧气等非金属单质的反应
1.钠与氧气的反应
钠与氧气能反应,而且条件不同产物也不同。常温下,生成氧化钠;加热条件下,生成过氧化钠。
4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
2.钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显+1价。如:
(1)钠和氯气反应:2Na+Cl22NaCl
(2)钠和硫单质反应:2Na+SNa2S
(3)钠和氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH。
【典例2】C
【变式2-1】B
【变式2-2】C
【变式2-3】B
▌题型03 钠与水、酸、碱、盐溶液的反应
1.与水(滴有几滴酚酞)反应:生成NaOH和H2。现象总结为:浮、熔、游、响、红。
化学方程式为:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2.与酸溶液反应
(1)钠与酸反应时先与酸中的H+反应,离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
(2)如果钠过量,钠将酸反应完后,再与水继续反应。
3.与碱溶液反应:钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。
4.与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。
如:(1)Na与CuSO4溶液的反应
先2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
后2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
总反应式为:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(2)Na与K2SO4溶液的反应,仅发生Na与H2O的反应。
【典例3】C
【变式3-1】A
【变式3-2】A
【变式3-3】D
▌题型04 氧化钠与过氧化钠的性质
氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
氧的价态
-2
-1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
类别
碱性氧化物
过氧化物,不是碱性氧化物
生成条件
常温下钠在空气中与O2反应
在空气中加热Na或Na2O
热稳定性
Na2O2>Na2O
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
【典例4】B
【变式4-1】D
【变式4-2】C
【变式4-3】D
▌题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【典例5】B
【变式5-1】B
【变式5-2】B
【变式5-3】D
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
依据
现象
热稳定性
加热固体质量减轻的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2(或BaCl2)溶液反应
有沉淀生成的是Na2CO3溶液,无变化的是NaHCO3溶液
固体与盐酸反应的剧烈程度
反应剧烈的是NaHCO3,相对缓慢的是Na2CO3
溶液中逐滴加入盐酸时的现象
逐滴加入盐酸时,立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
【特别提醒】
(1)Na2CO3与NaHCO3都能与Ca(OH)2或Ba(OH)2反应生成白色沉淀,故不可用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别二者。
(2)Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点
①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液
现象:立即产生大量的气泡。
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
②向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是鉴别Na2CO3溶液和盐酸的一种方法。
【典例6】B
【变式6-1】C
【变式6-2】C
【变式6-3】A
▌题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂及相互转化
1.碳酸钠与碳酸氢钠的提纯方法
混合物(括号内的为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
【典例7】C
【变式7-1】B
【变式7-2】B
【变式7-3】A
▌题型08 侯氏制碱法的原理
1.原料:氨、氯化钠溶液、二氧化碳。
2.反应原理
(1)生成碳酸氢钠和氯化铵:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)制取碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.生产流程
【特别提醒】
第一步反应是在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,这样操作的目的是增大了HCO数目,便于析出更多的NaHCO3。
【典例8】C
【变式8-1】A
【变式8-2】C
【变式8-3】B
▌题型09 焰色试验
1.定义
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。
2.操作
3.几种金属元素的焰色
