2020年高考化学一轮复习专题二第七讲钠及其化合物

专题二金属及其化合物
第七讲
钠及其化合物
［江苏考纲要求］
1. 理解并能应用常见金属的活动顺序。

2•了解常见金属钠、镁及其重要化合物的主要性质和重要应用。

3•认识化学在金属矿物等自然资源综合利用和实现物质间转化等方面的实际应用。

4. 了解金属材料在生产和生活中的重要应用。

认识常见无机物在生产中的应用和对生态环境的影响。

r ；钠的性质及应用
［教材基础一自热身］
1. 物理性质
颜色状态密度硬度熔点
银白色固体比水小，比煤油大_较小较低，低于100 C
2. 化学性质
钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现还原性。

⑴与非金属单质（如02、CI2）的反应
02常温：4Na + O2===2Na2O（白色固体）
―血点燃
点燃：2Na + O2 Na2O2（淡黄色固体）
CI2
占燃
2Na + ci2=====2NaCI
（2）与水的反应
化学方程式：2Na+ 2H?O===2NaOH + H 2丄；
离子方程式：2Na+ 2H?O===2Na* + 20H「+ H2丄。

钠与水（含酚酞）反应的实验现象分析：
「 ------- 密度比水尘
博点區反应建熱
生威缈.使钠壁力不沟衡反应陛，产牛休
I
------------------------------------------------------------------------------
生威了琛（NaO［［）（3）与酸的反应
2Na + 2H +===2Na + + H 2丄。

［注意］Na 先与酸反应，再与水反应 (4)与盐的反应
(5)与羟基化合物的反应
2Na + 2C 2H 5OH —> 2C 2H 5ONa + 出匸 3. 工业制备
一 通电
2NaCl(熔融)=====2Na + CI 2 f 4. 保存
钠易与空气中的 。

2、H 2O 反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常 将钠保存在煤油中。

5.
钠的用途
(1)
制钠钾合金，用于原子反应堆的导热剂。

先酸后水。

(2) 作还原剂来制取活泼金属。

如 熔融
4Na + TiCI 4=====4NaCI + Ti 。

AI(OH) 3, OH 「+ AI(OH) 3===AlO j ±_2H2O 。

(4) 与NaHCO 3溶液反应：钠先与水反应，生成的 NaOH 再与NaHCO ?反应，OH 「+
— 2 —
HCO 3===H ?O + COf 。

(5) 与NH 4CI 溶液反应：钠先与水反应，生成的 NaOH 再与NH 4CI 反应，OH —
+ NH 甘 ===NH 3 H 2O 。

［注意］钠不能从盐溶液中置换出金属单质。

［对点练］
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 ________ 。

①MgSO 4溶液 ②NaCI 溶液 ③Na 2SO 4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO 3)2溶
液 ⑥CuSO 4溶液 ⑦饱和NaCI 溶液
解析：2Na + 2H 2O===2NaOH + H 2 f ,①中 Mg 2*+ 2OH —
===Mg(OH) 2J ；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Ca 2+
+ HCO 3 + OH —
===CaCO 3 +
H 2O ;⑥中生成的Cu(OH) 2是蓝色沉淀，不符合题意； ⑦中水减少，
c(Naj 增大，使 NaCI(s)
Na +
(aq) + CI —
(aq)平衡向左移动，析出 NaCI(s)。

答案：①④⑤⑦
［题点全练一过高考］
题点一钠的性质与应用
1下列关于金属钠的叙述中，说法正确的是 (
)
A •在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，发出黄色火焰，产物是 Na 2O
B.
金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火
C .金属钠具有强还原性，可与
TiCI 4溶液反应制取金属 Ti
(3)制作高压钠灯。

