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人教版高考化学新一线大一轮复习第三章第1讲钠及其化合物讲义+精练含解析


第 1 讲 钠及其化合物
【2019·备考】 最新考纲:1.了解钠及其重要化合物的制备方法。2.掌握钠及其重要化合物的主要性质。3. 掌握钠及其重要化合物的应用。

考点一 钠的主要性质及其应用

(频数:★☆☆ 难度:★★☆)

1.钠的物理性质 颜色 银白色,有 金属光泽 密度 ρ (水)大于 ρ (钠) 小于 100 ℃ 大于 ρ (煤油) 2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性 质地柔软 熔点 硬度

(1)与非金属单质(如 O2、Cl2)的反应

?常温:4Na+O2===2Na2O O2? △ ?加热: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
+ -

(3)与盐酸反应 离子方程式:2Na+2H ===2Na +H2↑。 (4)钠与盐溶液反应 ①钠与盐溶液反应 水 盐溶液 Na ― ― → NaOH ― ― → 发生复分解反应
+ +

如 Na 投入 CuSO4 溶液中,反应的离子方程式为 2Na+2H2O+Cu ===2Na +Cu(OH)2↓+H2↑。 ②钠与熔融盐反应: 熔融 4Na+TiCl4=====Ti+4NaCl 3.钠的制取、保存及用途 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。 (3)用途。 ①钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂; ②金属钠还可用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。 ③用作电光源,制作高压钠灯。

2+



1.(RJ 必修 1·P532 改编)下列关于钠的叙述中,正确的是( A.钠原子和钠离子具有相似的化学性质 B.钠燃烧时生成氧化钠 C.钠有很强的还原性,切开后表面变暗,生成了 Na2O2 D.钠原子的最外层只有一个电子 答案 D 2.教材基础知识探究

)

(1)如何正确取用钠:______________________________________________ ______________________________________________________________。 (2)金属钠着火,不能用 H2O、干冰灭火的原因是________________________ __________________________________________________________________ __________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 答案 (1)用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切取黄豆大小的钠,剩余 的钠放回原试剂瓶 (2)钠和 H2O 可直接反应产生 H2,可能会引起爆炸,加热时钠也可与 CO2 直接反应,而且金属 钠着火生成的是 Na2O2,与 H2O、CO2 都能反应 3.(溯源题)判断下列说法是否正确

(1)钠与水反应:Na+2H2O===Na +2OH +H2↑(





) (2017·江苏化学,6A)

(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火(

) (2016·浙江理综,8A)

(3)23 g Na 与足量 H2O 反应完全后可生成 NA 个 H2 分子(

) (2015·广东理综,10A)

(4)钠与 CuSO4 溶液反应:2Na+Cu ===Cu↓+2Na (

2+



) (2013·新课标全国Ⅱ,10B)

答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× 探源:本高考题组源于教材 RJ 必修 1 P49-50 实验 3-3“钠与水的反应”及其拓展,对钠与 水的反应及与盐溶液的反应的实质进行了考查。

题组一 钠的性质、用途 1.(2018·石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是( )

A.2.3 g 钠与 97.7 g 水反应后,溶液中溶质的质量分数等于 4% B.钠和 CuSO4 溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑,这是析出了金属铜 C.向金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后,溶液中含有两种溶质 D.钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃所得的产物一样 4 g 解析 w= ×100%≠4%,A 项错误;Na 先与 H2O 反应生成 NaOH,并放出大量的 100 g-0.1 g 热,NaOH 再与硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,氢氧化铜不稳定,受热分解为氧化铜,B 项错误;2Na+2H2O===NaOH+H2↑,2NaOH+Cl2===NaCl+NaClO+H2O,C 项正确;D 项,Na 在空气中缓慢氧化生成 Na2O,Na 在空气中点燃生成 Na2O2,D 项错误。 答案 C 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(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最大 D.两块钠的反应产物质量一样大 )

解析 金属钠失电子均变为+1 价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的。根据 4Na △ +O2===2Na2O, 则 1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31 g, 根据反应 2Na+O2=====Na2O2, 则 1 mol 金属钠完全反应得过氧化钠的质量是 39 g,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。 答案 B 3.(2017·合肥质检)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 ②Na2SO4 稀溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO3)2 溶液 ⑤CuSO4 溶液 ⑥饱和 NaCl 溶液 A.①④⑤⑥ C.②④⑤⑥
2+

