人教版高考化学一轮总复习第2章第1节钠及其化合物课时学案

这是一份人教版高考化学一轮总复习第2章第1节钠及其化合物课时学案，共28页。


第一节　钠及其化合物
考试评价解读
核心素养达成
1.能列举、描述、辨识Na、Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3重要的物理性质、化学性质及实验现象。
2．能用化学方程式、离子方程式正确表示Na、Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3的主要化学性质。
宏观辨识
与
微观探析
能从物质类别、元素价态的角度，依据复分解反应和氧化还原反应原理，理解钠及其重要化合物的化学性质和变化。
科学探究
与
创新意识
能设计实验探究Na、Na2O2与水的反应，能设计实验探究Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应，能分析、解释有关实验现象。


活泼的金属单质——钠
[以练带忆]
1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2017·全国卷Ⅱ)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，则乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。(×)
提示：水中H的活泼性强。
(2)(2020·北京高考)室温下，Na在空气中反应生成Na2O2。(×)
提示：室温下，钠与空气中氧气反应生成氧化钠。
(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。(×)
提示：钠表面形成的氧化钠不能保护内层金属。
(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti。(×)
提示：金属钠与水反应，不能用钠与TiCl4溶液反应制取金属Ti。
(5)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。(√)
提示：钠在空气中易与氧气、水反应且放出热量，剩余的钠不能随意丢弃。
2．将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀硫酸的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为________________________________________。解释反应速率不同的原因：_________________________________________________
_____________________________________________________________________。
答案：c>a>b　钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，由三种物质电离出H＋的能力可知反应速率的大小顺序为c>a>b
3．钠与盐溶液的反应

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______________(填标号)。
①MgSO4溶液　②BaCl2溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca(HCO3)2溶液　⑤CuSO4溶液
解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；②中BaCl2与NaOH不反应，不符合题意；③中反应消耗水，溶液温度升高，而Ca(OH)2的溶解度随温度升高而降低，从而析出Ca(OH)2，产生白色沉淀；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
[练后梳理]
1．钠的物理性质
颜色状态
密度
硬度
熔点
银白色固体
比水小，比煤油大
较小，质软
较低，低于100 ℃
2．钠的化学性质

(1)与非金属单质的反应
O2
常温时
4Na＋O2===2Na2O(白色固体)
加热时
2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)
Cl2
2Na＋Cl22NaCl
(2)与水的反应
离子方程式
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
与水(含酚酞)反应的实验现象及分析

(3)与酸的反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(4)与盐溶液的反应(以CuSO4溶液为例)
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，2OH－＋Cu2＋===Cu(OH)2↓。
3．钠的制取及保存
(1)制取：采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠。2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在煤油中。
4．钠的用途


钠的几种化合物
[以练带忆]
1．判断正误(正确的划“√”，错误的划“×”)
(1)(2019·全国卷Ⅱ)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2===2Na2O＋O2↑。(×)
提示：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)(2018·海南高考)Na2O2可与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具。(√)
提示：利用反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2可用于制作呼吸面具。
(3)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。(√)
提示：根据关系式n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)可得，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2NA。
(4)(2019·天津高考)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。(×)
提示：施加熟石灰增大了盐碱地的碱性。
(5)(2019·江苏高考)在给定条件下，能一步实现转化：N2(g)NH3(g)Na2CO3(s)。(×)
提示：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(6)(2020·江苏高考)NaCl(aq) NaHCO3(s) Na2CO3(s)。(×)
提示：碳酸的酸性弱于盐酸，所以二氧化碳与氯化钠溶液不反应。
(7)(2020·山东高考)小苏打用作食品膨松剂不涉及氧化还原反应。(√)
提示：小苏打即NaHCO3，NaHCO3受热分解产生无毒的CO2，因此可用小苏打作食品膨松剂，不涉及氧化还原反应。
2．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(　　)