钠:黄色;钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃);锂:紫红色;钙:砖红色;锶:洋红色;钡:黄绿色;铜:绿色。
【特别提醒】焰色试验中物质发生了物理变化。
【典例9】D
【变式9-1】B
【变式9-2】C
【变式9-3】D
▌题型10 钠及其化合物之间的相互转化
【典例10】C
【变式10-1】C
【变式10-2】C
【变式10-3】C
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第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01 钠的物理性质及保存
题型02 钠与氧气等非金属单质的反应
题型03 钠与水、酸、碱、盐溶液的反应
题型04 氧化钠与过氧化钠的性质
题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂及相互转化
题型08 侯氏制碱法的原理
题型09 焰色试验
题型10 钠及其化合物之间的相互转化
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
钠为银白色固体,密度比煤油大,质软,硬度较小,用小刀可以切割。
2.钠的存在与保存
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在。钠放在煤油中保存,以隔绝空气。
【典例1】下列有关钠的物理性质的叙述正确的有
①银白色金属 ②质软,可以用小刀切 ③熔点低于100℃ ④密度比水小
A.仅①②④ B.仅①②③
C.仅①③④ D.①②③④
【答案】D
【详解】钠是一种银白色的立方体结构金属,钠质软而轻,可以用小刀切割,密度为0.968g/cm3,其熔点为97.72℃,沸点为883℃。钠单质具有良好的延展性,能溶于汞和液态氨,溶于液氨形成蓝色溶液。钠具有较好的导磁性,是热和电的良导体。根据以上钠的物理性质,本题选D。
【变式1-1】下面关于金属钠的描述正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子具有较强的还原性
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.钠露置于空气中最后变为Na2O
【答案】A
【详解】A.钠的化学性质非常活泼,易与空气中的、等物质反应,因此自然界中钠只能以化合态存在,不存在游离态,A正确;
B.钠原子易失去最外层1个电子形成,中钠元素为+1价,是钠的最高价态,只有较弱的氧化性,没有还原性,B错误;
C.钠有很多重要用途,例如钠钾合金可作原子反应堆的导热剂,高压钠灯透雾能力强可用于道路照明,在新材料等领域有广泛应用,C错误;
D.钠露置于空气中,首先和反应生成,之后与水反应,生成,再吸收空气中的,发生反应,最终变为,不是,D错误;
故选A。
【变式1-2】下列关于金属钠的叙述正确的是
A.金属钠着火时,可用水来灭火 B.金属钠的熔点低
C.钠与硫酸铜溶液反应可置换出铜 D.实验时用剩的钠块不能放回原试剂瓶
【答案】B
【详解】A.金属钠能与水反应生成可燃性气体,且钠燃烧生成的与水反应会生成助燃的,用水灭火会加剧火势,A错误;
B.金属钠的熔点约为97.8℃,熔点较低,钠与水反应时熔化成闪亮小球也可佐证该性质,B正确;
C.钠投入硫酸铜溶液中,会先与水反应生成和,再与反应生成沉淀,无法置换出铜,C错误;
D.钠性质活泼,随意丢弃易引发火灾等安全事故,实验时用剩的钠块必须放回原试剂瓶,D错误;
故选B。
【变式1-3】下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是
A.钠在自然界中主要以化合态的形式存在,少量以游离态的形式存在
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C.实验室中可直接用药匙取用钠
D.实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【答案】B
【详解】A.钠在自然界中只以化合态的形式存在,A错误;
B.钠需要密封保存在煤油或石蜡油中,B正确;
C.实验室中需用镊子取用钠,C错误;
D.取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中,D错误;
故选B。
▌题型02 钠与氧气等非金属单质的反应
1.钠与氧气的反应
钠与氧气能反应,而且条件不同产物也不同。常温下,生成氧化钠;加热条件下,生成过氧化钠。
4Na+O2===2Na2O,2Na+O2Na2O2。
2.钠与其他非金属单质的反应
钠与其他非金属单质化合生成的化合物中钠只显+1价。如:
(1)钠和氯气反应:2Na+Cl22NaCl
(2)钠和硫单质反应:2Na+SNa2S
(3)钠和氢气反应生成NaH:2Na+H22NaH。
【典例2】金属钠是一种活泼金属,除了具有金属的一般性质外,还具有自己的特性。下列关于钠的叙述中,正确的是
A.钠是银白色金属,熔点低,硬度大
B.钠很活泼在空气中会自燃
C.钠与氧气反应的生成物取决于反应条件
D.金属钠燃烧时,氧气过量时生成Na2O2,钠过量时生成Na2O
【答案】C
【详解】A.钠的硬度小,可用小刀切割,A错误;
B.钠在空气中会发生缓慢氧化生成白色Na2O,不会自燃,B错误;
C.钠与氧气反应的生成物取决于反应条件,与反应物的量无关,C正确;
D.金属钠燃烧时,生成Na2O2,产物与反应物的量无关,D错误;
故选C。
【变式2-1】钠是一种海洋元素。下列关于钠的说法中,正确的是
A.钠在空气中燃烧,产物颜色为白色
B.钠的密度比水小,能浮在水面上并快速反应
C.钠与水反应时,无气体产生
D.钠的金属活动性较弱,常温下难与氧气反应
【答案】B
【详解】A.钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,产物不是白色,A错误;
