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新教材适用2024版高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第6讲钠及其重要化合物课件
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这是一份新教材适用2024版高考化学一轮总复习第3章金属及其化合物第6讲钠及其重要化合物课件，共60页。PPT课件主要包含了考点一，考点二，考点三，必备知识·梳理夯实，银白色，白色固体，淡黄色固体，1∶2，H2O，①③④⑥等内容，欢迎下载使用。
第三章
金属及其化合物
第6讲 钠及其重要化合物
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的性质及实验现象。2．了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。3．了解钠及其重要化合物的制备方法。4．以ⅠA族为例，掌握同一主族元素性质递变规律与原子结构的关系。5．掌握焰色试验原理及操作注意事项，能运用焰色试验方法检验物质。
考点一
考点二
考点三
考点一 钠及其氧化物
必备知识·梳理夯实
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______。
[微点拨] 实验室中通常将少量金属钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气中的O2和H2O(g)。
银白色
金属
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
小于
较软
电
热
2.钠的化学性质在自然界中都以化合态形式存在钠元素 在元素周期表中处于第______周期第________族，其原子最外层有1个电子，在反应中易________电子，表现出很强的________性。
三
ⅠA
失去
还原
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应的化学方程式②Cl2：____________________________。(2)与水反应①离子方程式：__________________________________________。
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
②与含有酚酞的水反应的实验现象及解释
[微点拨] 钠在空气中的变化过程
(3)与酸(HCl)反应_______________________________________。酸过量时：钠与酸电离出的______反应；酸不足时：先与酸电离出的______反应，过量的钠再与H2O反应，且消耗的钠与产生的氢气存在定量关系：2Na～H2↑。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
H＋
H＋
(4)钠与盐的反应①与盐溶液反应先考虑钠与水反应，再考虑生成的NaOH是否与盐发生复分解反应。如Na投入到CuSO4溶液中，反应的离子方程式为________________________________________________________。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。
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
②与熔融盐反应例如，高温下，钠与熔融TiCl4反应置换出Ti，化学方程式为______________________________________。 (5)与乙醇反应__________________________________________。
Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
[微点拨] 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
3.钠的制取和用途 (1)制取：采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，化学方程式为______________________________________。 (2)用途
[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
. .
. .
. .
. .
. .
. .
白色固体
淡黄色固体
－2
－1
1∶2
1∶2
是
不是
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋
O2
Na2O＋2HCl===2NaCl＋
H2O
5.过氧化钠的特性 (1)化合价与性质的关系
(2)强氧化性的表现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。
(3)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______。
还原
O2
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。( )(2)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。( )(3)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。( )(4)钠能置换出醇羟基中的氢，所以将一小块钠放入乙醇中，能产生气泡。( )
√
√
√
×
(5)Na能从MgCl2溶液中置换出Mg。( )(6)金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中。( )(7)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(8)1 mol 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 mol Na被完全氧化，失去NA个电子。(9)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。
√
×
×
×
×
(10)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。(11)Na2O2加入酚酞溶液中，现象为溶液变红，并最终保持不变。( )(12)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。(13)用Na2O2与H2O反应，制取1 mol O2，转移电子数4NA。( )[提示] Na2O2与H2O反应，生成1 mol O2转移电子数2NA。
√
×
×
×
(14)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。( )(15)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.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===Na2O2B．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0.2NAC．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
D
[解析] 钠在通常条件下反应生成氧化钠，点燃条件生成过氧化钠，故A错误；2.3 g钠的物质的量为0.1 mol，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 mol钠失去0.1NA电子，故B错误；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。
3.(1)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
①③④⑥
(2)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的哪一个？[提示] 因为ρ(煤油)<ρ(Na)<ρ(H2O)，所以A图符合。
(3)国庆节晚会上，某同学表演了“吹气生火”的魔术。该同学用玻璃管向包着过氧化钠的脱脂棉上吹气。过一会，脱脂棉燃烧了起来，你知道这是怎么回事吗？[提示] 过氧化钠与CO2反应产生氧气：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，同时该反应放热，所以脱脂棉燃烧了起来。
(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 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数：_______________。生成1 mol O2转移电子数：_______________________。
Na2O2
O2
NaOH
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：
c>a>b
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)(2023·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：______________________________。
Na2O2
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋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) (2023·辽宁东北育才学校检测)将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能的现象是( )A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红
D
[解析] 钠的密度介于煤油和水的密度之间，刚投入的钠块落在二者界面上，钠的下半部分与水接触并反应，产生H2推动钠向上游动，进入煤油层后，反应停止，由于钠受到的重力大于浮力，随后钠块下沉，又回落到煤油和水的界面上，重复上述过程，故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动，因反应生成NaOH，滴有少量酚酞的水层变红。
(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
白
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：因为钠与不同的水溶液反应均为剧烈的置换反应，故有相似的现象产生：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：钠与酸及呈酸性的盐溶液反应时，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) (2023·安徽“皖南八校”联考)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 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
[考题点睛]
[解析] 钠与盐酸反应时钠先与酸反应，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的量相同，D正确。
(2) (2023·山东日照第一次联考，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
C
[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。 [微点拨] 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。
归纳拓展
1
2
3
钠与水、乙醇、酸、碱、盐溶液的反应规律 钠与水、酸、盐溶液反应的本质均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。 钠与乙醇反应时，钠的密度大于乙醇，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到有气泡产生，但钠不能熔化成小球。 钠与酸反应时，由于液体中c(H＋)较大，反应较迅速，甚至可能燃烧或爆炸。 钠投入碱溶液中，钠与水反应生成NaOH和H2，再考虑反应生成NaOH对碱溶液的影响。
4
微考点2 Na2O2的性质及应用 (1) (2023·辽宁抚顺六校联考)向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后的溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；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O2B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂C．实验②③证明使溶液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] 过氧化钠与水反应产生的气体为O2，A正确；过氧化钠与水反应不需要催化剂，过氧化氢分解需要MnO2作催化剂，B错误；实验②③作为对照实验，能证明使溶液褪色的不是氢氧化钠和氧气，C正确；向反应后的溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，据此可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2，D正确。
