钠及其重要化合物 知识清单-2027届高三化学一轮复习

该高中化学高考复习知识清单系统梳理了钠及其重要化合物专题，涵盖钠单质、钠的氧化物、碳酸钠与碳酸氢钠、氢氧化钠、其他钠盐、碱金属元素及焰色试验七大知识模块，构建了从物质结构、性质到反应规律、实验应用的完整知识体系。 清单采用分类对比（如Na₂CO₃与NaHCO₃性质比较表）、实验现象与原理结合（钠与水反应“浮熔游响红”现象解析）、易错点警示（钠的保存方法、反应先后顺序）等方式呈现，培养学生的化学观念和科学思维素养。特设反应规律总结（如Na₂O₂与CO₂、H₂O反应的量关系）和高考高频考点标注（如焰色试验操作步骤），帮助学生高效自主复习，教师可据此优化教学策略，提升备考针对性。

钠及其重要化合物 知识点1 钠单质 钠元素：钠常见化合价是0、+1，其稳定价态为+1（金属钠为0价，体现极强的还原性）。钠是短周期主族元素中原子半径最大的元素，也是短周期金属性最强的元素。 一．钠的结构 （1）构成微粒：Na+和自由电子，作用力金属键 （2）电子排布式：1s22s22p63s1 ①能量不同的电子种类：4 ②运动状态不同的电子种类：11 ③空间运动状态不同的电子种类：6 （3）晶胞结构 ①堆积名称：体心立方堆积 ②堆积类型：A2型或钾型 ③配位数：8 二．钠的物理性质 （1）颜色状态：常温下为银白色具有金属光泽的固体 （2）硬度：很小，可以用小刀切 （3）密度：比水小，而比煤油大，比酒精大 （4）熔点：较低，低于100℃原因：钠的原子半径较大，价电子少，金属键弱，破坏金属键所需能量低 三．钠的化学性质（一定量的钠与足量的某溶液反应，产生氢气的量相同，与该溶液中溶质的多少无关） 1．钠和氧气的反应（条件不同，产物不同，现象不同，体现了温度的量变引起质变。Na与O2反应无论生成Na2O还是Na2O2，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子的物质的量一定相等） 实验过程 用镊子取一小块钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，观察钠的光泽和颜色，并注意新切开的钠的表面所发生的变化 将一个干燥的坩埚加热，同时切取一块绿豆粒大的钠，迅速投到热坩埚中。继续加热坩埚片刻，待钠熔化后立即撤掉酒精灯，观察现象 实验装置 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 钠受热熔化成小球后剧烈燃烧，火焰为黄色，生成淡黄色固体（钠先熔化再燃烧，说明其熔点低于着火点） 化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2 结论 钠是非常活泼的金属，与O2反应，条件不同时，现象不同，产物也不同 注意 由于钠燃烧时必定有氧化钠在燃烧(钠极易被氧化成氧化钠)，说明氧化钠加热时也可以转化为过氧化钠，即：2Na2O＋O22Na2O2，因此Na2O2比Na2O稳定 2、钠与其它非金属的反应 (1)钠与硫混合研磨生成Na2S：2Na＋S===Na2S (研磨时容易爆炸) (2)在氯气中燃烧：2Na＋Cl22NaCl (黄色火焰，白烟) (3)与氢气反应生成NaH：2Na＋H22NaH (4)与氮气反应生成Na3N：6Na＋N22Na3N 3．钠与二氧化碳反应：4Na+3CO22Na2CO3+C 4．钠与液氨反应：2NH3+2Na===2NaNH2+H2↑ 5．钠与活性氢的反应 （1）反应本质及关系式：2Na+2H＋2Na＋+H2↑ ①水：2Na+2H2O2NaOH+H2↑ ②盐酸：2Na+2HCl2NaCl+H2↑ ③乙醇：2Na+2CH3CH2OH2CH3CH2ONa+H2↑ ④乙酸：2Na+2CH3COOH2CH3COONa+H2↑ ⑤苯酚：2Na+2OH2ONa+H2↑ （2）反应速率快慢：HCl＞CH3COOH＞OH＞H2O＞CH3CH2OH 【注意】①钠与酸反应比与水反应剧烈，极易爆炸，要特别小心 ②钠与酸溶液反应时先与酸反应生成H2，如果钠过量，钠把酸消耗尽之后，再与水反应 （3）钠与水/乙醇反应 ①水 实验过程 在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块绿豆粒大的钠放入水中 实验装置 实验现象（“浮熔游响红”） 实验现象 结论或解释 钠浮在水面上(浮) 钠的密度比水小 钠熔化成闪亮的小球(熔) 钠的熔点较低 ，反应放热 小球在水面上四处游动，逐渐变小，最后完全消失(游) 反应产的气体(H2)，使钠受力不均，推动小球运动 与水反应发出“嘶嘶”响声(响) 钠与水反应剧烈，产生气体 反应后溶液的颜色逐渐变红(红) 有碱性物质生成 实验结论 钠与水剧烈反应，生成氢氧化钠和氢气，还原剂是钠，氧化剂是水，反应的实质是钠与水电离出的H＋反应 方程式 化学：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 离子：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ ②乙醇：钠沉在液体底部，后上下浮动，缓慢反应冒出气泡，并不能熔化成小球 【注意】①钠与水反应之前，要用滤纸吸干钠块表面的煤油，可防止钠与水反应放热而造成煤油燃烧 ②切割完钠块后，应将剩余的钠放入原来盛有煤油的试剂瓶中，取用钾时也要这样做。这是由于钠、钾等金属的活泼性非常强，易与水或氧气反应造成失火或爆炸，为保证实验安全，放回原来的试剂瓶中比较稳妥。