鲁科版高考化学一轮复习第3章第10讲钠及其化合物教学课时学案

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第10讲 钠及其化合物(基础课)
1.掌握钠的主要性质及其应用。 2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3.了解钠及其重要化合物的制备方法。 4.了解碱金属与焰色试验及应用。
钠及其氧化物
1．钠
(1)物理性质：银白色，金属光泽，ρ＝0.971 g·cm－3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.8 ℃，沸点为883 ℃。
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属反应eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O,加热：2Na＋O2\(=====,\s\up14(△))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\(=====,\s\up14(△))2NaCl))
②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。
④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]。
⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up14(熔融))Ti＋4NaCl。
(3)钠的制取及保存
(4)钠的用途
①Na与酸溶液反应时，Na先与酸(H＋)反应；而Na与盐溶液反应时，一般Na先与H2O反应。
②金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠eq \(――→,\s\up14(O2),\s\d12(①))(eq \(生成Na2O,\s\up16(表面变暗)))eq \(――→,\s\up14(H2O),\s\d12(②))(eq \(生成NaOH,\s\up16(出现白色固体)))eq \(――――→,\s\up14(H2O潮解),\s\d12(③))(eq \(NaOH溶液,\s\up16(表面形成溶液)))eq \(――→,\s\up14(CO2),\s\d12(④))(eq \(生成Na2CO3·10H2O,\s\up16(白色块状物质)))eq \(――→,\s\up14(风化),\s\d12(⑤))(eq \(生成Na2CO3,\s\up16(白色粉末状物质)))。
2．钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠比较
(2)Na2O2中Oeq \\al(2－,2)的强氧化性与还原性
①Na2O2遇到还原剂表现极强氧化性。如还原剂SO2、Fe2＋、SOeq \\al(2－,3)、S2－、H2S。
②Na2O2遇到强氧化剂表现还原性。如强氧化剂KMnO4等。
③Na2O2遇到最高价氧化物如SO3、CO2时，既表现氧化性又表现还原性；Na2O2遇到低价氧化物如SO2，只表现氧化性。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na与任何水溶液反应时，均先与H2O反应。( )
(2)Na在空气中久置最终生成Na2CO3。( )
(3)Na与H2O、乙醇反应时均在液面以上四处游动。( )
(4)Na2O、Na2O2均与H2O反应生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。( )
(5)Na2O2投入含酚酞的水中，溶液先变红后又褪色。( )
(6)1 ml Na2O与Na2O2的混合物中阴离子数为6.02×1023。( )
(7)Na、Na2O2投入FeCl3溶液中均有红褐色沉淀和气体生成。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√ (7)√
钠及其氧化物的性质与应用
1．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，恢复至原温度后溶液的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 [A项错误，饱和NaOH溶液中放入钠，钠与水反应消耗水且生成NaOH，从而会有部分NaOH晶体析出，同时生成氢气，由于溶液仍是饱和NaOH溶液，故溶液的pH不变；B项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与CuSO4反应会生成Cu(OH)2蓝色沉淀；C项正确，钠先与水反应生成H2和NaOH，然后生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀；D项错误，钠先与水反应生成H2和NaOH，并放出热量，然后生成的NaOH与NHeq \\al(＋,4)反应生成NH3·H2O，NH3·H2O部分分解产生的少量氨气会与氢气同时放出，故放出的气体有刺激性气味。]
2.过氧化钠是一种常见的强氧化剂，具有强氧化性。
根据要求回答下列问题：
(1)将Na2O2固体分别投入品红溶液、紫色石蕊溶液中，溶液颜色的变化分别为_______________________________、________________________。
(2)Na2O2与木炭粉混合研磨会发生爆炸，原因是____________________________。
(3)某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含有Na2RO3。这一预测是否正确？ ________，理由是_________________________________________________________________。
[答案] (1)褪色 先变蓝后褪色 (2)Na2O2具有强氧化性，与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原反应 (3)不正确 Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4
Na2O2与CO2、H2O的定量计算
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型
(1)气体物质的量或体积减小关系
若CO2、水蒸气(或两者的混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量ΔV＝V(O2)＝eq \f(1,2)V(原气体)。
(2)固体质量增加关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即Δm(固体)＝eq \f(28,44)m(CO2)＋eq \f(2,18)m(H2O)。
(CxOy)mHnO2,CO2＋H2Oeq \(――→,\s\up14(Na2O2),\s\d12(足量))Na2CO3＋NaOH
(CxOy)mHn的质量为a g时，最终固体增重：
Δmeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(＝a gx∶y＝1∶1,>a gx∶y>1∶1,(3)Na2O2与定量CO2、H2O(g)反应，可以按Na2O2先与CO2反应再与H2O反应进行分析。
3．下列说法不正确的是( )
A．7.8 g Na2O2与足量的CO2或H2O(g)充分反应，二者转移的电子数均为0.1NA
B．62 g Na2O与78 g Na2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同
C．78 g Na2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5 ml
