摘要:
**基本信息**
以题型为纲整合钠及其化合物性质、转化及应用,通过规律总结与对比表格构建系统性解题方法,衔接天津地区典型考题,强化化学观念与科学思维。
**专项设计**
|模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|钠的性质|1典例+3变式|物理性质记忆法、反应规律(先酸后水)|从单质性质到反应规律递进|
|氧化物|1典例+3变式|对比表格法(价态/反应等)|基于组成差异构建性质差异认知|
|碳酸盐|2题型4典例+6变式|鉴别(热稳定性等)、除杂(加热/通CO₂)|性质差异→分离转化→工业应用|
|综合应用|2题型2典例+5变式|价类二维图、实验装置分析|整合元素观与转化观,提升科学探究能力|
内容正文:
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让教与学更高效
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
E
典例精析
【典例1】D
E
举一反三
【变式1-1】D
【变式1-2】B
题型02钠与氧气等非金属单质的反应
三典例精析
【典例2】D
举一反目
【变式2-1】C
【变式2-2】A
【变式2-3】A
题型03钠与溶液的反应
三
典例精析
【典例3】C
举一反三
【变式3-1】B
【变式32】D
【变式1-3】A
题型04钠的氧化物性质比较
1/3
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典例精析
【典例4)C
E
举一反三
【变式41】B
【变式42】B
【变式43】B
题型05
碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
典例精析
【典例5)2Na,0,+2C02-2Na,C0,+02
02(或氧气)
除去C02中混有的水蒸气,防止水蒸气与
Na202反应干扰实验
检验CO2是否被完全反应,同时除去未反应的CO2
举一反目
【变式51】D
【变式52)A
题型06碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化
典例精析
【典例6】B
三举一反目
【变式6-1】C
【变式6-2】D
【变式6-3】D
题型07
侯氏制减法的原理
典例精析
2/3
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【典例7】C
举一反目
【变式7-1】B
【变式7-2】C
【变式73】B
题型08
焰色试验
三
典例精析
【典例8】C
E举-反目
【变式8-1】B
【变式8-2】D
【变式83】C
】题型09钠及其化合物的性质综合
三典例精析
【典例9】D
E
举一反三
【变式91】B
【变式9-2】A
【变式9-3】
(1)
煤油
11
(2)
CO+H'-HCO,
HC0,+f-H0+CO2↑
(3)Ca(OH)2
(4Ba2+CO3=BaC03↓
(⑤)2Mn04+5H202+6Ht-2M2+8H0+502↑
3/3
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 钠与溶液的反应
题型04 钠的氧化物性质比较
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、除杂及相互转化
题型07 侯氏制碱法的原理
题型08 焰色试验
题型09 钠及其化合物的性质综合
▌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。
3.钠着火的处理方法
需用专用灭火剂或干燥的沙土灭火。
【典例1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)英国化学家汉弗里·戴维在十九世纪初通过电解的方式获得金属钠的单质。下面关于金属钠的描述正确的是
A.少量钠应保存在水中
B.钠离子性质很活泼
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
【答案】D
【解析】A.钠很活泼能与氧气和水反应,所以少量钠应保存在煤油中,故A错误;
B.钠原子最外层一个电子,易失去,所以钠原子具有较强的还原性,而钠离子只能得电子,具有弱氧化性,故B错误;
C.钠的导电和导热性较好,在新材料领域有用途,故C错误;
D.钠与氧气、水等都能发生剧烈反应,性质活泼,在自然界里不能以游离态存在,故D正确;
故答案选D。
【变式1-1】(21-22高一上·天津宝坻·阶段检测)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
【解析】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1-2】(23高一上·天津南开·学业水平考试)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
【解析】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。(现象:钠先熔化,剧烈燃烧,发出黄色火焰,生成淡黄色固体)
注意:这两个反应体现了温度的量变引起质变的特点。
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)钠和卤素(如氯气等)反应:2Na+Cl22NaCl
(2)钠和硫单质反应:2Na+SNa2S
(3)钠和氢气反应生成NaH(H的化合价为-1):2Na+H22NaH。(H的化合价为-1)
【典例2】(25-26高一上·天津红桥·期中)金属钠在空气中燃烧的实验,不需要的仪器为
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】金属钠在空气中燃烧的实验,应该在坩埚中进行(配套使用泥三角、三脚架等),A中所示仪器是泥三角,B所示仪器是坩埚,C所示仪器是三脚架,D所示仪器是量筒,用不到的仪器为量筒,故答案选D。
【变式2-1】(25-26高一上·天津南开·阶段检测)Na与氧气、氯气等均能反应,下列说法中正确的是
A.金属钠着火时,应使用泡沫灭火器灭火
B.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C.钠可以保存在煤油中,说明钠的密度比煤油的大且钠不与煤油发生反应
D.实验时钠需用镊子夹取,用后剩余的钠不能放回试剂瓶中
【答案】C
【解析】A.泡沫灭火器含水和CO2,钠会剧烈反应,会加剧火势,应用沙土覆盖,A错误;
B.钠燃烧火焰为黄色,但产物是淡黄色Na2O2,而非白色固体,B错误;
C.钠的密度大于煤油,且煤油隔绝空气,两者不反应,保存合理,C正确;
D.为防止钠暴露在空气中自燃或引发危险,剩余钠需放回原瓶,D错误;
故选C。
