2021版高考化学一轮复习 第3章 金属及其重要化合物 第9讲 钠及其重要化合物学案 新人教版

1 第第 9 9 讲讲 钠及其重要化合物钠及其重要化合物 考点一 钠的性质及应用 知识梳理 一 物理性质 银白色 有金属光泽的固体 质地柔软 熔点低 小于 100 密度 比水的小但比煤油的大 二 从钠的原子结构认识钠的化学性质 还原性 1 与非金属单质反应 1 2na cl22nacl 现象 剧烈燃烧 产生白烟 点燃 2 4na o2 2na2o 现象 银白色固体变暗 3 2na o2na2o2 现象 先熔化成小球 后燃烧产生黄色火焰 生成 淡黄色固体 2 与水 滴有酚酞 酸 醇 盐溶液反应 1 钠与水反应的离子方程式 2na 2h2o 2na 2oh h2 现象 浮 熔 游 响 红 2 钠与盐酸反应的离子方程式 2na 2h 2na h2 3 钠与乙醇反应的化学方程式 2na 2ch3ch2oh 2c2h5ona h2 现象 沉 慢 4 钠与 cuso4溶液反应的化学方程式 2na cuso4 2h2o cu oh 2 na2so4 h2 三 制取及保存 1 制取 化学方程式为 2nacl 熔融 2na cl2 电解 2 保存 密封保存 通常保存在石蜡油或煤油中 四 用途 1 钠钾合金 液态 可用于原子反应堆的导热剂 2 2 用作电光源 制作高压钠灯 3 冶炼某些金属 金属钠具有强还原性 熔融状态下可以用于制取某些金属 如 4na ticl44nacl ti 熔融 自主检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2017 高考全国卷 13b 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 2 钾 钠 镁等活泼金属着火时 不能用泡沫灭火器灭火 3 钠是银白色金属 熔点低 硬度大 4 金属钠在石棉网上加热时 先熔化成银白色小球 然后剧烈燃烧 产生黄色火焰 生成淡黄色的固体 5 金属钠具有强还原性 可与 ticl4溶液反应制取金属 ti 答案 1 2 3 4 5 2 金属钠露置在空气中会发生一系列变化 其过程如下 银白色金属钠表面变暗出现白色固体 接着表面变潮湿白色块状 固体白色粉末状物质 请写出上述各步反应的化学方程式 答案 4na o2 2na2o na2o h2o 2naoh 2naoh co2 9h2o na2co3 10h2o na2co 3 10h2o na2co3 10h2o 3 钠与盐溶液的反应 na 先与水 反应 naoh 再与 盐溶液是否发生复分解反应 则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 mgso4溶液 bacl2溶液 饱和澄清石灰水 ca hco3 2溶液 cuso4溶液 解析 钠先与水反应 2na 2h2o 2naoh h2 中 mg2 2oh mg oh 2 中不能生成沉淀 不符合题意 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白色沉淀 中 ca2 hco oh caco3 h2o 中生成的 cu oh 2是 3 3 蓝色沉淀 不符合题意 答案 演练一 钠与氧气的反应 1 下列有关钠的说法正确的是 a na 与足量 o2反应生成 na2o 随着温度的升高 生成 na2o 的速率逐渐加快 b 1molna 被完全氧化生成 na2o2 失去 2na个电子 c na 表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化 d na 在 o2中完全燃烧所得产物的电子式为 解析 选 d na 在点燃或加热时生成 na2o2 a 错误 1molna 氧化为 na2o2失去na个电 子 b 错误 na 表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化 c 错误 2 等质量的两块钠 第一块在足量氧气中加热 第二块在足量氧气中在常温下充分反 应 则下列说法正确的是 a 第一块钠失去电子多 b 两块钠失去电子一样多 c 第二块钠的反应产物质量大 d 两块钠的反应产物质量一样大 解析 选 b 金属钠失电子均变为 1 价的阳离子 等质量的两块钠 失去电子数目是 一样的 根据反应 4na o2 2na2o 可知 1mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31g 根 据反应 2na o2na2o2可知 1mol 金属钠完全反应得过氧化钠的质量是 39g 等质量的两块钠的物质的量相等 所以生成过氧化钠的质量大 即第一块钠的反应产 物质量大 演练二 钠与水反应的延伸 钠与酸 碱 盐溶液的反应 3 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 解析 选 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反应会出现蓝色沉 4 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 放热 然后生成的 naoh 与 nh反应生 4 成 nh3 h2o nh3 h2o 部分分解产生的少量氨会与氢气同时放出 故放出的气体有刺激性 气味 4 