D．40 g CO、H2与HCHO混合气体完全燃烧，生成的CO2、H2O(g)全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加40 g
B [62 g Na2O与78 g Na2O2的物质的量均为1 ml，投入相同体积的足量水中，生成NaOH的物质的量均为2 ml，且溶液的质量均增加62 g，所得溶液的浓度相同，B不正确。]
4．1 ml过氧化钠与 2 ml 碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
A [本题涉及的反应有2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，在Na2O2与CO2和H2O反应时，实际上是与CO2先反应。2 ml NaHCO3分解产生的1 ml CO2恰好与1 ml Na2O2反应，无Na2O2与水反应，所以残留固体只有Na2CO3。]
钠及其氧化物的性质探究
5．为探究钠与盐反应的规律，某实验小组同学设计了下列两组实验：
实验1：如图1，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。
现象：瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。
实验2：如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。
现象：钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。
(1)实验1、2中反应的化学方程式分别为___________________________、
_________________________________________。
(2)比较实验1、2可知Na与CuSO4反应生成Cu的反应条件为_______________。
[答案] (1)2Na＋CuSO4eq \(=====,\s\up14(△))Na2SO4＋Cu
2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋Cu(OH)2↓＋H2↑
(2)加热且无水
6．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ⅱ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 [综合实验ⅱ和ⅲ可以说明使酚酞褪色的应为H2O2，不是O2，D错误。]
碳酸钠与碳酸氢钠
1．物理性质和用途
2.化学性质
(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均呈碱性，其原因是(用离子方程式表示)COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－、HCOeq \\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。
(2)Na2CO3、NaHCO3的主要化学性质
①a.Na2CO3与过量盐酸：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O。
b．Na2CO3与Ca(OH)2溶液：Ca2＋＋COeq \\al(2－,3)===CaCO3↓。
c．Na2CO3与BaCl2溶液：Ba2＋＋COeq \\al(2－,3)===BaCO3↓。
d．Na2CO3与CO2：COeq \\al(2－,3)＋CO2＋H2O===2HCOeq \\al(－,3)。
②a.NaHCO3与盐酸：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O。
b．NaHCO3与Ca(OH)2过量：HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O(写离子方程式)。
c．NaHCO3与Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O。
d．NaHCO3与BaCl2溶液不反应。
e．NaHCO3受热分解：2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
3．相互转化
Na2CO3eq \(,\s\up14(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\d12(①固体加热；②适量NaOH))NaHCO3
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应，故二者均可以用于治疗胃酸过多。( )
(2)Na2CO3加入少量水结块、放热。( )
(3)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。( )
(4)NaHCO3和Na2CO3的水溶液加入石灰水均有白色沉淀。( )
(5)NaHCO3水溶液呈碱性是因为HCOeq \\al(－,3)只水解不电离。( )
(6)NaHCO3溶液中加入少量石灰水的离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
2．小苏打在我们日常生活中有广泛的应用。
(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不是很好，如果用小苏打的同时加入一定量的食醋，效果很好。其原理是____________________(写出化学方程式)。
(2)酵头发酵用于蒸馒头时，面团往往有酸味，故在和面团时加入小苏打水，其原因是____________________________________(用文字说明)。
(3)患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是________________________ (用文字说明)。
[答案] (1)NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O (2)小苏打水具有碱性，能与酸性物质反应，减小酸性 (3)若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，加重胃溃疡
Na2CO3与NaHCO3的性质及应用
1．有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，以下叙述错误的是 ( )
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，两者产生的CO2一样多
C [假设二者均为1 g，Na2CO3消耗盐酸的物质的量为2×eq \f(1,106) ml＝eq \f(1,53) ml，NaHCO3消耗盐酸eq \f(1,84) ml，C错误。]
2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的物品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是( )
A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C．用两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打
D．先将两种样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
C [小苏打(NaHCO3)受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，有Na2CO3残留，A项错误；纯碱和小苏打的火焰颜色均为黄色，B项错误；二者的溶液中分别加入澄清石灰水，均有CaCO3沉淀生成，D项错误。]
