2024年8月27日发(作者:景友桃)
第13讲 钠及其重要化合物
复习目标 1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备
方法。
考点一 钠及其氧化物
一、钠
1.钠的物理性质
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。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na―――――――――→Na
失去e
-
O
2
、Cl
2
、H
2
O、H等
+
+
(1)与非金属单质(如O
2
、Cl
2
)的反应
常温:4Na+O
2
===2Na
2
O;
O
2
△
加热:2Na+O
2
=====Na
2
O
2
。
Cl
2
:2Na+Cl
2
=====2NaCl。
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H
2
O===2Na+2OH+H
2
↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
+-
点燃
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(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H===2Na+H
2
↑。
(4)与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO
4
溶液反应:2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑,2NaOH+CuSO
4
===Cu(OH)
2
↓+
Na
2
SO
4
。总反应为2Na+2H
2
O+CuSO
4
===Cu(OH)
2
↓+Na
2
SO
4
+H
2
↑。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na+Cl
2
↑。
(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)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金属,如4Na+TiCl
4
=====4NaCl+Ti。
二、钠的氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
电子式
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
与CO
2
反应
与盐酸反应
用途
2.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――→出现白色固体接着表面变稀――→白色块状固体――→白色
粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式:
①4Na+O
2
===2Na
2
O;
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①②③④
熔融
电解
++
Na
2
O
-2
白色固体
1∶2
是
Na
2
O+H
2
O===2NaOH
Na
2
O+CO
2
===Na
2
CO
3
Na
2
O+2HCl===2NaCl+H
2
O
-
Na
2
O
2
-1
淡黄色固体
1∶2
不是
2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑
2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
2Na
2
O
2
+4HCl===4NaCl+2H
2
O
+O
2
↑
氧化剂、供氧剂、漂白剂
②Na
2
O+H
2
O===2NaOH;
③2NaOH+CO
2
+9H
2
O===Na
2
CO
3
·10H
2
O;
④Na
2
CO
3
·10H
2
O===Na
2
CO
3
+10H
2
O。
(1)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶(√)
(2)Na与足量O
2
反应生成Na
2
O,随着温度的升高,生成Na
2
O的速率逐渐加快(×)
错因:温度升高,Na与O
2
反应生成Na
2
O
2
。
(3)把钠投入到NH
4
Cl溶液中可以生成两种气体(√)
(4)Na
2
O
2
加入酚酞溶液中,反应现象为变红(×)
错因:Na
2
O
2
具有强氧化性,现象应为先变红后褪色。
1.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____________________________________。
答案 (1)N
A
(2)2N
A
~4N
A
解析 (1)Na与O
2
反应不管生成Na
2
O还是Na
2
O
2
,Na元素均由0价变为+1价,因此,1molNa
与O
2
反应转移电子的数目为N
A
。(2)1molO
2
与Na反应若全生成Na
2
O,则生成2molNa
2
O,
转移4N
A
电子,若全生成Na
2
O
2
,则生成1molNa
2
O
2
,转移2N
A
电子,故转移电子数的范围
为2N
A
~4N
A
。
2.将物质的量为0.2mol的Na、Mg、Al三种金属分别加入到100mL1mol·L
生H
2
的体积依次为V
1
、V
2
、V
3
,则V
1
、V
2
、V
3
的大小关系为________。
答案 V
1
>V
2
=V
3
解析 根据计算,0.2molNa、Mg、Al与100mL1mol·L
-
1
的盐酸反应,Na、Mg、Al过量,
故Mg、Al产生的H
2
相等,但剩余的Na会与水反应生成H
2
,故V
1
>V
2
=V
3
。
3.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入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________。
答案 乙=丙>甲>丁
解析 (1)甲、丁相比:
甲:Na→NaOH 消耗H
2
O,溶剂减少
丁:NaOH无反应 溶剂不变
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-
1
的盐酸中,产
故NaOH的质量分数:甲>丁。
(2)乙、丙相比:
生成NaOH相等消耗H
2
O相等
H
2
O
丙:2Na
2
O
2
――→4NaOH+O
2
乙:2Na
2
O――→4NaOH
H
2
O
溶剂相等,故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比
甲:Na 乙:Na
2
O 丙:Na
2
O
2
1
当它们物质的量相等时,甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na
2
O、Na
2
O
2
)所得NaOH物质的量的,
2
它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。
题组一 钠与溶液反应的实质
1.将一小块金属钠分别投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀H
2
SO
4
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,由三种物质电离出H的能力可知H浓度的大小顺序为c>a>b,因而反
应速率顺序为c>a>b
2.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____________(填
序号)。
①MgSO
4
溶液 ②BaCl
2
溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO
3
)
2
溶液 ⑤CuSO
4
溶液
⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
答案 ①③④⑥
解析 2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑,①中Mg
2
+
+2OH
-
===Mg(OH)
2
↓;③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
,产生白色沉淀;④中Ca
2
+
+HCO
3
2
OH
-
===CaCO
3
↓+H
2
O或Ca
2
+
+2HCO
-
3
+2OH
-
===CaCO
3
↓+CO
3
-
+2H
2
O;⑤中生成的
++
++
Cu(OH)
2
是蓝色沉淀,不符合题意。⑥中水减少,溶液过饱和析出NaCl。
3.(2020·石家庄高三模拟)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L
1
盐酸、100 mL 0.01 mol·L
NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H
2
O===2Na+2OH+H
2
↑
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+-
--
1
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
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
+
+H
2
↑,A错
误;三个烧杯中,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,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、NaOH,Z烧杯中生成NaOH,且Z烧杯中原溶质
为NaOH,故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同,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H
2
的量相同,D正确。
1.钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序:本质上均是与H
+
的反应,反应顺序是:有酸酸
在前,无酸水为先。
2.钠与乙醇反应的特点——慢、沉
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,并不能熔化成小球。
题组二 Na
2
O
2
的氧化性和还原性
4.从元素化合价角度分析Na
2
O
2
的性质
O
2
←――――――――――Na
2
O
2
―――――――――→O
表现为还原性表现为氧化性
(1)Na
2
O
2
的强氧化性
向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na
2
O
2
,产生浅黄色沉淀,其化学方程式为_______________。
(2)Na
2
O
2
的还原性
在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na
2
O
2
粉末,溶液褪色,并产生无色气体,Na
2
O
2
表现出
____________性,氧化产物是____________。
答案 (1)Na
2
O
2
+3H
2
S===S↓+2NaHS+2H
2
O
(2)还原 O
2
2
5.某溶液中含有HCO
3
、SO
2
3
、CO
3
、CH
3
COO4种阴离子。向其中加入足量的Na
2
O
2
固
----
0
失去电子,化合价升高
-
1
得到电子,化合价降低
-
2
