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文档简介

第1讲钠及其重要化合物

考点一钠的性质焰色试验

1.钠的物理性质

导电、

颜色熔点硬度密度

导热性

__银白__色,质软,硬度__比水__小__,

低良好

有金属光泽小__,可切割比煤油__大__

2.钠的化学性质

Na元素在元素周期表中处于__第三周期第ⅠA族__,钠原子的最外电子层有1个电子,

在化学反应中易__失去__1个电子,形成+1价钠的化合物。

O2、Cl2、H2O、H等+

Na―――→-Na

失去e

(1)与非金属单质(如Cl2、O2)的反应

①与O2反应

项目常温加热

先熔化成小球,片刻后剧烈燃

现象钠的表面变暗烧,发出__黄__色火焰,生成

__淡黄__色固体

化学△

__4Na+O2===2Na2O__+

方程式__2NaO2=====Na2O2__

转移1molNa参加反应时,无论是生成Na2O还是生成Na2O2,均转

电子移__1__mol电子

②与Cl2反应的化学方程式:2Na+Cl2=====2NaCl。

(2)钠与水的反应

+-

①离子方程式:2Na+2H2O===2Na+2OH+H2↑。

②与水(滴加酚酞溶液)反应的现象及解释

(3)钠与盐酸的反应

++

离子方程式:__2Na+2H===2Na+H2↑__。

(4)与盐(如CuSO4)溶液的反应

+-2+-

离子方程式:2Na+2H2O===2Na+2OH+H2↑,Cu+2OH===Cu(OH)2↓。

(5)与乙醇反应

2Na+2C2H5OH―→2C2H5ONa+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__石蜡或煤油__中。

4.钠的用途

特别提醒

碱金属的特殊性与一般性

(1)特殊性

①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固体石蜡

中。

②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。

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)一般性

项目相似性递变性(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

都具有较强的金属性,最高正

元素性质金属性逐渐增强

化合价均为+1价

单(除Cs外)都呈银白色,密度较密度逐渐增大(钾反常),熔、

物理性质

质小,熔、沸点较低沸点逐渐降低

性还原性逐渐增强;与O2反

质化学性质都具有较强的还原性应越来越剧烈,产物越来越

复杂

5.焰色试验

(1)焰色试验的概念

某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,属于__物理__变化,是

元素的性质。

根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操

作称为焰色试验。

(2)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;钡元

素__黄绿__色;锶元素__洋红__色;锂元素__紫红__色;钙元素__砖红__色。

(3)焰色试验的操作

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

易错易混判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。

(1)将金属钠投入CuSO4溶液中,析出红色金属,溶液颜色变浅。()

错因:

(2)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体,则乙醇分子中的氢与水分子中的氢具

有相同的活性。()

错因:

(3)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。()

错因:

(4)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。()

错因:

熔融

(5)根据反应Na+KCl=====NaCl+K↑,可知Na的金属性强于K。()

错因:

(6)焰色试验是一种复杂的化学变化。()

错因:

(7)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中。()

错因:

(8)Li在空气中加热可快速反应生成Li2O2。()

错因:

解析:(1)×钠与水反应会生成氢氧化钠,氢氧化钠与硫酸铜反应会产生氢氧化铜蓝

色沉淀。

(2)×水中O—H的极性比乙醇中O—H的极性更大,更容易与钠反应释放出氢气。

(3)×泡沫灭火器中的碳酸氢钠溶液和硫酸铝溶液中均有水,水与钠反应有氢气产生,

故金属钠着火时,不能用泡沫灭火器灭火。

(4)×钠表面自然形成的氧化层能继续与空气中的水和二氧化碳反应,不能保护内层

金属不被空气氧化。

熔融

(5)×反应Na+KCl=====NaCl+K↑能进行,是因为Na的沸点高于K,钾蒸气不断

逸出使平衡正向移动。

(6)×焰色试验是一种物理变化。

(7)×碱金属元素Li、Na、K中,Na可保存在煤油中。

(8)×Li在空气中加热可快速反应生成Li2O。

题组一钠与氧气反应的特点

1.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(常温)中充分反应,

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:B金属钠失电子均变为+1价的Na+,等质量的两块钠,失电子是一样的。根