如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验 为收集并检验气体产物 某兴趣小组将 甲装置改进成如下乙或丙装置 请根据要求回答下列问题 1 写出钠与水反应的离子方程式 2 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 随着反应的进行 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 3 乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是 4 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 5 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的体积的关系是 填字母 用铝箔包住钠 用铜箔包住钠 a 二者收集气体一样多 b 收集气体体积较大 c 收集气体体积较大 解析 2 因钠的密度比水小 比煤油大 钠与水接触时反应产生氢气 生成的气体将 钠块带离水层 进入煤油层后停止反应又下沉 如此往复 直至钠反应完 反应过程中没 有氧气 钠不可能燃烧 所以钠处于煤油和水的交界处上下浮动 4 液体充满 u 形管 反 5 应过程中只产生氢气 不可能含有氧气 点燃时不会爆炸 因而不需要检验氢气的纯度 5 na 和 h2o 反应产生 h2的同时还产生 naoh naoh 可以和 al 发生反应 2al 2naoh 2h2o 2naalo2 3h2 故用铝箔包住钠时产生的 h2的体积较大 答案 1 2na 2h2o 2na 2oh h2 2 cd 3 储存反应过程中排出的水 4 否 5 b 钠与溶液反应的规律和思维模型 1 钠与水 酸反应的实质都是与 h 的反应 2 钠与溶液反应的思维模型 金属钠与酸溶液的反应 钠首先与酸反应 且反应比在纯水中剧烈 当酸反应完全后 再与水反应 金属钠与盐溶液的反应 钠与盐溶液反应 不能置换出盐中的金属 因钠先与水反应 然后再考虑生成的 naoh 是否能与盐进一步发生复分解反应 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 但 钠不能熔化成小球 考点二 钠的氧化物与氢氧化物 知识梳理 一 氧化钠与过氧化钠 物质氧化钠过氧化钠 化学式 na2ona2o2 氧元素的 化合价 2 1 颜色状态白色固体淡黄色固体 电子式 阴 阳离 子个数比 1 21 2 是否为碱 性氧化物 是否 化合物 类型 离子化合物离子化合物 6 与 h2o 反应 的化学方程式 na2o h2o 2naoh 2na2o2 2h2o 4naoh o 2 与 co2反 应的化学 方程式 na2o co2 na2co3 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 与盐酸反 应的化学 方程式 na2o 2hcl 2nacl h2 o 2na2o2 4hcl 4nacl 2h2o o2 用途 氧化剂 供氧剂 漂白 剂 杀菌剂 二 na2o2的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析 na2o2的性质 2 na2 2 o 0 失去电子 化合价升高 表现为还原性 o 1 得到电子 化合价降低 表现为氧化性 o 2 1 na2o2的强氧化性 试剂反应原理现象 so2气体na2o2 so2 na2so4 fecl2 溶液 4na2o2 4fecl2 6h2o 4fe oh 3 o2 8nacl 产生气泡和 红褐色沉淀 na2so3 溶液 na2o2 na2so3 h2o na2so4 2naoh 氢硫酸na2o2 h2s s 2naoh溶液变浑浊 酚酞溶液 na2o2与水反应生成了 naoh 溶液变红 na2o2的强氧化性 又使溶液褪色 溶液先变红 后褪色 品红溶液na2o2的强氧化性使之褪色红色褪去 2 遇 kmno4等强氧化剂时 na2o2表现出还原性 氧化产物为 o2 3 遇 co2 h2o h 时 na2o2发生自身的氧化还原反应 三 氢氧化钠 1 物理性质 naoh 的俗名为烧碱 火碱或苛性钠 它是一种白色固体 易溶于水并 放出大量的热 有吸水性 吸收空气中的水分而潮解 有很强的腐蚀性 2 化学性质 1 具有碱的通性 7 2 其他反应 与金属铝反应 2al 2oh 2h2o 2alo 3h2 2 与非金属单质反应 cl2 2oh cl clo h2o 酯类水解 ch3cooc2h5 naohch3coona ch3ch2oh 3 制取 1 土法制碱 na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 2 现代工业制碱 2nacl 2h2o2naoh h2 cl2 电解 自主检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2019 高考全国卷 11c 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 2 烧碱 纯碱均属于碱 不能盛放在玻璃试剂瓶中 3 naoh 在空气中久置 最终变为 na2co3 4 氧化钠 过氧化钠均为离子化合物 5 