【变式2-2】(23-24高一上·天津·期中)下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是
A.Na B.NaOH C.Na2O D.Na2CO3·10H2O
【答案】A
【解析】A.钠和空气中的氧气发生反应,被氧化成氧化钠,该反应是氧化还原反应,A项正确;
B.氢氧化钠和空气中的二氧化碳反应,生成碳酸钠和水,该反应是酸性氧化物和碱的反应,不是氧化还原反应,B项错误;
C.氧化钠会和空气中水发生反应,生成氢氧化钠,该反应不是氧化还原反应,C项错误;
D.Na2CO3·10H2O在空气中会风化失去结晶水,该反应不是氧化还原反应,D项错误;
故选A。
【变式2-3】(22-23高一上·天津南开·阶段检测)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是
A.第一块钠反应后得到的产物质量大 B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第一块钠失去电子多 D.两块钠的反应产物颜色相同
【答案】A
【分析】钠与氧气在加热条件下反应生成Na2O2:;在常温下反应生成Na2O,。
【解析】A.等质量的两块钠在两种条件下反应,第一块钠得到的反应产物质量大,A正确;
B.等质量的两块钠在两种条件下反应,第一块钠消耗的氧气多,B错误;
C.不管钠在什么条件下发生反应,钠都是失去一个电子变成钠离子,故两块钠失去电子数一样,C错误;
D.根据分析知两块钠在不同条件下反应分别生成淡黄色固体过氧化钠和白色固体氧化钠,D错误;
故选A。
▌题型03 钠与溶液的反应
1.与水(滴有酚酞指示剂)反应:生成NaOH和H2。现象总结五个字,分别为:浮、熔、游、响红。
化学方程式为:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑;离子方程式为:2Na+2H2O===2Na++2OH-+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。
注意:钠投入饱和溶液中,因钠与水反应会消耗溶剂水,导致饱和溶液会因此析出溶质固体。
规律总结:钠与溶液反应时遵循“有酸先和酸反应,无酸水优先反应”的规律。
【典例3】(2025-2026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
【解析】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】(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
【解析】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3-2】(24-25高一上·天津·期中)下列说法正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.NaCl溶于水,在通电的情况下才能发生电离
C.将一小块钠投入水溶液中,水由无色变为红色
D.将一小块钠投入饱和NaOH溶液中,有白色沉淀析出
【答案】D
【解析】A.电解质的定义是在水溶液中或熔融状态下能导电的化合物,固体中离子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.NaCl溶于水时,在水分子的作用下即可电离出自由移动的和,不需要通电,B错误;
C.钠与水反应生成氢氧化钠和,若水溶液中没有添加酚酞指示剂,反应后溶液不会变为红色,C错误;
D.钠与水反应消耗溶剂,同时生成氢氧化钠,饱和NaOH溶液中溶剂减少、溶质增加,会有NaOH白色固体析出,D正确;
故选D。
【变式3-3】(25-26高一上·天津·期中)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
【解析】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氢氧化钙白色晶体,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。
▌题型04 钠的氧化物性质比较
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↑
与二氧化碳反应
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
制取少量烧碱
强氧化剂、漂白剂、杀菌消毒剂、供氧剂
转化
2Na2O+O22Na2O2
【典例4】(2025-2026高一上·天津·期末)下列关于过氧化钠的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴、阳离子个数比为
C.中氧元素的化合价是价
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【答案】C
【解析】A.过氧化钠是一种淡黄色固体,这是其物理性质,A正确;
B.过氧化钠由钠离子(Na+)和过氧根离子()构成,化学式为Na2O2,表示2个阳离子和1个阴离子,阴、阳离子个数比为1:2,B正确;
C.过氧化钠中氧元素存在于过氧根离子()中,氧的化合价为-1价,而非-2价(-2价是氧在普通氧化物中的价态),C错误;
D.过氧化钠能与水或二氧化碳反应生成氧气,因此可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气来源,D正确;
故选C。
【变式4-1】(24-25高一上·天津和平·期中)Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,下列关于Na2O2的叙述正确的是
A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:1
B.Na2O2分别与 H2O、CO2反应, 均能产生O2
C.在 Na2O2与CO2反应过程中,Na2O2只作氧化剂
D.在Na2O2与H2O反应过程中每生成1 个O2, 转移4个电子
【答案】B
【解析】A.Na2O2中的阴离子为过氧根离子、阳离子为钠离子,阴、阳离子的个数比为,故A错误;
B.Na2O2与反应的化学方程式为,与反应的化学方程式为,两个反应均有生成,故B正确;
C.Na2O2与CO2反应时,中-1价的氧元素化合价部分升高为中的0价、部分降低为碳酸钠中的-2价,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,故C错误;
D.Na2O2与反应时,生成1个,有2个-1价的氧元素失去电子化合价升高到0价,共转移2个电子,故D错误;
选B。
【变式4-2】(25-26高一上·天津·开学考试)下列有关钠的氧化物的说法不正确的是
A.、溶于水,所得溶液溶质相同
