鲁科版高考化学一轮总复习第1章第1节钠及其化合物课时学案

这是一份鲁科版高考化学一轮总复习第1章第1节钠及其化合物课时学案，共23页。


钠的性质
[以练带忆]
1．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(常温)中充分反应，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．第二块钠的反应产物质量大
D．两块钠的反应产物质量一样大
B 解析：金属钠失电子均变为＋1价的阳离子，等质量的两块钠，失电子数相等。根据4Na＋O2===2Na2O，则1 ml Na完全反应得氧化钠的质量是31 g，根据反应2Na＋O2eq \(=====,\s\up10(△))Na2O2，则1 ml Na完全反应得过氧化钠的质量是39 g，等质量的两块钠，即金属钠的物质的量是相等的，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。
2．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，恢复至室温后溶液的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
C 解析：饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，恢复至室温会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和溶液，因此溶液的pH不变，A项错误；钠与水反应生成氢气和NaOH，NaOH与CuSO4反应会出现蓝色沉淀，B项错误；钠与水反应生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀，C项正确；钠与水反应放热，生成的NaOH与NHeq \\al(＋,4)反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味，D项错误。
3．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eq \(――→,\s\up10(①))表面变暗eq \(――→,\s\up10(②))出现白色固体，接着表面潮湿并逐渐溶解eq \(――→,\s\up10(③))白色块状固体eq \(――→,\s\up10(④))白色粉末状物质
请写出上述各步反应的化学方程式。
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
[练后梳理]
1．从钠的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Naeq \(―――――――――――→,\s\up10(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\d15(失去e－))Na＋
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
①O2eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O,加热：2Na＋O2\(=====,\s\up10(△))Na2O2))
②Cl2：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up10(点燃))2NaCl。
(2)与水反应
①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(4)与盐溶液反应
钠与盐溶液反应，首先是Na与水反应，生成的NaOH可能继续与盐反应，如Na与CuSO4溶液的反应过程：2Na＋2H2O ===2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4 ===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
总反应：2Na＋2H2O＋CuSO4 ===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
2．钠的制取及保存
(1)制取(电解熔融NaCl)的化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up10(通电))2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在煤油(或石蜡)中。
3．钠的用途
(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(如Ti等)。
金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up10(熔融))4NaCl＋Ti。
(1)钠与水溶液的反应规律：有酸酸优先，无酸水靠前。
在酸溶液中，可认为Na首先与酸反应，酸完全反应后，Na可与水反应；在盐溶液中，Na首先与水反应，反应生成的NaOH可能继续与盐反应。
(2)钠与乙醇反应的特点：慢、沉。
钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，表面冒出气泡，上下浮动，但不能熔化。
(3)钠与酸反应的特点：快，可能燃烧或爆炸。
钠的化合物
[以练带忆]
1．下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述正确的是( )
A．氧化钠比过氧化钠稳定
B．都能与二氧化碳、水反应产生氧气
C．所含氧元素的化合价都为－2价
D．阴、阳离子的个数比都为1∶2
D 解析：氧化钠能被氧气氧化为过氧化钠，过氧化钠比氧化钠稳定；氧化钠与二氧化碳、水都能反应，但无氧气产生；氧化钠中氧元素的化合价为－2价，过氧化钠中氧元素的化合价为－1价；氧化钠中阴、阳离子分别为O2－、Na＋，过氧化钠中阴、阳离子分别为Oeq \\al(2－,2)、Na＋，其个数比都为1∶2。
2．(双选)下列说法中正确的是( )
A．把Na2O2投入酚酞溶液中，溶液先变红后褪色
B．Na2O2与CO2反应生成0.1 ml O2时转移电子0.4 ml
C．将Na2O2投入CuCl2溶液中有蓝色沉淀及气泡产生
D．向饱和烧碱溶液中加入2 g Na2O2充分反应完时，溶液中c(Na＋)不变
