2.1 钠及其化合物(9大题型,举一反三题型专练,浙江专用)化学人教版必修第一册
2026-09-30
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内容正文:
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第一节
钠及其化合物(题型专练·举一反三)
题型01钠的物理性质及保存
典例精析
【典例1】
【答案】B
举一反三
【变式11】
【答案】C
【变式12】
【答案】C
【变式1-3】
【答案】D
题型02钠与氧气等非金属单质的反应
典例精析
【典例2】B
三
举一反三
【变式21】B
【变式22】D
【变式2-3】D
题型03钠与溶液的反应
三典例精析
【典例3】B
举一反三
【变式31】C
【变式32】B
1/3
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【变式33】D
题型04钠的氧化物性质比较
典例精析
【典例4】C
三举一反
【变式41】B
【变式42】C
【变式43】B
题型05碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
三典例精析
【典例5】C
举一反三
【变式51】c
【变式52】(1)3.36
(2)7
【变式53】(1)z5
(2)0.5
(3)625
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】A
E
举一反三
【变式61】B
【变式62】D
【变式63】D
题型07侯氏制减法的原理
E
典例精析
【典例7】B
213
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三
举一反三
【变式71】A
【变式7-2】D
【变式73】B
题型08
焰色试验
典例精析
【典例8】B
举一反三
【变式81】A
【变式82】D
【变式83】D
题型09
碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析
E
典例精析
【典例9】(1)1:1
(2)56
(3)0.75
举一反目
【变式91】C
【变式92】C
【变式93】B
313
第一节 钠及其化合物(题型专练·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 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
(1)颜色状态:银白色固体
(2)硬度:很小,可以用小刀切,剩余的钠要放回原瓶
(3)密度:比水的小,而比煤油的大
(4)熔点:比较低
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】(2026·浙江宁波高一开学考试)下列关于钠的叙述中,不正确的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.金属钠着火时,应立即用大量水进行灭火
C.实验室里,金属钠可以保存在煤油中
D.金属钠很软,能用刀切割
【答案】B
【解析】A项,钠的焰色为黄色,因此钠燃烧时发出黄色火焰,A正确;B项,金属钠能与水反应生成可燃性气体H2,同时钠燃烧生成的Na2O2与水反应会生成助燃性的O2,用水灭火会加剧火势甚至引发爆炸,钠着火应用干燥沙土盖灭,B错误;C项,钠的密度大于煤油,且与煤油不反应,保存在煤油中可以隔绝空气和水蒸气,防止钠变质,C正确;D项,金属钠硬度很小,质软,能用小刀切割,D正确;故选B。
【变式1-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)下列关于金属钠的叙述不正确的是( )
A.金属钠保存在石蜡油或煤油中
B.钠未用完应放回原试剂瓶
C.钠具有强还原性,能置换出CuSO4溶液的Cu
D.当火灾现场存放有大量金属钠时,需用干燥的沙土来灭火
【答案】C
【解析】A.金属钠化学性质活泼,容易和氧气、水等物质反应,应保存在煤油或石蜡油中,A正确;B.钠化学性质活泼,与水等物质反应非常激烈,每次实验都要取少量,实验后剩余的钠粒也必须放回原试剂瓶中,否则容易发生危险,B正确;C.钠很活泼,钠与盐溶液反应时,先与水反应生成碱和氢气,然后生成的碱再与盐反应,所以钠不能从CuSO4溶液中置换出金属Cu,C错误;D.金属钠与水反应生成氢气、氢氧化钠,氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,金属钠与氧气点燃反应生成过氧化钠,过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,因此钠着火不能用水灭火,也不能用泡沫灭火器灭火,应该用沙子扑灭,D正确;故选C。
【变式1-2】(2024·浙江杭州东方高一期中)下列关于钠的说法中,正确的是( )
A.钠在空气中燃烧生成白色固体
B.钠着火后可用水来灭火
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.当钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
【答案】C
【解析】A项,钠在空气中燃烧生成淡黄色的过氧化钠,故A错误;B项,钠着火,不能用水灭,因为钠的密度比水小,会浮在水面,且钠与水反应生成氢气,容易引起爆炸,应该用干燥的沙土灭火,故B错误;C项,钠的密度大于煤油,与煤油不反应,少量钠可以存放在煤油中隔绝空气,故C正确;D项,钠与硫酸铜溶液反应时,Na先和水反应生成NaOH,NaOH再和硫酸铜发生复分解反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,所以看到蓝色沉淀,故D错误;故选C。
【变式1-3】(2026·浙江丽水中学高一期中)将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到:钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应 B.金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
C.黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化 D.得到淡黄色固体说明发生了物理变化
【答案】D
【解析】A项,钠和水生成氢氧化钠和氢气,用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应,A正确;B项,金属钠熔化说明其熔点低于坩埚,B正确;C项,黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化,气化后的钠燃烧形成火焰,C正确;D项,钠剧烈燃烧,得到淡黄色固体说明生成了新物质,发生了化学变化,D错误;故选D。
▌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】(2026·浙江桐浦富兴部分学校高一联考)在做“钠在空气中燃烧”实验时,不需要标识的图标是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】A项,该图标为佩戴护目镜标识,钠燃烧实验可能有熔融物、火星飞溅,需要佩戴护目镜防护眼睛,该标识需要,A不符合题意; B项,该图标为当心触电标识,钠在空气中燃烧实验用酒精灯加热,无需使用电器设备,无触电风险,该标识不需要,B符合题意; C项,取出的金属钠要用小刀切割,所以需要防止锐器割伤,需要该标识,C不符合题意; D项,该实验需要加热,所以要注意明火,需要该标识,D不符合题意;故选B。
【变式2-1】(2026·浙江艾青中学高一期中)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则 下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大
【答案】B
【解析】钠在氧气中加热反应产物为过氧化钠、在常温下与空气中氧气反应,产物是氧化钠,反应中钠元素均从0价升高到+1价,则等质量的钠失去的电子数相同,故A错误、 B正确;根据元素守恒可知,等质量的钠产生的过氧化钠和氧化钠的物质的量相同,过氧化钠的摩尔质量大于氧化钠的摩尔质量,则产生的过氧化钠的质量大,因此第一块钠的反应产物的质量大,故C、D错误。故选B。
【变式2-2】(2024·浙江五湖联盟高一期中)下列有关钠及其化合物的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制取金属钠 B.钠着火时使用泡沫灭火器灭火
C.钠燃烧生成氧化钠 D.焰色式验,火焰呈黄色,说明含有钠元素