1molna2o2固体中含离子总数为 4na 6 h2o2和 na2o2都属于过氧化物 含有的化学键完全相同 7 7 8g 过氧化钠含有的共用电子对数为 0 2na 8 将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中 溶液先变蓝色后褪色 同时有气泡产生 解析 6 h2o2中只含共价键 na2o2中既有离子键又有共价键 7 过氧化钠的电子式 为 1mol 过氧化钠中含有 1mol 共用电子对 所以 7 8g 过氧化钠 含有的共用电子对数为 0 1na 8 过氧化钠与水反应生成了 o2和 naoh 使紫色石蕊溶液 变蓝色 过氧化钠具有强氧化性 能漂白石蕊溶液 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 2 用双线桥分析 na2o2与水反应中电子转移的方向和数目 1 氧化剂和还原剂是 氧化产物是 还原产物是 2 1molna2o2与水完全反应时转移的电子数是 答案 1 na2o2 o2 naoh 2 na 或 6 02 1023 3 na2o2的强氧化性与还原性 完成下列方程式 8 1 向 na2so3溶液中加入少量 na2o2 反应的化学方程式 2 na2o2和 mno2反应生成 na2mno4的化学方程式 3 向酸性 kmno4溶液中加入 na2o2生成气体的离子方程式 mno转化为 mn2 4 4 na2o2吸收 so2气体 生成 na2so4的化学方程式 答案 1 na2o2 na2so3 h2o na2so4 2naoh 2 na2o2 mno2 na2mno4 3 5na2o2 2mno 16h 10na 2mn2 5o2 8h2o 4 4 na2o2 so2 na2so4 演练一 过氧化钠的性质及应用 1 2020 大同高三调研 下列有关 na2o2的说法不正确的是 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 解析 选 b a 项 可燃物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 教材拓展题 某溶液中含有 hco so co ch3coo 4 种阴离子 向其中加 32 32 3 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 b so2 3 c cod hco 2 3 3 解析 选 a na2o2与水反应生成 naoh hco oh co h2o hco浓度减小 32 3 3 co浓度增大 so具有还原性 被 na2o2氧化成 so so浓度减小 na2o2与水 2 32 32 42 3 反应产生的 oh 抑制 ch3coo 的水解 但 ch3coo 水解程度很小 所以 ch3coo 的浓度基本 保持不变 演练二 过氧化钠的性质探究及纯度测定 9 3 过氧化钠的性质探究实验设计 某课外活动小组设计如图实验装置 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 中的试剂是 填字母 a 稀盐酸b 稀硫酸 c 小苏打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 为观察到最终木条复燃 甲建议在 后安装一个盛有碱石灰的干燥管 目的是 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 中所得固体 解析 1 此反应是放热反应 2 依据实验目的 需要干燥纯净的 co2 所以装置 是制取 co2的装置 因为盐酸易挥发 所以应选择稀硫酸 小苏打 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 co 2 3 答案 1 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 大于 2 bc 3 k2 4 除去未充分反应的 co2 水与 na2o2反应生成 o2 5 加入稀盐 酸 将产生的气体通入澄清石灰水中 答案合理即可 4 过氧化钠的纯度测定实验 现有一定量含有 na2o 杂质的 na2o2试样 用如图所示实 验装置测定 na2o2试样的纯度 可供选用的反应物只有 caco3固体 6mol l 1盐酸 6mol l 1硫酸和蒸馏水 10 回答下列问题 1 装置 a 中液体试剂选用 2 装置 b 的作用是 装置 e 中碱石灰的作用是 3 装置 d 中发生反应的化学方程式为 4 若开始时测得样品的质量为 2 0g 反应结束后测得气体体积为 224ml 标准状况 则 na2o2试样的纯度为 解析 1 a 是用来制取二氧化碳的装置 碳酸钙和硫酸反应时 生成的硫酸钙微溶于 水 会覆盖在碳酸钙的表面 使反应不能继续进行 所以用盐酸而不用硫酸 故装置 a 中 液体试剂选用 6mol l 1盐酸 2 碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体 可用饱和碳酸氢钠溶液除去 装置 e 中碱石灰的作用是吸收二氧化碳 防止二氧化碳对氧 气的体积测量造成干扰 3 装置 d 中含有氧化钠和过氧化钠 co2分别与它们发生反应 4 根据反应 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 