体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是________,增大的是________。
答案 CH
3
COO CO
2
3
22
解析 Na
2
O
2
与水反应生成NaOH,HCO
-
3
+OH
-
===CO
3
-
+H
2
O,HCO
-
3
浓度减小,CO
3
-
浓
--
度增大;SO
2
3
-
具有还原性,会被Na
2
O
2
氧化,浓度减小;CH
3
COO
-
浓度几乎不变。
6.过氧化钠是一种常见的强氧化剂,具有强氧化性。
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根据要求回答下列问题:
(1)将Na
2
O
2
固体分别投入到品红溶液、紫色石蕊溶液中,溶液颜色的变化分别为__________
__________________________、____________________________________________________。
(2)Na
2
O
2
与木炭粉混合研磨会发生爆炸,原因是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)某同学根据SO
2
、CO
2
都是酸性氧化物,预测二者的混合气体与Na
2
O
2
反应生成的固体产
物中只含有Na
2
RO
3
。这一预测是否正确?________,理由是__________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)褪色 先变蓝后褪色 (2)Na
2
O
2
具有强氧化性,与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原
反应 (3)不正确 Na
2
O
2
与SO
2
反应可生成Na
2
SO
4
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
1.Na
2
CO
3
和NaHCO
3
的性质
2.转化关系
Na
2
CO
3
①CO
2
+H
2
O;②适量H
+
-
①固体加热;②适量OH
NaHCO
3
3.Na
2
CO
3
、NaHCO
3
在日常生产、生活中的应用
(1)Na
2
CO
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(但胃溃疡病人慎用)。
(1)在酒精灯加热条件下,Na
2
CO
3
、NaHCO
3
固体都会分解(×)
第 6 页 共 19 页
错因:在酒精灯加热条件下,NaHCO
3
会分解,Na
2
CO
3
不会分解。
(2)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:HCl先与NaOH反应,不会立即产生气泡。
(3)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化(×)
错因:纯碱水解产生NaOH,油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸钠,发生化学变
化。
(4)向CaCl
2
溶液中通入足量CO
2
,有白色沉淀生成(×)
错因:CO
2
和CaCl
2
溶液不反应。
1.将CO
2
气体通入到饱和Na
2
CO
3
溶液中有何现象?原因是什么?
答案 有沉淀析出,原因是反应消耗了溶剂水,使生成的NaHCO
3
的质量比原Na
2
CO
3
的质
量大,且NaHCO
3
的溶解度小于Na
2
CO
3
的溶解度。
2.依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
序号
①
②
③
答案 ①加热法 ②通入足量CO
2
③滴加适量NaOH溶液
3.请设计实验方案,用50 mL 2 mol·L
1
NaOH溶液和足量的CO
2
气体,制取50 mL 1 mol·L
的Na
2
CO
3
溶液。
答案 将50mLNaOH溶液,等分成两份,一份通入过量的CO
2
,然后加热煮沸、冷却后与另
一份NaOH溶液混合即可。反应方程式可表示为
第一步:NaOH+CO
2
===NaHCO
3
第二步:NaHCO
3
+NaOH===Na
2
CO
3
+H
2
O。
题组一 Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的性质与用途
1.(2019·贵阳质检)下列关于金属钠单质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NaHCO
3
的溶解度大于Na
2
CO
3
C.Na
2
CO
3
的焰色反应呈黄色
D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属
答案 B
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--
1
混合物
Na
2
CO
3
(s)、NaHCO
3
(s)
NaHCO
3
(aq)、Na
2
CO
3
(aq)
Na
2
CO
3
(aq)、NaHCO
3
(aq)
除杂方法
解析 A项,氯化钠有咸味,可用作食品调味剂;B项,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。
2.某同学用Na
2
CO
3
和NaHCO
3
溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.实验前pH(Na
2
CO
3
)>pH(NaHCO
3
)
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.Na
2
CO
3
溶液中生成的沉淀比NaHCO
3
溶液中生成的沉淀多
D.两溶液中反应的基本类型相同
答案 B
2
-
、HCO
-
水解均显碱性,相同浓度下,CO
2
-
的水解程度比HCO
-
大,所以相同解析 CO
3333
浓度的Na
2
CO
3
溶液和NaHCO
3
溶液,pH(Na
2
CO
3
)>pH(NaHCO
3
),故A正确;实验后,碳酸
钠溶液和氯化钙溶液恰好反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,其中的离子主要有Na
+
、Cl
-
;
碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应后,生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸,碳酸大部分分解为二
氧化碳气体和水,氯化钙有剩余,溶液中的离子主要有Na
+
、Cl
-
、Ca
2
+
,故两者的离子种
类不完全相同,故B错误;加入氯化钙后,左侧试管中只有白色沉淀生成,则反应方程式为
Na
2
CO
3
+CaCl
2
===CaCO
3
↓+2NaCl,右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生,则反应方程
式为2NaHCO
3
+CaCl
2
===CaCO
3
↓+2NaCl+CO
2
↑+H
2
O,由方程式可知起始CO
2
HCO
-
3
-
、
3
的物质的量相同时,Na
2
CO
3
溶液中生成的沉淀比NaHCO
3
溶液中生成的沉淀多,故C正确;
根据C项分析可知,两试管中发生的反应均为复分解反应,故D正确。
题组二 Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的鉴别
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。
第 8 页 共 19 页
(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________(填字母)。
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)2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑,CO
2
+Ca(OH)
2
===CaCO
3
↓+H
2
O
D (3)NaHCO
3
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;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2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑、CO
2
+
Ca(OH)
2
===CaCO
3
↓+H
2
O,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。
Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的鉴别方法
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△
△
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下利用反应速率不同
(3)利用阴离子的不同
(4)利用溶液的碱性不同
考点三 碱金属 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
第 10 页 共 19 页
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;
性质
都具有较强的还原性 与O
2
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。
④试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原瓶。
⑤锂与O
2
反应与钠不同,只生成Li
2
O。
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,属于物理变化,是元素的
性质。
(2)焰色反应的操作
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;钡元素:黄绿色;Ca
元素:砖红色。
(1)焰色反应是一种复杂的化学变化(×)
错因:焰色反应是物理变化。
(2)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色(√)
(3)做焰色反应实验时,用稀H
2
SO
4
洗涤铂丝(×)
错因:铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无色,这是因为金
属氯化物在灼烧时易挥发,而硫酸盐难挥发。
(4)钠的还原性比钾的弱,但工业上制取钾可用Na和熔融KCl在高温下反应制备(√)
(5)Li在空气中加热可快速反应生成Li
2
O
2
(×)
错因:Li与O
2
反应只生成Li
2
O。
酒精灯蘸取酒精灯用盐酸酒精灯
-
题组一 碱金属的性质
1.下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )
A.CsOH的碱性比KOH的强
B.铯与水或稀盐酸反应剧烈,都生成H
2
C.Cs的还原性比Na的强,故Na的氧化性强于Cs
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++
D.Li的金属性比Cs的强
答案 D
解析 根据元素周期律,Cs的金属性比K强,故CsOH的碱性比KOH强,A项正确;Cs
的性质与钠相似,Na能与水或稀盐酸反应产生H
2
,故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H
2
,
且反应更剧烈,B项正确;Cs的还原性强于Na,则Na
+
得电子能力比Cs
+
强,即氧化性:
Na
+
>Cs
+