AC 解析：Na2O2遇到酚酞溶液时，Na2O2与水反应生成的NaOH可使酚酞溶液变红，由于Na2O2有强氧化性，最终能将酚酞溶液漂白而使其褪色，A正确；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2及Na2O2中氧元素为－1价知，每生成1 ml O2时转移2 ml电子，B错误；将Na2O2投入CuCl2溶液中，Na2O2先与水反应生成NaOH与O2，NaOH再与CuCl2反应生成Cu(OH)2沉淀，C正确；Na2O2与水反应时能放出大量的热，使溶液温度升高，NaOH的溶解度增大，从而导致溶液中c(Na＋)增大，D错误。
3．纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是( )
A．在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，观察反应的剧烈程度
B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色
C．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀
D．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物
A 解析：碳酸钠与醋酸反应分步进行，首先反应产生碳酸氢钠和醋酸钠，然后是碳酸氢钠与醋酸反应产生醋酸钠、二氧化碳和水，而碳酸氢钠中加入醋酸马上放出气体，所以根据反应放出气体的快慢就可迅速得到判断，A正确；纯碱和小苏打都是钠盐，焰色试验都为黄色，所以无法区别二者，B错误；二者都能与氢氧化钙溶液发生反应产生碳酸钙白色沉淀，无法区别它们，C错误；碳酸钠稳定，受热不分解，碳酸氢钠不稳定，受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水，也有固体残留物，所以无法区分二者，D错误。
[练后梳理]
1．氧化钠与过氧化钠的比较
2.Na2CO3、NaHCO3的比较(是离子反应的填写离子方程式)
3.Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
(1)过氧化钠与二氧化碳、水的反应规律
2Na2O2＋2H2O ===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2 ===2Na2CO3＋O2
以上两个反应中，Na2O2既做氧化剂，又做还原剂。反应中2 ml Na2O2完全反应生成 1 ml O2，转移2 ml e－。
(2)鉴别Na2CO3或NaHCO3溶液不能选用石灰水，二者与石灰水反应均产生白色沉淀，可选用CaCl2或BaCl2溶液，与Na2CO3溶液反应可生成白色沉淀，与NaHCO3溶液不反应。
碱金属元素 焰色试验
[以练带忆]
1．(双选)有关碱金属的叙述正确的是( )
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、H2O等发生反应
C．Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
BC 解析：钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个特例，A错误；碱金属单质均可与Cl2、O2、H2O反应，B正确；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解，C正确；Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水，D错误。
2．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H2
C．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
D 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。
3．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，下列各判断正确的是( )
A．只含有Na＋
B．一定含有Na＋，可能含有K＋
C．既含有Na＋，又含有K＋
D．可能含有Na＋，还可能含有K＋
B 解析：Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，而且黄色会干扰紫色，所以无法判断是否含有K元素。
[练后梳理]
1．碱金属的一般性质
2.碱金属单质、化合物的特殊性质
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
(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)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)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)试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。
(6)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成 Li2O2。
3．焰色试验
(1)定义
很多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，属于元素的物理性质。
(2)操作步骤
(3)常见元素火焰的颜色
钠元素：黄色；钾元素：浅紫色(透过蓝色钴玻璃)；铜元素：蓝绿色；锂：深红色；钙：砖红色；锶：洋红色；钡：黄绿色。
考点1 钠及其化合物的性质及探究
[抓本质·悟考法]
(双选)如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为0.1 ml，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为1∶1
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．反应③转移的电子数为0.1NA(NA表示阿伏加德罗常数的值)
D．①、②、③充分反应后所得溶液的质量分数从小到大顺序：①<②＝③
【解题关键点】 解答本题应注意以下两个方面：
(1)正确理解Na2O2的结构特点，正确分析Na2O2与水反应中电子转移情况。
(2)掌握Na、Na2O、Na2O2与水反应所得溶液质量分数的计算方法。
【易错失分点】 理解Na2O2的结构与性质是高考的重点，难度虽然不大，但存在着四个易错点。
(1)Na2O和Na2O2的电子式分别是