【答案】D
【解析】A项,电解熔融状态下的NaCl可制取金属钠,电解饱和食盐水不能制取金属钠,A错误;项,钠着火时生成的Na2O2会与泡沫灭火器中的CO2反应生成助燃的O2,则钠着火时不能用泡沫灭火器灭火,应用干燥沙土灭火,B错误;C项,钠燃烧生成过氧化钠,C错误;D项,钠元素的焰色呈黄色,则焰色试验,火焰呈黄色,说明含有钠元素,D正确; 故选D。
【变式2-3】(2026·浙江江山中学高一期中)下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,现象为:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体
【答案】D
【解析】2.3 g钠的物质的量为0.1 mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素一定变为+1价,故0.1 mol钠失去0.1NA电子,故B错误;钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;钠(银白色)在空气中长期放置,开始生成氧化钠(变灰暗),吸水生成NaOH(变白色),继续吸水生成NaOH溶液(出现液滴),最后吸收CO2变成了碳酸钠(白色固体),故D正确。选D。
▌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】(2026·浙江衢州高一期中)将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中,钠迅速熔成小球,在液面上游动,发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2),产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是( )
A.Na的密度比铁高 B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高 D.金属钠能在CuSO4溶液中置换出铜
【答案】B
【解析】A项,钠能浮在水面,说明钠的密度低,错误;B项,钠比铁活泼,钠能与水反应,铁不行,所以钠更易与酸反应,正确;C项,钠和水反应放出大量的热,且钠的熔点较低,使钠熔成小球,说明钠的熔点比铁低,错误;D项,钠和水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀,不会置换出铜,错误。
【变式3-1】(2026·浙江台州高一期末)下列图标中,与钠和水反应实验无关的是( )
A.护目镜 B.洗手 C.用电 D.锐器
【答案】C
【解析】A项,钠与水反应剧烈,会生成腐蚀性的氢氧化钠,可能溅出液体,佩戴护目镜可保护眼部,与实验相关,A不符合题意;B项,实验过程中会接触化学试剂,实验后需要洗手清洁,与实验相关,B不符合题意;C项,钠和水的反应实验全程不需要使用电器设备,用电警示和该实验无关,C符合题意;D项,取用钠时需要用小刀切割钠块,存在被锐器划伤的风险,锐器警示与实验相关,D不符合题意;故选C。
【变式3-2】(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,又有白色沉淀产生的是( )
A.HCl B.MgCl2 C.K2SO4 D.CuSO4
【答案】B
【解析】A.钠与盐酸反应,生成氯化钠和氢气,不生成沉淀,故不选A;B.钠和MgCl2溶液反应,生成氢气和白色沉淀氢氧化镁,故选B;C.钠和K2SO4溶液,实质是钠和水反应,生成氢气和氢氧化钠,不生成沉淀,故不选C;D.钠和CuSO4溶液反应,生成氢气和蓝色氢氧化铜沉淀,故不选D;故选B。
【变式3-3】(2024·浙江诸暨高一期中)如下图所示(夹持装置已略去),将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中。下列说法错误的是 ( )
A.该实验进行过程中可观察到有气泡产生
B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油的大
C.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数
D.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成
【答案】D
【解析】ρ(煤油) <ρ(Na)<ρ(CuSO4溶液),投入的Na在煤油与溶液的分界线,Na与CuSO4溶液中水反应生成NaOH和H2,NaOH与CuSO4反应生成蓝色Cu(OH)2沉淀和Na2SO4,Na在表面产生H2的浮力作用下,在煤油中上浮,在煤油表面放出H2后,Na又下沉到煤油与溶液的分界线,重复以上现象。A项,投入的Na在煤油与溶液的分界线,Na与分界线附近的水反应产生H2,实验过程中可观察到有气泡产生,A项正确;B项,ρ(煤油) <ρ(Na),故可观察到金属钠被煤油浸没,B项正确;C项,该反应过程为放热反应,故反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数,C项正确;D项,涉及的反应有2Na+2H2O=2NaOH+H2↑、2NaOH+CuSO4=Na2SO4+Cu(OH)2↓,烧杯底部有蓝色难溶物生成,D项错误;故选D。
▌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】(2026·浙江省七彩阳光、精诚联盟、浙南名校、金兰教育2027届高三返校联考)下列关于Na2O和Na2O2的说法不正确的是( )
A.二者都能与CO2反应 B.焰色试验时,二者的火焰均呈黄色
C.二者阴阳离子的个数比均为1:1 D.Na2O2不是碱性氧化物
【答案】C
【解析】A项,Na2O与CO2反应生成Na2CO3,Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2,二者均可与CO2反应,A正确;B项,二者均含有钠元素,钠元素的焰色试验为黄色,因此二者焰色试验的火焰均呈黄色,B正确;C项,Na2O由Na+和O2-构成,Na2O2由Na+和O22-(过氧根离子)构成,二者阴阳离子的个数比均为1:2,不是1:1,C错误;D项,碱性氧化物的定义是与酸反应仅生成盐和水的氧化物,Na2O2与酸反应除生成盐和水外,还生成O2,因此Na2O2不是碱性氧化物,D正确;故选C。
【变式4-1】(2025·浙江省嘉兴市等3地高一期中)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与水反应生成NaOH,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.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.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.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.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(2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2),最终都变为Na2CO3 ,D正确;故选B。
【变式4-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法中正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作氧化剂
【答案】C
【解析】A.Na2O2和水反应产生氧气,②中的大量气泡的主要成分是氧气,A错误;B.③中酚酞溶液变红,说明有碱性物质生成,B错误;C.④中溶液红色褪去,可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的,C正确;D.⑤中少量的MnO2的主要作用是作催化剂,使H2O2快速分解,D错误;故选C。
【变式4-3】(2026·浙江Z20名校联盟高一开学考试)实验室用下图所示装置进行实验,证明Na2O2可在呼吸面具中做供氧剂,下列说法不正确的是( )
A.B中试剂为饱和NaHCO3溶液
B.C中Na2O2可平铺在脱脂棉上,以增大与气体的接触面积
C.D装置的目的是吸收未反应完的CO2
D.F中气体能使带火星的木条复燃
【答案】B
【解析】A项,B中饱和NaHCO3溶液可除去CO2中混有的挥发出来的HCl杂质,A正确;B项,Na2O2与CO2反应放热且生成O2,会导致脱脂棉燃烧,存在安全隐患且消耗生成的O2影响实验结果,因此不可将Na2O2平铺在脱脂棉上,B错误;C项,D装置中放入氢氧化钠溶液,可以除去没有反应完全的二氧化碳,防止其干扰氧气的测定,C正确;D项,C中Na2O2与CO2反应生成O2,O2难溶于水,F中收集的气体为O2,能使带火星的木条复燃,D正确;故选B。
