2.1 钠及其化合物(题型专练)化学人教版必修第一册
2026-08-09
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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-开学 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 8.70 MB |
| 发布时间 | 2026-08-09 |
| 更新时间 | 2026-08-09 |
| 作者 | 叮当小九🔔 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-08-09 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/59142690.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
**基本信息**
以钠及其化合物为核心,通过8大题型系统构建“性质-反应-鉴别-计算-应用”知识链,融合实验现象分析、对比鉴别等方法,典例精选各地期中真题,培养科学思维与探究能力。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|钠及其化合物|8典例+24变式|结构决定性质、现象-原理对应、对比鉴别、数轴分析、流程原理|从单质到化合物,性质-反应-应用递进|
内容正文:
第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01 钠的性质
题型02 钠与水的反应
题型03 氧化钠与过氧化钠
题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
题型07 侯氏制碱法
题型08 焰色试验
▌题型01 钠的性质
1.钠的物理性质
钠是 色金属光泽的固体,硬度 ,密度比煤油 ,比水 ,熔沸点 。
2.钠的化学性质
钠元素在自然界中都以 的形式存在。钠的原子结构来看,它的原子最外电子层上只有 个电子,在化学反应中该电子容易 ,因此,钠的化学性质非常活泼,表现出很强的 性。
(1)钠与氧气反应:
常温下,新切开的钠表面有银白色金属光泽, 很快变暗,表面的钠迅速生成了一层氧化物,这种氧化物为氧化钠。化学方程式为
加热条件下,钠受热后先 ,然后与氧气剧烈反应,发出 色火焰,生成一种 固体,这种淡黄色固体为 。化学方程式为
(2)钠与氯气、硫单质反应
钠与氯气反应方程式
钠与硫反应方程式
(3)钠与水反应方程式
(4)钠与酸反应比水剧烈,钠先与酸反应,再与水反应
钠与盐酸反应方程式
(5)钠与盐溶液反应,钠与盐溶液中的水反应,而不是与盐置换
钠投入硫酸铜溶液中,先与水反应,方程式为
再与硫酸铜反应,化学方程式为
【典例1】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列关于钠的性质叙述中,不正确的是
A.切开一块钠,呈银白色,很快变暗,说明钠常温下能与氧气反应
B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.切下一小块钠,投入水中,钠熔成小球,说明钠与水反应有热量放出
D.从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应
【变式1-1】(24-25高一上·广东·期中)下列有关金属钠的说法正确的是
A.钠着火时可用水浇灭
B.钠的化学性质非常活泼,易失去电子,具有还原性
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
【变式1-2】(25-26高一上·山东·期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口必须低于玻璃管中的液面,水才能喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可以观察到淡蓝色火焰
【变式1-3】(25-26高一上·天津·期中)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
▌题型02 钠与水的反应
钠与水反应方程式 ,在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
反应现象
实验现象
分析与结论
浮
钠 在水面
钠的密度比水 ,浮在水面
熔
钠熔化成小球
钠的熔点 ,钠与水反应
游
钠在水面快速游动
钠与水反应产生 ,推动小球游动
响
剧烈反应,发出嘶嘶的响声
反应剧烈
红
溶液变 色
生成 物质
实验室钠保存在 或 中,剩余钠块放回原瓶。当火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用水而需要用 来灭火的原因。
【典例2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)进行金属钠实验活动时,下列操作符合化学实验安全要求的是
A.金属Na着火立即用水扑灭
B.金属钠很软,可以直接用手掰取绿豆粒大小进行实验
C.实验结束后多余的钠应及时扔到垃圾桶
D.戴护目镜观察金属Na与的反应
【变式2-1】(24-25高一上·四川广元·期中)一块绿豆大小的钠块加入到盛有一定量水的烧杯中,并向烧杯中滴加1-2滴酚酞试剂,反应现象十分丰富。下列是该实验现象的共有_________项
①钠浮在水面上 ②钠球四处游动 ③钠球自身转动 ④放出热量,钠熔成银白色金属小球 ⑤产生气体,发出轻微的响声 ⑥气体燃烧,产生黄色火焰 ⑦溶液变红
A.4 B.5 C.6 D.7
【变式2-2】(24-25高一上·云南文山·期中)下列实验操作或现象和实验目的相对应的是
A.制备胶体
B.将金属钠放入水和煤油的混合液中
C.比较和的热稳定性
D.通过焰色试验观察待测液中是否含钠元素
A.A B.B C.C D.D
【变式2-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)如图所示实验装置不能达到实验目的的是
A.利用装置①验证Na和水反应为放热反应
B.利用装置②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
C.利用装置③观察纯碱的焰色试验的现象
D.利用装置④比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
▌题型03 氧化钠与过氧化钠
1.氧化钠
物理性质:纯净的氧化钠为 色固体,属于 氧化物,化学式为 ,阴阳离子个数比为 。
化学性质:
(1)能与水反应生成 ,化学方程式为
(2)能与酸反应,生成
氧化钠与盐酸反应的化学方程式为
(3)能与酸性氧化物反应,生成
氧化钠与CO2反应的化学方程式为
2. 过氧化钠
物理性质:纯净的过氧化钠为 固体,不属于碱性氧化物,化学式为 ,阴阳离子个数比为 。
化学性质:过氧化钠有强氧化性、漂白性
(1)能与水反应,产生无色气体,能使带火星的木条复燃,反应放热,pH试纸检验反应后的溶液先变蓝后褪色,说明过氧化钠有强氧化性和漂白性。
化学方程式为
(2)过氧化钠还能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
化学方程式为
上述两个反应中,氧化剂、还原剂均为 ,且氧化剂与还原剂的比例为 。
过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
【典例3】(25-26高一上·陕西西安·期中)为了实验安全,金属钠与水反应的实验没有涉及的图标是
A.用电
B.护目镜
C.洗手
D.锐器
A.A B.B C.C D.D
【变式3-1】(25-26高一上·陕西西安·期中)下列叙述正确的是
①钠长期放置在空气中,最终变成碳酸钠;
②钠与水剧烈反应并放出热量;
③将一小块钠投入氯化铁溶液中,既能产生气体又会出现白色沉淀;
④钠与氧气加热生成淡黄色固体;
⑤向紫色石蕊溶液中加入粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡冒出;
⑥钠与硫酸铜溶液反应可以置换出铜。
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.②④⑤⑥
【变式3-2】(25-26高一上·广东佛山·期中)实验室探究过氧化钠与水的反应,有关该实验的推测正确的是
A.“大量气体”是因水发生了分解反应 B.“红色褪去”是因NaOH溶液吸收了
C.“产生气泡”说明溶液中含 D.在上述实验中作为氧化剂
【变式3-3】(24-25高一上·安徽马鞍山·期中)下列叙述正确的是
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可
⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色
A.都正确 B.①③④ C.②③⑤ D.④⑤
▌题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
1.物理性质
性质
碳酸钠
碳酸氢钠
颜色和状态
粉末
细小的 晶体
向两支试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体,分别滴入几滴水,观察现象
加少量水,结块成晶体,生成 ,温度计示数升高,溶解
温度计示数降低,溶解
继续向上述试管中分别加入5ml水,用力震荡
振荡后可溶解
部分溶解
向上述所得溶液中滴入1~2滴酚酞
溶液变 (较深)
溶液 (较浅)
碳酸钠溶解 ,溶液呈 性;碳酸氢钠溶解 ,溶液呈 性。
2.化学性质
碳酸钠
碳酸氢钠
热稳定性
固体加热不分解
固体受热分解,化学方程式为
将稀盐酸逐滴加入碳酸钠与碳酸氢钠的溶液中
刚开始不产生气体,随后逐渐产生气体
化学方程式为 ;
。
立即产生气体
化学反应方程式为
与氢氧化钠溶液
化学方程式为