另外，钠、钾价格较贵，不宜浪费，放回原试剂瓶中，由于煤油的存在，也不会对原来保存的钠、钾造成污染 ③若实验过程中钠不慎失火，注意不能用水灭火，而应该用干燥的沙土(SiO2)来灭火，因为钠与水剧烈反应且生成氢气，会放出大量的热，甚至能引起氢气燃烧，不可用泡沫灭火器，因为泡沫灭火器里既含有H2O又含有CO2，它们都能与金属钠及燃烧产物Na2O2发生反应，会使火焰更加剧烈 6．钠与盐反应（钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属） （1）钠和熔融盐反应 ①反应原理：发生置换反应 ②熔融TiCl4：4Na+TiCl44NaCl+Ti ③Na+KClNaCl+K↑，Na能够制取K并不能说明Na的还原性比K强，因为K的沸点比Na低，使K成为蒸气逸出（利用平衡移动原理和热还原法），控制温度在钠和钾的沸点之间 （2） 钠和盐溶液反应：钠与盐溶液反应时，首先与水反应生成NaOH，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）例如： ①Na与CuSO4溶液反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (1) CuSO4＋2NaOH===Na2SO4＋Cu(OH)2↓ (2) 合并(1)和(2)得 (方法：去掉NaOH) 2Na＋2H2O＋CuSO4===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑ 主要现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀 ②Na与Fe2(SO4)3溶液反应 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ (1) 6NaOH＋Fe2(SO4)3===2Fe(OH)3↓＋3Na2SO4 (2) 合并(1)和(2)得 (方法：去掉NaOH) 6Na＋6H2O＋Fe2(SO4)3===3Na2SO4＋2Fe(OH)3↓＋3H2↑ ③与NH4Cl溶液反应：2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋2NH3↑＋H2↑ 【注意】钠与盐的饱和溶液反应，由于溶剂H2O减少，盐溶液中可能有晶体析出 7．钠与碱溶液的反应：钠与碱溶液的反应实质就是钠与水的反应 Na与NaOH溶液的反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(仅此一步反应) 8．钠露置于空气中的变化 （1）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： （2）发生主要变化的化学方程式为 ①4Na＋O2===2Na2O ②Na2O＋H2O===2NaOH ④2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O Na2CO3＋10H2O===Na2CO3·10H2O ⑤Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O （3）发生反应的类型：反应①、②及④中的第2个反应均为化合反应，⑤为分解反应，①还是氧化还原反应 （4）两个变化过程：潮解过程主要发生物理变化；风化过程则发生了化学变化 四．钠的存在、制取、保存、取用、用途 1．存在：自然界中钠只能以化合态的形态存在，主要以氯化钠的形式存在 2．钠的制取——电解熔融的NaCl：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑（电解氯化钠水溶液不能获得金属钠，因为水电离的H＋的氧化性强于Na＋） 3．钠的保存：钠的化学性质非常活泼，易于空气中的O2和H2O反应，因此在保存时必须隔O2隔H2O；少量金属钠一般保存在煤油或石蜡油中，大量的金属钠则存入在铁筒中用石蜡密封。不可保存在CCl4中，钠的密度小于CCl4，因此会浮在CCl4上，与空气接触就不能达到液封的目的 4．钠的取用：取用时一般先用镊子把钠从煤油中夹出来（不能用手拿，因为钠易与汗液反应，灼伤腐蚀皮肤），并迅速用滤纸吸干表面的煤油，然后放在玻璃片上用小刀切下一块绿豆粒大小的钠，并将多余的钠放回原试剂瓶中 5．用途：①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 ②制供氧剂Na2O2等 ③原子反应堆导热剂：钠钾合金，利用其熔点低（常温液态）、沸点高、吸热能力强、导热能力好的性质 ④制高压钠灯：黄光，射程远、透雾能力强 知识点2 钠的氧化物 1． 钠的氧化物的结构及物理性质 1．结构及物理性质 物质 氧化钠（Na2O） 过氧化钠（Na2O2） 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 氧的价态 －2价（稳价） －1价（非稳价） 电子式 所含离子 2个Na+和1个O2－ 2个Na+和1个O22－ 阴、阳离子个数比 1:2 1:2 化学键 离子键 离子键和共价键 氧化物类别 碱性氧化物 过氧化物（不属碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水外，还有O2生成） 【注意】①Na2O2是离子化合物，在熔融状态下完全电离，是强电解质。