B.钠的密度约为,小于水的密度,因此能浮在水面上,且钠化学性质活泼,可与水快速反应,B正确;
C.钠与水反应的化学方程式为,有氢气生成,C错误;
D.钠的金属活动性很强,常温下即可与氧气反应生成氧化钠,D错误;
故选B。
【变式2-2】2.3 g纯净的金属钠在干燥的空气中被氧化后得到3.5 g固体,因此判断其产物是
A.只有氧化钠 B.只有过氧化钠
C.氧化钠和过氧化钠 D.无法确定
【答案】C
【详解】根据极限法:若2.3 g钠全部生成氧化钠,依据计量系数关系,可算出得到氧化钠质量为3.1 g;若2.3 g 钠全部生成过氧化钠,依据计量系数关系,质量为3.9 g,因为3.1 g<3.5 g<3.9 g,故氧化产物应为氧化钠和过氧化钠的混合物;故选C。
【变式2-3】下列说法不正确的是
A.金属钠和氧气反应的产物和反应的条件有关
B.Na在空气中点燃,生成的主要产物为白色的Na2O
C.可用水来检验某Na2O样品中是否含有Na2O2
D.过氧化钠为淡黄色固体,其中氧元素的化合价为负一价
【答案】B
【详解】A.金属钠和氧气反应的产物和反应的条件有关,室温生成氧化钠,加热生成过氧化钠,A正确;
B.Na在空气中点燃,生成的主要产物为淡黄色的Na2O2,B错误;
C.氧化钠与水生成氢氧化钠,过氧化钠与水生成氢氧化钠和氧气会产生气泡,C正确;
D.过氧化钠为淡黄色固体,化学式为Na2O2,其中氧元素的化合价为负一价,D正确;
答案选B。
▌题型03 钠与水、酸、碱、盐溶液的反应
1.与水(滴有几滴酚酞)反应:生成NaOH和H2。现象总结为:浮、熔、游、响、红。
化学方程式为:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
2.与酸溶液反应
(1)钠与酸反应时先与酸中的H+反应,离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
(2)如果钠过量,钠将酸反应完后,再与水继续反应。
3.与碱溶液反应:钠与碱溶液反应的实质是钠与水反应。
4.与盐溶液反应
钠与盐溶液反应时,首先与水反应生成NaOH和H2,然后NaOH与盐发生复分解反应(若氢氧化钠不与盐反应,则只有钠与水的反应)。
如:(1)Na与CuSO4溶液的反应
先2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,
后2NaOH+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4,
总反应式为:2Na+2H2O+CuSO4===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
(2)Na与K2SO4溶液的反应,仅发生Na与H2O的反应。
【典例3】把一小块金属钠放入不同溶液中,下列说法正确的是
A.饱和NaOH溶液:有氢气放出,恢复至室温后溶液浓度变大
B.稀溶液:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.溶液:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.滴有石蕊溶液的水:有氢气放出,溶液变为红色
【答案】C
【详解】A.钠与水反应生成和,消耗溶剂水且生成溶质,饱和溶液中会有析出,恢复室温后仍为该温度下的饱和溶液,浓度不变,A错误;
B.钠先与水反应生成和,再与发生复分解反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,无法置换出紫红色单质,B错误;
C.钠先与水反应生成和,再与发生复分解反应生成白色氢氧化镁沉淀,既有氢气放出又有白色沉淀生成,C正确;
D.钠与水反应生成和,为强碱,可使石蕊溶液变为蓝色,而非红色,D错误;
故选C。
【变式3-1】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液 ②饱和NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水
⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦H2SO4溶液
A.①②④⑤ B.①④⑤⑦ C.①④⑤ D.①④⑤⑥⑦
【答案】A
【详解】①钠与溶液发生反应,,生成白色沉淀和气体,①符合题意;
②钠与饱和溶液发生反应,有氢气生成,析出NaCl白色晶体,②符合题意;
③钠与溶液发生反应,有氢气生成,无沉淀产生,③不符题意;
④钠与饱和澄清石灰水中的水反应,消耗水导致饱和澄清石灰水析出白色晶体,④符合题意;
⑤钠与Ca(HCO3)2溶液发生反应,,生成沉淀和气体,⑤符合题意;
⑥钠与CuSO4溶液发生反应,,生成蓝色沉淀,⑥不符题意;
⑦钠与H2SO4溶液反应生成氢气:,无沉淀产生,⑦不符题意;
故正确的有①②④⑤,选A。
【变式3-2】向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油(煤油的密度约为,且不溶于水),片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠,下列图示符合可能观察到的现象的是
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】A.煤油密度小于水,因此上层为煤油、下层为水,钠的密度介于煤油和水之间,处于两液体界面处,钠与水反应生成氢气,气泡向上逸出进入煤油层,气泡逸出以后钠会回落,故钠在水层和油层界面上下移动,并伴有气泡产生符合实验现象,A正确;
B.煤油密度小于水,液体分层应为上层煤油、下层水,该选项分层顺序错误,B错误;
C.钠的密度大于煤油,不会浮在煤油层表面,C错误;
D.钠的密度小于水,不会沉入水层底部,D错误;
故选A。
【变式3-3】一块表面被氧化的钠的质量是10.8 g,投入水中,完全反应得到标准状况下的氢气0.2 g,则原钠块中被氧化的钠的质量是