［知能深化一扫盲点］
钠与盐溶液的反应原理分析
严40赢歩一対溶刑质吐的廉响
加佗Na 先与 瓦
亠反应
f 牛咸NaOH —►
是否反应
亠牛;成％——对裝置的要求
离子方程式为 2Na + 2H 2O===2Na 十+ 2OH 「+ H 2 f 。

(1)与NaCI 、Na 2SO 4、NaNO 3溶液反应：实质是与水反应。

⑵与CuSO 4溶液反应：钠先与水反应，生成的 NaOH 再与CuSO 4反应，2OH 「+ Cu 2
===Cu(OH) 2 J 。

(3)与铝盐溶液反应：要考虑钠与铝盐的量的问题，因为过量的
NaOH 溶液能溶解
D .实验后剩余的钠粒，需要放回原试剂瓶中
解析：选D A项，钠在氧气中加热时，产物是Na2O2,错误；B项，钠能与CO2反
应，所以钠着火时，不能用泡沫灭火器灭火，错误；C项，钠与熔融的TiCI 4反应制取金属
Ti，错误。

2. (2019江苏南菁高中月考)某化学教师为"氯气与金属钠反应”设计了如下装置与操作以替代相关的课本实验。

Na威有錠粉-KL
实验操作：先给钠预热，至U钠熔融成圆球时，撤火，通入氯气，即可见钠着火燃烧, 并产生大量白烟。

以下叙述错误的是()
A .钠着火燃烧产生苍白色火焰
B.反应生成的大量白烟是氯化钠晶体
C. 管中部塞一团浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收过量的氯气，以免其污染空气
D •管右端棉球处颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收
解析：选A A项，钠的火焰为黄色，不是苍白色，错误；B项，钠与氯气反应生成氯
化钠白色固体，现象为产生大量白烟，正确；C 项，氯气有毒，能够被NaOH 溶液吸收，防止空气污染，正确；D 项，氯气具有强的氧化性，能够氧化KI 生成单质碘，碘遇到淀粉变蓝，所以管右端棉球处颜色变化可判断氯气是否被碱液完全吸收，正确。

题点二钠与水、盐溶液的反应
－3
3. 取一支大试管，加入20 mL饱和澄清石灰水(p= 1.6 g cm )，再加入5 mL苯(p=
－3 －3
0.87 g cm )，静置后缓慢加入黄豆粒大小的钠块(p= 0.97 g cm )。

下列实验现象中，能观
察到的有( )
①钠在饱和澄清石灰水层反应并四处游动②有气体产生③澄清石灰水变浑浊④
钠在石灰水与苯的界面处反应并上下跳动⑤钠停留在苯层不反应⑥钠块最后消失
A .①②⑥
B .②③④⑥
C .⑤
D .①②③⑥
解析：选B 金属钠的密度小于饱和澄清石灰水大于苯，将金属钠投入盛有澄清石灰水和苯的大试管中，钠会处于二者的界面处；同时由于钠与水反应生成H2, H2对金属钠产
生推动作用，金属钠在界面处上下跳动。

由于有NaOH 生成，并放出热量，Ca(OH) 2的溶解度减小，饱和澄清石灰水中有Ca(OH) 2析出，溶液变浑浊。

4. 将0.05 mol Na 分别投入到盛有100 mL 水、100 mL 盐酸、100 mL 硫酸铜溶液的
X、Y、Z 三个烧杯中，下列有关说法错误的是( )
A. 三个烧杯中一定均会发生的离子反应有：2Na + 2H2O===2Na ++ 2OH「+出匸
B. 三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X烧杯中的反应平缓些
C. Z 烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜
D .三个烧杯中置换生成气体的物质的量一定相同
解析：选A 盐酸与Na反应的实质为2Na + 2H +===2Na + +出匸，A错误；盐酸为酸，硫酸铜溶液显酸性，三种溶液中，c(H “由大到小的顺序为Y、Z、X，水中c(H、最小，反
应最平缓， B 正确；Na 与CuSO4 溶液反应生成Cu(OH) 2沉淀， C 正确；相同物质的量的钠失去的电子数相同，生成氢气的物质的量相同， D 正确。