【典例4】(24-25高一上·宁夏·期中)下列有关金属钠及其化合物的说法中正确的是
A.呼吸面具中,Na2O2和Na2O常作供氧剂
B.Na久置于空气中变成氢氧化钠
C.将足量的Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中,最终溶液变为红色
D.钠着火时,不可以用水和二氧化碳灭火,可以用沙土盖灭
【变式4-1】(25-26高一上·天津·期中)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4-2】(24-25高一上·云南临沧·期中)利用物质的分类和化合价的关系可以很好地将元素化合物知识串联起来,如图所示是钠及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A.a在一定条件下可以直接生成b或c
B.b转化为c的反应一定属于化合反应
C.d俗称纯碱,可用于泡沫灭火器
D.b中的阴离子和阳离子的数目之比为
【变式4-3】(24-25高一上·江苏无锡·期中)关于碳酸钠和碳酸氢钠叙述不正确的是
A.碳酸钠可用来洗涤油污 B.碳酸氢钠可用于发酵粉
C.纯碱可用来治疗胃酸过多 D.碳酸钠比碳酸氢钠热稳定性好
▌题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
1.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
①利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是 ;
放出无色的能使澄清石灰水变浑浊气体的是
②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是 ;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是
③利用阴离子的不同:向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是 ;不产生白色沉淀的是
④利用溶液的酸碱性不同:分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为 ;pH小的为
2.碳酸钠与碳酸氢钠相互转化
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
①化学方程式为
②化学方程式为
【典例5】(25-26高一上·天津东丽·期中)关于和NaHCO3性质的叙述不正确的是
A.比稳定
B.在相同温度下,比易溶于水
C.两者在一定条件下可以相互转化
D.分别向盛有少量和固体的两支试管中滴入几滴水,振荡后用温度计测量得到温度低于
【变式5-1】(24-25高一上·云南保山·期中)下列有关Na、Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.由于钠比较活泼,所以它能从盐溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属
C.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
D.NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可通入CO2除去
【变式5-2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是
A.可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3
B.向Na2CO3溶液逐滴滴加稀盐酸,反应开始无气泡,一段时间后才有气泡产生
C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均显碱性
【变式5-3】(25-26高一上·江苏泰州·期中)某课外小组为了鉴别和两种白色固体,设计了如下几种实验方法。
下列说法正确的是:
A.装置Ⅰ:产生气体速率快的是
B.装置Ⅱ:温度传感器读数上升的是
C.装置Ⅲ:澄清石灰水变浑浊一侧中的固体是
D.装置Ⅳ:两烧杯中均有白色浑浊,无法鉴别
▌题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
1.CO2与单一组分反应产物的分析——CO2通入NaOH溶液
①反应原理:
②反应后溶质成分的判断
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1<x<2∶1
Na2CO3、NaHCO3
x=2∶1
Na2CO3
x>2∶1
NaOH、Na2CO3
③用数轴来表示
④向氢氧化钠溶液通入一定量的CO2,再向反应后的溶液中逐滴滴入稀盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系图
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
涉及离子方程式Oa: ;
ab:
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
涉及离子方程式Oa: 、
ab:
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
涉及离子方程式Oa: ;
ab:
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为
涉及离子方程式:
【典例6】(25-26高一上·贵州贵阳·期中)向CO2与NaOH溶液反应后的溶液中逐滴加入盐酸,生成气体的体积随盐酸体积的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、Cl-、Ba2+、
B.b点对应的溶液中:K+、H+、Fe2+、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、、Cl-
D.d点对应的溶液中:Cl-、、ClO-、Mg2+
【变式6-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)常温下,向某和混合溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,加入盐酸的体积与生成的体积关系如下图所示。下列相关说法错误的是
A.可利用焰色试验区分和溶液 B.A→B过程有两个离子反应发生
C.C点仅含两种溶质 D.B点与D点溶液混合,无明显现象产生
【变式6-2】(25-26高一上·江西·期中)向一定体积的稀溶液中通入一定量的得溶液,然后向上述所得溶液中逐滴加入一定浓度稀盐酸,产生与所加稀盐酸体积关系如图,已知稀溶液与稀盐酸反应分步进行,。下列说法中正确的是
A.当时,溶液X中的溶质有
B.当时,溶液X中的溶质为和
C.当时,溶液X中的溶质只有
D.当时,溶液X中的溶质为和
【变式6-3】(25-26高一上·黑龙江绥化·期中)向等体积等浓度的稀溶液中分别通入不等量的得到溶液和溶液,然后分别向溶液A和溶液B中逐滴加入一定浓度的稀盐酸,产生与所加稀盐酸体积关系如图所示,下列说法正确的是
A.A曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且个数之比为
B.曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且个数之比为
C.曲线横坐标为这一段仅发生
D.溶质和溶质混合能发生反应且有剩余
▌题型07 侯氏制碱法
制备原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2
工艺流程
反应原理
往饱和食盐水中依次通入足量的 、 (氨碱法),利用 的溶解性
小于 的溶解性原理,使 从溶液中析出
(1)产生NaHCO3的反应:
(2)产生Na2CO3的反应:
绿色思想
循环使用的物质为 、
【典例7】(25-26高一上·广东佛山·期中)侯氏联合制碱法的生产流程主体可简化成下图。下列说法错误的是
A.操作①所得溶液能使酚酞变红 B.操作②通少量与足量CO2产物成分一样
C.可用加热法除去纯碱中的 D.操作④所得气体可循环利用于上述流程
【变式7-1】(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·期中)1943年侯德榜发明联合制碱法,其生产流程可简要表示为:
下列说法错误的是
A.第②步涉及的主要反应为CO2 + NH3 + H2O + NaCl =NaHCO3 ↓ + NH4Cl
B.流程中若先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C.若实验室进行第③步操作,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒
D.可利用加热的方法来鉴别Na2CO3与NaHCO3
【变式7-2】(25-26高一上·湖北十堰·期中)已知氨气极易溶于水。实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3,下列实验装置设计正确的是
A.制备CO2
B.制备NaHCO3
C.分离NaHCO3晶体
D.制备Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
【变式7-3】(2026·重庆·模拟预测)根据反应,用下列装置制备。下列说法错误的是
A.甲中发生反应:
B.X为浓硫酸
C.乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:,
D.实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
▌题型08 焰色试验
1.焰色试验
定义:有些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特色的颜色的现象.