A.9.2 g B.6.2 g C.7.8 g D.4.6 g
【答案】D
【详解】表面氧化的钠块中,只有未被氧化的单质Na能和水反应生成H2,生成,根据反应方程式 知,未被氧化的的物质的量为,未被氧化的的质量为,因此氧化生成的的质量为:,对应。根据原子守恒,被氧化生成,则生成时被氧化的有,被氧化的的质量为,故选D。
▌题型04 氧化钠与过氧化钠的性质
氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
氧的价态
-2
-1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
类别
碱性氧化物
过氧化物,不是碱性氧化物
生成条件
常温下钠在空气中与O2反应
在空气中加热Na或Na2O
热稳定性
Na2O2>Na2O
与水反应
Na2O+H2O===2NaOH
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
转化
2Na2O+O22Na2O2
【典例4】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是碱性氧化物
C.Na2O2和水的反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.Na2O2和Na2O久置在空气中,最终都变为Na2CO3
【答案】B
【详解】A.中阳离子为、阴离子为,中阳离子为、阴离子为,二者阳、阴离子个数比均为,A正确;
B.碱性氧化物的定义是与酸反应只生成盐和水的氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还生成,不属于碱性氧化物,B错误;
C.与水反应时,中价的氧元素部分升价为价、部分降价为价,因此既是氧化剂又是还原剂,C正确;
D.二者久置在空气中,都会先与水蒸气、反应,最终都生成稳定的,D正确;
故选B。
【变式4-1】过氧化钠常用于呼吸面具和潜水艇里氧气的来源,可由氧化钠在氧气中加热制得。下列说法错误的是
A.氧化钠为碱性氧化物,过氧化钠不是碱性氧化物
B.氧化钠和过氧化钠均可与水反应生成一元强碱
C.氧化钠和过氧化钠中阳离子与阴离子个数比均为
D.相同质量的氧化钠和过氧化钠分别与反应后,固体质量增加相同
【答案】D
【详解】A.碱性氧化物定义为与酸反应仅生成盐和水的氧化物,与酸反应只生成钠盐和水,属于碱性氧化物;与酸反应除生成盐和水外,还生成,不属于碱性氧化物,A正确;
B.与水反应生成,与水反应也生成和,为一元强碱,B正确;
C.中阳离子和阴离子个数比为,中阳离子和阴离子个数比也为,C正确;
D.设两种物质质量均为,与反应时,每62 固体增重44 ,总增重为;与反应时,每156 固体增重56 ,总增重为,二者增重不相等,D错误;
故答案选D。
【变式4-2】下列关于Na2O和Na2O2的叙述不正确的是
A.Na2O2中阴阳离子的个数比为1:2
B.Na2O是白色固体,Na2O2是淡黄色固体
C.Na2O、Na2O2都能与酸反应,所以两者都是碱性氧化物
D.Na2O2可作供氧剂,而Na2O不能
【答案】C
【详解】A.由和过氧根离子构成,阴阳离子个数比为1:2,A正确;
B.是白色固体,是淡黄色固体,二者物理性质不同,B正确;
C.碱性氧化物的定义是与酸反应只生成盐和水的氧化物,与酸反应只生成盐和水,属于碱性氧化物,但与酸反应除生成盐和水外,还生成,不属于碱性氧化物,C错误;
D.可与、反应生成,可作供氧剂,参与相关反应无生成,不能作供氧剂,D正确;
故选C。
【变式4-3】钠是典型的金属元素,下列关于钠的氧化物叙述正确的是
A.阴阳离子个数比为1:1,阴阳离子个数比为1:2
B.与反应:,该反应中电子转移的数目为
C.是白色固体,和冷水作用得到氧气
D.Na2O2 和Na2O 是钠的氧化物,二者都能与水反应生成NaOH
【答案】D
【详解】A.中的阴离子为过氧根离子,阴阳离子个数比为1:2,阴阳离子个数比也为1:2,A错误;
B.该反应中,中-1价的氧元素发生歧化反应,2个参与反应时电子转移数目为,B错误;
C.是淡黄色固体,不是白色固体,C错误;
D.与水反应生成NaOH和,与水反应只生成NaOH,二者都能与水反应生成NaOH,D正确;
故选D。
▌题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强。Na2CO3受热不分解;NaHCO3受热易分解,NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
【典例5】同学采用如图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠受热分解情况,下列说法正确的是
A.A试管应该放,B试管放
B.实验结束时,应先移开试管C、D,再熄灭酒精灯
C.若在A、B试管口放置蘸有硫酸铜粉末的棉花,B管中棉花不变色
D.试管C中没有出现浑浊,试管D中出现浑浊
【答案】B
【分析】受热易分解,受热难分解,应将放在温度低的B试管,发生反应,放在A试管,据此分析。
【详解】A.受热易分解,受热难分解,应将放在温度低的B试管,放在温度高的A试管,A不符合题意;
B.实验结束时,应先移开试管C、D,再熄灭酒精灯,目的是防止倒吸,B符合题意;
C.受热不分解,无水分生成,而硫酸铜粉末遇水才会变蓝,故A管(放)试管口的棉花不变色,放在B试管,发生反应使硫酸铜粉末变蓝,B管中棉花变色,C不符合题意;
D.受热分解生成,不分解,因此试管C(对应)会出现浑浊,试管D(对应)无浑浊,该选项描述颠倒,D不符合题意;
故选B。
【变式5-1】某兴趣小组设计了如图所示实验来验证热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠。忽略空气中的CO2对澄清石灰水的影响,下列说法错误的是
A.甲为小苏打,乙为纯碱
B.甲为Na2CO3,乙为NaHCO3
