2020年高考各科总复习考点一遍过讲义考点14 钠及其重要化合物-备战2020年高考化学考点一遍过

考点14 钠及其重要化合物

一、钠的性质、制备、保存及用途

1．物理性质

（1）软——质软，硬度小；

（2）亮——银白色，有金属光泽；

（3）轻——密度比水小，比煤油大；

（4）低——熔点低；

（5）导——可导电、导热。

2．化学性质

（1）钠暴露在空气中的变化及反应分析

所以钠暴露在空气中，最终得到的是白色粉末。部分反应如下：

4Na+O₂ 2Na₂O

Na₂O+H₂O 2NaOH

2Na+2H₂O 2NaOH+H₂↑

2NaOH+CO₂ Na₂CO₃+H₂O

需要特别指出的是Na₂CO₃的形成并非Na₂O+CO₂ Na₂CO₃反应所致，因Na₂O更易与水反应。

（2）钠与H₂O反应：2Na＋2H₂O===2NaOH＋H₂↑。

实验探究：Na与H₂O(含酚酞)反应的现象及解释

（3）钠与酸溶液的反应

酸过量时：钠与酸电离出的H⁺反应；

酸不足时：先与酸电离出的H⁺反应，过量的钠再与水反应。

（4）钠与碱溶液的反应

钠与碱溶液反应的实质是Na与水的反应。

（5）钠与盐溶液的反应

钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。

在有关计算中要特别注意两点：一是只要有水，Na就会与水发生反应，直到Na反应完全；二是生成NaOH的同时，生成的H₂会从溶液中逸出。

3．钠的制备与保存

（1）钠在自然界以化合态形式存在。工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠：2NaCl(熔融) 2Na+Cl₂↑。

（2）金属钠保存在煤油或石蜡中，使之隔绝空气与水。

4．用途

二、过氧化钠的性质

1．化合价与性质的关系

，因此Na₂O₂既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化性。

2．强氧化性的表现实例

三、氢氧化钠的性质、用途及保存

1．物理性质

氢氧化钠俗称“苛性钠”、“烧碱”、“火碱”，晶体为白色，熔点318.4 ℃，吸湿性很强，易吸水而潮解，易溶于水。

2．化学性质

氢氧化钠是可溶性强碱，具有碱的通性，如能与酸、酸性氧化物反应生成盐与水，能使酸碱指示剂变色。此外还具有如下一些特殊的性质。

（1）与铝、硅单质的反应

2NaOH+2Al+2H₂O 2NaAlO₂ +3H₂↑

2NaOH+Si+H₂O Na₂SiO₃+2H₂↑

（2）与两性氧化物、两性氢氧化物的反应

2NaOH+Al₂O₃ 2NaAlO₂+H₂O

NaOH+Al(OH)₃ NaAlO₂+2H₂O

（3）与非金属氧化物的反应

SO₂+2NaOH Na₂SO₃+H₂O

2NO₂+2NaOH NaNO₂+NaNO₃+H₂O

（4）与铵盐的反应

反应实质：+OH⁻ NH₃·H₂O

（5）与有机物的反应

油脂与氢氧化钠在加热条件下可发生皂化反应；酯在碱性条件下可发生较彻底的水解反应等。

3．氢氧化钠的用途及保存

（1）用途：氢氧化钠是一种重要的化工原料，固体氢氧化钠可用作中性气体或碱性气体的干燥剂。

（2）保存方法：在实验室中，氢氧化钠可密封保存于塑料瓶或玻璃瓶中，但瓶塞需用橡胶塞，不可用玻璃塞。

四、碳酸钠与碳酸氢钠

1．物理性质

名称	碳酸钠	碳酸氢钠
化学式	Na2CO3	NaHCO3
俗名	纯碱、苏打	小苏打
颜色、状态	白色粉末	细小白色晶体
水溶性	易溶于水	水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小

2．化学性质

（1）热稳定性

①Na₂CO₃性质稳定，受热难分解。

②NaHCO₃性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO₃ Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O。

（2）与酸(足量盐酸)反应(写出离子方程式)

①Na₂CO₃：＋2H^＋ CO₂↑＋H₂O；

②NaHCO₃：＋H^＋ CO₂↑＋H₂O。

（3）与碱(NaOH溶液)反应(写出化学方程式)

①Na₂CO₃：与NaOH不反应；

②NaHCO₃：NaHCO₃＋NaOH Na₂CO₃＋H₂O。

（4）溶于水呈碱性的原因(写出离子方程式)

①Na₂CO₃：＋H₂O ＋OH^－；

②NaHCO₃：＋H₂O H₂CO₃＋OH^－。

（5）与盐(CaCl₂)溶液反应(写出离子方程式)

