高考化学一轮复习第三章金属及其化合物第一讲钠及其化合物学案

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第一讲　钠及其化合物

考点一　钠的性质及应用(命题指数★★★)

1．钠的物理性质：
颜色
银白色，有金属光泽
密度
ρ(H2O)＞ρ(Na)＞ρ(煤油)
熔点
低于100 ℃
硬度
质地柔软，可以用小刀切割
传导性
可导电、导热
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性：

(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应。
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)与水的反应。
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↑。
3．钠的制取及保存：

4．钠的用途：


1．判断下列说法是否正确，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。(　　)
提示：×。金属钠露置在空气中最后生成碳酸钠。
(2)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。
(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。
2．如图，将一小块金属钠加入盛有某溶液的烧杯中，探究金属钠与物质的反应。

(1)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：______________________________。
提示：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。
(2)把一块黄豆粒大小的金属钠投入盛有硫酸铜溶液的烧杯里，观察所发生的现象是________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
提示：将钠投入硫酸铜溶液中，由于钠的密度比水小，故金属钠浮在液面上，同时跟溶液里的水反应，生成NaOH和H2，且该反应放热，故钠会熔化成闪亮的小球，NaOH能与溶液中的CuSO4反应，生成Cu(OH)2蓝色沉淀。
3．观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末，判断下列说法正误。
说法
正误判断
①发生了氧化还原反应
________
②变白色是因为生成了碳酸钠
________
③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
________
④只发生物理变化
________
【解析】钠在空气中露置，物质转化如下：NaNa2ONaOHNaOH潮解Na2CO3·10H2ONa2CO3粉末。
答案：①√　②×　③×　④×

命题角度1：钠与氧气的反应
【典例1】(2021·武汉模拟)某同学将金属钠露置于空气中足够长时间，观察到下列现象：银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是(　　)
A．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2O
B．出现液滴原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C．最后白色粉末为碳酸钠粉末
D．最后白色粉末的质量比金属钠质量大
【解析】选B。小块金属钠露置于空气中发生的变化中，银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体，是钠被氧化为氧化钠；氧化钠和水反应生成氢氧化钠；氢氧化钠潮解形成氢氧化钠溶液；二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠固体，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，据此解答。因钠很活泼，易被氧化，则金属钠在空气中易被氧化形成氧化钠，出现表面变暗现象，故A正确；氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，故B错误；生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，故C正确；最后白色粉末为碳酸钠，质量比金属钠的质量大，故D正确。
【备选例题】
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
【解析】选D。A.钠暴露在空气中会与空气中的水和氧气反应，但钠与水反应放出大量热，当达到物质的着火点时，甲苯燃烧，引发火灾，因此该处理方法不当，错误。B.钠在氯气中燃烧会放出大量的热，当达到甲苯的着火点时，甲苯燃烧，引发火灾，因此该处理方法不当，错误。C.钠与水反应放出大量的热，会导致甲苯燃烧，引发火灾，错误。D.钠与乙醇反应，反应速率相对缓慢，更安全、更合理，正确。
命题角度2：钠与水溶液的反应
【典例2】(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________。
①MgSO4溶液　②NaCl溶液　③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水　
⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液　⑦饱和NaCl溶液
(2)按要求书写反应的离子方程式
①将Na投入Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
②将Na投入NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(1)2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意。
答案：(1)①④⑤⑦
(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋2Na＋＋CO＋H2↑
②2Na＋NH＋HCO===2Na＋＋CO＋NH3↑＋H2↑
　
(1)(宏观辨识与微观探析)有同学认为钠的活泼性比铜强，钠与硫酸铜反应能够生成铜单质，试分析反应的条件？
提示：钠与熔融的硫酸铜反应。操作方案可为惰性气体保护下，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硫酸铜与熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。
(2)(变化观念与平衡思想)有同学认为钠、氢氧化钠都不与氯化钠反应，故钠投入饱和NaCl溶液中不会有固体析出，试分析该同学的认识是否正确？
提示：错误。向饱和NaCl溶液中投入钠，溶液中水减少，c(Na＋)增大，使
NaCl(s) Na＋(aq)＋Cl－(aq)的溶解平衡向左移动，析出固体NaCl。
【备选例题】
有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与FeSO4溶液反应的方法以验证反应实质。实验时，往100 mL大试管中先加40 mL煤油，取3粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面升至胶塞处，并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察，回答下列问题：

(1)有关钠反应的现象是_______________________________________________
___________________________________________________________________。
(2)大试管的溶液中出现的现象：________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)装置中液面的变化：大试管内________________；长颈漏斗内_____________。
(4)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式：____________________________。
【解析】(1)因为ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(FeSO4溶液)，且Na与水剧烈反应生成氢氧化钠与氢气，该反应是放热反应，钠的熔点低，所以有关钠反应的现象是有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解。
(2)FeSO4溶液与Na反应的实质是Na先与水反应生成NaOH和氢气，反应生成的NaOH又与FeSO4反应生成白色沉淀，所以大试管的溶液中出现的现象是下层溶液出现白色絮状沉淀。
(3)因为反应产生了氢气，使装置内压强增大，则大试管内液面下降，长颈漏斗内液面上升。
(4)根据上述分析，钠与硫酸亚铁溶液反应的方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
答案：(1)有气泡生成，钠熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面处上下跳动，最终完全溶解
(2)下层溶液出现白色絮状沉淀　(3)下降　上升
(4)2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑

1．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板：

2．金属钠与水、酸、盐溶液反应现象分析的思维模板：
(1)共性：因为钠在上述反应中均属于剧烈的置换反应，故有共同的现象产生。①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；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“嘶嘶嘶”的响声。
(2)差异性：与酸及强酸弱碱盐溶液反应时，由于溶液中H＋浓度较大，反应比钠与水剧烈，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(NH3)等。