B.③④⑤⑥ D.①③④⑥


解析 2Na+2H2O===2NaOH+H2↑,①中 Mg +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 沉淀;④中 Ca +HCO3 +OH ===CaCO3↓+H2O; ⑤生成的 Cu(OH)2 是蓝色沉淀,不符合题意;⑥水减少,c(Na )增大,使 NaCl(s) Na (aq) +Cl (aq)平衡向左移动。 答案 D 【思维建模】
- + + 2+ - -

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:钠熔化成光亮的小球;(3)游:在液面上不停地游动直至反应完;(4)响:反 应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。 2.差异性 与酸及能形成弱碱的金属盐溶液反应时,由于溶液中 H 浓度较大,反应比与水剧烈,最后 钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)等。 K 拓展 写出下列反应的离子方程式 ①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↑。 ②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↑。 题组二 钠的性质探究实验的创新 4.(2017·宁德五校联考)如图,在蒸发皿中放一小块钠,加热至熔化时,用玻璃棒蘸取少 量无水 CuSO4 与熔化的钠接触,瞬间产生耀眼的火花,同时有红色物质生成,据此判断下列 说法中不正确的是( )
+ - + 2-

2+





2-

A.上述反应是置换反应 B.上述反应说明钠比铜活泼 C.上述反应证明钠可以从 CuSO4 溶液中置换出铜 D.加热且无水条件下,Na 可以与 CuSO4 反应并生成 Cu 解析 实验在无水条件下进行, 有红色物质生成, 说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来并 且放出热量,属于置换反应,钠作还原剂,硫酸铜作氧化剂,说明钠比铜活泼,故 A、B 项 正确;若钠与 CuSO4 溶液混合,则钠先与水反应生成氢氧化钠,氢氧化钠再与硫酸铜反应生 成氢氧化铜, 不会置换出铜单质, 故 C 错误; 根据以上分析, 在无水条件下, Na 可以与 CuSO4 反应并生成 Cu,故 D 正确。 答案 C 5.倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,按图示搭建装置,用胶头滴管向金 属钠滴加一滴水,立即倒扣上大烧杯,发现坩埚盖子内火星四溅,烧杯内出现大量白烟,下 列说法错误的是( )

A.水是钠与硫反应的催化剂 B.酚酞的水溶液可能变为红色 C.钠与硫的反应是放热反应 D.滤纸逐渐变黑 解析 A 项,钠与水反应放热,放出的热量引发钠与硫的反应,所以水不是催化剂,错误; B 项,硫化钠为强碱弱酸盐,溶于水后,发生水解使溶液显碱性,所以酚酞的水溶液为红色, 正确;C 项,钠与硫反应引发后,不需要加热就能继续反应说明其为放热反应,正确;D 项, 硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体,正确。

答案 A

考点二

氧化钠、过氧化钠

(频数:★★☆ 难度:★★☆)

1.氧化钠和过氧化钠的比较 物质 色态 类别 氧的价态 电子式 生成条件 热稳 定性 化 学 性 质 与水反应 与 CO2 Na2O+CO2===Na2CO3 反应 与酸反应 Na2O+2HCl===2NaCl+H2O (盐酸) 主要性质 主要用途 具有碱性氧化物通性 用于制取少量 Na2O2、烧碱 消毒剂 4NaCl+2H2O+O2↑ 具有强氧化性 强氧化剂、 漂白剂、 供氧剂、 2Na2CO3+O2 2Na2O2+4HCl=== 常温 △ 不稳定(2Na2O+O2===== 2Na2O2) Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ 2Na2O2+2CO2=== 加热或点燃 氧化钠(Na2O) 白色固体 碱性氧化物 (非碱性氧化物) -2 -1 过氧化钠(Na2O2) 淡黄色固体 过氧化物

稳定

①Na2O 中只有离子键,而 Na2O2 中既有离子键,又有共价键。 ②Na2O2 晶体中阴、阳离子个数比为 1∶2 而不是 1∶1。 ③Na2O2 与水、CO2 反应都是自身的氧化还原反应。 2.Na2O2 的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析 Na2O2 的性质

(1)强氧化性的五个表现

(2)遇 KMnO4 等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为 O2。 (3)遇 CO2、H2O、H 则发生自身的氧化还原反应。


1.教材基础知识探究 从氧化还原反应角度探究 Na2O2 的结构与性质 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)1 mol Na2O2 与水完全反应时转移的电子数: ________。 生成 1 mol O2 转移电子数: ________。 答案

(1)Na2O2

O2 NaOH (2)NA(或 6.02×10 ) 2NA(或 1.204×10 ) )