B.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
C.、粉末分别加入溶液中,溶液都会变浑浊
D.在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,既是氧化剂,又是还原剂
【答案】B
【解析】A.与水反应生成NaOH,与水反应生成NaOH和,所得溶液溶质均为NaOH,A正确;
B.置换反应要求反应物为一种单质和一种化合物,生成物为另一种单质和另一种化合物,与的反应物均为化合物,不属于置换反应,B错误;
C.二者溶于水均生成NaOH,与反应生成,与反应生成沉淀,溶液均变浑浊,C正确;
D.与空气中的、反应时,中-1价氧发生歧化反应,既升价又降价,故既是氧化剂又是还原剂,D正确;
故选B。
【变式4-3】(25-26高一上·天津·期中)在呼吸面具和潜水艇中,可用过氧化钠作供氧剂。采用下图所示实验装置进行实验,证明过氧化钠可用作供氧剂。下列说法正确的是
A.装置A 中所装药品为碳酸钙和稀硫酸
B.装置B盛饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl
C.装置C中Na2O2发生反应只做作氧化剂
D.装置D中的试剂是浓硫酸
【答案】B
【分析】装置A用于制取二氧化碳,装置B用于除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳进入装置C中与过氧化钠反应生成氧气,装置D用于除去过量的二氧化碳,装置E用于收集氧气,通过检验E中氧气可证明过氧化钠可用作供氧剂。
【解析】A.硫酸与碳酸钙反应生成微溶物硫酸钙,阻止反应进行,所以A不能用稀硫酸,A错误;
B.饱和NaHCO3溶液与HCl反应生成NaCl、CO2、H2O,NaHCO3不与CO2反应,可用于除杂,B正确;
C.Na2O2与水、二氧化碳反应都是歧化反应,Na2O2既作氧化剂又作还原剂,C错误;
D.D装置为吸收多余的二氧化碳装置,应用氢氧化钠溶液,不能用浓硫酸,D错误;
故选B。
▌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,而NaHCO3受热易分解,NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(可用澄清石灰水鉴别生成的二氧化碳)。
【典例5】(2025-2026高一上·天津·期中节选)探究碳酸氢钠的热稳定性,并利用其产物验证过氧化钠与二氧化碳的反应,按如图装置图进行实验。
①C中反应的化学方程式为___________。
②E中收集的气体主要是______。
③B装置的作用是______。
④D装置的作用是______。
【答案】 (或氧气) 除去中混有的水蒸气,防止水蒸气与反应干扰实验 检验是否被完全反应,同时除去未反应的
【分析】碳酸氢钠分解,化学方程式为:,生成的CO2和H2O进入装置B,浓硫酸干燥CO2,装置C中过氧化钠和二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠,D装置中石灰水吸收未反应的二氧化碳,最后收集到气体氧气,据此回答。
①A中NaHCO3受热分解生成,经B干燥后进入C,与反应生成碳酸钠和氧气,化学方程式为:;
②C中未反应的被D中澄清石灰水吸收,最后排水法收集到的气体为反应生成的(或氧气);
③浓硫酸具有吸水性,可除去中的水蒸气,避免水蒸气与反应生成O2,干扰和反应的验证;
④澄清石灰水遇变浑浊,可检验是否被C完全消耗,同时可吸收多余的。
【变式5-1】(24-25高一上·天津滨海新区·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
【解析】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5-2】(25-26高一上·天津·期中)下列实验方案中,不能测定与混合物中质量分数的是
A.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得b g溶液
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体
C.取a g混合物充分加热,固体质量减少b g
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体干燥后用碱石灰吸收,增重b g
【答案】A
【解析】A.混合物与足量NaOH溶液反应时无气体、沉淀生成,仅知道反应后溶液质量,无法确定加入的NaOH溶液质量,也无法得到、的相关定量关系,无法计算质量分数,A符合题意;
B.最终得到的固体为NaCl,设物质的量为,物质的量为,可列方程、,联立可求解,能计算质量分数,B不符合题意;
C.混合物加热时仅分解,质量减少的为生成二氧化碳和的总质量,通过差量法可计算的质量,进而得到质量分数,C不符合题意;
D.碱石灰增重的为反应生成二氧化碳的质量,设物质的量为,物质的量为,可列方程、,联立可求解,能计算质量分数,D不符合题意;
故答案选A。
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化
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
碱性
向等浓度等体积的碳酸钠与碳酸氢钠溶液中加入酚酞,Na2CO3的溶液红色更深,碱性更强
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 ,离子方程式为:
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 离子方程式为:;
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为:;
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。
2.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
3.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
【典例6】(2025-2026高一上·天津·期中)下列关于钠的化合物说法正确的是
A.和均为碱性氧化物
B.相同温度时,在水中的溶解度:
C.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
D.鉴别溶液和溶液可以用澄清石灰水
【答案】B
【解析】A.Na2O2与酸反应生成氧气,不符合碱性氧化物的定义,不是碱性氧化物,A错误;
B.相同温度时,在水中的溶解度大于,B正确;
C.与盐酸反应时,直接与H+反应产生二氧化碳气体,与盐酸反应时,先和H+反应生成,再与H+反应产生二氧化碳气体,与同浓度盐酸反应的剧烈程度:,C错误;