①Na₂CO₃：Ca^2＋＋ CaCO₃↓；

②NaHCO₃：与CaCl₂不反应。

3．主要用途

（1）碳酸钠：玻璃、造纸、制皂、洗涤。

（2）碳酸氢钠：发酵、医药、灭火器。

五、碱金属的一般性和特殊性

1．碱金属的一般性

		相似性	递变性(由Li到Cs)
原子结构		最外层均为1个电子	电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大
元素性质		都具有较强的金属性，最高正价均为+1	金属性逐渐增强
单 质 性 质	物理 性质	(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔点较低	密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低
	化学 性质	都具有较强的还原性	还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂；与H2O反应的剧烈程度逐渐增强

2．碱金属的特殊性

（1）碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

（2）碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

（3）碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H⁻形式存在，显−1价，碱金属氢化物是强还原剂。

（4）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）试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。

（6）与O₂反应时，Li只生成Li₂O，Na在常温时生成Na₂O，加热时易形成Na₂O₂。

六、焰色反应

1．定义

金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上叫作焰色反应。

2．操作步骤

（1）干烧：实验开始时，将铂丝(或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好用煤气灯）外焰上灼烧，至与原火焰颜色相同为止。

（2）蘸、烧与观色：将铂丝（或铁丝）蘸取需要检验的试样，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。

（3）洗、烧：将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色，以除去金属丝表面可能残留的杂质。

3．应用

（1）用于检测某种金属元素是否存在。

（2）添加到烟花中，使焰火更加绚丽多彩。

4．常见元素的焰色

Na：黄色；K：紫色；Li：紫红色；Ca：砖红色；Cu：绿色；Ba：绿色。

（1）焰色反应属于物理变化，焰色属于元素的性质，即同种元素的单质或化合物，固体或相应的溶液均会产生同样的焰色。

（2）焰色反应适用于检验某些常规化学方法不能鉴定的金属元素，如Na、K等。

（3）观察钾的焰色反应时，要透过蓝色钴玻璃，这是因为大部分钾的化合物里含有少量的钠，钠的黄色火焰会影响观察结果，用蓝色钴玻璃可以滤去杂质钠的焰色。

（4）用稀盐酸清洗铂丝而不用稀硫酸的原因：铂丝表面的杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。

考向一 Na的性质及应用

典例1 向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L^－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L^－1 NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是

A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H₂O===2Na^＋＋2OH^－＋H₂↑

B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈

C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同

D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同

【解析】钠与盐酸反应时钠先与H^＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H^＋===2Na^＋＋H₂↑，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H₂的量相同，D正确。

【答案】D

1．一定温度下，向饱和NaOH溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下列叙述中不合理的是

A．NaOH溶液浓度增大，并放出H₂

B．溶液中NaOH的质量分数不变，有H₂放出

C．溶液的质量减小，有H₂放出

D．钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声

钠与盐溶液反应的思维流程

1．共性

因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生：（1）浮：钠浮在液面上；（2）熔：钠熔化成光亮的小球；（3）游：在液面上不停地游动直至反应完；（4）响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。

2．差异性

与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时，由于溶液中H^＋浓度较大，反应比与水剧烈，最后钠可能在液面上燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH₃)等。

考向二 过氧化钠的性质及应用

典例1 过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是

A．Na₂O₂与CO₂反应时，Na₂O₂是氧化剂，CO₂是还原剂

B．熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚

C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性

D．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠

【解析】Na₂O₂与H₂O、CO₂反应时，都是Na₂O₂自身发生歧化反应，A项错误；石英的主要成分是SiO₂，而Na₂O₂能与SiO₂反应生成Na₂SiO₃，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，B项正确；Na₂O₂具有强氧化性，而C、Al、SO₂均具有还原性，故Na₂O₂可与C、Al、SO₂发生氧化还原反应，可将C氧化成CO₂，将Al氧化成Al₂O₃，将SO₂氧化成SO，C、D项均正确。

【答案】A

2．某溶液由NaHCO₃、Na₂CO₃、Na₂SO₃、CH₃COONa四种物质溶解而成，向该混合溶液中加入足量的Na₂O₂，溶液中离子浓度增大的是

①Na⁺ ② ③ ④ ⑤CH₃COO⁻

A．①⑤ B．④⑤ C．①③ D．①③⑤

考向三 过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律

2Na₂O₂+2CO₂ 2Na₂CO₃+O₂①

2Na₂O₂+2H₂O 4NaOH+O₂↑②

以上反应中Na₂O₂既作氧化剂又作还原剂，CO₂和H₂O既不是氧化剂又不是还原剂。

1．物质的量关系

无论是CO₂、H₂O(g)的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na₂O₂时，CO₂、H₂O(g)与放出O₂的物质的量之比均为2∶1，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。