离子方程式中不可拆 ②熔融Na2O2时不可使用石英坩埚（会反应产生Na2SiO3），应使用铁坩埚或铂坩埚 2．Na2O的晶胞 （1）晶胞中含Na2O个数：4，O2－的堆积方式：面心立方最密堆积 （2）Na+的配位数：4，O2－的配位数8 二．钠的氧化物的化学性质 1．转化关系 （1）反应：2Na2O+O22Na2O2（2）稳定性：Na2O2更稳定。 2．Na2O的化学性质 ①H2O：Na2O＋H2O===2NaOH ②HCl：Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O（若为浓盐酸有可能生成氯气） ③CO2：Na2O＋CO2===Na2CO3 ④SO2：Na2O＋SO2===Na2SO3 3．Na2O2的自身氧化还原反应 （1）关系式：2Na2O2~O2~2e－ （2）方程式： ①CO2：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2（注意不要标气标！） ②H2O：2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑（加水可以鉴别氧化钠和过氧化钠） （3）氧化剂是Na2O2，还原剂是Na2O2 （4）变质：在空气中长期放置最终变成Na2CO3（淡黄色变成白色） （5）Na2O2和水反应的原理：①Na2O2+2H2O2NaOH+H2O2 ②热分解反应：2H2O22H2O+O2↑ （6）Na2O2与H2O的反应实验 实验操作 实验现象 结论或解释 向盛有淡黄色粉末状过氧化钠的试管中滴入少量的水，有大量气泡产生 Na2O2与H2O剧烈反应，产生气体 立即把带火星的木条放在试管口，观察到试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃 说明有氧气生成 用手轻摸试管外壁，感觉到试管壁温度升高 该反应是放热反应 向试管中滴入酚酞溶液，溶液先变红，后褪色 先变红：说明有碱生成 后褪色：Na2O2具有漂白性 实验结论 由上述实验可知，过氧化钠与水反应有氧气和碱性物质生成，过氧化钠有漂白性 化学方程式 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 【注意】过氧化钠既是氧化剂，又是还原剂，发生自身的氧化还原反应，1 mol Na2O2参加反应，转移1 mol的电子 （7）Na2O2与H2O、CO2反应的先后顺序的探究：不妨先让Na2O2与H2O反应 先：2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑ 后：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O 总式为：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 所以一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物的反应，可视为Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应 4．Na2O2与HCl反应：2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 5．Na2O2的还原性和强氧化性：Na2O2中氧元素为—1价，处于中间价态，既有氧化性又有还原性，主要表现较强的氧化性 （1）遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2 （2）强氧化性 试剂 反应原理(化学方程式) 现象 SO2气体 Na2O2＋SO2===Na2SO4 － FeCl2溶液 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl 有红褐色沉淀和气泡产生 Na2SO3溶液 Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH － 氢硫酸 Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH 溶液变浑浊 酚酞溶液 与水反应生成NaOH使溶液变红，Na2O2的强氧化性使之褪色 有气泡产生，溶液先变红后褪色 品红溶液 Na2O2的强氧化性使之褪色 红色褪去 ①遇到CO2、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和O2，既表现氧化性又表现还原性 2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2、2Na2O2+2SO32Na2SO4+O2 ②遇到CO、SO2等低价氧化物时一般将其氧化成最高价含氧酸盐，只表现氧化性 Na2O2+CONa2CO3、Na2O2+SO2Na2SO4 【注意】①Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2 ②Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如：Na2O2＋SO2===Na2SO4 6．