D.溶液和溶液与Ca(OH)2反应均生成碳酸钙沉淀,鉴别溶液和溶液不能用澄清石灰水,D错误;
故选B。
【变式6-1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列关于和两种物质有关性质,说法不正确的是
A.向和溶液中,滴入酚酞后溶液均变红
B.、两固体用加热能否产生使澄清石灰水变浑浊的气体来鉴别。
C.向等质量的和固体中加入足量稀盐酸,产生的气体较多
D.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
【答案】C
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠均为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性,滴入酚酞均变红,A正确;
B.碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳(能使澄清石灰水变浑浊),而碳酸钠加热不分解,可用加热法鉴别两者,B正确;
C.等质量时,的物质的量更大(摩尔质量更小),与足量盐酸反应生成CO2更多,因此产生的气体较少,C错误;
D.溶于水放热,溶于水吸热,故温度更高,因此选项D所描述的通过测量温度变化来鉴别二者的方法是可行的,该说法正确;D正确;
故选C。
【变式6-2】(23-24高一上·天津·期中)关于与的性质判断正确的是
A.同浓度碱性:
B.热稳定性:
C.可用澄清石灰水鉴别与
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应,后者放出的CO2多
【答案】D
【解析】A.Na2CO3为正盐,NaHCO3为酸式盐,同浓度碱性:Na2CO3>NaHCO3,故A错误;
B.NaHCO3受热分解生成碳酸钠和水和二氧化碳,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;
C.澄清石灰水不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,因为澄清石灰水与Na2CO3与NaHCO3都能生成白色沉淀,故C错误;
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3,物质的量:Na2CO3<NaHCO3,分别与足量的盐酸溶液反应,根据关系式:Na2CO3~2HCl~CO2、NaHCO3~HCl~CO2可知,后者放出的CO2多,故D正确;
故选:D。
【变式6-3】(23-24高一上·天津·期中)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是
A.NaCl溶液(23),加入适量的CaCl2溶液过滤
B.Na2CO3粉末(Na2O2),与足量的CO2气体反应
C.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH
D.NaHCO3溶液(Na2CO3),加入适量的盐酸
【答案】D
【解析】A.与适量反应生成沉淀和,过滤可除去杂质且不引入新杂质,A正确;
B.与足量反应生成和,为气体逸出,不引入新杂质,B正确;
C.与适量NaOH反应生成和,可除去杂质且不引入新杂质,C正确;
D.盐酸既会与杂质反应,也会与待提纯的反应,同时还会引入新杂质NaCl,无法达到除杂目的,D错误;
故选D。
▌题型07 侯氏制碱法的原理
1.原料:氨气、饱和氯化钠溶液、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。(碳酸氢钠以沉淀形式析出,说明碳酸氢钠的溶解度较小),其离子方程式为:Na++ NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH
(2)制取碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.简单的生产流程
【特别提醒】
1.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二氧化碳的溶解度,提高原料利用率,便于析出更多的NaHCO3。
2.上述简单的生产流程中,可循环利用的是CO2
【典例7】(2024-2025高一上·天津·阶段检测)我国著名的科学家侯德榜改进了索尔维制碱法发明了新的工艺流程——侯氏制碱法,部分工艺流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.侯氏制碱法Na原子的利用率远远大于索尔维制碱法
B.向饱和NaCl中先通再通足量,目的是获得更多
C.只有氨盐水可以循环利用
D.过滤的原因是生成物碳酸氢钠的溶解度相对较小
【答案】C
【分析】饱和氯化钠溶液中通入氨气得到氨盐水,通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠和二氧化碳,索尔维制碱法为:向母液加入Ca(OH)2,得到氨气和废液;侯氏制碱法:母液中通入氨气,降温加入氯化钠盐析得到氯化铵晶体和氨盐水。
【解析】A.理论上侯氏制碱法中NaCl利用率高,可降低制碱成本,增大经济效益,Na原子的利用率远远大于索尔维制碱法,A正确;
B.上述流程分析可知,两种制碱法都是向饱和 NaCl中先通NH3再通足量CO2,目的是获得更多NaHCO3,B正确;
C.上述流程分析可知,氨气和二氧化碳均可再循环利用,C错误;
D.在该温度下NaHCO3的溶解度比NH4Cl小,可通过过滤将NaHCO3分离出来,D正确;
故选C。
【变式7-1】(2023高一·天津南开·学业考试)1943年发明联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出重要贡献的科学家是
A.屠呦呦 B.侯德榜 C.张青莲 D.徐光宪
【答案】B
【解析】联合制碱法又称侯氏制碱法,由我国著名的杰出的科学家侯德榜先生发明。
选B。
【变式7-2】(22-23高三下·天津和平·阶段检测)侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。1926年,塘沽“红三角”牌纯碱在万国博览会获金质奖章。反应:,是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是
A.小韩同学说:该条件下的溶解度较小
B.小韦同学说:不是纯碱
C.小羊同学说:析出固体后的溶液中只含氯化铵,可做化肥
D.小任同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
【答案】C
【解析】A.反应中只有碳酸氢钠沉淀生成,所以该条件下NaHCO3的溶解度较小,首先达到饱和析出,故A正确;
B.纯碱是Na2CO3,NaHCO3是小苏打,故B正确;
C.析出 NaHCO3固体后的溶液仍是NaHCO3的饱和溶液,含氯化铵、NaHCO3等,故C错误;