(2) (2023·河北衡水检测)对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为____________g。[解析] 固体NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O(g)，将产生的气体先通过足量浓硫酸，除去H2O(g)，再通过足量Na2O2，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。解法一：利用“差量法”进行计算：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(固体)2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g n(CO2) 0.14 g
0.84
〔对点集训2〕 (1) (2023·河北衡水检测)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
D
(2) (2023·山东菏泽模拟)某化学学习小组采用如图方法检验Na2O2中混杂的Na2CO3。下列说法错误的是( )A．Na2O2与水反应过程中有H2O2生成B．MnO2是催化剂C．产生白色沉淀，Na2O2样品中含有Na2CO3D．将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，也可证明含有Na2CO3
D
[解析] 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，依据流程图样液加入二氧化锰产生更多气体可知，Na2O2与水反应过程中有H2O2生成，故A正确；二氧化锰在过氧化氢分解生成水和氧气的反应中，反应前后质量和化学性质均不变，为催化剂，故B正确；碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，所以Na2O2样品中含有Na2CO3，故C正确；过氧化钠与盐酸反应也产生气体，所以将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，不能证明含有Na2CO3，故D错误。
(3) (2023·湖北鄂东南协作体联考)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g，以及足量的Na2O2，用电火花引燃，已知CO、H2完全反应，最终Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数约为( )A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%
A
归纳拓展
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“四大规律”
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠
必备知识·梳理夯实
1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
纯碱或苏打
小苏打
碱性
小
稳定
风化
＋H2O＋CO2↑
H2O
Ca2＋＋OH－＋HCO===
CaCO3↓＋H2O
2Al(OH)3↓＋3CO2↑
[微点拨](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.纯碱的工业制法——侯氏制碱法 (1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。(2)反应原理把足量氨气和二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。①产生NaHCO3的反应：____________________________________________________；②产生Na2CO3的反应：________________________________________。
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)工艺流程
(4)绿色思想①二氧化碳使用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：___________________________________________________；②工艺中循环使用的物质：________、______________。
C＋H2O(g)
CO2
饱和食盐水
[微点拨] Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
3.Na2CO3、NaHCO3的除杂
加热
通入足量的CO2气体
加入适量的NaOH溶液
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中。( )(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)在日常生活中，小苏打常用作食用碱使用而苏打不能。( )(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和Na2CO3溶液。( )
×
×
×
√
√
(6)NaHCO3溶液(杂质Na2CO3)，应通入过量的CO2气体除杂。( )(7)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。( )(8)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。( )[提示] 纯碱水解产生NaOH，油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸钠，发生化学变化。(9)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成。( )[提示] CO2和CaCl2溶液不反应。
×
×
×
√
(10)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )(11)将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生，是因为弱碱性溶液中OH－氧化了Mg。( )(12)除去Na2CO3溶液中含有的Na2SO4，可加入适量Ba(OH)2溶液，过滤。( )
×
×
√
√
(14)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NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成。( )(15)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。(16)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。
×
√
√
(17)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。(18)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。( )
×
√
2.下列说法不正确的是( )A．同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水B．Na2CO3比NaHCO3稳定C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少
C
[提示] 相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，所以，同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水，故A正确；碳酸氢钠受热易分解，则热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故B正确；Na2CO3和NaHCO3二者均能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故C错误；106 g Na2CO3和84 g NaHCO3均为1 mol，与过量酸反应时，由碳原子守恒可知，生成二氧化碳均为1 mol，即放出CO2的质量相等时，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少，故D正确。
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 (1) (2023·湖南雅礼中学检测)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种盐，它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是( )A．在水中的溶解性：NaHCO3>Na2CO3B．分别加热两种样品，没有残留物质的是NaHCO3C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D．等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应，前者产生CO2多
D
[考题点睛]
[解析] 相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，A错误；NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，剩余固体是Na2CO3，Na2CO3受热不易分解，最后都有残留物质，B错误；Na2CO3溶液和NaHCO3溶液与澄清石灰水反应，均产生白色沉淀CaCO3，不能鉴别，C错误；NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O,84 g NaHCO3反应生成44 g CO2,106 g Na2CO3反应生成44 g CO2，故等质量两种物质分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多，D正确。
(2) (2023·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
Ⅱ
H2O
B
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)，现象是____________________________________________。[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，二氧化碳气体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，生成二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
NaHCO3
a试管中澄清石灰水变浑
浊，b试管中无明显现象
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。
〔对点集训1〕 (1) (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
C
[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。
(2) (2023·辽宁大连模拟)某小组同学进行Na2CO3和NaHCO3性质的探究，实验如图(夹持装置略去，气密性已检验)。
①实验Ⅰ，能够证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3的证据是________________________________________________。②实验Ⅱ，方框中为洗气装置，请将该装置补充完整______。③实验Ⅱ，持续一段时间后，观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出，该细小晶体为______________(填化学式)。④实验Ⅱ中试剂a的作用为______________________。
A中澄清石灰水未变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊
NaHCO3
除去CO2中的HCl
[解析] ①A试管的澄清石灰水不变浑浊，B试管澄清石灰水变浑浊，证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。②实验Ⅱ，方框中为洗气装置，装置为 。③饱和碳酸钠溶液和CO2气体反应生成碳酸氢钠，反应为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，由于碳酸氢钠溶解度更小，更易析出，细小晶体为NaHCO3。④实验Ⅱ中试剂a是饱和NaHCO3溶液，作用为除去CO2中的HCl。