,C项正确;Li、Cs均为碱金属元素,Cs的电子层数多,更容易失去最外层电子,
故金属性:Cs>Li,D项错误。
2.碱金属元素单质及其化合物有广泛用途。
回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因
是___________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法中正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K
2
O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1mol·L
1
KOH溶液比1mol·L
1
NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,生成1mol氢气时,反
应中转移电子数为________。
(4)工业上用钠制钾,反应方程式为Na+KCl
801℃
--
K↑+NaCl,其原理为_____________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B (3)K[
·
H] N
A
(4)高温下,K变为蒸气逸出,平衡右移
·
题组二 焰色反应
3.利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说
法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.Na
2
SO
4
与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
答案 B
解析 某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H
2
燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃
烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A项错误;焰色反应为金属元素的性质,
与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色反应相同,Na
2
SO
4
、NaOH
第 12 页 共 19 页
+-
均含钠元素,火焰颜色均为黄色,B项正确;只有观察钾元素的焰色反应时需要透过蓝色钴
玻璃,C项错误;焰色反应是金属元素的性质,而不是单质的性质,D项错误。
4.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,可能还含有K
答案 B
5.焰色反应是元素分析的一种重要方法,请回答有关问题:
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色?举例说明。________________________。
(2)某同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,他判断该溶液一定为钠盐溶液。其
他同学不同意他的观点。理由是___________________________________________________。
答案 (1)不是;如铂、铁
(2)该溶液也可能为NaOH溶液
++
++
++
+
1.正误判断
(1)用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧(×)[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东),1D]
(2)小苏打用作食品膨松剂(√)[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东),2B]
(3)室温下,Na在空气中反应生成Na
2
O
2
(×)(2020·江苏,6A)
(4)盐碱地(含较多Na
2
CO
3
等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良(×)(2019·天津,3C)
(5)Na
2
O
2
在空气中放置后由淡黄色变为白色原因的方程式是2Na
2
O
2
===2Na
2
O+O
2
↑(×)
(2019·全国卷Ⅱ,11C)
(6)NaHCO
3
(s)――→Na
2
CO
3
(s)―――――→NaOH(aq),物质间转化均能实现(√)
(2018·江苏,9A)
(7)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO
2
的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有
黑色颗粒产生,证明CO
2
具有氧化性(√)(2017·全国卷Ⅱ,13B)
(8)二氧化碳使Na
2
O
2
固体变白,该过程中气体被还原(×)(2017·北京,8A)
(9)Na
2
O
2
吸收CO
2
产生O
2
,可用作呼吸面具供氧剂(√)(2017·江苏,3A)
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△饱和石灰水
(10)碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效(×)(2016·天津理综,1B)
2.(2020·浙江7月选考重组题)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是( )
A.NaHCO
3
的热稳定性比Na
2
CO
3
强(8B)
B.高压钠灯可用于道路照明(9A)
C.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色(11B)
D.Na
2
O在空气中加热可得固体Na
2
O
2
(12A)
答案 A
3.(2017·海南,16)锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:
(1)用碳酸锂和________反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属
锂,阴极上的电极反应式为______________________________________________________。
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是______________________。
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂
酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是____________________________________。
(4)LiPF
6
易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF
6
受热易分解,其热分解产物为
PF
5
和________。
答案 (1)盐酸 Li+e===Li
(2)Li与二氧化碳反应
(3)焰色反应,观察到黄色的为硬脂酸钠,透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾 (4)LiF
解析 (1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl,由电解LiCl-KCl的熔融混合物产生金属锂,阴极上
锂离子得到电子。(2)Li是活泼的金属,与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。
(4)在LiPF
6
和PF
5
中磷的化合价都是+5价,因而该分解反应为非氧化还原反应,根据原子
守恒,即可确定另一分解产物的化学式为LiF。
+-
1.(2020·福建三明一中月考)下列关于钠的说法正确的是( )
A.实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中
B.钠着火后,可用泡沫灭火器灭火
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
答案 C
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解析 实验剩余的钠应放回原试剂瓶,A项错误;钠燃烧后的产物过氧化钠能与二氧化碳反
应产生氧气,使燃烧加剧,B项错误;钠的密度比煤油的大,且与煤油不反应,故保存在煤
油中可以隔绝空气和水,C项正确;钠和CuSO
4
溶液反应时,先和水反应生成NaOH,生成
的氢氧化钠再和CuSO
4
反应生成Cu(OH)
2
,即不能置换出金属铜,D项错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O
2
===Na
2
O
2
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O
2
反应生成3.6g产物,失去的电子数为0.2N
A
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸钠
答案 D
解析 钠在常温下反应生成氧化钠,点燃条件生成过氧化钠,故A错误;2.3g钠的物质的量
为0.1mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素反应后一定变为+1价,故0.1mol钠失去0.1N
A
个电子,故B错误;钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;钠在空气中长
期放置,开始生成氧化钠,最终变成了碳酸钠,故D正确。
3.(2020·成都调研)过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,
进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红
色均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O
2
B.过氧化钠与水反应需要MnO
2
作催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H
2
O
2
答案 B
解析 过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化
钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能
生成了H
2
O
2
,H
2
O
2
在MnO
2
作催化剂的条件下分解产生O
2
,D项正确。
第 15 页 共 19 页
4.如图装置,试管b中盛有滴加酚酞的水,气球a中盛有干燥的Na
2
O
2
颗粒,U形管中注有
红色的石蕊溶液,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na
2
O
2
抖落到试管b的
水中,将观察到的现象是( )
A.U形管内石蕊溶液变蓝
B.试管b内溶液先变红后褪色