命题点1：钠的性质及应用(基础性考点)
1．取三份等质量的金属钠，分别做如下处理：①直接投入100 g水中，②放在空气中足够长时间，再投入100 g水中，③在空气中加热，冷却后投入100 g水中。下列说法不正确的是(　　)
A．最终三份溶液的溶质相同，浓度相等
B．三份溶液的增重不相等
C．向反应后的溶液中加入盐酸，至pH＝7，消耗盐酸的量相同
D．上述三个实验均涉及氧化还原反应
【解析】选A。设金属钠的物质的量均为1 mol，则n(Na2CO3)＝0.5 mol，n(Na2O2)＝0.5 mol。钠、Na2O2均与水反应生成NaOH，溶质相同，而钠在空气中长时间放置，溶于水为碳酸钠溶液，A错误；钠与水反应放出氢气，反应后溶液质量为23 g＋100 g－1 g＝122 g，溶液增重122 g－100 g＝22 g；过氧化钠与水反应放出氧气，反应后溶液质量为0.5 mol×78 g·mol－1＋100 g－0.25 mol×32 g·
mol－1＝131 g，溶液增重131 g－100 g＝31 g；n(Na2CO3)＝0.5 mol，质量为
0.5 mol×106 g·mol－1＝53 g，即碳酸钠溶于100 g水中，溶液增重53 g，三种溶液增重不相等，B正确；钠、Na2O2与水反应生成NaOH溶液，钠在空气中长时间放置变为碳酸钠，溶于水为碳酸钠溶液，向反应后的溶液中加入盐酸，至pH＝7，NaOH、Na2CO3与盐酸反应均生成氯化钠，根据钠守恒：n(Na)＝n(Cl－)＝n(HCl)，所以消耗盐酸的量相同，C正确；上述三个实验均涉及氧化还原反应，D正确。
2．能正确表示下列反应的离子方程式的是(　　)
A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．钠与盐酸反应：Na＋2H＋===Na＋＋H2↑
D．钠跟氯化钾溶液反应：Na＋H2O===Na＋＋OH－＋H2↑
【解析】选A。B中钠与CuSO4溶液反应的实质是钠与水反应生成的氢氧化钠再与CuSO4反应，总方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。C中电荷不守恒。D项原子不守恒。
命题点2：有关钠参与反应的实验探究(综合性考点)
3．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绿豆大小的金属钠，可能观察到的现象是(　　)

【解析】选A。因煤油的密度比水小，所以煤油在上层，水在下层，又因钠的密度比水小，比煤油大，因此介于两者之间，而钠能与水反应产生气体，在与水反应生成气体后被气体带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完；故A项图示正确。
4．(2021·北京朝阳区模拟)研究金属钠的性质，实验如表，下列说法不正确的是(　　)
实验装置
实验方案
液体a
现象

蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1 mol·L-1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固体
A.Ⅱ中反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
B．对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，随着c(H＋)增大，反应的剧烈程度增大
C．实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生，说明Na与水或酸反应均放出大量热
D．推测Ⅲ中浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响
【解析】选B。钠的密度比水小，钠与水、酸的反应实质为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，且为放热反应，一般来说，氢离子浓度越大，反应速率越大，实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明溶液中的氯离子对反应有影响，生成的白色固体为NaCl，以此解答该题。盐酸氢离子浓度较大，与钠反应生成氯化钠和氢气，反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故A正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，不能说明氢离子浓度越大，反应越剧烈，故B错误；有白雾生成，说明气体挥发，可说明为放热反应，故C正确；实验Ⅲ反应较Ⅰ缓慢，可说明浓盐酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固体对反应剧烈程度有影响，故D正确。
【加固训练—拔高】
1．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________________、________________。
(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________(填字母)。
③装置Ⅱ的作用是____________________________。
【解析】要制备高纯度的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，所以连接顺序是空气→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)表面的煤油
空气中的二氧化碳(或酒精灯挥发的酒精、金属钠存在杂质铁元素，燃烧时生成铁的氧化物等答任意两点即可)
(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
2．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____________________、________的洗气瓶(填试剂名称)。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，加过量CaCl2红色褪去；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________(填字母)。
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，则为了得到干燥纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶；反应结束后，关闭弹簧夹，利用气体的压强使固液分离，可观察到产生的气体使干燥管内液面降低，与碳酸钙脱离接触，反应停止；不能用稀硫酸代替稀盐酸，因生成硫酸钙微溶，覆盖在碳酸钙的表面，阻止反应进一步发生；(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；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊，可知显碱性，且含碳酸根离子或碳酸氢根离子，而加CaCl2红色褪去，显然只有Na2CO3符合，故答案为D；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)饱和碳酸氢钠溶液　浓硫酸　产生的气体使干燥管内盐酸液面下降，与碳酸钙脱离接触，反应停止　生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行
(2)①D　②碳(C)　③4Na＋3CO22Na2CO3＋C
考点二　氧化钠、过氧化钠(命题指数★★★)

氧化钠和过氧化钠的比较
物质
氧化钠
过氧化钠
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
非碱性氧化物
氧的价态
－2
－1
电子式
Na＋[]2－Na＋
Na＋[]2－Na＋
化学键
离子键
离子键、非极性键
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与HCl反应
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物的通性
具有强氧化性
用途