D.在饱和食盐水中先通入氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,增大二氧化碳的溶解度,故D正确;
故选C。
【变式7-3】(22-23高三上·天津南开·期中)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图所示),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法不正确的是
A.操作a是过滤
B.图中X可能是氨气
C.母液的主要成分是,可用于化肥工业
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
【答案】B
【分析】侯氏制碱法法的主要原理是:,,据此回答。
【解析】A.操作a是过滤,过滤得沉淀和母液,A正确;
B.碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水、二氧化碳,所以X是二氧化碳,B错误;
C.母液的主要成分是,可用于化肥工业,C正确;
D.氨气的水溶液显碱性,能更好的吸收二氧化碳,使反应物浓度大,反应速度快,故D正确;
故选B。
▌题型08 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
【特别提醒】
1.焰色试验不仅适用于金属单质,也适用于金属化合物的检验;它是金属元素特有的光学效应,属于物理变化;
2.操作中,不能直接用玻璃棒,因为玻璃棒中含钠元素;
3.操作中,用稀盐酸洗涤,而不用稀硫酸
4.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。
【典例8】(2025-2026高一上·天津河西·阶段检测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色的观察两项操作如图所示:
下列叙述不正确的是
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色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做加热源
D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
【答案】C
【解析】A.每次实验先将铂丝灼烧至与原火焰颜色相同,可除去铂丝上的残留杂质,避免干扰后续检验,A正确;
B.观察钾的焰色时透过蓝色钴玻璃,可滤去钠元素的黄光干扰,便于观察到钾的紫色焰色,B正确;
C.实验应选择本身颜色较浅、最好无色的火焰作为加热源,便于观察待检元素的焰色,若火焰本身颜色较深会掩盖待检元素的焰色,C错误;
D.光洁无锈的铁丝灼烧时无特殊焰色,不会干扰检验,可代替铂丝进行实验,D正确;
故答案为:C。
【变式8-1】(25-26高一上·天津西青·期中)某同学炒菜时不小心把少许食盐洒在炉火上,可看到
A.绿色火焰 B.黄色火焰 C.紫红色火焰 D.洋红色火焰
【答案】B
【解析】食盐主要成分为氯化钠,含有钠元素,钠元素的焰色反应为黄色,因此将食盐洒在炉火上可看到黄色火焰。
故选B。
【变式8-2】(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
【解析】A.若Na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。
【变式8-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠着火时,可用二氧化碳来灭火
B.向碳酸钠固体中加少量水后,会结块变成晶体,并伴随着吸热现象
C.钠放入硫酸铜溶液中,会看到钠浮在水面上,熔化为小球,四处游动,同时又发出嘶嘶的响声,溶液颜色逐渐变浅,同时又有蓝色絮状沉淀生成
D.某样品的焰色试验中观察到黄色火焰,说明一定含,不含
【答案】C
【解析】A.钠着火时会生成,可与反应生成助燃的,不能用二氧化碳灭火,A错误;
B.向碳酸钠固体中加少量水后会生成晶体,该过程伴随放热现象,B错误;
C.钠的密度小于水,所以浮在水面上,钠与水反应放热且钠熔点低,故熔为小球,反应生成推动钠四处游动、发出嘶嘶响声,反应生成的NaOH与反应生成蓝色絮状沉淀,溶液中浓度降低,颜色逐渐变浅,C正确;
D.焰色试验观察到黄色火焰,说明含有Na元素,若要检验是否含需透过蓝色钴玻璃观察火焰是否呈紫色,未透过蓝色钴玻璃无法判断是否含,D错误;
故选C。
▌题型09 钠及其化合物的性质综合
钠及其化合物的价类二维图如下:
【典例9】(2025-2026高一上·天津·期中)以不同类别物质间的转化为线索,来认识钠及其化合物。
下列分析错误的是
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于呼吸面具中氧气的供给
D.上述转化反应中属于氧化还原反应的有5个
【答案】D
【分析】反应①的方程式为。反应②方程式为。反应③的方程式为。反应④的方程式为。反应⑤的方程式为,反应⑥的方程式为。据此作答。
【解析】A.根据定义,酸性氧化物能与碱反应只生成盐和水。由分析可知,和NaOH的反应表明符合酸性氧化物定义。A正确;
B.由图像可以看出受热生成,说明热稳定性弱于,B正确;
C.呼出的气体中含有和,由分析可知,二者可以和反应生成。因此反应⑤⑥可以用于呼吸面具中供给氧气。C正确;
D.由分析可知,涉及化合价变化的反应为①②⑤⑥。共有4个氧化还原反应。D错误;
故答案选D。
【变式9-1】(25-26高一上·天津西青·期中)下列关于钠及其化合物的性质说法错误的是
A.Na2CO3中有NaHCO3杂质可以用加强热的方法去除
B.质量相同的Na2CO3和NaHCO3两种固体分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的二氧化碳多
C.钠不可以从硫酸铜溶液中置换出铜
D.Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比相同
【答案】B
【解析】A.受热易分解生成、和,热稳定性好,因此可用加热的方法除去中的杂质,A正确;
B.、的摩尔质量分别为、,质量相同时,的物质的量更大,二者与足量盐酸反应时碳元素均全部转化为,因此产生的更多,B错误;
C.钠投入硫酸铜溶液时,首先与水反应生成和,随后与硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜沉淀,无法置换出铜单质,C正确;
D.中阳离子为、阴离子为,过氧化钠中阳离子为、阴离子为,二者阴、阳离子个数比均为,D正确;
故选B。
【变式9-2】(23-24高一上·天津·期中)在下列关于钠及其化合物的性质说法正确的是
A.热稳定性、碱性都是:
B.钠与溶液反应:
C.实验室可以用石灰水鉴别苏打和小苏打