C.U形管水位d D.气球a无明显变化 答案 B 解析 由于试管b内发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,生成的氢氧化钠不能进入U 形管内,则U形管内溶液颜色不变,故A错误;由于b内Na 2 O 2 和H 2 O反应生成氢氧化钠 和氧气,酚酞溶液遇氢氧化钠变红,过氧化钠还具有漂白性,溶液又褪色,故B正确;由于 发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,该反应放出大量热量,使瓶中空气受热膨胀而出 现U形管中水位d>c,故C错误;由于发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,产生O 2 , 气球a膨胀,故D错误。 5.(2020·哈尔滨师大附中月考)为鉴别K 2 CO 3 和NaHCO 3 两种白色固体,4名同学分别设计了 4种不同的方法,其中不可行的是( ) A.分别配成1mol·L - 1 的溶液,各取1mL滴加1滴酚酞溶液,比较颜色深浅 B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊 C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH) 2 溶液,观察有无白色沉淀 D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色(必要时可透过蓝 色钴玻璃) 答案 C 解析 K 2 CO 3 的水解程度比NaHCO 3 的大,溶液碱性较强,滴加酚酞检验,碳酸钾溶液的颜 色更深,A项正确;NaHCO 3 不稳定,受热易分解,生成二氧化碳气体,可通入澄清石灰水, 观察有无白色浑浊,B项正确;K 2 CO 3 和NaHCO 3 均与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀, C项错误;二者分别含有K元素、Na元素,焰色反应现象不同,D项正确。 第 16 页 共 19 页 6.下列有关Na 2 CO 3 和NaHCO 3 的叙述中正确的是( ) A.向Na 2 CO 3 溶液中通入等物质的量的HCl,生成的CO 2 与原Na 2 CO 3 的物质的量之比为1∶2 B.等质量的NaHCO 3 和Na 2 CO 3 分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO 2 体积相同 C.物质的量浓度相同时,Na 2 CO 3 溶液的pH小于NaHCO 3 溶液 D.向Na 2 CO 3 饱和溶液中通入CO 2 ,有NaHCO 3 晶体析出 答案 D 解析 根据化学方程式Na 2 CO 3 +HCl===NaCl+NaHCO 3 ,当碳酸钠和HCl物质的量相等时, 不会产生二氧化碳,A项错误;NaHCO 3 和Na 2 CO 3 都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na 2 CO 3 +2HCl===2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑,NaHCO 3 +HCl===NaCl+H 2 O+CO 2 ↑,等质量的Na 2 CO 3 和NaHCO 3 分别与过量盐酸反应,放出的CO 2 质量不相等,所以同温同压下,生成的CO 2 体积不相同,B项错误;在Na 2 CO 3 、NaHCO 3 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Na 2 CO 3 溶液的pH大于NaHCO 3 溶液,C项错误;向Na 2 CO 3 饱和溶液中通入CO 2 ,会发生反应Na 2 CO 3 +CO 2 +H 2 O===2NaHCO 3 ↓,常温下在相同的溶剂中,Na 2 CO 3 比NaHCO 3 易溶,所以会析 出碳酸氢钠晶体,D项正确。 7.过碳酸钠(2Na 2 CO 3 ·3H 2 O 2 ),有Na 2 CO 3 和H 2 O 2 的双重性质,可用作漂白剂和氧化剂,能 有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量,下列说法不 正确的是( ) A.连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ B.装置b和e中盛放的试剂相同 C.装置d的作用是防止空气中的H 2 O和CO 2 进入c中 D.若b中盛放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO 2 (不 考虑空气中CO 2 的影响) 答案 B 解析 稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO 2 ,由于空气中含有CO 2 ,所以需要除去空气中的CO 2 , 又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c,所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ,A项正确;装 第 17 页 共 19 页 置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液,B项错误;装置d的作用是防止空气 中的H 2 O和CO 2 进入c中,C项正确;氢氧化钙与CO 2 反应生成碳酸钙沉淀,因此若b中盛 放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO 2 ,D项正确。 8.氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。 (1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为____________。 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H 2 O===NaOH+H 2 ↑,该反应中的氧化剂是________,氧化 剂与还原剂的物质的量之比是________。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl 4 )还原成金属钛,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 答案 (1)-1 (2)H 2 O 1∶1 (3)2NaH+TiCl 4 =====Ti+2NaCl+2HCl↑ 解析 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H 2 O===NaOH+H 2 ↑,NaH中氢元素化合价由-1价 变为0价,作还原剂,H 2 O中氢元素化合价由+1价变为0价,作氧化剂,该反应中氧化剂 和还原剂的物质的量之比是1∶1。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl 4 )还原成金属钛,氢元素化合价升高为+1价,钛 元素化合价由+4价变化为0价,据此可写出方程式。 9.(2020·济南联考)某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题: 高温 (1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是_____________________。 (2)金属钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是______________、_____________。 (3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na 2 O 2 (不考虑空气中的N 2 ),可利用的装置如下。 ①装置Ⅳ中盛放的药品是________,若没有该装置可能导致生成的Na 2 O 2 中含有________, 其反应的化学方程式为__________________________________________________________。 第 18 页 共 19 页 ②若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的顺序是:空气进入________,________接 ________,________接________,________接________(填字母)。 ③装置Ⅱ的作用是_______________________________________________________________。 答案 (1)打开盛放金属钠的试剂瓶,用镊子取出一小块金属钠,放在滤纸上吸干表面的煤油, 再用小刀切下所需大小的钠块,余下的放回原试剂瓶,盖好瓶塞 (2)钠表面的煤油 空气中的二氧化碳 酒精灯挥发的酒精 金属钠存在杂质铁元素,燃烧时 生成铁的氧化物(答任意两点即可) (3)①氢氧化钠溶液 Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 +2CO 2 ===2Na 2 CO 3 +O 2 ②h g f e a b c ③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ 解析 (3)要制备高纯度的Na 2 O 2 ,需要除去空气中的CO 2 和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水 蒸气,装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO 2 ,如果不除去CO 2 ,则CO 2 会与Na 2 O 2 反应生 成Na 2 CO 3 ;装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端,作用是防止空气中的水蒸气和CO 2 进入装置Ⅰ, 所以连接顺序为空气→h→g→f→e→a→b→c。 第 19 页 共 19 页
2024年8月27日发(作者:景友桃)
第13讲 钠及其重要化合物
复习目标 1.掌握钠及其重要化合物的主要性质及其应用。2.了解钠及其重要化合物的制备
方法。
考点一 钠及其氧化物
一、钠
1.钠的物理性质
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。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Na―――――――――→Na
失去e
-
O
2
、Cl
2
、H
2
O、H等
+
+
(1)与非金属单质(如O
2
、Cl
2
)的反应
常温:4Na+O
2
===2Na
2
O;
O
2
△
加热:2Na+O
2
=====Na
2
O
2
。
Cl
2
:2Na+Cl
2
=====2NaCl。
(2)与水反应
①离子方程式:2Na+2H
2
O===2Na+2OH+H
2
↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
+-
点燃
第 1 页 共 19 页
(3)与盐酸反应
离子方程式:2Na+2H===2Na+H
2
↑。
(4)与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应,生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO
4
溶液反应:2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑,2NaOH+CuSO
4
===Cu(OH)
2
↓+
Na
2
SO
4
。总反应为2Na+2H
2
O+CuSO
4
===Cu(OH)
2
↓+Na
2
SO
4
+H
2
↑。
3.钠的制取及保存
(1)制取:化学方程式为2NaCl(熔融)=====2Na+Cl
2
↑。
(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)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金属,如4Na+TiCl
4
=====4NaCl+Ti。
二、钠的氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
电子式
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