据4Na+O2===2Na2O,则1mol金属钠完全反应得氧化钠的质量是31g,根据反应2Na+

O2=====Na2O2,则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,即金

属钠的物质的量是相等的,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。

2.金属钠与氧气反应在不同条件下生成产物不同,据此回答下列问题。

(1)1mol钠与足量氧气反应转移电子数为________。

(2)1mol氧气与足量钠反应转移电子数范围为____________。

(3)金属钠燃烧时火焰为黄色,但实验时常伴有黑烟,原因是

________________________________________。

解析:(1)NA(2)2NA~4NA(3)钠表面煤油未除尽,燃烧时冒黑烟

方法点拨

(1)不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为+1价的Na+,因此等量的钠完

全反应失去的电子数相同。

(2)钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃条件下产物是过氧化钠。

题组二钠的性质及其实验探究

3.(2025·湖南开学考试)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体产生、又有

沉淀产生的是()

①MgSO4溶液②NaHCO3溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水

⑤Ca(HCO3)2溶液⑥FeCl3溶液⑦NH4Cl溶液

A.①③④⑤B.②⑤⑥⑦

C.①④⑤⑥D.全部

解析:C将钠投入溶液中,钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和部分盐能发

生复分解反应,根据产物的可溶性判断即可。①钠投入MgSO4溶液反应生成氢氧化镁沉淀、

硫酸钠和氢气,符合题意;②钠投入NaHCO3溶液,反应生成氢气、碳酸钠和水,不会产生

沉淀,不符合题意;③钠投入Na2SO4溶液,反应生成氢氧化钠和氢气,不符合题意;④钠

投入饱和澄清石灰水,反应生成氢氧化钠和氢气,放出大量的热,同时析出氢氧化钙沉淀,

符合题意;⑤钠投入Ca(HCO3)2溶液生成CaCO3沉淀和H2,符合题意;⑥钠投入FeCl3溶

液生成Fe(OH)3沉淀和H2,符合题意;⑦钠投入NH4Cl溶液,反应生成氯化钠、一水合氨

和氢气,不会产生沉淀,不符合题意;综上分析可知,①④⑤⑥符合题意。

4.(2024·长沙模拟)为探究金属钠与不同中性盐溶液的反应,取相同大小和形状的金属

钠进行了下表中的实验。下列有关推测或结论合理的是()

序号盐溶液现象

反应比与纯水

①1mol/LKCl溶液

反应剧烈

②2mol/LKCl溶液反应比①剧烈

③2mol/LK2SO4溶液反应比②剧烈

瞬间出现黄色火花,

④2mol/LKNO3溶液

随即发生剧烈燃烧

A.对比①②推测:溶液中离子浓度增加,对钠与水的反应速率无影响

B.对比②③推测:离子所带电荷数越多,钠与水的反应速率越大

C.对比②④推测:④中可能存在钠与水、NO3之间的氧化还原反应,并放出大量的热

D.推测:若采用2mol/LKMnO4溶液进行上述实验,剧烈程度介于②③之间

解析:C②中KCl溶液的离子浓度大于①中的离子浓度,且②比①反应剧烈,说明随

着KCl溶液浓度的增加,钠与KCl溶液的反应速率明显增大,A错误;实验③与实验②中,

钾离子浓度不同,可能是钾离子浓度增大的结果,无法证明离子所带电荷数越多,钠与水的

反应速率越大,B错误;实验④的反应瞬间即有黄色火花出现,并立即发生剧烈燃烧,对比

实验②可知,实验④中出现燃烧现象,可能是因为钠与水、NO3之间发生了氧化还原反应,

导致反应放出大量的热,达到了钠的着火点,C正确;KMnO4溶液具有强氧化性,结合实

验④可知,若采用2mol/LKMnO4溶液进行上述实验,也会出现钠的燃烧现象,D错误。

练后总结

钠与酸、碱、盐溶液反应的规律

5.(2024·北京阶段练习)实验小组研究Na与CO2的反应,装置、步骤和现象如下:

实验步骤和现象:

ⅰ.通入CO2至澄清石灰水浑浊后,点燃酒精灯。

ⅱ.一段时间后,硬质玻璃管中有白色物质产生,管壁上有黑色物质出现。检验CO的

试剂未见明显变化。

ⅲ.将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生;过滤,向滤液中加入过量BaCl2溶

液,产生白色沉淀;再次过滤,滤液呈碱性;取白色沉淀加入盐酸,产生气体。

ⅳ.将管壁上的黑色物质与浓硫酸混合加热,生成能使品红溶液褪色的气体。

下列说法不正确的是()

A.步骤ⅰ的目的是排除O2的干扰

B.步骤ⅲ证明白色物质是Na2CO3与NaOH

C.步骤ⅳ发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O

D.根据以上实验推测:CO2与金属K也可以发生反应并被还原

解析:B通入CO2至澄清石灰水变浑浊后点燃酒精灯,可以排除试管内原有氧气的干

扰,故A正确;将硬质玻璃管中的固体溶于水,未见气泡产生,说明不存在Na2O2;向滤液

中加入过量BaCl2溶液,产生白色沉淀,加入盐酸,产生气体说明白色固体中存在Na2CO3;

再次过滤,滤液呈碱性,说明白色固体中也可能存在Na2O,故B错误;黑色物质是C,C

和浓硫酸在加热条件下发生反应:C+2H2SO4(浓)=====CO2↑+2SO2↑+2H2O,故C正

确;K和Na都是第ⅠA族的碱金属,化学性质相似,且K比Na更加活泼,根据以上实验

推测:CO2与金属K

也可以发生反应并被还原,故D正确。

考点二钠的氧化物

1.钠在空气中的变化

金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其过程:银白色金属钠―――→表面变暗

②③④

―――→出现白色固体,接着表面出现液滴―――→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。

①__4Na+O2===2Na2O__;

②__Na2O+H2O===2NaOH__;

③__2NaOH+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O__;

④__Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O__。

2.氧化钠与过氧化钠的组成和性质比较

物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)

颜色、状态白色固体__淡黄色__固体

类别__碱性__氧化物过氧化物(非碱性氧化物)

氧的价态__-2____-1__

电子式

阳离子、阴离子

2∶12∶1

个数比

生成条件常温加热或点燃

不稳定(2Na2O+

热稳定性△稳定

O2=====2Na2O2)

__2Na2O2+

与水反应__Na2O+H2O===2NaOH__2H2O===4NaOH+

O2↑__

__2Na2O2+

质与CO2反应__Na2O+CO2===Na2CO3__

2CO2===2Na2CO3+O2__

__2Na2O2+

与酸反应__Na2O+2HCl===2NaCl+

4HCl===4NaCl+2H2O+

(盐酸)H2O__

O2↑__

主要性质具有碱性氧化物的通性具有强氧化性

强氧化剂、漂白剂、供氧

主要用途用于制取少量Na2O2、烧碱

剂、消毒剂

3.过氧化钠的强氧化性与还原性

从元素化合价角度分析Na2O2的性质:

0失去电子,化合价升高-1得到电子,化合价降低-

―――→―――→2

O表现为还原性Na2O2表现为氧化性O

试剂反应原理现象

SO2气体Na2O2+SO2===Na2SO4—

4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+生成红褐色沉淀和

FeCl2溶液

O2↑+8NaCl无色气体

Na2SO3溶液Na2O2+Na2SO3+H2O===Na2SO4+2NaOH—

氢硫酸Na2O2+H2S===S↓+2NaOH溶液变浑浊

与H2O反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性

酚酞溶液先变红后褪色

使之褪色

品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去

溶液的紫红色褪

酸性KMnO4

Na2O2的还原性使之褪色去,产生无色无味

溶液

气体

易错易混

判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。

(1)Na2O2、Na2O组成元素相同,与CO2反应的产物相同。()