23

24

2.(RJ 必修 1·P55“实验 3-5”改编)下列对过氧化钠的叙述中,正确的是( A.过氧化钠能与酸反应生成盐和水,所以过氧化钠是碱性氧化物 B.过氧化钠能与水反应,所以过氧化钠可以作气体的干燥剂 C.过氧化钠与二氧化碳反应产生氧气,故可用于呼吸面具中 D.过氧化钠与二氧化碳反应时,过氧化钠只作氧化剂

解析 A 项,过氧化钠能与酸反应生成盐、水和氧气,所以不是碱性氧化物;B 项,过氧化 钠能与水反应,但生成氧气引入杂质,所以过氧化钠不能作气体的干燥剂;D 项,过氧化钠 与二氧化碳反应时,过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。 答案 C 3. (溯源题)(2016·江苏化学, 18)过氧化钙(CaO2·8H2O)是一种在水产养殖中广泛使用的供 氧剂。 (1)Ca(OH)2 悬浊液与 H2O2 溶液反应可制备 CaO2·8H2O。 Ca(OH)2+H2O2+6H2O===CaO2·8H2O 反应时通常加入过量的 Ca(OH)2,其目的是_____________________________ ________________________________________________________________。 (2)向池塘水中加入一定量的 CaO2·8H2O 后,池塘水中浓度增加的离子有________(填序

号)。 A.Ca
2+

B.H



C.CO3

2-

D.OH



解析 (1)Ca(OH)2 过量,促进 H2O2 吸收,提高 H2O2 的利用率。(2)CaO2·8H2O 溶于水与水反应 生成 Ca(OH)2 和 O2,增加了 Ca 和 OH 。 答案 (1)提高 H2O2 的利用率 (2)AD 探源:本题源于 RJ 必修 1“实验 3-5”的迁移应用,对 CaO2(Na2O2)的性质进行了考查。
2+ -

题组一 Na2O2 的性质用途 1.(2018·郑州高三调研)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 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。 答案 B 2.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的值)( 选项 A B C D 二氧化碳 1 mol 22.4 L 1 mol 106 g 106 g 1 mol 2NA 碳酸钠 转移的电子 2NA )

由上述关系,不难得出 C 项正确;B 项中不是标准状况,错误。

答案 C 【练后归纳】 Na2O2 与 H2O、CO2 反应的定量关系 电子转 移关系 气体体积 变化关系 当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时,物质的量关系为 2Na2O2~O2~2e ,


n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
若 CO2、 水蒸气(或两混合气体)通过足量 Na2O2, 气体体积的减少 1 1 量是原来气体体积的 ,等于生成氧气的量,Δ V=V(O2)= V 2 2 CO2、水蒸气分别与足量 Na2O2 反应时,固体相当于吸收了 CO2 中

固体质量 的“CO”、水蒸气中的“H2”,所以固体增加的质量 Δ m(CO2) 变化关系 题组二 钠的氧化物性质探究 3.(2018·周口模拟)下图是 Na2O2 和 CO2 定性、定量实验的装置示意图。 =28 g·mol ×n(CO2),Δ m(H2O)=2 g·mol ×n(H2O)
-1 -1

注射器 1 中抽取了 100 mL CO2,U 形管中装有适量小玻璃珠和约 1.5 g Na2O2 粉末。实验开 始时,打开 K1、K2、K4 止水夹,关闭 K3 止水夹,推动注射器 1 活塞,缓缓将 CO2 压至 U 形管 中,注射器 2 活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是( )

A.U 形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积 B.U 形管内淡黄色粉末渐渐变白 C.注射器 1 活塞推到底后,注射器 2 中收集到的气体大于 50 mL,只是因为还含有 CO2 D.打开胶塞,立即将带火星的木条伸入 U 形管中,可验证反应产物之一为氧气 解析 玻璃珠可起到增大 Na2O2 与 CO2 接触面积, 使之反应完全的作用, A 正确; U 形管中 Na2O2 与 CO2 反应生成 Na2CO3 和 O2 ,故 U 形管内淡黄色粉末渐渐变白, B 正确;由 2Na2O2 + 2CO2===2Na2CO3+O2 可知,100 mL CO2 理论上应产生 50 mL O2,收集到的气体大于 50 mL,除 部分 CO2 没反应外,还可能是反应放热,气体受热膨胀,C 错误;可利用 O2 支持燃烧,能使 带火星的木条复燃的性质证明,D 正确。 答案 C △ 4.Na2O 的制取可以通过如下反应完成:Na+NaNO3― ― →Na2O+N2↑(未配平)。请回答下列问 题: (1)上述反应的氧化剂是________(写化学式)。制取 Na2O 时,若金属钠与 NaNO3 按质量比