供氧剂、漂白剂、消毒剂

1．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
(5)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Na2O2分别投入含有下列离子的溶液中，按要求回答问题：
①S2－　②SO　③HCO　④Fe2＋　⑤CO　⑥SO　⑦CH3COO－　
⑧NH
(1)离子浓度明显减小的是____________。
(2)离子浓度明显增大的是____________。
(3)离子浓度基本不变的是____________。
【解析】将Na2O2投入水溶液中生成NaOH和氧气，同时具有强氧化性。S2－被氧化为S，浓度减小；SO被氧化为SO，SO浓度减小，SO浓度增大；HCO与氢氧化钠反应生成CO，HCO浓度减小，CO浓度增大；Fe2＋被氧化为
Fe3＋，Fe3＋与氢氧化钠反应生成沉淀，浓度减小；CH3COO－不发生变化；NH与氢氧化钠反应生成NH3，浓度减小。
答案：(1)①②③④⑧　(2)⑤⑥　(3)⑦

命题角度1：Na2O2的性质及实验探究
【典例1】(2021·北京市丰台区模拟改编)以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下：

下列说法不正确的是(　　)
A．装置②中试剂可以是澄清石灰水
B．装置③的作用是干燥O2
C．收集氧气应选择装置b
D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶


【解析】选A。装置②中试剂用来除掉二氧化碳气体，而澄清石灰水浓度过小，不能用来除去CO2，可选用NaOH溶液，A错误；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，B正确；由于氧气密度大于空气，应选择装置b，C正确；装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，验证二氧化碳是否除尽，D正确。
【求同存异·姊妹比对】
某学生课外活动小组模拟呼吸面具中的反应原理(2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2)设计用图所示的仪器来制取氧气并测量氧气的体积。图中量气装置E由甲乙两根玻璃管组成，它们由橡皮管连通，并装入适量水，甲管有刻度(0～50 mL)供量气用，乙管可上下移动调节液面高低。
实验仪器：连接胶管及夹持装置均省略

实验可供选用的药品还有：稀硫酸、盐酸、过氧化钠、碳酸钠、大理石、水。试回答：
(1)图中各装置接口连接顺序是__________________(填各接口的编号)。
(2)装置A的作用是________________________，反应的化学方程式____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)装置B的作用是___________________________________________________，反应的离子方程式为________________________。
(4)装置C中放入的反应物是________，反应的离子方程式为________________。
(5)实验结束读取氧气体积时，若乙中液面高于甲中液面，会使测得的氧气体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。若有影响，应向________(填“上”或“下”)移动乙管，使甲乙液面相平(注：若第一格填无影响，第二格不用填写)。
【解析】(1)仪器C可以用来制取二氧化碳，连接③用来除去HCl，④连接⑥可使二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气，然后连接②可除去未反应的二氧化碳，最后连接⑧测量气体的体积，所以顺序为⑤③④⑥⑦②①⑧(⑥、⑦可换位)；
(2)净化后的二氧化碳通过过氧化钠来制取氧气，为了除去生成的氧气中混有未反应的二氧化碳，可以使它们通过仪器A，所以装置A的作用是除去混在O2中未反应的CO2，反应的化学方程式为2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O；
(3)仪器C可以用来制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中会含有少量氯化氢，须通过装有碳酸氢钠溶液的洗气瓶，以除去这些氯化氢，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；
(4)只有仪器C可以用来制取二氧化碳，制气原料应该采用大理石和盐酸，可在C中加止水夹控制反应的进行，反应的化学方程式为CaCO3＋2HCl===CaCl2＋
CO2↑＋H2O；
(5)若乙中液面高，会导致甲中气体被压缩，即所得气体体积偏小；若有影响，则应向下移动乙，使甲、乙液面相平。
答案：(1)⑤③④⑥⑦②①⑧或⑤③④⑦⑥②①⑧
(2)吸收CO2　CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
(3)吸收HCl　H＋＋HCO===H2O＋CO2↑
(4)大理石、盐酸
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋H2O＋CO2↑
(5)偏小　下
命题角度2：Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算
【典例2】(2021·九江模拟)在一定条件下，使CO和O2的混合气体26 g①，所得混合物在常温下②，结果固体③14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是(　　)
A．9∶4 B．1∶1 C．7∶6 D．6∶7

信息提取
知识储备
信息整合
①
CO和O2充分反应生成CO2
充分反应指某一反应物完全反应，另一反应物可能剩余
②
Na2O2与CO2反应
Na2O2足量
③
Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气
反应前后固体增加质量为气体质量之差
【解析】选D。固体增重的量即为参加反应的CO的质量，所以参加反应的O2的质量为＝8 g，剩余气体26 g－14 g－8 g＝4 g，若为O2，则质量比为＝；若为CO，则质量比为＝，D正确。
【讲台挥洒一刻】
增重量等于可燃物质量的规律
凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质，W g该物质在足量的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。
【备选例题】
在密闭容器中充入CO2、CO、CH4的混合气体共m g，若加入足量Na2O2，充分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加m g，则CO2与CH4的体积比为(　　)
A．3∶1　　B．2∶1　　C．1∶1　　D．任意比
【解析】选C。2CO＋O22CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即：CO可被Na2O2完全吸收
2H2＋O22H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
即：H2可被Na2O2完全吸收
由于CO完全被吸收，当CO2、CH4的体积比符合1∶1时，相当于2CO∶2H2，可被Na2O2完全吸收。