反应结束后测得气体体积为 224ml 标准状况 即生成的氧气的物质的量为 0 01mol 则过氧化钠的物质的量为 0 224l 22 4l mol 1 0 02mol 故试样中过氧化钠的纯度为 100 78 0 02mol 78g mol 1 2 0g 答案 1 6mol l 1盐酸 2 除去 co2气体中的 hcl 吸收装置 d 中反应剩余的 co2 3 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 na2o co2 na2co3 4 78 演练三 过氧化钠与水 二氧化碳反应的定量分析 5 分别向甲 乙 丙 丁四个烧杯内加入 0 1mol 的钠 氧化钠 过氧化钠和氢氧化 钠 然后各加入 100ml 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 a 甲 乙 丙 丁 b 丁 甲 乙 丙 c 甲 丁 乙 丙 d 丁 甲 乙 丙 11 解析 选 b 1 甲 丁相比 甲 na naoh 消耗 h2o 溶剂减少 丁 naoh 不反应 溶剂不变 故 naoh 的质量分数 甲 丁 2 乙 丙相比 故乙 丙溶液完全等同 3 乙 丙与甲相比 由于它们的物质的量相等 所以甲 na 所得 naoh 的物质的量是乙 丙 na2o na2o2 所 得 naoh 的物质的量的 且它们消耗的水的量相等 即溶剂的量相等 因此甲溶液中 naoh 1 2 的质量分数比乙 丙小 6 在一密闭容器中有 co h2 o2共 16 5g 和足量的 na2o2 用电火花引燃 使其完全 反应 na2o2增重 7 5g 则原混合气体中 o2的质量分数是 a 54 5 b 40 c 36 d 33 3 解析 选 a co h2 o2完全反应后生成的二氧化碳 水与过氧化钠反应生成碳酸钠 氢氧化钠 所以过氧化钠固体增重的质量等于 co h2的质量 所以原混合气体中 co h2的 质量一共是 7 5g 则 o2的质量是 16 5g 7 5g 9 0g 所以原混合气体中 o2的质量分数是 100 54 5 9 0g 16 5g na2o2与 h2o co2的反应规律 电子转 移关系 当 na2o2与 co2 h2o 反应时 物质的量的关系为 2na2o2 o2 2e n e n na2o2 2n o2 气体体积 变化关系 co2 水蒸气 或二者的混合气体 通过足量 na2o2时 气体体积的减少量是 原来气体体积的 等于生成氧气的量 即 v v o2 v 原来 1 2 1 2 固体质量co2 水蒸气分别与足量 na2o2反应时 固体相当于吸收了 co2中的 co 12 变化关系水蒸气中的 h2 所以固体增加的质量分别为 m co2 28g mol 1 n co2 m h2o 2g mol 1 n h2o 延伸拓展 凡分子组成符合 co m h2 n的物质 wg 该物质在 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wg 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 考点三 碳酸钠和碳酸氢钠 知识梳理 一 性质 不注明的一律填化学方程式 二 相互转化 na2co3nahco3 1 co2 h2o 2 适量h 1 加热 固体 2 适量oh 三 鉴别与除杂 1 na2co3 nahco3的鉴别 1 固体的鉴别用加热法 产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 nahco3固体 2 溶液的鉴别可用沉淀法 气体法和测 ph 法 沉淀法 加入 bacl2溶液或 cacl2溶液 产生沉淀的是 na2co3溶液 气体法 滴入稀盐酸 立即产生气泡的是 nahco3溶液 测 ph 法 用 ph 试纸测相同浓度的稀溶液 ph 大的是 na2co3溶液 2 na2co3 nahco3的除杂 13 混合物 括号内为杂质 除杂方法 na2co3 s nahco3 加热法 nahco3 aq na2co3 通入足量 co2 na2co3 aq nahco3 滴加适量 naoh 溶液 自主检测 1 判断正误 正确的打 错误的打 1 2019 高考天津卷 盐碱地 含较多 na2co3等 不利于作物生长 可施加熟石灰进 行改良 2 在酒精灯加热条件下 na2co3 nahco3固体都会分解 3 向 na2co3饱和溶液中通入足量 co2 会有 nahco3晶体析出 4 苏打是面包发酵粉的主要成分之一 5 用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 6 将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中 立即产生气泡 7 相同温度下溶解度 nahco3nahco3 解析 1 na2co3 ca oh 2 caco3 2naoh 施加熟石灰生成了烧碱 naoh 碱性增 强 不利于作物生长 故错误 答案 1 2 3 4 5 6 7 2 请设计实验方案 用 50ml2mol l 1naoh 溶液与足量的 co2气体 制取 50ml1mol l 1的 na2co3溶液 并写出相应的化学方程式 答案 将 50mlnaoh 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 