第07讲 钠及其化合物(二)（基础过关）-2022年高考化学一轮复习讲练全能王（有答案）

第七讲  钠及其重要化合物

1．了解钠的制备方法，掌握其主要性质及应用。

2．了解钠的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及应用。

1．宏观辨识与微观探析：认识物质的多样性，能从钠的原子结构认识钠的性质，理解“结构决定性质”的内涵。

2．变化观念与平衡思想：认识钠活泼性的本质是容易失去最外层的一个电子，钠发生化学变化需要一定的条件，并遵循一定规律。

3．科学探究与创新意识：能发现和提出有探究价值的有关钠及其化合物性质的探究方案，进行实验探究。

4．科学态度与社会责任：具有可持续发展意识和绿色化学观念，能对与钠性质有关的社会热点问题做出正确的价值判断。

知识点一　钠的其它常见化合物

1．氢氧化钠(NaOH)

(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种____色____体，____溶于水并放出大量的热，有________性；易吸收空气中的水分而________。

(2)化学性质  

具有碱的通性

①能使酸碱指示剂变色。

②与强酸反应的离子方程式为：____________________________________________。

③与酸性氧化物、两性氧化物反应：

如与Al2O3反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

④与盐反应

如与NH、Cu2＋反应的离子方程式分别为：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

如与HCO反应的离子方程式为：

________________________________________________________________________。

⑤与单质反应

如与Al、Si反应的离子方程式分别为：

________________________________________________________________________；

________________________________________________________________________。

(3)NaOH的制取

①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；

②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。

(4)NaOH在有机反应中的应用

提供碱性环境，如：卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解和油脂的皂化。

2．碳酸钠和碳酸氢钠的比较

知识点二　碱金属元素

1．碱金属元素

Li、Na、K的原子结构示意图分别为________、________、________。

(1)相同点：最外层都是____个电子。

(2)不同点：从Li到Cs电子层数__________，原子半径__________。

2．碱金属元素性质的相似性

(1)单质均呈________色(Cs除外)，有金属光泽，硬度____，密度________，熔点________，有良好的导电性和导热性；

(2)最高正价均为____价；

(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为____；

(4)单质均能与非金属单质发生反应；

(5)单质均能和水发生反应：2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属)。

3．碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的顺序)

(1)单质的熔、沸点呈现________趋势；

(2)元素的金属性逐渐________，单质的还原性逐渐________；

(3)与O2反应的产物越来越复杂，反应程度越来越___________________________；

(4)与水反应的程度越来越________，产物的碱性逐渐________。

知识点三　焰色反应

1．焰色反应的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于________变化， 属于元素的性质。

2．焰色反应的操作

铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。

3．常见元素的焰色

钠元素____色；钾元素____色(透过____________观察)；铜元素________色。

【易错易混问题】

1．实验室称量NaOH固体时应注意什么问题？

问题剖析：

应置于玻璃器皿中快速称量。

2．盛放NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶为什么不用磨口玻璃塞？

问题剖析：

以NaOH溶液为代表的碱性溶液中的OH－可与磨口玻璃塞中裸露的SiO2反应，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开。

3．向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到什么现象？为什么？

问题剖析：

溶液中将析出白色晶体(沉淀)。原因是：发生Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，①NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，②生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大(即106 g Na2CO3生成168 g NaHCO3)，即溶质增加，③反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主要原因是①。

4．做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？

问题剖析：

铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，则由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会造成对后面实验的干扰。

【规律方法】

一、Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法

1．根据热稳定性不同

2．根据和酸反应生成气体的速率不同鉴别

(1)

(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡产生；而向盐酸中滴加Na2CO3溶液开始就有气泡产生。

3．根据阴离子不同用盐溶液鉴别

4．根据溶液的酸碱性鉴别

二、CO2与NaOH溶液反应的计算

思维模型

三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应

1．盐酸逐滴加入Na2CO3溶液

(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。

(2)反应：无明显现象时反应的离子方程式：CO＋H＋===HCO，无色气体放出时反应的离子方程式：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。

