【鲁科版】高考化学一轮复习第8讲钠及其化合物教案

这是一份【鲁科版】高考化学一轮复习第8讲钠及其化合物教案，共18页。

考点一 钠的主要性质及其应用
1．物理性质
(1)色态：银白色固体。
(2)硬度：质地软，可以用小刀切割。
(3)钠与水、煤油密度大小关系：ρ水>ρNa>ρ煤油。
(4)熔点：<100 ℃(填“>”“＝”或“<”)。
2．化学性质
(1)主要化学反应
Naeq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(\a\vs4\al(与非金属,单质反应)\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O,点燃：2Na＋O2\(=====,\s\up7(点燃))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\(=====,\s\up7(点燃))2NaCl)),与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑,与盐溶液如CuSO4溶液反应：,2Na＋CuSO4＋2H2O===CuOH2↓＋Na2SO4＋H2↑))
(2)钠与含有酚酞的水反应的实验现象及解释：
3．制取与保存
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。
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)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火(×)
(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化(×)
(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti(×)
(5)根据反应Na＋KCleq \(⇌,\s\up7(熔融))NaCl＋K↑，知Na的金属性强于K(×)
(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶(√)
2．(1)钠能否保存在CCl4中？原因是什么？
(2)金属钠着火，不能用H2O、干冰灭火的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： (1)否，因为CCl4的密度比钠的大，不能起到隔绝空气的作用。
(2)钠和H2O可直接反应生成H2，可能会引起爆炸，加热时钠也可与CO2直接反应，而且金属钠着火生成的是Na2O2，与H2O、CO2都能反应
3．金属钠露置在空气中会发生什么样的变化？最终生成什么物质？用如下流程图表示：
银白色Naeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(表面变暗))Na2O―→……
答案： 银白色Naeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(表面变暗))Na2Oeq \(――→,\s\up7(H2O))NaOHeq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(潮解))NaOH浓溶液eq \(――→,\s\up7(CO2))eq \(Na2CO3·10H2O,\s\d4(白色块状固体)) eq \(――→,\s\up7(风化))eq \(Na2CO3,\s\d4(白色粉末))。
题组一 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应
1．(2019·湖南岳阳一中质检)把一小块金属钠放入下列溶液中，有关说法正确的是( )
A．放入饱和NaOH溶液中：有氢气产生，恢复至室温后溶液的pH增大
B．放入稀CuSO4溶液中：有氢气放出，有紫红色铜析出
C．放入MgCl2溶液中：有氢气放出，有白色沉淀生成
D．放入饱和氨水中：有无色无味气体放出
C [因为NaOH溶液是饱和的，加入金属钠后，钠与水反应消耗水且生成NaOH和H2，恢复至室温后会有部分NaOH析出，溶液仍是饱和溶液，故OH－浓度不变，溶液pH不变，A项错误；Na与H2O反应生成NaOH和H2，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2沉淀，不能置换出铜，B项错误；Na与H2O反应生成NaOH和H2，NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀，C项正确；Na放入饱和氨水中，Na与H2O反应放出大量的热，有氨气逸出，氨气有刺激性气味，D项错误。]
2．按要求书写反应的离子方程式
(1)将Na投入到CuSO4溶液中
________________________________________________________________________。
(2)将Na投入到Ca(HCO3)2溶液中，反应后生成正盐溶液：
________________________________________________________________________。
(3)将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出：
________________________________________________________________________。
答案： (1)2Na＋2H2O＋Cu2＋===Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑
(2)2Na＋Ca2＋＋2HCOeq \\al(－,3)===CaCO3↓＋2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋H2↑
(3)2Na＋NHeq \\al(＋,4)＋HCOeq \\al(－,3)===2Na＋＋COeq \\al(2－,3)＋NH3↑＋H2↑
(1)钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应。
(2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板：
题组二 钠与水反应实验的改进与创新
3．如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。
(1)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(填字母)。
A．钠块始终保持在a处，直至完全消失
B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D．随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升
E．最终钠块在煤油中燃烧起来
(2)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度
________________________________________________________________________
(填“是”或“否”)。
(4)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是________(填字母)。
①用铝箔包住钠
②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
答案： (1)CD (2)储存反应过程中排出的水 (3)否 (4)b
考点二 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
1．结构、物理性质及用途的比较
2.化学性质的比较
(1)Na2O中只含离子键而Na2O2中既有离子键，又有共价键。
(2)Na2O2与H2O、CO2、酸的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，反应中H2O、CO2、酸既不是氧化剂也不是还原剂。
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)NaOH在空气中久置，最终变为Na2CO3(√)
(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物(√)
(4)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA(×)
(5)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同(×)
(6)7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA(×)
2．(1)Na2O2为什么不属于碱性氧化物？
(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间暴露在空气中最终会变成什么物质？
(3)Na2O2加入酚酞溶液中有什么现象？