▌题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
实验探究: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。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出,澄清石灰水不变浑浊。
实验结论: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·浙江绍兴会稽联盟高一期中)某化学兴趣小组设计如下装置(棉花球沾有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A、B
D.烧杯A中没有出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
【答案】C
【解析】A.由装置图可知,大试管装的是Na2CO3,小试管装的是NaHCO3,所以加热时Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度,故A正确;B. 热一段时间后,NaHCO3受热分解产生CO2和H2O,而棉花球沾有无水硫酸铜粉末,遇水变蓝色,故B正确; C. 实验结束时,应先移开烧杯A、B,再熄灭酒精灯,目的防止倒吸,故C错误;D. 烧杯A中连接的是装有Na2CO3的大试管,没有出现浑浊,烧杯B中连接的是装有NaHCO3的小试管出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强,故D正确;故选C。
【变式5-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质说法正确的是( )
A.时,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大
B.分别向Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀
C.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同
D.可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
【答案】C
【解析】A.时,碳酸钠在水中的溶解度比碳酸氢钠大,若取等量的水分别加碳酸钠、碳酸氢钠进行溶解,溶解的碳酸钠质量大,A错误;B.碳酸钠与氯化钡溶液反应生成白色沉淀,碳酸氢钠溶液与氯化钡不反应,B错误;C.Na2CO3粉末和NaHCO3晶体中滴入少量水,Na2CO3粉末溶解放热,NaHCO3晶体溶解吸热,所以前者温度升高,后者温度下降,C正确;D.用图示比较碳酸钠和碳酸钠的热稳定性时,应将碳酸钠放置在外侧试管,碳酸氢钠放置在内层试管加热,D错误;故选C。
【变式5-2】(2026·浙江杭州高一期末)某白色晶体由NaHCO3和Na2CO3·xH2O按一定比例混合而成。称取5.68 g白色晶体,加热至质量不再改变,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和碱石灰,无水CaCl2的质量增加1.62 g,碱石灰的质量增加0.88 g。
(1)m(NaHCO3)=________g。
(2)x=________。
【答案】(1)3.36 (2)7
【解析】(1)加热时仅NaHCO3分解释放CO2,碱石灰增加的质量为CO2的质量:,根据分解反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,,因此;
(2)无水CaCl2吸收的总水质量为1.62g,包含NaHCO3分解生成的水和Na2CO3xH2O失去的结晶水,其中NaHCO3分解生成的水:,质量为;结晶水质量:,,结晶水合物质量:,其中Na2CO3质量为,,因此。
【变式5-3】(2026·浙江浙南名校联盟高一开学考试)现有48.4 g碱式碳酸镁样品(化学式:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O,x、y、z为正整数),将其分为二等份,一份样品充分灼烧至恒重进行热重分析,结果如图所示。另一份投入250mL2.5mol/L的盐酸中,充分反应后生成标准状况下CO24.48L。(忽略溶液前后体积变化)。
按要求回答下列问题:
(1)z=___________。
(2)第二份样品与盐酸反应后溶液中c(H+)=___________mol/L。
(3)向第二份样品与盐酸反应后的溶液中加入___________mL1mol/LNaOH溶液,可使沉淀的量最大。
【答案】(1)z=5 (2)0.5 (3)625
【解析】(1)xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O充分灼烧至恒重得到的10.0g固体为MgO,;另一份投入250mL2.5mol/L的盐酸中,充分反应后生成氯化镁和标准状况下CO24.48L,标况下4.48LCO2的物质的量为:;48.4g碱式碳酸镁样品中,,则,,则中x:y:z=0.4mol:0.1mol:0.5mol=4:1:5,故z=5;
(2)初始盐酸的物质的量为:,与MgCO3反应:MgCO3+2HCl=MgCl2+CO2↑+H2O,消耗盐酸的物质的量为:,与Mg(OH)2反应:Mg(OH)2 + 2HCl = MgCl2 + 2H2O,消耗盐酸的物质的量为,总消耗的盐酸的物质的量为0.4mol+0.1mol=0.5mol,剩余的盐酸的物质的量为0.625mol-0.5mol=0.125mol,反应后溶液中;
(3)反应后溶液中的溶质为:MgCl2和剩余的HCl,要使 Mg(OH)2沉淀量最大,需将溶液中的H+中和,并将所有Mg2+转化为沉淀,Mg2+的物质的量:,沉淀需OH-的物质的量为:,剩余H+的物质的量:n(H+) = 0.125mol,中和需 , 所需NaOH总物质的量:n(NaOH) = 0.5mol +0.125mol = 0.625mol,需NaOH溶液体积:。
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化
1.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:2H++CO32-- ═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 离子方程式为:H++CO32-- ═HCO3-;
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为:HCO3-+H+ ═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。
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·浙江七彩阳光新高考研究联盟高一期中)下列有关NaHCO3、Na2CO3的性质比较中,正确的是( )
A.热稳定性Na2CO3>NaHCO3,同浓度碱性Na2CO3>NaHCO3
B.溶于水时,Na2CO3有吸热现象,NaHCO3有放热现象
C.可用Ba(OH)2溶液区分NaHCO3固体和Na2CO3固体
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,Na2CO3放出的CO2多
【答案】A
【解析】A.热稳定性Na2CO3>NaHCO3,同浓度碱性Na2CO3>NaHCO3,故A正确;B.溶于水时,Na2CO3有放热现象,NaHCO3有吸热现象,故B错误;C.Ba(OH)2与Na2CO3和NaHCO3均能反应生成碳酸钡沉淀,无法区分NaHCO3固体和Na2CO3固体,故C错误;D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,根据碳元素守恒,放出的CO2一样多,故D错误;故选A。
【变式6-1】(2026·浙江台州高一新生入学开学考试)下列关于Na2CO3的说法不正确的是( )
A.根据阳离子分类,属于钠盐 B.其水溶液呈碱性,属于碱式盐
C.化学式中阴阳离子个数比为1∶2 D.与过量盐酸反应有CO2生成
【答案】B
【解析】A项,Na2CO3的阳离子为Na+,按阳离子分类属于钠盐,A正确;B项,Na2CO3水溶液呈碱性是因为CO32-发生水解反应,其本身属于正盐,不属于碱式盐,B错误;C项,Na2CO3中阴离子为CO32-、阳离子为Na+,阴阳离子个数比为1∶2,C正确;D项,Na2CO3与过量盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,有CO2生成,D正确;故选B。