一、认识Na2O2性质的三个角度
1．从元素化合价角度分析Na2O2的性质：

2．强氧化性的五个表现：

3．在分析Na2O2与其他溶液的反应时，一定不能忽略其溶液的强碱性。
二、从四个角度理解Na2O2与CO2、H2O的反应
1．从氧化还原的角度：
(1)Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现出氧化性也表现出还原性，H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。
(2)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol 的O2，转移2 mol的电子。
2．从物质的量的角度：
(1)2 mol的Na2O2不论与水还是与CO2反应均生成1 mol 的O2，消耗2 mol的H2O或2 mol的CO2。
(2)若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，则气体体积减小的量等于原混合气体体积的，且等于生成氧气的体积。
3．从先后顺序的角度：
Na2O2与水蒸气、CO2混合气体反应时，Na2O2应视为首先与CO2反应生成Na2CO3，CO2反应完后，剩余的Na2O2再与水蒸气反应生成NaOH。
4．从质量的角度：
1 mol Na2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。

命题点1：Na2O、Na2O2的性质(基础性考点)
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
【解析】选D。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，A正确；2H2O22H2O＋O2↑，实验ⅲ中MnO2作H2O2分解反应的催化剂，B正确；过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠，过氧化氢分解生成水和氧气，综合实验ⅰ和ⅲ可以说明Na2O2与H2O反应有H2O2生成，C正确；氧气不能使酚酞褪色，D错误。
2．(2021·滨州模拟)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氢气
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】选C。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错误；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。
命题点2：Na2O2与CO2、H2O反应的定量计算(综合性考点)
3．NA代表阿伏加德罗常数，下列说法正确的是(　　)
A．Na2O2是白色固体，能与水反应生成碱(NaOH)，所以Na2O2是碱性氧化物
B．足量Na2O2和标准状况下11.2 L CO2反应，转移电子数目为NA
C．1 mol Na2O2中含阴离子的个数为2NA
D．a g CO或C6H12O6在O2中完全燃烧，产物与足量Na2O2完全反应，固体质量恰好增加a g
【解析】选D。Na2O2为淡黄色固体，与水反应除生成NaOH外还放出O2，因此Na2O2不是碱性氧化物，A错误。根据反应2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，当有2 mol CO2参加反应时转移2 mol e－，故标准状况下11.2 L CO2(0.5 mol)反应时，转移电子数目为0.5NA，B错误。Na2O2是离子化合物，含阴离子O的个数为NA，故C错误。根据规律H2、CO或其混合气体，以及通式为(CO)m(H2)n的有机物，完全燃烧后产物与足量Na2O2充分反应，Na2O2增重与原物质质量相等，容易判断D正确。
4．(2021·聊城模拟)将a g某物质在足量氧气中充分燃烧再将气体生成物通入足量的Na2O2充分反应，固体增重为b g，若a＜b，则该物质可能是(　　)
A．H2　　　B．CO　　　C．乙酸　　　D．甲烷
【解析】选D。水、二氧化碳和Na2O2反应方程式分别为2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据方程式知，水和Na2O2反应时固体质量增加量相当于H2质量，二氧化碳和Na2O2反应时固体质量增加量相当于CO质量，将可燃物写成H2、CO或(CO)m·Hn的形式，如果恰好写为H2、CO或(CO)m·Hn的形式，则产物通过足量Na2O2时固体增重就是原质量，如果改写化学式时O原子有剩余，则反应前后固体增重小于原质量，如果C原子有剩余，则固体增重大于原质量，以此解答该题。通过以上分析知，可燃物是氢气，在反应前后固体增重就是原质量，不符合，故A不选；通过以上分析知，可燃物是CO，在反应前后固体增重就是原质量，不符合，故B不选；乙酸可以改写为2CO·2H2，在反应前后固体增重就是原质量，不符合，故C不选；甲烷可以改写为C·2H2，C原子有剩余，则固体增重大于原质量即a＜b，符合，故D选。
命题点3：Na2O2性质的实验探究(应用性考点)
5．下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。

注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是(　　)
A．U形管内的玻璃珠可增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积
B．U形管内淡黄色粉末渐渐变白
C．注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，只是因为还含有CO2
D．打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，可验证反应产物之一为氧气
【解析】选C。玻璃珠可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用，A正确；U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白，B正确；由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知，100 mL CO2理论上应产生
50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，C错误；可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明，D正确。
【加固训练—拔高】
1．200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是(　　)
A．0.125 mol　　　B．0.25 mol
C．0.5 mol D．1 mol
【解析】选C。根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，根据Na2O2与H2O(g)、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O(g)的物质的量之和为0.25 mol×2＝0.5 mol。
2．为了探究过氧化钠与浓盐酸反应的产物，某研究性学习小组设计了如图所示的实验装置。

回答下列问题：
(1)实验开始前，必须进行的实验操作是__________________________________。
(2)实验过程中装置B中湿润的有色布条褪色，说明生成的气体中有________，说明Na2O2有________性。
(3)装置C的主要作用是_______________________________________________，
反应的离子方程式为_________________________________________________。
(4)为证明装置D中收集到的无色气体是氧气，应进行的实验操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
(5)过氧化钠与浓盐酸发生反应的化学方程式是____________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(1)探究过氧化钠与浓盐酸反应的产物，可能有O2、Cl2生成，要使反应顺利进行，需保证整套装置的气密性良好，该实验产物中有氧气需验证，为防止空气干扰实验，需排尽装置中的空气，D装置：收集到较为纯净的氧气，所以需缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好；
(2)湿润的有色布条褪色，说明有HClO生成，氯气和水反应生成HClO，所以说明装置A中有Cl2生成；氯化氢中－1价的氯只有还原性，过氧化钠与浓盐酸反应，生成的气体中有氯气，氯元素的化合价从－1价变为0价，被氧化，说明过氧化钠具有氧化性；
(3)Cl2有毒不能直接排空，如果O2中混有Cl2，会导致收集的O2不纯净，且盐酸具有挥发性，导致生成的气体中含有HCl，氯气、HCl都能和NaOH反应而除去，离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－===H2O，则NaOH的作用是吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气；
(4)氧气具有助燃性，可用一根带火星的木条插入集气瓶中，发现木条复燃，就证明是氧气；
(5)过氧化钠与浓盐酸发生反应，氯化氢被氧化成氯气，反应的化学方程式为3Na2O2＋8HCl===6NaCl＋4H2O＋O2↑＋Cl2↑。
答案：(1)检查装置气密性；缓慢通入一定量的N2后，将装置D连接好　(2)Cl2　氧化　(3)吸收HCl和过量的Cl2，防止污染空气，使D中能收集到较为纯净的氧气Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－===H2O
(4)用一根带火星的木条插入集气瓶中，发现木条复燃，就证明是氧气
(5)3Na2O2＋8HCl===6NaCl＋4H2O＋O2↑＋Cl2↑(合理即可)
3．Na2O2是重要的化工原料，具有多种用途。
(1)写出Na2O2和CO2反应的化学方程式：__________________________________
___________________________________________________________________。
(2)某学生判断Na2O2和SO2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？____________，简要说明理由________________________。
(3)该同学无法判断反应中是否有氧气生成，拟使用如图所示装置进行实验(铁架台等装置已略去)