23∶17 投料,充分反应后收集到的气体体积为 1.12 m (标准状况下),则制得的 Na2O 的质量 为________kg。 (2)制取 Na2O 时由于设备密封性不好而进入了少量空气,导致制得的 Na2O 产品中含有 Na2O2 杂质。现有 Na2O 产品 m g(假设只含有 Na2O2 杂质),请从下面选用合适的仪器和试剂,设计 一种可选用的实验仪器组合,以完成样品中 Na2O 含量的测定。

3

可选用的试剂: a.浓硫酸 b.水 c.盐酸标准溶液 d.NaOH 标准溶液 e.酚酞 f.碱石灰 g 稀盐酸 实验过程中发 实验所需仪器(用 生反应的化学 字母表示) 方程式 字母表示) 字说明) 实验所需试剂(用 有关物理量(用文 实验需直接测定的

(3)某学生设计了以下实验方案来测定该试样中 Na2O 的质量分数, 其操作流程和实验数据如 下: 在氧气中 称量得固 冷却 7.75 g Na2O产品 ——― — — ― → 固体 ——― ― → 充分灼烧 体9.35 g 该 Na2O 产品中 Na2O 的质量分数为________。 △ 解析 (1)由 N 元素的化合价降低可知, NaNO3 是氧化剂。 配平方程式: 10Na+2NaNO3=====6Na2O +N2↑,收集到 1.12 m (标准状况下)N2,n(N2)=50 mol,那么 n(Na2O)=300 mol,故 m(Na2O) =18.6 kg。(2)测定样品中氧化钠的含量有多种方法,可通过测生成 O2 的体积来计算 Na2O2 的量;也可测反应后锥形瓶和溶液的总质量与反应前锥形瓶、样品和水的总质量之差,还可 以通过滴定法测锥形瓶中生成 NaOH 的量来计算。 (3)设试样中 Na2O 的物质的量为 x mol, Na2O2 的物质的量为 y mol,则有:62x+78y=7.75,78(x+y)=9.35,解得:x=0.1,那么 Na2O 0.1×62 的质量分数为 ×100%=80%。 7.75 答案 (1)NaNO3 18.6 (2)(以下三种方法任选一种,其他合理方法亦可) 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, A、 D Na2O+H2O===2NaOH b 水的总质量 ①反应前锥形瓶、样品和
3

②反应后锥形瓶和溶液的 总质量 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, G、 C Na2O+H2O===2NaOH 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑, b、c、 Na2O+H2O===2NaOH, NaOH+HCl===NaCl+H2O (3)80% D、 H e 标准溶液的体积 应后所得溶液使用的盐酸 b 积 中和锥形瓶中样品与水反 量筒中收集到的气体的体

考点三

两种重要的钠盐:碳酸钠、碳酸氢钠

(频数:★★☆ 难度:★★☆)

1.Na2CO3 和 NaHCO3 的物理性质 名称 化学式 俗名 颜色、状态 水溶性 2.Na2CO3 和 NaHCO3 的化学性质 (1)热稳定性: ①Na2CO3 性质稳定,受热难分解。 △ ②NaHCO3 性质不稳定,受热易分解,化学方程式为 2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。 (2)与酸(足量盐酸)反应: ①Na2CO3:Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O。 ②NaHCO3:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O。 (3)与碱(NaOH 溶液)反应: ①Na2CO3:与 NaOH 溶液不反应。 ②NaHCO3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。 (4)相互转化: 碳酸钠 Na2CO3 纯碱或苏打 白色粉末 易溶于水 碳酸氢钠 NaHCO3 小苏打 细小白色晶体 水中易溶,比 Na2CO3 的溶解度小

①Na2CO3― →NaHCO3 向 Na2CO3 溶液中通入 CO2,化学方程式为 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3。 ②NaHCO3― →Na2CO3 NaHCO3 固体加热分解转化成 Na2CO3。 3.Na2CO3 和 NaHCO3 的用途 (1)碳酸钠:用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤剂等。 (2)碳酸氢钠:用于发酵、医药、灭火剂等。

①因 NaHCO3 的溶解度较小,将 CO2 通入到饱和 Na2CO3 溶液时,开始无明显现象,后有沉淀析 出。 ②Na2CO3 和 NaHCO3 的用途较易混淆,在掌握时应从原理上加以区别,而不是死记硬背。