5. (2019苏州一中质检)某厂用Na除掉苯中的水分。

某次生产误将甲苯当成苯投进反
应釜中，由于甲苯中含水量少，最后反应釜中还残留大量的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CI2, Na在CI2中燃烧生成NaCI
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、B、C项的反应都会放出大量热，当达到甲苯的着火点时，甲苯燃烧，引发火灾，因此处理方法不当，错误；D项，钠与乙醇反应，反应速率相对缓慢，因此该
处理方法更安全、更合理，正确。

弋口-y氧化钠和过氧化钠
［教材基础一自热身］
1.氧化钠与过氧化钠的比较
—氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na
2O2)
颜色状态白色固体淡黄色固体
电子式Na+[ : O ：：T 时
4 •Na+L ： 0 ：O ：Na+
• * * ■
阴、阳离子个数比 1 : 2 1 : 2
是否为碱性氧化物是不是与H2O反应Na2O + H2O===2NaOH
2Na2O2+ 2H2O===4NaOH +
与CO 2反应Na2O+ CO2===Na2CO 32Na2O2+ 2CO 2===2Na2CO 3+
O2
与盐酸反应Na2O + 2HCI===2NaCI + H2O 2Na 2O 2 + 4HCI===4NaCI + O2 T
+ 2H2O
稳定性不稳定较稳定
主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂2.Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na 2O2的性质
*失去电子，化舍价升高£ 碍到电于M匕合价降低丁舌
' 表现为还原性W ' 表现为氧化
(1) 强氧化性的五个表现
⑵遇KMnO 4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为02°
(3) 遇CO2、H2O、H +则发生自身的氧化还原反应。

［知能深化一扫盲点］
Na2O2与CO 2、H2O的反应分析
(1) 从氧化还原角度
①Na2O2与H2O、CO2反应均有O2生成，在反应中Na2O2既表现氧化性又表现还原性，
H2O、CO2在此反应中既不是氧化剂，也不是还原剂。

② 2 mol的Na2O2不论是与H2O还是与CO2反应均生成1 mol的。

2,转移2 mol电子。

(2) 从物质的量的角度
① 2 mol Na2O2不论是与H2O还是与CO 2反应均生成1 mol O2，消耗2 mol的H 2O或
2 mol CO 20
②若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2,气体体积减小的量等于
1
原混合气体体积的$且等于生成氧气的体积。

(3) 从反应先后顺序的角度
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
CO 2 H 2O
①Na2O2 -------- Na2CO3(Na2O2 CO) , Na2O2 ------------- > 2NaOH(Na 2O2 H2), 1 mol Na 2O2与足量CO2、H2O分别完全反应时相当于吸收了28 g CO、2 g H2。

②w g化学式符合通式为(CO) m(H2)n的物质(其中m、n为自然数)，在O2中充分燃烧后，将其产物通过足量的Na2O2固体，反应完毕，固体增重w go
中学阶段常见符合这一关系的物质有：
a. 无机物：H2、CO及H2和CO的混合气体；
b. 有机物：CH 3OH(甲醇)、HCHO(甲醛卜CH3COOH(乙酸卜HCOOCH 3(甲酸甲酯卜C6H12O6(葡萄糖)等。

［题点全练一过咼考］
题点一过氧化钠的结构与性质
1 .下列关于Na2O2的说法正确的是()
A .氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物
I- 4 ■*
B O2 的电子式为N H：()：()： Na
I- 4 ■*
C. Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂
D. Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH
解析：选C A项，Na2O2不是碱性氧化物，错误；B项，Na2O2的电子式为
N
J [ ： o ： o ： T -
M J ,
…
…
错误；D 项，Na 2O 2在潮湿的空气中放置一段时间
，最终
产物是Na 2CO 3,错误。

