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【步步高】(全国)2017版高考化学一轮复习 第3章 金属及其化合物 第10讲 钠及其化合物讲义 新人教版


第 10 讲 钠及其化合物

考点一 钠的性质及应用

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。 2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性

Na

O2、Cl2、H2O、H 等 + -― ― ― ― ― ― ― ― → Na - e



(1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应

?常温:4Na+O2===2Na2O O2? △ ?点燃:2Na+O2=====Na2O2
点燃 Cl2:2Na+Cl2=====2NaCl (2)与水反应 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
+ -

1

(3)与盐酸反应 离子方程式:2Na+2H ===2Na +H2↑。 3.钠的制取及保存 电解 (1)制取:化学方程式为 2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑。 (2)保存:密封保存,通常保存在石蜡油或煤油中。 4.钠的用途 (1)制取 Na2O2 等化合物。 (2)钠、钾合金(液态)可用于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 熔融 金属钠具有强还原性,熔融状态下可以用于制取金属,如 4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti。 深度思考 1.钠能否保存在 CCl4 中?原因是什么? 答案 否,因为 CCl4 的密度比钠的大,不能起到隔绝空气的作用。 2.金属钠着火,不能用 H2O、干冰灭火的原因是____________________________________, 通常用__________掩埋。 答案 钠和 H2O 可直接反应产生 H2,可能会爆炸,加热时钠也可与 CO2 直接反应,而且金属钠 着火生成的 Na2O2 与 CO2、H2O 都能反应 干燥沙土(或沙子) 3.取一小块金属钠,放在燃烧匙里加热,下列实验现象描述正确的是________(填序号)。 ①金属先熔化 ②在空气中燃烧,放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄 色 ⑤燃烧后生成淡黄色固体物质 答案 ①④⑤ 解析 金属钠熔点低,放在燃烧匙里加热,先熔化成小球,在空气中燃烧,火焰呈黄色,燃 烧后生成淡黄色的 Na2O2。
+ +

题组一 钠与水的反应及拓展应用 1.向分别盛有 100 mL 水、100 mL 0.1 mol·L 盐酸、100 mL 0.01 mol·L NaOH 溶液的 X、
-1 -1

2

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.三个烧杯中均会发生的离子反应为 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 答案 D 解析 钠与盐酸反应时钠先与 H 反应,离子方程式表示为 2Na+2H ===2Na +H2↑,A 错误; 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,Z 烧杯中生成 NaOH,由 于原溶质为 NaOH,故 Z 烧杯中物质的量浓度最大,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.(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 溶液 ⑦饱和 NaCl 溶液 答案 ①④⑤⑦ 解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中 Mg +2OH ===Mg(OH)2↓;④中反应消耗水,溶液温
2+ - - 2+ - + + +

③Na2SO4 溶液

④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2 溶液 ⑥CuSO4

度升高,Ca(OH)2 的溶解度降低,析出 Ca(OH)2 产生沉淀;⑤中 Ca +HCO3 +OH ===CaCO3↓+ H2O; ⑥中生成的 Cu(OH)2 是蓝色沉淀, 不符合题意; ⑦中水减少, c(Na )增大, 使 NaCl(s)??Na
+ +

(aq)+Cl (aq)平衡向左移动。



(2)按要求书写反应的离子方程式 ①将 Na 投入到 CuSO4 溶液中 2Na+2H2O+Cu ===Cu(OH)2↓+2Na +H2↑。 ②将 Na 投入到 Ca(HCO3)2 溶液中,反应后生成正盐溶液 2Na+Ca +2HCO3 ===CaCO3↓+2Na +CO3 +H2↑。 ③将 Na 投入到 NH4HCO3 溶液中,有刺激性气味气体放出 2Na+NH4 +HCO3 ===2Na +CO3 +NH3↑+H2↑。 3.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______________。解释反应速率不同的原因: ________________________________________________________________________。 答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与 H 间的置换反应,H 浓度的大小决定 了反应速率的快慢,由三种物质电离 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 题组二 钠与水反应实验拓展 4.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。 该反应的演示方法分别如图甲、 乙所示:
3
+ + + + + - + 2- 2+ - + 2- 2+ +

(1)现按图甲所示的方法,在室温时,向盛有饱和 NaOH 溶液的水槽中,加入一小块金属钠。 下列有关描述正确的是________(填字母,下同) a.钠浮在液面上,并四处游动,最后消失 b.钠熔化成一个光亮的小球 c.恢复到室温时,NaOH 溶液的浓度增大 d.恢复到室温时,溶液中 Na 数目减少 (2)按图乙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________。 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)abd (2)b 解析 (1)钠投入饱和 NaOH 溶液中,发生的反应为 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,其现象与钠在 水中的反应现象相同;又因为原溶液是饱和的,反应消耗水,析出 NaOH 固体,则 NaOH 溶液 浓度不变,但溶液体积减小,故 Na 数目减少。(2)Na 和 H2O 反应产生 H2 的同时产生 NaOH, NaOH 可以和 Al 发生反应 2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑,故用铝箔包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。 5.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 煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察,回答下列问题: (1)如何从试剂瓶中取用金属钠?剩余的 Na 能否放回原试剂瓶? ________________________________________________________________________。 (2)有关钠反应的现象是____________________________________________________。 (3)大试管的溶液中出现的现象:____________________________________________。 (4)装置中液面的变化:大试管内__________;长颈漏斗内________。 (5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:______________________________。 答案 (1)用镊子从试剂瓶中取一块金属钠, 用滤纸吸干表面上的煤油, 用小刀在玻璃片上切 米粒大小的钠做实验用,剩余的钠要放回原试剂瓶,不要随意丢弃