与CO
2
反应
与盐酸反应
用途
2.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――→出现白色固体接着表面变稀――→白色块状固体――→白色
粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式:
①4Na+O
2
===2Na
2
O;
第 2 页 共 19 页
①②③④
熔融
电解
++
Na
2
O
-2
白色固体
1∶2
是
Na
2
O+H
2
O===2NaOH
Na
2
O+CO
2
===Na
2
CO
3
Na
2
O+2HCl===2NaCl+H
2
O
-
Na
2
O
2
-1
淡黄色固体
1∶2
不是
2Na
2
O
2
+2H
2
O===4NaOH+O
2
↑
2Na
2
O
2
+2CO
2
===2Na
2
CO
3
+O
2
2Na
2
O
2
+4HCl===4NaCl+2H
2
O
+O
2
↑
氧化剂、供氧剂、漂白剂
②Na
2
O+H
2
O===2NaOH;
③2NaOH+CO
2
+9H
2
O===Na
2
CO
3
·10H
2
O;
④Na
2
CO
3
·10H
2
O===Na
2
CO
3
+10H
2
O。
(1)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶(√)
(2)Na与足量O
2
反应生成Na
2
O,随着温度的升高,生成Na
2
O的速率逐渐加快(×)
错因:温度升高,Na与O
2
反应生成Na
2
O
2
。
(3)把钠投入到NH
4
Cl溶液中可以生成两种气体(√)
(4)Na
2
O
2
加入酚酞溶液中,反应现象为变红(×)
错因:Na
2
O
2
具有强氧化性,现象应为先变红后褪色。
1.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____________________________________。
答案 (1)N
A
(2)2N
A
~4N
A
解析 (1)Na与O
2
反应不管生成Na
2
O还是Na
2
O
2
,Na元素均由0价变为+1价,因此,1molNa
与O
2
反应转移电子的数目为N
A
。(2)1molO
2
与Na反应若全生成Na
2
O,则生成2molNa
2
O,
转移4N
A
电子,若全生成Na
2
O
2
,则生成1molNa
2
O
2
,转移2N
A
电子,故转移电子数的范围
为2N
A
~4N
A
。
2.将物质的量为0.2mol的Na、Mg、Al三种金属分别加入到100mL1mol·L
生H
2
的体积依次为V
1
、V
2
、V
3
,则V
1
、V
2
、V
3
的大小关系为________。
答案 V
1
>V
2
=V
3
解析 根据计算,0.2molNa、Mg、Al与100mL1mol·L
-
1
的盐酸反应,Na、Mg、Al过量,
故Mg、Al产生的H
2
相等,但剩余的Na会与水反应生成H
2
,故V
1
>V
2
=V
3
。
3.往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入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________。
答案 乙=丙>甲>丁
解析 (1)甲、丁相比:
甲:Na→NaOH 消耗H
2
O,溶剂减少
丁:NaOH无反应 溶剂不变
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-
1
的盐酸中,产
故NaOH的质量分数:甲>丁。
(2)乙、丙相比:
生成NaOH相等消耗H
2
O相等
H
2
O
丙:2Na
2
O
2
――→4NaOH+O
2
乙:2Na
2
O――→4NaOH
H
2
O
溶剂相等,故乙、丙溶液完全等同。
(3)乙、丙与甲相比
甲:Na 乙:Na
2
O 丙:Na
2
O
2
1
当它们物质的量相等时,甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na
2
O、Na
2
O
2
)所得NaOH物质的量的,
2
它们所消耗的水相等,故溶剂相等,因此甲的质量分数比乙、丙小。
题组一 钠与溶液反应的实质
1.将一小块金属钠分别投入盛有:a.水、b.乙醇、c.稀H
2
SO
4
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,由三种物质电离出H的能力可知H浓度的大小顺序为c>a>b,因而反
应速率顺序为c>a>b
2.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____________(填
序号)。
①MgSO
4
溶液 ②BaCl
2
溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO
3
)
2
溶液 ⑤CuSO
4
溶液
⑥饱和食盐水 ⑦浓盐酸
答案 ①③④⑥
解析 2Na+2H
2
O===2NaOH+H
2
↑,①中Mg
2
+
+2OH
-
===Mg(OH)
2
↓;③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
,产生白色沉淀;④中Ca
2
+
+HCO
3
2
OH
-
===CaCO
3
↓+H
2
O或Ca
2
+
+2HCO
-
3
+2OH
-
===CaCO
3
↓+CO
3
-
+2H
2
O;⑤中生成的
++
++
Cu(OH)
2
是蓝色沉淀,不符合题意。⑥中水减少,溶液过饱和析出NaCl。
3.(2020·石家庄高三模拟)向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L
1
盐酸、100 mL 0.01 mol·L
NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是( )
A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H
2
O===2Na+2OH+H
2
↑
第 4 页 共 19 页
+-
--
1
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈
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
+
+H
2
↑,A错
误;三个烧杯中,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,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、NaOH,Z烧杯中生成NaOH,且Z烧杯中原溶质
为NaOH,故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同,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H
2
的量相同,D正确。
1.钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序:本质上均是与H
+
的反应,反应顺序是:有酸酸
在前,无酸水为先。
2.钠与乙醇反应的特点——慢、沉
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,并不能熔化成小球。
题组二 Na
2
O
2
的氧化性和还原性
4.从元素化合价角度分析Na
2
O
2
的性质
O
2
←――――――――――Na
2
O
2
―――――――――→O
表现为还原性表现为氧化性
(1)Na
2
O
2
的强氧化性
向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na
2
O
2
,产生浅黄色沉淀,其化学方程式为_______________。
(2)Na
2
O
2
的还原性
在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na
2
O
2
粉末,溶液褪色,并产生无色气体,Na
2
O
2
表现出
____________性,氧化产物是____________。
答案 (1)Na
2
O
2
+3H
2
S===S↓+2NaHS+2H
2
O
(2)还原 O
2
2
5.某溶液中含有HCO
3
、SO
2
3
、CO
3
、CH
3
COO4种阴离子。向其中加入足量的Na
2
O
2
固
----
0
失去电子,化合价升高
-
1
得到电子,化合价降低
-
2
体后,溶液中离子浓度基本保持不变的是________,增大的是________。
答案 CH
3
COO CO
2
3
22
解析 Na
2
O
2
与水反应生成NaOH,HCO
-
3
+OH
-
===CO
3
-
+H
2
O,HCO
-
3
浓度减小,CO
3
-
浓
--
度增大;SO
2
3
-
具有还原性,会被Na
2
O
2
氧化,浓度减小;CH
3
COO
-
浓度几乎不变。
6.过氧化钠是一种常见的强氧化剂,具有强氧化性。
第 5 页 共 19 页
根据要求回答下列问题:
(1)将Na
2
O
2
固体分别投入到品红溶液、紫色石蕊溶液中,溶液颜色的变化分别为__________
__________________________、____________________________________________________。
(2)Na
2
O
2
与木炭粉混合研磨会发生爆炸,原因是______________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)某同学根据SO
2
、CO
2
都是酸性氧化物,预测二者的混合气体与Na
2
O
2
反应生成的固体产
物中只含有Na
2
RO
3
。这一预测是否正确?________,理由是__________________________
______________________________________________________________________________。
答案 (1)褪色 先变蓝后褪色 (2)Na
2
O
2
具有强氧化性,与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原
反应 (3)不正确 Na
2
O
2
与SO
2
反应可生成Na
2
SO
4
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
1.Na
2
CO
3
和NaHCO
3
的性质
2.转化关系
Na
2
CO
3
①CO
2
+H
2
O;②适量H
+
-
①固体加热;②适量OH
NaHCO
3
3.Na
2
CO
3
、NaHCO
3
在日常生产、生活中的应用
(1)Na
2
CO
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(但胃溃疡病人慎用)。
(1)在酒精灯加热条件下,Na
2
CO
3
、NaHCO
3
固体都会分解(×)
第 6 页 共 19 页
错因:在酒精灯加热条件下,NaHCO
3
会分解,Na
2
CO
3
不会分解。
(2)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:HCl先与NaOH反应,不会立即产生气泡。
(3)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化(×)
错因:纯碱水解产生NaOH,油脂在碱性条件下水解生成甘油和高级脂肪酸钠,发生化学变
化。
(4)向CaCl
2
溶液中通入足量CO
2
,有白色沉淀生成(×)
错因:CO
2
和CaCl
2
溶液不反应。
1.将CO
2
气体通入到饱和Na
2
CO
3
溶液中有何现象?原因是什么?
