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新高考化学一轮复习讲义课件第3章 第6讲 钠及其重要化合物
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这是一份新高考化学一轮复习讲义课件第3章 第6讲 钠及其重要化合物，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，必备知识·梳理夯实，银白色，特别提醒，导热剂，Ti＋4NaCl，白色固体，淡黄色固体，H2O等内容，欢迎下载使用。
第6讲 钠及其重要化合物
1．钠的物理性质(1)颜色：__________、有________光泽。(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为________________________。(3)熔点：________(填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。(4)硬度：质地________，可以用小刀切割。(5)传导性：可导______、导______。
考点一 钠及其氧化物 碱金属
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性
4Na＋O2══2Na2O
2Na＋2H2O══2Na＋＋2OH－＋H2↑
②与含有酚酞的水反应的实验现象及解释：
2Na＋2HCl══2NaCl＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋══2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
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。(5)与乙醇反应__________________________________。
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
[微点拨] 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
[微点拨] ①因为CCl4的密度比钠大，钠不能保存在CCl4中，另外常考的试剂保存还有：NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。②钠与水、醇和酸反应的实质钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。
4．氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O＋H2O══2NaOH
Na2O＋CO2══Na2CO3
2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2
Na2O＋2HCl══2NaCl＋
Na2O2遇CO2、H2O、H＋则发生自身氧化还原反应。
[微点拨] ①氧化钠、过氧化钠都属于氧化物，氧化钠是碱性氧化物；②Na2O2具有强氧化性，但Na2O2与水、CO2反应时，因为水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态，不能被氧化，所以反应为Na2O2自身的氧化还原反应。
[微点拨] 做焰色试验时，用稀盐酸洗涤铂丝(或铁丝)而不用稀硫酸。铂丝(或铁丝)在使用前要用稀盐酸将其表面的物质洗净，然后在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀硫酸洗涤铂丝，由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发，会对焰色试验造成干扰。
7．碱金属的性质(1)碱金属的一般性质
(2)碱金属的特殊性质①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，RH属于离子化合物，氢元素显－1价，碱金属氢化物是强还原剂，如NaH＋H2O══ NaOH＋H2↑，_______是还原剂，_______是氧化剂，氧化产物是H2，还原产物也是H2。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(2)1 ml Na与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多。( )[提示] 1 ml Na被完全氧化，失去NA个电子。(3)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。( )[提示] Na及其燃烧产物可与泡沫灭火器喷出泡沫中的水和二氧化碳反应释放出氢气和氧气而助燃，所以Na着火不可用泡沫灭火器扑灭。
(4)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2。( )[提示] Na与O2反应生成Na2O，在加热条件下，Na与O2反应生成Na2O2。(5)金属Na表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )[提示] 金属Na表面自然形成的氧化层是疏松的，不能保护内层金属。(6)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂。( )[提示] 人呼出CO2，经Na2O2反应生成O2，故可作供氧剂。
(7)用Na2O2与H2O反应，制取1 ml O2，转移电子数4NA。( )[提示] Na2O2与H2O反应，生成1 ml O2转移电子数2NA。(8)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋。( )(9)乙醇和水都可以与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。( )(10)比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中。( )
(11)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。( )(12)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中。( )(13)淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2＋2CO2══ 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。( )(14)Na2O2与水反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂。( )[提示] Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
(15)制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。( )[提示] Na2O2与水反应，H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气，二者都是固体与液体反应。(16)Na2O与Na2O2的组成元素相同，与CO2反应产物也相同。( )[提示] Na2O与Na2O2和CO2反应都生成Na2CO3，但Na2O2还生成O2。
2．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____________(填序号)。①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和食盐水⑦浓盐酸
3．从元素化合价角度分析Na2O2的性质。(1)Na2O2的强氧化性：①向饱和H2S溶液中加入少量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为_____________________________________。②将Na2O2加入酚酞溶液中的现象：____________________________。(2)Na2O2的还原性：在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出________性，氧化产物是______。
Na2O2＋3H2S══S↓＋2NaHS＋2H2O
先变红后褪色，同时产生气泡
4．深度思考：(1)为什么Na2O2不属于碱性氧化物？Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还会生成氧气，故Na2O2不是碱性氧化物。(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间露置于空气中最终会变成什么物质？都会变为Na2CO3。
(3)分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：①Na2O的电子式：________________，化学键类型：__________，属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。②Na2O2的电子式：____________________，化学键类型：_______ ____________，属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)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________。②1 ml Na2O2与水完全反应时转移的电子数：________________。生成1 ml O2转移电子数：_____________________。
NA或6.02×1023
2NA或1.204×1024
(5)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为___________(填字母)。解释反应速率不同的原因：______________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________。
钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋的反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