4

(2)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 (3)下层溶液出现白色絮状沉淀 (4)下降 上升 (5)2Na+FeSO4+2H2O===Fe(OH)2↓+Na2SO4+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



3.金属钠与溶液反应现象分析思维模板 (1)共性 因为钠与不同的溶液反应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:钠熔化成小球;③游:在液面上游动;④响: 发出“嘶嘶嘶”的响声。 (2)差异性 如第 1 题、第 3 题,与酸性溶液反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;如第 2 题,与 盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、氨气等;如第 5 题,由于煤油的密度较 小且不溶钠的特点,钠只有在界面处与水溶液接触的部分反应。 注意 钠与乙醇反应,钠块先沉在液面下,后上下浮动、能看到表面冒出气泡,并不熔化成 小球。 考点二 钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠

完成下列表格: 化学式 氧元素化合价 色、态 阴、阳离子个数比 是否为碱性氧化物 与水反应的化学方 Na2O -2 白色固体 1∶2 是 Na2O+H2O===2NaOH Na2O2 -1 淡黄色固体 1∶2 不是 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑

5

程式 与 CO2 反应的 化学方程式 与盐酸反应的 化学方程式 深度思考
表面变暗 O2 1. 金属钠露置在空气中会发生一系列变化:银白色金属钠― ― → ?生成 出现白色固体

Na2O+CO2===Na2CO3

2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl===4NaCl+2H2O+ O2↑

Na2O+2HCl===2NaCl+H2O

H2O ? ― ― →

?生成

白色块状物质 白色粉末状物质 H2O CO2 风化 ? ― ― →(NaOH______)― ― →?生成Na2CO3·10H2O? ― ― →?生成 ?

答案 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3 2.分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型: (1)Na2O 的电子式:____________________________________________________________, 化学键类型:____________________,属于:__________________(填“离子化合物”或“共 价化合物”,下同)。 (2)Na2O2 的电子式: ____________, 化学键类型: ______________, 属于: ________________。 答案 (1) 离子键 离子化合物

(2)

离子键、共价键(或非极性键) 离子化合物

3.用双线桥分析 Na2O2 与水反应中电子转移的方向和数目: ________________________________________________________________________。 回答下列问题: (1)氧化剂和还原剂是 __________________,氧化产物是__________________,还原产物是 __________________。 (2)1 mol Na2O2 与水完全反应时转移的电子数:________________。 答案

(1)Na2O2 O2 NaOH (2)NA(或 6.02×10 )

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题组一 过氧化钠的性质及应用 1.下列有关 Na2O2 的说法不正确的是( )

6

A.向包有 Na2O2 粉末的脱脂棉上滴加几滴水,脱脂棉剧烈燃烧起来,说明 Na2O2 与 H2O 反应放 热且有氧气生成 B.Na2O2 与 CO2 反应时有单质 O2 生成,该反应属于置换反应 C.Na2O2 在空气中久置变白,涉及的氧化还原反应中,Na2O2 既是氧化剂,又是还原剂 D.Na2O2 粉末加入 Ca(HCO3)2 溶液中,会产生气体和浑浊 答案 B 解析 A 项,燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质;B 项,反应物中没有单质参加反应, 不符合置换反应的定义;C 项,Na2O2 与 CO2、H2O 的反应都是 Na2O2 自身的氧化还原反应;D 项, Na2O2 先和水反应生成 O2 和 NaOH,NaOH 再与 Ca(HCO3)2 反应产生沉淀 CaCO3。 2.某溶液中含有 HCO3 、SO3 、CO3 、CH3COO 4 种阴离子。向其中加入足量的 Na2O2 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.CH3COO C.CO3
2- - - 2- 2- -

)

B.SO3

2-

D.HCO3



答案 A 解析 Na2O2 与水反应生成 NaOH, HCO3 +OH ===CO3 +H2O, HCO3 浓度减小, CO3 浓度增大; SO3 具有还原性,被 Na2O2 氧化,浓度减小;CH3COO 浓度几乎不变。 3.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 (1)写出①反应的化学方程式:__________________________________________________, 有同学类比①的反应写出②的反应方程式为 2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,你认为是否合理? ______________(填“合理”或“不合理”)。 (2)比较分析③、④反应中可能发生的现象,相同点:________________________________, 差异:________________________________。 (3)预测⑤可能的现象:________________________________________________________, ⑥可能的现象:_______________________________________________________________。 (4)判断⑦、⑧反应中可能发生的现象: ⑦________________________________________________________________________;
7
- - - 2- - 2- 2-

⑧________________________________________________________________________。 答案 (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 不合理 (2)均会有红褐色沉淀生成并有气体逸出 ④中气体明显少于③中气体 (3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色 溶液红色褪去,加热后不能恢复红色 (4)溶液变蓝 溶液先变蓝后褪色 解析 (1)Na2O2 具有强氧化性,可能发生:Na2O2+SO2===Na2SO4。(2)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 Fe 具有强还原性,易被 Na2O2 氧化并生成 Fe(OH)3, Na2O2 与溶液中的水剧烈反应会有 O2 产生。 (3)SO2 的漂白性是由于它能与某些有色物 质生成易分解的无色物质, Na2O2 的漂白性是因其具有强氧化性。 (4)Na2O2 与 H2O 反应生成 NaOH, 呈碱性,同时 Na2O2 又有漂白性。 题组二 Na2O2 与 H2O、CO2 反应的定量分析 4.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入 0.1 mol 的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠,然 后各加入 100 mL 水,搅拌,使固体完全溶解,则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小 顺序是( ) B.丁<甲<乙=丙 D.丁<甲<乙<丙
2+