装置中B的作用是____________________，D的作用是___________________。
(4)将足量的Na2O2投入含有下列离子的溶液中：NO、S2－、HCO、CO、Na＋，反应完毕后，上述离子数目减少的有________，数目增多的离子有______________________________________________________________。
【解析】(1)Na2O2和CO2发生氧化还原反应，生成碳酸钠和氧气。
(2)Na2O2具有强氧化性，SO2具有还原性，两者可以发生氧化还原反应，将＋4价的硫氧化为＋6价的硫，所以判断Na2O2和SO2反应能生成硫酸钠是合理的。
(3)装置A中硫酸与亚硫酸钠反应生成气体进入装置B，装置B中装有浓硫酸，浓硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸气与过氧化钠反应而干扰二氧化硫与过氧化钠反应；装置D装有碱石灰，碱石灰是干燥剂，能吸收空气中的水分，防止水蒸气的干扰，碱石灰是碱性物质，二氧化硫是酸性气体，可以被碱石灰吸收，防止其污染空气。
(4)Na2O2具有强氧化性，可与还原性离子发生氧化还原反应，S2－数目减少，Na2O2与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠与HCO反应生成CO，则HCO数目减少，Na＋、CO数目增多。
答案：(1)2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
(2)合理　过氧化钠具有强氧化性，能将＋4价的硫氧化为＋6价的硫，而生成硫酸钠
(3)干燥气体，防止水蒸气进入C装置与Na2O2反应　防止空气中的水蒸气进入C装置与Na2O2反应，同时吸收过量气体，便于氧气的检验和防止污染空气
(4)S2－、HCO　Na＋、CO
考点三　碳酸钠、碳酸氢钠(命题指数★★★)

1．物理性质：
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱、苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解度
Na2CO3大于NaHCO3
碱性
Na2CO3大于NaHCO3

热稳定性
受热难分解
受热易分解
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
2．化学性质：
(1)Na2CO3。

写出上述序号所表示反应的化学方程式：
①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；
②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；
③Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
(2)NaHCO3。

写出上述序号①、③、④所表示反应的化学方程式，②反应的离子方程式：
①NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；
②Ca(OH)2过量：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O；
③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；
④2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
3．Na2CO3的制备及用途：
(1)Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。
把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中，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。
写出制备过程发生反应的化学方程式
a．NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；
b．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。
①Na2CO3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。
②NaHCO3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．判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。(　　)
提示：√。碳酸钠溶液显碱性，会使油污中的油脂发生水解生成可溶性的物质而除去。
(2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。(　　)
提示：×。NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应，不是因为其可以受热分解的性质。
(3)除去Na2CO3溶液中含有的Na2SO4，可加入适量Ba(OH)2溶液，过滤。(　　)
提示：×。Ba(OH)2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaOH，虽除去了Na2SO4，但又增加了新的杂质NaOH，且Na2CO3可与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀。
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出。(　　)
提示：√。NaHCO3的溶解度小，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出。
(5)用Ba(OH)2溶液可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种溶液。(　　)
提示：×。Ba(OH)2与NaHCO3和Na2CO3溶液都生成白色沉淀。
(6)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。(　　)
提示：×。能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2、CO2等，故溶液可以为碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐等。
2．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？
提示：n(A)＝0.5 n(B)。A试管中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，所以A、B试管中所得药品的物质的量关系为n(A)＝0.5n(B)。
3．著名的“侯氏制碱法”主要反应原理：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。若实验室根据此原理制备少量的Na2CO3，主要实验包括：制取NH3和CO2→生成NaHCO3→分离NaHCO3→制取Na2CO3四个步骤。下列实验选用的主要仪器或主要步骤不正确的是(　　)

A.制取氨气，可选用②③
B.分离NaHCO3，可选用④⑤⑦
C.制取Na2CO3，可选用①②⑦⑧
D.制取NaHCO3时，应先在⑨中通入CO2后再加入氨水
【解析】选D。实验室通常用NH4Cl与Ca(OH)2固体在加热的条件下反应制取氨气，需要选用②③以及其他仪器，A正确；从溶液中分离出NaHCO3固体需要过滤，选用④⑤⑦能够实现，B正确；制取Na2CO3是将NaHCO3加热使其分解，可选用①②⑦⑧，C正确；制取NaHCO3是将生成的氨气和二氧化碳通入饱和氯化钠溶液中，应先在⑨中通入氨气后再通入CO2，D错误。

