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.docx

第9讲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)2NaCl22NaCl(现象：剧烈燃烧，产生白烟)。(2)4NaO2=2Na2O(现象：银白色固体变暗)。(3)2NaO2Na2O2(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：2Na2H2O=2Na2OHH2(现象：浮、熔、游、响、红)。(2)钠与盐酸反应的离子方程式：2Na2H=2NaH2。(3)钠与乙醇反应的化学方程式：2Na2CH3CH2OH2C2H5ONaH2(现象：沉、慢)。(4)钠与CuSO4溶液反应的化学方程式：2NaCuSO42H2O=Cu(OH)2Na2SO4H2。三、制取及保存1制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。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4NaTiCl44NaClTi。 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：4NaO2=2Na2O；Na2OH2O=2NaOH；2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2O；Na2CO310H2O=Na2CO310H2O3钠与盐溶液的反应：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：2Na2H2O=2NaOHH2。中Mg22OH=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Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，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()ANa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B1molNa被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子CNa表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化DNa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4NaO2=2Na2O可知，1mol金属钠完全反应得氧化钠的质量是31g，根据反应2NaO2Na2O2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反应生成NH3H2O，NH3H2O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2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住钠时产生的H2的体积较大。答案：(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(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21颜色状态白色固体淡黄色固体电子式阴、阳离子个数比1212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与H2O反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2= Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO2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：2Na221Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2SO2=Na2SO4FeCl2溶液4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl产生气泡和红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氢硫酸Na2O2H2S=S2NaOH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(2)其他反应与金属铝反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2；与非金属单质反应：Cl22OH=ClClOH2O；酯类水解：CH3COOC2H5NaOHCH3COONaCH3CH2OH。3制取(1)土法制碱：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH；(2)现代工业制碱：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2。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=2Na2OO2。()(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)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.021023)3(Na2O2的强氧化性与还原性)完成下列方程式。(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)Na2O2吸收SO2气体，生成Na2SO4的化学方程式：_。答案：(1)Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH(2)Na2O2MnO2=Na2MnO4(3)5Na2O22MnO16H=10Na2Mn25O28H2O(4)Na2O2SO2=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BNa2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应CNa2O2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DNa2O2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、CH3COO4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)()ACH3COOBSOCCODHCO解析：选A。Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO浓度减小，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。答案：(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2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、6molL1盐酸、6molL1硫酸和蒸馏水)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6molL1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2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，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0.02mol，故试样中过氧化钠的纯度为100%78%。答案：(1)6molL1盐酸(2)除去CO2气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=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丁甲乙丙解析：选B。(1)甲、丁相比甲：NaNaOH，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()A54.5%B40%C36%D33.3%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16.5g7.5g9.0g，所以原混合气体中O2的质量分数是100%54.5%。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2Na2O2O22e，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VV(O2)V(原来)固体质量变化关系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”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量分别为m(CO2)28gmol1n(CO2)，m(H2O)2gmol1n(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11，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Na2CO3NaHCO3三、鉴别与除杂1Na2CO3、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。2Na2CO3、NaHCO3的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(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)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，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50mL2molL1NaOH溶液与足量的CO2气体，制取50mL1molL1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：NaOHCO2=NaHCO3；第二步：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O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：Na2CO3NaHCO3B相同温度下，0.1molL1盐溶液的pH：Na2CO3NaHCO3C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：Na2CO3NaHCO3，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()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3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。(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)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(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。Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O，NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。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反应消耗2molHCl，NaHCO3反应消耗1molHCl，正确；C项，假设二者均为1g，Na2CO3反应消耗2molmolHCl，NaHCO3反应消耗molHCl，错误；D项，假设二者均为1mol，则二者均产生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0.2molL1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：CO22NaOH=Na2CO3H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；Na2CO3CO2H2O=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)0.2molL10.15L0.03mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为1.5molL1。答案：(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5molL1依据图像特点判断溶液溶质成分的方法若a0，即图像从原点开始溶液中的溶质为NaHCO3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：则下列叙述错误的是()A气体A是NH3，气体B是CO2B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Na2CO3：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，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LiCs)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、沸点较低密度呈增大趋势(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。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，下列判断正确的是()A只含有NaB一定含有Na，可能含有KC既含有Na，又含有KD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。3NaH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)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(2)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(3)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(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NaCl1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：Na2H2O=Na2OHH2B(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：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，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