A.甲<乙<丙<丁 C.甲=丁<乙=丙 答案 B 解析 (1)甲、丁相比: 甲:Na→NaOH 丁:NaOH 无反应

消耗 H2O,溶剂减少 溶剂不变

故 NaOH 的质量分数:甲>丁。 (2)乙、丙相比:

? ? ?生成 NaOH 相等 消耗 H2O 相等 H2O 丙:2Na2O2― ― →4NaOH+O2? ?
H2O 乙:2Na2O― ― →4NaOH 溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。 (3)乙、丙与甲相比 甲:Na 乙:Na2O 丙:Na2O2

1 当它们物质的量相等时,甲(Na)所得 NaOH 是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得 NaOH 物质的量的 ,它 2 们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。 5.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)( 选项 二氧化碳 碳酸钠 转移的电子 )

8

A B C D 答案 C

1 mol 22.4 L 1 mol 106 g 106 g

2NA

1 mol 2NA

解析 2 mol 2 mol 56 g 1 mol 1 mol 28 g

Δm

转移电子

2 mol 1 mol

由上述关系,不难得出 C 项正确;B 项中未指明标准状况,错误。 6.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 答案 C 点燃 解析 2CO+O2=====2CO2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①+②得:Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应) 即:CO 可被 Na2O2 完全吸收 点燃 2H2+O2=====2H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 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。 ③ ④ ① ② )

1.过氧化钠强氧化性的五个表现

2.从“四个角度”理解 H2O、CO2 与 Na2O2 反应的定量关系 (1)物质的量关系
9

无论是 CO2 或 H2O 的单一物质还是二者的混合物,通过足量的 Na2O2 时,CO2 或 H2O 与放出 O2 的 物质的量之比均为 2∶1。 (2)气体体积关系 若 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的 Na2O2,则气体体积减少的量等于原混合 1 气体体积的 ,且等于生成氧气的体积。 2 (3)转移电子关系 2 mol Na2O2 不论与 H2O 还是与 CO2 反应均生成 1 mol O2,转移 2 mol 电子。 如:2CO2+2Na2O2===2Na2CO 得 2e 3+O 失 2e (4)固体质量关系 点燃 2CO+O2=====2CO2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①+②得,Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应) 即 CO 可被 Na2O2 完全吸收,固体增重即为 CO 的质量; 点燃 2H2+O2=====2H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ③+④得,Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应) 即 H2 可被 Na2O2 完全吸收,固体增重即为 H2 的质量。 结论:凡分子组成符合(CO)m·(H2)n 的物质,m g 该物质在 O2 中完全燃烧,将其产物(CO2 和水 蒸气)全部通过足量 Na2O2 后,固体增重为 m g。或者是由 C、H、O 三种元素组成的物质,只 要 C、O 原子个数比为 1∶1,即可满足上述条件。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)、C6H12O6(葡萄糖)等。 考点三 碳酸钠与碳酸氢钠 ③ ④ ① ②
- - 2

1.性质

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2.转化 ①CO2+H2O;②适量H - Na2CO3?????????????? ①固体?加热?;②适量OH NaHCO3 深度思考 1.将 CO2 气体通入到饱和 Na2CO3 溶液中有何现象?原因是什么? 答案 开始无明显现象,后有沉淀析出。原因是 NaHCO3 的溶解度小于 Na2CO3 的溶解度,而且 反应消耗溶剂水。 2.Na2CO3 固体粉末中混有少量 NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3 溶液中混有少量 NaHCO3,用什 么方法除杂?NaHCO3 溶液中混有少量 Na2CO3,用什么方法除杂? 答案 用加热法可以将 Na2CO3 固体粉末中混有的 NaHCO3 转化为 Na2CO3;向混合液中滴加适量 的 NaOH 溶液,可以将其中的 NaHCO3 转化为 Na2CO3;向混合液中通入过量的 CO2 气体,可以将 Na2CO3 转化为 NaHCO3。


题组一 Na2CO3、NaHCO3 的比较与鉴别 1.有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质,下列叙述中错误的是( )

A.相同温度下,等浓度的 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的碱性比较,前者更强 B.常温时溶解度:Na2CO3>NaHCO3 C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解 D.都能与烧碱反应,后者反应较慢 答案 D 解析 D 项,Na2CO3 不能与 NaOH 反应。 2.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3 鉴别开的是( A.BaCl2 溶液 C.稀盐酸 答案 B 3.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, 如下图Ⅰ~Ⅳ所示。 B.澄清石灰水 D.pH 试纸 )

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(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________(填选项序号)。 A.Ⅳ比Ⅲ复杂 B.Ⅳ比Ⅲ安全 C.Ⅳ比Ⅲ操作简便 D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行 (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)。 △ 答案 (1)Ⅱ (2)2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3 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,故不可以;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,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度 来判断。 △ (2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为 2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑,实验Ⅳ的优点是可同时 做对比实验。 (3)试管 B 装入碳酸氢钠,试管 A 装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,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 钠很不稳定。

判断类别,用准性质,突破 Na2CO3、NaHCO3 的鉴别 1.利用热稳定性不同

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2.利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)