微考点2 侯氏制碱法 (1) (2023·河北衡水高三检测)侯德榜为了提高食盐的利用率，降低生产成本，提出侯氏制碱法，其流程如下：
下列说法错误的是( )A．向饱和食盐水中，先通NH3，再通CO2B．“母液Ⅰ”吸收NH3是将NaHCO3转化为Na2CO3，提高NH4Cl的纯度，同时还增加产量C．“盐析”中加入细小NaCl颗粒只是通过循环使用提高利用率D．“煅烧”时需要的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒等
C
[解析] 侯氏制碱法原理为向饱和食盐水中通入NH3、CO2，析出NaHCO3沉淀，再加热获得纯碱Na2CO3。题图中，精制饱和食盐水中首先通入NH3，相对CO2来说，NH3在水中溶解度更大，且NH3溶解后溶液显碱性，可促进CO2溶解，A正确；母液Ⅰ中主要含NH4Cl、NaCl、NaHCO3，通入NH3，可将NaHCO3转化为Na2CO3，溶解度增大，防止冷析析出NH4Cl时，同时析出NaHCO3，提高NH4Cl纯度，B正确；冷析后溶液中主要含NaCl、Na2CO3、NH4Cl(少量)，再加入NaCl固体进一步促进NH4Cl析出，提高NH4Cl产率，C错误；煅烧固体时需要用到坩埚，坩埚配套泥三角使用，放在三脚架上加热，加热时需用到酒精灯，同时需要用玻璃棒适当搅拌，防止受热不均，引起固体迸溅，D正确。
(2) (2023·山东滨州高三检测)侯氏制碱法在我国工业发展中具有重要作用。现某学习小组在实验室中利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。下列说法正确的是( )A．装置a中可改用碳酸钙粉末提高反应速率B．装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸C．装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率D．反应后将装置c中的锥形瓶充分冷却，蒸发结晶得到NaHCO3晶体
C
[解析] 启普发生器要求为液体和块状固体的反应，不能用碳酸钙粉末，A错误；装置b吸收HCl，装置d吸收氨气，依次盛饱和NaHCO3溶液、水，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率，C正确；NaHCO3晶体易受热分解，故不能用蒸发结晶方式，D错误。
〔对点集训2〕 (1) (2023·山东青岛高三检测)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C
[解析] 由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故答案选C。
(2) (2023·海南高三检测)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CO2B．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
微考点3 Na2CO3、NaHCO3质量分数的测定 (1) (2023·河北衡水检测)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( )A．必须在②③间添加吸收HCl的装置B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的准确度C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
A
[解析] 氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，添加吸收HCl的装置不是必要操作，故A错误；碱石灰可与空气中二氧化碳反应，可防止空气中的二氧化碳进入装置③中影响实验的准确度，故B正确；根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中被充分吸收，减小实验误差，故C正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据③中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量，结合称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D正确。
(2) (2023·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。Ⅰ.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____________________。
检验装置的气密性
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______________________________________________。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。
赶走装置内含有的水蒸气和二氧化碳，减少误差
Ⅱ.关于该实验方案，请回答下列问题。①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是________________________________________________________________________________________________________________________________。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)。
赶走装置内含有
的水蒸气和二氧化碳，减少误差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
碱石灰
吸收空气中的
二氧化碳和水
偏大
[解析] Ⅰ.①组装好实验装置后首先应检查装置的气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气，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。Ⅱ.①加热并发生反应后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入氮气使其排出完全并被吸收，若不鼓入氮气，则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；②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量分数偏大；③由题目信息知，反应
〔对点集训3〕 (1) (2023·辽宁沈阳二中期末)为准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( )
A
[解析] 用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，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正确；样品与盐酸反应生成的气体被碱石灰吸收，碱石灰增加的质量还包括水蒸气、氯化氢等，B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所有CO2的体积，D错误。
(2) (2023·辽宁渤海大学附中)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)有固体双氧水的俗称，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中。已知：2Na2CO3＋3H2O2===2Na2CO3·3H2O2 ΔH<0，某实验小组对过碳酸钠制备进行了探究。Ⅰ.制备纯碱
①步骤A中两种气体应先通________，顺序不能颠倒，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。②步骤B中反应的化学方程为________________________________________；该生产流程中(除了水)可循环使用的物质是____________ (填化学式)。
NH3
CO2在水中的溶解度小，NH3极易溶于水，先通NH3可吸收更多的CO2
H2O
CO2和NaCl
Ⅱ.制备过碳酸钠③图中球形冷凝管中冷凝水从______(填“a”或“b”)口进入。
a
④步骤A需控制反应温度不超过50 ℃，采用合适的加热方式是____________。⑤在滤液X中加入适量NaCl固体，可析出过碳酸钠，原因是__________________________________。⑥下列物质中，加入过碳酸钠溶液中，不会产生大量气体的是________(填序号)。A．MnO2 B．FeCl3C．Na2SO3 D．NaOH
水浴加热
降低产品的溶解度(或盐析作用)
CD
Ⅱ.③为了增强冷凝效果，冷凝水应a口流入，b口流出。④反应温度不超过50 ℃，低于水的沸点，应该选用水浴加热。⑤NaCl可以增大溶液中c(Na＋)，降低过碳酸钠的溶解度，从而使其析出。⑥MnO2、Fe3＋可以催化H2O2分解，产生大量气体；Na2SO3虽然可以还原H2O2，但不会产生气体；NaOH和2Na2CO3·3H2O2不反应，不会产生气体，答案为CD。
归纳拓展
1
测定碳酸钠质量分数的常用方法 气体法(1)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。(2)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)。
(3)数据处理
沉淀法(1)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。(2)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。
2
(3)数据处理
双指示剂滴定法(酚酞、甲基橙)(1)Na2CO3、NaHCO3混合物①测定原理先以酚酞作指示剂：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3再以甲基橙作指示剂：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②实验操作a．准确称量样品m g加蒸馏水配成溶液。b．向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由红色变成浅红色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V1 mL。
3
c．再向溶液中滴入1～2滴甲基橙试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由黄色变成橙色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V2，且V2>V1>0。③数据处理样品中Na2CO3的物质的量：1 mol/L×V1×10－3 L＝V1×10－3 mol则样品中Na2CO3的质量分数为：
(2)Na2CO3、NaOH的混合物①测定原理先以酚酞作指示剂：NaOH＋HCl===NaCl＋H2ONa2CO3＋HCl===NaHCO3＋HCl再以甲基橙作指示剂：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②实验操作a．准确称量样品m g加蒸馏水配成溶液。b．向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由红色变成浅红色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V1 mL。
c．再向溶液中滴入1～2滴甲基橙试液，然后逐滴加入1 mol/L稀盐酸，溶液由黄色变成橙色，且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V2 mL，且V1>V2>0。③数据处理样品中n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)消耗盐酸的物质的量＝1 mol/L×V2×10－3 L＝V2×10－3 mol，样品中Na2CO3的质量分数为
考点三 碱金属与焰色试验
必备知识·梳理夯实
1.碱金属的一般性与特殊性 (1)一般性
增大
增大
金属
＋1
增强
较低
降低
还原
增强
(2)特殊性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________中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在________中。③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是______________，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是____________，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。
煤油
石蜡
离子化合物
强还原剂
NaH
H2O
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
2.焰色试验 (1)焰色试验的概念根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。焰色试验属于________变化，是元素的性质。 (2)焰色试验的操作
