2022届高考化学一轮复习讲义学案第3章 课题9　钠及其重要化合物

这是一份2022届高考化学一轮复习讲义学案第3章 课题9　钠及其重要化合物，共28页。学案主要包含了物理性质，制取及保存，用途等内容，欢迎下载使用。

课题9　钠及其重要化合物

学习任务1　钠的性质及应用

一、物理性质：银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小但比煤油的大。
二、从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性

1．与非金属单质反应
(1)2Na＋Cl22NaCl(现象：剧烈燃烧，产生白烟)。
(2)4Na＋O2===2Na2O(现象：银白色固体变暗)。
(3)2Na＋O2Na2O2(现象：先熔化成小球，后燃烧产生黄色火焰，生成淡黄色固体)。
2．与水(滴有酚酞)、酸、醇、盐溶液反应
(1)钠与水反应的离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑(现象：浮、熔、游、响、红)。
(2)钠与盐酸反应的离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(3)钠与乙醇反应的化学方程式：2Na＋2CH3CH2OH―→2C2H5ONa＋H2↑(现象：沉、慢)。
(4)钠与CuSO4溶液反应的化学方程式：2Na＋CuSO4＋2H2O===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
三、制取及保存
1．制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
2．保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
四、用途
1．钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
2．用作电光源，制作高压钠灯。
3．冶炼某些金属：金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取某些金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2017·高考全国卷Ⅱ，13B)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，说明CO2具有氧化性。(　　)
(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时，不能用泡沫灭火器灭火。(　　)
(3)钠是银白色金属，熔点低，硬度大。(　　)
(4)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色的固体。(　　)
(5)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。(　　)
答案：(1)√　(2)√　(3)×　(4)√　(5)×
2．金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程如下：
银白色金属钠表面变暗出现白色固体，接着表面变潮湿白色块状固体白色粉末状物质
请写出上述各步反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案：①4Na＋O2===2Na2O；②Na2O＋H2O===2NaOH；③2NaOH＋CO2＋9H2O=== Na2CO3·10H2O；④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
3．钠与盐溶液的反应：

则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　②BaCl2溶液　③饱和澄清石灰水
④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuSO4溶液
解析：钠先与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；②中不能生成沉淀，不符合题意；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2白色沉淀；④中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意。
答案：①③④


钠与氧气的反应
宏观辨识与微观探析、变化观念
1．下列有关钠的说法正确的是(　　)
A．Na与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快
B．1 mol Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子
C．Na表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化
D．Na在O2中完全燃烧所得产物的电子式为
解析：选D。Na在点燃或加热时生成Na2O2，A错误；1 mol Na氧化为Na2O2失去NA个电子，B错误；Na表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，C错误。
2．(双选)等质量的两块钠，第一块在足量氧气中加热，第二块在足量氧气中于常温下充分反应，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．第一块钠的反应产物质量大
D．两块钠的反应产物质量一样大
解析：选BC。金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，等质量的两块钠，失去电子数目是一样的。根据反应4Na＋O2===2Na2O可知，1 mol金属钠完全反应生成氧化钠的质量是31 g，根据反应2Na＋O2Na2O2可知，1 mol 金属钠完全反应生成过氧化钠的质量是39 g，等质量的两块钠的物质的量相等，所以生成过氧化钠的质量大，即第一块钠的反应产物质量大。

钠与水反应的延伸——钠与酸、碱、盐溶液的反应
科学探究与创新意识、变化观念
3．把一小块金属钠放入下列溶液中，说法正确的是(　　)
A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气放出，恢复至原温度后溶液的pH增大
B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出
C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成
D．放入NH4NO3溶液中：有无色无味气体放出
解析：选C。A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和NaOH溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与CuSO4 反应会出现蓝色沉淀；C项正确，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与MgCl2反应生成 Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH放热，然后生成的NaOH与NH反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。
4．如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集并检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙装置，请根据要求回答下列问题。