答案： (1)因为Na2O2与酸反应除了生成盐和水外还有O2；另外Na2O2中氧元素为－1价，而碱性氧化物中氧元素均为－2价。
(2)都变为Na2CO3。
(3)先变红后褪色。
3．用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案： 2Na2eq \(O,\s\up6(－1)) 2＋2H2O===4Naeq \(O,\s\up6(－2)) 得到2e－H＋eq \(O,\s\up6(0)) 失去2e－2↑
1．(2019·北京师范大学附中期中)某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应：
下列说法不正确的是( )
A．②中的大量气泡主要成分是氧气
B．③中溶液变红，说明有碱性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质
D．⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
D [过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；过氧化钠与水反应生成了氢氧化钠，氢氧化钠是强碱，使酚酞溶液变成红色，故B正确；过氧化钠与水反应过程中生成了过氧化氢，过氧化氢具有强氧化性，能够使溶液褪色，故C正确；MnO2是过氧化氢分解反应的催化剂，加快了过氧化氢分解速率，因此放出大量气泡，故D错误。]
2．比较下列四组反应，回答下列问题。
一组：①Na2O2＋CO2 ②Na2O2＋SO2
二组：③Na2O2＋FeCl3(溶液) ④Na2O2＋FeCl2(溶液)
三组：⑤SO2通入品红溶液中，加热 ⑥Na2O2加入到品红溶液中，加热
四组：⑦NaOH溶液滴入紫色石蕊溶液中 ⑧Na2O2固体加入到紫色石蕊溶液中
问题：(1)写出①、②两反应的化学方程式。
(2)判断③、④反应中可能发生的现象，为什么？
(3)判断⑤、⑥反应中可能发生的现象，为什么？
(4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象，为什么？
答案： (1)①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
②Na2O2＋SO2===Na2SO4
(2)③、④反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出，④中气体明显少于③中气体。原因是③中Na2O2与溶液中的水剧烈反应会有NaOH和O2产生，FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3，Fe(OH)3是不溶性的红褐色沉淀；④中Fe2＋具有强还原性，易被Na2O2氧化并生成Fe(OH)3。
(3)⑤溶液红色褪去，加热后又恢复红色；⑥溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。原因是SO2的漂白性不稳定，Na2O2的漂白性是因其具有强氧化性。
(4)⑦溶液变蓝，⑧溶液先变蓝后褪色。原因是Na2O2与H2O反应生成NaOH，呈碱性，同时Na2O2又有漂白性。
过氧化钠强氧化性的五个表现
3．过氧化钠可作为氧气的来源。常温常压下二氧化碳和过氧化钠反应后，若固体质量增加了28 g，反应中有关物质的物理量正确的是(NA表示阿伏加德罗常数)( )
C [设参加反应的CO2的物质的量为x，生成Na2CO3的物质的量为y，
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 固体质量差
2 ml 2 ml 56 g
x y 28 g
eq \f(2 ml,x)＝eq \f(56 g,28 g)，解得x＝1 ml，eq \f(2 ml,y)＝eq \f(56 g,28 g)，解得y＝1 ml，m(Na2CO3)＝1 ml×106 g/ml＝106 g，因常温常压下发生的反应，1 ml CO2的体积>22.4 L；Na2O2中氧元素的化合价为－1,1 ml CO2参与反应转移1 ml电子，即有NA个电子转移。]
4．200 ℃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 ml B．0.25 ml
C．0.5 ml D．1 ml
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)＝eq \f(8 g,32 g·ml－1)＝0.25 ml，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 ml×2＝0.5 ml。]
5．取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是( )
A．H2 B．CO
C．C6H12O6 D．C12H22O11
D [2CO＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2CO2①
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＋O2eq \(=====,\s\up7(点燃))2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
C项可变形为(CO)6(H2)6；D项变形为C·(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于a g。]
Na2O2与H2O、CO2的反应规律
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O(g)===4NaOH＋O2
(1)反应顺序
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。
(2)固体增重规律(以1 ml Na2O2为例)
Na2O2eq \(――→,\s\up7(CO2))Na2CO3(Na2O2·CO) 固体质量增加28 g
Na2O2eq \(――→,\s\up7(H2O))2NaOH(Na2O2·H2) 固体质量增加2 g
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
1．物理性质
2.化学性质
3．相互转化
Na2CO3eq \(⇌,\s\up7(①CO2＋H2O；②适量H＋；③CaHCO32),\s\d5(①固体加热；②适量OH－))NaHCO3
4．主要用途
(1)碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制肥皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠：用于发酵、医药、灭火剂等。
侯氏制碱法
(1)工艺流程
eq \x(饱和NaCl溶液)eq \(――→,\s\up7(通入氨气))eq \x(氨化)
eq \(――→,\s\up7(通入二氧化碳))eq \x(NaHCO3沉淀)eq \(――→,\s\up7(过滤，△))eq \x(Na2CO3)
(2)反应的化学方程式
①NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
②2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
(2)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
(5)可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液( )
(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
答案： (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)×
2.
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图所示。
请模仿上图，按要求画出下列过程对应的图像。
(1)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系图像。
(2)向等浓度的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系图像。
(3)向等浓度NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系图像。
答案：
题组一 Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂
1．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是( )
C [Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，C正确。]
2．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
D [Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。]