答案 有沉淀析出,原因是反应消耗了溶剂水,使生成的NaHCO
3
的质量比原Na
2
CO
3
的质
量大,且NaHCO
3
的溶解度小于Na
2
CO
3
的溶解度。
2.依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
序号
①
②
③
答案 ①加热法 ②通入足量CO
2
③滴加适量NaOH溶液
3.请设计实验方案,用50 mL 2 mol·L
1
NaOH溶液和足量的CO
2
气体,制取50 mL 1 mol·L
的Na
2
CO
3
溶液。
答案 将50mLNaOH溶液,等分成两份,一份通入过量的CO
2
,然后加热煮沸、冷却后与另
一份NaOH溶液混合即可。反应方程式可表示为
第一步:NaOH+CO
2
===NaHCO
3
第二步:NaHCO
3
+NaOH===Na
2
CO
3
+H
2
O。
题组一 Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的性质与用途
1.(2019·贵阳质检)下列关于金属钠单质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NaHCO
3
的溶解度大于Na
2
CO
3
C.Na
2
CO
3
的焰色反应呈黄色
D.工业上Na可用于制备钛、锆等金属
答案 B
第 7 页 共 19 页
--
1
混合物
Na
2
CO
3
(s)、NaHCO
3
(s)
NaHCO
3
(aq)、Na
2
CO
3
(aq)
Na
2
CO
3
(aq)、NaHCO
3
(aq)
除杂方法
解析 A项,氯化钠有咸味,可用作食品调味剂;B项,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。
2.某同学用Na
2
CO
3
和NaHCO
3
溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
A.实验前pH(Na
2
CO
3
)>pH(NaHCO
3
)
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.Na
2
CO
3
溶液中生成的沉淀比NaHCO
3
溶液中生成的沉淀多
D.两溶液中反应的基本类型相同
答案 B
2
-
、HCO
-
水解均显碱性,相同浓度下,CO
2
-
的水解程度比HCO
-
大,所以相同解析 CO
3333
浓度的Na
2
CO
3
溶液和NaHCO
3
溶液,pH(Na
2
CO
3
)>pH(NaHCO
3
),故A正确;实验后,碳酸
钠溶液和氯化钙溶液恰好反应,生成碳酸钙沉淀和氯化钠,其中的离子主要有Na
+
、Cl
-
;
碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应后,生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸,碳酸大部分分解为二
氧化碳气体和水,氯化钙有剩余,溶液中的离子主要有Na
+
、Cl
-
、Ca
2
+
,故两者的离子种
类不完全相同,故B错误;加入氯化钙后,左侧试管中只有白色沉淀生成,则反应方程式为
Na
2
CO
3
+CaCl
2
===CaCO
3
↓+2NaCl,右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生,则反应方程
式为2NaHCO
3
+CaCl
2
===CaCO
3
↓+2NaCl+CO
2
↑+H
2
O,由方程式可知起始CO
2
HCO
-
3
-
、
3
的物质的量相同时,Na
2
CO
3
溶液中生成的沉淀比NaHCO
3
溶液中生成的沉淀多,故C正确;
根据C项分析可知,两试管中发生的反应均为复分解反应,故D正确。
题组二 Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的鉴别
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。
第 8 页 共 19 页
(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________(填字母)。
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)2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑,CO
2
+Ca(OH)
2
===CaCO
3
↓+H
2
O
D (3)NaHCO
3
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;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2NaHCO
3
=====Na
2
CO
3
+H
2
O+CO
2
↑、CO
2
+
Ca(OH)
2
===CaCO
3
↓+H
2
O,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。
Na
2
CO
3
、NaHCO
3
的鉴别方法
第 9 页 共 19 页
△
△
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下利用反应速率不同
(3)利用阴离子的不同
(4)利用溶液的碱性不同
考点三 碱金属 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
第 10 页 共 19 页
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;
性质
都具有较强的还原性 与O
2
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。
④试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等需放回原瓶。
⑤锂与O
2
反应与钠不同,只生成Li
2
O。
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,属于物理变化,是元素的
性质。
(2)焰色反应的操作
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;钡元素:黄绿色;Ca
元素:砖红色。
(1)焰色反应是一种复杂的化学变化(×)
错因:焰色反应是物理变化。
(2)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色(√)
(3)做焰色反应实验时,用稀H
2
SO
4
洗涤铂丝(×)
错因:铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净,然后在火焰上灼烧至无色,这是因为金
属氯化物在灼烧时易挥发,而硫酸盐难挥发。
(4)钠的还原性比钾的弱,但工业上制取钾可用Na和熔融KCl在高温下反应制备(√)
(5)Li在空气中加热可快速反应生成Li
2
O
2
(×)
错因:Li与O
2
反应只生成Li
2
O。
酒精灯蘸取酒精灯用盐酸酒精灯
-
题组一 碱金属的性质
1.下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )
A.CsOH的碱性比KOH的强
B.铯与水或稀盐酸反应剧烈,都生成H
2
C.Cs的还原性比Na的强,故Na的氧化性强于Cs
第 11 页 共 19 页
++
D.Li的金属性比Cs的强
答案 D
解析 根据元素周期律,Cs的金属性比K强,故CsOH的碱性比KOH强,A项正确;Cs
的性质与钠相似,Na能与水或稀盐酸反应产生H
2
,故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H
2
,
且反应更剧烈,B项正确;Cs的还原性强于Na,则Na
+
得电子能力比Cs
+
强,即氧化性:
Na
+
>Cs
+
,C项正确;Li、Cs均为碱金属元素,Cs的电子层数多,更容易失去最外层电子,
故金属性:Cs>Li,D项错误。
2.碱金属元素单质及其化合物有广泛用途。
回答下列问题:
(1)锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂,原因
是___________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法中正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K
2
O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1mol·L
1
KOH溶液比1mol·L
1
NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂,其电子式为________,与水反应放出氢气,生成1mol氢气时,反
应中转移电子数为________。
(4)工业上用钠制钾,反应方程式为Na+KCl
801℃
--
K↑+NaCl,其原理为_____________
____________________________________________________________________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B (3)K[
·