化学方程式可表示为第一步 naoh co2 nahco3 第二步 nahco3 naoh na2co3 h2o 演练一 na2co3 nahco3的性质及应用 1 下列有关 na2co3和 nahco3的比较中 不正确的是 a 热稳定性 na2co3 nahco3 b 相同温度下 0 1mol 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 na2co3nahco3 解析 选 d a 项 nahco3受热易分解 na2co3受热不分解 正确 b 项 相同条件下 等浓度溶液的 ph na2co3 nahco3 正确 c 项 相同质量时 碳酸氢钠的物质的量大 正 确 d 项 nahco3与盐酸反应一步完成 而 na2co3与盐酸反应分两步进行 相同条件下 nahco3比 na2co3反应更剧烈 错误 2 化学与生活密切相关 下列有关说法中正确的是 a 碳酸钠溶液呈碱性 可用热的纯碱溶液除去金属表面的煤油 b 日常生活中 小苏打常用作食用碱而苏打不能 c 在牙膏中添入 na2po3f naf 能起到预防龋齿的作用 d 向含有纯碱的废水中加入适量生石灰 能消除水的污染 解析 选 c a 项 煤油成分为烃的混合物 与碱不反应 不能用热的纯碱溶液除去 错误 b 项 小苏打和苏打的溶液均显碱性 均可用作食用碱 错误 c 项 防治龋齿的有 效成分是氟离子 所以在牙膏中添入 na2po3f naf 即都加入了氟离子 能起到预防龋齿的 作用 正确 d 项 生石灰和水反应生成氢氧化钙 氢氧化钙和碳酸钠溶液反应生成碳酸 钙沉淀和氢氧化钠 生成的氢氧化钠是强碱 具有强腐蚀性 不能消除水的污染 错误 演练二 na2co3 nahco3的鉴别与除杂 3 为除去括号内的杂质 下列所选用的试剂或方法不正确的是 a na2co3溶液 nahco3 加入适量的 naoh 溶液 b nahco3溶液 na2co3 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 加入适量的 ba oh 2溶液 过滤 解析 选 d na2co3和 na2so4均能与 ba oh 2反应 且加 ba oh 2会引入新的杂质 不 能达到除杂的目的 4 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 所示 15 1 只根据图 图 所示实验 能够达到实验目的的是 填 或 2 图 图 所示实验均能鉴别这两种物质 有关反应的化学方程式为 与实验 相比 实验 的优点是 填字母 a 比 复杂 b 比 安全 c 比 操作简便 d 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 而 不行 3 若用实验 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 解析 1 装置 不能达到实验目的 二者现象相同 都能与盐酸反应产生使澄清石灰 水变浑浊的二氧化碳气体 装置 可以对比二者和盐酸反应放出 co2的速率及等质量时放 出 co2的多少来进行鉴别 2 3 nahco3加热可以分解产生 co2 na2co3加热不分解 可 以利用装置 鉴别 装置 是改进装置 试管 a 中装入碳酸钠直接加热 试管 b 中装入碳 酸氢钠间接加热 若间接加热的 nahco3分解而直接加热的 na2co3不分解 则可验证碳酸氢 钠不稳定 答案 1 2 2nahco3na2co3 co2 h2o co2 ca oh 2 caco3 h2o d 3 nahco3 演练三 na2co3 nahco3与酸反应的相关计算 5 下列有关 nahco3和 na2co3的性质的叙述错误的是 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与同浓度盐酸完全反应 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 二者产生的 co2一样多 解析 选 c na2co3 2hcl 2nacl co2 h2o nahco3 hcl nacl co2 h2o 解答此类题目用 归一 法 a 项 假设二者均为 1g 则 nahco3反应产生 molco2 na2co3反应产生molco2 正确 b 项 假设二者均为 1mol 则 na2co3反应消 1 84 1 106 耗 2molhcl nahco3反应消耗 1molhcl 正确 c 项 假设二者均为 1g na2co3反应消耗 16 2 mol molhcl nahco3反应消耗molhcl 错误 d 项 假设二者均为 1mol 则 1 106 1 53 1 84 二者均产生 1molco2 正确 6 经典题 oh co hco与 h 反应顺序的应用 分别取等物质的量浓度的氢 2 3 3 氧化钠溶液各 100ml 再通入一定量的 co2 随后分别各取 20ml 溶液 向其中逐滴滴入 0 2mol 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 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 co2与 naoh 溶液反应时 据 co2与 naoh 