【变式6-2】(2026·浙江绍兴高一期末)关于Na2CO3和NaHCO3性质或应用的叙述,不正确的是( )
A.在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠
B.热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.NaHCO3是发酵粉的主要成分
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳多
【答案】D
【解析】A项,相同温度下,Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3,可通过向饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出NaHCO3晶体证明,A正确; B项,NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和H2O,而Na2CO3热稳定性强、受热难分解,故热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠,B正确;C项,NaHCO3受热易分解产生CO2气体,可使面食疏松多孔,是发酵粉的主要成分,C正确;D项,Na2CO3和NaHCO3的摩尔质量分别为106g/mol和84g/mol,等质量时NaHCO3的物质的量更大,二者与足量盐酸反应时碳元素全部转化为CO2,故NaHCO3产生的CO2更多,前者产生二氧化碳更少,D错误;故选D。
【变式6-3】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列关于Na2CO3、NaHCO3的叙述正确的是( )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.除去NaHCO3固体中的Na2CO3:将固体加热至恒重
C.CaCl2溶液、澄清石灰水均能鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液
D.常温下将过量CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中会有固体析出
【答案】D
【解析】A.加热条件下,Na2CO3固体不能发生分解,A项错误;B.将固体加热至恒重,不能除去NaHCO3固体中的Na2CO3,反而使NaHCO3分解转化为了Na2CO3,B项错误;C.CaCl2溶液与Na2CO3溶液能反应产生白色沉淀、与NaHCO3溶液不反应,故可以鉴别二者;而澄清石灰水与Na2CO3、NaHCO3溶液均能反应生成白色沉淀,不能鉴别二者,C项错误;D.常温下NaHCO3溶解度小于Na2CO3,将过量CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中发生反应Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3↓,会有固体析出,D项正确;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】(2026·浙江高一期中)侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献,是我国近代化学工业的奠基人之一,他将制取碳酸钠和合成氨联合起来,这就是“侯氏制碱法”,其工艺流程图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“沉淀池”中的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
B.循环1对应的物质为CO2
C.先将NH3和食盐水混合可以促进CO2的吸收
D.母液中加入食盐细粉目的是提高Cl-浓度,促进NH4Cl晶体的析出
【答案】B
【解析】饱和氯化钠溶液中先通入氨气,再通入二氧化碳,发生反应:CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,生成碳酸氢钠析出以后,母液中溶质的主要成分为氯化铵和氯化钠,再加入食盐细粉并冷却分离出氯化铵晶体,得到的碳酸氢钠经过过滤后煅烧,发生反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,最终得到纯碱碳酸钠固体,生成的二氧化碳再循环利用。A项,结合分析可知,“沉淀池”中饱和氯化钠先转化为溶解度小的碳酸氢钠晶体,其反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,A正确;B项,根据上述分析可知,循环2对应的物质为煅烧NaHCO3生成的CO2,循环1是分离出NH4Cl后的滤液(主要为NaCl溶液)的循环利用,B错误;C项,二氧化碳微溶于水,先将NH3和食盐水生成氨化的食盐水,可以使溶液环境调整为碱性,有利于酸性氧化物二氧化碳的吸收,C正确;D项,母液中加入食盐细粉,可提高Cl-浓度,再冷却降温可促进NH4Cl晶体的析出,D正确。
【变式7-1】(2026·浙江台州高一期末)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如图所示(部分物质已略去):
下列说法不正确的是( )
A.操作①②③都涉及到过滤
B.溶液B和过程Ⅱ中产生的CO2可以循环利用
C.NaHCO3溶解度较小是过程Ⅰ能进行的主要原因
D.加料时,可在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2
【答案】A
【解析】A项,操作①为过滤分离NaHCO3固体和溶液A,操作②是NaHCO3固体受热分解得到Na2CO3,不需要过滤操作,操作③为过滤分离NH4Cl固体和溶液B,并非三个操作都涉及过滤,A错误;B项,溶液B含未反应的NaCl等,可返回饱和食盐水步骤循环利用,过程Ⅱ中NaHCO3分解生成的CO2可通入过程Ⅰ中再次参与反应,二者均能循环利用,B正确;C项,相同温度下NaHCO3溶解度小于体系内其他盐类,会优先结晶析出,是过程Ⅰ能够发生的主要原因,C正确;D项,NH3极易溶于水,水溶液呈碱性,可吸收更多CO2得到高浓度HCO3-,利于NaHCO3析出,因此加料时先通NH3再通CO2,D正确;故选A。
【变式7-2】(2026·浙江温州高一期中)以下是在实验室模拟工业制备纯碱的生产流程示意图:
则下列叙述不正确的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.制备纯碱的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C.第III步操作是过滤,得到的副产品可以做氮肥
D.第IV步操作是将晶体放于蒸发皿中灼烧即可得到纯碱
【答案】D
【解析】由于NH3极易溶于水,水溶液显碱性,可以提高CO2的吸收率,因此先通NH3后通CO2,即向氨气的水溶液中加入食盐,得到氨的饱和食盐溶液,再通入足量的CO2,发生CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,过滤得到NaHCO3晶体,将NaHCO3晶体加热分解制得纯碱:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。A项,利用NH3极易溶于水,且水溶液显碱性,可以提高CO2的吸收率,因此先通NH3后通CO2,故A气体是NH3,B气体是CO2,A正确;B项,氨气易溶于水,先通入氨气,生成的碳酸氢钠溶解度较小,会从溶液中析出,都与溶解性差异有关,B正确;C项,第III步操作得到的滤液主要成分是NH4Cl,可以做氮肥,C正确;D项,第 IV 步是将NaHCO3晶体加热分解制得纯碱:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,灼烧固体NaHCO3应在坩埚中进行,而蒸发皿是用于蒸发溶液、浓缩液体的仪器,不能用于高温灼烧固体,D错误;故选D。
【变式7-3】(2026·浙江丽水高一期末)化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“碳酸化”设备中的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
B.“母液I”吸氨后的溶液中主要含有NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
C.“母液I”吸氨可促进NH4Cl析出,“母液Ⅱ”吸氨可促进NH4Cl的吸收
D.该工艺过程中可以循环使用的物质有NH4Cl、NaCl
【答案】B