物理
(3)常见元素的焰色钠元素：______色；钾元素：______色(透过______________观察)；铜元素：______色；钡元素：________色；钙元素：________色。 [微点拨] 铂丝在使用前要用盐酸将其表面物质洗净，而不用稀H2SO4洗涤，其原因是金属氯化物在灼烧时易挥发，而硫酸盐的熔、沸点较高，难以挥发，会对后续实验造成干扰。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)加热时，碱金属单质均与O2反应生成相应的过氧化物。( )(2)碱金属单质都能与水反应生成相应的碱和H2。( )(3)焰色试验是一种复杂的化学变化。( )(4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色。( )(5)Li在空气中加热可快速反应生成Li2O2。( )
×
×
×
√
√
(6)做焰色试验前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰与原来的火焰颜色相同。( )(7)用铂丝蘸取某盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋，一定不含K＋。( )(8)用铂丝蘸取某盐溶液灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，证明其中含有K＋，一定不含Na＋。( )
×
×
√
2.(1)试管内装有足量的煤油和水的混合物，静置后投入一小块碱金属，可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，下列说法中不正确的是( )A．此碱金属可能是钾或钠B．反应一段时间煤油会燃烧C．碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气D．若是金属锂则不能观察到上述现象[提示] 该金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，说明其密度介于煤油和水之间，金属锂的密度小于煤油，因而A、D两项正确；上下运动是由于与水反应产生的氢气的推动作用和浮力作用，C项正确。
B
(2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧，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＋，可能还含有K＋[解析] Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。
B
(3)用“>”或“<”填空：①还原性：Li______Na______K。②单质的熔点：Li______Na______K。③碱性：LiOH______NaOH______KOH。④与水反应的剧烈程度：Li______Na______K。
<
<
>
>
<
<
<
<
微考点1 碱金属的性质 (1) (2023·河北衡水检测)下列关于碱金属的描述正确的是( )A．碱金属元素的单质硬度小、密度小、熔点低B．碱金属都可以保存在煤油中C．在空气中加热均可生成多种氧化物D．碱金属与水反应，均漂浮在水面上
A
[解析] 通常状况下，碱金属都比较软，硬度较小，密度最大的铯也只有1.879 g/cm3，熔点最高的锂只有180.5 ℃，所以“硬度小、密度小、熔点低”是正确的，选项A正确；金属锂的密度为0.534 g/cm3，会浮在煤油的上面，不能保存在煤油中，选项B错误；锂在空气中加热只生成Li2O，不可能生成多种氧化物，选项C错误；碱金属中，铷、铯的密度均大于1 g/cm3，选项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
五
ⅠA
ACD
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
D
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
AB
D
[解析] 碱金属单质随元素核电荷数的增多，熔、沸点逐渐降低，最高的是锂，故A项正确，不符合题意。在元素周期表中，同主族从上到下，金属性越强，金属单质与水反应的剧烈程度越强，故B项正确，不符合题意。碱金属单质随元素核电荷数的增多还原性逐渐增强，故C项正确，不符合题意。钠的金属性比钾弱，故D项错误，符合题意。
(2) (2023·经典习题汇编)下列有关碱金属元素的叙述正确的是( )A．锂、钠均可保存在煤油中B．随原子序数的增大，碱金属的密度依次增大C．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧D．钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2
D
[解析] 锂的密度比煤油小，通常保存在石蜡中，故A项错误。随原子序数的增大，碱金属的密度总体增大，但也有反常现象、K的密度比Na的密度小，故B项错误。金属钾燃烧产生KO2、K2O2等，生成的KO2、K2O2均能与二氧化碳反应生成氧气助燃，反应为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2,2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2，因此不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧，故C项错误。钠只生成过氧化钠(Na2O2)，锂生成氧化锂(Li2O)，阴阳离子数目比均为1∶2，故D项正确。
从原子结构认识碱金属元素性质递变性
归纳拓展
微考点2 焰色试验 (1) (2023·河北石家庄高三检测)焰火与高中化学中“焰色试验”知识有关。下列有关“焰色试验”说法中正确的是( )A．焰色试验前铂丝应先用稀硫酸洗涤B．NaCl与Na2SO4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．焰色试验属于复杂的化学变化
B
[解析] 焰色试验前铂丝应先用盐酸洗涤，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高，不易汽化挥发，故A错误；焰色试验是元素的性质，只要含有的金属元素相同，无论是单质还是化合物，灼烧时火焰颜色都相同，故B正确；只有钾的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光，故C错误；焰色试验没有新物质生成，属于物理变化，故D错误。
(2) (2023·山东东营高三检测)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A．仅有③不正确 B．仅有④不正确C．仅有⑤不正确 D．全正确
D
[解析] 由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验元素是否存在，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。
〔对点集训2〕 (1) (2023·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
C
(2) (2023·经典习题汇编)下列有关焰色试验的叙述错误的是__________(填序号)。①焰色试验是物理变化②做焰色试验时，若没有铂丝，可用光洁无锈的铁丝代替③洗涤做焰色试验的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸④观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃观察⑤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＋⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同⑦只有金属单质灼烧时火焰才有特殊的颜色⑧焰色试验是电子由基态转化成激发态时释放能量产生的
③⑦⑧
[解析] 焰色试验是物理变化，故①正确，不符合题意。做焰色试验可以用铂丝也可用光洁无锈的铁丝，故②正确，不符合题意。盐酸易挥发，洗涤做焰色试验的铂丝，可选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，故③错误，符合题意。由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时，所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色试验情况，故观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻
璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰，故④正确，不符合题意。火焰呈黄色，证明该溶液中含有Na＋，钠盐的焰色试验呈黄色，故⑤正确，不符合题意。焰色试验是元素的性质，NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故⑥正确，不符合题意。很多金属和它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，故⑦错误，符合题意。焰色试验是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，故⑧错误，符合题意。
本讲要点速记：
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.焰色实验的操作要点：
第三章
金属及其化合物
第6讲 钠及其重要化合物
1．结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的性质及实验现象。2．了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。3．了解钠及其重要化合物的制备方法。4．以ⅠA族为例，掌握同一主族元素性质递变规律与原子结构的关系。5．掌握焰色试验原理及操作注意事项，能运用焰色试验方法检验物质。
考点一
考点二
考点三
考点一 钠及其氧化物
必备知识·梳理夯实
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______。
[微点拨] 实验室中通常将少量金属钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气中的O2和H2O(g)。
银白色
金属
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
小于
较软
电
热
2.钠的化学性质在自然界中都以化合态形式存在钠元素 在元素周期表中处于第______周期第________族，其原子最外层有1个电子，在反应中易________电子，表现出很强的________性。
三
ⅠA
失去
还原
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应的化学方程式②Cl2：____________________________。(2)与水反应①离子方程式：__________________________________________。
2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
②与含有酚酞的水反应的实验现象及解释
[微点拨] 钠在空气中的变化过程
(3)与酸(HCl)反应_______________________________________。酸过量时：钠与酸电离出的______反应；酸不足时：先与酸电离出的______反应，过量的钠再与H2O反应，且消耗的钠与产生的氢气存在定量关系：2Na～H2↑。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
H＋
H＋
(4)钠与盐的反应①与盐溶液反应先考虑钠与水反应，再考虑生成的NaOH是否与盐发生复分解反应。如Na投入到CuSO4溶液中，反应的离子方程式为________________________________________________________。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。
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
②与熔融盐反应例如，高温下，钠与熔融TiCl4反应置换出Ti，化学方程式为______________________________________。 (5)与乙醇反应__________________________________________。
Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑
[微点拨] 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
3.钠的制取和用途 (1)制取：采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，化学方程式为______________________________________。 (2)用途
[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
. .