C.要证明碳酸钠或碳酸氢钠受热能产生水,可在两支试管内均放置含有无水硫酸铜粉末的棉花
D.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水不变浑浊
【答案】B
【详解】加热时内管的温度低于外管的温度,要证明碳酸钠的热稳定性比碳酸氢钠的热稳定性强,应将碳酸氢钠放置于内管中,故甲为碳酸氢钠(或小苏打),乙为碳酸钠(或纯碱),A正确,B错误;无水硫酸铜遇水变蓝,在试管内放置含有无水硫酸铜粉末的棉花,可以检验反应是否有水生成,C正确;Na2CO3受热不分解,无CO2生成,D正确。
【变式5-2】下列关于、的叙述正确的是
A.可以用如图检验和的稳定性强弱
B.能溶解在水中,并伴随着吸热现象
C.碳酸钠晶体在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末,此过程俗称风化,是物理变化
D.向足量饱和溶液中加入固体粉末,过滤、洗涤、低温干燥沉淀,得到固体的质量为10.6g
【答案】B
【详解】A.外管温度高,内管温度低,应将NaHCO3置于内管,Na2CO3置于外管,NaHCO3受热分解,Na2CO3受热不分解,可比较二者稳定性强弱,A错误;
B.溶于水吸热,溶液温度降低,B正确;
C.碳酸钠晶体失去结晶水变成碳酸钠粉末的过程中,有新的物质生成,属于化学变化,C错误;
D.向足量饱和Na2CO3溶液中加入10.6g无水碳酸钠固体,碳酸钠和水反应生成带有结晶水的碳酸钠而析出,由于消耗了水,饱和溶液中的部分溶质析出,因此得到固体的质量大于10.6g,D错误;
故选B。
【变式5-3】某同学设计如图所示装置,测定和混合样品中的质量分数。下列说法正确的是
A.气体X为空气,反应前和反应后均需通一段时间气体X
B.装置A、C之间必须有B装置
C.a装置内试剂可选用无水氯化钙
D.缺少a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏低
【答案】D
【分析】碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳,碳酸钠热稳定性较好不能分解,由实验装置可知,先用气体X排尽装置中的空气,避免空气中二氧化碳影响测定结果,X可以是氮气等,然后点燃酒精灯,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸气,装置B中浓硫酸吸收水蒸气,装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,最右边干燥管中的碱石灰可防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。
【详解】A.根据分析可知X不能为空气,含二氧化碳和水蒸气,影响生成的二氧化碳和水总质量的测定, A错误;
B.若省略B装置,装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳和水,根据差量法可以计算出的质量,进而计算的质量分数,装置A、C之间可以不加B装置,B错误;
C.a装置内应装碱石灰,目的是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果,C错误;
D.没有a装置,测定二氧化碳的质量偏大,碳酸氢钠的质量分数偏高,会导致所测碳酸钠的质量分数偏低,D正确;
故选D。
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
依据
现象
热稳定性
加热固体质量减轻的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
与CaCl2(或BaCl2)溶液反应
有沉淀生成的是Na2CO3溶液,无变化的是NaHCO3溶液
固体与盐酸反应的剧烈程度
反应剧烈的是NaHCO3,相对缓慢的是Na2CO3
溶液中逐滴加入盐酸时的现象
逐滴加入盐酸时,立即产生气体的是NaHCO3,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是Na2CO3
【特别提醒】
(1)Na2CO3与NaHCO3都能与Ca(OH)2或Ba(OH)2反应生成白色沉淀,故不可用Ca(OH)2或Ba(OH)2鉴别二者。
(2)Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点
①向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液
现象:立即产生大量的气泡。
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
②向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。
HCl+Na2CO3===NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O
结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是鉴别Na2CO3溶液和盐酸的一种方法。
【典例6】下列试剂不能鉴别等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是
A.BaCl2溶液 B.Ca(OH)2溶液 C.稀盐酸 D.酚酞溶液
【答案】B
【详解】A.与反应生成白色沉淀,与不反应无明显现象,现象不同可鉴别,A错误;
B.和均能与反应生成白色沉淀,现象相同无法鉴别,B正确;
C.向等浓度两溶液中滴加稀盐酸,立即产生气泡,初始无明显气泡、滴加一段时间后才产生气泡,现象不同可鉴别,C错误;
D.等浓度的溶液水解程度大于,碱性更强,滴加酚酞后溶液红色更深,现象不同可鉴别,D错误;
故选B。
【变式6-1】能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【答案】C