、，Na2O中只有离子键，而Na2O2中既有离子键，又有共价键。
(2)Na2O和Na2O2晶体中阴、阳离子个数比均为1∶2。
(3)Na2O是碱性氧化物，Na2O2不是碱性氧化物。
(4)1 ml Na2O2与足量CO2或H2O完全反应时，转移的电子数均为NA(NA表示何伏加德罗常数的值)。
[自主解答]
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CD 解析：Na2O2中阴离子是Oeq \\al(2－,2)，阴、阳离子数目之比为1∶2，A错误；反应①的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，题中电荷不守恒，B错误；反应2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑中，0.1 ml Na2O2产生0.05 ml O2，转移电子0.1 ml，C正确；Na、Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，0.1 ml Na、Na2O、Na2O2分别与水反应生成NaOH的物质的量为0.1 ml、0.2 ml、0.2 ml，消耗H2O的物质的量均为0.1 ml，因此反应后溶质NaOH的物质的量①<②＝③，溶液中溶剂质量相等，因此溶液中NaOH的质量分数从小到大的顺序：①<②＝③，D正确。
[多角度·突破练]
⊳角度1 金属钠与水、溶液和氧气的反应
1．钠与水反应时产生的各种现象如下：
①钠浮在水面上；②钠沉在水底；③钠熔化成小球；④小球迅速游动逐渐减小，最后消失；⑤发出嘶嘶的声音；⑥滴入酚酞后溶液显红色。
其中正确的一组是( )
A．①②③④⑤ B．全部 C．①③④⑤⑥ D．①③④⑥
C 解析：钠的密度比水小，钠与水剧烈反应放热并生成NaOH和H2，可使沸点较低的钠熔化成小球，发出嘶嘶的声音，滴入酚酞后溶液显红色。
2．钠与盐溶液的反应
eq \x(Na)eq \(――→,\s\up10(先与水),\s\d15(反应))eq \x(NaOH)eq \(――→,\s\up10(再与),\s\d15(盐溶液))eq \x(是否发生复分解反应)
思考并回答下列问题：
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↓；③中反应消耗水，溶液温度升高，从而使Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2，产生白色沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq \\al(－,3)＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑤中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意。
答案：①③④
3．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列实验现象描述正确的是( )
①金属先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质
A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．④⑤
C 解析：金属钠熔点低，放在燃烧匙里加热，先熔化为光亮的小球，在空气中燃烧，火焰呈黄色，燃烧后生成淡黄色的Na2O2。
4．(双选)下列叙述正确的是( )
A．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗2Na＋O2===Na2O2
B．一定条件下，2.3 g的Na完全与O2反应生成3.6 g 产物，失去的电子数为0.1NA(NA表示何伏加德罗常数的值)
C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末
D．钠在空气中长期放置，最终主要生成物为碳酸钠
BD 解析：钠在通常条件下反应生成氧化钠，点燃条件下生成过氧化钠，故A错误；2.3 g钠的物质的量为0.1 ml，而钠无论反应后产物是什么，钠元素反应后一定变为＋1价，故0.1 ml钠失去0.1NA电子，故B正确；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C错误；钠在空气中长期放置，开始生成氧化钠，最终变成了碳酸钠，故D正确。
5．(2020·济南模拟)某班级化学兴趣小组做如下实验，请回答相关问题：
(1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(2)金属钠燃烧时会生成黑色固体，黑色固体的可能来源是__________、____________________________________________________________________。(写出两点)
(3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2(不考虑空气中的N2)，可利用的装置如下。
①装置Ⅳ中盛放的药品是________，若没有该装置可能导致生成的Na2O2中含有________，其反应的化学方程式为________________________________。
②若规定气流的方向为从左到右，各仪器连接的顺序是：空气进入________，________接__________，________接________，________接________。(填标号)
③装置Ⅱ的作用是_______________________________________________。
解析：(3)要制备纯度较高的Na2O2，需要除去空气中的CO2和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水蒸气，装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，则CO2会与Na2O2反应生成Na2CO3；装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端，作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置Ⅰ，所以连接顺序为空气→h→g→f→e→a→b→c。
答案：(1)打开盛放金属钠的试剂瓶，用镊子取出，放在滤纸上吸干表面的煤油，再用小刀切下所需大小的钠块，余下的放回原试剂瓶，盖好即可