C　解析：制取NH3应用Ca(OH)2和NH4Cl固体加热，A不正确；CO2气体应长管进、短管出，B不正确；析出的NaHCO3晶体可用过滤的方法分离，C正确；NaHCO3应低温烘干，不能直接加热，易发生反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D不正确。
3．用单线桥法分析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：________________。
答案：
(1)Na2O2　O2　NaOH　(2)NA(或6.02×1023)
4．下列关于钠及其化合物的叙述正确的是________(填标号)。
①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物
②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2稀溶液反应得到白色沉淀
③钠在常温下不容易被氧化
④Na2O2可用作供氧剂，而Na2O不能
⑤向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，溶液先变红后褪色，并有气泡产生
⑥钠与浓NH4Cl溶液反应，放出的气体中含有H2和NH3
解析：Na2O2不是碱性氧化物，故①错误；NaHCO3溶液不与CaCl2稀溶液反应，故②错误；钠在常温下易被氧化成氧化钠，故③错误；Na2O2能和水蒸气或二氧化碳反应放出氧气，可用作供氧剂，而Na2O不能，故④正确；向酚酞溶液中加入Na2O2粉末，生成氢氧化钠和氧气，溶液先变红，由于反应中可能有H2O2生成，且H2O2具有强氧化性，所以溶液会褪色，故⑤正确；钠与浓NH4Cl溶液反应，生成NaCl、H2和NH3，故⑥正确。
答案：④⑤⑥
[练后梳理]
一、氧化钠与过氧化钠
1．氧化钠与过氧化钠的比较

氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
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
不是
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O
用途
用于制备烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
转化关系
Na2ONa2O2
2．从氧元素价态角度分析Na2O2的性质
2Na22
(1)Na2O2的强氧化性
①向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为Na2O2＋3H2S===S↓＋2NaHS＋2H2O。
②Na2O2吸收SO2气体，生成Na2SO4，其化学方程式为Na2O2＋SO2===Na2SO4。
(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表现出还原性，氧化产物是O2。

Na2O2投入品红溶液中，溶液褪色，体现Na2O2的强氧化性；Na2O2投入滴加酚酞的水中，溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡。
3．Na2O2与CO2、H2O反应的三个角度

二、碳酸钠、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
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
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(写出相应的化学方程式)
(1)
(2)
(3)相互转化

3．联合制碱法——侯氏制碱法
(1)工艺流程

(2)反应原理
①产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(3)绿色思想：循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。

焰色试验
[以练带忆]
1．做焰色试验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？
答案：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，若用稀硫酸洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会对后面实验造成干扰。
2．利用焰色试验的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧硫酸铜粉末样品时，铜的焰色为(　　)
A．黄色 B．红色
C．紫色 D．绿色
D　解析：铜元素的焰色为绿色。
3．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是　(　　)
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
B　解析：某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A项错误；焰色试验为金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色试验相同，Na2SO4、NaOH均含钠元素，火焰颜色均为黄色，B项正确；只有观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃，C项错误；焰色试验检测的是金属元素的性质，而不是单质的性质，D项错误。
[练后梳理]
1．焰色试验：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征的颜色，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。焰色试验产生的特征颜色属于元素的物理性质。
2．操作步骤

3．常见元素焰色试验的颜色
钠元素
黄色
钾元素
紫色(透过蓝色钴玻璃)
钙元素
砖红色
钡元素
黄绿色
铜元素
绿色

考点1　钠及其化合物的性质及探究
[抓本质·悟考法]
(2018·海南高考)某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：
(1)选用如图所示装置及药品制取CO2，打开弹簧夹，制取CO2。

为了得到干燥、纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有________________ (填试剂名称)的洗气瓶。反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的现象是________ ____________________________________________________________________。
不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是____________________________________
___________________________________________________________________。
(2)金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却
产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是________(填标号)。
A．Na2O B．Na2O2
C．NaOH D．Na2CO3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是________。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为__________________ _____________________________________________________________。

【解题关键点】　(1)仔细阅读题目信息，明确实验装置及实验步骤的目的。
(2)注意知识的迁移，同Mg在CO2中的燃烧反应作对比。
【易错失分点】　(1)描述性题目较多，描述不到位是该类题目的最常见失分点。
(2)未理解题目信息，书写钠与CO2的化学方程式时，误认为只生成Na2CO3。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：(1)碳酸钙与稀盐酸制备二氧化碳，因盐酸易挥发，需要饱和碳酸氢钠溶液除去HCl，再通过浓硫酸干燥；反应结束后，关闭弹簧夹，利用气体的压强使固液分离，可观察到干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应停止；不能用稀硫酸代替稀盐酸，因生成的硫酸钙微溶，包裹在碳酸钙的表面，阻止反应的进一步发生。(2)①取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红，可知溶液显碱性；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊，说明含碳酸根离子或碳酸氢根离子，显然只有Na2CO3符合；②检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味为二氧化硫，可知是C与浓硫酸反应，即黑色固体是碳(C)；③由实验可知，钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，发生的反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C。
答案：(1)饱和NaHCO3溶液、浓硫酸　干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应停止　生成的硫酸钙微溶，附着在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行
(2)①D　②碳(C)　③4Na＋3CO22Na2CO3＋C
[多角度·突破练]
⊳角度1　钠与溶液反应的实验探究
1．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol/L盐酸、100 mL 0.01 mol/L 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
D　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，且Z烧杯中原溶质为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的质量相同，D正确。
2．如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，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________(填标号)。
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，在相同条件下体积的关系是________(填标号)。
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，点燃时不会发生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生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