钠的氧化物和盐溶液反应 （1）反应原理 ①钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应 ②过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应 （2）反应举例 ①CuCl2溶液产生蓝色沉淀 ②MgCl2溶液产生白色沉淀和无色气体 ③FeCl2溶液产生白色沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色 ④FeCl2溶液立即产生气泡和红褐色沉淀 7．Na2O2的漂白性 （1）原理及特点：氧化性漂白，永久性漂白。 【注意】生成的H2O2可以将一些有色有机物氧化成无色，此性质称其为漂白性（前面有方程式）。漂白有色物质的反应也是氧化还原反应，是化学变化；与活性炭的漂白原理——吸附有色物质发生物理变化不同 （2）适用范围：能漂白有机色素，不能漂白无机色素（如墨汁） （3）实验现象 ①石蕊试液现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生 ②酚酞试液现象是溶液先变红后褪色，并有气泡产生 ③品红溶液现象是溶液红色褪去，并有气泡产生 8．Na2O2的用途 （1）漂白剂：纸浆、毛、丝、草帽辫 （2）消毒剂：强氧化性，杀菌消毒 （3）供氧剂：吸入二氧化碳和水蒸气，呼出氧气 三．CO和H2完全燃烧后的产物与Na2O2反应的计算 【讨论1】a g H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(H2O)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 2H2＋O22H2O ① 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ② ①＋②得：H2＋Na2O2===2NaOH 【结论1】a g H2在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g 【讨论2】a g CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物(CO2)通过足量的Na2O2固体，Na2O2固体质量增加多少克？ 2CO＋O22CO2 ① 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ② ①＋②得：CO＋Na2O2===Na2CO3 【结论2】a g CO在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g 【结论3】a g H2和CO的混合气在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g 【结论4】凡分子组成符合通式(CO)m(H2)n的物质，a g该物质在O2中完全燃烧，将其燃烧产物［CO2和H2O（g）］通过足量的Na2O2固体，恰好能使Na2O2固体质量增加a g。或是由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。中学阶段常见的符合这一关系的物质有 ①无机物：CO 、H2及CO与H2的混合气 ②有机物：甲醛(HCHO)、甲醇(CH3OH)、乙酸(CH3COOH)、甲酸甲酯(HCOOCH3)、乳酸（C3H6O3）、葡萄糖(C6H12O6) 及果糖(C6H12O6)等 ③对于a g有机物(CxHyOz)在O2中完全燃烧，将其燃烧产物通过足量的Na2O2固体 若x=z，则增重为a g；若x>z，则增重为大于a g；若x<z，则增重为小于a g 四、Na2O2与H2O、CO2反应的关系规律 1．气体体积的关系 无论是CO2或H2O（g）的单一气体还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为2∶1，气体体积的减少量是参与反应气体体积的，等于生成氧气的体积，即ΔV＝V（O2）＝V（反应） 2．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。 3．转移电子关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n（e－）＝n（Na2O2）＝2n（O2）。 4．固体质量关系 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分别为28g·mol－1×n（CO2）、2g·mol－1×n（H2O）。 知识点3 碳酸钠和碳酸氢钠 1、 碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质 在两支试管中分别加入少量的碳酸钠和碳酸氢钠(各约1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表 实验结论 实验项目 Na2CO3 NaHCO3 ①观察Na2CO3和NaHCO3的外观 白色粉末 细小的白色晶体 ②向以上试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化 加水结块成晶体，温度计示数增大，说明Na2CO3溶于水是放热的 加水部分溶解，温度计示数降低，说明NaHCO3溶于水是吸热的 ③继续向②的试管中分别加入5 ml的水，用力振荡，有何现象 固体完全溶解 固体量减少，但不能全部溶解 ④分别向③所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象 溶液变红色 溶液变浅红色 实验结论 ①水溶性：Na2CO3和NaHCO3都能溶于水 ②溶解度大小比较：Na2CO3溶解度大于NaHCO3 ③溶液酸碱性：Na2CO3、NaHCO3水溶液都呈碱性 1．