量的相对多少 有如下两个阶段 co2 2naoh na2co3 h2o 此时溶质可能为 naoh 和 na2co3或只有 na2co3 刚好反应 na2co3 co2 h2o 2nahco3 此时溶质可能为 na2co3和 nahco3或只有 nahco3 刚好反应 据图分析 b 情况最终生成的 co2 其实就是最初通入的与 naoh 溶液反应的 co2 是 a 情况的 2 倍 当加入 150ml 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 2mol l 1 0 15l 0 03mol 所以原氢氧化钠溶液的物质 的量浓度为 1 5mol l 1 0 03mol 0 02l 答案 1 naoh na2co3 1 1 2 na2co3 nahco3 1 1 3 1 5mol l 1 依据图像特点判断溶液溶质成分的方法 若a 0 即图像从原点开始溶液中的溶质为 nahco3 17 若v oa v 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v oa v 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v oa v ab 即oa段消耗盐酸的体积小于ab 段消耗盐酸的体积 溶液中的溶质为 na2co3和 nahco3 演练四 侯氏制碱法的原理及其实验操作 7 以下是在实验室模拟 侯氏制碱法 生产流程的示意图 气体a 的饱和 溶液 加入食盐 a与食盐的 饱和溶液 通入足量气体b悬浊液 过滤 晶体 纯碱 则下列叙述错误的是 a 气体 a 是 nh3 气体 b 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 步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯 漏斗 玻璃棒 d 第 步操作是将晶体溶于水后加热 蒸发 结晶 解析 选 d a 项 nh3极易溶于水 且水溶液显碱性 可以促进 co2的吸收 因此先 通入 nh3后通入 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 是过滤 因此用到的主要玻璃仪器是烧杯 漏斗 玻璃棒 正确 d 项 晶体是 nahco3 利用 nahco3的不稳定性加热制 na2co3 2nahco3na2co3 co2 h2o 错误 8 实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液 下列有关操作错误的是 选项操作目的 a 制取氨并将其溶于饱和食盐水 续表 选项操作目的 18 b 过滤获得碳酸钠晶体 c 灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠 d 蒸发浓缩氯化铵溶液 解析 选 b a 项 用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨 正确 b 项 侯氏制碱法中溶液 中析出的晶体为碳酸氢钠 故应过滤获得碳酸氢钠 且应用玻璃棒引流 错误 c 项 在 坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸钠 正确 d 项 在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液 并 不断搅拌 正确 考点四 碱金属元素 焰色反应 知识梳理 一 碱金属的一般性与特殊性 1 一般性 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 物理 性质 除 cs 外 都呈银白色 密度较 小 熔 沸点较低 密度呈增大趋势 钾反常 熔 沸点逐渐降低 单 质 性 质 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 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 19 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 二 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 属 于元素的性质 2 操作 铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色 酒精灯 灼烧 蘸取 酒精灯 灼烧 用稀盐酸 洗涤 酒精灯 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 自主检测 判断正误 正确的打 错误的打 1 2018 高考全国卷 10c 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 2 随核电荷数递增 碱金属元素氢氧化物的碱性依次减弱 3 随核电荷数递增 碱金属元素原子半径依次增大 还原性增强 4 从锂到铯都能与水反应生成碱和 h2 5 金属锂常用于制造锂电池 这跟它的还原性强 密度小有关 6 焰色反应是一种复杂的化学变化 7 钠 氧化钠 碳酸钠的焰色反应均显黄色 答案 1 2 3 4 5 6 7 1 