钠与溶液反应的思维模板
(1)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，当酸完全反应后，再与水反应。
(2)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。
⊳角度2　过氧化钠的强氧化性探究
3．为了探究过氧化钠的强氧化性，某小组设计了如图所示的实验装置。

实验步骤及现象如下：
①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶中缓慢滴加浓盐酸，A中剧烈反应，有黄绿色气体产生。
③待产生连续气泡后，将装置D中的导管末端伸入集气瓶中，收集到无色气体。
④反应一段时间后，关闭分液漏斗的活塞，再通一段时间N2，直至装置中气体变为无色。
回答下列问题：
(1)装置D中收集的无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是________，解释产生该气体的原因是______________________________________
__________________________________________________(用化学方程式表示)。
(2)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时发生的反应可能是__________________________________________
_______________________________________________________(写离子方程式)；
乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是______________________________
___________________________________________________________________。
(3)资料显示，Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2，该反应的化学方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________________。
解析：(1)无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是O2，O2具有助燃性，O2是Na2O2和盐酸反应得到的，化学方程式是2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑。(2)装置A中剧烈反应，有黄绿色气体产生，该气体能够使装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，根据气体的颜色推测该气体是Cl2，该反应的离子方程式是Cl2＋2I－===I2＋2Cl－；Na2O2和盐酸反应的过程中会产生O2，O2也具有氧化性，也可能将I－氧化为I2。(3)资料显示，Na2O2与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl2，根据元素化合价升降总数相等，结合元素守恒，可得该反应的化学方程式为Na2O2＋4HCl===2NaCl＋Cl2↑＋2H2O。
答案：(1)O2　2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
(2)Cl2＋2I－===I2＋2Cl－　O2将I－氧化为I2，因O2也具有氧化性
(3)Na2O2＋4HCl===2NaCl＋Cl2↑＋2H2O
考点2　碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
[抓本质·悟考法]
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、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________(填标号)。
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)。

【解题关键点】　(1)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的现象异同。
(2)物质鉴别以现象明显、步骤简单为前提。
【易错失分点】　未注意套管实验加热时温度的不同，外侧温度高应放置稳定性强的物质。
[自主解答]
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________________________________
解析：(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，均与澄清石灰水作用变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，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，能使澄清石灰水变浑浊，说明了碳酸氢钠很不稳定。
答案：(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D
(3)NaHCO3
[多角度·突破练]
⊳角度1　考查Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂
1．有两支试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断均正确的是(　　)
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
C　解析：A项，加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀，错误；B项，加入等浓度的稀盐酸，反应剧烈的是碳酸氢钠，错误；D项，逐滴加入等浓度的盐酸，立即产生气泡的为碳酸氢钠，错误。
2．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的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Ba(OH)2溶液，过滤
D　解析： Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加Ba(OH)2后会引入新的杂质NaOH，不能达到除杂的目的。

(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法

(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
⊳角度2　考查Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
3．有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，以下叙述错误的是(　　)
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3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与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，两者产生CO2一样多
C　解析：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是 1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，正确；B项，假设二者均为 1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3消耗盐酸的物质的量为2× mol＝ mol，NaHCO3消耗盐酸 mol，错误；D项，假设二者均为1 mol，则产生CO2的物质的量也都是1 mol，正确。
4．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol/L稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
A．在0～a范围内，只发生中和反应
B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为 1∶2
C　解析：向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加 0.1 mol/L 稀盐酸，发生的反应依次为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，据此可以解答。在0～a范围内，发生的反应是OH－＋H＋===H2O、CO＋H＋===HCO，不只是发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B错误；从图像知生成CO2的物质的量为 0.01 mol，根据离子方程式HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，可知HCO消耗盐酸的物质的量为 0.01 mol，故a＝0.3，C正确；根据离子方程式和图像可知，Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸的物质的量是0.04 mol－0.02 mol＝0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合溶液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。
5．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的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分甲、乙两种情况)：