3．(2022·莆田一中模拟)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
D [Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加入Ba(OH)2溶液会引入新的杂质(Ba2＋)，不能达到除杂的目的。]

Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析

(1)反应原理：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)根据图像确定溶液中溶质方法
4．将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 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 ( )
C [向NaOH与Na2CO3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与NaOH反应，然后与Na2CO3反应转化为NaHCO3：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，之后与HCOeq \\al(－,3)反应生成CO2，因n(OH－)＝n(COeq \\al(2－,3))＝0.01 ml，故加入0.02 ml HCl后开始有气体生成。结合各物质的量分析图像可知，选项C符合题意。]
5．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL 溶液，向其中逐滴滴入0.2 ml·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分A、B两种情况)：
(1)在A情况下，溶质是________________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在B情况下，溶质是__________________________________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
[解析] 对于A，第一阶段消耗的盐酸是第二阶段的2倍，可知第一阶段反应为H＋＋OH－===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，第二阶段反应为HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，由此推知A情况的溶液中n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1。同理分析B情况的溶液中，n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1。
根据最终生成NaCl，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.15 L×0.2 ml·L－1＝0.03 ml，c(NaOH)＝eq \f(0.03 ml,0.02 L)＝1.5 ml·L－1。
[答案] (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 ml·L－1
碱金属与焰色试验
1．碱金属的相似性与递变性
(1)相似性与递变性
(2)具体表现
①与O2等非金属反应
Li、Na与O2在加热条件下的反应：
4Li＋O2eq \(=====,\s\up14(△))2Li2O、2Na＋O2eq \(=====,\s\up14(△))Na2O2(写化学方程式)。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O反应
2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)，从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应剧烈程度逐渐增强。
④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。
⑤与H2反应
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。如KH＋H2O===KOH＋H2↑。
2．焰色试验
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。这种变化属于物理变化。
(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗
①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤―→②火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同―→③蘸取待测物，在外焰上灼烧―→④观察火焰颜色，确定金属元素。
(3)常见元素的焰色
钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。
①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，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。
②钾的焰色试验观察时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。
③做焰色试验时，不能使用玻璃棒蘸取溶液进行灼烧。
1．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中重要的元素，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，这是一种比NaOH碱性强的碱
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
B [钫是碱金属中最活泼的金属，在空气中燃烧生成的氧化物很复杂，不只生成Fr2O。]
2．过氧化锂(Li2O2)常用于制造热电偶、含氧化碲光学玻璃等，工业上通常采用如图所示的工艺流程获得Li2O2，下列有关说法错误的是( )
A．实验室中可用锂条在纯O2中点燃的方式获取少量Li2O2
B．操作Ⅰ使用减压蒸馏提高H2O2溶液的浓度比常压蒸馏更合理
C．LiOH比Li2O2更易溶于乙醇
D．Li2O2比Na2O2性质稳定且摩尔质量更小，所以更适合应用在宇航密封舱内供氧
A [锂属于碱金属元素，根据金属性的递变规律判断，其金属性弱于钠，不能在氧气中生成Li2O2。锂在氧气中点燃生成氧化锂，而非Li2O2，A错误；H2O2性质不稳定，高温易分解，减压蒸馏可降低蒸馏温度，避免H2O2分解，B正确；根据该工艺流程中的过滤步骤可知，LiOH与H2O2反应得到Li2O2, 在LiOH-乙醇饱和溶液中能过滤出过氧化锂，说明LiOH在乙醇中的溶解度比Li2O2的大，C正确；锂的相对原子质量小于钠的相对原子质量，故过氧化锂的摩尔质量比过氧化钠的摩尔质量小，由于锂离子半径小于钠离子半径，则Li2O2的离子键更强，性质更稳定，D正确。]
3．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明： ______________ __________________________________________________________。
(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的判断是否正确？如不正确，请设计实验检验白色粉末中是否含K＋。(如正确，此问可不答)_______________________________________________。
(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是___________________________。