错因:

(2)Na2O2与CO2反应时有单质O2产生,该反应属于置换反应。()

错因:

(3)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。()

错因:

(4)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA。()

错因:

(5)H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键完全相同。()

错因:

2++

(6)向CuSO4溶液中加入Na2O2的离子方程式为2Na2O2+2Cu+2H2O===4Na+

2Cu(OH)2↓+O2↑。()

错因:

(7)制氧气时,用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。()

错因:

(8)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色:2Na2O2===2Na2O+O2↑。()

错因:

(9)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。()

错因:

解析:(1)×Na2O2、Na2O组成元素相同,与CO2反应的产物不同,前者与CO2反应

的产物为碳酸钠和氧气,后者与CO2反应的产物为碳酸钠。

(2)×Na2O2与CO2反应时有单质O2发生,该反应不属于置换反应。

(3)√

(4)×1molNa2O2固体中含离子总数为3NA。

(5)×H2O2和Na2O2都属于过氧化物,含有的化学键不完全相同,前者只含共价键,

后者既含共价键又含离子键。

(6)√

(7)√

(8)×Na2O2呈淡黄色,在空气中放置后变为白色,是Na2O2吸收空气中的CO2和H2O

转化成了Na2CO3和NaOH的缘故。

(9)√

题组一Na2O2的氧化性和还原性

1.(2025·江苏盐城阶段练习)下列有关Na2O2的说法正确的是()

23

A.1molNa2O2固体中所含有的离子总数约为4×6.02×10

B.SO2和Na2O2的反应产物为Na2SO3和氧气

C.向酚酞溶液中加Na2O2,溶液先变红后褪色

D.取久置的Na2O2粉末,向其中滴加过量的盐酸,产生无色气体,Na2O2没有变质

-23

解析:C1molNa2O2固体中所含有的离子总数为3×6.02×10,故A项错误;Na2O2

具有强氧化性,SO2被氧化成硫酸钠,故B项错误;Na2O2具有强氧化性,Na2O2与水反应

有碱生成,故可以使酚酞溶液先变红后褪色,故C项正确;久置的Na2O2会变质,含有碳

酸钠,滴加过量的盐酸,产生的气体主要为CO2。不变质生成氧气,故不能确定是否变质,

故D项错误。

【题源】必修第一册第43页“练习与应用”第2题

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固体加入紫色石蕊溶液中

(1)写出反应①的化学方程式:________________________________________,

有同学类比反应①写出反应②的化学方程式为2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,你认为

是否合理?__________(填“合理”或“不合理”)。

(2)比较分析反应③④中可能出现的现象。

相同点:;

差异:____________________________________________________。

(3)预测反应⑤⑥中可能出现的现象。

⑤_____________________________________________________________;

⑥_____________________________________________________________。

(4)判断反应⑦⑧中可能出现的现象。

⑦_____________________________________________________________;

⑧_____________________________________________________________。

解析:(1)2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2

不合理(2)均会有红褐色沉淀生成并有气泡产生④中气泡明显少于③

(3)开始溶液红色褪去,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

3.(2024·北京二模)某小组探究过氧化钠与二氧化硫的反应。将少量Na2O2用脱脂棉包

裹,放入充满SO2的密闭三颈瓶中充分反应,反应过程中容器内O2含量的变化如图所示。

下列说法不正确的是()

A.ab段发生的反应有:2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2

B.取少量c点时的固体混合物,滴加酸性高锰酸钾溶液,无明显变化

C.c点时,三颈瓶内气体中含有SO2和O2

D.相同条件下,若将三颈瓶中的SO2换为CO2,重复操作,充分反应后O2的含量不

低于c点对应O2的含量

解析:B向盛有少量Na2O2粉末的密闭容器中通入二氧化硫气体,图像分析可知发生

的反应可能有①2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2,②2Na2SO3+O2===2Na2SO4,③Na2O2+