原理:原子电子发生能级跃迁,金属元素受热时,原子中的电子吸收能量跃迁到较高能级,随后自发跃迁回较低能级,释放出特定波长的光,从而呈现不同的焰色。
2. 操作:
①洗:用 洗去铂丝表面的杂质
②烧:将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致
③蘸:蘸取试样
④烧:在火焰上灼烧
⑤观:观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
3. 常见的火焰颜色
Li Na K Ca Sr Ba Cu
紫红 (透过 钴玻璃片) 砖红 洋红 黄绿 绿
①焰色试验为 变化
②焰色试验与金属元素的存在有关,与物质组成无关。如:钠元素的焰色为黄色,包括钠单质以及钠的所有化合物。
【典例8】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列关于金属钠的描述不正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子和金属钠灼烧火焰都呈黄色
C.钠能把铁、铜等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
【变式8-1】(24-25高一上·广西玉林·期中)下列有关焰色试验说法正确的是
A.用铂丝蘸取碳酸钠溶液在酒精灯的外焰上灼烧,火焰为黄色
B.焰色试验是金属原子失去电子过程所发出的光,所以为化学变化
C.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有特征颜色
D.某溶液焰色为黄色,说明溶液中一定不含有
【变式8-2】(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·期中)节日燃放的五彩缤纷的烟花与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列关于焰色试验的说法不正确的是
A.利用焰色试验可区分KCl与NaCl固体
B.若火焰呈黄色,则该物质一定是钠盐
C.用盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或光洁无锈的铁丝)
D.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
【变式8-3】(24-25高一上·云南昆明·期中)依据下列实验装置或操作,结合实验目的,判断所得现象或结论正确的是
选项
实验装置或操作
实验目的
实验现象或结论
A
测试干燥固体的导电性
干燥的固体不导电,因为和按照一定规则紧密地排列着,不能自由移动,所以固体不是电解质
B
用焰色试验检验某溶液中是否含有
火焰呈黄色,证明原溶液中一定含有,一定没有
C
探究的热稳定性
一段时间后,A、B中澄清石灰水均变浑浊
D
观察钠与水反应的实验现象
钠浮在水面,熔成小球,四处游动,发出响声,实验结束后滴加酚酞溶液,溶液变红
A.A B.B C.C D.D
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第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01 钠的性质
题型02 钠与水的反应
题型03 氧化钠与过氧化钠
题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
题型07 侯氏制碱法
题型08 焰色试验
▌题型01 钠的性质
【典例1】【答案】B
【变式1-1】【答案】B
【变式1-2】【答案】C
【变式1-3】【答案】C
▌题型02 钠与水的反应
【典例2】【答案】D
【变式2-1】【答案】C
【变式2-2】【答案】C
【变式2-3】【答案】D
▌题型03 氧化钠与过氧化钠
【典例3】【答案】A
【变式3-1】【答案】C
【变式3-2】【答案】C
【变式3-3】【答案】D
▌题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
【典例4】【答案】D
【变式4-1】【答案】B
【变式4-2】【答案】A
【变式4-3】【答案】C
▌题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
【典例5】【答案】D
【变式5-1】【答案】B
【变式5-2】【答案】A
【变式5-3】【答案】D
▌题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
【典例6】【答案】C
【变式6-1】【答案】D
【变式6-2】【答案】C
【变式6-3】【答案】D
▌题型07 侯氏制碱法
【典例7】【答案】B
【变式7-1】【答案】B
【变式7-2】【答案】C
【变式7-3】【答案】B
▌题型08 焰色试验
【典例8】【答案】C
【变式8-1】【答案】A
【变式8-2】【答案】B
【变式8-3】【答案】D
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第一节 钠及其化合物(题型突破·举一反三)
题型01 钠的性质
题型02 钠与水的反应
题型03 氧化钠与过氧化钠
题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
题型07 侯氏制碱法
题型08 焰色试验
▌题型01 钠的性质
1.钠的物理性质
钠是银白色金属光泽的固体,硬度小,密度比煤油大,比水小,熔沸点低。
2.钠的化学性质
钠元素在自然界中都以化合物的形式存在。钠的原子结构来看,它的原子最外电子层上只有1个电子,在化学反应中该电子容易失去,因此,钠的化学性质非常活泼,表现出很强的还原性。
(1)钠与氧气反应:
常温下,新切开的钠表面有银白色金属光泽, 很快变暗,表面的钠迅速生成了一层氧化物,这种氧化物为氧化钠。化学方程式为 4Na+O2= 2Na2O
加热条件下,钠受热后先熔化,然后与氧气剧烈反应,发出黄色火焰,生成一种淡黄色固体,这种淡黄色固体为过氧化钠。化学方程式为 2Na+O2Na2O2
(2)钠与氯气、硫单质反应
钠与氯气反应方程式 2Na+Cl22NaCl
钠与硫反应方程式 2Na+SNa2S
(3)钠与水反应方程式 2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑
(4)钠与酸反应比水剧烈,钠先与酸反应,再与水反应
钠与盐酸反应方程式 2Na+2HCl= 2NaCl+H2↑
(5)钠与盐溶液反应,钠与盐溶液中的水反应,而不是与盐置换
钠投入硫酸铜溶液中,先与水反应,方程式为 2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑
再与硫酸铜反应,化学方程式为2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4
【典例1】(24-25高一上·天津滨海新区·期中)下列关于钠的性质叙述中,不正确的是
A.切开一块钠,呈银白色,很快变暗,说明钠常温下能与氧气反应
B.钠在空气中燃烧生成氧化钠
C.切下一小块钠,投入水中,钠熔成小球,说明钠与水反应有热量放出
D.从钠能与水反应可推知钠也能与盐酸反应
【答案】B
【详解】A.钠为银白色金属,常温下能与氧气反应生成氧化钠,因此切开后表面很快变暗,A正确;
B.钠在空气中燃烧生成过氧化钠(),常温下缓慢氧化才生成氧化钠,B错误;
C.钠的熔点较低,钠投入水中熔成小球,说明钠与水反应放出的热量使钠熔化,可证明反应放热,C正确;
D.钠与水反应的实质是与水电离出的反应,盐酸中存在大量,因此可推知钠也能与盐酸反应,D正确;
故选B。
【变式1-1】(24-25高一上·广东·期中)下列有关金属钠的说法正确的是
A.钠着火时可用水浇灭
B.钠的化学性质非常活泼,易失去电子,具有还原性
C.钠在加热条件下生成氧化钠
D.金属钠的熔点很低,硬度较大
【答案】B