D.遇到湿润的红色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
【答案】A
【解析】A.碳酸钠高温条件下不分解,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,则碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠,碳酸钠溶液滴入酚酞试液呈红色,而碳酸氢钠溶液滴入酚酞试液呈浅红色,则碳酸钠的热稳定性、碱性均强于碳酸氢钠,故A正确;
B.钠与硫酸铜溶液反应时钠先与水反应生成氢氧化钠和氢气,反应生成的氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应生成硫酸钠和氢氧化铜沉淀,故C错误;
C.碳酸钠溶液与石灰水反应生成氢氧化钠和碳酸钙沉淀,碳酸氢钠溶液与足量石灰水反应生成氢氧化钠、碳酸钙沉淀和水,苏打和小苏打与石灰水反应现象相同,则用石灰水不能鉴别苏打和小苏打,故C错误;
D.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,则过氧化钠遇到湿润的红色石蕊试纸后,石蕊试纸先变蓝色后褪色,故D错误;
故选A。
【变式9-3】(22-23高一上·天津和平·阶段检测)探究钠及其化合物的性质,请按要求填空:
(1)金属钠的性质活泼,应放在___________中保存。将等质量的钠分别在常温和加热条件下与氧气反应,反应过程中转移电子数之比为___________。
(2)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中,发生反应的离子方程式为___________、___________。
(3)某兴趣小组对久置于空气中的过氧化钠样品M进行实验探究。
实验Ⅰ:甲同学设计下图所示装置探究样品M的变质情况。
装置B中的溶液a为___________(填化学式),若B中出现浑浊,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,则样品M部分变质。
实验Ⅱ:乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。
(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,该反应的离子方程式为___________。
资料显示,H2O2与BaCl2、NaOH溶液反应生成白色不溶物BaO2∙8H2O。据此,丙同学对乙同学的检验结果提出质疑并进行实验。
实验Ⅲ:取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水,先加入过量稀硫酸,再滴入KMnO4溶液。实验证明Na2O2与水反应有H2O2生成。
(5)滴入KMnO4溶液后观察到的现象是溶液紫色褪去,冒出大量气泡,此反应的离子方程式为___________。
【答案】(1) 煤油 1:1
(2) +H+= +H+=H2O+CO2↑
(3)Ca(OH)2
(4)Ba2++=BaCO3↓
(5)2+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑
【分析】Na2O2在空气中变质,则生成Na2CO3。加入稀硫酸与样品反应,生成CO2、O2等,B装置用于检验CO2气体,则所盛试剂为澄清石灰水,C中所盛试剂为浓硫酸,用于干燥O2,D装置用于收集O2。
【解析】(1)金属钠的性质活泼,应隔绝空气保存,通常放在煤油中保存。将等质量的钠分别在常温和加热条件下与氧气反应,钠都由0价升高到+1价,则反应过程中转移电子数之比为1:1。答案为:煤油;1:1;
(2)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中,先生成,再继续反应生成CO2气体等,发生反应的离子方程式为+H+=、+H+=H2O+CO2↑。答案为:+H+=;+H+=H2O+CO2↑;
(3)装置B中的溶液用于检验CO2气体,则应为Ca(OH)2,若B中出现浑浊,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,则样品M部分变质。答案为:Ca(OH)2;
(4)样品中加入氯化钡溶液,产生白色沉淀,则样品M中含有Na2CO3,该反应的离子方程式为Ba2++=BaCO3↓。答案为:Ba2++=BaCO3↓;
(5)H2O2溶液中滴入KMnO4溶液,观察到溶液紫色褪去,冒出大量气泡,则表明KMnO4被还原为Mn2+等,H2O2被氧化为O2,此反应的离子方程式为2+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。答案为:2+5H2O2+6H+=2Mn2++8H2O+5O2↑。
【点睛】Na2O2与水反应,生成NaOH和H2O2,有一部分H2O2分解为O2等。
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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 钠与溶液的反应
题型04 钠的氧化物性质比较
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、除杂及相互转化
题型07 侯氏制碱法的原理
题型08 焰色试验
题型09 钠及其化合物的性质综合
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
钠为 色固体,密度比煤油 ,质软,硬度 ,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。
3.钠着火的处理方法
需用 或 灭火。
【典例1】(2025-2026高一上·天津滨海新区·期中)英国化学家汉弗里·戴维在十九世纪初通过电解的方式获得金属钠的单质。下面关于金属钠的描述正确的是
A.少量钠应保存在水中
B.钠离子性质很活泼
C.钠很软,在新材料领域没有用途
D.钠的化学性质很活泼,在自然界里不能以游离态存在
【变式1-1】(21-22高一上·天津宝坻·阶段检测)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1-2】(23高一上·天津南开·学业水平考试)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 。(现象:钠先 ,剧烈燃烧,发出 色火焰,生成 固体)
注意:这两个反应体现了温度的量变引起质变的特点。
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)钠和卤素(如氯气等)反应:2Na+Cl2
(2)钠和硫单质反应:2Na+S
(3)钠和氢气反应生成NaH(H的化合价为-1):2Na+H2 。(H的化合价为-1)