4种方法突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别
题组二 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
3．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是( )
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
C [Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝eq \f(1,84)ml，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝eq \f(1,106) ml，正确；B项，假设二者均为1 ml，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 ml，NaHCO3为1 ml，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2×eq \f(1,106) ml＝eq \f(1,53) ml，NaHCO3需盐酸eq \f(1,84) ml，错误。]
4.
向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·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COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C [向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·L－1稀盐酸，发生的反应依次为：OH－＋H＋===H2O，COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，据此可以解答。在0～a范围内，发生的反应应该是OH－＋H＋===H2O，COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，B错误；从图像知生成CO2 0.01 ml，根据方程式HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O可知消耗盐酸的物质的量为0.01 ml，故a＝0.3，C正确；根据方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 ml，共计消耗盐酸0.02 ml，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 ml－0.02 ml＝0.02 ml，则氢氧化钠的物质的量为0.02 ml，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。]
题组三 Na2CO3的制取方法
5．以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：
eq \x(\a\al(气体A的,饱和溶液))eq \(――→,\s\up7(Ⅰ),\s\d5(加入食盐))eq \x(\a\al(A与食盐的,饱和溶液))eq \(――→,\s\up7(Ⅱ),\s\d5(通入足量气体B))
eq \x(悬浊液)eq \(――→,\s\up7(Ⅲ),\s\d5(过滤))eq \x(晶体)eq \(――→,\s\up7(Ⅳ))eq \x(纯碱)
则下列叙述错误的是( )
A．A气体是NH3，B气体是CO2
B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热 、蒸发、结晶
D [A项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通过NH3后通CO2，正确；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作Ⅲ是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，错误。]
6．请设计实验方案，用50 mL 2 ml·L－1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50 mL 1 ml·L－1的Na2CO3溶液。
答案： 将50 mL NaOH溶液，等分成两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸、冷却后与另一份混合，即可。反应方程式可表示为
第一步：NaOH＋CO2===NaHCO3
第二步：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
考点四 碱金属元素 焰色反应
1．相似性和递变性
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。
(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。
(5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。
(6)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。
3．焰色反应
(1)焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。
(2) 操作步骤
铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d5(灼烧))无色eq \(――→,\s\up7(蘸取))待测物eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d5(灼烧))观察火焰颜色eq \(――→,\s\up7(用盐酸),\s\d5(洗涤))铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d5(灼烧))无色。
(3)常见元素焰色反应的颜色
钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；钡元素：黄绿色；钙元素：砖红色；铜元素：蓝绿色。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)ⅠA族元素又称碱金属元素(×)
(2)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中(×)
(3)焰色反应是一种复杂的化学变化(×)
(4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色(√)
2．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。
答案： (1)< < (2)> > (3)< < (4)< <
3．做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸？
答案： 铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会对后面实验造成干扰。
1．有关碱金属的叙述正确的是 ( )
A．随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B．碱金属单质的金属性很强，均易与Cl2、O2、N2等发生反应
C．Cs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2O
D．无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
C [钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外；碱金属中除锂外，均不与N2直接反应；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解；Cs与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水。]
2．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是( )
A．K可以被空气中的O2氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成H2
C．K与水的反应不如Na与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
C [K比Na活泼，K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可放在煤油中保存，D正确。]
3．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＋
B [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。]
测定碳酸钠质量分数的常用方法