3.利用阴离子不同

4.利用溶液的酸碱性不同

题组二 Na2CO3、NaHCO3 与酸反应的定量关系 4.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 答案 C 解析 Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O 解答此类题目用归“1”法, 1 1 A 项,假设二者都是 1 g,则 n(NaHCO3)=n(CO2)= mol,n(Na2CO3)=n(CO2)= mol,故 84 106 A 正确; B 项,假设二者均为 1 mol,则消耗的盐酸:Na2CO3 为 2 mol,NaHCO3 为 1 mol,故 B 正确; C 项,假设二者均为 1 g,Na2CO3 需盐酸为 2× 错。 5.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 mol·L 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( )
-1

1 1 1 mol= mol,NaHCO3 需盐酸 mol,故 C 106 53 84

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答案 C 解析 滴加盐酸先发生反应: OH +H ===H2O, 再发生反应: CO3 +H ===HCO3 , 最后发生反应: HCO3 +H ===CO2↑+H2O;因 n(OH )=n(CO3 )=0.01 mol,故加入 0.02 mol HCl 后开始有气 体生成,故 C 正确。
- + - 2- - + 2- + -

用数形结合思想理解 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应 1.向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸,第一步:CO3 转化为 HCO3 ,无气体产生;第二步:HCO3 与 H 反应产生 CO2。消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如第 5 题图 A 所示。 2.向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如第 5 题图 B 所 示。 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 第 5 题图 C 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)。 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 第 5 题图 D 所示(设 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量之比 m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。 题组三 Na2CO3 和 NaHCO3 质量分数的测定 6.下列实验方案中,不能测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物中 Na2CO3 质量分数的是( A.取 a 克混合物充分加热,减重 b 克 B.取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 b 克固体 C.取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重 b 克 D.取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得 b 克固体 答案 C 解析 取 a 克混合物充分加热, 减重 b 克, 根据差量法可求出 NaHCO3 的质量, 从而求出 Na2CO3 的质量分数,A 正确;取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 b 克固 体氯化钠,列方程组即可求出,B 正确;C 中,取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气 体用碱石灰吸收,增重 b 克,由于逸出气体中含有 H2O(g),故无法求解,C 错误;D 中由于 )
+ 2- - -

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二者都能与 Ba(OH)2 溶液反应生成 BaCO3 沉淀,由 Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3 的转化关系, 列方程组即可求出混合物中 Na2CO3 的质量分数,D 正确。

差量法在化学方程式计算中的妙用 1.差量法的应用原理 差量法是指根据化学反应前后物质的量发生的变化,找出“理论差量”。这种差量可以是质 量、物质的量、气态物质的体积和压强、反应过程中的热量等。用差量法解题是先把化学方 程式中的对应差量(理论差量)跟差量(实际差量)列成比例,然后求解。如:

2.使用差量法的注意事项 (1)所选用差值要与有关物质的数值成正比例或反比例关系。 (2)有关物质的物理量及其单位都要正确地使用,即“上下一致,左右相当”。 题组四 以钠的化合物为载体的综合实验题 7.现有一定量含有 Na2O 杂质的 Na2O2 试样。请从如图装置中选用适当的实验装置,设计一个 最简单的实验,测定 Na2O2 试样的纯度(可供选用的反应物只有 CaCO3 固体,6 mol·L 盐酸和 蒸馏水)。
-1

请填写下列空白: (1)写出实验中 Na2O2 和 Na2O 分别发生反应的化学方程式:

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___________________________________________________________________________。 (2)应选用的装置是________(只要求写出图中装置的标号)。 (3)所选用装置的连接顺序应是(填各接口的字母,连接胶管省略):_________________。 答案 (1)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,Na2O+H2O===2NaOH (2)⑤①④ (3)G→B,A→F 8.化学兴趣小组的同学为测定某 Na2CO3 和 NaCl 的固体混合物样品中 Na2CO3 的质量分数进行了 以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答:

(1) 甲同学用图 1 所示装置测定 CO2 的质量。实验时稀硫酸是与样品中的 __________( 填 “Na2CO3”或“NaCl”)发生反应, 仪器 b 的名称是__________, 洗气瓶 c 中盛装的是浓硫酸, 此浓硫酸的作用是____________________。 (2)乙同学用图 2 所示装置,取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品 中 Na2CO3 质量分数的测定。 ①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞 a,由 b 注入水至其下端玻璃管中形成一 段水柱,再将针筒活塞向内推压,若 b 下端玻璃管中的______________________________, 则装置气密性良好。 ②在实验完成时,能直接测得的数据是 CO2 的______(填“体积”或“质量”)。 (3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验:

①操作Ⅰ涉及的实验名称有: __________、 洗涤; 操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、 __________。 ②丙同学测得样品中 Na2CO3 的质量分数为__________。 答案 (1)Na2CO3 分液漏斗 (2)①液面上升 ②体积 (3)①过滤 称量 ②106y/197x 解析 (1)NaCl 不与稀硫酸反应,Na2CO3 与稀硫酸反应。仪器 b 的名称是分液漏斗。浓硫酸的 作用是除去 CO2 中的水蒸气(或干燥 CO2 气体) (2)①将针筒活塞向内推压,增大了容器中的压强,故若 b 下端玻璃管中的液面上升,则装置 气密性良好。②CO2 是气体,故能直接测得的数据是 CO2 的体积。 除去 CO2 中的水蒸气

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(3)①生成沉淀,故操作Ⅰ需涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。②经过计算,样品 中 Na2CO3 质量分数的计算式为 106y/197x。 考点四 碱金属元素 焰色反应