2．Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中

(1)现象：有无色气体放出。

(2)反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O。

3．碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象的归纳总结

(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；

(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；

(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图象略)；

(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图象略)。

1．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(填选项序号)________。

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)________________________________________________________________________。

(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，

①当石灰水过量时，其离子方程式为：

________________________________________________________________________；

②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2∶1时，所得溶液中溶质的化学式为__________，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子______________________________

________________________________________________________________________。

2．标准状况下，将3.36 L CO2气体通入200 mL 1.00 mol·L－1 NaOH溶液中，充分反应后溶液中c(CO)与c(HCO)的比值为(不考虑CO、HCO的水解)(　　)

A．1∶1            B．1∶2            C．2∶1               D．1∶3

3．取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如下图所示，试回答下列问题：

(1)原NaOH溶液的物质的量浓度为______________。

(2)曲线A表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是________，其物质的量之比为__________________________________________________________。

(3)曲线B表明，原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为________mL。

一、钠的重要化合物

1．将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小顺序是(溶液体积变化忽略不计)(　　)

①Na2O2　        ②Na2O　         ③Na2CO3　          ④NaCl

A．①>②>③>④                  B．①>②>④>③

2．下列叙述中正确的是(　　)

A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成

B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2

C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同

D．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出

二、碱金属单质及其化合物

1．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸。下列图象能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　)

2．判断正误

(1)Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2(　　)

(2)K与水反应比Li与水反应剧烈。(　　)

三、Na2CO3、NaHCO3

1．现有25 mL 2 mol·L－1 Na2CO3溶液和75 mL 1 mol·L－1的稀盐酸。①将Na2CO3溶液缓慢滴到稀盐酸中；②将稀盐酸缓慢滴到Na2CO3溶液中，两操作的现象及结果(标准状况下)是(　　)

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

2．把7.4 g Na2CO3·10H2O和NaHCO3组成的混合物溶于水，配成100 mL溶液，其中c(Na＋)＝0.6 mol·L－1，若把等质量的混合物加热到恒重时，残留物的质量为(　　)

A．3.18 g               B．2.12 g              C．5.28 g              D．4.22 g

3．A是自然界存在最广泛的ⅡA族元素，常以化合物F存在。从单质A起始发生的一系列化学反应可由如图表示：

请回答下列问题：

(1)A与水反应的化学方程式为_____________________________________________，E与水反应的化学方程式为_______________________________________________；

(2)F的化学式为____________，G和D的电子式分别为____________和____________；

(3)D与H反应可能生成的盐有________(填化学式)；

(4)实际生产中，可由F为原料制备单质A，简述一种制备方法

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

四、焰色反应

1．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列判断正确的是(　　)

A．只含有Na＋

B．一定含有Na＋，可能含K＋

C．既含有Na＋，又含K＋

D．可能含有Na＋，可能含有K＋

五、碱金属元素的结构与性质递变规律

1．以下各项叙述中错误的是(　　)

A．原子半径由小到大的顺序是Li<Na<K<Rb<Cs

B．同一种碱金属元素的离子半径比原子半径小

C．碱金属单质的密度比较为Li<K<Na<Rb

D．碱金属离子的氧化性比较为Li＋<Na＋<K＋<Rb＋

2．以下对锂、钠、钾、铷、铯的叙述中不正确的是(　　)

①氢氧化物中碱性最强的是氢氧化铯　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水密度小　⑤它们的还原性依次增强

⑥对应离子的氧化性依次增强

A．①③           B．②⑤             C．②④⑥                D．①③⑤

六、实验探究

7．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

Ⅰ.原理分析

碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是________。

a．碳酸氢钠难溶于水

b．碳酸氢钠受热易分解

c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出

Ⅱ.实验探究

(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。

回答下列有关问题：

①乙装置中的试剂是________；

②丁装置中稀硫酸的作用是________；

③实验结束后，分离出NaHCO3晶体的操作是________(填分离操作的名称)。

(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行实验。

①实验时，须先从____________管通入____________气体，再从____________管中通入__________气体。

②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是

________________________________________________________________________。

(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：______________________________

________________________________________________________________________。