2．电子转移关系

根据上式，由电子转移关系可知，存在关系：2 mol Na₂O₂～1 mol O₂～2 mol 电子。

3．固体质量关系

将CO₂看作CO燃烧所得：2CO+O₂ 2CO₂①；2Na₂O₂+2CO₂ 2Na₂CO₃+O₂②。

由①②，推知CO+Na₂O₂ Na₂CO₃。

将H₂O看作H₂燃烧所得：2H₂+O₂ 2H₂O①；2Na₂O₂+2H₂O 4NaOH+O₂↑②。

由①②，推知H₂+Na₂O₂ 2NaOH。

所以Na₂O₂与CO₂、H₂O反应增加的质量为与CO₂、H₂O等物质的量的CO、H₂的质量。

根据上述分析，可以得出以下结论：

（1）将CO或H₂的燃烧产物CO₂或H₂O通过Na₂O₂固体，可以看成CO或H₂直接与Na₂O₂反应，所以固体增加的质量就是参加反应的CO或H₂的质量。

（2）凡是分子组成符合(CO)_n(H₂)_m形式的一种或几种物质，w g该物质在O₂中完全燃烧，将其产物(CO₂和水蒸气)通过足量的Na₂O₂固体后，Na₂O₂固体增加的质量必为w g。

中学阶段常见的符合这一关系的物质有①无机物：H₂、CO及H₂和CO的混合气体；②有机物：CH₃OH、HCHO、CH₃COOH、HCOOCH₃、CH₃CH(OH)COOH(乳酸)、C₆H₁₂O₆(葡萄糖)等。

4．气体体积关系

CO₂、H₂O(g)与过量的Na₂O₂反应，所得O₂的体积为相同状况下CO₂或H₂O(g)体积的一半。

5．反应的先后问题

一定量的Na₂O₂与一定量的CO₂和H₂O(g)的混合物反应，可视作Na₂O₂先与CO₂反应，待CO₂反应完后，Na₂O₂再与H₂O（g）发生反应。[即便Na₂O₂先与H₂O(g)反应，生成的NaOH又消耗CO₂而生成H₂O(g)，故CO₂先反应。

6．反应的固体产物判断

根据化学方程式：2Na₂O₂+2CO₂ 2Na₂CO₃+O₂、2Na₂O₂+2H₂O(g) 4NaOH+O₂，结合CO₂先反应，H₂O(g)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：

①当n(CO₂)≥n(Na₂O₂)时，固体产物为Na₂CO₃；

②当n(CO₂)＜n(Na₂O₂)时，固体产物为Na₂CO₃和NaOH；

③当n(CO₂)+n(H₂O)＜n(Na₂O₂)时，固体产物为Na₂CO₃和NaOH。

典例1 200 ℃时，11.6 g CO₂和H₂O(g)的混合气体与足量的Na₂O₂充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是

A．0.125 mol B．0.25 mol C．0.5 mol D．1 mol

【解析】根据质量守恒定律可知，生成O₂的质量为11.6 g−3.6 g=8 g，n(O₂)==0.25 mol，根据Na₂O₂与H₂O(g)、CO₂反应的物质的量的关系可知CO₂和H₂O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2=0.5 mol。

【答案】C

3．将O₂、CH₄、Na₂O₂放入密闭容器中，在150 ℃条件下用电火花引燃反应，恰好完全反应，此时容器中的压强为零，由此得出原混合物中O₂、CH₄、Na₂O₂的物质的量之比为

A．1∶1∶1 B．2∶2∶6

C．1∶2∶6 D．无法确定

考向四 碳酸钠、碳酸氢钠的性质与鉴别

典例1 下列关于Na₂CO₃和NaHCO₃的比较中，说法不正确的是

A．NaHCO₃固体受热容易分解，而Na₂CO₃固体受热不容易分解

B．等物质的量的Na₂CO₃和NaHCO₃分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多

C．向等体积等物质的量浓度的Na₂CO₃和NaHCO₃溶液中分别滴加2滴酚酞溶液，前者颜色比后者深

D．Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液分别与Ba(OH)₂溶液反应的离子方程式相同

【解析】Na₂CO₃溶液和NaHCO₃溶液分别与Ba(OH)₂溶液反应的离子方程式不相同，Na₂CO₃与Ba(OH)₂溶液：CO＋Ba^2＋===BaCO₃↓，NaHCO₃与Ba(OH)₂溶液反应，当NaHCO₃少量时：HCO＋OH^－＋Ba^2＋===BaCO₃↓＋H₂O；当NaHCO₃过量时：2HCO＋Ba^2＋＋2OH^－===BaCO₃↓＋CO＋2H₂O。

【答案】D

4．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，具体情况如图所示。

Ⅰ Ⅱ

Ⅲ Ⅳ

（1）只根据图Ⅰ、Ⅱ（盐酸足量且固体质量相同）所示实验，能够达到实验目的的是___________(填装置序号)，写出该实验中能确定粉末是NaHCO₃的两点现象____________________________________。

（2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，写出所发生的共同反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：_____________________、__________________________。

（3）若用实验Ⅳ确定NaHCO₃比Na₂CO₃易分解，则试管B中装入的固体是______________(填化学式)，原因是_____________________________________________。

Na₂CO₃和NaHCO₃鉴别的四个角度

（1）利用热稳定性不同

（2）利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)