物理性质 物质 比较项目 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 色与态 白色粉末（Na2CO3·10H2O为白色晶体） 细小白色晶体 水溶性 都易溶于水，Na2CO3的溶解度略大于NaHCO3的溶解度 溶液的碱性 显碱性(较强) 显碱性(较弱) 【注意】①NaHCO3固体受热易分解，但在溶液中NaHCO3受热不分解：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ②碳酸及碳酸盐的热稳定性有如下关系：可溶性碳酸盐(不包括铵盐)>不溶性碳酸盐>酸式碳酸盐>碳酸 如：Na2CO3>NaHCO3>H2CO3，CaCO3>Ca(HCO3)2>H2CO3 ③小苏打的“小”有四层含义，分别为：摩尔质量小苏打<苏打；溶解度小苏打<苏打；热稳定性小苏打<苏打；等物质的量浓度溶液的碱性小苏打<苏打 2．结构 NaHCO3溶解度比Na2CO3的小，原因是NaHCO3中含有氢键，所有的碳酸氢盐都能溶于水，饱和Na2CO3溶液现象是有白色晶体析出 二、碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质 1．Na2CO3和NaHCO3的热稳定性比较 实验过程 如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球 实验装置 实验现象 小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出，A烧杯中澄清石灰水不变浑浊 实验结论 Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有CO2和H2O。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3强 化学方程式 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 加热NaHCO3异常现象分析 （1） 澄清石灰水不变浑浊：可能由于加热温度不够或装置气密性有问题 （2） 澄清石灰水先变浑浊后变澄清：生成的CaCO3又与CO2和H2O反应生成了可溶性的Ca（HCO3）2。Ca（HCO3）2在一定条件下又能被分解为CO2和H2O。自然界中钟乳石的形成和水滴石穿（化学变化）的原理都基于以上反应 2．Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应快慢的比较 实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中 实验装置 实验现象 两个气球均膨胀；碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐酸混合气球膨胀得快且大 实验结论 碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧烈 化学方程式 Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ CO＋2H＋===CO2↑＋H2O NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ HCO＋H＋===CO2↑＋H2O 3．与酸的反应（碳酸钠更易与酸反应） （1）盐酸：①Na2CO3NaHCO3CO2 ②HClCO2NaHCO3 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑（离子方程式中HCO不能拆开写，因为HCO属于弱酸酸式酸根） （2）CO2和H2O（碳酸）：Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3 （3）碳酸、硼酸、次氯酸、苯酚、氢氰酸与碳酸钠溶液不存在量变引起质变。 4．与碱的反应 ①与NaOH溶液的反应 a、Na2CO3与NaOH不反应 b、NaHCO3与NaOH反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O ②与Ca(OH)2/Ba(OH)2溶液的反应 a、Na2CO3与Ca(OH)2反应：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH b、NaHCO3与Ca(OH)2（存在少量过量问题）本质：HCO3－+OH－＝CO32－+H2O NaHCO3＋Ca(OH)2（过量）===CaCO3↓＋H2O＋NaOH 2NaHCO3＋Ca(OH)2（少量）===CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3 共同现象都是：产生白色沉淀，反应虽然存在量变引起质变，但现象却一样，因此无法用“互滴法”进行相互鉴别。 5．水解反应 CO32－+H2OHCO3－+OH－ HCO3－+H2OH2CO3+OH－ 6．