(1)在甲情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在乙情况下，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的相对量，分两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好完全反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3。据图分析：乙情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是甲情况的2倍。(3)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×0.15 L＝0.03 mol，故原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol/L。
答案：(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol/L

“图像法”判断Na2CO3与酸反应所得
溶液中溶质成分

(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)(即OA段与AB段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
(3)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
(4)若V(OA) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
⊳角度3　差量法在解题中的应用
6．(双选)加热54.8 g NaHCO3和Na2CO3的固体混合物至没有气体放出时，测得剩余固体的质量为42.4 g，下列说法中正确的是(　　)
A．加热过程中产生CO2的体积为2.24 L(标准状况下)
B．原固体混合物中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为1∶1
C．原固体混合物中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为2∶1
D．将原固体混合物加水溶解后，加入足量澄清石灰水，充分反应得到60.0 g白色沉淀
CD　解析：设NaHCO3和Na2CO3的物质的量分别为n(NaHCO3)、n(Na2CO3)，固体混合物加热时发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，则有84n(NaHCO3)＋106n(Na2CO3)＝54.8 g、×106n(NaHCO3)＋106n(Na2CO3)＝42.4 g，联立上述两式解得：n(NaHCO3)＝0.4 mol，n(Na2CO3)＝0.2 mol，结合反应可知，生成0.2 mol CO2，在标准状况下的体积为4.48 L，A项错误；原固体混合物中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比为0.4 mol∶0.2 mol＝2∶1，B项错误，C项正确；原固体混合物加水溶解后，加入足量澄清石灰水，NaHCO3和Na2CO3都与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀，据碳原子守恒可知，生成 0.6 mol CaCO3，其质量为60.0 g，D项正确。

“差量法”在解题中的应用
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化，找出所谓“理论差量”，如反应前后的质量、物质的量、气体体积的差量等，该差量的大小与反应物、生成物的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系，解决一定量变的计算题的方法。
常用差量法解答的反应：
(1)Fe＋CuSO4===Cu＋FeSO4　　 Δm
56 g 64 g 8 g
(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2　　Δm
2×78 g 2×106 g　　　　56 g
(3)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　 Δm
2×78 g 4×40 g　　　　 4 g
(4)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　　Δm
168 g 106 g　　　　　　　　 　62 g


1．气体法
测定
原理
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量
实验
操作
向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)
数据
处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g/mol＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%
2.沉淀法
测定
原理
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量
实验
操作
先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g
数据
处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g/mol＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%

1．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是(　　)
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增加的质量
C
重量法
将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸
减少的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排出水的体积
A　解析：用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中Na2CO3的量，进而确定样品中Na2CO3的质量分数，A项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B项错误；样品中加入足量盐酸，因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量Na2CO3的质量，C项错误；因部分CO2能溶解到水里，与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是生成的全部CO2的体积，D项错误。
2．为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是(　　)

A．①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B．硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不能再使澄清石灰水变浑浊为止
C．若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏大
D．实验过程中一直通入空气，停止加热后再停止通入空气
C　解析：根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰；装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2，使用碱石灰，A项正确。实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶净，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不能再使澄清石灰水变浑浊为止，B项正确。若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项错误。实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D项正确。
3．Na2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品(假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全)。实验室可供选择的试剂和药品还有Zn粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水。

(1)装置A锥形瓶内盛有________，装置A的作用是____________________。
装置B分液漏斗中装有________。
(2)若无装置C，实验结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是______________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)若实验后，装置D的质量增加3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为______。
解析：(1)装置A用于制取H2，用的药品是锌粒和稀硫酸，目的是把装置B产生的CO2都赶到装置D中被碱石灰吸收，使实验数据尽可能准确；装置B发生的是酸与Na2CO3生成CO2的反应，后面没有除杂装置，所以分液漏斗内可用不挥发的稀硫酸。(2)装置C用来吸收CO2中混有的水蒸气，若无此装置，装置D中的碱石灰不仅会吸收CO2还会吸收水蒸气，使测得的CO2的量偏高，导致Na2CO3的含量偏高；装置E是为了防止空气中的CO2和水蒸气等进入装置D中，对实验造成误差。(3)装置D的质量增加3.96 g，增加的质量为Na2CO3和稀硫酸反应生成的CO2的质量，根据转化关系：
Na2CO3　　～　　CO2
106　　　　　　　44
m(Na2CO3) 　　　3.96 g
＝，解得m(Na2CO3)＝9.54 g，w(Na2CO3)＝×100%＝95.4%。
答案：(1)Zn粒　使装置B中的CO2气体全部排入装置D中，被碱石灰吸收　稀硫酸　(2)偏高　防止空气中的水蒸气、CO2等气体进入装置D中，使装置D中碱石灰的质量增加　(3)95.4%
4．化学兴趣小组的同学为测定某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，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压，若b下端玻璃管中的_________，则装置气密性良好。
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)丙同学用图3所示方法和步骤进行实验：