(2)来自表面的煤油 来自空气中的二氧化碳 来自酒精灯挥发出的酒精 金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物(答任意两点即可)
(3)①氢氧化钠溶液 Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②h g f e a b c
③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维流程
⊳角度2 过氧化钠的性质
6．(双选)下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是( )
A．将过量Na2O2投入紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝后褪色
B．1 ml Na2O2与H2O完全反应，转移2 ml电子
C．充分加热等物质的量的Na2O2和NaHCO3的混合物，剩余物质为Na2CO3
D．a g CO和H2的混合气体充分燃烧的产物与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加a g
AD 解析：A项，Na2O2与H2O反应产生NaOH使石蕊溶液变蓝，但Na2O2具有强氧化性，过量的Na2O2又会使蓝色褪去；B项，Na2O2与水反应时，既做氧化剂，又做还原剂，1 ml Na2O2转移1 ml电子；C项，1 ml NaHCO3受热分解产生0.5 ml CO2和0.5 ml H2O，则生成的CO2、H2O恰好与Na2O2反应，故残留的固体物质为Na2CO3、NaOH；D项，组成符合(CO)m·(H2)n的物质，完全燃烧的产物通过Na2O2后，固体增加的质量等于原物质的质量，所以a g CO和H2的混合气体充分燃烧的产物与足量的Na2O2充分反应后，固体质量增加a g。
7．当0.2 ml Na218O2与足量CO2完全反应后，下列说法正确的是( )
B 解析：Na2O2与CO2反应的实质是－1价的氧发生歧化反应，生成物Na2CO3中有一个O为18O，摩尔质量是108 g·ml－1；0.2 ml Na218O2与足量CO2完全反应，生成0.2 ml Na2C18OO2，质量为108 g·ml－1×0.2 ml＝21.6 g。生成的氧气为18O2，摩尔质量是36 g·ml－1，反应生成0.1 ml 18O2，在标准状况下气体体积为2.24 L。
Na2O2增重量与可燃物分子组成关系的规律
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。
考点2 碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
[抓本质·悟考法]
下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是( )
A．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
B．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
C．物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出
【解题关键点】
(1)向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，反应分步进行，发生反应的离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑；向稀盐酸中滴加Na2CO3溶液，由于开始盐酸过量，因此离子方程式为COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑。
(2)Na2CO3和NaHCO3均为强碱弱酸盐，在溶液中水解均呈碱性，等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，前者碱性强。
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2析出NaHCO3晶体的原因：①NaHCO3的溶解度小于Na2CO3；②反应消耗水，溶剂减少。
【易错失分点】
不能正确理解向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸的反应过程，错误判断生成CO2的量。
[自主解答]
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D 解析：根据化学方程式Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时，不会产生二氧化碳，A项错误；NaHCO3和Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与过量盐酸反应，放出的CO2质量不相等，所以同温同压下，生成的CO2体积不一样，B项错误；在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中，碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解，导致溶液呈碱性，但是碳酸根离子水解程度大，所以碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液，C项错误；向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3大，因此会析出碳酸氢钠晶体，D项正确。
[多角度·突破练]
⊳角度1 碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别
1．鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，有四位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是( )
A．分别加入1 ml·L－1的盐酸，看有无气泡产生
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无浑浊产生
C．分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，观察有无白色沉淀产生
D．分别配成溶液，测pH，pH大的是Na2CO3