与可溶性盐的反应 Na2CO3:（1）钙、钡盐：发生复分解反应 ①CO32－+Ca2+CaCO3↓ ②CO32－+Ba2+BaCO3↓ （2）铝、铁盐：发生水解相互促进反应（彻底双水解，用等号！） ①2Al3++3CO32－+3H2O2Al（OH）3↓+3CO2↑ ②2Fe3++3CO32－+3H2O2Fe（OH）3↓+3CO2↑ NaHCO3:（1）钙、钡盐：不反应（浓度较高达到Ksp时可以产生沉淀） （2）铝、铁盐：发生水解相互促进反应（彻底双水解，用等号！） ①Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑ ②*HCO3－+[Al(OH)4]－Al(OH)3↓+CO32－+H2O ③Fe3++3HCO3－Fe（OH）3↓+3CO2↑ 7．Na2CO3的用途 Na2CO3：（1）制玻璃 ①Na2CO3+SiO2Na2SiO3+CO2↑ ②CaCO3+SiO2CaSiO3+CO2↑ （2）制肥皂：油脂的碱性水解，其主要成分是高级脂肪酸钠 （3）去污剂：热的碱液去除餐具上的油污 （4）造纸、纺织、石油、冶金、制合成洗涤剂等 NaHCO3：（1）发酵粉的主要成分：①中和食品发酵产生的有机酸；②加热分解产生大量CO2 （2）治胃酸：中和胃中过多的盐酸 （3）灭火剂*： ①干粉灭火器：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ②泡沫灭火器：Al3++3HCO3－Al（OH）3↓+3CO2↑ 8． 侯氏制碱法 （1）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。 （2）工艺流程：饱和NaClNaHCO3Na2CO3 （3）原理：利用NaHCO3的溶解度小，析出晶体 （4）反应 ①制NaHCO3：NaCl+NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4Cl（CO2是极性分子，在水中溶解度较小，为了促进其溶解，一定要通入极易溶于水的NH3，NaHCO3以固体形式析出，写离子方程式时不能拆） ②制Na2CO3：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ （5） 循环利用的物质：CO2、NaCl （6） 优点：食盐利用率提高到了96%，副产物NH4Cl可做氮肥，缩短了生成流程，减少了对环境的污染 三、碳酸钠、碳酸氢钠的除杂和鉴别 1．Na2CO3、NaHCO3的除杂 混合物(括号内的为杂质) 除杂方法或所用试剂 反应原理 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量的NaOH溶液 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别 （1）固体的鉴别 ①往固体中分别滴加少量水，Na2CO3粉末会变成晶体并释放热量；NaHCO3部分溶解，无明显热效应 ②加热法：将固体（不能用水溶液）加热，无明显现象是Na2CO3；产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3 ③气体法：向固体(或稀溶液)中逐滴加入相同浓度稀盐酸，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，滴加一定量后才出现)的是Na2CO3 ④测pH法：分别测等物质的量浓度的溶液pH值，pH大的是Na2CO3溶液；pH小的是NaHCO3 【注意】鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液不能用Ca（OH）2或Ba（OH）2，二者均会产生白色沉淀 3．Na2CO3和NaHCO3的检验 （1）步骤 ①向溶液中加入足量稀的BaCl2溶液或CaCl2溶液，过滤 ②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸 ③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水 （2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊 ①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2CO3 ②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCO3 ③同时产生该现象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3 四、Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点——互滴实验 （1）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足) 先：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl　无气体产生 后：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生 现象：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生 （2）向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量) 2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O 现象：立即产生大量的气泡 【注意】不同的滴加顺序产生不同的现象，这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理 五、测定碳酸钠质量分数的常用方法 1．