(2025-2026高一上·天津红桥·期中)金属钠在空气中燃烧的实验,不需要的仪器为
A. B. C. D.
【变式2-1】(25-26高一上·天津南开·阶段检测)Na与氧气、氯气等均能反应,下列说法中正确的是
A.金属钠着火时,应使用泡沫灭火器灭火
B.钠在空气中燃烧,发出黄色火焰,生成白色固体
C.钠可以保存在煤油中,说明钠的密度比煤油的大且钠不与煤油发生反应
D.实验时钠需用镊子夹取,用后剩余的钠不能放回试剂瓶中
【变式2-2】(23-24高一上·天津·期中)下列物质放置在空气中,因发生氧化还原反应而变质的是
A.Na B.NaOH C.Na2O D.Na2CO3·10H2O
【变式2-3】(22-23高一上·天津南开·阶段检测)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是
A.第一块钠反应后得到的产物质量大 B.两块钠消耗的氧气一样多
C.第一块钠失去电子多 D.两块钠的反应产物颜色相同
▌题型03 钠与溶液的反应
1.与水(滴有酚酞指示剂)反应:生成NaOH和H2。现象总结五个字,分别为:浮、熔、游、响红。
化学方程式为:2Na+2H2O=== ;离子方程式为:
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 继续反应。
3.与碱溶液反应:钠与碱溶液反应的实质是 。
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,
总反应方程式为: 。
(2)Na与K2SO4溶液的反应,仅发生 的反应。
注意:钠投入饱和溶液中,因钠与水反应会消耗溶剂水,导致饱和溶液会因此析出溶质固体。
规律总结:钠与溶液反应时遵循“有酸先和酸反应,无酸水优先反应”的规律。
【典例3】(2025-2026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
【变式3-1】(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3-2】(24-25高一上·天津·期中)下列说法正确的是
A.固体不导电,所以不是电解质
B.NaCl溶于水,在通电的情况下才能发生电离
C.将一小块钠投入水溶液中,水由无色变为红色
D.将一小块钠投入饱和NaOH溶液中,有白色沉淀析出
【变式3-3】(25-26高一上·天津·期中)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
▌题型04 钠的氧化物性质比较
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
颜色状态
色固体
色固体
阴、阳离子个数比
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
与二氧化碳反应
Na2O+CO2=Na2CO3
与盐酸反应
Na2O+2HCl===2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+O2↑
主要用途
制取少量烧碱
强氧化剂、 剂、杀菌消毒剂、 剂
转化
2Na2O+O22Na2O2
【典例4】(2025-2026高一上·天津·期末)下列关于过氧化钠的叙述中,不正确的是
A.是一种淡黄色固体
B.阴、阳离子个数比为
C.中氧元素的化合价是价
D.可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
【变式4-1】(24-25高一上·天津和平·期中)Na2O2是呼吸面具中常用的供氧剂,下列关于Na2O2的叙述正确的是
A.Na2O2中阴、阳离子的个数比为1:1
B.Na2O2分别与 H2O、CO2反应, 均能产生O2
C.在 Na2O2与CO2反应过程中,Na2O2只作氧化剂
D.在Na2O2与H2O反应过程中每生成1 个O2, 转移4个电子
【变式4-2】(25-26高一上·天津·开学考试)下列有关钠的氧化物的说法不正确的是
A.、溶于水,所得溶液溶质相同
B.与反应时有单质生成,该反应属于置换反应
C.、粉末分别加入溶液中,溶液都会变浑浊
D.在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,既是氧化剂,又是还原剂
【变式4-3】(25-26高一上·天津·期中)在呼吸面具和潜水艇中,可用过氧化钠作供氧剂。采用下图所示实验装置进行实验,证明过氧化钠可用作供氧剂。下列说法正确的是
A.装置A 中所装药品为碳酸钙和稀硫酸
B.装置B盛饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl
C.装置C中Na2O2发生反应只做作氧化剂
D.装置D中的试剂是浓硫酸
▌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,而NaHCO3受热 分解,NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3 。(可用澄清石灰水鉴别生成的二氧化碳)
【典例5】(2025-2026高一上·天津·期中节选)探究碳酸氢钠的热稳定性,并利用其产物验证过氧化钠与二氧化碳的反应,按如图装置图进行实验。
①C中反应的化学方程式为___________。
②E中收集的气体主要是______。
③B装置的作用是______。
④D装置的作用是______。
【变式5-1】(24-25高一上·天津滨海新区·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5-2】(25-26高一上·天津·期中)下列实验方案中,不能测定与混合物中质量分数的是
A.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得b g溶液
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得bg固体
C.取a g混合物充分加热,固体质量减少b g
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体干燥后用碱石灰吸收,增重b g
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化
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 ,无变化的是
碱性
向等浓度等体积的碳酸钠与碳酸氢钠溶液中加入酚酞, 的溶液红色更深,碱性更强
与CaCl2(或BaCl2)溶液反应
有沉淀生成的是 溶液,无变化的是 溶液
固体与盐酸反应的剧烈程度
反应剧烈的是 ,相对缓慢的是
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 ,开始不产生气体,滴加一会才产生气体的是
【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: 产生大量的气泡。
2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O ,离子方程式为:
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 离子方程式为:;
HCl+NaHCO3=NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为:;
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。
2.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)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量 气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量 溶液
3.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
【典例6】(2025-2026高一上·天津·期中)下列关于钠的化合物说法正确的是
A.和均为碱性氧化物
B.相同温度时,在水中的溶解度:
C.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:
D.鉴别溶液和溶液可以用澄清石灰水