【详解】A.钠可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长火势,钠着火不能用水浇灭,A错误;
B.钠原子最外层只有1个电子,化学反应中易失去电子,表现还原性,化学性质非常活泼,B正确;
C.钠在常温下与反应生成,加热条件下反应生成,C错误;
D.金属钠熔点很低,且硬度很小,用小刀即可轻易切割,D错误;
故答案为B。
【变式1-2】(25-26高一上·山东·期中)某同学设计的钠与水反应的实验装置如图,实验开始时,关闭活塞a,向上提拉大头针,使钠与大头针分开,下列说法错误的是
A.钠会在水与煤油的交界面上下跳动
B.滴有酚酞的水变红,说明有碱性物质生成
C.导水管出水口必须低于玻璃管中的液面,水才能喷出
D.打开活塞a,将燃着的火柴放在导气管口,可以观察到淡蓝色火焰
【答案】C
【详解】A.密度关系为,钠在煤油中下沉,接触水时反应生成,气体推动钠上浮,逸出后钠再次下沉,因此会在水与煤油交界面上下跳动,A正确;
B.钠与水反应生成碱性物质,酚酞遇碱性溶液变红,因此滴有酚酞的水变红可说明有碱性物质生成,B正确;
C.钠与水反应生成,玻璃管内压强会高于外界大气压,可将水压入导水管,只要压强足够,即使导水管出水口高于玻璃管内液面,水也可以喷出,“必须低于”的表述错误,C错误;
D.钠与水反应生成,打开活塞a后从导气管流出,燃烧的火焰为淡蓝色,因此将燃着的火柴放在导气管口可以观察到淡蓝色火焰,D正确;
故选C。
【变式1-3】(25-26高一上·天津·期中)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。
▌题型02 钠与水的反应
钠与水反应方程式 2Na+2H2O= 2NaOH+H2↑,在烧杯中加一些水,滴入几滴酚酞溶液,然后把一块绿豆大的钠放入水中。
反应现象
实验现象
分析与结论
浮
钠浮在水面
钠的密度比水小,浮在水面
熔
钠熔化成小球
钠的熔点低,钠与水反应放热
游
钠在水面快速游动
钠与水反应产生气体,推动小球游动
响
剧烈反应,发出嘶嘶的响声
反应剧烈
红
溶液变红色
生成碱性物质
实验室钠保存在石蜡油或煤油中,剩余钠块放回原瓶。当火灾现场存放有大量活泼金属时,不能用水而需要用干燥的沙土来灭火的原因。
【典例2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)进行金属钠实验活动时,下列操作符合化学实验安全要求的是
A.金属Na着火立即用水扑灭
B.金属钠很软,可以直接用手掰取绿豆粒大小进行实验
C.实验结束后多余的钠应及时扔到垃圾桶
D.戴护目镜观察金属Na与的反应
【答案】D
【详解】A.金属能与水反应生成可燃性气体,着火时用水扑灭会加剧火势甚至引发爆炸,应用干燥沙土盖灭,A错误;
B.手上的汗液会与反应生成具有腐蚀性的,不能直接用手接触钠,应用镊子取用,B错误;
C.化学性质活泼,扔到垃圾桶中易与水、氧气等反应引发危险,实验后多余的钠应放回原试剂瓶,C错误;
D.与反应剧烈,易发生液滴飞溅,戴护目镜可防止液滴溅入眼睛,符合安全要求,D正确;
故选D。
【变式2-1】(24-25高一上·四川广元·期中)一块绿豆大小的钠块加入到盛有一定量水的烧杯中,并向烧杯中滴加1-2滴酚酞试剂,反应现象十分丰富。下列是该实验现象的共有_________项
①钠浮在水面上 ②钠球四处游动 ③钠球自身转动 ④放出热量,钠熔成银白色金属小球 ⑤产生气体,发出轻微的响声 ⑥气体燃烧,产生黄色火焰 ⑦溶液变红
A.4 B.5 C.6 D.7
【答案】C
【详解】对7个实验现象逐一分析:①密度小于水,浮在水面,正确;②反应生成的推动钠球四处游动,正确;③钠球被气流推动游动,有自身转动现象,正确;④反应放热且熔点低,钠熔成银白色小球,正确;⑤生成逸出时伴随轻微响声,正确;⑥绿豆大的与水反应放出的热量不足以使燃烧产生黄色火焰,错误;⑦水中滴加酚酞,生成,溶液变红,正确;
正确的有6项,故答案选C。
【变式2-2】(24-25高一上·云南文山·期中)下列实验操作或现象和实验目的相对应的是
A.制备胶体
B.将金属钠放入水和煤油的混合液中
C.比较和的热稳定性
D.通过焰色试验观察待测液中是否含钠元素
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.将饱和溶液滴入溶液中,二者直接反应生成沉淀,无法得到胶体,A错误;
B.钠的密度介于煤油和水之间,应处于水和煤油的界面处发生反应,图中钠沉在水底的现象错误,无法达到对应实验目的,B错误;
C.套管实验中外管温度更高,盛放热稳定性更强的,内管温度更低,盛放,若内管分解产生的气体使澄清石灰水变浑浊、外管无明显现象,即可证明热稳定性,操作和目的对应,C正确;
D.玻璃棒的成分中含有钠元素,会干扰待测液中钠元素的检验,焰色试验应使用铂丝或光洁无锈的铁丝,D错误;
答案选C。
【变式2-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)如图所示实验装置不能达到实验目的的是
A.利用装置①验证Na和水反应为放热反应
B.利用装置②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
C.利用装置③观察纯碱的焰色试验的现象
D.利用装置④比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
【答案】D
【详解】A.若与水反应放热,会使装置中大试管内空气受热膨胀,U形管中红墨水左侧液面下降、右侧液面上升,可验证反应为放热反应,A不符合题意;
B.能使带火星的木条复燃,可检验与反应生成的,B不符合题意;
C.光洁铁丝的焰色为无色,不会干扰钠元素的焰色检验,蘸取纯碱溶液灼烧可观察到黄色火焰,能完成焰色试验,C不符合题意;
D.热稳定性弱于,应将置于温度更高的外管、置于温度更低的内管,才能证明二者稳定性差异,装置中试剂放置顺序错误,无法达到实验目的,D符合题意;
故选D。
▌题型03 氧化钠与过氧化钠
1.氧化钠
物理性质:纯净的氧化钠为白色固体,属于碱性氧化物,化学式为Na2O,阴阳离子个数比为1:2 。
化学性质:
(1)能与水反应生成碱,化学方程式为Na2O+H2O=2NaOH
(2)能与酸反应,生成盐和水
氧化钠与盐酸反应的化学方程式为Na2O+2HCl=2NaCl+H2O
(3)能与酸性氧化物反应,生成盐
氧化钠与CO2反应的化学方程式为Na2O+CO2=Na2CO3
2. 过氧化钠
物理性质:纯净的过氧化钠为淡黄色固体,不属于碱性氧化物,化学式为Na2O2,阴阳离子个数比为1:2 。
化学性质:过氧化钠有强氧化性、漂白性
(1)能与水反应,产生无色气体,能使带火星的木条复燃,反应放热,pH试纸检验反应后的溶液先变蓝后褪色,说明过氧化钠有强氧化性和漂白性。
化学方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(2)过氧化钠还能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气
化学方程式为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2↑
上述两个反应中,氧化剂、还原剂均为Na2O2,且氧化剂与还原剂的比例为 1:1 。
过氧化钠可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源。
【典例3】(25-26高一上·陕西西安·期中)为了实验安全,金属钠与水反应的实验没有涉及的图标是
A.用电
B.护目镜
C.洗手
D.锐器
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.金属钠与水反应无需使用电器设备,不存在用电安全风险,该图标未涉及,A符合题意;
B.钠与水反应剧烈,反应过程中液体易飞溅,需要佩戴护目镜保护眼部,该图标涉及,B不符合题意;
C.实验结束后,手上可能沾有钠、反应生成的等腐蚀性试剂,需要及时洗手,该图标涉及,C不符合题意;