(1)写出钠与水反应的离子方程式：_________________________________________。
(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(填字母)。
A．钠块始终保持在a处，直至完全消失
B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D．随着反应的进行，煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升
E．最终钠块在煤油中燃烧起来
(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是________________________。
(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度？________(填“是”或“否”)。
(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠，按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下的体积的关系是______________(填字母)。
①用铝箔包住钠　②用铜箔包住钠
A．二者收集气体一样多
B．①收集气体体积较大
C．②收集气体体积较大
解析：(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时还产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住钠时产生的H2的体积较大。
答案：(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(2)CD　(3)储存反应过程中排出的水　(4)否　(5)B

钠与溶液反应的规律和思维模型
(1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。
(2)钠与溶液反应的思维模型
①金属钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应完全后，再与水反应。
②金属钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
[注意]　钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动，能看到表面冒出气泡，但钠不能熔化成小球。
学习任务2　钠的氧化物与氢氧化物

一、氧化钠与过氧化钠
物质
氧化钠
过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
氧元素的化合价
－2
－1
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
电子式


阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
否
化合物类型
离子化合物
离子化合物
与H2O反应的
化学方程式
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应的
化学方程式
Na2O＋CO2=== Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反
应的化学方程式
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
用途
—
氧化剂、供氧剂、漂白剂、杀菌剂
二、Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质：
2Na22
1．Na2O2的强氧化性
试剂
反应原理
现象
SO2气体
Na2O2＋SO2===Na2SO4
－
FeCl2
溶液
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl
产生气泡和红褐色沉淀
Na2SO3溶液
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
－
氢硫酸
Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH
溶液变浑浊
酚酞溶液
Na2O2与水反应生成了NaOH，溶液变红，Na2O2的强氧化性又使溶液褪色
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
2.遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。
3．遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应。
三、氢氧化钠
1．物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热；有吸水性，吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。
2．化学性质
(1)具有碱的通性
(2)其他反应
与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlO＋3H2↑；
与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O；
酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH。
3．制取
(1)土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；
(2)现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2019·高考全国卷Ⅱ，11C)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色，反应的化学方程式为2Na2O2===2Na2O＋O2↑。(　　)
(2)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中。(　　)
(3)NaOH在空气中久置，最终变为Na2CO3。(　　)
(4)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。(　　)
(5)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。(　　)
(6)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同。(　　)
(7)7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。(　　)
(8)将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝色后褪色，同时有气泡产生。(　　)
解析：(6)H2O2中只含共价键，Na2O2中既有离子键又有共价键。(7)过氧化钠的电子式为，1 mol过氧化钠中含有1 mol共用电子对，所以7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.1NA。(8)过氧化钠与水反应生成了O2和NaOH，使紫色石蕊溶液变蓝色；过氧化钠具有强氧化性，能漂白石蕊溶液。
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)×　(6)×　(7)×　(8)√
2．用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：__________________。
(1)氧化剂和还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________。
(2)1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数是________________。
答案：
(1)Na2O2　O2　NaOH　(2)NA(或6.02×1023)
3．(Na2O2的强氧化性与还原性)完成下列方程式。
(1)向Na2SO3溶液中加入少量Na2O2，反应的化学方程式：_____________________。
(2)Na2O2和MnO2反应生成Na2MnO4的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(3)向酸性KMnO4溶液中加入Na2O2生成气体的离子方程式(MnO转化为Mn2＋)：________________________________________________________________________。
(4)Na2O2吸收SO2气体，生成Na2SO4的化学方程式：
________________________________________________________________________。
答案：(1)Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
(2)Na2O2＋MnO2===Na2MnO4
(3)5Na2O2＋2MnO＋16H＋===10Na＋＋2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(4)Na2O2＋SO2===Na2SO4