【变式6-1】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列关于和两种物质有关性质,说法不正确的是
A.向和溶液中,滴入酚酞后溶液均变红
B.、两固体用加热能否产生使澄清石灰水变浑浊的气体来鉴别。
C.向等质量的和固体中加入足量稀盐酸,产生的气体较多
D.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
【变式6-2】(23-24高一上·天津·期中)关于与的性质判断正确的是
A.同浓度碱性:
B.热稳定性:
C.可用澄清石灰水鉴别与
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应,后者放出的CO2多
【变式6-3】(23-24高一上·天津·期中)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是
A.NaCl溶液(23),加入适量的CaCl2溶液过滤
B.Na2CO3粉末(Na2O2),与足量的CO2气体反应
C.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH
D.NaHCO3溶液(Na2CO3),加入适量的盐酸
▌题型07 侯氏制碱法的原理
1.原料:氨气、饱和氯化钠溶液、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。(碳酸氢钠以沉淀形式析出,说明碳酸氢钠的溶解度较小),其离子方程式为:
(2)制取碳酸钠:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.简单的生产流程
【特别提醒】
1.第一步反应是在饱和食盐水中先通入 ,再通入 ,这样操作的目的是增大二氧化碳的溶解度,提高原料利用率,便于析出更多的NaHCO3。
2.上述简单的生产流程中,可循环利用的是
【典例7】(2024-2025高一上·天津·阶段检测)我国著名的科学家侯德榜改进了索尔维制碱法发明了新的工艺流程——侯氏制碱法,部分工艺流程如下图所示,下列说法不正确的是
A.侯氏制碱法Na原子的利用率远远大于索尔维制碱法
B.向饱和NaCl中先通再通足量,目的是获得更多
C.只有氨盐水可以循环利用
D.过滤的原因是生成物碳酸氢钠的溶解度相对较小
【变式7-1】(2023高一·天津南开·学业考试)1943年发明联合制碱法,为我国的化学工业发展和技术创新作出重要贡献的科学家是
A.屠呦呦 B.侯德榜 C.张青莲 D.徐光宪
【变式7-2】(22-23高三下·天津和平·阶段检测)侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。192026年,塘沽“红三角”牌纯碱在万国博览会获金质奖章。反应:,是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是
A.小韩同学说:该条件下的溶解度较小
B.小韦同学说:不是纯碱
C.小羊同学说:析出固体后的溶液中只含氯化铵,可做化肥
D.小任同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
【变式7-3】(22-23高三上·天津南开·期中)我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”(流程简图如图所示),促进了世界制碱技术的发展。下列有关说法不正确的是
A.操作a是过滤
B.图中X可能是氨气
C.母液的主要成分是,可用于化肥工业
D.通入氨气的作用是使溶液呈碱性,促进二氧化碳的吸收,更多地析出沉淀
▌题型08 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
【特别提醒】
1.焰色试验不仅适用于金属单质,也适用于金属化合物的检验;它是金属元素特有的光学效应,属于物理变化;
2.操作中,不能直接用玻璃棒,因为玻璃棒中含钠元素;
3.操作中,用稀盐酸洗涤,而不用稀硫酸
4.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。
【典例8】(2025-2026高一上·天津河西·阶段检测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色的观察两项操作如图所示:
下列叙述不正确的是
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色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做加热源
D.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
【变式8-1】(25-26高一上·天津西青·期中)某同学炒菜时不小心把少许食盐洒在炉火上,可看到
A.绿色火焰 B.黄色火焰 C.紫红色火焰 D.洋红色火焰
【变式8-2】(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
【变式8-3】(25-26高一上·天津滨海新区·期中)下列关于钠及其化合物的叙述中,正确的是
A.钠着火时,可用二氧化碳来灭火
B.向碳酸钠固体中加少量水后,会结块变成晶体,并伴随着吸热现象
C.钠放入硫酸铜溶液中,会看到钠浮在水面上,熔化为小球,四处游动,同时又发出嘶嘶的响声,溶液颜色逐渐变浅,同时又有蓝色絮状沉淀生成
D.某样品的焰色试验中观察到黄色火焰,说明一定含,不含
▌题型09 钠及其化合物的性质综合
钠及其化合物的价类二维图如下:
【典例9】(2025-2026高一上·天津·期中)以不同类别物质间的转化为线索,来认识钠及其化合物。
下列分析错误的是
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的热稳定性弱于Na2CO3
C.反应⑤⑥可用于呼吸面具中氧气的供给
D.上述转化反应中属于氧化还原反应的有5个
【变式9-1】(25-26高一上·天津西青·期中)下列关于钠及其化合物的性质说法错误的是
A.Na2CO3中有NaHCO3杂质可以用加强热的方法去除
B.质量相同的Na2CO3和NaHCO3两种固体分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的二氧化碳多
C.钠不可以从硫酸铜溶液中置换出铜
D.Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比相同
【变式9-2】(23-24高一上·天津·期中)在下列关于钠及其化合物的性质说法正确的是
A.热稳定性、碱性都是:
B.钠与溶液反应:
C.实验室可以用石灰水鉴别苏打和小苏打
D.遇到湿润的红色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色
【变式9-3】(22-23高一上·天津和平·阶段检测)探究钠及其化合物的性质,请按要求填空:
(1)金属钠的性质活泼,应放在___________中保存。将等质量的钠分别在常温和加热条件下与氧气反应,反应过程中转移电子数之比为___________。
(2)将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中,发生反应的离子方程式为___________、___________。
(3)某兴趣小组对久置于空气中的过氧化钠样品M进行实验探究。
实验Ⅰ:甲同学设计下图所示装置探究样品M的变质情况。
装置B中的溶液a为___________(填化学式),若B中出现浑浊,D中收集到的气体能使带火星的木条复燃,则样品M部分变质。
实验Ⅱ:乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。
(4)根据产生白色沉淀,乙同学认为样品M已变质,该反应的离子方程式为___________。
资料显示,H2O2与BaCl2、NaOH溶液反应生成白色不溶物BaO2∙8H2O。据此,丙同学对乙同学的检验结果提出质疑并进行实验。
实验Ⅲ:取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水,先加入过量稀硫酸,再滴入KMnO4溶液。实验证明Na2O2与水反应有H2O2生成。
(5)滴入KMnO4溶液后观察到的现象是溶液紫色褪去,冒出大量气泡,此反应的离子方程式为___________。
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