. .
. .
. .
. .
. .
白色固体
淡黄色固体
－2
－1
1∶2
1∶2
是
不是
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋
O2
Na2O＋2HCl===2NaCl＋
H2O
5.过氧化钠的特性 (1)化合价与性质的关系
(2)强氧化性的表现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。
(3)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______。
还原
O2
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2。( )(2)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。( )(3)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。( )(4)钠能置换出醇羟基中的氢，所以将一小块钠放入乙醇中，能产生气泡。( )
√
√
√
×
(5)Na能从MgCl2溶液中置换出Mg。( )(6)金属钠可保存在煤油中，也可保存在四氯化碳中。( )(7)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(8)1 mol 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 mol Na被完全氧化，失去NA个电子。(9)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。
√
×
×
×
×
(10)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。(11)Na2O2加入酚酞溶液中，现象为溶液变红，并最终保持不变。( )(12)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。(13)用Na2O2与H2O反应，制取1 mol O2，转移电子数4NA。( )[提示] Na2O2与H2O反应，生成1 mol O2转移电子数2NA。
√
×
×
×
(14)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。( )(15)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.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===Na2O2B．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0.2NAC．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
D
[解析] 钠在通常条件下反应生成氧化钠，点燃条件生成过氧化钠，故A错误；2.3 g钠的物质的量为0.1 mol，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 mol钠失去0.1NA电子，故B错误；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。
3.(1)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
①③④⑥
(2)向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中轻缓地加入一绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象符合图中的哪一个？[提示] 因为ρ(煤油)<ρ(Na)<ρ(H2O)，所以A图符合。
(3)国庆节晚会上，某同学表演了“吹气生火”的魔术。该同学用玻璃管向包着过氧化钠的脱脂棉上吹气。过一会，脱脂棉燃烧了起来，你知道这是怎么回事吗？[提示] 过氧化钠与CO2反应产生氧气：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，同时该反应放热，所以脱脂棉燃烧了起来。
(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 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数：_______________。生成1 mol O2转移电子数：_______________________。
Na2O2
O2
NaOH
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：
c>a>b
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)(2023·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：______________________________。
Na2O2
Na
NaOH
Na2CO3
NaCl
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋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) (2023·辽宁东北育才学校检测)将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能的现象是( )A．钠块只在煤油层中游动，并放出气体B．钠块只在水层中游动，钠块熔化，水层变红C．钠块在CCl4层和水层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红D．钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动，钠块熔化，水层变红
D
[解析] 钠的密度介于煤油和水的密度之间，刚投入的钠块落在二者界面上，钠的下半部分与水接触并反应，产生H2推动钠向上游动，进入煤油层后，反应停止，由于钠受到的重力大于浮力，随后钠块下沉，又回落到煤油和水的界面上，重复上述过程，故钠块在水层与煤油层界面处游动并上下跳动，因反应生成NaOH，滴有少量酚酞的水层变红。
(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
白
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：因为钠与不同的水溶液反应均为剧烈的置换反应，故有相似的现象产生：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：钠与酸及呈酸性的盐溶液反应时，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) (2023·安徽“皖南八校”联考)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 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
[考题点睛]
[解析] 钠与盐酸反应时钠先与酸反应，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的量相同，D正确。
(2) (2023·山东日照第一次联考，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
C
[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。 [微点拨] 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。
归纳拓展
1
2
3
钠与水、乙醇、酸、碱、盐溶液的反应规律 钠与水、酸、盐溶液反应的本质均是与H＋的反应，反应顺序是有酸酸在前，无酸水为先。 钠与乙醇反应时，钠的密度大于乙醇，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到有气泡产生，但钠不能熔化成小球。 钠与酸反应时，由于液体中c(H＋)较大，反应较迅速，甚至可能燃烧或爆炸。 钠投入碱溶液中，钠与水反应生成NaOH和H2，再考虑反应生成NaOH对碱溶液的影响。
4
微考点2 Na2O2的性质及应用 (1) (2023·辽宁抚顺六校联考)向过氧化钠与水反应后的溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后的溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体；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O2B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂C．实验②③证明使溶液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] 过氧化钠与水反应产生的气体为O2，A正确；过氧化钠与水反应不需要催化剂，过氧化氢分解需要MnO2作催化剂，B错误；实验②③作为对照实验，能证明使溶液褪色的不是氢氧化钠和氧气，C正确；向反应后的溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体，据此可判断过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2，D正确。
(2) (2023·河北衡水检测)对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为____________g。[解析] 固体NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O(g)，将产生的气体先通过足量浓硫酸，除去H2O(g)，再通过足量Na2O2，Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2。解法一：利用“差量法”进行计算：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm(固体)2×78 g 2 mol 2×106 g 56 g n(CO2) 0.14 g
0.84
〔对点集训2〕 (1) (2023·河北衡水检测)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
D
(2) (2023·山东菏泽模拟)某化学学习小组采用如图方法检验Na2O2中混杂的Na2CO3。下列说法错误的是( )A．Na2O2与水反应过程中有H2O2生成B．MnO2是催化剂C．产生白色沉淀，Na2O2样品中含有Na2CO3D．将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，也可证明含有Na2CO3
D