（3）利用和BaCl₂(或CaCl₂)溶液混合时现象不同

（4）利用溶液的酸碱性不同

考向五 碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的规律

1．与酸反应放出CO₂的速率快慢不同的原因分析

NaHCO₃溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO₂气体，故放出气体的速率较快：NaHCO₃+HCl NaCl+CO₂↑+H₂O。

Na₂CO₃溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO₃，此时尚无气体放出：Na₂CO₃+HCl NaHCO₃+NaCl；

第二步是生成的NaHCO₃与盐酸反应放出CO₂。

故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO₃溶液和Na₂CO₃溶液中，前者放出气体的速率较快。

2．不用任何试剂鉴别Na₂CO₃溶液和盐酸的化学原理

Na₂CO₃溶液与盐酸作用时，滴加方式不同，现象不同，产生CO₂的量也不一定相同。以此可作为鉴别Na₂CO₃溶液和盐酸的依据。

（1）把Na₂CO₃溶液逐滴加入盐酸中，开始时盐酸相对过量，则发生反应：Na₂CO₃+2HCl 2NaCl+CO₂↑+H₂O，即开始就有CO₂气体放出。

（2）把盐酸逐滴加入Na₂CO₃溶液中，开始时Na₂CO₃相对过量，则先发生反应：Na₂CO₃+HCl NaCl+NaHCO₃，继续滴加盐酸则进行下一步反应：NaHCO₃+HCl NaCl+CO₂↑+H₂O，即开始阶段无明显现象，之后才有气体产生。

3．碳酸钠、碳酸氢钠溶液与盐酸反应的常见图像

Na₂CO₃溶液与盐酸反应先转化为与Na₂CO₃等物质的量的NaHCO₃，没有CO₂生成，且Na₂CO₃转化为NaHCO₃消耗的HCl的物质的量与新生成的NaHCO₃放出CO₂消耗的HCl的物质的量相等（如图2所示），这是处理该类问题的关键点。抓住Na₂CO₃溶液与盐酸反应的这一特点，就很容易推出Na₂CO₃、NaOH的混合溶液以及Na₂CO₃、NaHCO₃的混合溶液与盐酸反应的特点，常见图像如下：

（1）向NaHCO₃溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO₂的物质的量的关系如图1所示；

（2）向Na₂CO₃溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO₂的物质的量关系如图2所示；

（3）向Na₂CO₃、NaOH的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl与产生的CO₂的物质的量关系如图3所示；

（4）向Na₂CO₃、NaHCO₃的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl的物质的量与产生的CO₂的物质的量的关系如图4所示。

典例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（2）（3）（4）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c(NaHCO₃)<c(Na₂CO₃)

D.（4）图显示M中的溶质为NaOH和Na₂CO₃

【解析】发生的反应为NaOH+HCl NaCl+H₂O，Na₂CO₃+HCl NaCl+NaHCO₃，NaHCO₃+HCl NaCl+CO₂↑+H₂O，由方程式可知Na₂CO₃转化为NaHCO₃消耗盐酸与NaHCO₃反应消耗盐酸体积相等。图（1）中加入盐酸即有CO₂生成，说明溶质只有一种为NaHCO₃，图（3）中OA=AB，说明溶质只有Na₂CO₃，A正确；图（2）中OA<AB，说明含有Na₂CO₃和NaHCO₃两种溶质，图（4）中OA>AB，说明含有NaOH和Na₂CO₃两种溶质，B、D正确；图（2）中OA<AB，说明含有Na₂CO₃和NaHCO₃两种溶质。

【答案】C

5．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO₂气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO₂气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO₂的溶解和HCl的挥发)：

则下列分析都正确的组合是

①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO₃

②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaHCO₃，且二者的物质的量之比为1∶1

③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na₂CO₃，且二者的物质的量之比为1∶1

④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na₂CO₃

A．①② B．①③ C．②④ D．②③

练后归纳

CO₂与NaOH反应后溶液成分的判断方法

（1）若a=0(即图像从原点开始)，溶液中的溶质为 NaHCO₃。

（2）若V(Oa)=V(ab)，溶液中的溶质为Na₂CO₃。

（3）若V(Oa)>V(ab)，溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaOH。

（4）若V(Oa)<V(ab)，溶液中的溶质为Na₂CO₃和 NaHCO₃。

1．等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是

A．将钠投入到足量水中

B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中

C．将钠放入足量稀硫酸中

D．将钠放入足量稀盐酸中

2．下列有关焰色反应的叙述正确的是

A．只可以用来检测某些金属离子的存在

B．可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花

C．可以用稀硫酸清洗用过的铂丝

D．钠元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察

3．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是

A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化

B．K可以与乙醇发生反应生成氢气

C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈

D．K也可放在煤油中保存

4．下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是

A.除去Na₂CO₃溶液中的Na₂SO₄，加入适量Ba(OH)₂溶液后，过滤：Ba²⁺+ BaSO₄↓

B.钠投入盛有FeCl₃溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na+2Fe³⁺+6H₂O 2Fe(OH)₃↓+6Na⁺+3H₂↑