—
2—
2—
—
2.
（2019江苏泰州中学质检）某溶液中含有 HCO 3、SO 3、CO 3 > CH 3COO 4种阴离 子。

向
其中加入足量的 Na 2O 2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是 （假设溶液体积无 变化）（ ）
A . CH 3COO —
B . SO 3—
C . CO
3
—
D . HCO 3
解析：选 A Na 2O 2 与水反应生成 NaOH , HCO 3 + OH —
===CO 3—
+ H 2O , HCO 3 浓度 减小，CO 3
—
浓度增大；SO 2—
具有还原性，被 Na 2O 2氧化，浓度减小；CH 3COO —
浓度几乎 不变。

3.
下列反应与
Na 2O 2+ SO 2===Na 2SO 4相比较，Na 2O 2的作用相同的是（
）
A. 2Na 2O 2+ 2CO 2===2Na 2CO 3 +。

2
B. 2Na 2O 2+ 2SO 3===2Na 2SO 4 +。

2
C. Na 2O 2+ H 2SO 4===Na 2SO 4+ H 2O 2 D . 3Na 2O 2+ Cr 2O 3===2Na 2CrO 4+ Na 2O
解析：选D 题给反应中，Na 2O 2作氧化剂，SO 2作还原剂。

2Na 2O 2+ 2CO 2===2Na 2CO 3
+ O 2, Na 2O 2 自身发生氧化还原反应，故 A 错误；2Na 2O 2+ 2SO 3===2Na 2SO 4+ O 2, Na 2O 2 自身发生氧化还原反应，故
B 错误；Na 2O 2+ H 2SO 4===Na 2SO 4+ H 2O 2，元素化合价没有发
生变化，发生的是复分解反应，故
C 错误；3Na 2O 2+ Cr 2O 3===2Na 2CrO 4 + Na ?。

，Na 2O 2
中氧元素由一1价变为一2价，Na 2O 2在反应中作氧化剂，故
D 正确。

题点二 过氧化钠与H 2O 、CO 2反应的定量关系
4. 200 C 时，11.6 g CO 2和水蒸气的混合气体与足量的 Na ?。

？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
O 2的质量为11.6 g — 3.6 g = 8 g , n （O 2） =
的物质的量之和为 0.25 mol X 2 = 0.5 mol 。

5. 呼吸面具中有 Na 2O 2，可吸收CO 2放出。

2,右用超氧化钾（KO 2）代替Na 2O 2也可起 到同样的作用。

（1）写出 KO 2与 CO 2反应的化学方程式： _______________________________ 。

⑵1 kg Na 2O 2和1 kg KO 2分别和CO 2反应，生成的 。

2的体积比（同温、同压下）为
8g 32 g mol
=0.25 mol ，根据 Na 2°2与 出09)、CO 2反应的物质的量的关系可知 CO 2 和 H 2O(g)
(3) 等物质的量的C02分别与足量的Na2O2、KO 2反应，生成的。

2的体积比(同温、同
压下)为_________ 。

(4) _________________ 你认为选用 _____________________________________________ 作补氧剂更合适，理由是_________ 。

解析：(2)2Na2O2+ 2CO2===2Na2CO 3+ O2
156 g 1 mol
1 000 g n(O 2)
1 000
n(O 2)=韦孑mol
4KO 2+ 2CO2===2K2CO 3+ 30?
284 g 3 mol
1 000 g n(02)
3 000
n(02)= "284 mol
所以1 kg Na2O2和1 kg K02产生的氧气的体积比为71 ：117。

答案：(1)4KO2 + 2CO2===2K2CO3 + 302
(2) 71 : 117 (3)1 : 3
(4)K0 2等量的K0 2和Na2O2, KO2释放出的氧气多
「...！，；碳酸钠和碳酸氢钠
［教材基础一自热身］
233
①CO 2 + H 2O ;②适量H + ①固体加热；②适量0H 「
2.Na 2CO 3、NaHCO 3的用途
(1) Na 2CO 3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石 油、冶金、
食品等工业中有着广泛的应用。