过氧化钠的性质及应用
宏观辨识与微观探析、变化观念
1．(双选)下列有关Na2O2的说法不正确的是(　　)
A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成
B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应
C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2只做还原剂
D．Na2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊
解析：选BC。A项，可燃物燃烧的条件是温度达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生CaCO3沉淀。
2．(教材拓展题)某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)(　　)
A．CH3COO－　　　　　　 B．SO
C．CO D．HCO
解析：选A。Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O2氧化成SO，SO浓度减小；Na2O2与水反应产生的OH－抑制CH3COO－的水解，但CH3COO－水解程度很小，所以CH3COO－的浓度基本保持不变。

过氧化钠的性质探究及纯度测定
科学探究与创新意识
3．(过氧化钠的性质探究实验设计)某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。

(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是________________________________，
该反应中，反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。
a．稀盐酸　　　　　　　　 b．稀硫酸
c．小苏打 d．石灰石
(3)实验时，应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
(4)实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是________________________________________________________________________；
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是_________________________________________________________________________。
(5)为进一步达到实验目的，应补充的实验是取最终反应后Ⅲ中所得固体，_________。
解析：(1)此反应是放热反应。(2)依据实验目的，需要干燥纯净的CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发，所以应选择稀硫酸、小苏打。(3)先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比。(5)证明反应后固体中含有CO。
答案：(1)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　大于
(2)bc　(3)K2　(4)①除去未充分反应的CO2　②水与Na2O2反应生成O2　(5)加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可)
4．(过氧化钠的纯度测定实验)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6 mol·L－1盐酸、6 mol·L－1硫酸和蒸馏水)

回答下列问题：
(1)装置A中液体试剂选用_____________________________________________。
(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为___________________________________。
(4)若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为________。
解析：(1)A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸，故装置A中液体试剂选用6 mol·L－1盐酸。(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。(3)装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。(4)根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)，即生成的氧气的物质的量为＝0.01 mol，则过氧化钠的物质的量为0.02 mol，故试样中过氧化钠的纯度为×100%＝78%。
答案：(1)6 mol·L－1盐酸
(2)除去CO2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%

过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量分析
证据推理与模型认知
5．分别向甲、乙、丙、丁四个烧杯内加入0.1 mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100 mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是(　　)
A．甲＜乙＜丙＜丁　　　　 B．丁＜甲＜乙＝丙
C．甲＝丁＜乙＝丙 D．丁＜甲＜乙＜丙
解析：选B。(1)甲、丁相比
甲：Na→NaOH，消耗H2O，溶剂减少；
丁：NaOH不反应，溶剂不变；
故NaOH的质量分数：甲＞丁。
(2)乙、丙相比

故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比
由于它们的物质的量相等，所以甲(Na)所得NaOH的物质的量是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH的物质的量的，且它们消耗的水的量相等，即溶剂的量相等，因此甲溶液中NaOH的质量分数比乙、丙小。
6．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是(　　)
A．54.5% B．40%
C．36% D．33.3%
解析：选A。CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。

Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转
移关系
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)
气体体积
变化关系
CO2、水蒸气(或二者的混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即ΔV＝V(O2)＝V(原来)
固体质量
变化关系
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Δm(CO2)＝28 g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2O)＝2 g·mol－1×n(H2O)
延伸拓展
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，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后，固体增重必为W 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，即可满足该条件。
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(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等
学习任务3　碳酸钠和碳酸氢钠

一、性质(不注明的一律填化学方程式)


二、相互转化
Na2CO3NaHCO3
三、鉴别与除杂
1．Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
(2)溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
②气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
③测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
2．Na2CO3、NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液

1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1)(2019·高考天津卷)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良。(　　)
(2)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。(　　)
(3)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出。(　　)
(4)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。(　　)
(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(　　)
(6)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。(　　)
(7)相同温度下溶解度：NaHCO3NaHCO3。(　　)
解析：(1)Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，施加熟石灰生成了烧碱NaOH，碱性增强，不利于作物生长，故错误。
答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)√
2．请设计实验方案，用50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液与足量的CO2气体，制取50 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液，并写出相应的化学方程式：_____________________________。
答案：将50 mL NaOH溶液等分成两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸，冷却后与另一份混合即可。化学方程式可表示为第一步：NaOH＋CO2===NaHCO3；第二步：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O