C.Na₂O₂在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na₂O₂+2CO₂ 2Na₂CO₃+O₂

D.向NaHCO₃溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2+Ca²⁺+2OH^– CaCO₃↓++2H₂O

5．通过测定混合气中O₂含量可计算已变质的Na₂O₂(含Na₂CO₃)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的

A．干燥管b中装入碱石灰

B．Q气球中产生的气体主要成分为O₂、CO₂

C．测定气体总体积必须关闭K₁、K₂，打开K₃

D．读完气体总体积后，关闭K₃，缓缓打开K₁；可观察到Q气球慢慢缩小

6．25 ℃时，某化学实验小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO₂后的残留液中滴加碳酸钠溶液，在溶液中插入pH传感器，测得pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是

A.开始时溶液pH=2是因为残留液中还有盐酸剩余

B.BC段表示随着碳酸钠溶液的滴入，CaCO₃沉淀的质量逐渐增加

C.滴入500滴碳酸钠溶液后溶液中c(OH^–)>c(H⁺)

D.AB发生的反应为Ca²⁺+ CaCO₃↓

7．现有25 mL 2 mol·L^－1的Na₂CO₃溶液和75 mL 1 mol·L^－1的稀盐酸。（1）将Na₂CO₃溶液逐滴滴入稀盐酸中；（2）将稀盐酸逐滴滴入Na₂CO₃溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为

A．现象相同，所得气体的体积相等

B．现象相同，所得气体的体积不等

C．现象不同，所得气体的体积相等

D．现象不同，所得气体的体积不等

8．将4.34 g Na、Na₂O、Na₂O₂的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，将该混合气体点燃，恰好完全反应，则原固体混合物中Na、Na₂O、Na₂O₂的物质的量之比为

A．1∶1∶1 B．1∶1∶2

C．1∶2∶1 D．4∶3∶2

9．实验室使用pH传感器来测定Na₂CO₃和NaHCO₃混合物中NaHCO₃的含量。称取1.59 g 样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL该溶液用 0.1 mol·L⁻¹ 盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是

A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式为+H⁺ H₂O+CO₂↑

B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl⁻、

C．此样品中n(NaHCO₃)=(28.1−2×11.9)×10⁻³ mol

D．使用该方法测定Na₂CO₃和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点

10．现有一定量含有Na₂O杂质的Na₂O₂试样，用下图所示的实验装置测定Na₂O₂试样的纯度(可供选用的试剂只有CaCO₃固体、6 mol·L^－1盐酸、6 mol·L^－1硫酸和蒸馏水)。

请回答下列问题：

（1）装置A中的液体试剂选用__________。

（2）装置B的作用是______________________，装置E中碱石灰的作用是____________________。

（3）装置D中发生反应的化学方程式是_________________________、______________________。

（4）若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得生成气体的体积为224 mL(标准状况)，则试样中Na₂O₂的纯度为__________。

11．实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na₂CO₃)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na₂CO₃)。

（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填编号)。

A．CaCl₂溶液 B．MgSO₄溶液

C．NaCl溶液 D．Ba(OH)₂溶液

（2）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有________________。

（3）将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na₂CO₃)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na₂CO₃)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃，1.0 1×10⁵ Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na₂CO₃)。

（4）装置中导管a的作用是__________________________________________。

（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：

①____________________________________________；

②____________________________________________。

③眼睛视线与液面最低处相平。

（6）实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V₁ mL、V₂ mL。

则产生CO₂的体积为________mL。

方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.200 0 mol·L^－1盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H^＋＋CO===HCO恰好完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。

（7）量取25.00 mL配制好的溶液，应选择________仪器来完成。

（8）判断滴定终点的依据是________。

（9）此法测得w(Na₂CO₃)＝________。

1．[2019江苏] 在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是

A．NaCl(aq)Cl₂(g)FeCl₂(s)

B．MgCl₂(aq)Mg(OH)₂(s)MgO (s)

C．S(s)SO₃(g)H₂SO₄(aq)

D．N₂(g)NH₃(g)Na₂CO₃(s)

2．[2018天津]下列有关物质性质的比较，结论正确的是

A. 溶解度：Na₂CO₃<NaHCO₃

B. 热稳定性：HCl<PH₃

C. 沸点：C₂H₅SH<C₂H₅OH

D. 碱性：LiOH<Be(OH)₂

3．[2017江苏]下列有关物质性质与用途具有对应关系的是

A．Na₂O₂吸收CO₂产生O₂，可用作呼吸面具供氧剂

B．ClO₂具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒

C．SiO₂硬度大，可用于制造光导纤维

D．NH₃易溶于水，可用作制冷剂

4．[2016江苏]根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO₃的实验，经过制取氨气、制取NaHCO₃、分离NaHCO₃、干燥NaHCO₃四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是