【解析】在饱和NaCl溶液中先通入氨气使溶液呈现碱性,再通入CO2(碳酸化),在碱性环境下CO2溶解能力增强,与氨气反应生成碳酸氢铵,碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠从溶液中析出,煅烧后转化为纯碱、水和二氧化碳,母液I继续吸收氨气析出NH4Cl,过滤后再加入NaCl继续盐析出氯化铵,过滤后得到氯化钠溶液可再次投入使用。A项,据分析,“碳酸化”设备中NaCl与NH3、CO2反应生成NaHCO3和NH4Cl,化学方程式为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl,A正确;B项,“母液I”是过滤出NaHCO3沉淀后的滤液,有少量NaHCO3,吸氨后的溶液中主要含有NH4+、Na+、Cl-、CO32-,B错误;C项,据分析,“母液I”吸氨可促进NH4Cl析出,“母液Ⅱ”吸氨可促进CO2的吸收,C正确;D项,由图可知,“煅烧”后二氧化碳可以循环使用,“盐析”后的“母液Ⅱ”含有氯化钠,则氯化钠可以循环使用,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.仪器图示
3.操作顺序
洗—— 将铂丝(或光洁的铁丝)用盐酸洗净
烧—— 将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原来火焰颜色相同
蘸—— 蘸取待测物质
烧—— 在酒精灯上灼烧,观察焰色
洗——将铂丝(或光洁的铁丝)用盐酸洗净
4.实例
①钠和钾的焰色
②其他金属的焰色
元素
锂
钙
锶
钡
铜
铷
焰色
紫红色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
紫色
【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】(2026·浙江台州高一开学考试)某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠 D.该物质中不含钾元素
【答案】B
【解析】A项,焰色反应是元素的性质,与元素的存在形态无关,该物质可能是金属钠,也可能是钠的化合物,因此不一定是钠的化合物,A错误;B项,焰色反应是元素的性质,灼烧时焰色反应为黄色,说明该物质一定含钠元素,B正确;C项,焰色反应与元素的存在形态无关,该物质可能是钠的化合物,不一定是金属钠,C错误;D项,钾元素的紫色焰色会被钠元素的黄色焰色遮挡,只有透过蓝色钴玻璃才能观察到,因此不能确定该物质中一定不含钾元素,D错误;故选B。
【变式8-1】(2025·浙江省s9联盟高一期中)下列说法不正确的是( )
A.用玻璃棒蘸取待测液进行焰色试验
B.使用焰色试验可检验氯化钠中的钠离子
C.某溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有钾元素
D.焰色试验不是化学变化
【答案】A
【解析】A.玻璃中含有Na2SiO3,在灼烧时会使火焰呈现黄色而干扰待测溶液的焰色试验,应该使用铂丝或光洁无锈的铁丝进行焰色试验,A错误;B.氯化钠中含有的钠离子,灼烧时会使火焰呈现黄色,因此可以使用焰色试验可检验氯化钠中的钠离子的存在,B正确;C.某溶液进行焰色试验,若透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明待测溶液中含有钾元素,C正确;D.焰色试验是灼烧时金属离子核外电子吸收能量后,由能量较低的状态跃迁到能量较高的状态,但能量较高的状态不稳定,电子会再跃迁到能量较低的状态,多余的能量以不同颜色的光释放出来。在这个过程中没有新物质产生,因此焰色试验是物理变化而不是化学变化,D正确;故选A。
【变式8-2】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠盐
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
【答案】D
【解析】A.不是所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色,铁、铂等金属元素灼烧时均不呈现特殊焰色,A错误;B.铂丝要用盐酸来洗涤,因为生成的金属氯化物沸点低,易挥发,B错误;C.火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠元素,不一定是钠盐,C错误;D.观察钾元素的焰色,需要蓝色钴玻璃滤去黄色的光,D正确;故选D。
【变式8-3】(2025·浙江省宁波市高一期中)佳节焰火璀璨,燃放烟花时发生反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,同时在火药中会加入Li2CO3、NaNO3、CaCl2等物质。下列说法正确的是( )
A.该反应中,S作还原剂
B.燃放烟花能够增加节日气氛,因此燃放的烟花越多越好
C.实验室进行焰色试验时,用稀硫酸洗涤铂丝
D.黄色的烟花中也可能存在含K元素的物质
【答案】D
【解析】A.根据方程式:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,C为还原剂,S、KNO3为氧化剂,故A错误;B.燃放烟花产生大量有毒烟尘颗粒物污染环境,故B错误;C.焰色试验时,应用稀盐酸洗涤铂丝,故C错误;D.钾元素的焰色反应本应为紫色,不过由于钾中常混有钠元素,而钠的黄色火焰会对钾的紫色火焰产生干扰,使得钾的焰色不易直接观察到。所以在黄色烟花中是有可能添加了含钾元素的物质的。故D正确;故选D。
▌题型09 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析
Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
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9】(2025·浙江宁波中学高一期中)向50mL NaOH溶液中通入一定量的CO2 (假设溶液体积不变),随后取此溶液10 mL,将其稀释至100 mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的盐酸,产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加盐酸的体积关系如图,请回答:
(1) NaOH在吸收CO2后,溶液中溶质的物质的量浓度之比为 。
(2)产生CO2的体积(标准状况下)为 mL。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
【答案】(1)1:1 (2)56 (3)0.75
【解析】当生成CO2气体时,发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由图可知,生成CO2气体至最大,消耗HCl为75mL,若二氧化碳与NaOH反应后溶液中只有Na2CO3,由Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl可知,将Na2CO3转化为NaHCO3应消耗HCl为25mL,而图象中开始生成CO2气体时消耗HCl体积为50mL,说明该阶段还发生反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O,溶液中溶质为NaOH、Na2CO3。
(1)由上述分析可知OA段所发生反应的离子方程式:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;中和NaOH消耗HCl的体积为50mL-25mL=25mL,由方程式可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比,故NaOH、Na2CO3的物质的量之比=25mL:25mL=1:1;
(2)生成二氧化碳消耗25mL盐酸,根据NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可知CO2体积(标准状况下)为0.025L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.056L,合56mL,故选:56;
(3)生成CO2气体最大时,此时溶液中溶质为NaCl,根据钠离子、氯离子守恒可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,故原氢氧化钠溶液的浓度=0.0075mol÷0.01L=0.75mol/L。
【变式9-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且②③④图中分别有OA<AB,OA=AB,OA>AB。
则下列分析与判断不正确的是( )