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠在水中均能溶解,但溶解速度差异可能不明显,实际操作中难以可靠鉴别,A不符合题意;
B.碳酸钠和碳酸氢钠与石灰水()反应均会生成碳酸钙沉淀,无法区分两者,B不符合题意;
C.碳酸钠与溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠与不反应(因可溶),可通过是否产生沉淀鉴别,C符合题意;
D.两者与盐酸反应均会产生气体,仅观察有无气体无法鉴别,D不符合题意;
故选C。
【变式6-2】有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加到等浓度的稀盐酸中
反应较剧烈者为Na2CO3
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Na2CO3
【答案】C
【详解】A项,发生的反应分别为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者均产生白色沉淀,错误;B项,加到等浓度的稀盐酸中NaHCO3溶液反应更剧烈,错误;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,正确;D项,逐滴加入盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡,错误。
【变式6-3】下列关于与的性质叙述中正确的是
A.相同条件下,热稳定性:
B.向与固体中加入少量水,均放热
C.用澄清石灰水可以鉴别与溶液
D.向等浓度等体积的和溶液中,滴加同浓度稀盐酸反应生成气体的速率:
【答案】A
【详解】A.性质稳定,受热不分解,不稳定,受热易分解,因此相同条件下热稳定性,A正确;
B.固体溶于少量水放热,固体溶于少量水吸热,不是均放热,B错误;
C.澄清石灰水与、反应均生成白色沉淀,现象相同,无法鉴别,C错误;
D.与稀盐酸反应分步进行,第一步生成无气体产生,第二步才生成,与稀盐酸直接反应生成,因此生成气体的速率,D错误;
故选A。
▌题型07 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂及相互转化
1.碳酸钠与碳酸氢钠的提纯方法
混合物(括号内的为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
【典例7】下列有关和的叙述正确的是
A.和固体溶于水均放出热量
B.可用除去溶液中的
C.等质量和分别与足量盐酸反应,前者得到的多
D.向等体积等物质的量浓度的两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液,溶液颜色更红
【答案】C
【详解】A.固体溶于水放热,固体溶于水吸热,并非均放出热量,A错误;
B.不仅能和反应生成碳酸钙沉淀,也能和反应,会消耗原物质,无法实现除杂,B错误;
C.摩尔质量为,摩尔质量为,等质量时物质的量更大,二者与足量盐酸反应时碳元素全部转化为,因此前者得到的更多,C正确;
D.等物质的量浓度时,水解程度大于,溶液碱性更强,滴加酚酞后溶液红色更深,D错误;
故答案为C。
【变式7-1】CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入过量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中不一定出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
【答案】B
【详解】A.①为转化为的反应,稀硫酸酸性强于碳酸,可与反应生成,所加试剂可以是稀硫酸,A正确;
B.②为转化为的反应,向溶液中通入过量时生成的是,无法得到,不能实现②转化,B错误;
C.⑤为转化为的反应,相同温度下溶解度小于,若溶液浓度较低,反应生成的未达到饱和状态,不会析出沉淀,因此溶液中不一定出现沉淀,C正确;
D.⑥为转化为的反应,受热易分解生成、和,因此转化条件可以是加热,D正确;
故选B。
【变式7-2】关于和的下列说法中,不正确的是
A.可用NaOH溶液使转化为
B.在水溶液中电离方程式:
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去
D.分别向盛有少量和的试管中滴入几滴水,振荡后用温度计测量温度高于
【答案】B
【详解】A.与可发生反应,能实现转化,A正确,不符合题意;
B.是弱酸的酸式酸根,电离方程式中不能拆分为和,的正确电离方程式为,B错误,符合题意;
C.热稳定性差,受热易分解为、和,受热不分解,因此加热固体混合物可除去,C正确,不符合题意;
D.溶于水放热,溶于水吸热,因此测量温度高于,D正确,不符合题意;
故选B。
【变式7-3】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.CuO固体(Cu),通入氢气,加热
B.Na2CO3固体(NaHCO3),加热至不再产生气体
C.NaHCO3溶液(Na2CO3),向溶液中通入二氧化碳气体
D.NaCl溶液(CaCl2),依次加入过量Na2CO3和HCl
【答案】A
【详解】A.通入氢气,加热,CuO被还原为Cu,不能达到除杂的目的,A项错误;
B.加热时Na2CO3固体不反应,NaHCO3固体加热分解成Na2CO3、H2O和CO2,加热至不再产生气体可除去Na2CO3固体中的NaHCO3,B项正确;
C.Na2CO3溶液与CO2、水反应生成NaHCO3溶液,故导入足量的二氧化碳气体能除去NaHCO3溶液中的,C项正确;
D.CaCl2能和Na2CO3反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,过滤后再用适量稀盐酸除去Na2CO3,D项正确;
答案选A.