5．[2016新课标Ⅱ]某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：

①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；

②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。

该白色粉末可能为

A．NaHCO₃、Al(OH)₃ B．AgCl、NaHCO₃

C．Na₂SO₃ 、BaCO₃ D．Na₂CO₃、CuSO₄

变式拓展

1．【答案】A

【解析】金属钠和水反应生成氢氧化钠和氢气。因为是饱和溶液，所以反应消耗水并生成氢氧化钠，氢氧化钠会结晶析出，溶液的浓度不变；溶液中NaOH的质量分数不变，有氢气放出；溶液中水减少，溶质析出，所以溶液的质量减小；钠的密度比水小，浮在水面上四处游动，并发出“嘶嘶”的响声。

2．【答案】D

【解析】Na₂O₂与水反应生成NaOH和O₂，溶液中Na⁺增多，①正确；Na₂O₂与水反应生成的NaOH与反应生成，②错误、③正确；Na₂O₂有强氧化性，能将氧化为，④错误；加入Na₂O₂后溶液的碱性增强，抑制了CH₃COO⁻的水解，使CH₃COO⁻的浓度增大，⑤正确。

【易错警示】本题考查了Na₂O₂的强氧化性及Na₂O₂与水反应生成的NaOH参与的相关反应。易忽略碱性环境下CH₃COO⁻的水解平衡左移，误认为CH₃COO⁻的浓度不变而错选C。

3．【答案】C

【解析】由题意知，三种物质完全反应后压强为零，说明最终剩余固体为Na₂CO₃和NaOH。根据凡是分子组成符合(CO)_n(H₂)_m形式的一种或几种物质的混合物与足量Na₂O₂反应，固体Na₂O₂增加的质量等于该混合物的质量的规律，要使O₂和CH₄的组成符合(CO)_n(H₂)_m的形式，则必须有n(O₂)∶n(CH₄)=1∶2。假设有1 mol O₂、2 mol CH₄与n mol Na₂O₂反应：2CH₄+O₂+Na₂O₂→ Na₂CO₃+NaOH，然后由氢原子守恒确定NaOH的物质的量为8 mol，由碳原子守恒确定Na₂CO₃的物质的量为2 mol，最后求出Na₂O₂的物质的量为6 mol，即可得出反应的化学方程式：2CH₄+O₂+6Na₂O₂ 2Na₂CO₃+8NaOH，即C项正确。

4．【答案】（1）Ⅱ 气球膨胀较大；产生气泡较剧烈

（2）2NaHCO₃ Na₂CO₃＋CO₂↑＋H₂O Ca²⁺+2OH⁻+CO₂ CaCO₃↓+H₂O

（3）NaHCO₃ B试管中的温度低于A试管中的温度

【解析】（1）Na₂CO₃、NaHCO₃固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO₂气体，故实验Ⅰ不能鉴别Na₂CO₃与NaHCO₃。等质量的Na₂CO₃和NaHCO₃与过量盐酸反应时，NaHCO₃与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验Ⅱ可以鉴别。

（2）NaHCO₃受热易分解，Na₂CO₃受热不分解，可用加热法鉴别。

（3）小试管B内的温度比大试管A内的温度低，只有将NaHCO₃置于B中才能证明NaHCO₃更易分解。

5．【答案】A

【解析】图像Ⅰ中从O点即开始产生CO₂气体，对应溶液中的溶质为NaHCO₃，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na₂CO₃和NaHCO₃，且二者的物质的量之比＝＝1，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na₂CO₃，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na₂CO₃、NaOH，④不正确。

考点冲关

1．【答案】B

【解析】将等质量的钠投入到水、稀硫酸或稀盐酸中，放出的氢气的量相等；将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，然后是铝与NaOH溶液反应生成氢气，则B项生成氢气最多。

2．【答案】B

【解析】焰色反应可以用来检测某些金属元素(金属化合物和金属单质)的存在，故A错。部分金属元素能发生焰色反应，不同金属的焰色反应不同，所有可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花，故B正确。不能用稀硫酸清洗用过的铂丝，只能用盐酸清洗，故C错。钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察，故D错。

3．【答案】C

【解析】K比Na活泼，K在空气中可以被O₂氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H₂，K也能与乙醇反应放出H₂，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可保存在煤油中，D正确。

4．【答案】B

【解析】Na₂CO₃与Ba(OH)₂也反应，且还会引入OH^–，A错误； 钠投入盛有FeCl₃溶液的烧杯中，先与H₂O反应：①2Na+2H₂O 2NaOH+H₂↑，生成无色气体，NaOH与FeCl₃反应；②3NaOH+FeCl₃ Fe(OH)₃↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，将①②联立得离子方程式：6Na+2Fe³⁺+6H₂O 2Fe(OH)₃↓+6Na⁺+3H₂↑，B正确；Na₂O₂在潮湿的空气中吸水，生成NaOH，C项错误；澄清石灰水过量，则发生反应： +Ca²⁺+OH^– CaCO₃↓+H₂O，D错误。