(6)(2022·山东滨州检测)如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。①写出下列物质的化学式A：_________；B．______；C：________；D．__________；E．________。②写出下列反应的化学方程式：a．A→C：_________________________________；b．A→D：_________________________________；c．B→A：__________________。
2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑
[提示] A是淡黄色固体，可知是Na2O2；B是单质可制取A，知B是Na；A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
微考点1 钠的性质及应用(1)(2021·福建新高考适应卷，10)(双选)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，右图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。
下列说法错误的是( )A．钠的密度比液氨小B．溶液的导电性增强C．0.1 ml钠投入液氨生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3＋2Na══2NaNH2＋H2↑
[解析] A项，钠沉在液氨中，则密度比液氨大，错误；B项，液氨不导电，与钠反应产生自由移动的离子，导电性增强，正确；C项，根据图示，0.1 ml金属钠完全反应，则失去0.1 ml电子，错误；D项，钠与NH3发生氧化还原反应生成NaNH2和H2，正确。
(2)Na与FeSO4溶液反应，一般很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先将试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠，并迅速塞上带导管的单孔塞。
①实验中汽油的作用是______________________________________ _______________________________________________________。②加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有______色沉淀生成。③如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒可能发生爆炸，其原因是______________________________________________________________________________________。④写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式：______________________________________________。
受热时汽化，其蒸气将试管内空气排尽，起保护气作用且隔离FeSO4溶液与空气，避免Fe2＋被氧气氧化
钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸
2Na＋2H2O＋Fe2＋══2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑
[解析] ①汽油受热加快挥发，把试管内空气赶净，起到保护气的作用，隔离FeSO4溶液和空气，避免Fe2＋被空气中氧气氧化。②钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2白色沉淀。③钠和水反应放热，生成的H2和汽油、空气混合易燃烧发生爆炸。④溶液中先是Na与水反应，所得产物再与FeSO4溶液反应，其总反应的离子方程式为2Na＋2H2O＋Fe2＋══2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑。
[微点拨] 金属钠和溶液反应现象分析(1)共性：钠与水的反应属于剧烈的置换反应，为钠与溶液的反应共同的现象。①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成闪亮的小球；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”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，反应比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(如NH3)等。
〔对点集训1〕 (1)(2022·浙江金华高三检测)(双选)按下图所示组合装置，倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是( )A．水是钠与硫反应的催化剂B．酚酞的水溶液可能变为红色C．钠与硫的反应是吸热反应D．滤纸逐渐变黑
[解析] A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，Na2S水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应说明其为放热反应，错误；D项，Na2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色固体，正确。
(2)(2022·山东日照第二次联考，11)实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示(已知：PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)。下列说法错误的是( )A．装置①的仪器还可以制取H2、NH3等气体B．装置⑤中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯C．装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4D．装置⑥中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2＋CO＋H2O══Pd↓＋CO2＋2HCl
[解析] 固体和液体不加热反应制备气体，锌和稀硫酸反应制氢气，氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置①，A正确；金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，因此实验之前，用二氧化碳气体排出装置内的空气，当看到装置⑤中石灰水变浑浊后，空气已排净，再点燃酒精灯，B正确；反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢(因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应)，再用浓H2SO4吸收水蒸气，C错误；根据题给信息可知，PdCl2被CO还原为黑色的Pd，发生反应PdCl2＋CO＋H2O══Pd↓＋CO2＋2HCl，D正确。[解后反思] 装置⑥中有黑色沉淀，说明钠能与二氧化碳发生反应，其中的一种产物是CO，另外的产物不能根据题目推断出来。
A．①⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B．①④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C．②⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同D．通过③能比较酸性：HCl>H2O2[解析] 试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠和氧气，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，因此产生的气体均能使带火星的木条复燃，A项正确；①中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，然后过氧化氢分解生成水和氧气，发生的反应为复分解反应和氧化还原反应，④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，过氧化氢分解产生水和氧气，
因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，B项正确；②中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气，KMnO4体现氧化性，而⑤中MnO2则起催化作用，两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量决定，溶液等分两份，但②中的过氧化氢全部被氧化，⑤中的过氧化氢发生歧化反应，所以产生气体的量不相同，C项正确；根据已知条件可知过氧化氢属于二元弱酸，盐酸属于一元强酸。因为试管③中产生的是过氧化钡沉淀，不是可溶性的盐溶液，则不能判断盐酸与过氧化氢的酸性强弱，D项错误。[答案] D
(2)(2021·山东滨州模拟)(双选)某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是( )A．②中的大量气泡主要成分是氧气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强氧化性物质造成的D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
[解析] 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，故A正确；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠是碱，遇酚酞变红，说明生成碱性物质，故B错误；④中红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性，能氧化有色物质，漂白褪色，故C正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂时分解生成水和氧气，即验证过氧化钠和水反应会生成过氧化氢，故D错误。