气体法 （1）测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑ 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量 （2）实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况) （3）数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝% 2．沉淀法 （1）测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量 （2）实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g （3）数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100% 3．滴定法 测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量 知识点4 氢氧化钠 一、氢氧化钠的物理性质 俗名烧碱、火碱、苛性钠，是一种白色固体，易吸收空气中的水分而潮解，具有吸水性，易溶于水且溶于水会放出大量的热，有强腐蚀性 二、氢氧化钠的化学性质：NaOH来源广泛，是一种常用的一元强碱，具有碱的通性 1．能与酸碱指示剂或试纸发生显色反应，遇石蕊变蓝，遇酚酞变红 2．能与酸反应生成盐和水：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O 3．能与某些单质反应：①2Al+2NaOH+6H2O2Na［Al（OH）4］+3H2↑ ②Cl2+2NaOHNaCl+NaClO+H2O ③Si+2NaOH+H2ONa2SiO3+2H2↑ ④3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O 4．能与酸性氧化物反应(CO2、SO2) CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3 （CO2过量后继续反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3） 5．能与某些盐反应：2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 6．能与酸式盐反应(与强酸、弱酸的酸式盐都能反应) ①NaOH与NaHSO4反应：NaHSO4＋NaOH===Na2SO4＋H2O ②NaOH与NaHCO3反应：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 7．能与苯酚、羧酸、酯类（碱性条件水解）、卤代烃反应，不与烃、醇、醛、酮、醚、胺等反应 三、氢氧化钠的用途：固体NaOH可作干燥剂；制肥皂（与油脂发生皂化反应）；造纸、纺织、印染等 四、氢氧化钠的工业制备 1．复分解法（遵循溶解度大制备溶解度小）： 石灰乳和碳酸钠反应：Ca(OH)2＋Na2CO3CaCO3＋2NaOH 2．电解法（氯碱工业）：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2＋Cl2 五、CO2与NaOH反应产物的定量判断：CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例： CO2(少量)＋2NaOH===Na2CO3＋H2O CO2(过量)＋NaOH===NaHCO3 当n(OH－)∶n(CO2)的值不同时产物如下： 1．应后溶质可能情况：①NaOH和Na2CO3；②Na2CO3；③Na2CO3和NaHCO3；④NaHCO3 2．向反应后的溶质中加入足量稀盐酸，产生的CO2与加入盐酸的关系图： ①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示 (Oa＝ab) ②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示 (Oa＝0) ③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1) (Oa=2ab) ④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略) (Oa<ab) 图1 图2 图3 图4 知识点5 其他钠盐 1．氢化钠 NaH 是离子化合物，其电子式为：Na+[:H]－。NaH中H元素为-1价，有极强还原性，与水反应的化学方程式为：NaH+H₂ONaOH+H₂↑,该反应为归中反应，每生成1mol H₂转移1mol电子 2．氯化钠 NaCl是日常生活中使用最广泛的钠盐，质量分数为0.9%的氯化钠溶液是生理盐水。