[解析] 过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，依据流程图样液加入二氧化锰产生更多气体可知，Na2O2与水反应过程中有H2O2生成，故A正确；二氧化锰在过氧化氢分解生成水和氧气的反应中，反应前后质量和化学性质均不变，为催化剂，故B正确；碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀，所以Na2O2样品中含有Na2CO3，故C正确；过氧化钠与盐酸反应也产生气体，所以将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，不能证明含有Na2CO3，故D错误。
(3) (2023·湖北鄂东南协作体联考)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g，以及足量的Na2O2，用电火花引燃，已知CO、H2完全反应，最终Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数约为( )A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%
A
归纳拓展
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“四大规律”
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠
必备知识·梳理夯实
1.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
纯碱或苏打
小苏打
碱性
小
稳定
风化
＋H2O＋CO2↑
H2O
Ca2＋＋OH－＋HCO===
CaCO3↓＋H2O
2Al(OH)3↓＋3CO2↑
[微点拨](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.纯碱的工业制法——侯氏制碱法 (1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。(2)反应原理把足量氨气和二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。①产生NaHCO3的反应：____________________________________________________；②产生Na2CO3的反应：________________________________________。
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)工艺流程
(4)绿色思想①二氧化碳使用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：___________________________________________________；②工艺中循环使用的物质：________、______________。
C＋H2O(g)
CO2
饱和食盐水
[微点拨] Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
3.Na2CO3、NaHCO3的除杂
加热
通入足量的CO2气体
加入适量的NaOH溶液
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中。( )(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)在日常生活中，小苏打常用作食用碱使用而苏打不能。( )(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和Na2CO3溶液。( )
×
×
×
√
√
(6)NaHCO3溶液(杂质Na2CO3)，应通入过量的CO2气体除杂。( )(7)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。( )(8)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化。( )[提示] 纯碱水解产生NaOH，油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸钠，发生化学变化。(9)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成。( )[提示] CO2和CaCl2溶液不反应。
×
×
×
√
(10)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )(11)将光亮的镁条放入pH为8.6的NaHCO3溶液中，有气泡产生，是因为弱碱性溶液中OH－氧化了Mg。( )(12)除去Na2CO3溶液中含有的Na2SO4，可加入适量Ba(OH)2溶液，过滤。( )
×
×
√
√
(14)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NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成。( )(15)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。(16)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。
×
√
√
(17)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。(18)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。( )
×
√
2.下列说法不正确的是( )A．同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水B．Na2CO3比NaHCO3稳定C．石灰水能与Na2CO3反应，而不能与NaHCO3反应D．与足量盐酸反应要得到相同质量的CO2，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少
C
[提示] 相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，所以，同温下Na2CO3比NaHCO3易溶于水，故A正确；碳酸氢钠受热易分解，则热稳定性Na2CO3>NaHCO3，故B正确；Na2CO3和NaHCO3二者均能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故C错误；106 g Na2CO3和84 g NaHCO3均为1 mol，与过量酸反应时，由碳原子守恒可知，生成二氧化碳均为1 mol，即放出CO2的质量相等时，需要NaHCO3的质量比Na2CO3少，故D正确。
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 (1) (2023·湖南雅礼中学检测)Na2CO3和NaHCO3是常见的两种盐，它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是( )A．在水中的溶解性：NaHCO3>Na2CO3B．分别加热两种样品，没有残留物质的是NaHCO3C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D．等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应，前者产生CO2多
D
[考题点睛]
[解析] 相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，A错误；NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，剩余固体是Na2CO3，Na2CO3受热不易分解，最后都有残留物质，B错误；Na2CO3溶液和NaHCO3溶液与澄清石灰水反应，均产生白色沉淀CaCO3，不能鉴别，C错误；NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O,84 g NaHCO3反应生成44 g CO2,106 g Na2CO3反应生成44 g CO2，故等质量两种物质分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多，D正确。
(2) (2023·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
Ⅱ
H2O
B
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)，现象是____________________________________________。[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，二氧化碳气体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，生成二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
NaHCO3
a试管中澄清石灰水变浑
浊，b试管中无明显现象
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。
〔对点集训1〕 (1) (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
C
[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。
(2) (2023·辽宁大连模拟)某小组同学进行Na2CO3和NaHCO3性质的探究，实验如图(夹持装置略去，气密性已检验)。
①实验Ⅰ，能够证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3的证据是________________________________________________。②实验Ⅱ，方框中为洗气装置，请将该装置补充完整______。③实验Ⅱ，持续一段时间后，观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出，该细小晶体为______________(填化学式)。④实验Ⅱ中试剂a的作用为______________________。
A中澄清石灰水未变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊
NaHCO3
除去CO2中的HCl
[解析] ①A试管的澄清石灰水不变浑浊，B试管澄清石灰水变浑浊，证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。②实验Ⅱ，方框中为洗气装置，装置为 。③饱和碳酸钠溶液和CO2气体反应生成碳酸氢钠，反应为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3，由于碳酸氢钠溶解度更小，更易析出，细小晶体为NaHCO3。④实验Ⅱ中试剂a是饱和NaHCO3溶液，作用为除去CO2中的HCl。
微考点2 侯氏制碱法 (1) (2023·河北衡水高三检测)侯德榜为了提高食盐的利用率，降低生产成本，提出侯氏制碱法，其流程如下：
下列说法错误的是( )A．向饱和食盐水中，先通NH3，再通CO2B．“母液Ⅰ”吸收NH3是将NaHCO3转化为Na2CO3，提高NH4Cl的纯度，同时还增加产量C．“盐析”中加入细小NaCl颗粒只是通过循环使用提高利用率D．“煅烧”时需要的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒等