〔对点集训2〕 (1)为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：
有关说法不正确的是( )A．实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂C．综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D．综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2
(2)(2022·四川遂宁二中月考)Na2O2是重要的化工原料，具有多种用途。①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：_________________________________。②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？________，简要说明理由：__________________________________ __________________________________________________________。
2CO2＋2Na2O2══2Na2CO3＋O2
由于过氧化钠具有强氧化性，SO2和Na2O2反应时，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫，从而生成硫酸钠
③该同学无法判断反应中是否有氧气生成，打算使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中B的作用是___________________________________________ ___，D的作用是________________________________________________ _________________________________________________。
干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应
防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量SO2气体，便于检验氧气和防止污染空气
Na2O2与H2O、CO2反应“五关系”
微考点3 碱金属元素、焰色实验(1)(2022·山东滨州高三检测)下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )A．CsOH的碱性比KOH的强B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋D．Li的金属性比Cs的强
[解析] 根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs的化学性质与钠相似，Na能与水或稀盐酸反应产生H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，且反应更剧烈，B项正确；Cs的还原性强于Na，则Na＋得电子能力比Cs＋强，即氧化性：Na＋>Cs＋，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D项错误。
(2)(2022·浙江金华高三检测)焰色实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色实验观察两项操作如图所示：
下列叙述中不正确的是( )A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B．钾的焰色实验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D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验[解析] 如果不将铂丝灼烧到火焰无色，会给样品火焰颜色带来干扰，A正确；观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色实验应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以进行焰色实验，D正确。
〔对点集训3〕 (1)(2022·四川北大附中成都为明学校月考)碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途，下列说法正确的是( )A．五彩缤纷的焰火是由于K单质的燃烧B．碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠是碱C．用饱和碳酸氢钠溶液制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好D．钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于钠和钾是活泼金属，易失电子
[解析] 五彩缤纷的焰火是由于某些金属元素在灼烧时能发出特征颜色，A错误；碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠溶液呈碱性，但碳酸钠不是碱而是盐，B错误；用饱和碳酸氢钠溶液制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好，因为碳酸氢钠放出二氧化碳的速率快，且相同质量时，碳酸氢钠释放的二氧化碳多，C正确；钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂，是由于钠和钾形成的合金的熔点低，常温下呈液态，与失电子的难易无关，D错误。
(2)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将为量子计算机研究带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：①铷37Rb位于周期表的第______周期第_______族。②关于铷的结构和性质，下列判断正确的是_______(填序号)。A．与水反应比钠剧烈B．它的原子半径比钠小C．它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2D．它是还原剂
③氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_____(填字母，下同)。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷中氢离子被还原为氢气C．氢化铷与水反应时，水是还原剂D．氢化铷中氢离子核外有两个电子④现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是______。A．Li B．Na C．K D．Cs
1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
考点二 钠的重要化合物——碳酸钠与碳酸氢钠
2Al(OH)3↓＋3CO2↑
(1)NaHCO3的溶解度较小，将过量CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。(2)可从NaHCO3溶解度较小的角度分析侯氏制碱法的原理。
2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同(2)利用与酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)
(4)利用溶液的酸、碱性不同
3．Na2CO3、NaHCO3的除杂
加入适量的NaOH溶液
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。( )(2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。( )(3)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊，是因为析出了NaHCO3。( )(4)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。( )[提示] Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3沉淀。
(5)用热的烧碱溶液能洗去油污，所以Na2CO3可直接和油污反应。( )[提示] 烧碱是NaOH，不是Na2CO3；Na2CO3去油污是因为Na2CO3水解显碱性，而使油污水解，Na2CO3不能直接和油污反应，说法错误。(6)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均冒气泡，所以两者均能与盐酸反应。( )
(7)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。( )[提示] 侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度比NaCl小的特点，说法正确。(8)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )[提示] 食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性，说法正确。(9)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。( )(10)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )
2．深度思考：(1)将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？(2)Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？(3)利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3与NaHCO3？用盐酸呢？(4)下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是__________。①CaCl2溶液 ②澄清石灰水 ③稀盐酸 ④pH试纸