1.碱金属的一般性与特殊性 (1)一般性

相似性

递变性(由 Li→Cs) 电子层数逐渐增多

原子结构

最外层均为 1 个电子

核电荷数逐渐增大 原子半径逐渐增大

元素性质 物理 单质 性质 化学 性质 性质

都具有较强的金属性, 最高正价均为 +1 价 (除 Cs 外)都呈银白色,密度较小, 熔、沸点较低

金属性逐渐增强 密度逐渐增大(钾反常), 熔、沸点逐渐降低 还原性逐渐增强;

都具有较强的还原性

与 O2 反应越来越剧烈, 产 物越来越复杂

(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。 2.焰色反应 (1)焰色反应的概念 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, 其属于物理变化, 属于元 素的性质。 (2)焰色反应的操作 酒精灯 蘸取 酒精灯 用盐酸 酒精灯 铂丝 ― ― → 无色― ― →待测物 ― ― → 观察火焰颜色 ― ― → 铂丝 ― ― → 无色 灼烧 灼烧 洗涤 灼烧 (3)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。 深度思考
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根据碱金属的性质规律思考下列问题: (1)钠与氧气反应有 Na2O、Na2O2 两种氧化物生成,其他碱金属单质与氧气反应也只生成两种 类似的氧化物吗? 答案 不是,如 Li 与氧气反应只生成 Li2O,K 与 O2 反应还能生成更复杂的氧化物。 (2)钠的还原性比钾的弱,但工业上制取钾却用钠置换钾的原因是 ________________________________________________________________________。 答案 由于 Na+KCl??NaCl+K 是可逆反应,而 K 的熔、沸点比 Na 低,产生钾蒸气,使平 衡向右移动

题组一 碱金属元素性质规律的应用 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,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 C.碳酸铯在酒精灯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4,它不易溶于水 答案 C 解析 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, 均不与氮气直接反应,由在酒精灯加热条件下 Na2CO3 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 在空气中可以被空气中的氧气氧化 B.K 可以与乙醇发生反应生成氢气 C.K 与水的反应不如钠与水的反应剧烈 D.K 也可放在煤油中保存 答案 C 解析 金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面,K 比 Na 活泼,故 K 在空气中可以被氧气氧化,A 项正确;Na 能与乙醇反应放出氢气,K 也能与乙醇反应放出氢气,B 项正确;K 与水的反应比 Na 与水的反应剧烈,C 项错误;Na、K 均可放在煤油中保存,D 项正确。 题组二 焰色反应 3.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 )


)

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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 答案 B



解析 钠的焰色反应为黄色,容易掩盖钾的浅紫色。 4.下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是( ①钾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 C.仅有⑤不正确 答案 D 解析 由于焰色反应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离子的真实焰色 反应情况;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。 B.仅有④不正确 D.全对 )

碱金属常从以下几个方面设问题 1.碱金属单质与水(或酸)反应的现象; 2.碱金属单质的保存(注意碱金属的密度); 3.碱金属单质与氧气反应产物的判断; 4.碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较; 5.碱金属的碳酸盐性质的比较; 6.与最新的科学技术相关的碱金属的应用。

1.(高考选项组合题)下列有关说法正确的是(

)

A.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解(2015·安徽理综,9A) B.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 1NA(2015·全国卷Ⅱ, 10C) C.标准状况下,5.6 L CO2 与足量 Na2O2 反应转移的电子数为 0.5NA(2015·四川理综,5C)
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D.Ba(HCO3)2 溶液中加入 Na2O,同时有气体和沉淀产生(2015·山东理综,10B) 答案 B 解析 A 项,在酒精灯加热条件下,Na2CO3 不会分解;B 项,虽然钠在空气中燃烧可生成多种 氧化物,但钠都是由 0 价升为+1 价;C 项,应为 0.25 NA;D 项,Na2O 与 Ba(HCO3)2 反应生成 BaCO3 沉淀、Na2CO3 和 H2O,没有气体生成。 2.(高考选项组合题)下列说法正确的是( )

A.NA 表示阿伏加德罗常数,1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2,失去 2NA 个电子(2013·广东理 综,9D) B.Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂涉及氧化还原反应(2012·广东理综,10A) C.苏打是面包发酵粉的主要成分之一(2014·福建理综,6D 改编) D.NaHCO3 的热稳定性大于 Na2CO3(2012·重庆理综,7B) 答案 B 解析 A 项,Na2O2 中钠的化合价为+1,1 mol Na 只能失去 1 mol e ,错;C 项,小苏打是面 包发酵粉的主要成分之一,错;D 项,NaHCO3 不稳定,受热易分解,错。 3.(2014·上海,19)下列反应与 Na2O2+SO2― →Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是( A.2Na2O2+2CO2― →2Na2CO3+O2 B.2Na2O2+2SO3― →2Na2SO4+O2 C.Na2O2+H2SO4― →Na2SO4+H2O2 D.3Na2O2+Cr2O3― →2Na2CrO4+Na2O 答案 D 解析 Na2O2+SO2― →Na2SO4 反应中 Na2O2 的作用是氧化剂,A、B 中 Na2O2 既作氧化剂又作还原 剂;C 中 Na2O2 既不是氧化剂也不是还原剂;D 中 Na2O2 只作氧化剂。 4.(2014·上海,15)下图是模拟“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 答案 C 解析 侯氏制碱法的原理是向饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3,然后通入 CO2,利用生成的碳