▌题型08 侯氏制碱法的原理
1.原料:氨、氯化钠溶液、二氧化碳。
2.反应原理
(1)生成碳酸氢钠和氯化铵:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
(2)制取碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.生产流程
【特别提醒】
第一步反应是在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2,这样操作的目的是增大了HCO数目,便于析出更多的NaHCO3。
【典例8】侯德榜提出的联合制碱法得到世界各国认可,其工业流程如图所示:
下列说法错误的是
A.向“饱和食盐水”中应先通NH3,再通CO2
B.该工业流程不涉及氧化还原反应
C.可用澄清石灰水检测煅烧是否分解完全
D.煅烧产生的CO2可以循环利用
【答案】C
【详解】A.极易溶于水,使溶液呈碱性,可吸收更多得到高浓度,故应先通再通,A正确;
B.流程中涉及的反应为、等,所有反应无元素化合价升降,不涉及氧化还原反应,B正确;
C.煅烧产物和未分解的均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,无法用澄清石灰水检验是否分解完全,C错误;
D.煅烧产生的可通入饱和食盐水中重复使用,可循环利用,D正确;
故选C。
【变式8-1】以下是侯氏制碱法的简单流程,下列说法错误的是
A.为获得较大产量,反应(1)中应先通CO2,再通NH3
B.反应(2)的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
C.操作X为过滤,为避免弄破滤纸,过滤时不能用玻璃棒搅拌
D.溶液B中加入氯化钠粉末,并通入氨,可析出副产品NH4Cl
【答案】A
【分析】侯氏制碱法以饱和食盐水为原料,先通入溶解度更大的使溶液呈碱性,再通入发生反应生成,经操作X(过滤)分离出晶体A,晶体A受热分解得到纯碱;过滤后的溶液B通过加粉末、通氨气,利用同离子效应降低溶解度,析出副产品。
【详解】A.极易溶于水,且水溶液呈碱性,可吸收更多得到高浓度,利于晶体析出,因此反应(1)应先通再通,A错误;
B.晶体A为,受热分解生成、和,所给化学方程式书写正确,B正确;
C.操作X用于分离固体晶体A和溶液B,为过滤操作,过滤时玻璃棒仅起引流作用,搅拌易弄破滤纸,不能搅拌,C正确;
D.溶液B中含有,加入可增大浓度、通入可增大浓度,利用同离子效应可降低的溶解度使其析出,得到副产品,D正确;
故选A。
【变式8-2】侯氏制碱法生产纯碱的主要流程如图所示。下列说法正确的是
A.图中物质X是稀的食盐水
B.母液中的溶质仅为
C.该流程中未涉及氧化还原反应
D.煅烧时当固体中所含钠元素的质量不再发生变化时,煅烧反应已完全
【答案】C
【详解】A.侯氏制碱法中为保证达到饱和析出,加入沉淀池的X应为饱和食盐水,稀食盐水无法实现该目的,A错误;
B.沉淀池发生反应,母液为的饱和溶液,还含有未完全反应的等,溶质不只有,B错误;
C.流程中涉及的反应有:,是复分解反应。,是分解反应。所有元素化合价均未发生变化,未涉及氧化还原反应,C正确;
D.煅烧反应为,反应前后钠元素均留在固体中,无论反应是否完全,固体中钠元素质量始终不变,无法据此判断反应完全,D错误;
故答案选C。
【变式8-3】我国化工专家侯德榜以等为原料先制得,进而生产出,模拟装置如图所示。下列说法不正确的是
A.实验室常用稀盐酸和大理石反应制备气体
B.先从b管通入,再从a管通入
C.冷水可以进一步降低溶质溶解的量,提高所得产品的质量
D.的溶解度相对较小,从溶液中首先结晶析出
【答案】B
【详解】A.实验室常用稀盐酸与大理石(主要成分为)反应制备,反应原理可行,A正确;
B.极易溶于水,若从伸入液面下的b管通入易发生倒吸,且溶解度较小,从液面上方的a管通入无法充分与溶液接触,正确操作为先从a管通,再从b管通,B错误;
C.溶解度随温度降低而减小,冷水可降低的溶解量,使更多晶体析出,提高产品产量,C正确;
D.反应生成的溶解度比、等溶质更小,会首先从溶液中结晶析出,D正确;
故选B。
▌题型09 焰色试验
1.定义
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。
2.操作
3.几种金属元素的焰色
钠:黄色;钾:紫色(观察时要透过蓝色钴玻璃);锂:紫红色;钙:砖红色;锶:洋红色;钡:黄绿色;铜:绿色。
【特别提醒】焰色试验中物质发生了物理变化。
【典例9】下列关于焰色试验的说法正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色,这也是焰色试验
C.进行下一个焰色试验之前要先用稀硫酸将铂丝洗净
D.透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,则可证明溶液中的阳离子一定含有
【答案】D
【详解】A.焰色试验是金属元素的电子跃迁产生的特征颜色,无新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.焰色试验是金属或其化合物灼烧时的特征现象,氢气、硫燃烧的火焰颜色是化学反应的发光现象,不属于焰色试验,B错误;
C.洗净铂丝应选用易挥发的稀盐酸,稀硫酸沸点高难挥发,会残留杂质干扰试验,C错误;
D.蓝色钴玻璃可以滤去钠元素的黄色火焰干扰,观察到紫色火焰证明溶液中一定含有,D正确;
故选D。
【变式9-1】焰火“脚印”“笑脸”“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝)
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色试验可区分NaCl与固体
【答案】B