[提示] (1)开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是：①生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大；②NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应消耗溶剂水。(2)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。(3)由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别；用盐酸可以鉴别，向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应Na2CO3＋HCl══NaHCO3＋NaCl，无气体生成，盐酸过量时才产生CO2，而向NaHCO3溶液中滴入盐酸开始便有气体产生。
3．比较下列两个装置，回答下列问题：
(1)为了更好地探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，如图1所示，试管B中装入的固体最好是哪种物质？试解释其原因。[提示] Na2CO3。加热试管B时，能间接加热试管A，B试管中的温度更高，根据烧杯内澄清石灰水是否变浑浊，可以看出Na2CO3在更高温度下不分解，而NaHCO3在稍低温度下已经分解，从而说明Na2CO3热稳定性更好。
(2)哪套装置能够更好地探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性？[提示] 图2。图2所示装置中NaHCO3和Na2CO3的受热温度相同，对比现象更明显，更能说明Na2CO3比NaHCO3稳定。(3)若开始时加入A、B试管中的药品物质的量相同，则经充分加热后再冷却至室温，A、B试管中所得药品的物质的量关系是什么？
微考点1 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别(2020·山东高考，5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置制备并收集CO2B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C．用丙装置制备无水MgCl2D．用丁装置在铁上镀铜
[解析] A项，CO2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，错误；B项，液溴易挥发，会与AgNO3溶液反应，干扰验证有HBr的产生，错误；C项，由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2需要在HCl氛围中干燥脱水，抑制其水解，正确；D项，铁上镀铜，Cu应作电解池的阳极，Fe作阴极，则Cu连电池的正极，Fe连电池的负极，错误。
〔对点集训1〕 (2022·湖南岳阳调研)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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是______(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其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可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ比Ⅲ安全(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)。
(3)实验Ⅳ试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的是碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
微考点2 Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析(2022·山东实验中学诊断)将x g NaHCO3和Na2O2的固体混合物放在密闭容器中加热至250 ℃，充分反应后排出气体。将反应后的固体溶于水，无气体放出，再逐滴加入盐酸，产生的气体(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )A．HCl的浓度为0.2 ml·L－1B．反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3C．密闭容器中排出气体的成分为O2和H2OD．x的数值为6.09
〔对点集训2〕 (2022·江西吉安调研)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 ml·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( )A．原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1B．通入CO2在标准状况下的体积为448 mLC．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3D．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
[解析] 根据图像分析可知，向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，发生的化学反应有两种情况：2NaOH＋CO2══Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2══NaHCO3。向反应后的溶液中加入100 mL盐酸时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 ml，NaOH溶液和盐酸的体积相同，则浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl══NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗HCl 0.015 ml，
生成CO2 0.015 ml，则通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；设所得溶液中Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，根据原子守恒：2x＋y＝0.02 ml，x＋y＝0.015 ml，解得x＝0.005 ml，y＝0.01 ml，所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D项错误。
微考点3 Na2CO3、NaHCO3质量分数的测定(2022·天津杨村第一中学月考)有一含有NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应前后CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤：①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是____________________。②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。③打开止水夹K1、K2，关闭K3，缓慢鼓入氮气数分钟，其目的是______________________________________________。
赶走装置内含有的水蒸气和二氧化碳，减少误差
④关闭止水夹K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热，加热至不再产生气体为止。⑤打开止水夹K1，缓慢鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。(2)关于该实验方案，回答下列问题。①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是______________ ________________________________________________________________________。
会使测定的二氧化碳和水的质量偏小，使碳酸氢钠和十水合碳酸钠在混合物中的质量分数偏小
②E处干燥管中盛放的药品是__________，其作用是_____________ _______________，如果实验中没有该装置，则会导致NaHCO3质量分数的测量结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________________________ (用含w、m、n的代数式表示)。
吸收空气中的二氧化碳和水
〔对点集训3〕 (2022·山东潍坊高三检测)化学兴趣小组的同学为了测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答：
(1)甲同学用图1所示装置测定样品与硫酸反应生成的CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是____________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是____________________________________。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推动，若b下端玻璃管中的____________，则装置气密性良好。
除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为_____________。
Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像
1．钠的性质记忆口诀银白轻低质软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐水在先。金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。2．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体。3．特殊的存放：Na、K保存在煤油中。4．钠与水(或水溶液)反应的四个共同现象——“浮、熔、游、响”。