下列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升高 b 碱金属单质的金属性很强 均能与氢气 氮气等直接发生反应 c 碳酸铯用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 解析 选 c 随核电荷数的增加 碱金属单质的熔点逐渐降低 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 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 下列判 20 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 还可能含有 k 解析 选 b na 元素的焰色为黄色 而 k 元素的焰色为紫色 透过蓝色钴玻璃观察 而且黄色会干扰紫色 所以无法判断是否含有 k 元素 3 nah 和 naalh4都是重要的还原剂 一定条件下金属钠和 h2反应生成 nah nah 与水 反应可生成 h2 nah 与 alcl3反应可得到 naalh4 请推测并回答 1 nah 与 alcl3反应得到 naalh4的化学方程式为 2 naalh4与水发生氧化还原反应的化学方程式为 3 nah 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 过程中生成两种产物 其反应的化学方程式为 4 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 nah 取该固体物质与水反应 若能 产生 h2 即可证明得到的 nah 一定是纯净的 判断该同学设想的制备过程和验纯方法的合 理性并说明理由 答案 1 4nah alcl3 naalh4 3nacl 2 naalh4 2h2o naalo2 4h2 3 3nah fe2o3 2fe 3naoh 4 制备过程不合理 因为盐酸易挥发 氢气中混有 hcl 导致产物中有 nacl 验纯方 法不合理 如果有 na 残留 na 与水反应也产生氢气 且没有考虑混入的 nacl 1 下列说法错误的是 a 2017 高考江苏卷 钠与水反应的离子方程式 na 2h2o na 2oh h2 b 2017 高考江苏卷 na2o2吸收 co2产生 o2 可用作呼吸面具供氧剂 c 2017 高考海南卷 过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气 d 2017 高考北京卷改编 二氧化碳使 na2o2固体变白过程中 co2未被还原 也未 21 被氧化 解析 选 a 电荷和得失电子不守恒 a 错误 过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气 2na2o2 2co2 2na2co3 o2 b c d 正确 2 2018 高考海南卷 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 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 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 填标号 a na2ob na2o2 c naohd na2co3 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 本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为 答案 1 饱和 nahco3溶液 浓硫酸 干燥管内液面降低 与碳酸钙脱离接触 反应 停止 生成的硫酸钙微溶 附着在碳酸钙表面 阻止反应进一步进行 2 d 碳 c 4na 3co22na2co3 c 点燃 22 一 选择题 1 钠及其化合物与人们的生活密切相关 某同学对其认识不正确的是 a 碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多 b 热的纯碱溶液可去除油污 c 发酵粉中主要含有碳酸氢钠 能使焙制出的糕点疏松多孔 d 金属钠着火时 使用泡沫灭火器来灭火 解析 选 d 金属钠着火时会生成 na2o2 na2o2会与泡沫灭火器喷出的 co2反应生成 o2 加剧燃烧 应该用沙土盖灭 2 2020 贵阳质检 下列关于金属钠及其化合物的说法中 不正确的是 a nacl 可用作食品调味剂 b 相同温度下 nahco3的溶解度大于 na2co3的溶解度 c na2co3的焰色反应呈黄色 d 工业上 na 可用于制备钛 锆等金属 解析 选 b a 项 氯化钠有咸味 可用作食品调味剂 b 项 相同温度下碳酸氢钠的 溶解度小于碳酸钠的溶解度 c 项 钠元素的焰色反应为黄色 d 项 钠的活动性比较强 可以从熔融盐中置换出钛 锆等金属 3 2020 衡阳一模 南朝陶弘景在 本草经集注 中记载有鉴别消石 kno3 与朴消 na2so4 之法 以火烧之 紫青烟起 云是真消石也 该鉴别方法利用的原理是 a 受热升华 b 颜色反应 c 焰色反应d 丁达尔效应 解析 选 c 含有钾元素的物质在火焰上灼烧 火焰呈现紫色 透过蓝色钴玻璃观察 该原理为焰色反应 c 正确 4 2020 冀州中学月考 过氧化钠具有强氧化性 