【详解】A.焰色试验过程中无新物质生成,属于物理变化,不是化学变化,A错误;
B.稀盐酸可溶解铂丝或铁丝表面的杂质,且盐酸及反应生成的氯化物易挥发,不会残留干扰试验,因此用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或洁净的铁丝),B正确;
C.只有观察钾元素的焰色时需要透过蓝色钴玻璃,避免钠元素的黄光干扰,其他元素的焰色试验不需要透过蓝色钴玻璃,C错误;
D.与均含有钠元素,焰色试验均为黄色,无法利用焰色试验区分二者,D错误;
故选B。
【变式9-2】下列有关焰色试验的叙述正确的是
A.焰色试验是化学变化
B.焰色试验是金属单质的特性
C.节日燃放的五彩缤纷的烟花,是某些金属或其化合物焰色试验所呈现的各种艳丽色彩
D.钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察
【答案】C
【详解】A.焰色试验是金属元素原子中电子跃迁释放能量产生的特征颜色,过程中无新物质生成,属于物理变化,A错误;
B.焰色试验是金属元素的性质,无论金属单质还是其化合物都可产生对应焰色,并非金属单质的特性,B错误;
C.节日燃放的烟花的艳丽色彩,正是某些金属或其化合物发生焰色试验所呈现的特征颜色,C正确;
D.钾元素的焰色为紫色,仅当存在钠元素的黄色火焰干扰时,才需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光观察,纯净的含钾物质的焰色可直接观察,D错误;
故答案为C。
【变式9-3】庆祝中华人民共和国成立70周年的焰火晚会令人难忘,五颜六色的焰火的产生与焰色反应原理有关,下列关于焰色试验的表述不正确的是
①焰色试验是物理变化,可用铂丝、玻璃棒或铁丝做试验
②若连续做两个样品,应将铂丝用稀硫酸洗净并灼烧到无色
③焰色试验是金属单质的特性
④所有金属或金属化合物在火焰上灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色
⑤若透过蓝色钴玻璃只看到紫色,说明样品中含K元素而不含Na元素
A.仅有②④不正确 B.②③⑤不正确 C.①③⑤不正确 D.全部不正确
【答案】D
【详解】①中玻璃棒含有钠元素,灼烧时会产生黄色干扰试验,不能用玻璃棒做焰色试验,故①错误;
②清洗铂丝应选用易挥发的稀盐酸,稀硫酸沸点高难挥发,附着的杂质无法通过灼烧除去,故②错误;
③焰色试验是金属元素的特性,和元素以单质还是化合物形式存在无关,故③错误;
④只有部分金属元素存在焰色反应,如铁、铂等金属无特殊焰色,故④错误;
⑤蓝色钴玻璃会滤去钠元素的黄色焰色,透过蓝色钴玻璃看到紫色仅能证明含K元素,无法证明不含Na元素,故⑤错误。
故选D。
▌题型10 钠及其化合物之间的相互转化
【典例10】钠及其化合物在工业生产中有重要作用,如图是钠的“价-类”二维图,下列说法正确的是
A.Na在空气中燃烧生成
B.和都属于碱性氧化物
C.NaOH固体在空气中易变质,需密封保存
D.可以用澄清石灰水鉴别和两种溶液
【答案】C
【详解】A.在空气中常温下缓慢氧化生成,燃烧时反应生成,A错误;
B.碱性氧化物的定义是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,与酸反应除生成盐和水外,还会生成,不属于碱性氧化物,B错误;
C.固体易吸收空气中的水蒸气发生潮解,还能与空气中的反应生成而变质,因此需要密封保存,C正确;
D.和均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀,反应现象相同,无法用澄清石灰水鉴别二者,D错误;
故答案为C。
【变式10-1】钠及其化合物的转化过程如图所示(反应条件未标注)。下列说法错误的是
A.反应1需要在加热的条件下进行
B.反应2中,白色固体逐渐变为淡黄色固体
C.反应3中,作氧化剂
D.是一种碱性氧化物
【答案】C
【分析】钠和氧气生成氧化钠,氧化钠和氧气转化为过氧化钠,钠和氧气加热生成过氧化钠,过氧化钠和水生成氢氧化钠和氧气;
【详解】A.反应1为钠与反应生成,常温下钠与反应生成,生成需要加热条件,A正确;
B.反应2为白色固体与反应生成淡黄色固体,可观察到白色固体逐渐变为淡黄色固体,B正确;
C.反应3的化学方程式为,该反应中仅中-1价的O发生歧化反应,中各元素化合价均未变化,既不是氧化剂也不是还原剂,C错误;
D.可与酸反应仅生成盐和水,属于碱性氧化物,D正确;
故选C。
【变式10-2】将一块金属Na放到空气中足够长的时间,最终获得的物质是
A.Na2O B.NaOH C.Na2CO3 D.NaHCO3
【答案】C
【详解】首先Na与空气中的氧气反应生成:;结合空气中的水蒸气生成NaOH:;NaOH潮解并进一步吸收空气中的二氧化碳,最终经一系列变化生成稳定的。
故选C。
【变式10-3】钠元素是一种重要的金属元素,部分含钠物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列说法不正确的是
A.①是银白色固体,可以保存在煤油或者石蜡油
B.根据氢元素化合价判断,NaH 具有很强还原性
C.②可能为 Na2O 或 Na2O2 ,都是碱性氧化物
D.向饱和 Na2CO3 溶液中通入 CO2 ,溶液会变浑浊
【答案】C
【详解】A.①为钠单质,是银白色固体,易与空气中的、反应,且密度大于煤油、石蜡油,可保存在煤油或石蜡油中,A正确;
B.中为价,易失电子化合价升高,因此具有很强还原性,B正确;
C.②为钠的价氧化物,包括和,其中是碱性氧化物,与酸反应除生成盐和水外还生成,不属于碱性氧化物,C错误;
D.向饱和溶液中通入,发生反应,相同温度下溶解度小于,且反应消耗水,因此会析出固体,溶液变浑浊,D正确;
故选C。
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