SO2===Na2SO4,据此分析判断。ab段氧气含量增大,故存在反应2Na2O2+2SO2===2Na2SO3

+O2,故A正确;c点固体物质可能为硫酸钠或亚硫酸钠、硫酸钠混合物,取少量c点时的

固体混合物,滴加酸性高锰酸钾溶液,可能会褪色,也可能无明显变化,故B错误;c点时,

三颈瓶内气体中可能含有SO2和O2,故C正确;相同条件下,将SO2换成CO2后,重复上

述操作,只发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,300s时O2含量高于c点,故D正确。

题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析

4.(2025·福建开学考试)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.可利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2

B.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,消耗的水和CO2的物质的量相等

C.Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时,需要的水和CO2的质量相等

D.将足量的Na2O2、Na2O分别加到含酚酞的水溶液中,最终溶液均为红色

解析:BNa2O加热可生成Na2O2,不能利用在空气中加热的方法除去Na2O中的Na2O2,

--

A错误;根据2Na2O2~2CO2~2mole~O2,2Na2O2~2H2O~2mole~O2,Na2O2分别与

水及CO2反应产生相同量的O2时,消耗的水和CO2的物质的量相等,B正确、C错误;将

足量的Na2O2、Na2O分别加到含酚酞的水溶液中,起始溶液均为红色,但因Na2O2具有漂

白性,溶液的红色逐渐褪去,而Na2O不会,D错误。

【题源】必修第一册第43页“练习与应用”第2题

5.(2024·海南期末)把一定体积的H2、CO、CO2混合气体通入盛有足量Na2O2的密闭容

器中,用电火花不断点燃,充分反应后,在相同条件下,测得气体体积变为原体积的1,则

9

原混合气体中H2、CO、CO2物质的量之比为()

A.2∶2∶5B.4∶2∶3

C.6∶7∶5D.3∶4∶2

解析:DNa2O2与CO2反应:2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2,CO与H2在氧气中完

点燃

全燃烧,生成CO2和H2O,生成的CO2和H2O再与Na2O2反应。由2CO+O2=====2CO2,

点燃

可得总反应为CO+Na2O2===Na2CO3,相当于吸收CO;由2H2+O2=====2H2O,2H2O+

2Na2O2===4NaOH+O2,可得总反应为H2+Na2O2===2NaOH,相当于吸收H2,故混合物气

1

体反应,恢复到原温度,容器内的压强为原来的,剩余气体为O2,设原混合气体总物质的

9

量为9mol,则反应后生成1mol氧气,根据反应2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2可知,n(CO2)

=2n(O2)=2mol,说明H2、CO的总物质的量为9mol-2mol=7mol,所以原混合气体中[n(H2)

+n(CO)]∶n(CO2)=7mol∶2mol=7∶2,选项中满足条件的只有D。

练后总结

Na2O2与H2O、CO2的反应规律总结

电子转当Na2O2分别与CO2、H2O反应时,物质的量的关

--

移关系系为2Na2O2~O2~2e,n(e)=n(Na2O2)=2n(O2)

CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时,固体相当于

固体质

吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体

量变化

-1

增加的质量为Δm(CO2)=28g·mol×n(CO2),

关系

-1

Δm(H2O)=2g·mol×n(H2O)

CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气

气体体

体体积的减少量是原来气体体积的1,等于生成氧气

积变化2

关系1

的量,即ΔV=V(O2)=V(混合)

2

考点三碳酸钠与碳酸氢钠

1.NaHCO3和Na2CO3的性质归纳比较

名称碳酸钠碳酸氢钠

化学式Na2CO3NaHCO3

俗称__纯碱或苏打____小苏打__

颜色状态__白色固体____白色细小晶体__

溶解性易溶于水(20℃,S=21.5g)可溶于水(20℃,S=9.6g)