A.M中只有一种溶质的有①和③ B.M中有两种溶质的有②和④
C.②图显示M中的溶质为NaHCO3和NaOH D.④图显示M中的溶质为NaOH和Na2CO3
【答案】C
【解析】发生反应为:NaOH+HCl=NaCl+H2O,Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,由方程式可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸与碳酸氢钠反应消耗盐酸体积相等,结合图像分析解答。A项,图①中加入盐酸即有CO2生成,说明溶质只有一种,即NaHCO3,图③中OA=AB,说明溶质只有Na2CO3,故A正确;B项,图②中OA<AB,说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质,图④中OA>AB,说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质,故B正确;C项,图②中OA<AB,说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质,故C错误;D项,图④中OA>AB,说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质,故D正确。故选C。
【变式9-2】(2025·浙江省9+1高中联盟高一期中)向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份溶液中,分别通入一定量的CO2。在反应后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.A溶液通入CO2后的溶质是Na2CO3、NaHCO3,且物质的量之比为1:1
B.A曲线中,消耗盐酸体积从到反应的离子方程式为HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑
C.B溶液通入的CO2在标况下体积为
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.075mol·L-1
【答案】C
【解析】NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2,溶液可能是NaOH、Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种(NaOH、NaHCO3不能共存),滴加盐酸,发生的反应可能为①OH-+H+=H2O,②CO32--+H+ ═HCO3-,③HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑。A.A溶液后面一段消耗盐酸的量大于前面一段,为Na2CO3和NaHCO3的混合物,发生反应CO32--+H+ ═HCO3-,HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑,A曲线没有气体产生消耗的盐酸刚好是右面产生气体消耗盐酸一半,故Na2CO3、NaHCO3物质的量之比为1:1,A正确;B.由A选项可知,A溶液中,消耗盐酸体积从25mL到75mL反应产生气体,离子方程式为HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑,B正确;C.B溶液后面一段消耗盐酸的量小于前面一段,则B溶液溶质是NaOH和Na2CO3,当生成CO2气体时,发生反应HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑,B线生成CO2消耗盐酸的体积,所以通入的CO2在标况下体积应该是,C错误;D.根据图象可知,先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,后滴加盐酸,当二氧化碳气体完全放出时,溶液的溶质是氯化钠,根据氯离子、钠离子守恒,所以,,D正确;故选C。
【变式9-3】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)向一定体积的碳酸钠和硫酸钠混合溶液中先后滴加等体积、等浓度的BaCl2溶液和稀盐酸,d点沉淀只含有一种物质。反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液体积的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.稀盐酸的浓度为2.0mol/L
B.V1=30
C.原溶液中:
D.c点溶液中发生反应的离子方程式为CO32--+2H+ ═H2O + CO2↑
【答案】B
【解析】由图可知,先后滴加等体积、等浓度的BaCl2溶液和稀盐酸,先生成BaSO4、BaCO3沉淀,后BaCO3溶解转化为CO2气体,所以图中O点到a点,发生的反应为Ba2++SO42--=BaSO4↓、Ba2++CO32--=BaCO3↓,a点到b点沉淀质量不变,说明BaCl2溶液过量,b点到d点发生的反应为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,bd段消耗盐酸体积80mL−40mL=40mL和m(CO2)=0.88g,则,=1.0mol/L,氯化钡溶液和稀盐酸的浓度相等,则c(BaCl2)=c(HCl)=1.0mol/L,BaSO4、BaCO3沉淀总质量为6.27g,即,O点到a点Ba原子守恒有n(BaCO3)+n(BaSO4)=n(BaCl2)=0.03mol=1mol/L×V1×10−3L,V1=30mL。A.由上述分析可知,稀盐酸的浓度为1.0mol/L,A错误;B.由上述分析可知,V1=30,B正确;C.由上述分析可知,原溶液中,C错误;D.c点溶液中发生反应为碳酸钡沉淀和稀盐酸反应生成氯化钡和水、二氧化碳气体,离子方程式为BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O,D错误;故选B。
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第一节 钠及其化合物(题型专练·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 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析
▌题型01 钠的物理性质及保存
1.钠的物理性质
(1)颜色状态:_______色固体
(2)硬度:很_______,可以用小刀切,剩余的钠要______________
(3)密度:比水的_______,而比煤油的_______
(4)熔点:比较_______
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
需用专用灭火剂或______________灭火。
【典例1】(2026·浙江宁波高一开学考试)下列关于钠的叙述中,不正确的是( )
A.钠燃烧时发出黄色的火焰
B.金属钠着火时,应立即用大量水进行灭火
C.实验室里,金属钠可以保存在煤油中
D.金属钠很软,能用刀切割
【变式1-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)下列关于金属钠的叙述不正确的是( )
A.金属钠保存在石蜡油或煤油中
B.钠未用完应放回原试剂瓶
C.钠具有强还原性,能置换出CuSO4溶液的Cu
D.当火灾现场存放有大量金属钠时,需用干燥的沙土来灭火
【变式1-2】(2024·浙江杭州东方高一期中)下列关于钠的说法中,正确的是( )
A.钠在空气中燃烧生成白色固体
B.钠着火后可用水来灭火
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.当钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
【变式1-3】(2026·浙江丽水中学高一期中)将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻钠熔化,然后立即撤掉酒精灯,观察到:钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的是( )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应 B.金属钠熔化说明其熔点低于坩埚
C.黄色火焰说明燃烧升温已使钠气化 D.得到淡黄色固体说明发生了物理变化
▌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)
【典例2】(2026·浙江桐浦富兴部分学校高一联考)在做“钠在空气中燃烧”实验时,不需要标识的图标是( )