1.(RJ 必修 1·P56“科学探究”)有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质,下列叙述错误的是( A.相同温度下,等浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液的碱性相比,前者更强 B.常温时水溶性:Na2CO3>NaHCO3 C.在酒精灯加热的条件下,前者不分解,后者分解 D.将澄清石灰水分别加入 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液中,前者产生沉淀,后者无明显现象

)

解析 将澄清石灰水分别加入 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液中,都会生成 CaCO3 沉淀,反应为 Na2CO3 +Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 和 NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O,错误。 答案 D 2.教材知识拓展探究 请设计实验方案,用 50 mL 2 mol·L
-1 -1

NaOH 溶液和足量的 CO2 气体,制取 50 mL 1 mol·L

的 Na2CO3 溶液。

答案 将 50 mL NaOH 溶液,等分成两份,一份通入过量的 CO2,然后与另一份混合。 3.(溯源题)(2016·江苏化学,6)根据侯氏制碱原理制备少量 NaHCO3 的实验,经过制取氨 气、制取 NaHCO3、分离 NaHCO3、干燥 NaHCO3 四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目 的的是( )

解析 NH4Cl 在试管底部分解为 NH3 和 HCl,温度一降低又会生成 NH4Cl,无法得到 NH3,A 错 误;通入 CO2 的导管应长进短出,B 错误;CO2 通入氨化的饱和食盐水生成 NaHCO3 沉淀:NH3

+NaCl+CO2+H2O ===NaHCO3↓+ NH4Cl,可用过滤方法分离 NaHCO3,C 正确;加热 NaHCO3 △ 会分解:2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+ H2O,同时装置中烧杯应垫上石棉网加热,D 错误。 答案 C 探源:本高考题组源于教材 RJ 必修 1 P56“科学探究”及其拓展,从多个角度考查 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质及应用。

题组一 Na2CO3、NaHCO3 的性质判断及鉴别方法 1.下列有关 Na2CO3 和 NaHCO3 的比较,评价正确的是( 选项 A B C D 质量相同 解析 Na2CO3 在水中的溶解度更大,A 评价错误;Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液中离子的种类相 同, B 评价错误; 相同质量的 Na2CO3 和 NaHCO3 与足量盐酸反应时, NaHCO3 产生的气体质量大, D 评价错误。 答案 C 2. (2018·株洲模拟)为鉴别 K2CO3 和 NaHCO3 两种白色固体, 有 4 位同学分别设计了下列四种 不同的方法,其中不可行的是(
-1

) 评价 正确 错误 正确 正确

比较 相同条件下 NaHCO3 比 Na2CO3 在水中的溶解度大 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液中所含离子的种类相同 Na2CO3 和 NaHCO3 均可与 Ca(OH)2 溶液反应 相同质量的 Na2CO3 和 NaHCO3 与足量盐酸反应时,产生的气体

)

A.分别加入 1 mol·L 的盐酸,看气泡产生的快慢 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中,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、做焰色反应实验,观察火焰的颜色 解析 A 项,因 K2CO3 与盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钾,盐酸过量时才生成气体,故 可行;B 项,K2CO3 受热不分解,NaHCO3 受热分解产生 CO2,故可行;C 项,二者与 Ba(OH)2 溶 液反应都产生白色沉淀 BaCO3,故不可行;D 项,钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察), 钠的焰色为黄色,可行。 答案 C

题组二 Na2CO3、NaHCO3 的性质探究 3.(2018·“江淮十校”高三第一次联考)下列关于 NH4HCO3 溶液的说法正确的是( A.该溶液呈弱碱性,因为 NH4 水解能力强于 HCO3
+ 3+ + -

)

B.该溶液中可以大量存在的离子有:Na 、Al 、Cl 、NO3
+ - -





C.加入过量的 NaOH 溶液:NH4 +HCO3 +2OH ===NH3·H2O+CO3 +H2O D.该溶液中由水电离出的[OH ]<10
- -7

2-

mol/L
- - 3+

解析 A.该溶液呈弱碱性,因为 NH4 水解能力弱于 HCO3 ,故 A 错误;B.HCO3 、Al 水解互 促至水解完全而不能共存,故 B 错误;C.加入过量的 NaOH 溶液,HCO3 、NH4 先后与 OH 发生 反应:HCO3 +NH4 +2OH ===NH3·H2O+CO3 +H2O,故 C 正确;D.该溶液由于溶质水解而呈碱 性,盐类水解促进水的电离,所以该溶液中由水电离出的[OH ]>10 故选 C。 答案 C 4.制得的碳酸钠样品中往往含有少量 NaCl,现欲测定样品中 Na2CO3 的质量分数,某探究性 学习小组分别设计了如下实验方案。请回答下列有关问题: 方案一:把一定质量的样品溶解后加入过量的 CaCl2 溶液,将所得沉淀________(填操作名 称 ) 、 洗 涤 、 烘 干 、 称 量 、 计 算 。 洗 涤 沉 淀 的 具 体 操 作 是 _______________________________________________________________ _____________________________________________________________。 方案二:把一定量的样品与足量硫酸反应后,用图 1 所示装置测定产生 CO2 的体积,为了确 保测定结果的准确性,B 中的溶液最好采用________。图 1 装置中实验仪器 a 的名称是 ________。
- -7 - + - 2- - + -