命题角度1：碳酸钠、碳酸氢钠的性质及鉴别
【典例1】(2021·青岛模拟)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是(　　)
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
逐渐加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
【解析】选C。A项，二者均产生沉淀CaCO3；B项，反应较剧烈的为NaHCO3；D项，立即产生气泡的为NaHCO3。
　
(1)(宏观辨识与微观探析)若题干为Na2CO3和NaHCO3固体，可以采用什么方法鉴别？
提示：将固体加热产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊的为NaHCO3，无明显现象的为Na2CO3。
(2)(科学探究与创新意识)若NaHCO3溶液中含有Na2CO3，应该如何除去？
提示：向溶液中通入过量的CO2，将Na2CO3转化为NaHCO3。
命题角度2：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图象
【典例2】(2021·岳阳模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1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＋===CO2↑＋H2O
C.a＝0.3
D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3物质的量之比为1∶2


【解析】选C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，NaOH先与稀盐酸反应。在0～a范围内，先发生OH－＋H＋===H2O，后发生CO＋H＋===HCO，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，B错误；因a～0.4范围内发生的反应是H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，n(CO2)＝0.01 mol，n(H＋)＝n(CO2)＝0.01 mol，所以a＝0.3，C正确；由碳元素守恒可知溶液中n(CO)＝n(CO2)＝0.01 mol，在0～a范围内，生成0.01 mol HCO消耗0.01 mol HCl，则NaOH消耗0.02 mol HCl，n(OH－)＝0.02 mol，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。

向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：

则下列分析都正确的组合是(　　)
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①②　　　B．①③　　　C．②④　　　D．②③
【解析】选A。图象Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图象Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为＝，②正确；图象Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③错误；图象Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比为＝，④错误。
【思维升华】
两道试题均是考查Na2CO3、NaHCO3及它们的混合物或与NaOH混合物与盐酸反应的图象。不同的是例题给出了混合物的组成，而“变式”是由图象推断混合物的组成。解答此类问题时常采用数形结合的方法。如下：


(1)图1：向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：CO转化为HCO，无气体产生；第二步：HCO与H＋反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。
(2)图2：向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。
(3)图3：向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，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)图4：向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，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)。
命题角度3：碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定
【典例3】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含量偏小
D.实验过程中先停止通空气，再停止加热


【解析】选D。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的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项正确；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项错误。
　
(1)(宏观辨识与微观探析)若撤去最后的干燥管，测得的NaHCO3的质量分数将如何变化？
提示：偏大。若撤去最后的干燥管，空气中的CO2和水蒸气进入装置③，测得CO2的质量偏大，NaHCO3的质量分数将偏大。
(2)(科学探究与创新意识)某同学认为可以不用装置③，则需要测量哪些数据？
提示：称量反应前后硬质玻璃管与固体的质量和m1、m2，装置②前后的质量m3、m4。生成水的质量为(m4－m3)，生成CO2质量为(m1－m2)－(m4－m3)。
【讲台挥洒一刻】碳酸钠质量分数的测定
1．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：
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。
2．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。
(3)数据处理：
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。

1．鉴别Na2CO3和NaHCO3的四大方法：
(1)利用热稳定性不同。

(2)相同条件下利用反应速率不同。

(3)利用阴离子的不同。

(4)利用溶液的碱性不同。

2．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较：
(1)速率：相同条件下，NaHCO3放出CO2的速率比Na2CO3快。
(2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。
(3)CO2生成量比较。
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。
③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。

命题点1：碳酸钠、碳酸氢钠的性质及鉴别(基础性考点)
1．(2021·衡阳模拟)下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是(　　)
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3
C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3 D．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液分别与0.1 mol·L－1 HCl反应的剧烈程度：Na2CO3＞NaHCO3
【解析】选D。热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，A正确；相同温度、相同浓度情况下，CO的水解程度大于HCO，0.1 mol·L－1两种盐溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3，B正确；相同质量的两种盐与足量的HCl反应产生CO2气体的量：Na2CO3＜NaHCO3，C正确；在相同浓度、相同温度情况下，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应剧烈，D错误。
命题点2：碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图象(综合性考点)
2．将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：

(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：________________________________
___________________________________________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为________mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为________g，碳酸钠的质量分数为________。
【解析】(1)结合H＋能力：OH－>CO>HCO，因此OA段发生反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO。
(2)加入盐酸25～35 mL，反应的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，因此产生CO2的体积为(35－25)×10－3 L×1 mol·L－1×22.4 L·mol－1＝0.224 L＝224 mL。
(3)设NaOH为x mol，Na2CO3为y mol，NaHCO3为z mol，根据题意有40x＋106y＋84z＝2.5，y＋z＝(45－25)×10－3×1，x＋y＝25×10－3×1，三式联立解得x＝0.015，y＝z＝0.01，因此氢氧化钠的质量为0.015 mol×40 g·mol－1＝0.6 g，碳酸钠的质量分数为0.01 mol×106 g·mol－1/2.5 g×100%＝42.4%。
答案：(1)OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO (2)224　(3)0.6　42.4%
命题点3：碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定(应用性考点)
3．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
【解析】选A。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CO2的体积，D项错误。
4．实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法不正确的是(　　)