A. B. C. D.
【变式2-1】(2026·浙江艾青中学高一期中)等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量空气(常温)中充分反应,则 下列说法正确的是( )
A.第一块钠失去电子多 B.两块钠失去电子一样多
C.第二块钠的反应产物质量大 D.两块钠的反应产物质量一样大
【变式2-2】(2024·浙江五湖联盟高一期中)下列有关钠及其化合物的说法正确的是( )
A.电解饱和食盐水可制取金属钠 B.钠着火时使用泡沫灭火器灭火
C.钠燃烧生成氧化钠 D.焰色式验,火焰呈黄色,说明含有钠元素
【变式2-3】(2026·浙江江山中学高一期中)下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O2===Na2O2
B.一定条件下,2.3 g Na完全与O2反应生成3.6 g产物,失去的电子数为0.2NA
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,现象为:银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体
▌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: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_______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;
总反应式为:2Na+2H2O+CuSO4===____________________________。
(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】(2026·浙江衢州高一期中)将绿豆大小的金属钠(Na)放入CuSO4溶液中,钠迅速熔成小球,在液面上游动,发出嘶嘶的声音(查资料表明产生了H2),产生蓝色沉淀。根据现象推理正确的是( )
A.Na的密度比铁高 B.金属钠比铁更容易与盐酸反应
C.钠的熔点比铁高 D.金属钠能在CuSO4溶液中置换出铜
【变式3-1】(2026·浙江台州高一期末)下列图标中,与钠和水反应实验无关的是( )
A.护目镜 B.洗手 C.用电 D.锐器
【变式3-2】(2025·浙江省台州市十校联盟高一期中)将少量金属钠分别投入下列物质的水溶液中,有气体放出,又有白色沉淀产生的是( )
A.HCl B.MgCl2 C.K2SO4 D.CuSO4
【变式3-3】(2024·浙江诸暨高一期中)如下图所示(夹持装置已略去),将一小块金属钠投入盛有液体的烧杯中。下列说法错误的是 ( )
A.该实验进行过程中可观察到有气泡产生
B.若观察到金属钠被煤油浸没,则金属钠的密度比煤油的大
C.反应进行一段时间(反应未结束),此时温度计的读数大于起始时的读数
D.一段时间后,烧杯底部有红色难溶物生成
▌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
2Na2O2+2H2O===______________
与二氧化碳反应
Na2O+CO2=Na2CO3
2Na2O2+2CO2=______________
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】(2026·浙江省七彩阳光、精诚联盟、浙南名校、金兰教育2027届高三返校联考)下列关于Na2O和Na2O2的说法不正确的是( )
A.二者都能与CO2反应 B.焰色试验时,二者的火焰均呈黄色
C.二者阴阳离子的个数比均为1:1 D.Na2O2不是碱性氧化物
【变式4-1】(2025·浙江省嘉兴市等3地高一期中)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与水反应生成NaOH,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4-2】(2025·浙江省A9协作体高一期中)某实验小组通过如图所示实验,探究Na2O2与水的反应:
下列说法中正确的是( )
A.②中的大量气泡的主要成分是氢气
B.③中溶液变红,说明有酸性物质生成
C.④中现象可能是由于溶液中含有漂白性物质造成的
D.⑤中MnO2的主要作用是作氧化剂
【变式4-3】(2026·浙江Z20名校联盟高一开学考试)实验室用下图所示装置进行实验,证明Na2O2可在呼吸面具中做供氧剂,下列说法不正确的是( )
A.B中试剂为饱和NaHCO3溶液
B.C中Na2O2可平铺在脱脂棉上,以增大与气体的接触面积
C.D装置的目的是吸收未反应完的CO2
D.F中气体能使带火星的木条复燃
▌题型05 碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
实验探究: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。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑浊,A中有少量气泡冒出,澄清石灰水不变浑浊。
实验结论: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·浙江绍兴会稽联盟高一期中)某化学兴趣小组设计如下装置(棉花球沾有无水硫酸铜粉末),并完成实验。下列说法不正确的是( )
A.Na2CO3处的温度高于NaHCO3处的温度
B.加热一段时间后,棉花球处变蓝色
C.实验结束时,应先熄灭酒精灯,再移开烧杯A、B
D.烧杯A中没有出现浑浊,烧杯B中出现浑浊,说明Na2CO3热稳定性比NaHCO3强
【变式5-1】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质说法正确的是( )
A.时,碳酸氢钠在水中的溶解度比碳酸钠大
B.分别向Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液产生白色沉淀
C.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同
D.可利用图示装置来比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性
【变式5-2】(2026·浙江杭州高一期末)某白色晶体由NaHCO3和Na2CO3·xH2O按一定比例混合而成。称取5.68 g白色晶体,加热至质量不再改变,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和碱石灰,无水CaCl2的质量增加1.62 g,碱石灰的质量增加0.88 g。
(1)m(NaHCO3)=________g。
(2)x=________。
【变式5-3】(2026·浙江浙南名校联盟高一开学考试)现有48.4 g碱式碳酸镁样品(化学式:xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O,x、y、z为正整数),将其分为二等份,一份样品充分灼烧至恒重进行热重分析,结果如图所示。另一份投入250mL2.5mol/L的盐酸中,充分反应后生成标准状况下CO24.48L。(忽略溶液前后体积变化)。
按要求回答下列问题:
(1)z=___________。
(2)第二份样品与盐酸反应后溶液中c(H+)=___________mol/L。
(3)向第二份样品与盐酸反应后的溶液中加入___________mL1mol/LNaOH溶液,可使沉淀的量最大。
▌题型06 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂及相互转化
1.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_______3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:立即产生大量的气泡。
2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O ,离子方程式为:2H++CO32-- ═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 离子方程式为:H++CO32-- ═HCO3-;
HCl+NaHCO3===NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为:HCO3-+H+ ═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。
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·浙江七彩阳光新高考研究联盟高一期中)下列有关NaHCO3、Na2CO3的性质比较中,正确的是( )
A.热稳定性Na2CO3>NaHCO3,同浓度碱性Na2CO3>NaHCO3
B.溶于水时,Na2CO3有吸热现象,NaHCO3有放热现象
C.可用Ba(OH)2溶液区分NaHCO3固体和Na2CO3固体
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应,Na2CO3放出的CO2多
【变式6-1】(2026·浙江台州高一新生入学开学考试)下列关于Na2CO3的说法不正确的是( )
A.根据阳离子分类,属于钠盐 B.其水溶液呈碱性,属于碱式盐