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酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3 在水中的溶解度大所以先通 NH3,但为了防倒吸,所以 a 通 入 NH3,然后 b 通入 CO2,考虑 NH3 的尾气处理所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉,即 C 选项正确。 5.(高考选项组合题)下列离子方程式书写正确的是(
2- +

)

A.NaHCO3 溶液中加入稀 HCl:CO3 +2H ===CO2↑+H2O(2014·四川理综,3B) B. 碳酸钠溶液显碱性:CO3 +H2O??HCO3 +OH (2013·北京理综,8B) C.Na2O2 溶于水产生 O2:Na2O2+H2O===2Na +2OH +O2↑(2013·江苏,8C) D.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO3 +OH ===CO3 +H2O(2012·海南,12A) 答案 B 解析 A 项 HCO3 不能完全电离,不能拆成离子,错;C 项氧原子不守恒,错;D 项忽视了 CO3 与 Ca 生成 CaCO3 沉淀。 6.(2012·上海,十一节选)钠是活泼的碱金属元素,钠及其化合物在生产和生活中有广泛的 应用。 完成下列计算: (1)叠氮化钠(NaN3)受撞击完全分解产生钠和氮气,故可应用于汽车安全气囊。若产生 40.32 L(标准状况下)氮气,至少需要叠氮化钠________g。 (2)钠?钾合金可在核反应堆中用作热交换液。 5.05 g 钠?钾合金溶于 200 mL 水生成 0.075 mol 氢气。 ①计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度(忽略溶液体积变化)。 ②计算并确定该钠?钾合金的化学式。 0.075×2 - -1 -1 答案 (1)78 (2)①c(OH )= -3 mol·L =0.75 mol·L 200×10 ②设上述合金中含 a mol 钠、b mol 钾,则
? ?a+b=0.075×2 ? ?23a+39b=5.05 ?
2+ - 2- - - 2- + - 2- - -

解得 a=0.050

b=0.10

该钠?钾合金化学式为 NaK2。 解析 (1)解法一:叠氮化钠受撞击分解的化学方程式为 2NaN3― →2Na+3N2↑ 40.32 L 2 -1 由此可知生成标准状况下 40.32 L 氮气时需要 NaN3 的质量为 -1× ×65 g·mol 22.4 L·mol 3 =78 g。 2 40.32 L 2 解法二:根据氮元素守恒有 n(NaN3)= n(N2)= -1× =1.2 mol,m(NaN3)=1.2 3 22.4 L·mol 3 mol×65 g·mol =78 g。 7.(2015·浙江理综,27Ⅱ)化合物甲和 NaAlH4 都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和 H2 反应生成甲。甲与水反应可产生 H2,甲与 AlCl3 反应可得到 NaAlH4。将 4.80 g 甲加热至完全
21
-1

分解,得到金属钠和 2.24 L(已折算成标准状况)的 H2。 请推测并回答: (1)甲的化学式________。 (2)甲与 AlCl3 反应得到 NaAlH4 的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (3)NaAlH4 与水发生氧化还原反应的化学方程式_______________________________ ________________________________________________________________________。 (4)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为 Fe2O3),脱锈过程发生 反应的化学方程式 ________________________________________________________________________。 (5)某同学认为: 用惰性气体赶尽反应体系中的空气, 将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥, 再与金属钠反应,得到的固体物质即为纯净的甲;取该固体物质与水反应,若能产生 H2,即 可证明得到的甲一定是纯净的。 判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由 ________________________________________________________________________。 答案 (1)NaH (2)4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl (3)NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑ (4)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH (5)制备过程不合理, 因为盐酸易挥发, H2 中混有 HCl, 导致产物中有 NaCl; 验纯方法不合理, 如果有 Na 残留,Na 与水反应也产生 H2;没有考虑混入的 NaCl 解析 由 4.80 g 甲加热至完全分解,得到金属钠和 2.24 L(已折算成标准状况) 的 H2,可推 断金属钠和 H2 反应生成的甲为 NaH,NaH 与水反应生成 NaOH 和 H2,NaH 与 AlCl3 反应可得到 NaAlH4。(1)甲的化学式为 NaH。(2)由于反应物为 NaH 与 AlCl3,得到产物有 NaAlH4,故推知 另一产物为 NaCl,其化学方程式为 4NaH+AlCl3===NaAlH4+3NaCl。(3)NaAlH4 中的氢显-1 价, 水中的氢显+1 价, NaAlH4 与水发生氧化还原反应的过程中生成氢气, 另一产物为 NaAlO2, 其化学方程式为 NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑。(4)根据题意 NaH 在无水条件下能与 Fe2O3 反 应,结合反应物的性质可推知反应产物为 Fe 和 NaOH,从而得出其化学方程式为 3NaH+ Fe2O3===2Fe+3NaOH。(5)制备过程中,由于盐酸易挥发,产生的氢气中会有氯化氢,易和钠 反应生成 NaCl;如在制取 NaH 的反应中钠过量,则产物中混有钠,钠与水反应也会有氢气产 生,同时验纯时也没有考虑到混入的 NaCl。 练出高分 1.化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( A.小苏打可用于生产玻璃,也可用来除去物品表面的油污 B.过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
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)

C.医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的 D.使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀 答案 D 解析 常用于生产玻璃的是碳酸钠,A 错误;过氧化钠具有强氧化性,因而具有漂白性,但 不可用于漂白食品,B 错误;医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒,并非是将病毒氧化, C 错误;氯化钠溶液可以充当原电池的电解质溶液,使桥梁形成无数个微小的原电池,从而加 速腐蚀,D 正确。 2.下列说法不正确的是( )