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eq \f(V,22 400) ml×106 g·ml－1＝eq \f(106V,22 400) g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq \f(\f(106V,22 400)g,m g)×100%＝eq \f(53V,112m)%。
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eq \f(n g,197 g·ml－1)×106 g·ml－1＝eq \f(106n,197) g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq \f(\f(106n,197) g,m g)×100%＝eq \f(106n,197m)×100%。
[集训1] (2019·陕西宝鸡中学二模)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 [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。]
[集训2] 小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：
Ⅰ.加热分解法
利用下图甲装置，充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为
________________________________________________________________________。
(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：
①仪器a的质量；②
________________________________________________________________________；
③
________________________________________________________________________。
Ⅱ.测量气体体积法
利用图乙装置，测定反应生成气体的体积。
(3)组装好仪器后，首先进行的操作为
________________________________________________________________________。
(4)导管g的作用为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为了减小实验误差，B、C中最好用________溶液代替水。
(6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：
①
________________________________________________________________________；
②
________________________________________________________________________。
(7)若所取样品的质量为m g，反应前量气管C的读数为V1 mL，反应结束后量气管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。
解析： Ⅰ.(1)仪器a是坩埚。
(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。
Ⅱ.(3)涉及气体的实验装置连接好后首先要检查装置气密性。
(4)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。
(5)由于生成的二氧化碳溶于水，易造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。
(6)①读数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；②视线与凹液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。
(7)根据碳原子守恒，1 ml碳原子对应1 ml二氧化碳，二氧化碳的物质的量为eq \f(V1－V2,22 400) ml，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为eq \f(V1－V2,22 400) ml。
答案： Ⅰ.(1)坩埚
(2)②加热前，仪器a和样品的总质量 ③加热冷却后，仪器a和残留物的总质量
Ⅱ.(3)检查装置气密性
(4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差
(5)饱和NaHCO3
(6)①读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平 ②视线与凹液面最低处相平
(7)eq \f(V1－V2,22 400) ml
1．[2019·全国卷Ⅱ，26(1)]利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为________(填标号)。
A．黄色 B．红色
C．紫色 D．绿色
D
2．(2018·海南，1)下列食品添加剂中，常用作防腐剂的是( )
A．碘酸钾 B．碳酸氢钠
C．苯甲酸钠 D．磷酸氢钠
C
3．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2===2Na2O＋O2↑(2019·全国卷Ⅱ，11C)(×)
(2)碳酸钠可用于除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ，7A)(√)
(3)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＋(2018·全国卷Ⅲ，10C)(√)
(4)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，说明CO2具有氧化性(2017·全国卷Ⅱ，13B)(√)
(5)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂(2017·江苏，3A)(√)
(6)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效(2016·天津，1B)(×)
4．(2017·海南，16)锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：
(1)用碳酸锂和________反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiCl­KCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为
________________________________________________________________________。
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是
________________________________________________________________________。
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和________。
答案： (1)盐酸 Li＋＋e－===Li
(2)Li与二氧化碳反应
(3)焰色反应，观察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾
(4)LiF
名称
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
碱性氧化物
是
否
电子式
氧的化合价
－2
－1
用途
供氧剂、漂白剂
水
Na2O
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O2
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
CO2
Na2O
Na2O＋CO2===Na2CO3
Na2O2
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
盐酸
Na2O
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
Na2O2
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子数
A
1 ml
2NA
B
22.4 L
1 ml
C
106 g
1 ml
D
106 g
2NA
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小
方案
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
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