Na2CO3、NaHCO3的性质及应用
宏观辨识与微观探析、变化观念、科学态度
1．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是(　　)
A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人
B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头
C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3 沉淀
解析：选C。Na2CO3和NaHCO3遇澄清石灰水都会产生白色沉淀，所以C不正确。
2．(双选)化学与生活密切相关，下列有关说法中正确的是(　　)
A．碳酸钠溶液呈碱性，可用热的纯碱溶液除去金属表面的煤油
B．日常生活中，小苏打、苏打均可用作食用碱
C．在牙膏中添入Na2PO3F、NaF，能起到预防龋齿的作用
D．向含有纯碱的废水中加入适量生石灰，能消除水的污染
解析：选BC。A项，煤油的成分为烃的混合物，与碱不反应，不能用热的纯碱溶液除去，错误；B项，小苏打和苏打的溶液均显碱性，均可用作食用碱，正确；C项，防治龋齿的有效成分是氟离子，所以在牙膏中添入Na2PO3F、NaF即都加入了氟离子，能起到预防龋齿的作用，正确；D项，生石灰和水反应生成氢氧化钙，氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，生成的氢氧化钠是强碱，具有强腐蚀性，不能消除水的污染，错误。

Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
科学探究与创新意识
3．为除去括号内的杂质，下列所选用的试剂或方法不正确的是(　　)
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤
解析：选D。 Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加Ba(OH)2会引入新的杂质，不能达到除杂的目的。
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，如下图Ⅰ～Ⅳ所示。

(1)只根据图Ⅰ、图Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。
(2)图Ⅲ、图Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，有关反应的化学方程式为_______________________________，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验 Ⅳ 验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是__________(填化学式)。
解析：(1)装置Ⅰ不能达到实验目的，二者现象相同，都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。装置Ⅱ可以对比二者和盐酸反应放出CO2的速率及等质量时放出CO2的多少来进行鉴别。(2)～(3)NaHCO3加热可以分解产生CO2，Na2CO3加热不分解，可以利用装置Ⅲ鉴别。装置Ⅳ是改进装置，试管A中装入碳酸钠直接加热，试管B中装入碳酸氢钠间接加热，若间接加热的NaHCO3分解而直接加热的Na2CO3不分解，则可验证碳酸氢钠不稳定。
答案：(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D　(3)NaHCO3

Na2CO3、NaHCO3与酸反应的相关计算
证据推理与模型认知
5．(双选)下列有关NaHCO3和Na2CO3的性质的叙述错误的是(　　)
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下NaHCO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与同浓度盐酸完全反应，前者消耗盐酸的体积较大
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，二者产生的CO2一样多
解析：选AC。Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。解答此类题目用“归一”法。A项，假设二者均为1 g，则NaHCO3反应产生 mol CO2，Na2CO3反应产生 mol CO2，错误；B项，假设二者均为1 mol，则Na2CO3反应消耗2 mol HCl，NaHCO3反应消耗1 mol HCl，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3反应消耗2× mol＝ mol HCl，NaHCO3反应消耗 mol HCl，错误；D项，假设二者均为1 mol，则二者均产生1 mol CO2，正确。
6．(OH－、CO、HCO与H＋反应顺序的应用)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，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)的关系如下图(分A、B两种情况)：

(1)在A情况下，溶质是____________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在B情况下，溶质是____________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为__________________________。
解析：CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有如下两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3(刚好反应)。据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。
答案：(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1

依据图像特点判断溶液溶质成分的方法

若a＝0，即图像从原点开始
溶液中的溶质为NaHCO3
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
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
若V(Oa)