5．必记的五个反应(1)2Na＋2H2O══2NaOH＋H2↑。(2)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。(3)2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2。(4)Na2CO3＋2HCl══2NaCl＋H2O＋CO2↑。(5)Na2CO3＋H2O＋CO2══2NaHCO3。
6．Na2CO3与NaHCO3鉴别的四种方法(1)固体加热法。(2)加盐酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)测等浓度溶液的pH法。7．碱金属的焰色反应钠——黄色；钾——紫色(透过蓝色的钴玻璃)
第6讲 钠及其重要化合物
1．钠的物理性质(1)颜色：__________、有________光泽。(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为________________________。(3)熔点：________(填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。(4)硬度：质地________，可以用小刀切割。(5)传导性：可导______、导______。
考点一 钠及其氧化物 碱金属
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性
4Na＋O2══2Na2O
2Na＋2H2O══2Na＋＋2OH－＋H2↑
②与含有酚酞的水反应的实验现象及解释：
2Na＋2HCl══2NaCl＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋══2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
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。(5)与乙醇反应__________________________________。
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
[微点拨] 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
[微点拨] ①因为CCl4的密度比钠大，钠不能保存在CCl4中，另外常考的试剂保存还有：NaOH溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。②钠与水、醇和酸反应的实质钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。
4．氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O＋H2O══2NaOH
Na2O＋CO2══Na2CO3
2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2
Na2O＋2HCl══2NaCl＋
Na2O2遇CO2、H2O、H＋则发生自身氧化还原反应。
[微点拨] ①氧化钠、过氧化钠都属于氧化物，氧化钠是碱性氧化物；②Na2O2具有强氧化性，但Na2O2与水、CO2反应时，因为水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态，不能被氧化，所以反应为Na2O2自身的氧化还原反应。
[微点拨] 做焰色试验时，用稀盐酸洗涤铂丝(或铁丝)而不用稀硫酸。铂丝(或铁丝)在使用前要用稀盐酸将其表面的物质洗净，然后在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀硫酸洗涤铂丝，由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发，会对焰色试验造成干扰。
7．碱金属的性质(1)碱金属的一般性质
(2)碱金属的特殊性质①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。③碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，RH属于离子化合物，氢元素显－1价，碱金属氢化物是强还原剂，如NaH＋H2O══ NaOH＋H2↑，_______是还原剂，_______是氧化剂，氧化产物是H2，还原产物也是H2。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(2)1 ml Na与足量O2分别在加热和常温条件下充分反应失去电子数一样多。( )[提示] 1 ml Na被完全氧化，失去NA个电子。(3)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。( )[提示] Na及其燃烧产物可与泡沫灭火器喷出泡沫中的水和二氧化碳反应释放出氢气和氧气而助燃，所以Na着火不可用泡沫灭火器扑灭。
(4)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2。( )[提示] Na与O2反应生成Na2O，在加热条件下，Na与O2反应生成Na2O2。(5)金属Na表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )[提示] 金属Na表面自然形成的氧化层是疏松的，不能保护内层金属。(6)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂。( )[提示] 人呼出CO2，经Na2O2反应生成O2，故可作供氧剂。
(7)用Na2O2与H2O反应，制取1 ml O2，转移电子数4NA。( )[提示] Na2O2与H2O反应，生成1 ml O2转移电子数2NA。(8)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋。( )(9)乙醇和水都可以与金属钠反应产生可燃性气体，说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。( )(10)比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中。( )
(11)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。( )(12)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中。( )(13)淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2Na2O2＋2CO2══ 2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。( )(14)Na2O2与水反应，Na2O2是氧化剂，水是还原剂。( )[提示] Na2O2与水反应，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂。
(15)制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。( )[提示] Na2O2与水反应，H2O2在二氧化锰催化条件下都能制取氧气，二者都是固体与液体反应。(16)Na2O与Na2O2的组成元素相同，与CO2反应产物也相同。( )[提示] Na2O与Na2O2和CO2反应都生成Na2CO3，但Na2O2还生成O2。
2．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____________(填序号)。①MgSO4溶液 ②BaCl2溶液 ③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液 ⑤CuSO4溶液 ⑥饱和食盐水⑦浓盐酸
3．从元素化合价角度分析Na2O2的性质。(1)Na2O2的强氧化性：①向饱和H2S溶液中加入少量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为_____________________________________。②将Na2O2加入酚酞溶液中的现象：____________________________。(2)Na2O2的还原性：在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出________性，氧化产物是______。
Na2O2＋3H2S══S↓＋2NaHS＋2H2O
先变红后褪色，同时产生气泡
4．深度思考：(1)为什么Na2O2不属于碱性氧化物？Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还会生成氧气，故Na2O2不是碱性氧化物。(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间露置于空气中最终会变成什么物质？都会变为Na2CO3。
(3)分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：①Na2O的电子式：________________，化学键类型：__________，属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。②Na2O2的电子式：____________________，化学键类型：_______ ____________，属于______________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)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________。②1 ml Na2O2与水完全反应时转移的电子数：________________。生成1 ml O2转移电子数：_____________________。
NA或6.02×1023
2NA或1.204×1024
(5)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为___________(填字母)。解释反应速率不同的原因：______________________________________________ ________________________________________________________________________________________________________________。
钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋的反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
(6)(2022·山东滨州检测)如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。①写出下列物质的化学式A：_________；B．______；C：________；D．__________；E．________。②写出下列反应的化学方程式：a．A→C：_________________________________；b．A→D：_________________________________；c．B→A：__________________。
2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑
[提示] A是淡黄色固体，可知是Na2O2；B是单质可制取A，知B是Na；A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
微考点1 钠的性质及应用(1)(2021·福建新高考适应卷，10)(双选)钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，右图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。
下列说法错误的是( )A．钠的密度比液氨小B．溶液的导电性增强C．0.1 ml钠投入液氨生成0.01 ml H2时，Na共失去0.02 ml电子D．钠和液氨可发生以下反应：2NH3＋2Na══2NaNH2＋H2↑
[解析] A项，钠沉在液氨中，则密度比液氨大，错误；B项，液氨不导电，与钠反应产生自由移动的离子，导电性增强，正确；C项，根据图示，0.1 ml金属钠完全反应，则失去0.1 ml电子，错误；D项，钠与NH3发生氧化还原反应生成NaNH2和H2，正确。
(2)Na与FeSO4溶液反应，一般很难完整地观察到反应全过程的有关现象。有人用如图所示装置进行实验改进：先将试管内新制备的FeSO4溶液液面上覆盖一薄层汽油，然后将试管放入烧杯中，待试管内汽油层消失后，往试管内投入一小粒钠，并迅速塞上带导管的单孔塞。
①实验中汽油的作用是______________________________________ _______________________________________________________。②加入钠后观察到液面上有大量气泡逸出，溶液中有______色沉淀生成。③如果往试管中加入汽油后立即投入钠粒可能发生爆炸，其原因是______________________________________________________________________________________。④写出钠与FeSO4溶液反应的离子方程式：______________________________________________。
受热时汽化，其蒸气将试管内空气排尽，起保护气作用且隔离FeSO4溶液与空气，避免Fe2＋被氧气氧化
钠与水反应剧烈，放出大量的热量，使生成的H2、汽油和试管里的空气混合，易燃烧发生爆炸
2Na＋2H2O＋Fe2＋══2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑
[解析] ①汽油受热加快挥发，把试管内空气赶净，起到保护气的作用，隔离FeSO4溶液和空气，避免Fe2＋被空气中氧气氧化。②钠与水反应生成NaOH和H2，NaOH和FeSO4反应生成Fe(OH)2白色沉淀。③钠和水反应放热，生成的H2和汽油、空气混合易燃烧发生爆炸。④溶液中先是Na与水反应，所得产物再与FeSO4溶液反应，其总反应的离子方程式为2Na＋2H2O＋Fe2＋══2Na＋＋Fe(OH)2↓＋H2↑。
[微点拨] 金属钠和溶液反应现象分析(1)共性：钠与水的反应属于剧烈的置换反应，为钠与溶液的反应共同的现象。①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成闪亮的小球；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”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，反应比钠与水的反应剧烈，最后钠可能在液面上发生燃烧；与盐溶液反应时，还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(如NH3)等。
〔对点集训1〕 (1)(2022·浙江金华高三检测)(双选)按下图所示组合装置，倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是( )A．水是钠与硫反应的催化剂B．酚酞的水溶液可能变为红色C．钠与硫的反应是吸热反应D．滤纸逐渐变黑
[解析] A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，Na2S水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应说明其为放热反应，错误；D项，Na2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色固体，正确。
(2)(2022·山东日照第二次联考，11)实验室验证钠能与二氧化碳发生反应，并确定其产物的装置如图所示(已知：PdCl2溶液遇CO能产生黑色的Pd)。下列说法错误的是( )A．装置①的仪器还可以制取H2、NH3等气体B．装置⑤中石灰水变浑浊后，再点燃酒精灯C．装置②③中分别盛装饱和Na2CO3溶液、浓H2SO4D．装置⑥中有黑色沉淀，发生的反应是PdCl2＋CO＋H2O══Pd↓＋CO2＋2HCl
[解析] 固体和液体不加热反应制备气体，锌和稀硫酸反应制氢气，氧化钙和浓氨水反应制备氨气都可以用装置①，A正确；金属钠与空气中的氧气、水蒸气等发生反应，因此实验之前，用二氧化碳气体排出装置内的空气，当看到装置⑤中石灰水变浑浊后，空气已排净，再点燃酒精灯，B正确；反应产生的二氧化碳气体含有氯化氢和水蒸气，因此先用饱和碳酸氢钠溶液除去氯化氢(因为碳酸钠溶液与二氧化碳反应)，再用浓H2SO4吸收水蒸气，C错误；根据题给信息可知，PdCl2被CO还原为黑色的Pd，发生反应PdCl2＋CO＋H2O══Pd↓＋CO2＋2HCl，D正确。[解后反思] 装置⑥中有黑色沉淀，说明钠能与二氧化碳发生反应，其中的一种产物是CO，另外的产物不能根据题目推断出来。
A．①⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃B．①④中均发生了氧化还原反应和复分解反应C．②⑤中KMnO4与MnO2的作用不同，产生气体的量也不同D．通过③能比较酸性：HCl>H2O2[解析] 试管①中过氧化钠与水反应最终生成氢氧化钠和氧气，试管⑤中过氧化氢在二氧化锰催化剂作用下分解生成水和氧气，因此产生的气体均能使带火星的木条复燃，A项正确；①中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，然后过氧化氢分解生成水和氧气，发生的反应为复分解反应和氧化还原反应，④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，过氧化氢分解产生水和氧气，
因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应，B项正确；②中KMnO4与过氧化氢反应生成氧气，KMnO4体现氧化性，而⑤中MnO2则起催化作用，两个试管中产生氧气的量均由过氧化氢的量决定，溶液等分两份，但②中的过氧化氢全部被氧化，⑤中的过氧化氢发生歧化反应，所以产生气体的量不相同，C项正确；根据已知条件可知过氧化氢属于二元弱酸，盐酸属于一元强酸。因为试管③中产生的是过氧化钡沉淀，不是可溶性的盐溶液，则不能判断盐酸与过氧化氢的酸性强弱，D项错误。[答案] D
(2)(2021·山东滨州模拟)(双选)某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应，下列说法正确的是( )A．②中的大量气泡主要成分是氧气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强氧化性物质造成的D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
[解析] 过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，反应方程式为2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，所以②中的大量气泡主要成分是氧气，故A正确；过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，氢氧化钠是碱，遇酚酞变红，说明生成碱性物质，故B错误；④中红色褪去，可能原因是过氧化钠和水反应生成的过氧化氢具有氧化性，能氧化有色物质，漂白褪色，故C正确；过氧化氢在二氧化锰作催化剂时分解生成水和氧气，即验证过氧化钠和水反应会生成过氧化氢，故D错误。
〔对点集训2〕 (1)为探究Na2O2与H2O的反应，进行了如下实验：
有关说法不正确的是( )A．实验ⅰ中发生反应的化学方程式为2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑B．实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂C．综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成D．综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的是O2
(2)(2022·四川遂宁二中月考)Na2O2是重要的化工原料，具有多种用途。①写出CO2和Na2O2反应的化学方程式：_________________________________。②某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？________，简要说明理由：__________________________________ __________________________________________________________。