C.化学式中阴阳离子个数比为1∶2 D.与过量盐酸反应有CO2生成
【变式6-2】(2026·浙江绍兴高一期末)关于Na2CO3和NaHCO3性质或应用的叙述,不正确的是( )
A.在水中的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠
B.热稳定性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.NaHCO3是发酵粉的主要成分
D.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳多
【变式6-3】(2025·浙江省嘉兴八校联盟高一期中)下列关于Na2CO3、NaHCO3的叙述正确的是( )
A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B.除去NaHCO3固体中的Na2CO3:将固体加热至恒重
C.CaCl2溶液、澄清石灰水均能鉴别Na2CO3、NaHCO3溶液
D.常温下将过量CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中会有固体析出
▌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===_____________________。(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==_____________________
(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】(2026·浙江高一期中)侯德榜为我国化工事业的发展作出了卓越贡献,是我国近代化学工业的奠基人之一,他将制取碳酸钠和合成氨联合起来,这就是“侯氏制碱法”,其工艺流程图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“沉淀池”中的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
B.循环1对应的物质为CO2
C.先将NH3和食盐水混合可以促进CO2的吸收
D.母液中加入食盐细粉目的是提高Cl-浓度,促进NH4Cl晶体的析出
【变式7-1】(2026·浙江台州高一期末)我国化学家侯德榜发明了联合制碱法,对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要流程如图所示(部分物质已略去):
下列说法不正确的是( )
A.操作①②③都涉及到过滤
B.溶液B和过程Ⅱ中产生的CO2可以循环利用
C.NaHCO3溶解度较小是过程Ⅰ能进行的主要原因
D.加料时,可在饱和食盐水中先通入NH3,再通入CO2
【变式7-2】(2026·浙江温州高一期中)以下是在实验室模拟工业制备纯碱的生产流程示意图:
则下列叙述不正确的是( )
A.A气体是NH3,B气体是CO2
B.制备纯碱的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C.第III步操作是过滤,得到的副产品可以做氮肥
D.第IV步操作是将晶体放于蒸发皿中灼烧即可得到纯碱
【变式7-3】(2026·浙江丽水高一期末)化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下:
下列说法不正确的是( )
A.“碳酸化”设备中的反应为CO2+NH3+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl
B.“母液I”吸氨后的溶液中主要含有NH4+、Na+、Cl-、HCO3-
C.“母液I”吸氨可促进NH4Cl析出,“母液Ⅱ”吸氨可促进NH4Cl的吸收
D.该工艺过程中可以循环使用的物质有NH4Cl、NaCl
▌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______________,化学上把这样的定性分析操作称为______________。
2.仪器图示
3.操作顺序
洗—— 将铂丝(或光洁的铁丝)用_______洗净
烧—— 将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原来火焰颜色_______
蘸—— 蘸取待测物质
烧—— 在酒精灯上灼烧,观察_______
洗——将铂丝(或光洁的铁丝)用_______洗净
4.实例
①钠和钾的焰色
②其他金属的焰色
元素
锂
钙
锶
钡
铜
铷
焰色
紫红色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
紫色
【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】(2026·浙江台州高一开学考试)某物质灼烧时,焰色反应为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物 B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠 D.该物质中不含钾元素
【变式8-1】(2025·浙江省s9联盟高一期中)下列说法不正确的是( )
A.用玻璃棒蘸取待测液进行焰色试验
B.使用焰色试验可检验氯化钠中的钠离子
C.某溶液进行焰色试验,透过蓝色钴玻璃观察到火焰呈紫色,说明含有钾元素
D.焰色试验不是化学变化
【变式8-2】(2025·浙江省杭州市江干区高一期中)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示。下列叙述中正确的是( )
A.所有金属或其化合物灼烧时都会使火焰呈现特征颜色
B.可用稀硫酸代替盐酸清洗铂丝
C.用灼热的铂丝蘸取某固体样品进行焰色实验,火焰颜色为黄色,证明该固体样品中一定含有钠盐
D.为了滤去黄色的光,需透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色
【变式8-3】(2025·浙江省宁波市高一期中)佳节焰火璀璨,燃放烟花时发生反应:2KNO3+S+3C=K2S+N2↑+3CO2↑,同时在火药中会加入Li2CO3、NaNO3、CaCl2等物质。下列说法正确的是( )
A.该反应中,S作还原剂
B.燃放烟花能够增加节日气氛,因此燃放的烟花越多越好
C.实验室进行焰色试验时,用稀硫酸洗涤铂丝
D.黄色的烟花中也可能存在含K元素的物质
▌题型09 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图象分析
Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
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9】(2025·浙江宁波中学高一期中)向50mL NaOH溶液中通入一定量的CO2 (假设溶液体积不变),随后取此溶液10 mL,将其稀释至100 mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的盐酸,产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加盐酸的体积关系如图,请回答:
(1) NaOH在吸收CO2后,溶液中溶质的物质的量浓度之比为 。
(2)产生CO2的体积(标准状况下)为 mL。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为 mol·L-1。
【变式9-1】向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M,因CO2通入量的不同,溶液M的组成也不同。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况,且②③④图中分别有OA<AB,OA=AB,OA>AB。
则下列分析与判断不正确的是( )
A.M中只有一种溶质的有①和③ B.M中有两种溶质的有②和④
C.②图显示M中的溶质为NaHCO3和NaOH D.④图显示M中的溶质为NaOH和Na2CO3
【变式9-2】(2025·浙江省9+1高中联盟高一期中)向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份溶液中,分别通入一定量的CO2。在反应后的溶液中逐滴加入0.1mol·L-1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是( )
A.A溶液通入CO2后的溶质是Na2CO3、NaHCO3,且物质的量之比为1:1
B.A曲线中,消耗盐酸体积从到反应的离子方程式为HCO3-+H+ ═ H2O + CO2↑
C.B溶液通入的CO2在标况下体积为
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.075mol·L-1
【变式9-3】(2025·浙江省星辰联盟高一期中)向一定体积的碳酸钠和硫酸钠混合溶液中先后滴加等体积、等浓度的BaCl2溶液和稀盐酸,d点沉淀只含有一种物质。反应过程中产生沉淀或气体的质量与加入溶液体积的关系如图所示。
下列说法正确的是
A.稀盐酸的浓度为2.0mol/L
B.V1=30
C.原溶液中:
D.c点溶液中发生反应的离子方程式为CO32--+2H+ ═H2O + CO2↑
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