D.实验需要用小刀切割钠,还用到玻璃烧杯等易碎仪器,存在锐器划伤风险,该图标涉及,D不符合题意;
故选A。
【变式3-1】(25-26高一上·陕西西安·期中)下列叙述正确的是
①钠长期放置在空气中,最终变成碳酸钠;
②钠与水剧烈反应并放出热量;
③将一小块钠投入氯化铁溶液中,既能产生气体又会出现白色沉淀;
④钠与氧气加热生成淡黄色固体;
⑤向紫色石蕊溶液中加入粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡冒出;
⑥钠与硫酸铜溶液反应可以置换出铜。
A.①②③⑤ B.②③④⑤ C.①②④⑤ D.②④⑤⑥
【答案】C
【详解】①钠在空气中先被氧化为,再和水、反应最终得到,正确;
②钠与水剧烈反应生成且放出大量热,正确;
③中钠投入氯化铁溶液时,钠先与水反应生成,再与反应生成红褐色沉淀,不会出现白色沉淀,错误;
④钠与氧气加热条件下反应生成淡黄色 ,正确;
⑤与水反应生成使石蕊变蓝,生成有气泡冒出,的强氧化性使溶液褪色 ,正确;
⑥钠优先与水反应生成NaOH,无法置换出Cu,错误;
符合题意的为①②④⑤,故答案选C。
【变式3-2】(25-26高一上·广东佛山·期中)实验室探究过氧化钠与水的反应,有关该实验的推测正确的是
A.“大量气体”是因水发生了分解反应 B.“红色褪去”是因NaOH溶液吸收了
C.“产生气泡”说明溶液中含 D.在上述实验中作为氧化剂
【答案】C
【详解】A.与水反应生成,产生大量气体,不是水发生分解反应导致的,A错误;
B.红色褪去是因为溶液中含反应生成的,具有漂白性,能将有色物质氧化漂白,不是吸收,且吸收后得到的溶液仍呈碱性,酚酞不会褪色,B错误;
C.能使带火星的木条复燃的气体是,而是在催化作用下分解生成的,所以看到产生气泡,该现象说明溶液中含,C正确;
D.在分解反应中作催化剂,不是氧化剂,D错误;
故选C。
【变式3-3】(24-25高一上·安徽马鞍山·期中)下列叙述正确的是
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物
②Na2O与CO2发生化合反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2发生置换反应生成O2
③Na2O是淡黄色物质,Na2O2是白色物质
④Na2O2可作供氧剂,而Na2O不可
⑤Na2O2和Na2O焰色反应均为黄色
A.都正确 B.①③④ C.②③⑤ D.④⑤
【答案】D
【详解】①中与水反应除生成碱外还生成,不属于碱性氧化物,错误;
②中与的反应反应物均为化合物,不符合置换反应“单质和化合物反应生成新单质和新化合物”的定义,不属于置换反应,错误;
③中为白色固体,为淡黄色固体,错误;
④中可与、反应生成,可作供氧剂,与上述物质反应无生成,不能作供氧剂,正确;
⑤Na2O2和Na2O中均含钠元素,焰色反应均为黄色,D正确;
综上所述,①②③均存在错误,只有④⑤正确,故选D。
▌题型04 碳酸钠与碳酸氢钠的性质
1.物理性质
性质
碳酸钠
碳酸氢钠
颜色和状态
白色粉末
细小的白色晶体
向两支试管中分别加入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体,分别滴入几滴水,观察现象
加少量水,结块成晶体,生成Na2CO3·xH2O,温度计示数升高,溶解放热
温度计示数降低,溶解吸热
继续向上述试管中分别加入5ml水,用力震荡
振荡后可溶解
部分溶解
向上述所得溶液中滴入1~2滴酚酞
溶液变红(较深)
溶液微红(较浅)
碳酸钠溶解放热,溶液呈碱性;碳酸氢钠溶解吸热,溶液呈弱碱性。
2.化学性质
碳酸钠
碳酸氢钠
热稳定性
固体加热不分解
固体受热分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
将稀盐酸逐滴加入碳酸钠与碳酸氢钠的溶液中
刚开始不产生气体,随后逐渐产生气体
化学方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl ;
NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl。
立即产生气体
化学反应方程式为NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl
与氢氧化钠溶液
不反应
化学方程式为NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
【典例4】(24-25高一上·宁夏·期中)下列有关金属钠及其化合物的说法中正确的是
A.呼吸面具中,Na2O2和Na2O常作供氧剂
B.Na久置于空气中变成氢氧化钠
C.将足量的Na2O2加入滴有酚酞溶液的水中,最终溶液变为红色
D.钠着火时,不可以用水和二氧化碳灭火,可以用沙土盖灭
【答案】D
【详解】A.与、反应均无生成,不能作供氧剂,仅可作为呼吸面具的供氧剂,A错误;
B.久置于空气中,会依次发生与氧气、水、二氧化碳的反应,最终产物为,不是氢氧化钠,B错误;
C.与水反应生成,可使滴有酚酞的水变红,但具有强氧化性,会漂白有色物质,最终溶液为无色,C错误;
D.钠能与水反应生成易燃易爆的,钠燃烧生成的能与反应生成助燃的,因此钠着火不能用水和二氧化碳灭火,可用沙土盖灭,D正确;
故选D。
【变式4-1】(25-26高一上·天津·期中)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4-2】(24-25高一上·云南临沧·期中)利用物质的分类和化合价的关系可以很好地将元素化合物知识串联起来,如图所示是钠及其化合物的“价-类”二维图。下列说法正确的是
A.a在一定条件下可以直接生成b或c
B.b转化为c的反应一定属于化合反应
C.d俗称纯碱,可用于泡沫灭火器
D.b中的阴离子和阳离子的数目之比为
【答案】A
【详解】A.露置在空气中发生缓慢氧化生成,在空气中燃烧生成,与水反应可生成氢氧化钠,A正确;
B.与反应生成是化合反应,与反应生成和,不是化合反应,不属于四种基本类型反应,B错误;
C.碳酸钠俗称纯碱,碳酸钠和酸反应生成二氧化碳有两种步骤,反应比较缓慢,不能用于泡沫灭火器,C错误;
D.1个氧化钠、过氧化钠中阴离子均为1个,阳离子为2个,阴离子和阳离子的数目之比一定为,D错误。
故选A。
【变式4-3】(24-25高一上·江苏无锡·期中)关于碳酸钠和碳酸氢钠叙述不正确的是
A.碳酸钠可用来洗涤油污 B.碳酸氢钠可用于发酵粉
C.纯碱可用来治疗胃酸过多 D.碳酸钠比碳酸氢钠热稳定性好
【答案】C
【详解】A.碳酸钠水溶液因水解呈碱性,油污在碱性条件下可发生水解反应被除去,因此碳酸钠可洗涤油污,A正确;
B.碳酸氢钠受热易分解产生,也能和面团发酵产生的酸反应生成,可使面点疏松多孔,因此可用于发酵粉,B正确;
C.纯碱为碳酸钠,其水溶液碱性较强,对胃肠道刺激性大,不能用来治疗胃酸过多,治疗胃酸过多一般用碳酸氢钠等碱性较弱的物质,C错误;
D.碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,因此碳酸钠比碳酸氢钠热稳定性好,D正确;
故选C。
▌题型05 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化
1.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
①利用热稳定性不同:将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3
②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
③利用阴离子的不同:向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是NaHCO3