2CO2＋2Na2O2══2Na2CO3＋O2
由于过氧化钠具有强氧化性，SO2和Na2O2反应时，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫，从而生成硫酸钠
③该同学无法判断反应中是否有氧气生成，打算使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)。装置中B的作用是___________________________________________ ___，D的作用是________________________________________________ _________________________________________________。
干燥SO2气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应
防止空气中的水蒸气和CO2进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量SO2气体，便于检验氧气和防止污染空气
Na2O2与H2O、CO2反应“五关系”
微考点3 碱金属元素、焰色实验(1)(2022·山东滨州高三检测)下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )A．CsOH的碱性比KOH的强B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋D．Li的金属性比Cs的强
[解析] 根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs的化学性质与钠相似，Na能与水或稀盐酸反应产生H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，且反应更剧烈，B项正确；Cs的还原性强于Na，则Na＋得电子能力比Cs＋强，即氧化性：Na＋>Cs＋，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D项错误。
(2)(2022·浙江金华高三检测)焰色实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色实验观察两项操作如图所示：
下列叙述中不正确的是( )A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B．钾的焰色实验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D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验[解析] 如果不将铂丝灼烧到火焰无色，会给样品火焰颜色带来干扰，A正确；观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色实验应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以进行焰色实验，D正确。
〔对点集训3〕 (1)(2022·四川北大附中成都为明学校月考)碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途，下列说法正确的是( )A．五彩缤纷的焰火是由于K单质的燃烧B．碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠是碱C．用饱和碳酸氢钠溶液制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好D．钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于钠和钾是活泼金属，易失电子
[解析] 五彩缤纷的焰火是由于某些金属元素在灼烧时能发出特征颜色，A错误；碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠溶液呈碱性，但碳酸钠不是碱而是盐，B错误；用饱和碳酸氢钠溶液制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好，因为碳酸氢钠放出二氧化碳的速率快，且相同质量时，碳酸氢钠释放的二氧化碳多，C正确；钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂，是由于钠和钾形成的合金的熔点低，常温下呈液态，与失电子的难易无关，D错误。
(2)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将为量子计算机研究带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：①铷37Rb位于周期表的第______周期第_______族。②关于铷的结构和性质，下列判断正确的是_______(填序号)。A．与水反应比钠剧烈B．它的原子半径比钠小C．它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2D．它是还原剂
③氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_____(填字母，下同)。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷中氢离子被还原为氢气C．氢化铷与水反应时，水是还原剂D．氢化铷中氢离子核外有两个电子④现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是______。A．Li B．Na C．K D．Cs
1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
考点二 钠的重要化合物——碳酸钠与碳酸氢钠
2Al(OH)3↓＋3CO2↑
(1)NaHCO3的溶解度较小，将过量CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。(2)可从NaHCO3溶解度较小的角度分析侯氏制碱法的原理。
2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同(2)利用与酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)
(4)利用溶液的酸、碱性不同
3．Na2CO3、NaHCO3的除杂
加入适量的NaOH溶液
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。( )(2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。( )(3)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊，是因为析出了NaHCO3。( )(4)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。( )[提示] Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3沉淀。
(5)用热的烧碱溶液能洗去油污，所以Na2CO3可直接和油污反应。( )[提示] 烧碱是NaOH，不是Na2CO3；Na2CO3去油污是因为Na2CO3水解显碱性，而使油污水解，Na2CO3不能直接和油污反应，说法错误。(6)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均冒气泡，所以两者均能与盐酸反应。( )
(7)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。( )[提示] 侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度比NaCl小的特点，说法正确。(8)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )[提示] 食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性，说法正确。(9)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。( )(10)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )
2．深度思考：(1)将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？(2)Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？(3)利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3与NaHCO3？用盐酸呢？(4)下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是__________。①CaCl2溶液 ②澄清石灰水 ③稀盐酸 ④pH试纸
[提示] (1)开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是：①生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大；②NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应消耗溶剂水。(2)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。(3)由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别；用盐酸可以鉴别，向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应Na2CO3＋HCl══NaHCO3＋NaCl，无气体生成，盐酸过量时才产生CO2，而向NaHCO3溶液中滴入盐酸开始便有气体产生。
3．比较下列两个装置，回答下列问题：