A.Na2O2 可用于呼吸面具中氧气的来源 B.Na2O 和 Na2O2 投入水中都能生成 NaOH,都是氧化还原反应,它们都是碱性氧化物 C.Na2CO3 可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,而 NaHCO3 可用于治疗胃酸过多、制造发 酵粉等 D.NaCl 的性质稳定,可用作调味品 答案 B 解析 Na2O+H2O===2NaOH 不是氧化还原反应,Na2O2 也不是碱性氧化物。 3.下列叙述不正确的是( )

A.切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗,发生的反应为 2Na+O2===Na2O2 B.4.6 g Na 与 O2 完全反应,生成 7 g 产物时失去电子的物质的量为 0.2 mol C.Na 与稀硫酸反应的离子方程式为 2Na+2H ===2Na +H2↑ D.将少量 Na 投入到 CuSO4 溶液中,既有沉淀生成又有气体放出 答案 A 解析 A 项错,常温下切开的金属 Na 暴露在空气中,光亮的表面逐渐变暗是因为生成 Na2O; B 项正确,由题意知虽然生成 Na2O2 和 Na2O 的混合物,但是 Na 的物质的量为 0.2 mol,故完 全反应时失去电子的物质的量仍为 0.2 mol;C 项正确,Na 与稀 H2SO4 反应的本质是与 H 的反 应,H2SO4 是强酸;D 项正确,Na 与水反应放出气体,生成的 NaOH 与硫酸铜反应生成氢氧化 铜沉淀。 4.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 答案 B 解析 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
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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、超氧化物甚至臭氧 化物等。 5.纯碱和小苏打是厨房中常见的两种用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法 正确的是( )

A.用坩埚分别加热两种物质,全部分解挥发没有残留物的是小苏打 B.用洁净的铁丝蘸取两种物质的溶液在煤气火焰上灼烧,火焰颜色发生明显变化的是小苏打 C.取两只小玻璃杯,分别加入等量的两种物质,再同时加入等体积等浓度的食醋,产生气泡 速率较快的是小苏打 D.先将两种物质配成溶液,分别加入适量澄清石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打 答案 C 解析 小苏打的主要成分为 NaHCO3,加热分解生成 Na2CO3、CO2 和水,有残留物,A 错;纯碱 与小苏打中均含钠元素,焰色均为黄色,B 错;NaHCO3 与酸反应的速率比 Na2CO3 的快,所以 与等量的食醋反应时,小苏打产生气泡的速率快,C 正确;纯碱、小苏打与澄清石灰水反应 时都会生成 CaCO3 白色沉淀,D 错。 6.下列化学实验事实及其解释不正确的是( )

A.滴有酚酞的 NaHCO3 溶液呈浅红色,微热后红色加深,是因为 NaHCO3 分解生成了 Na2CO3 B.钠保存在煤油中,是因为煤油不与钠发生反应,钠比煤油密度大,煤油可以使钠隔绝空气 和水蒸气 C.用洁净的玻璃管向包有 Na2O2 的脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧,说明 CO2、H2O 与 Na2O2 的反应是 放热反应 D.钠长期暴露在空气中的产物是 Na2CO3,原因是钠与氧气生成的 Na2O 与水和二氧化碳反应 答案 A 解析 A 项,对 NaHCO3 溶液微热,HCO3 水解程度增大,溶液碱性增强。 7.一定量的 Na2O2 与 CO2 反应后的固体物质为 41.8 g,恰好与 1 L 1 mol·L 的稀盐酸完全反 应。下列说法正确的是( A.41.8 g 固体牪质为 Na2CO3 B.41.8 g 固体物质为 0.1 mol Na2CO3 和 0.4 mol Na2O2 的混合物 C.41.8 g 固体物质为 31.2 g NaHCO3 和 10.6 g Na2CO3 的混合物 D.一定量的 Na2O2 为 78 g 答案 B 解析 如果 41.8 g 固体全为 Na2CO3,即 0.39 mol,则其不可能恰好与 1 L 1 mol·L 的稀 盐酸完全反应,A 错误;根据钠离子守恒,知 B 符合题意;Na2O2 与 CO2 反应不可能生成碳酸 氢钠,即 C 错误;根据钠离子守恒,可求出一定量的 Na2O2 为 0.5 mol,即 39 g,所以 D 错误。
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-1 -1 -

)

8.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境,一般在飞船内安装盛有 Na2O2 或 K2O2 颗粒的装置,它的用途是产生氧气。下列关于 Na2O2 的叙述正确的是( A.Na2O2 中阴、阳离子的个数比为 1∶1 B.Na2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时,需要水和 CO2 的质量相等 C.Na2O2 分别与水及 CO2 反应产生相同量的 O2 时,转移电子的物质的量相等 D.Na2O2 的漂白原理与 SO2 的漂白原理相同 答案 C 解析 Na2O2 的电子式为 Na [·? O·? O·] Na ,故阴、阳离子的个数比为 1∶2,A 项错误;生成 相同量的 O2 时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同,但质量不同,B 项错误;由得失电子守 恒知二者转移电子的物质的量相同,C 项正确;Na2O2 因具有强氧化性而有漂白性,SO2 易与有 色物质化合生成无色不稳定的物质,故二者漂白原理不同,D 项错误。 9.有 3 份等质量的小苏打,第 1 份直接与盐酸恰好完全反应;第 2 份首先加热,使其部分分 解后,再与盐酸恰好完全反应;第 3 份首先加热,使其完全分解后,再与盐酸恰好完全反应。 假若盐酸的物质的量浓度相同,消耗盐酸的体积分别为 V1、V2 和 V3,则 V1、V2 和 V3 的大小关 系正确的是( A.V1>V2>V3 C.V2>V3>V1 答案 D 解析 3 份小苏打质量相等,无论是直接与盐酸反应,还是部分分解或完全分解后与盐酸反 应,最终得到的都是 NaCl 溶液,其中 Cl 来自于盐酸,Na 来自于 NaHCO3,故 3 份小苏打消 耗盐酸的体积相同。 10.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):
- + ? ? + · · · 2- +