mol/L,故 D 错误,

方案三:利用图 2 所示装置来测定纯碱样品中碳酸钠的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均 已略去)。实验步骤如下: ①按图连接装置,并检查气密性; ②准确称得盛有碱石灰的干燥管 D 的质量为 83.4 g; ③准确称得 6 g 纯碱样品放入容器 b 中; ④打开分液漏斗 a 的旋塞,缓缓滴入稀硫酸,至不再产生气泡为止; ⑤打开弹簧夹,往试管 A 中缓缓鼓入空气数分钟,然后称得干燥管 D 的总质量为 85.6 g。

(1)若④⑤两步的实验操作太快,则会导致测定结果________(填“偏大”或“偏小”)。 (2)装置 A 中试剂 X 应选用________________。 (3)E 装置的作用是______________________________________________。 (4)根据实验中测得的有关数据, 计算纯碱样品 Na2CO3 的质量分数为________(结果保留小数 点后一位) 解析 方案一:Na2CO3 与过量 CaCl2 溶液反应生成 CaCO3 沉淀,过滤后分离出沉淀,洗涤沉淀 时,沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物,使水自然流下,重复操作 2~3 次。 方案二:样品中 Na2CO3 与足量硫酸反应后产生 CO2,用排液法测定生成 CO2 的体积,因 CO2 在 饱和 NaHCO3 溶液中溶解度小,所以 B 中的溶液最好采用饱和 NaHCO3 溶液;由装置图可知, 图 1 装置中 a 为圆底烧瓶。 方案三:(1)反应过快会使产生的 CO2 气体不能完全被 D 装置中碱石灰吸收;快速鼓入空气, 也会使装置内残留 CO2 不能被 D 装置中碱石灰完全吸收,则测得的 CO2 质量偏小,测定结果 偏小; (2)鼓入空气,可把残留在装置 B、C 中 CO2 赶出由 D 中碱石灰吸收,因为空气中含有 CO2, 因此应把鼓入空气中的 CO2 吸收处理,所以装置 A 应放入 NaOH 溶液; (3)如果 D 装置直接与外界空气相连通,则空气中的 H2O 和 CO2 会对测定结果带来影响,所以 装置 E 的作用是防止空气中 H2O 和 CO2 进入装置 D 中; (4)反应中放出 CO2 气体的质量=85.6 g-83.4 g=2.2 g, 若消耗碳酸钠的质量为 x, Na2CO3~CO2 106 44 2.2 g

x

解得 x=5.3 g 5.3 g 纯碱样品中 Na2CO3 的质量分数= ×100%≈88.3%。 6 g 答案 方案一:过滤 沿玻璃棒缓慢地向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀物,使水自然流下, 重复 2~3 次 方案二:饱和 NaHCO3 溶液 圆底烧瓶 方案三:(1)偏小 【规律方法】 (2)NaOH 溶液 (3)防止空气中 CO2 和水蒸气进入 D 中 (4)88.3%

测定纯碱中 Na2CO3 质量分数的两种方法 发生反应 Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,依据 CO2 的体积确定 Na2CO3 气体法 的物质的量,进而确定纯碱中 Na2CO3 的质量分数 发生反应 Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,依据 BaCO3 沉淀的质量,确定 沉淀法 Na2CO3 的物质的量,进而确定纯碱中 Na2CO3 的质量分数

考点四 碱金属元素

(频数:★☆☆ 难度:★☆☆)

1.从结构角度认识碱金属的相似性、递变性与特殊性 (1)相似性和递变性 相似性 原子结构 最外层均为 1 个电子 大,原子半径逐渐增大 都具有较强的金属性,最高正价 元素性质 均为+1 价 物理 单质 性质 性质 化学 都具有较强的还原性 性质 (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。 ④一般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度大 (但 NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的小)。 ⑤试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但金属 Na、K 等需立即放回原瓶。 ⑥锂与 O2 反应与钠不同,只生成 Li2O,而不生成 Li2O2。