(2) NaHCO 3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。

［知能深化一扫盲点］
提能点 一 Na 2CO 3、NaHCO 3的鉴别
(1)利用热稳定性不同
•无明显变化的是N 盹cq —放出无色使澄清石灰水变浑浊气体的是 NaHCQ,
⑵利用和酸反应生成气体的速率不同
(相同条件下)
L 产生气泡速率快的是N 込HCX\
滴加盐酸开始不产生气泡的是 Na s CO :
(3) 利用阴离子不同
产生白色沉淀的是Na 2CO 3
(4) 利用溶液的酸碱性不同
［对点练］
1. (2019常州一中月考)现有两瓶失去标签的同浓度的 Na 2CO 3和NaHCO 3无色溶液,
请提出简便的鉴别方法，其中不合理的是
( )
①用干燥的pH 试纸检验，pH 大的是Na 2CO 3
②取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是
④ 取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是相互转化
Na 2CO 3 NaHCO 3
固体泌 固体 (或溶液)
盐酸
「产生气泡速率慢的是N 辿C()3
滴加盐酸立即产生气泡的是
NaHCO 3
溶液聽
■不产主白色沉淀的是NaHCO,
相同浓度的溶液测滚液的卩 E 大的为*以5
pH 小的为NaHCC).
③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是 NaHCO 3 Na 2CO 3
NaHCO 3
⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCW溶液，生成白色沉淀的是Na 2CO 3
⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH) 2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3
A .①②
B .③⑥
C.④⑤ D .②⑤
解析：选B ①Na2CO3、NaHCO 3溶液均因水解呈碱性，同温度相同物质的量浓度两
溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO 3,前者溶液中c(OH「)大，pH大，正确；②因Na2CO3 溶液中c(OH
「)大，分别滴加酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3溶液，正确；③取同量的溶
液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误；④同浓度的两溶液中，分别逐滴加入稀
盐酸，NaHCO 3开始就有气体放出，正确；⑤向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液，生
成白色沉淀的是Na2CO3，正确；⑥二者均与Ba(OH) 2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别二者，错误。

提能点二Na2CO 3的工业制备------- 侯氏制碱法
(1) 制备原理
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。

(2) 反应的化学方程式
①生成NaHCO 3：
NaCI + NH 3+ CO?+ H?O===NaHCO 3 J + NH4CI。

②生成Na2CO3：2NaHCO 3=====Na2CO3+ CO?f + H2O0
提能点(三)Na2CO3、NaHCO 3、NaOH及其混合物与盐酸反应的4类图像(1)向Na2CO3溶液中
逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO 2的体积关系(如图所示)。

⑵向NaHCO 3溶液中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO 2的体积关系(如图所示)o
0/T ”
代11⑴反应原理离子方程式：HCO可+ H ===H
2
O + CO 2 T
⑶向Na2CO3、NaHCO 3的混合溶液中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生C02的体积关系(如图所示，设Na2CO3、NaHCO 3的物质的量之比为m : n = 1 ：1,其他比例时的图像略)。

c
m • n"1:1
图像特点Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积
cz
f L 2 ；
1
反应原理
Oa段离子方程式：CO^-+ H ===HCO y ；
---- ——
ab 段离子方程式：HCO:r+ H ===H2O + CO 2?
⑷向NaOH、Na2CO 3的混合物中逐滴加入盐酸
消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系(如图所示，设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x：y= 1 :
1，其他比例时的图像略)。

tVUA)
S：y=]a
3 v(IICI)图像特点Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积
反应原理
Oa段离子方程式：H + + OH ===H 2O, CO去+ H +
===HCO 3；
ab 段离子方程式：HCOy+ H ===H2O + CO 2 ?
［对点练］
2.(2019南京一中质检)向100 mL NaOH 溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后, 再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol L一1的盐酸，产生CO 2的体积与所加盐酸体积之间关系如
图所示。