H] N
A
(4)高温下,K变为蒸气逸出,平衡右移
·
题组二 焰色反应
3.利用焰色反应,人们在烟花中有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说
法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.Na
2
SO
4
与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C.焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
答案 B
解析 某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H
2
燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃
烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A项错误;焰色反应为金属元素的性质,
与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色反应相同,Na
2
SO
4
、NaOH
第 12 页 共 19 页
+-
均含钠元素,火焰颜色均为黄色,B项正确;只有观察钾元素的焰色反应时需要透过蓝色钴
玻璃,C项错误;焰色反应是金属元素的性质,而不是单质的性质,D项错误。
4.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,可能还含有K
答案 B
5.焰色反应是元素分析的一种重要方法,请回答有关问题:
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色?举例说明。________________________。
(2)某同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,他判断该溶液一定为钠盐溶液。其
他同学不同意他的观点。理由是___________________________________________________。
答案 (1)不是;如铂、铁
(2)该溶液也可能为NaOH溶液
++
++
++
+
1.正误判断
(1)用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧(×)[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东),1D]
(2)小苏打用作食品膨松剂(√)[2020·新高考全国卷Ⅰ(山东),2B]
(3)室温下,Na在空气中反应生成Na
2
O
2
(×)(2020·江苏,6A)
(4)盐碱地(含较多Na
2
CO
3
等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良(×)(2019·天津,3C)
(5)Na
2
O
2
在空气中放置后由淡黄色变为白色原因的方程式是2Na
2
O
2
===2Na
2
O+O
2
↑(×)
(2019·全国卷Ⅱ,11C)
(6)NaHCO
3
(s)――→Na
2
CO
3
(s)―――――→NaOH(aq),物质间转化均能实现(√)
(2018·江苏,9A)
(7)将金属钠在燃烧匙中点燃,迅速伸入集满CO
2
的集气瓶,集气瓶中产生大量白烟,瓶内有
黑色颗粒产生,证明CO
2
具有氧化性(√)(2017·全国卷Ⅱ,13B)
(8)二氧化碳使Na
2
O
2
固体变白,该过程中气体被还原(×)(2017·北京,8A)
(9)Na
2
O
2
吸收CO
2
产生O
2
,可用作呼吸面具供氧剂(√)(2017·江苏,3A)
第 13 页 共 19 页
△饱和石灰水
(10)碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效(×)(2016·天津理综,1B)
2.(2020·浙江7月选考重组题)下列有关钠及其化合物的说法不正确的是( )
A.NaHCO
3
的热稳定性比Na
2
CO
3
强(8B)
B.高压钠灯可用于道路照明(9A)
C.做焰色反应前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色(11B)
D.Na
2
O在空气中加热可得固体Na
2
O
2
(12A)
答案 A
3.(2017·海南,16)锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题:
(1)用碳酸锂和________反应可制备氯化锂,工业上可由电解LiCl-KCl的熔融混合物生产金属
锂,阴极上的电极反应式为______________________________________________________。
(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾,其原因是______________________。
(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分,可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂
酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是____________________________________。
(4)LiPF
6
易溶于有机溶剂,常用作锂离子电池的电解质。LiPF
6
受热易分解,其热分解产物为
PF
5
和________。
答案 (1)盐酸 Li+e===Li
(2)Li与二氧化碳反应
(3)焰色反应,观察到黄色的为硬脂酸钠,透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾 (4)LiF
解析 (1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl,由电解LiCl-KCl的熔融混合物产生金属锂,阴极上
锂离子得到电子。(2)Li是活泼的金属,与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。
(4)在LiPF
6
和PF
5
中磷的化合价都是+5价,因而该分解反应为非氧化还原反应,根据原子
守恒,即可确定另一分解产物的化学式为LiF。
+-
1.(2020·福建三明一中月考)下列关于钠的说法正确的是( )
A.实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中
B.钠着火后,可用泡沫灭火器灭火
C.钠的化学性质比较活泼,少量的钠可以保存在煤油中
D.钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现
答案 C
第 14 页 共 19 页
解析 实验剩余的钠应放回原试剂瓶,A项错误;钠燃烧后的产物过氧化钠能与二氧化碳反
应产生氧气,使燃烧加剧,B项错误;钠的密度比煤油的大,且与煤油不反应,故保存在煤
油中可以隔绝空气和水,C项正确;钠和CuSO
4
溶液反应时,先和水反应生成NaOH,生成
的氢氧化钠再和CuSO
4
反应生成Cu(OH)
2
,即不能置换出金属铜,D项错误。
2.下列叙述正确的是( )
A.切开的金属Na暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗:2Na+O
2
===Na
2
O
2
B.一定条件下,2.3g的Na完全与O
2
反应生成3.6g产物,失去的电子数为0.2N
A
C.钠在空气中受热时,熔化为银白色的小球,产生黄色的火焰,生成白色粉末
D.钠在空气中长期放置,最终主要生成物为碳酸钠
答案 D
解析 钠在常温下反应生成氧化钠,点燃条件生成过氧化钠,故A错误;2.3g钠的物质的量
为0.1mol,而钠无论反应后产物是什么,钠元素反应后一定变为+1价,故0.1mol钠失去0.1N
A
个电子,故B错误;钠在空气中加热,生成了淡黄色的过氧化钠,故C错误;钠在空气中长
期放置,开始生成氧化钠,最终变成了碳酸钠,故D正确。
3.(2020·成都调研)过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因,
进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红
色均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O
2
B.过氧化钠与水反应需要MnO
2
作催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H
2
O
2
答案 B
解析 过氧化钠与水反应不需要催化剂,B项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化
钠和氧气不能使酚酞溶液褪色,C项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能
生成了H
2
O
2
,H
2
O
2
在MnO
2
作催化剂的条件下分解产生O
2
,D项正确。
第 15 页 共 19 页
4.如图装置,试管b中盛有滴加酚酞的水,气球a中盛有干燥的Na
2
O
2
颗粒,U形管中注有