A.滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽
B.装置①、④的作用是防止空气中的CO2进入装置③
C.必须在装置②、③间添加盛有饱和 NaHCO3溶液的洗气瓶
D.反应结束时，应再通入空气将装置②中CO2转移到装置③中
【解析】选C。根据实验目的和装置图，实验原理为样品与盐酸反应产生的CO2用足量Ba(OH)2溶液吸收，通过测量装置③中产生沉淀的质量计算纯碱的纯度。A项，为了排除装置中含有CO2的空气对CO2测量的影响，滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽，正确；B项，装置①中NaOH溶液的作用是吸收通入的空气中的CO2，防止空气中CO2进入装置③中，装置④的作用是防止外界空气中的CO2进入装置③中，正确；C项，由于盐酸具有挥发性，反应产生的CO2中混有HCl，若在装置②、③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，HCl与NaHCO3反应产生CO2，使得测得的CO2偏大，测得纯碱的纯度偏大，错误；D项，为了保证测量的CO2的准确性，反应结束，应继续通入除去CO2的空气将滞留在装置②中CO2全部转移到装置③中，正确。
5．已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。

主要实验步骤如下：
①按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；
②将a g纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；
③称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g；
④通过分液漏斗滴入6 mol·L－1的硫酸，直到不再产生气体为止；
⑤从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；
⑥再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g；
⑦重复步骤⑤和⑥的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g。请回答下列问题：
(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明____________。
(2)装置中干燥管B的作用是____________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(4)步骤⑤的目的是___________________________________________________。
(5)步骤⑦的目的是___________________________________________________。
(6)该样品中纯碱的质量分数为_________________________________________。
(7)还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。_______________________________________________________________________________________________________________________________________。
【解析】(1)用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明样品质量较大。
(2)根据U形管的增重计算纯碱的质量，装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。
(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，因盐酸有挥发性，使U形管的质量增重，测量结果将偏高。
(4)步骤⑤的目的是将反应产生的CO2全部赶入U形管中。
(5)步骤⑦的目的是保证产生的CO2被充分吸收，减小误差。
(6)U形管反应前后质量增加(d－b)g，n(CO2)＝ mol，该样品中纯碱的质量分数是×100%。
(7)也可以向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数。
答案：(1)样品质量较大　(2)防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管　(3)偏高　(4)将反应产生的CO2全部赶入U形管中　(5)保证产生的CO2被充分吸收，减小误差　(6)×100% 　(7)向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数(其他合理答案均可)
【加固训练—拔高】
1．有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入1. 06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，试管中各有10 mL 2.5 mol·L－1盐酸(如图)，同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中，下列叙述正确的是(　　)

A．甲装置的气球膨胀速率大
B．只有乙装置中盐酸过量
C．最终两气球体积相同
D．最终两溶液中Na＋、Cl－的物质的量相同
【解析】选C。碳酸钠和盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钠，后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳，所以甲装置的气球膨胀速率小，A错误；1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量相同，都是0.01 mol，HCl的物质的量为0.025 mol，根据方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑知，盐酸在甲、乙装置中均过量，B错误；最终两气球体积相同，均产生0.01 mol CO2，C正确；1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量相同，都是0.01 mol，所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同，故最终两试管中Na＋的物质的量一定不相同，D错误。
2．过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4＋4HCl===4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：

(1)操作①和③的名称分别为____________________。
(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有________(填操作序号)。
(3)请简述操作③的操作过程________________。
方案二：按如图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。

(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭________，打开________(填“K1”“K2”或“K3”)。导管A的作用是____________。
(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开Kl。B中装的固体试剂是____________，为何要缓缓打开K1？________________
___________________________________________________________________。
(6)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到了y mL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是________________。
【解析】样品称量可以得到样品质量为m1 g，加入稀盐酸溶解后，反应后得到溶液为氯化钠溶液，蒸发结晶得到氯化钠，称量得到固体氯化钠的质量为m2 g。
(1)操作①为称量固体质量，操作③为结晶得到氯化钠固体。
(2)固体溶解需要玻璃棒搅拌加速溶解，溶液中得到溶质固体需要在蒸发皿中加热蒸发结晶，过程中需要玻璃棒搅拌，受热均匀，上述操作中，使用到玻璃棒的有②③。
(3)溶液中得到溶质固体的方法是加热蒸发结晶，具体操作为得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体。
(4)实验开始后，反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积，所以滴稀盐酸前必须关闭K1、K2打开K3，为使分液漏斗内液体顺利流下，应使
分液漏斗内外压强相等，所以导管A的作用是平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下。
(5)用碱石灰吸收二氧化碳，量筒Ⅱ中排出液体的体积为氧气体积，缓缓打开K1，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气。
(6)量筒Ⅰ中有x mL水，则CO2、O2的总体积为x mL，量筒Ⅱ中收集到了y mL气体，则O2总体积为y mL，则反应2Na2CO4＋4HCl===4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O，生成的二氧化碳为2y mL，碳酸钠反应生成二氧化碳为(x－y－2y)＝(x－3y) mL，生成二氧化碳物质的量之比为2y∶(x－3y)，则Na2CO4与碳酸钠的物质的量之比为2y∶(x－3y)，故样品中过碳酸钠的质量分数是×100%＝×100%。
答案：(1)称量、蒸发结晶　(2)②③　(3)得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体
(4)K1、K2　K3　平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下　(5)碱石灰　让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气
(6)×100%
考点四　碱金属元素性质与焰色反应(命题指数★★★)

1．碱金属的相似性与递变性：

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
还原性逐渐增强;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
2.焰色反应：
(1)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，属于物理变化， 是元素的性质。
(2)常见元素的焰色。
钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色，钡元素黄绿色，锂元素紫红色。