(4)Cu与CuSO4进行焰色试验，火焰分别呈________、________。
[答案] (1)否。Fe及其化合物
(2)不正确。做钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃观察，如火焰呈紫色，含K＋，否则不含K＋
(3)该溶液可能为NaOH溶液
(4)绿色 绿色
1．(2022·真题精选)下列说法正确的是________(填序号)。
(1)(全国乙卷)碳酸氢钠可做食品膨松剂
(2)(辽宁选择性考试)将Na2CO3溶液与BaCl2溶液混合，反应后静置，向上层清液中再加1滴Na2CO3溶液可以判断反应后Ba2＋是否沉淀完全
(3)(海南等级考)小苏打的主要成分是Na2CO3
(4)(海南等级考)钾能置出NaCl溶液中的钠
(5)(广东选择性考试)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包涉及Na2CO3与酸反应
[答案] (1)(2)
2．(2022·广东选择性考试，T14)下列关于Na的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是( )
A．碱转化为酸式盐：OH－＋2H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)＋2H2O
B．碱转化为两种盐：2OH－＋Cl2===ClO－＋Cl－＋H2O
C．过氧化物转化为碱：2Oeq \\al(2－,2)＋2H2O===4OH－＋O2↑
D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3＋2H＋===H2SiO3↓＋2Na＋
B [A.向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳，碱可以转化成酸式盐，离子方程式为CO2＋OH－===HCOeq \\al(－,3)，错误；B.氯气通入NaOH溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐，其离子方程式为Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O，正确；C.钠的过氧化物为Na2O2，可以和水反应生成氢氧化钠，但在离子方程式里Na2O2不能拆成离子，错误；D.硅酸钠溶于水，在离子方程式里要写成离子，错误。]
胃酸过多又称作胃酸过高，是胃肠疾病的常见症状之一。图中是两种常见胃药的标签。
请根据情境材料回答下列问题：
(1)两种药剂中和胃酸的主要反应的离子方程式为
____________________________________________________________________，
___________________________________________________________________。
(2)患有胃溃疡的病人可以服用碳酸氢钠片吗？________，理由是___________ _____________________________________________________________。
[答案] (1)HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
Al(OH)3＋3H＋===Al3＋＋3H2O
(2)不可以 NaHCO3与胃酸反应生成气体CO2加重胃溃疡，易造成胃穿孔
课时分层作业(十) 钠及其化合物
一、选择题(每小题只有一个选项符合题目要求)
1．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、铁等金属的焰色试验
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试验的原理
[答案] A
2．下列说法错误的是( )
A．碳酸钠可用于去除餐具的油污
B．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＋
C．Na2O2与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具
D．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色，反应的化学方程式为2Na2O2===2Na2O＋O2↑
D [Na2O2在空气中放置后Na2O2与H2O反应转化为NaOH，最终生成Na2CO3，D错误。]
3．某实验小组通过如图所示实验，探究Na2O2与水的反应：
下列说法中正确的是( )
A．②中的大量气泡的主要成分是氢气
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
C [②中大量气泡的主要成分是氧气，A项错误；③中溶液变红，说明有碱性物质生成，B项错误；④中红色褪去，是由溶液中的强氧化性物质造成的，C项正确；⑤中加入MnO2产生较多气泡，说明溶液中存在H2O2，MnO2的主要作用是作催化剂，D项错误。]
4．下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是( )
A．除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤：Ba2＋＋SOeq \\al(2－,4)===BaSO4↓
B．钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na＋2Fe3＋＋6H2O===2Fe(OH)3↓＋6Na＋＋3H2↑
C．Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2↑
D．向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O
B [A项，Na2CO3与Ba(OH)2也反应，且还会引入OH－，错误；C项，Na2O2在潮湿的空气中与H2O反应生成NaOH，NaOH潮解，错误；D项，澄清石灰水过量，则COeq \\al(2－,3)不可能以离子形式存在，错误。]
5．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
A [Ⅲ图对应溶液的溶质为Na2CO3，错误；Ⅳ图对应溶液的溶质为Na2CO3和NaOH，错误。]
6．如图所示为含钠物质的转化关系，下列说法错误的是( )
A．生成相同物质的量的氧化产物，反应①、②转移电子数相同
B．反应③、④中，Na2O2既作氧化剂，又作还原剂
C．澄清石灰水可以用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．向NaCl饱和溶液中依次通入NH3和CO2，有晶体析出
C [A项，反应①、②为Na与O2在不同条件下的反应，生成1 ml Na2O或Na2O2时，转移电子数都是2NA，正确；反应④为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，反应③为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，反应③、④中，Na2O2中O的化合价既有升高，又有降低，故既作氧化剂，又作还原剂，正确；C项，澄清石灰水分别与Na2CO3溶液、NaHCO3溶液反应均有CaCO3沉淀生成，实验现象相同，无法鉴别，错误；D项，发生反应的化学方程式是NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，有晶体析出，正确。]
7．如图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的，能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是 ( )
A．甲为NaHCO3，乙为Na2CO3