C
[解析] 侯氏制碱法原理为向饱和食盐水中通入NH3、CO2，析出NaHCO3沉淀，再加热获得纯碱Na2CO3。题图中，精制饱和食盐水中首先通入NH3，相对CO2来说，NH3在水中溶解度更大，且NH3溶解后溶液显碱性，可促进CO2溶解，A正确；母液Ⅰ中主要含NH4Cl、NaCl、NaHCO3，通入NH3，可将NaHCO3转化为Na2CO3，溶解度增大，防止冷析析出NH4Cl时，同时析出NaHCO3，提高NH4Cl纯度，B正确；冷析后溶液中主要含NaCl、Na2CO3、NH4Cl(少量)，再加入NaCl固体进一步促进NH4Cl析出，提高NH4Cl产率，C错误；煅烧固体时需要用到坩埚，坩埚配套泥三角使用，放在三脚架上加热，加热时需用到酒精灯，同时需要用玻璃棒适当搅拌，防止受热不均，引起固体迸溅，D正确。
(2) (2023·山东滨州高三检测)侯氏制碱法在我国工业发展中具有重要作用。现某学习小组在实验室中利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。下列说法正确的是( )A．装置a中可改用碳酸钙粉末提高反应速率B．装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸C．装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率D．反应后将装置c中的锥形瓶充分冷却，蒸发结晶得到NaHCO3晶体
C
[解析] 启普发生器要求为液体和块状固体的反应，不能用碳酸钙粉末，A错误；装置b吸收HCl，装置d吸收氨气，依次盛饱和NaHCO3溶液、水，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率，C正确；NaHCO3晶体易受热分解，故不能用蒸发结晶方式，D错误。
〔对点集训2〕 (1) (2023·山东青岛高三检测)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C
[解析] 由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故答案选C。
(2) (2023·海南高三检测)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CO2B．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
微考点3 Na2CO3、NaHCO3质量分数的测定 (1) (2023·河北衡水检测)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( )A．必须在②③间添加吸收HCl的装置B．④的作用是防止空气中的气体影响实验的准确度C．通入空气的作用是保证②中产生的气体完全转移到③中D．称取样品和③中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度
A
[解析] 氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，添加吸收HCl的装置不是必要操作，故A错误；碱石灰可与空气中二氧化碳反应，可防止空气中的二氧化碳进入装置③中影响实验的准确度，故B正确；根据③中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证②中产生的二氧化碳完全转移到③中被充分吸收，减小实验误差，故C正确；③中产生的沉淀为碳酸钡，根据③中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量，结合称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度，故D正确。
(2) (2023·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。Ⅰ.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____________________。
检验装置的气密性
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______________________________________________。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。
赶走装置内含有的水蒸气和二氧化碳，减少误差
Ⅱ.关于该实验方案，请回答下列问题。①若加热反应后不鼓入氮气，对测定结果的影响是________________________________________________________________________________________________________________________________。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)。
赶走装置内含有
的水蒸气和二氧化碳，减少误差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
碱石灰
吸收空气中的
二氧化碳和水
偏大
[解析] Ⅰ.①组装好实验装置后首先应检查装置的气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气，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。Ⅱ.①加热并发生反应后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入氮气使其排出完全并被吸收，若不鼓入氮气，则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；②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量分数偏大；③由题目信息知，反应
〔对点集训3〕 (1) (2023·辽宁沈阳二中期末)为准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( )
A
[解析] 用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，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正确；样品与盐酸反应生成的气体被碱石灰吸收，碱石灰增加的质量还包括水蒸气、氯化氢等，B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所有CO2的体积，D错误。
(2) (2023·辽宁渤海大学附中)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)有固体双氧水的俗称，该晶体具有Na2CO3和H2O2的双重性质，被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中。已知：2Na2CO3＋3H2O2===2Na2CO3·3H2O2 ΔH<0，某实验小组对过碳酸钠制备进行了探究。Ⅰ.制备纯碱
①步骤A中两种气体应先通________，顺序不能颠倒，原因是_________________________________________________________________________________________________________________________。②步骤B中反应的化学方程为________________________________________；该生产流程中(除了水)可循环使用的物质是____________ (填化学式)。
NH3
CO2在水中的溶解度小，NH3极易溶于水，先通NH3可吸收更多的CO2
H2O
CO2和NaCl
Ⅱ.制备过碳酸钠③图中球形冷凝管中冷凝水从______(填“a”或“b”)口进入。
a
④步骤A需控制反应温度不超过50 ℃，采用合适的加热方式是____________。⑤在滤液X中加入适量NaCl固体，可析出过碳酸钠，原因是__________________________________。⑥下列物质中，加入过碳酸钠溶液中，不会产生大量气体的是________(填序号)。A．MnO2 B．FeCl3C．Na2SO3 D．NaOH
水浴加热
降低产品的溶解度(或盐析作用)
CD
Ⅱ.③为了增强冷凝效果，冷凝水应a口流入，b口流出。④反应温度不超过50 ℃，低于水的沸点，应该选用水浴加热。⑤NaCl可以增大溶液中c(Na＋)，降低过碳酸钠的溶解度，从而使其析出。⑥MnO2、Fe3＋可以催化H2O2分解，产生大量气体；Na2SO3虽然可以还原H2O2，但不会产生气体；NaOH和2Na2CO3·3H2O2不反应，不会产生气体，答案为CD。
归纳拓展
1
测定碳酸钠质量分数的常用方法 气体法(1)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。(2)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)。
(3)数据处理
沉淀法(1)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。(2)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。
2
(3)数据处理
双指示剂滴定法(酚酞、甲基橙)(1)Na2CO3、NaHCO3混合物①测定原理先以酚酞作指示剂：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3再以甲基橙作指示剂：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②实验操作a．准确称量样品m g加蒸馏水配成溶液。b．向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由红色变成浅红色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V1 mL。
3
c．再向溶液中滴入1～2滴甲基橙试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由黄色变成橙色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V2，且V2>V1>0。③数据处理样品中Na2CO3的物质的量：1 mol/L×V1×10－3 L＝V1×10－3 mol则样品中Na2CO3的质量分数为：
(2)Na2CO3、NaOH的混合物①测定原理先以酚酞作指示剂：NaOH＋HCl===NaCl＋H2ONa2CO3＋HCl===NaHCO3＋HCl再以甲基橙作指示剂：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑②实验操作a．准确称量样品m g加蒸馏水配成溶液。b．向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞试液，然后逐滴加入1 mol/L的稀盐酸，当溶液由红色变成浅红色且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V1 mL。