++

热稳定性受热不易分解2NaHCO3=====Na2CO3H2O

CO2↑

同浓度的Na2CO3溶液碱性__大于

水解

__NaHCO3溶液

化与过量盐酸反应:Na2CO3+

与HCl反NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+

学2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑

应CO2↑

性与少量盐酸反应的化学方程式为

质__Na2CO3+HCl===NaHCO3+

NaCl__

与NaOH__不反应__NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O

NaHCO3少量的化学方程式为

__NaHCO3+Ca(OH)2===NaOH+

与Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+CaCO3↓+H2O__

Ca(OH)22NaOHNaHCO3过量的化学方程式为

2NaHCO3+Ca(OH)2===Na2CO3+

CaCO3↓+2H2O

NaHCO3的浓度足够小时不与CaCl2

Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+反应,当浓度较大时与CaCl2发生反

与2

CaCl2+-

2NaCl应:__Ca+2HCO3===CaCO3↓+

H2O+CO2↑__

与CO2Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3不反应

2.Na2CO3与NaHCO3的相互转化与主要用途

相互

转化Na2CO3NaHCO3

主要灭火器、发酵粉、医疗上中和胃

玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业

用途酸过多

3.Na2CO3与NaHCO3的鉴别与除杂

(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溶液的鉴别可用气体法和测pH法。

滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。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

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__

4.纯碱的工业制法——侯氏制碱法

(1)制备原料:食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气,其反应

高温高温

为C+H2O(g)=====CO+H2,CO+H2O(g)=====CO2+H2。

(2)工艺流程

(3)循环利用:循环利用的物质为__CO2__、饱和食盐水。

5.钠及其化合物之间的转化

“价-类”二维图是复习元素及其化合物的重要工具。钠及其化合物的“价-类”二维图

如图所示,写出图中转化关系中涉及反应的化学方程式。

①__4Na+O2===2Na2O__;

②__2Na+O2=====Na2O2__;

③__Na2O+H2O===2NaOH__;

④__2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑__;

⑤__NaOH+CO2===NaHCO3__;

⑥2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O;

⑦__NaOH+HCl===NaCl+H2O__;

⑧__Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3__;

⑨__2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O__;

⑩__Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O__;

__NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O__;

电解

⑪__2NaCl(熔融)=====2Na+Cl2↑__;

⑫__2Na+2H2O===2NaOH+H2↑__。

易错易混

判断下列说法正误(正确的画“√”,错误的画“×”,并说明错因)。

(1)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。()

错因:

(2)苏打是焙制糕点发酵粉的主要成分之一。()

错因:

(3)碳酸钡可用于胃肠X射线造影检查。()

错因:

(4)NaHCO3因受热易分解,所以可用于制胃酸中和剂。()

错因:

(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。()

错因:

(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。()

错因:

(7)向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再向溶液中加入饱和NaOH溶

液,又有CaCO3沉淀生成。()

错因:

解析:(1)×加入熟石灰与Na2CO3生成NaOH,土壤碱性增强,不利于作物生长。

(2)×小苏打是焙制糕点发酵粉的主要成分之一。

(3)×碳酸钡可与胃酸中的HCl反应,生成可溶性的钡盐,可使人体中毒。

(4)×NaHCO3可与胃酸反应产生二氧化碳,与其受热易分解的性质无关。

(5)√

(6)×将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,当溶液中氢氧化钠与盐酸反应

完,碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠之后才会产生气泡。

(7)√

题组一NaHCO3、Na2CO3的鉴别

1.(2024·北京通州期中)实验室里盛放Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶丢失了标签,

分别取1g固体置于两试管中,下列实验设计不一定能鉴别Na2CO3和NaHCO3的是()

A.分别向两试管中滴入几滴水

B.将两试管分别加热,产生的气体通入澄清石灰水

C.向两试管分别加入5mL水,振荡后,滴入澄清石灰水

-1

D.向两试管分别加入5mL水,振荡后,滴入1.0mol·LCaCl2溶液

解析:CNa2CO3固体滴入几滴水放热会使温度升高,NaHCO3固体滴入几滴水吸热会

使温度降低,可以鉴别,A不符合题意;NaHCO3受热易分解,生成的二氧化碳气体能使澄

清石灰水变浑浊,可以鉴别,B不符合题意;Na2CO3和NaHCO3溶液均能与澄清石灰水反

应生成碳酸钙沉淀,不能鉴别二者,C符合题意;Na2CO3溶液会迅速和氯化钙反应生成碳

酸钙沉淀,可以鉴别,D不符合题意。

【题源】必修第一册第43页“练习与应用”第6题

2.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。

下列说法不正确的是()