)

) B.V1>V3>V2 D.V1=V2=V3

则下列分析都正确的组合是(

)
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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 答案 A 解析 图像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;图像 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

n?Na2CO3? 1 1 = = ,②正确;图像Ⅲ中,Oa 段消耗 HCl 的量 n?NaHCO3? 3-1×2 1

等于 ab 段消耗 HCl 的量,对应溶液中的溶质为 Na2CO3,③不正确;图像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:

n?Na2CO3? 1 1 = = ,④不正确。 n?NaOH? 3-1×2 1
11.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 C.C6H12O6 答案 D 点燃 解析 2CO+O2=====2CO2 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 ①+②得:Na2O2+CO===Na2CO3(虚拟的反应) 即:CO 可被 Na2O2 完全吸收 点燃 2H2+O2=====2H2O 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ ③+④得:Na2O2+H2===2NaOH(虚拟的反应) 即:H2 可被 Na2O2 完全吸收 C 项可变形为(CO)6(H2)6;D 项可变形为 C·(CO)11(H2)11,因而反应后质量增加大于 a g。 12.将一定量的 H2、CO 和 CO2 的混合气体通入盛有足量 Na2O2 粉末(Na2O2 体积忽略不计)的密闭 容器中,用电火花引燃直至反应完全。恢复到原温度,容器内的压强为原来的 1/4,则原混 合气体的平均相对分子质量可能是( A.20 B.23 C.30 D.36 答案 C 解析 (1)假设混合气体是 H2、CO2 的混合气体,设其物质的量分别为 x、y。
26

)

B.CO D.C12H22O11

① ②

③ ④

)

根据 H2+Na2O2===2NaOH

x
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2

y
1 y 2 1 得: = y=x x+y 4

1 y 2

M=

2x+44y =23 x+y

(2)假设混合气体是 CO、CO2 的混合体,设其物质的量分别为 x,y。 根据 CO+Na2O2===Na2CO3

x
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2

y
1 y 2 1 得: = x+y 4

1 y 2

x=y M=
28x+44y =36 x+y

所以混合气体是 H2、CO、CO2 时,23< M <36,C 项正确。 13.Na2CO3 的制取方法及综合实验探究。 (1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,其生产流程可简要表示如下:

①往饱和食盐水中依次通入足量的 NH3、CO2(氨碱法),而不先通 CO2 再通 NH3 的原因是 ________________________________________________________________________。 ②从生产流程图可知,可循环利用的物质是________。 ③写出沉淀池中、煅烧炉中反应的化学方程式:

27

________________________________________________________________________。 (2)如何用 CO2 和 50 mL 2 mol·L
-1

NaOH 溶液制取 50 mL 1 mol·L

-1

Na2CO3 溶液?

①写出简要的实验步骤:___________________________________________________。 ②写出有关反应的化学方程式:_____________________________________________。 答案 (1)①由于 CO2 在 NaCl 溶液中的溶解度很小,先通入 NH3 使食盐水呈碱性,能够吸收大 量 CO2 气体,产生较高浓度的 HCO3 ,才能析出 NaHCO3 晶体 ②食盐水、CO2 ③NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl、 △ 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O↑ (2)①将 50 mL 2 mol·L
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NaOH 溶液等分成两份,在一份 NaOH 溶液中通入过量的 CO2 气体,
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再将两溶液混合,即得 50 mL 1 mol·L ②NaOH+CO2===NaHCO3、 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O

Na2CO3 溶液

14.某课外活动小组设计下列实验装置,验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。

(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是__________________________________, 该反应 中,反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 (2)装置Ⅰ中的试剂是__________(填字母)。 a.稀盐酸 c.小苏打 b.稀硫酸 d.石灰石

(3)实验时,应先打开弹簧夹__________(填“K1”或“K2”),观察到预期现象后,关闭它, 再打开另一个弹簧夹。 (4)实验过程中将带火星的木条置于 a 口,观察到带火星的木条始终不复燃。 ①为观察到最终木条复燃,甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管,目的是 ________________________________________________________________________; ②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃,也不能证明 CO2 参与了反应,原因是 __________________________________________________________________________。 (5)为进一步达到实验目的,应补充的实验是:取最终反应后Ⅲ中所得固体, ___________________________________________________________________________。 答案 (1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 大于 (2)bc (3)K2 (4)①除去未充分反应的 CO2 ②水与 Na2O2 反应生成氧气 (5)加入稀盐酸,
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将产生的气体通入澄清石灰水中(答案合理即可) 解析 (1)此反应是放热反应。(2)依据实验目的,需要干燥的 CO2,所以装置Ⅰ是制取 CO2 装 置,故只能选择小苏打,因为盐酸易挥发出 HCl,所以应选择硫酸。(3)先通干燥 CO2,然后 再通湿润 CO2 进行对比。(5)证明反应后固体中含有 CO3 。
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