递变性(由 Li→Cs) 电子层数逐渐增多, 核电荷数逐渐增

金属性逐渐增强 (除 Cs 外)都呈银白色, 密度较小, 密度逐渐增大(钾反常), 熔、 沸点逐 熔、沸点较低 渐降低 还原性逐渐增强,与 O2 反应越来越 剧烈,产物越来越复杂

2.牢记两种元素的焰色反应 (1)焰色反应:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。 (2)操作步骤 酒精灯 酒精灯 用盐酸 酒精灯 蘸取 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)常见元素焰色反应的颜色 钠元素:黄色;钾元素:紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。

1.教材基础知识填空 用“>”或“<”填空: (1)还原性:Li________Na________K。 (2)单质的熔点:Li________Na________K。 (3)碱性:LiOH________NaOH________KOH。 (4)与水反应的剧烈程度:Li________Na________K。 答案 (1)< < 2.教材知识探究 焰色反应是物理变化还是化学变化?灼烧 Na、Na2SO4 的火焰焰色是否相同? 答案 物理变化 相同 (2)> > (3)< < (4)< <

题组一 碱金属的用途及性质递变规律 1.碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途,下列说法正确的是( A.钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失电子 B.用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好 C.碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠是碱 D.五彩缤纷的焰火是 K 单质燃烧所致 解析 A 项,钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是利用了二者的物理性质,而不是化学性 质,错误;B 项,相同质量的碳酸氢钠和碳酸钠中碳酸氢钠放出的气体多,碳酸氢钠反应的 速率比碳酸钠的快,故用饱和碳酸氢钠制造灭火剂的效果好,正确;C 项,碳酸钠是盐,不 是碱,错误;D 项,五彩缤纷的焰火是金属元素的焰色反应所致,不一定是单质燃烧所致, 也不一定是钾元素所致,错误。 )

答案 B 2.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 Cl2、O2、N2 等发生反应 C.Cs2CO3 加热时不能分解为 CO2 和 Cs2O D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4,它不易溶于水 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特例; 碱金属中除锂外, 均不与 N2 直接反应;由 Na2CO3 加热不分解,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。 答案 C 题组二 碱金属元素的鉴别:焰色反应 3.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应,火焰呈黄色,该溶液一定是钠盐溶液( (2)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色( (3)非金属单质燃烧时火焰均为无色( (4)焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察( (5)NaCl 与 Na2CO3 灼烧时火焰颜色相同( ) ) ) ) )

答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ 4.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色。下列各判断正确 的是( )


A.只含有 Na

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



解析 钠的焰色反应为黄色,容易掩盖钾的浅紫色。 答案 B

[真题演练] 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)除去 NaHCO3 固体中的 Na2CO3,可将固体加热至恒重( )

(2017·天津理综,4A) (2)二氧化碳使 Na2O2 固体变白,二氧化碳气体被还原( ) (2017·北京理综,8A) (3)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) (4)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物,23 g Na 燃烧转移电子为 1NA( )

(2015·全国卷Ⅱ,10C) (5)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( ) (2015·全国卷Ⅱ,13A) (6)用热的烧碱溶液洗去油污,是因为 Na2CO3 可直接与油污反应( )

(2014·新课标全国卷Ⅰ,8A) (7) ( ) (2014·新课标全国卷Ⅱ,10B) (8)除去 Na2CO3 固体中的 NaHCO3 固体可用灼烧的方法( ) (2014·大纲全国卷,10D) 答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)× (8)√ 2.(高考选项组合题)下列离子方程式书写正确的是( A.NaHCO3 溶液中加入稀 HCl:CO3 +2H ===CO2↑ B.碳酸钠溶液显碱性:CO3 +H2OHCO3 +OH
+ 2- - - 2- +

)

C.Na2O2 溶于水产生 O2:Na2O2+H2O===2Na +2OH +O2↑ D.碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液:HCO3 +OH ===CO3 +H2O 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。 答案 B 3.(2014·新课标全国卷Ⅱ,9)下列反应中,反应后固体物质增重的是( A.氢气通过灼热的 CuO 粉末 B.二氧化碳通过 Na2O2 粉末 C.铝与 Fe2O3 发生铝热反应 D.将锌粒投入 Cu(NO3)2 溶液 解析 四个选项的化学方程式及固体物质质量变化如下: )
2+ - 2- - - 2-



高温 A 项, ,固体质量减小,不正确;B 项, ,固体质量增大,正确;C 项,2Al+Fe2O3=====Al2O3 +2Fe,固体质量不变,不正确;D 项, ,固体质量减小,不正确。 答案 B