④利用溶液的酸碱性不同:分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为Na2CO3;pH小的为NaHCO3
2.碳酸钠与碳酸氢钠相互转化
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
①化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
②化学方程式为NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
【典例5】(25-26高一上·天津东丽·期中)关于和NaHCO3性质的叙述不正确的是
A.比稳定
B.在相同温度下,比易溶于水
C.两者在一定条件下可以相互转化
D.分别向盛有少量和固体的两支试管中滴入几滴水,振荡后用温度计测量得到温度低于
【答案】D
【详解】A.受热易分解生成、和,因此热稳定性较强,A不符合题意;
B.相同温度下,在水中的溶解度大于,B不符合题意;
C.受热分解可生成,溶液中通入过量可生成,二者可相互转化,C不符合题意;
D.固体溶于水放热,体系温度升高,固体溶于水吸热,体系温度降低,因此测量得到温度应高于,D符合题意;
故答案选D。
【变式5-1】(24-25高一上·云南保山·期中)下列有关Na、Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是
A.金属钠和氧气反应,条件不同,产物则不同
B.由于钠比较活泼,所以它能从盐溶液中置换出金属活动性顺序中钠后面的金属
C.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
D.NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可通入CO2除去
【答案】B
【详解】A.金属钠与氧气反应,常温下生成,加热/点燃条件下生成,条件不同产物不同,A正确,不符合题意;
B.钠投入盐溶液时,会优先与水反应生成和,无法置换出盐溶液中金属活动性顺序位于钠之后的金属,B错误,符合题意;
C.和的摩尔质量分别为、,等质量时的物质的量更大,与足量盐酸反应时碳元素全部转化为,故产生的体积更小,C正确,不符合题意;
D.杂质可与、水发生反应,生成目标产物,可达到除杂目的,D正确,不符合题意;
答案选B。
【变式5-2】(24-25高一上·广东深圳·阶段检测)纯碱和小苏打都是重要的化工原料,在生产和生活中有着广泛的应用。下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是
A.可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3
B.向Na2CO3溶液逐滴滴加稀盐酸,反应开始无气泡,一段时间后才有气泡产生
C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
D.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均显碱性
【答案】A
【详解】A.澄清石灰水与反应生成白色沉淀,与反应(无论相对量多少)也会生成白色沉淀,现象相同无法鉴别,A错误;
B.向溶液逐滴滴加稀盐酸时,先发生反应,无气泡产生,待完全转化为后,再发生反应,产生气泡,B正确;
C.受热易分解,反应为,而热稳定性强,加热不分解,故可用加热法除杂,C正确;
D.和溶液均显碱性,D正确;
故选A。
【变式5-3】(25-26高一上·江苏泰州·期中)某课外小组为了鉴别和两种白色固体,设计了如下几种实验方法。
下列说法正确的是:
A.装置Ⅰ:产生气体速率快的是
B.装置Ⅱ:温度传感器读数上升的是
C.装置Ⅲ:澄清石灰水变浑浊一侧中的固体是
D.装置Ⅳ:两烧杯中均有白色浑浊,无法鉴别
【答案】D
【详解】A.已知:加入的与分别为1 g,则与的物质的量分别为:、 ;盐酸中HCl的物质的量为:。与盐酸反应:,,与盐酸反应:。因HCl的量较少,与反应时只能进行反应①,无气体产生;而与反应时,会立刻产生气体;因此产生气体速率快的是,A错误;
B.溶于水放热,体系温度升高,溶于水吸热,体系温度降低,因此温度传感器读数上升的是,B错误;
C.热稳定性强,加热不分解,受热易分解产生,可使澄清石灰水变浑浊,因此变浑浊一侧的固体是,C错误;
D.和澄清石灰水反应生成白色沉淀,和过量澄清石灰水反应也会生成白色沉淀,两烧杯均出现白色浑浊,无法鉴别,D正确;
故答案为D。
▌题型06 碳酸钠与碳酸氢钠混合物的有关求算
1.CO2与单一组分反应产物的分析——CO2通入NaOH溶液
①反应原理:CO2(少量)+2NaOH===Na2CO3+H2O
CO2(过量)+NaOH===NaHCO3
②反应后溶质成分的判断
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1<x<2∶1
Na2CO3、NaHCO3
x=2∶1
Na2CO3
x>2∶1
NaOH、Na2CO3
③用数轴来表示
④向氢氧化钠溶液通入一定量的CO2,再向反应后的溶液中逐滴滴入稀盐酸,在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系图
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↑
【典例6】(25-26高一上·贵州贵阳·期中)向CO2与NaOH溶液反应后的溶液中逐滴加入盐酸,生成气体的体积随盐酸体积的变化关系如图所示,则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、Cl-、Ba2+、
B.b点对应的溶液中:K+、H+、Fe2+、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、、Cl-
D.d点对应的溶液中:Cl-、、ClO-、Mg2+
【答案】C
【分析】和NaOH反应后的溶液,逐滴加盐酸时,0b段无气体生成,bc段产生气体,且无气体段消耗盐酸体积大于生成气体段,只能确定0b段溶质中含有一定量的Na2CO3,b点溶质为NaCl和NaHCO3,bc之间溶质为NaCl和NaHCO3,c点溶质为NaCl,d点酸过量,溶质为NaCl和HCl。
【详解】A.a点溶液中含有Na2CO3,含有;会与反应生成沉淀,不能大量共存,A错误;
B.b点溶质为NaCl和NaHCO3,溶液中存在;会与反应生成和水,不能大量共存,B错误;
C.c点溶质为NaCl,溶液呈中性,、、、之间不发生任何反应,可以大量共存,C正确;
D.d点酸过量,溶质为NaCl和HCl,溶液呈强酸性,酸性条件下会与结合生成弱电解质HClO,且还会和在酸性下反应生成氯气,不能大量共存,D错误;
故答案为:C。
【变式6-1】(25-26高一上·湖南长沙·期中)常温下,向某和混合溶液中逐滴缓慢加入稀盐酸,加入盐酸的体积与生成的体积关系如下图所示。下列相关说法错误的是
A.可利用焰色试验区分和溶液 B.A→B过程有两个离子反应发生
C.C点仅含两种溶质 D.B点与D点溶液混合,无明显现象产生
【答案】D
【分析】向NaOH和K2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,反应分段进行;A→B段:先发生,再发生,无CO2生成;B→C段:,产生CO2,至C点时完全反应;C→D段:盐酸过量;据此作答。
【详解】A.Na+焰色为黄色,K+焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察),可利用焰色试验区分NaOH和K2CO3溶液,A正确;
B.依据分析,A→B过程有两个离子反应发生,先发生,再发生,B正确;
C.依据分析,C点时NaOH完全转化为NaCl,K2CO3完全转化为KCl,溶质为NaCl和KCl,C正确;
D.依据分析,B点溶液溶质为NaCl、KCl、KHCO3;D点溶液溶质为NaCl、KCl、HCl(盐酸过量);混合后发生反应,会产生气泡,D错误;