下列判断正确的是()
-1
A .原NaOH溶液的浓度为0.2 mol L -
B.通入CO2在标准状况下的体积为448 mL
C .所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
n(NaOH) : n(Na2CO3)= 1 : 3
D .所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
n(NaHCO 3) : n(Na2CO 3) = 1 : 1
解析：选A 当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO?气体时，反应有两种可能
情况：2NaOH + CO2===Na2CO3+ 出0 或NaOH + CO 2===NaHCO 3,再加入盐酸100 mL 时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO 3还是Na2CO3,最终都会生成NaCl，因n(Na+)= n(Cl-),所以n(NaOH) =
n(HCl) = 0.02 mol, NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 mol L-1,
A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO 3+ HCl===NaCl + CO2T + 出0，消耗盐酸0.015 mol,生成CO2 0.015 mol,
即通入CO 2在标准状况下的体积为336 mL , B项错误；设所得溶液中的Na2CO3为x mol, NaHCO 3 为y mol，根据原子守恒：2x mol + y mol = 0.02 mol, x mol + y mol = 0.015 mol, 解得x= 0.005, y= 0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO 3) ：n(Na2CO3)
=2 : 1, C、D项错误。

[ 题点全练—过高考]
题点一Na2CO3、NaHCO 3的性质与应用
1．下列说法正确的是( )
A •用试管加热碳酸氢钠固体时，使试管口竖直向上
B. 苏打是面包发酵粉的主要成分之一
C .用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应
D. NaHCO 3溶液中加足量Ba(OH) 2溶液：
－2＋－
HCO 3 + Ba + OH ===BaCO 3 J + H2O
解析：选D A 项,试管口应略向下倾斜,避免生成的水蒸气遇冷凝结、回流到试管底部使试管炸裂,错误； B 项,面包发酵粉的主要成分之一是小苏打,错误； C 项,烧碱是NaOH 而不是Na2CO 3,错误。

2. (2019 •苏泰州中学质检)下列关于Na2CO3和NaHCO 3的比较中，说法不正确的是()
A. NaHCO 3 固体受热容易分解,而Na2CO 3固体受热不容易分解
B. 等物质的量的Na2CO3和NaHCO 3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量比后者多
C. 向等体积等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO 3溶液分别滴加2滴酚酞溶液，前者颜色比后者深
D. Na2CO3溶液和NaHCO 3溶液分别与Ba(OH) 2溶液反应的离子方程式相同
解析：选D Na2CO3溶液和NaHCO 3溶液分别与Ba(OH) 2溶液反应的离子方程式不相
同，Na2CO3与Ba(OH) 2溶液：CO3「+ Ba2+===BaCO3^ , NaHCO 3与Ba(OH) 2溶液反应，当NaHCO
少量时：HCO3+ OH「+ Ba2+===BaCO3J + H2O;当NaHCO 3过量时：2HCO 3 + Ba2+ + 2OH ===BaCO 3
3 J + CO 3 + 2H 2O。

题点二Na2CO3、NaHCO 3的鉴别和除杂
3. 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(NaHCO 3),选用适量的NaOH溶液
B. NaHCO 3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO 2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
解析：选D Ba(OH) 2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除
杂的要求。

4•某校化学课外小组为了鉴另U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，
如图所示。

(1)只根据图I所示实验，不能够达到实验目的的原因是 _______________________________ 。

⑵图n、川所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为
(3) 若用实验n验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是
解析：选C 向NaOH 与Na 2CO 3的混合溶液中滴加盐酸，盐酸首先与
NaOH 反应，
然后与Na 2CO 3反应转化为NaHCO s ： CO 2「+ H +
===HCO 3,之后与HCO 3反应生成CO ?, 因n(OH
「
)= n(CO 3「)= 0.01 mol ，故加入0.02 mol HCl 后开始有气体生成。