NaCl还可以用于食品防腐等，如用食盐腌制腊肉。电解熔融态NaCl 可获得金属Na和Cl2。电解NaCl的水溶液可获得NaOH、Cl₂ 和 H₂ 【注意】审题时，一定要注意是电解的是“熔融态”还是“水溶液”。 3．亚硝酸钠 NaNO₂是肉制品生产中最常使用的一种食品添加剂，由于NaNO₂有毒，因此一定要控制添加的量，尽量不用或少用。NaNO₂既有氧化性，又有还原性，酸性KMnO₄可以将NO₂氧化成NO₃⁻：2MnO₄－+5NO₂－+6H+2Mn2++5NO₃－+3H₂O； NaNO₂和NH₄Cl饱和溶液共热可发生归中反应： 【注意】有毒的物质有时也可以作为食品添加剂，但一定要控制好量！如SO₂有毒，但一定量的SO₂可以用于干果、红酒的防腐。 知识点6 碱金属元素 1．碱金属的原子结构与性质 （1）相同点：最外层上都只有1个电子；金属性很强，最高正价均为+1价；除Cs为淡金黄色外其他都呈银白色；较柔软，有延展性，硬度小；密度较小，熔、沸点较低 （2）不同点：从Li→Cs电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大，金属性逐渐增强 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 （3）性质的具体体现 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 3．碱金属元素的易错知识点 （1）密度一般随原子序数的增大而增大，但钾的密度比钠的小；熔沸点逐渐减小 （2）颜色：除了Cs略带淡金黄色光泽外，其余的都是银白色有金属光泽的固体 （3）特性及其应用 ①一般都保存在煤油或石蜡油中，但由于锂的密度小于煤油的密度，所以只能保存在石蜡油中或固封在石蜡中。由于锂的密度小，比能量高，所以金属锂是很好的电极材料 ②试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等与水反应的活泼金属需立即放回原瓶 ③Li和O2反应不存在温度的量变引起质变，只生成Li2O，而不生成Li2O2。碳酸锂微溶于水，且溶解度随温度升高而降低 ④碱金属元素的最高价氧化物对应的水化物中只有LiOH溶解度较小，其他均为易溶于水的强碱 （4）盐的溶解性 一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大（但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小） （5）碱金属氢化物（如NaH）：都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，是强还原剂 （6）碱金属氧化物的结构 氧化物 氧化钠 过氧化钠 超氧化钾 臭氧化钾 化学式 Na2O Na2O2 KO2 KO3 氧的价态 －2价 －1价 －价 －价 所含离子 2Na++1O2－ 2Na++1O22－ K++1O2－ K++1O3－ 化学键 离子键 离子键和共价键 离子键和共价键 离子键和共价键 知识点7 焰色试验 1．定义：某些金属或它们的化合物在灼烧时会使火焰呈现特殊的颜色，该物理过程称为焰色试验，又叫焰色反应 2．操作步骤（三烧：“灼烧—蘸烧—洗烧”，可简记为洗—烧—蘸—烧—察—洗—烧）： （1）洗：用稀盐酸刷洗铂丝(或光洁无锈的铁丝) 目的：使铂丝上的高沸点的杂质转化为沸点相对较低的氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发（铂丝用盐酸洗净，而不用稀硫酸洗涤，其原因是金属氯化物在灼烧时易挥发，而硫酸盐难以挥发，会对后续实验造成干扰。） （2）烧：将洗净的铂丝放在酒精灯(或煤气灯、酒精喷灯)上灼烧至与原火焰颜色相同 目的：除去铂丝上的杂质 （3）蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取待测物质 （4）烧（察）：在酒精灯外焰上灼烧，并观察火焰的颜色 （5）洗（烧）：实验完毕后，再用稀盐酸洗净铂丝(或铁丝)，并在火焰上灼烧至无色 3．实验图示 4．常见元素的焰色试验的颜色 元素 钠 钾 锂 钙 锶 钡 铜 铷 焰色 黄色 紫色 紫红色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 紫色 5．产生原因（本质）：灼烧时，基态电子吸收能量跃迁到激发态，激发态原子不稳定，电子自动由激发态跃迁回基态时，释放的能量以可见光形式呈现 6．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 【注意】①焰色试验是部分金属元素的性质，无论是单质还是化合物，同一元素均具有相同的焰色 ②观察钾元素的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素；若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素 ③焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程。因此，焰色试验属于物理变化，而不是化学变化 ④并不是所有元素都能通过焰色试验检验，因为有些元素的焰色是无色的，如：铁、铬、铂、钨，因此可以选择铁丝或铂丝做载体，是因为二者无可见光的焰色，不会影响焰色反应的结果 - 2 - 1 学科网（北京）股份有限公司 $