遇木炭 铝粉等还原性物质时可燃 烧 下列有关说法不正确的是 a na2o2与 co2反应时 na2o2是氧化剂 co2是还原剂 b 熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚 c 过氧化钠与木炭 铝粉反应时 过氧化钠均表现出强氧化性 d 过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠 解析 选 a na2o2与 h2o co2反应时 都是 na2o2自身发生歧化反应 a 项错误 石英 的主要成分是 sio2 而 na2o2能与 sio2反应生成 na2sio3 故熔融过氧化钠时不可使用石英 坩埚 b 项正确 na2o2具有强氧化性 而 c al so2均具有还原性 故 na2o2可与 c al so2发生氧化还原反应 可将 c 氧化成 co2 将 al 氧化成 al2o3 将 so2氧化成 so c d 项均正确 2 4 23 5 下列事实及其解释不正确的是 a 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 b 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 c 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 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 解析 选 c c 项 对 nahco3溶液微热 红色加深 是因为 hco的水解程度增大 3 溶液碱性增强 6 下列有关 na2co3和 nahco3的叙述中正确的是 a 向 na2co3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸 生成的 co2与原 na2co3的物质的量 之比为 1 2 b 等质量的 nahco3和 na2co3分别与足量盐酸反应 在同温同压下 生成的 co2体积 相同 c 相同温度下物质的量浓度相同时 na2co3溶液的 ph 小于 nahco3溶液 d 向 na2co3饱和溶液中通入 co2 有 nahco3晶体析出 解析 选 d 根据化学方程式 na2co3 hcl nacl nahco3 当碳酸钠和盐酸物质的量 相等时 不会产生二氧化碳 a 项错误 nahco3和 na2co3都与盐酸反应生成二氧化碳气体 nahco3 hcl nacl h2o co2 na2co3 2hcl 2nacl h2o co2 等质量的 na2co3 和 nahco3分别与足量盐酸反应 放出的 co2质量不相等 所以同温同压下 生成的 co2体 积不同 b 项错误 相同温度下 在 na2co3溶液 nahco3溶液中 碳酸根离子和碳酸氢根 离子均能水解 导致溶液呈碱性 但是碳酸根离子水解程度大 所以碳酸钠的碱性强于碳 酸氢钠 即 na2co3溶液的 ph 大于 nahco3溶液 c 项错误 向 na2co3饱和溶液中通入 co2 会发生反应 na2co3 co2 h2o 2nahco3 常温下 na2co3在水中的溶解度比 nahco3大 所以会析出碳酸氢钠晶体 d 项正确 7 2020 高考预测押题精选 为探究 na2o2与 h2o 的反应 进行了如下实验 下列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 24 b 实验 iii 中 mno2做 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 可以说明使酚酞试液褪色的是 o2 解析 选 d 根据实验 i ii 的现象可知 实验 i 反应的化学方程式为 2na2o2 2h2o 4naoh o2 a 正确 实验 iii 迅速产生大量使带火星木条复燃的气体 说明 mno2做 h2o2分解反应的催化剂 使反应速率加快 b 正确 综合实验 i 和 iii 说明 na2o2与 h2o 反应除生成氢氧化钠放出氧气外 还有 h2o2生成 c 正确 综合实验 ii 和 iii 说明使酚酞试液褪色的是 h2o2 d 错误 8 2020 衡水高三模拟 下列实验操作正确的是 选项实验操作 a 观察钠与水反应的现象 用镊子从煤油中取出金属钠 切下黄豆 大小的钠 小心地放入装满水的烧杯中 b 检验 nahco3与 na2co3溶液 用小试管分别取少量溶液 然后滴加澄 清石灰水 c 证明 na2o2与 co2的反应是放热反应 na2o2用棉花包裹 放入充满 co2的集气 瓶中 棉花燃烧 d 检验 na2co3与 k2co3溶液 用铂丝分别蘸取溶液 在酒精灯外焰上 灼烧 直接观察火焰的颜色 解析 选 c 应将钠表面的煤油用滤纸吸干且烧杯中不能装满水 a 错误 分别向 nahco3与 na2co3溶液中滴加澄清石灰水 都有白色沉淀产生 无法鉴别 b 错误 na2o2与 co2反应生成氧气 棉花燃烧说明达到了着火点 能证明 na2o2与 co2的反应是放热反应 c 正确 观察钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃 d 错误 9 如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