图3
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________。
解析：(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。(2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。(3)①加过量的Ba(OH)2溶液后生成沉淀，故操作Ⅰ涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称量。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为×100%。
答案：(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸气
(2)①液面上升　②体积　(3)①过滤　称量　②×100%

1．节日燃放的五彩缤纷的烟花，与高中化学中的“焰色试验”相关。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焰色试验
C　解析：A项，如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，正确；B项，观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，正确；C项，焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰，错误；D项，无锈铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，都可以用于进行焰色试验，正确。
2．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是(　　)
A．小苏打可用于生产玻璃，也可用来除去物品表面的油污
B．过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
C．医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D．使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
D　解析：常用于生产玻璃和除油污的是碳酸钠，A错误；过氧化钠具有强氧化性，因而具有漂白性，但不可用于漂白食品，B错误；医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒，并非将病毒氧化，C错误；氯化钠溶液可以充当原电池的电解质溶液，使桥梁形成无数个微小的原电池，从而加速腐蚀，D正确。
3．我国医学家通过研究发现小苏打可去除肿瘤内的氢离子，从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏状态的肿瘤细胞，为治疗原发性肝癌开辟了新路径。下列有关小苏打的说法错误的是(　　)
A．可用于制备苏打
B．可用于糕点生产中
C．与H＋作用易产生CO2
D．可用饱和食盐水与CO2反应制得
D　解析：NaHCO3俗称小苏打，碳酸钠俗称苏打，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则可用于制备苏打，故A正确；NaHCO3俗称小苏打，碳酸氢钠能与H＋反应生成二氧化碳，用于制发酵粉，可用于糕点生产中，故B正确；NaHCO3俗称小苏打，与H＋作用易产生CO2，故C正确；饱和食盐水与CO2不反应，所以不能用饱和食盐水与CO2反应制得小苏打，故D错误。
4．(命题情境：侯氏制碱法生产流程问题)以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：


则下列叙述错误的是(　　)
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
D　解析：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，因此先通NH3后通CO2，正确；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作Ⅲ是过滤，因此用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，错误。
5．已知CaO2与水的反应同Na2O2与水的反应类似，今有某过氧化钙(CaO2)产品(杂质只含CaO)：
(1)称取此产品10 g，与足量盐酸充分反应，得到 O2 1 120 mL(标准状况)，则该产品中CaO2的质量分数为________，此过程中转移电子的物质的量为________。
(2)CaO2与水的反应较慢，因此可用作鱼池增氧剂。某养殖户鱼塘蓄水2 000 m3，为预防缺氧投入上述产品，最终共生成CaCO3 90 kg，则该养殖户的投药量为________g/m3[假设产品遇水生成的 Ca(OH)2全部与鱼呼出的CO2反应生成CaCO3]。
解析：(1)过氧化钙与盐酸反应的化学方程式为2CaO2＋4HCl===2CaCl2＋2H2O＋O2↑，1 120 mL(标准状况)O2的物质的量为0.05 mol，则CaO2的物质的量为0.1 mol，质量分数为 72 g/mol×0.1 mol÷10 g×100%＝72%；反应中生成1 mol O2转移电子数为2 mol，故生成 0.05 mol O2转移电子的物质的量为 0.1 mol。(2)根据以上分析可知产品中氧化钙的质量分数是28%。最终生成CaCO3 90 kg，则碳酸钙的物质的量为900 mol。设需要产品的质量为x，则＋＝900 mol，解得x＝60 000 g，所以该养殖户的投药量为60 000 g÷2 000 m3＝30 g/m3。
答案：(1)72%　0.1 mol　(2)30