5．【答案】D

【解析】加入硫酸与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，选项A、B都正确；测定气体的总体积是利用Q气球的膨胀将瓶中的空气挤入右边进行排水量气，所以必须关闭K₁、K₂，打开K₃，C项正确；读完气体总体积后，关闭K₃，缓缓打开K₁，还要再打开K₂，才可观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开K₂体系是密闭的，气球体积无法减小，D项错误。

6．【答案】D

【解析】大理石和稀盐酸制备CO₂后的残留液中，含有盐酸，A正确；AB段发生碳酸钠溶液与盐酸的反应，BC段发生氯化钙与碳酸钠溶液的反应，B正确，D错误；滴入500滴碳酸钠溶液后，溶液的pH=10，c(OH^–)>c(H⁺)，C正确。

7．【答案】D

【答案】n(Na₂CO₃)＝0.05 mol，n(HCl)＝0.075 mol

（1）操作：Na₂CO₃　＋　2HCl===2NaCl＋CO₂↑＋H₂O

0.05 mol　0.075 mol　　　　n(CO₂)

n(CO₂)＝×0.075 mol；

（2）操作：Na₂CO₃　＋　HCl===NaCl＋NaHCO₃

0.05 mol　　0.05 mol　　　0.05 mol

NaHCO₃　＋　HCl===NaCl＋CO₂↑＋H₂O

0.05 mol　　0.025 mol　　n(CO₂)

n(CO₂)＝0.025 mol。

8．【答案】D

【解析】本题涉及的反应较多，关系较复杂，宜采用关系式法求解。因2Na→H_2，2Na₂O₂→O_2，2H₂＋O₂ 2H₂O，由672 mL混合气体点燃恰好完全反应知V(H₂)＝2V(O₂)，则n(Na)＝2n(Na₂O₂)，由排除法可知D正确。

9．【答案】C

【解析】用盐酸滴定Na₂CO₃和NaHCO₃的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为+H⁺ ，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为+H⁺ CO₂↑+H₂O，A项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl⁻，无大量存在，B项错误；根据图像和离子方程式可知C项正确；使用该方法测定Na₂CO₃和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个计量点，发生的反应分别是H⁺+OH⁻ H₂O、+H⁺ 、+H⁺ CO₂↑+H₂O，D项错误。

10．【答案】（1）6 mol·L^－1盐酸

（2）除去气体中的HCl　吸收装置D中反应剩余的CO₂

（3）2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂ Na₂O＋CO₂===Na₂CO₃

（4）78%

【解析】（1）装置A是制取CO₂的，所以A中的液体是6 mol·L^－1盐酸。（2）浓盐酸易挥发，由于氯化氢能和氧化钠或过氧化钠反应，从而干扰实验，所以装置B的作用是除去气体中的HCl。在反应中CO₂是过量的，所以碱石灰的作用是吸收装置D中反应剩余的CO₂。（3）氧化钠和过氧化钠都能和CO₂反应，反应的化学方程式是2Na₂O₂＋2CO₂===2Na₂CO₃＋O₂、Na₂O＋CO₂===Na₂CO₃。（4）根据题意可知，生成的氧气是0.01 mol，则过氧化钠的物质的量是0.02 mol，质量是1.56 g，所以样品中过氧化钠的质量分数是×100%＝78%。

11．【答案】（1）D　（2）玻璃棒、普通漏斗(漏斗)　（3）偏小

（4）平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差

（5）①待冷却至室温再读数　②读数前左右液面相平

（6）V₁－V₂　（7）碱式滴定管

（8）滴入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且30 s内不恢复

（9）84.8%

【解析】（1）CaCl₂溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙沉淀，A错误； MgSO₄溶液与二者均不反应，B错误；NaCl溶液与二者均不反应，C错误；Ba(OH)₂溶液与二者均反应生成碳酸钡沉淀，D正确。

（2）过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗)。

（3）如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量值偏大，则碳酸氢钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。

（4）由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。

（5）读数时必须与外界大气压相同，因此注意事项是

①待冷却至室温才开始读数，②读数前左右液面相平。

（6）碱液吸收CO₂，所以前后的体积差即是二氧化碳的体积，则产生CO₂的体积为(V₁－V₂)mL。

（7）溶液显碱性，因此应该用碱式滴定管量取。

（8）酚酞的变色范围是8.2～10.0，所以判断滴定终点的依据是由红色突变为无色，且30 s内不恢复。

（9）反应达到终点时，发生反应的离子方程式为H^＋＋CO===HCO，则根据消耗盐酸的体积为20.00 mL可知，碳酸钠的物质的量是0.200 0 mol·L^－1×0.020 00 L＝0.004 mol，则原混合物中碳酸钠的物质的量是0.004 mol×＝0.04 mol，质量是0.04 mol×106 g·mol^－1＝4.24 g，所以碳酸钠质量分数为×100%＝84.8%。