故答案选D。
【变式6-2】(25-26高一上·江西·期中)向一定体积的稀溶液中通入一定量的得溶液,然后向上述所得溶液中逐滴加入一定浓度稀盐酸,产生与所加稀盐酸体积关系如图,已知稀溶液与稀盐酸反应分步进行,。下列说法中正确的是
A.当时,溶液X中的溶质有
B.当时,溶液X中的溶质为和
C.当时,溶液X中的溶质只有
D.当时,溶液X中的溶质为和
【答案】C
【分析】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,开始通入二氧化碳时生成碳酸钠;二氧化碳过量时,碳酸钠转化为碳酸氢钠,所以向一定体积的稀溶液中通入一定量的,溶液X中的溶质可能是和或或和或。
【详解】A.当时,说明从开始滴加盐酸就发生反应,溶液X中的溶质只有有,故A错误;
B.,说明0—V1段发生的反应为氢氧化钠溶液与盐酸反应生成氯化钠和水、碳酸钠溶液与盐酸反应生成碳酸氢钠和氯化钠,则溶液中的溶质为NaOH和,故B错误;
C.当时,说明、两步反应消耗盐酸一样多,溶质为,故C正确;
D.当时,说明消耗的盐酸小于消耗的盐酸,则溶液X中的溶质为和,故D错误;
选C。
【变式6-3】(25-26高一上·黑龙江绥化·期中)向等体积等浓度的稀溶液中分别通入不等量的得到溶液和溶液,然后分别向溶液A和溶液B中逐滴加入一定浓度的稀盐酸,产生与所加稀盐酸体积关系如图所示,下列说法正确的是
A.A曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且个数之比为
B.曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且个数之比为
C.曲线横坐标为这一段仅发生
D.溶质和溶质混合能发生反应且有剩余
【答案】D
【分析】由题干可知,不等量的二氧化碳与氢氧化钠溶液反应可能为,,溶液中的溶质可能存在如下情况:①②③④;向反应后溶液中滴加稀盐酸时的反应顺序为:、、。
【详解】A.曲线A加盐酸至25 mL时开始产生CO2,至75 mL时停止(产生CO2的盐酸体积为75-25=50 mL),说明溶质为Na2CO3和NaHCO3,Na2CO3转化为NaHCO3消耗25 mL盐酸;后续NaHCO3(原有的加上生成的)与盐酸反应生成CO2,消耗50 mL盐酸,说明Na2CO3与NaHCO3个数比为1:1,A错误;
B.曲线B加盐酸至60mL时开始产生CO2,至75 mL时停止(产生CO2的盐酸体积为75-60=15 mL),说明溶质为NaOH和Na2CO3,前60 mL盐酸用于中和 NaOH和Na2CO3转化为NaHCO3,其中Na2CO3转化为NaHCO3消耗15 mL盐酸,则中和NaOH的盐酸体积为60-15=45 mL,即所得溶质NaOH与Na2CO3的个数比为3:1 ( NaOH消耗盐酸的体积与Na2CO3转化为NaHCO3的体积相等),B错误;
C.由上述选项可知B曲线段0~60 mL阶段不仅有,还有(因为溶质含 NaOH ),C错误;
D.根据上述选项分析可知,曲线A中NaHCO3与NaOH发生反应,氢氧化钠剩余,D正确;
故选D。
▌题型07 侯氏制碱法
制备原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气;其反应为
C+H2O(g)CO+H2,CO+H2O(g)CO2+H2
工艺流程
反应原理
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
(1)产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl
(2)产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
绿色思想
循环使用的物质为CO2、饱和食盐水
【典例7】(25-26高一上·广东佛山·期中)侯氏联合制碱法的生产流程主体可简化成下图。下列说法错误的是
A.操作①所得溶液能使酚酞变红 B.操作②通少量与足量CO2产物成分一样
C.可用加热法除去纯碱中的 D.操作④所得气体可循环利用于上述流程
【答案】B
【详解】A.操作①所得溶液为含的饱和食盐水,溶液呈碱性,能使酚酞变红,A正确;
B.操作②通少量时,碱性环境下生成碳酸盐类产物,通足量时才生成,二者产物成分不同,B错误;
C.受热易分解为、和,可用加热法除去纯碱中的,C正确;
D.操作④为受热分解,所得气体为,可循环通入操作②中利用,D正确;
故答案选B。
【变式7-1】(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·期中)1943年侯德榜发明联合制碱法,其生产流程可简要表示为:
下列说法错误的是
A.第②步涉及的主要反应为CO2 + NH3 + H2O + NaCl =NaHCO3 ↓ + NH4Cl
B.流程中若先通入CO2再通入NH3可达同样效果
C.若实验室进行第③步操作,需要用到的玻璃仪器有:烧杯、漏斗和玻璃棒
D.可利用加热的方法来鉴别Na2CO3与NaHCO3
【答案】B
【详解】A.第②步为向含的饱和食盐水中通入足量,因溶解度较小会析出,对应反应为,A正确;
B.在水中溶解度小,若先通入,溶液中浓度低,后续通入后生成的浓度不足,无法析出晶体,不能达到同样效果,B错误;
C.第③步是分离固体和液体的过滤操作,所需玻璃仪器为烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;
D.受热易分解生成、和水,固体质量减少且有气体生成,受热不分解,可用加热法鉴别二者,D正确;
答案选B。
【变式7-2】(25-26高一上·湖北十堰·期中)已知氨气极易溶于水。实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3,下列实验装置设计正确的是
A.制备CO2
B.制备NaHCO3
C.分离NaHCO3晶体
D.制备Na2CO3
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.稀与块状反应生成微溶的,会覆盖在表面阻碍反应持续进行,不能用于制备,A错误;
B.是碱性气体,会与酸性干燥剂反应,且极易溶于水,导管直接插入饱和食盐水中会发生倒吸,装置设计错误,B错误;
C.晶体溶解度较小以固体形式析出,采用过滤操作分离,图中过滤装置符合“一贴二低三靠”的操作要求,C正确;
D.加热灼烧固体制备应使用坩埚,蒸发皿用于蒸发浓缩溶液,不能用于灼烧固体,D错误;
故选C。
【变式7-3】(2026·重庆·模拟预测)根据反应,用下列装置制备。下列说法错误的是
A.甲中发生反应:
B.X为浓硫酸
C.乙、丙、丁装置中导管口的连接顺序为:,
D.实验开始时,应先点燃甲中酒精灯,一段时间后,再打开丁中分液漏斗的活塞
【答案】B
【分析】反应原理为侯氏制碱法,甲装置中加热和制备,生成的氨气通入装置丙中与饱和食盐水反应,一段时间后打开装置丁分液漏斗活塞,稀盐酸与石灰石反应制取,生成的通入装置乙中用饱和溶液吸收杂质,然后通入装置丙中反应生成;
【详解】A.实验室加热固体氯化铵和氢氧化钙制备氨气,反应方程式书写正确,A不符合题意;
B.装置丁中石灰石和稀盐酸反应制得的会混有挥发出来的杂质,需要用装置乙进行净化。X的作用是除去HCl,应选用饱和碳酸氢钠溶液。浓硫酸是干燥剂,不能除去HCl,因此X不可能是浓硫酸。说法错误,B符合题意;
C.从丁装置流出后需要通入乙装置洗气,洗气遵循“长进短出”,连接顺序为g→c(长管进),b→d(短管出,再通入丙),说法正确,C不符合题意;
D.溶解度远大于,实验需要先通入使饱和食盐水呈碱性,才能增大的溶解量,生成更多,因此先点燃甲的酒精灯制取,一段时间后再打开丁中分液漏斗制,说法正确,D不符合题意;
答案选B。
▌题型08 焰色试验
1.焰色试验
定义:有些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现出特色的颜色的现象.