判断下列说法是否正确，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)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＋。(　　)
提示：√。用铂丝蘸取盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色反应，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na＋。
(2)焰色反应是金属化合物的性质。(　　)
提示：×。焰色反应是某些金属元素的性质。
(3)观察K＋需要透过蓝色钴玻璃。(　　)
提示：×。做焰色反应观察K＋需要透过蓝色钴玻璃。
(4)碱金属都可以保存在煤油中。(　　)
提示：×。金属锂的密度小于煤油的密度，会浮在煤油的上面，不能保存在煤油中。
(5)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。(　　)
提示：×。铷、铯的密度比水的密度大，与水反应时，沉入水的下面。
(6)每次实验焰色反应后都要用硫酸清洗铂丝。(　　)
提示：×。进行焰色反应实验时，金属在火焰灼烧过程中发生反应生成氧化膜，对实验产生干扰，所以洗涤铂丝的目的是除去这层氧化膜，应该选用酸性物质反应除去。用稀硫酸洗涤，反应生成沸点很高的硫酸盐，不容易除去，用稀盐酸洗涤，反应生成的氯化物加热灼烧容易除去。
【加固训练—拔高】
(1)利用铯原子钟，人们可以十分精确地测量出十亿分之一秒的时间，精确度和稳定性远远地超过世界上以前有过的任何一种表，也超过了许多年来一直以地球自转作基准的天文时间。在自然界中有没有游离态的铯？
提示：根据碱金属性质的递变规律，Cs的金属性比K强，故自然界中没有游离态的铯。
(2)如何利用物理方法鉴别K2CO3溶液和Na2SO4溶液？
提示：先用铂丝分别蘸取少量上述溶液，放到酒精灯上灼烧，看火焰颜色。若为黄色，为Na2SO4溶液；若透过蓝色钴玻璃观察为紫色，则为K2CO3溶液。

命题角度1：碱金属元素性质
【典例1】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
【解析】选D。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。
命题角度2：焰色反应
【典例2】焰色反应实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应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．钾的焰色反应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】选C。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；焰色反应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，可以进行焰色反应的实验，D正确。

1．碱金属的特殊性：
(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。
2．焰色反应的操作：

如图所示


命题点1：碱金属元素性质(基础性考点)
1．关于碱金属单质的下列叙述中正确的是(　　)
A．从锂→铯密度逐渐增大
B．在钠、钾、铯三种单质中，铯的熔点最低
C．铷的密度比钾大，熔点比钾高
D．金属钫的熔点比金属钠的熔点高
【解析】选B。碱金属元素随着原子序数的增大，其单质的熔点、沸点依次降低，密度依次增大(但钾反常)；钠、钾、铯三种单质中，钠的熔点最高，铯的熔点最低；而碱金属单质中，钫的熔点最低；铷与钾相比较，铷的密度比钾大，熔点比钾低。
【加固训练—拔高】
(2021·邯郸模拟)碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(　　)
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【解析】选B。根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。
命题点2：焰色反应(基础性考点)
2．明代宋应星所著的《天工开物》被誉为“17世纪中国工艺百科全书”。下列说法错误的是(　　)
A．“纷纷灿烂如星陨，喧豗似火攻”描述了钠、铁等金属的焰色反应
B．“凡盐，见水即化”，此处所讲“盐”即食盐
C．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无法确定是否有K＋
D．高压钠灯发出透雾性强的黄光是利用了焰色反应的原理
【解析】选A。钠的火焰呈黄色，但铁的火焰无色，所以诗句中描述的焰色反应不包含金属铁，故A错误；“凡盐，见水即化”中所讲的“盐”即食盐，溶解度较大，易溶于水，故B正确；灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，并不能证明无K＋，Na＋焰色反应为黄色，可遮住紫光，K＋焰色反应需透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后观察，故C正确；钠的焰色反应为黄色，则高压钠灯发出透雾性强的黄光是利用了焰色反应的原理，故D正确。
【加固训练—拔高】
为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是(　　)
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢
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中，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应实验，观察火焰的颜色
【解析】选C。A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色反应为黄色，故可行。

1．下列说法正确的是(　　)
A．(2020·浙江7月选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
B．(2019·全国Ⅱ卷)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2===2Na2O＋O2↑
C．(2019·江苏高考)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2
D.(2018·江苏高考)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂
【解析】选A。无水状态下Na2O2比Na2O更稳定，Na2O在空气中加热可以生成更稳定的Na2O2，A正确；Na2O2在空气中放置，会与空气中的CO2和水蒸气反应，最终生成Na2CO3，B错误；常温下，Na与O2反应生成Na2O，在加热条件下，Na与O2生成Na2O2，C错误；NaHCO3可以与胃酸中的HCl反应，不是因为其受热易分解的性质，D错误。
2．下列有关叙述正确的是 (　　)
A．(2020·山东等级考)用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧
B．(2020·山东等级考)小苏打用作食品膨松剂中涉及氧化还原反应
C．(2017·江苏高考)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂
D．碳酸钠不可用于去除餐具的油污
【解析】选C。K燃烧有K2O2、KO2生成，K2O2、KO2和CO2反应生成O2助燃，所以不能用CO2灭火器扑灭金属钾的燃烧，A错误；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，B错误；人呼出CO2，经Na2O2反应生成O2，故可作供氧剂，C正确；碳酸钠溶液显碱性，会使油污中的油脂发生水解生成可溶性的物质而除去，D错误。
【加固训练—拔高】
(2016·江苏高考)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(　　)
　
【解析】选C。制NH3需要NH4Cl与Ca(OH)2反应，A项错误；通CO2的方向错，应长进短出，B项错误；NaHCO3的溶解度小，可用过滤法分离，C项正确；加热NaHCO3会分解，D项错误。




1．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体。
2．特殊的存放：Na、K保存在煤油中。
3．钠与水(或水溶液)反应的四个共同现象——“浮、游、熔、响”。
4．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。
5．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。
6．碱金属的焰色反应：
钠——黄色；钾——紫色(透过蓝色的钴玻璃)