B．要证明NaHCO3受热能产生水，可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球
C．加热不久就能看到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化
C [Na2CO3受热不分解，不能生成CO2，A烧杯中的澄清石灰水不变浑浊，C错误。]
二、非选择题
8．Na2O2具有强氧化性，H2具有还原性，某同学根据氧化还原反应的知识推测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果，该同学设计并进行如下实验。
步骤1：按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性，然后装入药品。
步骤2：打开K1、K2，在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中，未观察到明显现象。
步骤3：进行必要的实验操作，淡黄色的粉末慢慢变成白色固体，无水硫酸铜未变蓝色。
(1)组装好仪器后的操作是______________________________。
(2)B装置中所盛放的试剂是________________，其作用是___________________。
(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2，________(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。
A．加热至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间
B．用小试管收集气体并检验其纯度
C．关闭K1
D．停止加热，充分冷却
(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为______________________。
[解析] (2)A装置中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl，应利用B装置中所盛放的碱石灰吸收氢气中的水和氯化氢。(3)步骤3中的必要操作为打开K1、K2，应先通一会儿氢气，用小试管收集气体并检验其纯度，当装置内空气完全除去后，加热C至Na2O2逐渐熔化，反应一段时间，停止加热，充分冷却，最后关闭K1，故操作顺序为BADC。(4)Na2O2与H2反应无水生成，说明产物为NaOH，发生反应的化学方程式为Na2O2＋H2eq \(=====,\s\up14(△))2NaOH。
[答案] (1)检查装置气密性
(2)碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢
(3)BADC
(4)Na2O2＋H2eq \(=====,\s\up14(△))2NaOH
9．某实验小组欲探究NaHCO3和Na2CO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为__________________________。
(2)称取两种固体各2 g，分别加入两只小烧杯中，再各滴加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得出结论：___________________________________________________________________。
②同学们在两只烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是________(填字母)。
a．溶液温度升高 b．溶液温度下降
c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。
①两支试管中均产生气体，________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后，恢复至室温，下列说法正确的是____________________(填字母)。
a．装置Ⅰ的气球体积较大
b．装置Ⅱ的气球体积较大
c．生成气体的体积根据盐酸计算
d．生成气体的体积根据固体计算
[解析] (2)①称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各滴加10 mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水；②盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是加水溶解放出热量使溶液的温度升高，滴加酚酞试液后溶液变为红色，说明溶液显碱性。(3)两支试管中均产生气体，装置Ⅱ中产生气体更快，所以装置Ⅱ的反应程度更为剧烈。发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，n(NaHCO3)∶n(HCl)＝1∶1，n(NaHCO3)＝eq \f(1,84) ml≈0.012 ml>n(HCl)＝0.003 ml，所以放出的气体体积按照盐酸来计算。Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，n(Na2CO3)∶n(HCl)＝1∶2；n(Na2CO3)＝eq \f(1 g,106 g·ml－1)≈0.009 ml>2n(HCl)。所以放出的气体的体积按照盐酸来计算。因为碳酸钠与盐酸反应分步进行，第一步产生碳酸氢钠和氯化钠，没有气体，第二步才放出气体，并且与Na2CO3和NaHCO3分别反应的盐酸的体积相等，所以NaHCO3放出气体的体积多。
[答案] (1)2NaHCO3eq \(=====,\s\up14(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)①在室温时，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度 ②ad
(3)①Ⅱ ②bc化学式
Na2O
Na2O2
电子式
氧的化合价
－2
－1
颜色
白色
淡黄色
与H2O反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
主要用途
制烧碱
漂白剂，消毒剂，供氧剂
稳定性
2Na2O＋O2eq \(=====,\s\up14(△))2Na2O2
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
水溶性
易溶于水
易溶于水，溶解度比Na2CO3小
主要用途
用于制玻璃、制皂、纺织、造纸等
用于制药、焙制糕点等
若a＝0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
若Oa＝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Oa>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Oa溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
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
核电荷数逐渐增加
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
碳酸氢钠片
(适应证)用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感(烧心)、反酸。
(用法用量)口服。一次1～2片，每日3次。
(规格)0.5克。
(贮藏)密封，在干燥处保存。
复方氢氧化铝片
(成分)本品为复方制剂，每片含主要成分氢氧化铝0.245克。
(适应证)用于缓解胃酸过多引起的胃痛、胃灼热感(烧心)、反酸及慢性胃炎。
(用法用量)口服。成人一次2～4片，一日3次。
(贮藏)密封，在干燥处保存。