原理:原子电子发生能级跃迁,金属元素受热时,原子中的电子吸收能量跃迁到较高能级,随后自发跃迁回较低能级,释放出特定波长的光,从而呈现不同的焰色。
2. 操作:
①洗:用 盐酸 洗去铂丝表面的杂质
②烧:将铂丝在酒精灯火焰上灼烧至与酒精灯颜色一致
③蘸:蘸取试样
④烧:在火焰上灼烧
⑤观:观察火焰颜色(若检验钾要透过钴玻璃观察)
3. 常见的火焰颜色
Li Na K Ca Sr Ba Cu
紫红 黄 紫(透过蓝色钴玻璃片) 砖红 洋红 黄绿 绿
①焰色试验为 物理 变化
②焰色试验与金属元素的存在有关,与物质组成无关。如:钠元素的焰色为黄色,包括钠单质以及钠的所有化合物。
【典例8】(24-25高一上·江苏无锡·期中)下列关于金属钠的描述不正确的是
A.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
B.钠离子和金属钠灼烧火焰都呈黄色
C.钠能把铁、铜等金属从它们的盐溶液中还原出来
D.钠和钾的合金在室温下呈液态,可作原子反应堆的导热剂
【答案】C
【详解】A.钠的化学性质非常活泼,易与空气中的、等物质反应,自然界中钠元素仅以化合态存在,没有游离态,A正确;
B.焰色反应是元素的物理性质,与元素的存在形态无关,钠元素的焰色为黄色,因此钠离子和金属钠灼烧时火焰都呈黄色,B正确;
C.钠投入铁、铜等金属的盐溶液中时,会优先与溶剂水反应生成和,无法置换出盐溶液中的金属单质,C错误;
D.钠和钾的合金熔点低,室温下呈液态,具有良好的导热性,可作原子反应堆的导热剂,D正确;
故选C。
【变式8-1】(24-25高一上·广西玉林·期中)下列有关焰色试验说法正确的是
A.用铂丝蘸取碳酸钠溶液在酒精灯的外焰上灼烧,火焰为黄色
B.焰色试验是金属原子失去电子过程所发出的光,所以为化学变化
C.所有金属及其化合物灼烧时火焰均有特征颜色
D.某溶液焰色为黄色,说明溶液中一定不含有
【答案】A
【详解】A.钠元素的焰色为黄色,碳酸钠含有钠元素,铂丝无特征焰色反应,不会产生干扰,因此灼烧时火焰呈黄色,A正确;
B.焰色试验是金属元素的电子受激发后跃迁回低能级释放能量产生的特征光谱,过程中无新物质生成,属于物理变化,B错误;
C.并非所有金属及其化合物灼烧都有特征焰色,如铁、铂等金属灼烧时无特殊焰色,C错误;
D.钾元素的紫色焰色会被钠元素的黄色焰色掩盖,需透过蓝色钴玻璃滤去黄光才能确定是否含,仅观察到黄色不能说明溶液中不含,D错误;
故答案选A。
【变式8-2】(24-25高一上·湖北省直辖县级单位·期中)节日燃放的五彩缤纷的烟花与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列关于焰色试验的说法不正确的是
A.利用焰色试验可区分KCl与NaCl固体
B.若火焰呈黄色,则该物质一定是钠盐
C.用盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或光洁无锈的铁丝)
D.钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察
【答案】B
【详解】A.钠的焰色为黄色,钾的焰色为紫色,二者焰色不同,可区分与固体,A不符合题意;
B.火焰呈黄色仅能说明该物质含有钠元素,可能为钠盐、钠的单质、氧化物、碱等,不一定是钠盐,B符合题意;
C.盐酸及多数金属氯化物易挥发,用盐酸清洗铂丝(或光洁无锈的铁丝)可除去杂质,避免干扰焰色试验,C不符合题意;
D.钾的焰色易被钠元素的黄色火焰掩盖,透过蓝色钴玻璃可滤去黄光,便于观察钾的紫色焰色,D不符合题意;
故选B。
【变式8-3】(24-25高一上·云南昆明·期中)依据下列实验装置或操作,结合实验目的,判断所得现象或结论正确的是
选项
实验装置或操作
实验目的
实验现象或结论
A
测试干燥固体的导电性
干燥的固体不导电,因为和按照一定规则紧密地排列着,不能自由移动,所以固体不是电解质
B
用焰色试验检验某溶液中是否含有
火焰呈黄色,证明原溶液中一定含有,一定没有
C
探究的热稳定性
一段时间后,A、B中澄清石灰水均变浑浊
D
观察钠与水反应的实验现象
钠浮在水面,熔成小球,四处游动,发出响声,实验结束后滴加酚酞溶液,溶液变红
A.A B.B C.C D.D
【答案】D
【详解】A.电解质的定义为在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,干燥固体中和无法自由移动所以不导电,但在水溶液和熔融状态下均能导电,属于电解质,A错误;
B.焰色试验火焰呈黄色可证明原溶液存在,但观察的焰色需要透过蓝色钴玻璃滤去黄光,未透过蓝色钴玻璃无法判断是否含有,B错误;
C.热稳定性强于,受热时不分解,分解产生,因此仅B中澄清石灰水变浑浊,A中无明显现象,C错误;
D.钠的密度小于水,故浮在水面;钠与水反应放热且钠的熔点低,故熔成小球;反应生成推动钠四处游动、发出响声;反应生成,溶液呈碱性,滴加酚酞溶液变红,D正确;
故选D。
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