结合各种物质 的量分析图像可
知，选项
C 符合题意。

6•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 CO 2,随后分
别各取20 mL 溶液，向其中逐滴滴入 0.2 mol L 一1的盐酸，在标准状况下产生 CO 2的体积(y 轴)与所
加入盐酸的体积(x 轴)的关系如下图(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 __________ 。

⑵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：(1)CO 2与NaOH 溶液反应后，其溶质可能为 NaOH 和Na z CO s 、Na z CO 3、Na z CO s 和NaHCO
3、NaHCO 3； A
中，x = 100时开始生成 CO 2, x = 150时反应完全，溶质为Na 2CO 3 与 NaOH ，且 n(Na 2CO
3) : n(NaOH) = 1 ： 1。

(2) B 图像中，开始无 CO 2生成，含有 Na 2CO 3,至无气体放出时消耗盐酸 150 mL — 50
mL = 100 mL ,是 50 mL 的 2 倍，则含有 NaHCO 3, n(Na 2CO 3): n(NaHCO 3)= 1 ： 1。

(3)
当加入150
mL 盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为
NaCl 。

据物料守恒有 n(NaOH) =
n(Na +
)= n(Cl —
) = 0.2 mol L —
、0.15 L = 0.03 mol ，所以 c(NaOH) —1
mol L 。

答案：(1)NaOH 、Na 2CO 3
1 : 1
=0.03 mol =
=0.02 L =
A
B
^考点4
碱金属元素焰色反应
⑵Na2CO3、NaHCO 3 1 : 1 (3)1.5 mol L•
［教材基础一自热身］
1. 碱金属
(1)碱金属的一般性质
（2）碱金属的特殊性质
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。

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碱金属可与H2发生反应生成RH（R代表碱金属），属于离子化合物，H元素显-1价,
碱金属氢化物是强还原剂。

如NaH + H2O===NaOH + H2T, NaH是还原剂，H?0是氧化剂，氧化产物为，还原产物也为H 2°
2. 焰色反应
（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特殊颜色的现象，属于元素的物理性质。

（2）操作步骤
—酒精灯― 蘸取/亠酒精灯r宀「*亠云宀用盐酸酒精灯—
铂丝—灼T无色 ----- 待测物一灼萨观祭火焰颜色一洗萨铂丝—灼g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）；铜元素：绿色。

［题点全练一过高考］
1. 下列对碱金属性质的叙述中，正确的是（）
A .都是银白色的柔软金属，其密度都较小
B.单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物
C •碱金属单质与水剧烈反应生成碱和氢气
D .单质的熔沸点随着原子序数的增加而升高
解析：选C 碱金属中除Cs外都呈银白色，密度较小；锂在空气中燃烧生成氧化锂;
单质的熔沸点随着原子序数的增加而降低。

2. 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列各
判断正确的是（）
A .只含有Na +
B. —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：选B Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，
所以不能判断是否含有K元素。

3•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，该成果将在量
子计算机研究方面带来重大突破。

已知铷是第37号元素，质量数是85。

根据材料回答下列
问题：
⑴铷37Rb位于元素周期表的第__________ 周期第_________ 族。

⑵关于铷的结构和性质，判断正确的是____________ （填序号）。

①与水反应比钠剧烈②它的原子半径比钠小③它的氧化物暴露在空气中易吸收
CO2④它的阳离子最外层电子数和镁原子相同⑤它是还原剂
（3）氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是__________ （填序号）。

A .氢化铷溶于水显酸性
B.氢化铷中H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H +核外有两个电子
（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___________ （填序号）。