B 解析：Na2CO3和NaHCO3两种白色固体都会与盐酸反应生成二氧化碳，都产生气泡，不能鉴别，应通过生成气体的速率判断，故A错误；NaHCO3不稳定，加热易分解，生成二氧化碳气体，可通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊产生，故B正确；Na2CO3、NaHCO3均可与氢氧化钙溶液反应生成白色沉淀，不能鉴别，故C错误；溶液的浓度是否相同不确定，故不能利用溶液的pH鉴别Na2CO3和NaHCO3，故D错误。
2．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)。
解析：(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠、碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用会变浑浊；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所涉及的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3＋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装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，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，表明了碳酸氢钠稳定性较碳酸钠差。
答案：(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D
(3)NaHCO3
Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(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)利用阴离子的不同。
(4)利用溶液酸碱性的不同(相同条件下)。
⊳角度2 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的定量关系
3．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，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，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)＝eq \f(1,84) ml，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝eq \f(1,106) ml，正确；B项，假设二者均为1 ml，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 ml，NaHCO3为 1 ml，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2×eq \f(1,106) ml＝eq \f(1,53) ml，NaHCO3需盐酸eq \f(1,84) ml，错误；由化学方程式知，D项正确。
4．将0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 ml·L－1稀盐酸。下列图像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( )

A B
C D
D 解析：0.84 g NaHCO3的物质的量为0.01 ml，1.06 g Na2CO3的物质的量为0.01 ml，滴加盐酸，COeq \\al(2－,3)先与H＋反应：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，消耗 0.01 ml H＋即0.1 L盐酸；此时溶液中含有0.02 ml HCOeq \\al(－,3)，继续滴加盐酸，HCOeq \\al(－,3)与H＋反应：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑，开始有气体产生，0.02 ml HCOeq \\al(－,3)完全反应消耗盐酸0.2 L，即滴加盐酸至0.3 L时产生CO2达到最大值0.02 ml。
1．(命题情境：化学实验探究)(双选)在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。下列说法中不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D．加热条件下Na与无水CuSO4反应和钠与CuSO4溶液反应产物完全相同
CD 解析：反应中CuSO4被还原为Cu，化学方程式为2Na＋CuSO4eq \(=====,\s\up10(△))Cu＋Na2SO4，该反应为置换反应，反应放热，A、B说法正确；反应中无水CuSO4表现的是氧化性，C说法错误；钠与CuSO4溶液反应不能置换出单质铜，因此加热条件下Na与无水CuSO4反应和钠与CuSO4溶液反应产物不同，D错误。
2．(命题情境：化学与工业生产)某厂用Na除掉苯中的水分。某次生产误将甲苯当作苯投进反应釜中，由于甲苯中含水量少，最后反应釜还残留大量的Na。下列处理方法更合理、更安全的是( )
A．打开反应釜，将Na暴露在空气中与氧气反应
B．向反应釜通入Cl2，Na在Cl2中燃烧生成NaCl
C．向反应釜加大量H2O，通过化学反应“除掉”金属钠
D．向反应釜滴加C2H5OH，并设置放气管，排出氢气和热量
D 解析：钠与O2反应放热、钠在氯气中燃烧、钠与水反应放热，都会导致甲苯燃烧，因此A、B、C均错误。钠与乙醇反应比较缓慢，并设置放气管，排出氢气和热量，可用于除去残留的钠，D正确。
3．如图所示装置，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒，U形管中盛有浅红色的水，将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将发生的现象是( )
A．U形管内浅红色的水褪色
B．试管内溶液变红
C．气球a被吹大
D．U形管内水位：dC 解析：化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，所以气球a被吹大，且该反应为放热反应，U形管内水位为d>c，故C项正确。
4．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰，立即产生大量气体；实验②③中红色均不褪去。下列分析错误的是( )