红色的石蕊溶液,将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na
2
O
2
抖落到试管b的
水中,将观察到的现象是( )
A.U形管内石蕊溶液变蓝
B.试管b内溶液先变红后褪色
C.U形管水位d D.气球a无明显变化 答案 B 解析 由于试管b内发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,生成的氢氧化钠不能进入U 形管内,则U形管内溶液颜色不变,故A错误;由于b内Na 2 O 2 和H 2 O反应生成氢氧化钠 和氧气,酚酞溶液遇氢氧化钠变红,过氧化钠还具有漂白性,溶液又褪色,故B正确;由于 发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,该反应放出大量热量,使瓶中空气受热膨胀而出 现U形管中水位d>c,故C错误;由于发生反应2Na 2 O 2 +2H 2 O===4NaOH+O 2 ↑,产生O 2 , 气球a膨胀,故D错误。 5.(2020·哈尔滨师大附中月考)为鉴别K 2 CO 3 和NaHCO 3 两种白色固体,4名同学分别设计了 4种不同的方法,其中不可行的是( ) A.分别配成1mol·L - 1 的溶液,各取1mL滴加1滴酚酞溶液,比较颜色深浅 B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊 C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH) 2 溶液,观察有无白色沉淀 D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色(必要时可透过蓝 色钴玻璃) 答案 C 解析 K 2 CO 3 的水解程度比NaHCO 3 的大,溶液碱性较强,滴加酚酞检验,碳酸钾溶液的颜 色更深,A项正确;NaHCO 3 不稳定,受热易分解,生成二氧化碳气体,可通入澄清石灰水, 观察有无白色浑浊,B项正确;K 2 CO 3 和NaHCO 3 均与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀, C项错误;二者分别含有K元素、Na元素,焰色反应现象不同,D项正确。 第 16 页 共 19 页 6.下列有关Na 2 CO 3 和NaHCO 3 的叙述中正确的是( ) A.向Na 2 CO 3 溶液中通入等物质的量的HCl,生成的CO 2 与原Na 2 CO 3 的物质的量之比为1∶2 B.等质量的NaHCO 3 和Na 2 CO 3 分别与足量盐酸反应,在同温同压下,生成的CO 2 体积相同 C.物质的量浓度相同时,Na 2 CO 3 溶液的pH小于NaHCO 3 溶液 D.向Na 2 CO 3 饱和溶液中通入CO 2 ,有NaHCO 3 晶体析出 答案 D 解析 根据化学方程式Na 2 CO 3 +HCl===NaCl+NaHCO 3 ,当碳酸钠和HCl物质的量相等时, 不会产生二氧化碳,A项错误;NaHCO 3 和Na 2 CO 3 都与盐酸反应生成二氧化碳气体:Na 2 CO 3 +2HCl===2NaCl+H 2 O+CO 2 ↑,NaHCO 3 +HCl===NaCl+H 2 O+CO 2 ↑,等质量的Na 2 CO 3 和NaHCO 3 分别与过量盐酸反应,放出的CO 2 质量不相等,所以同温同压下,生成的CO 2 体积不相同,B项错误;在Na 2 CO 3 、NaHCO 3 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Na 2 CO 3 溶液的pH大于NaHCO 3 溶液,C项错误;向Na 2 CO 3 饱和溶液中通入CO 2 ,会发生反应Na 2 CO 3 +CO 2 +H 2 O===2NaHCO 3 ↓,常温下在相同的溶剂中,Na 2 CO 3 比NaHCO 3 易溶,所以会析 出碳酸氢钠晶体,D项正确。 7.过碳酸钠(2Na 2 CO 3 ·3H 2 O 2 ),有Na 2 CO 3 和H 2 O 2 的双重性质,可用作漂白剂和氧化剂,能 有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量,下列说法不 正确的是( ) A.连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ B.装置b和e中盛放的试剂相同 C.装置d的作用是防止空气中的H 2 O和CO 2 进入c中 D.若b中盛放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO 2 (不 考虑空气中CO 2 的影响) 答案 B 解析 稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO 2 ,由于空气中含有CO 2 ,所以需要除去空气中的CO 2 , 又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c,所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ,A项正确;装 第 17 页 共 19 页 置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液,B项错误;装置d的作用是防止空气 中的H 2 O和CO 2 进入c中,C项正确;氢氧化钙与CO 2 反应生成碳酸钙沉淀,因此若b中盛 放的是澄清石灰水,只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO 2 ,D项正确。 8.氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。 (1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为____________。 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H 2 O===NaOH+H 2 ↑,该反应中的氧化剂是________,氧化 剂与还原剂的物质的量之比是________。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl 4 )还原成金属钛,该反应的化学方程式为 ________________________________________________________________________。 答案 (1)-1 (2)H 2 O 1∶1 (3)2NaH+TiCl 4 =====Ti+2NaCl+2HCl↑ 解析 (2)NaH能与水剧烈反应:NaH+H 2 O===NaOH+H 2 ↑,NaH中氢元素化合价由-1价 变为0价,作还原剂,H 2 O中氢元素化合价由+1价变为0价,作氧化剂,该反应中氧化剂 和还原剂的物质的量之比是1∶1。 (3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl 4 )还原成金属钛,氢元素化合价升高为+1价,钛 元素化合价由+4价变化为0价,据此可写出方程式。 9.(2020·济南联考)某班级化学兴趣小组做如下实验,请回答相关问题: 高温 (1)甲组做金属钠在空气中燃烧的实验。实验室取用金属钠的方法是_____________________。 (2)金属钠燃烧时会生成黑色固体,黑色固体的可能来源是______________、_____________。 (3)某同学想用金属钠和空气制备纯度较高的Na 2 O 2 (不考虑空气中的N 2 ),可利用的装置如下。 ①装置Ⅳ中盛放的药品是________,若没有该装置可能导致生成的Na 2 O 2 中含有________, 其反应的化学方程式为__________________________________________________________。 第 18 页 共 19 页 ②若规定气流的方向为从左到右,各仪器连接的顺序是:空气进入________,________接 ________,________接________,________接________(填字母)。 ③装置Ⅱ的作用是_______________________________________________________________。 答案 (1)打开盛放金属钠的试剂瓶,用镊子取出一小块金属钠,放在滤纸上吸干表面的煤油, 再用小刀切下所需大小的钠块,余下的放回原试剂瓶,盖好瓶塞 (2)钠表面的煤油 空气中的二氧化碳 酒精灯挥发的酒精 金属钠存在杂质铁元素,燃烧时 生成铁的氧化物(答任意两点即可) (3)①氢氧化钠溶液 Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 +2CO 2 ===2Na 2 CO 3 +O 2 ②h g f e a b c ③防止空气中的水和二氧化碳进入装置Ⅰ 解析 (3)要制备高纯度的Na 2 O 2 ,需要除去空气中的CO 2 和水蒸气。装置Ⅲ的作用是除去水 蒸气,装置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO 2 ,如果不除去CO 2 ,则CO 2 会与Na 2 O 2 反应生 成Na 2 CO 3 ;装置Ⅱ连接在硬质玻璃管末端,作用是防止空气中的水蒸气和CO 2 进入装置Ⅰ, 所以连接顺序为空气→h→g→f→e→a→b→c。 第 19 页 共 19 页