(1)为了更好地探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，如图1所示，试管B中装入的固体最好是哪种物质？试解释其原因。[提示] Na2CO3。加热试管B时，能间接加热试管A，B试管中的温度更高，根据烧杯内澄清石灰水是否变浑浊，可以看出Na2CO3在更高温度下不分解，而NaHCO3在稍低温度下已经分解，从而说明Na2CO3热稳定性更好。
(2)哪套装置能够更好地探究NaHCO3和Na2CO3的热稳定性？[提示] 图2。图2所示装置中NaHCO3和Na2CO3的受热温度相同，对比现象更明显，更能说明Na2CO3比NaHCO3稳定。(3)若开始时加入A、B试管中的药品物质的量相同，则经充分加热后再冷却至室温，A、B试管中所得药品的物质的量关系是什么？
微考点1 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别(2020·山东高考，5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是( )
A．用甲装置制备并收集CO2B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C．用丙装置制备无水MgCl2D．用丁装置在铁上镀铜
[解析] A项，CO2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，错误；B项，液溴易挥发，会与AgNO3溶液反应，干扰验证有HBr的产生，错误；C项，由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2需要在HCl氛围中干燥脱水，抑制其水解，正确；D项，铁上镀铜，Cu应作电解池的阳极，Fe作阴极，则Cu连电池的正极，Fe连电池的负极，错误。
〔对点集训1〕 (2022·湖南岳阳调研)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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是______(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其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可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ比Ⅲ安全(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)。
(3)实验Ⅳ试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的是碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
微考点2 Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析(2022·山东实验中学诊断)将x g NaHCO3和Na2O2的固体混合物放在密闭容器中加热至250 ℃，充分反应后排出气体。将反应后的固体溶于水，无气体放出，再逐滴加入盐酸，产生的气体(标准状况)与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )A．HCl的浓度为0.2 ml·L－1B．反应后固体的成分为NaOH与Na2CO3C．密闭容器中排出气体的成分为O2和H2OD．x的数值为6.09
〔对点集训2〕 (2022·江西吉安调研)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 ml·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( )A．原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1B．通入CO2在标准状况下的体积为448 mLC．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3D．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
[解析] 根据图像分析可知，向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，发生的化学反应有两种情况：2NaOH＋CO2══Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2══NaHCO3。向反应后的溶液中加入100 mL盐酸时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 ml，NaOH溶液和盐酸的体积相同，则浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl══NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗HCl 0.015 ml，
生成CO2 0.015 ml，则通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；设所得溶液中Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，根据原子守恒：2x＋y＝0.02 ml，x＋y＝0.015 ml，解得x＝0.005 ml，y＝0.01 ml，所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D项错误。
微考点3 Na2CO3、NaHCO3质量分数的测定(2022·天津杨村第一中学月考)有一含有NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应前后CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤：①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是____________________。②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。③打开止水夹K1、K2，关闭K3，缓慢鼓入氮气数分钟，其目的是______________________________________________。
赶走装置内含有的水蒸气和二氧化碳，减少误差
④关闭止水夹K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热，加热至不再产生气体为止。⑤打开止水夹K1，缓慢鼓入氮气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。(2)关于该实验方案，回答下列问题。①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是______________ ________________________________________________________________________。
会使测定的二氧化碳和水的质量偏小，使碳酸氢钠和十水合碳酸钠在混合物中的质量分数偏小
②E处干燥管中盛放的药品是__________，其作用是_____________ _______________，如果实验中没有该装置，则会导致NaHCO3质量分数的测量结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。③若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m g、n g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________________________ (用含w、m、n的代数式表示)。
吸收空气中的二氧化碳和水
〔对点集训3〕 (2022·山东潍坊高三检测)化学兴趣小组的同学为了测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答：
(1)甲同学用图1所示装置测定样品与硫酸反应生成的CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是____________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是____________________________________。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推动，若b下端玻璃管中的____________，则装置气密性良好。
除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为_____________。
Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像
1．钠的性质记忆口诀银白轻低质软，传导热和电，遇氧产物变，遇氯生白烟，遇水记五点，浮熔游响红，遇酸酸优先，遇盐水在先。金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。2．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体。3．特殊的存放：Na、K保存在煤油中。4．钠与水(或水溶液)反应的四个共同现象——“浮、熔、游、响”。
5．必记的五个反应(1)2Na＋2H2O══2NaOH＋H2↑。(2)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。(3)2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2。(4)Na2CO3＋2HCl══2NaCl＋H2O＋CO2↑。(5)Na2CO3＋H2O＋CO2══2NaHCO3。
6．Na2CO3与NaHCO3鉴别的四种方法(1)固体加热法。(2)加盐酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)测等浓度溶液的pH法。7．碱金属的焰色反应钠——黄色；钾——紫色(透过蓝色的钴玻璃)
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