A．过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B．过氧化钠与水反应需要MnO2做催化剂
C．实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
B 解析：过氧化钠与水反应不需要催化剂，B项错误；实验②③作为对照实验，可证明氢氧化钠和氧气不能使酚酞溶液褪色，C项正确；根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2，H2O2在MnO2做催化剂的条件下分解产生O2，D项正确。
5．(命题情境：化学实验探究)工业上以粗盐(含Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)等杂质)为主要原料，采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl，实验室模拟工艺流程如图甲所示。下列说法正确的是( )
甲
乙
A．饱和食盐水中先通入的气体为CO2
B．流程图中的“系列操作”中一定需要使用玻璃棒
C．如图乙所示装置可以比较Na2CO3和NaHCO3晶体的热稳定性
D．对粗盐溶液除杂可依次加入过量NaOH、Na2CO3、BaCl2溶液，过滤后再加入盐酸调节溶液的pH
B 解析：A项，二氧化碳在水中的溶解度较小，氨气的溶解度较大，故应先通入氨气，使溶液为碱性溶液，再通入二氧化碳，可以达到实验目的，错误；B项，从溶液中得到固体，需要加热浓缩、冷却结晶、过滤等操作，因此流程图中的“系列操作”中一定需要玻璃棒搅拌、引流等，正确；C项，Na2CO3加热不易分解，NaHCO3晶体加热容易分解，故小试管中盛放NaHCO3，大试管中盛放Na2CO3，错误；D项，除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq \\al(2－,4)及泥沙，可以依次加过量BaCl2除去SOeq \\al(2－,4)，然后加NaOH除去Mg2＋，用Na2CO3除去Ca2＋和过量的Ba2＋，盐酸要在最后加入，除去过量的NaOH和Na2CO3，错误。
考试评价解读
1．结合真实情景中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其化合物的主要性质，了解它们在生产和生活中的应用。利用氧化钠和过氧化钠的性质和反应，设计物质制备、检验等简单任务的方案。对比掌握碳酸钠、碳酸氢钠性质的异同点和鉴别方法。
2．能利用化学方程式、离子方程式正确表示钠、氧化钠、过氧化钠、碳酸钠和碳酸氢钠的主要化学性质。
3．理解碱金属元素的原子结构特点和单质的物理性质，体会同主族元素性质的递变规律。
核心素养达成
科学探究
与
创新意识
能通过钠与水反应的实验现象，理解钠的重要物理性质；能通过钠在常温、加热条件下与氧气的反应，体会条件控制在化学实验中的重要作用。
变化观念
与
平衡思想
从化学反应、离子反应、氧化还原反应角度认识钠及其化合物的重要性质，注意反应条件不同时，发生的反应可能不同。
宏观辨识
与
微观探析
能从碱金属元素的原子结构认识钠的性质，理解“结构决定性质”的内涵。
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
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＋2H2O＋O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色状态
白色粉末
白色晶体
溶解性
易溶于水
可溶于水(溶解度比Na2CO3小)
水解反应
COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－
HCOeq \\al(－,3)＋H2O H2CO3＋OH－
与盐酸
反应
COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
与NaOH
反应
不反应
HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O
与足量
Ca(OH)2
反应
Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓
Ca2＋＋OH－＋HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋H2O
与BaCl2
反应
COeq \\al(2－,3)＋Ba2＋===BaCO3↓
不反应
与CO2
反应
COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O ===2HCOeq \\al(－,3)
不反应
热稳定性
较稳定
2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
相互转化
相似性
递变性(由 Li→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价
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、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低
化学
性质
都具有较强的还原性
①均可与O2反应
②均可与水反应，化学方程式可表示为2M＋2H2O ===2MOH＋H2↑(M表示碱金属)
还原性逐渐增强
①与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂(Li与O2反应只生成 Li2O，Na与O2加热生成Na2O2，K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物更复杂的物质)
②与水反应，从 Li到Cs反应越来越剧烈，证明它们的金属性逐渐增强
选项
生成Na2CO3的质量
关于所生成O2的描述
A
21.2 g
O2的摩尔质量是36 g·ml－1
B
21.6 g
生成的O2在标准状况下的体积为2.24 L
C
21.2 g
O2的摩尔质量是32 g·ml－1
D
22.4 g
生成的O2在标准状况下的体积为2.24 L
Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其
混合物与盐酸反应的图像
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)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3