A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是NaHCO3

B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3

C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3

D.装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3

解析:B碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓

得更快,说明产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐

酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳

酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确;碳酸

钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以用来鉴别

二者,D正确。

练后总结

NaHCO3与Na2CO3的鉴别方法

(1)利用溶液的碱性不同

(2)利用阴离子不同

(3)利用热稳定性的不同

(4)利用相同条件下与同物质反应速率不同

(5)利用等量固体滴水结块时的热效应不同。

题组二探究Na2CO3、NaHCO3的性质

3.(2024·河南期中)某化学小组同学通过如下实验探究Na2CO3和NaHCO3的性质,下

列说法中错误的是()

A.通过装置甲探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,m为Na2CO3、n为NaHCO3

B.通过装置乙探究同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性强弱,Na2CO3溶液红色较深

C.通过装置丙探究Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度,NaHCO3溶液对应的

气球快速膨胀

D.通过装置丁鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液中产生白色沉淀,而NaHCO3

溶液中没有明显现象

解析:D通过装置甲探究Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,应将NaHCO3置于小试管

中,A正确;通过装置乙探究同浓度Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性强弱,Na2CO3溶液红色

较深,B项正确;通过装置丙探究Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度,NaHCO3与

稀盐酸反应速率快,C正确;不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,因为两溶液

中均产生白色沉淀,D项错误。

【题源】必修第一册第43页“练习与应用”第6题

题组三NaHCO3、Na2CO3与酸反应的定量关系探析

4.(2024·湖北期中)某兴趣小组为了探究一瓶变质的NaOH溶液中NaOH与Na2CO3的

-1

含量,向该溶液中滴加0.5mol·L的稀硫酸至不再产生气体为止,CO2气体体积(标准状况

下)与加入稀硫酸体积关系如图所示。下列说法正确的是()

+-

A.在0~a范围内,只发生反应H+OH===H2O

2-+

B.ab段发生反应的离子方程式为CO3+2H===CO2↑+H2O

C.与NaOH反应消耗的硫酸体积是40mL

D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1

解析:C对于NaOH和Na2CO3的混合溶液,当滴加稀硫酸时,先发生氢氧化钠与硫

酸的中和反应,再发生碳酸钠与硫酸的反应生成碳酸氢钠和硫酸钠,最后碳酸氢钠与硫酸反

应生成二氧化碳气体,利用物质的量的关系并结合图像即可解答。0~a范围内,发生反应

+-2-+--

H+OH===H2O和CO3+H===HCO3,A项错误;ab段发生反应的离子方程式为HCO3+

H===CO2↑+H2O,B项错误;由于n(CO2)=0.01mol,根据碳元素守恒,混合物中n(Na2CO3)

2-+--+

=0.01mol,0.01molNa2CO3完全转化为CO2两步反应:CO3+H===HCO3,HCO3+H

===CO2↑+H2O,ab段消耗稀硫酸体积为10mL,则Na2CO3消耗硫酸体积是20mL,NaOH

消耗硫酸体积是40mL,C项正确;n(NaOH)=0.5mol·L-1×0.04L×2=0.04mol,

n(NaOH)∶n(Na2CO3)=4∶1,D项错误。

【题源】必修第一册第43页“练习与应用”第5题

练后总结

利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应

(1)首先分析图像的起点、拐点。

(2)图像的起点在原点的,溶质为NaHCO3。

(3)图像的起点不在原点的,看原点、拐点、最高点的横坐标之间的比例,确定溶质。

①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸。

2--

第一步:CO3转化为HCO3,无气体产生;

-+

第二步:HCO3与H反应产生CO2。

消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。

②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙

所示。

③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积

的关系(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略)如图丙所示。

④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体

积的关系(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)如图丁

所示。

1.(2024·湖南卷)中和法生产Na2HPO4·12H2O

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