直通高考

1．【答案】B

【解析】

【分析】A．电解条件时应看清是电解水溶液还是电解熔融态物质，Cl₂具有强氧化性；

B．根据“强碱制弱碱”原理制备氢氧化镁；

C．注意生成二氧化硫与三氧化硫的条件；

D．氨气、二氧化碳和氯化钠反应制备碳酸氢钠是利用碳酸氢钠的溶解度低；

【详解】A．氯气的氧化性强，与铁单质反应直接生成氯化铁，故A错误；

B．氯化镁与石灰乳发生复分解反应生成氢氧化镁，氢氧化镁高温煅烧生成氧化镁和水，故B正确；

C．硫单质在空气中燃烧只能生成SO₂，SO₂在与氧气在催化剂条件下生成SO₃，故C错误；

D．氨气与二氧化碳和氯化钠溶液反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可生成碳酸钠，故D错误；综上所述，本题应选B。

【点睛】本题考查元素及其化合物之间的相互转化和反应条件，解题的关键是熟悉常见物质的化学性质和转化条件。

2．【答案】C

【解析】本题是常见的物质的性质比较问题，要求根据元素周期律，结合具体物质的性质进行判断。A．碳酸钠的溶解度应该大于碳酸氢钠，实际碳酸氢钠在含钠化合物中属于溶解度相对很小的物质。选项A错误。B．同周期由左向右非金属的气态氢化物的稳定性逐渐增强，所以稳定性应该是：HCl＞PH₃。选项B错误。C．C₂H₅OH分子中有羟基，可以形成分子间的氢键，从而提高物质的沸点。选项C正确。D．同周期由左向右最高价氧化物的水化物的碱性逐渐减弱，所以碱性应该是：LiOH＞Be(OH)₂。选项D错误。

点睛：解决此类问题，一个是要熟悉各种常见的规律，比如元素周期律等；另外还要注意到一些反常的规律。例如：本题的选项A，比较碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度，一般碳酸盐比碳酸氢盐的溶解度小，碳酸钙难溶，而碳酸氢钙可溶，但是碳酸钠却比碳酸氢钠溶解度大。此外，比如，碱金属由上向下单质密度增大，但是钾反常等等。

3．【答案】A

【解析】A．过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，A正确；B．因二氧化氯具有氧化性才用于自来水的杀菌消毒，B错误；C．二氧化硅透光性好，用于制造光导纤维，C错误；D．液氨汽化时吸收大量热，所以氨可用作制冷剂，D错误。

【名师点睛】本题考查常见无机物的性质和用途。解题的关键是要熟悉常见化学物质的重要性质，性质决定用途，性质和用途之间的对应关系要理清。在学习元素化合物内容时，以“物质的结构决定物质的性质、物质的性质决定物质的用途”为主线构建知识网络，关注元素化合物性质在生产和生活中的应用。

4．【答案】C

【解析】A、氯化铵受热分解生成的氨气和氯化氢在试管口遇冷又生成氯化铵固体，不能用加热氯化铵固体的方法制备氨气，A错误；B、气流方向错误，应该从右侧导管通入CO₂气体，B错误；C、从溶液中分离出碳酸氢钠固体用过滤的方法，C正确；D、碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，不能用该装置干燥碳酸氢钠，D错误。答案选C。

【名师点睛】化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，解答时注意掌握氨气的制备原理、物质的分离与提纯化学实验等基本操作，掌握相关物质的性质是解答的关键，易错选项是B和D，注意洗气瓶的气体通入接口以及碳酸氢钠的不稳定性。

5．【答案】C

【解析】A．NaHCO₃、Al(OH)₃ 中加入足量稀硫酸有气泡产生，生成硫酸钠、硫酸铝、二氧化碳和水，最终无固体存在，A项错误；B．AgCl不溶于酸，固体不能全部溶解，B项错误；C．亚硫酸钠和碳酸钡加入足量水时，碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解，加入稀盐酸，碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水，固体全部溶解，再将样品加入足量稀硫酸，稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀和二氧化碳和水，符合题意，C项正确；D． Na₂CO₃、CuSO₄中加入足量稀硫酸，振荡后无固体存在，D项错误；答案选C。

【名师点睛】该题既能检查学生元素化合物基础知识的掌握情况，又能检查学生灵活应用知识的能力，更能考查学生的逻辑推理能力，难度较大，解答时应认真分析题干，找出明显条件和隐蔽条件。

可燃冰

可燃冰又名天然气水合物，因其外观像冰且遇火即燃，俗称可燃冰，主要分布于深海沉积物或陆域的永久冻土中。可燃冰中甲烷含量为80%～99.9%，燃烧产生的污染比煤、石油、天然气都小得多，而且储量丰富，全球储量足够人类使用1 000年，因而被各国视为石油和天然气的替代能源。2017年5月，中国首次海域天然气水合物（可燃冰）试采成功。

 

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