c．再向溶液中滴入1～2滴甲基橙试液，然后逐滴加入1 mol/L稀盐酸，溶液由黄色变成橙色，且半分钟颜色不发生变化时，消耗盐酸的体积为V2 mL，且V1>V2>0。③数据处理样品中n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)消耗盐酸的物质的量＝1 mol/L×V2×10－3 L＝V2×10－3 mol，样品中Na2CO3的质量分数为
考点三 碱金属与焰色试验
必备知识·梳理夯实
1.碱金属的一般性与特殊性 (1)一般性
增大
增大
金属
＋1
增强
较低
降低
还原
增强
(2)特殊性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________中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在________中。③碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是______________，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是____________，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。
煤油
石蜡
离子化合物
强还原剂
NaH
H2O
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
2.焰色试验 (1)焰色试验的概念根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。焰色试验属于________变化，是元素的性质。 (2)焰色试验的操作
物理
(3)常见元素的焰色钠元素：______色；钾元素：______色(透过______________观察)；铜元素：______色；钡元素：________色；钙元素：________色。 [微点拨] 铂丝在使用前要用盐酸将其表面物质洗净，而不用稀H2SO4洗涤，其原因是金属氯化物在灼烧时易挥发，而硫酸盐的熔、沸点较高，难以挥发，会对后续实验造成干扰。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)加热时，碱金属单质均与O2反应生成相应的过氧化物。( )(2)碱金属单质都能与水反应生成相应的碱和H2。( )(3)焰色试验是一种复杂的化学变化。( )(4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色。( )(5)Li在空气中加热可快速反应生成Li2O2。( )
×
×
×
√
√
(6)做焰色试验前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰与原来的火焰颜色相同。( )(7)用铂丝蘸取某盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋，一定不含K＋。( )(8)用铂丝蘸取某盐溶液灼烧，透过蓝色钴玻璃观察，火焰呈紫色，证明其中含有K＋，一定不含Na＋。( )
×
×
√
2.(1)试管内装有足量的煤油和水的混合物，静置后投入一小块碱金属，可观察到金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，下列说法中不正确的是( )A．此碱金属可能是钾或钠B．反应一段时间煤油会燃烧C．碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气D．若是金属锂则不能观察到上述现象[提示] 该金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，说明其密度介于煤油和水之间，金属锂的密度小于煤油，因而A、D两项正确；上下运动是由于与水反应产生的氢气的推动作用和浮力作用，C项正确。
B
(2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧，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＋，可能还含有K＋[解析] Na元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。
B
(3)用“>”或“<”填空：①还原性：Li______Na______K。②单质的熔点：Li______Na______K。③碱性：LiOH______NaOH______KOH。④与水反应的剧烈程度：Li______Na______K。
<
<
>
>
<
<
<
<
微考点1 碱金属的性质 (1) (2023·河北衡水检测)下列关于碱金属的描述正确的是( )A．碱金属元素的单质硬度小、密度小、熔点低B．碱金属都可以保存在煤油中C．在空气中加热均可生成多种氧化物D．碱金属与水反应，均漂浮在水面上
A
[解析] 通常状况下，碱金属都比较软，硬度较小，密度最大的铯也只有1.879 g/cm3，熔点最高的锂只有180.5 ℃，所以“硬度小、密度小、熔点低”是正确的，选项A正确；金属锂的密度为0.534 g/cm3，会浮在煤油的上面，不能保存在煤油中，选项B错误；锂在空气中加热只生成Li2O，不可能生成多种氧化物，选项C错误；碱金属中，铷、铯的密度均大于1 g/cm3，选项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
五
ⅠA
ACD
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
D
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
AB
D
[解析] 碱金属单质随元素核电荷数的增多，熔、沸点逐渐降低，最高的是锂，故A项正确，不符合题意。在元素周期表中，同主族从上到下，金属性越强，金属单质与水反应的剧烈程度越强，故B项正确，不符合题意。碱金属单质随元素核电荷数的增多还原性逐渐增强，故C项正确，不符合题意。钠的金属性比钾弱，故D项错误，符合题意。
(2) (2023·经典习题汇编)下列有关碱金属元素的叙述正确的是( )A．锂、钠均可保存在煤油中B．随原子序数的增大，碱金属的密度依次增大C．用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧D．钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1∶2
D
[解析] 锂的密度比煤油小，通常保存在石蜡中，故A项错误。随原子序数的增大，碱金属的密度总体增大，但也有反常现象、K的密度比Na的密度小，故B项错误。金属钾燃烧产生KO2、K2O2等，生成的KO2、K2O2均能与二氧化碳反应生成氧气助燃，反应为4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2,2K2O2＋2CO2===2K2CO3＋O2，因此不能用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧，故C项错误。钠只生成过氧化钠(Na2O2)，锂生成氧化锂(Li2O)，阴阳离子数目比均为1∶2，故D项正确。
从原子结构认识碱金属元素性质递变性
归纳拓展
微考点2 焰色试验 (1) (2023·河北石家庄高三检测)焰火与高中化学中“焰色试验”知识有关。下列有关“焰色试验”说法中正确的是( )A．焰色试验前铂丝应先用稀硫酸洗涤B．NaCl与Na2SO4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．焰色试验属于复杂的化学变化
B
[解析] 焰色试验前铂丝应先用盐酸洗涤，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易汽化挥发，而硫酸盐的沸点较高，不易汽化挥发，故A错误；焰色试验是元素的性质，只要含有的金属元素相同，无论是单质还是化合物，灼烧时火焰颜色都相同，故B正确；只有钾的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光，故C错误；焰色试验没有新物质生成，属于物理变化，故D错误。
(2) (2023·山东东营高三检测)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是( )①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替A．仅有③不正确 B．仅有④不正确C．仅有⑤不正确 D．全正确
D
[解析] 由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验元素是否存在，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。
〔对点集训2〕 (1) (2023·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
C
(2) (2023·经典习题汇编)下列有关焰色试验的叙述错误的是__________(填序号)。①焰色试验是物理变化②做焰色试验时，若没有铂丝，可用光洁无锈的铁丝代替③洗涤做焰色试验的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸④观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃观察⑤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＋⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同⑦只有金属单质灼烧时火焰才有特殊的颜色⑧焰色试验是电子由基态转化成激发态时释放能量产生的
③⑦⑧
[解析] 焰色试验是物理变化，故①正确，不符合题意。做焰色试验可以用铂丝也可用光洁无锈的铁丝，故②正确，不符合题意。盐酸易挥发，洗涤做焰色试验的铂丝，可选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，故③错误，符合题意。由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时，所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色试验情况，故观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻
璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰，故④正确，不符合题意。火焰呈黄色，证明该溶液中含有Na＋，钠盐的焰色试验呈黄色，故⑤正确，不符合题意。焰色试验是元素的性质，NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故⑥正确，不符合题意。很多金属和它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，故⑦错误，符合题意。焰色试验是电子由激发态转化成基态时释放能量产生的，故⑧错误，符合题意。
本讲要点速记：
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.焰色实验的操作要点：
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