A. Li
B. Na
C. K
D. Cs
解析：（2）同主族元素，从上至下原子半径逐渐增大，②错误；由Rb的原子结构示意
图可知④错误；Na、Rb同主族，根据同主族元素的性质递变规律知，①③⑤正确。

（3）由反应RbH + H2O===RbOH + H2 T可知，水中氢元素的化合价由+ 1价降低为0价, 水作氧化剂，而RbH中的氢元素的化合价升高，由—1价变为0价，被氧化，RbH作还原剂，H —核外有两个电子，D项正确。

（4）设该合金的平均摩尔质量为M g mol 1，则根据电子得失守恒可得：
50-g 1_ M g mol
22.4 L
—1X 2 M = 25 22.4 L mol
因Rb的相对原子质量大于25,则另一种碱金属的相对原子质量应小于25,可能为Li
或Na。

答案：⑴五I A (2)①③⑤(3)D (4)AB
［本讲达标检测］
［课堂真题集训一明考向］
1 •判断下列说法的正误(正确的打“V”，错误的打“X” )。

(1) (2018江•苏高考)NaHCO 3受热易分解，故可用于制胃酸中和剂()
(2) (2017江•苏高考)Na2O2吸收CO 2产生。

2,可用作呼吸面具供氧剂()
(3) (2017天•津高考)为了除去NaHCO 3固体中的Na z CO s，将固体加热至恒重()
(4) (2017天•津高考)用石灰、碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸()
(5) (2016全国卷II )分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，比较水与乙醇中氢的
活泼性()
(6) (2015全国卷I )过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol O2转移的电子数为0.2N A( )
(7) (2015全国卷I )钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。

23 g钠充分燃烧时转移电子数
为1N A( )
(8) (2015全国卷I )1 L 0.1 mol「1的NaHCO 3溶液中HCO 3和CO「离子数之和为
0.1N A( )
(9) (2015全国卷I )将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡()
(10) (2014全国卷n )CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重()
(11) (2014全国卷I )碳酸氢钠受热分解实验如图所示( )
(12)(2014全国卷I )用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应()
答案：(1)X (2)V (3) X (4)V (5)V (6) V
(7) V (8) X (9) X (10)V (11) X (12) X
2. (2016江苏高考)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO 3、分离NaHCO 3、干燥NaHCO 3四个步骤。

下列图示装置和原理能达到实验目的的是()
捕喰盐 1 的饱利溶掖每
B.制取 NaHCO,
解析：选C A 项中，制取 NH 3应用Ca(OH )2和NH 4CI 固体加热，不正确； C 项中，析出的 NaHCO 3晶体用过滤的方法分离, 正确；D 项中NaHCO 3应低温烘干，不能直接加热，易发生反应
+ CO 2 T + H 2O ，不正确。

(填化学式)。

解析：(1)NaHC0 3、Na 2CO 3都与盐酸反应放出 CO 2，不能达到目的。

(2) n 、川中发生的反应均为 2NaHCO 3 =====Na 2CO 2 + CO 2 T + H 2O , CO 2 + Ca(OH) 2===CaCO 3 J + 出。

(3) 试管B 中装入碳酸氢钠，试管A 中装入碳酸钠，直接加热的碳酸钠温度高， 不分解，
不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳 酸氢钠不稳定。

答案：(1)无论是Na 2CO 3还是NaHCO 3均可以与盐酸反应产生 CO ?,均使澄清石灰水
变浑浊，达不到实验目的
⑵2NaHCO 3 =====Na 2CO 3 + 出0 + CO 2T , CO 2 + Ca(OH) 2===CaCO 3 J + 出0
(3)NaHCO 3
题点三 Na 2CO 3、NaHCO 3与酸反应的定量关系
5.将0.4 g NaOH 和1.06 g Na 2CO 3混合并配成溶液，向溶液中滴加
0.1 mol L 一1 2 3稀盐 酸。

下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO 2的物质的量的关系的是 ( )
C02气体应长管进、短管出，不正确;
2NaHCO 3=====Na 2CO 3。