一、选择题 1.元宵节期间,全国各地燃放了大量的烟花,五彩缤纷的焰火十分好看。研究表明,焰火 颜色的产生与烟花中含有钠、钾、钙、钡、铜、锶等金属元素有关。下列有关说法中正确的 是( )

A.非金属单质燃烧时火焰均为无色 B.NaCl 与 Na2CO3 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 解析 某些非金属单质如 S, 燃烧时火焰有颜色, A、 D 不正确; 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颜色相同,B 正确;观 察钾元素的焰色反应时应透过蓝色钴玻璃,C 错误。 答案 B 2.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.Na 的化学性质比较活泼,少量的 Na 可以保存在与 Na 不反应的 CCl4 中 C.钠与乙醇反应产生 H2 的速率比与水的反应慢 D.当钠与硫酸铜溶液反应时,有大量红色固体铜出现 解析 在实验室用剩下的钠不能随意丢弃, 可以引起火灾, 实验后剩余的钠粒可以放回原试 剂瓶中,A 错误;钠的密度比 CCl4 小,会浮在 CCl4 液面上,从而无法隔绝空气和水,B 错误; 乙醇羟基中的 H 没有 H2O 中的 H 活泼,反应速率慢,C 正确;钠投入硫酸铜溶液中时,钠先 和水反应生成 NaOH 和氢气,生成的氢氧化钠与硫酸铜生成硫酸钠和氢氧化铜蓝色沉淀,D 错误。 答案 C 3.(2018·唐山模拟)下列做法不正确的是( A.Na2O2 用作呼吸面具的供氧剂 )

B.NaHCO3 的热稳定性大于 Na2CO3 C.乙醇可与金属钠反应放出氢气 D.金属钠着火时,用细沙覆盖灭火 解析 NaHCO3 受热分解而 Na2CO3 受热不易分解,故 Na2CO3 的热稳定性强于 NaHCO3。 答案 B 4.下列叙述中不正确的是( )

A.钠在反应 TiCl4+4Na===Ti+4NaCl 中作还原剂 B.NaOH 应密封保存,以防分解变质 C.盛放 KOH 溶液的试剂瓶不能用玻璃塞 D.当足量的 CO2 通入饱和 NaOH 溶液中,会有固体析出 解析 选项 B,NaOH 密封保存,目的是防止空气中的 CO2 与之反应而变质。 答案 B 5.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( A.Na2CO3 溶液(NaHCO3),选用适量的 NaOH 溶液 B.NaHCO3 溶液(Na2CO3),应通入过量的 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 Ba(OH)2 溶液,过滤 解析 Ba(OH)2 与 Na2CO3 和 Na2SO4 均发生化学反应生成白色沉淀,不符合除杂要求。 答案 D 6.下列说法中正确的是( ) )

A.Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸后,石蕊试纸最终变成蓝色 B.Na2O2 与 CO2 反应生成 0.1 mol O2 时转移电子 0.4 mol C.将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中有蓝色沉淀及气泡产生 D.向饱和烧碱溶液中加入 2 g Na2O2 充分反应完时,溶液中 c(Na )不变 解析 A 项,当较多的 Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸时,它最终能将石蕊试纸漂白而使其 褪色,A 错;B 项,由 2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2 及 Na2O2 中氧元素为-1 价知,每生成 1 mol O2 时转移 2 mol 电子,B 错;C 项,将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中,Na2O2 先与水反应生成 NaOH 与 O2,NaOH 再与 CuCl2 反应生成 Cu(OH)2 沉淀,C 对;D 项,Na2O2 与水反应时能放出大量的 热,使溶液温度升高,NaOH 的溶解度增大,从而导致溶液中 c(Na )增大,D 错。 答案 C
+ +

7.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 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 解析 由于 CO2 在水中的溶解度比较小,而 NH3 极易溶于水,所以在实验中要先通入溶解度 较大的 NH3,再通入 CO2,由于 NH3 极易溶于水,在溶于水时极易发生倒吸现象,所以通入 NH3 的导气管的末端不能伸入到溶液中,即 a 先通入 NH3,然后 b 通入 CO2,A、B、D 均错误;因 为 NH3 是碱性气体,所以过量的 NH3 要用稀硫酸来吸收,故答案选 C。 答案 C 8.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 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 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。 答案 B 9.下列有关 Na2O2 的说法中,正确的是( 选项 反应 Na2O2 与 C O2 气体 A 反应 低 Na2O2 与 Na 隔绝空 B 气加热 △ Na2O2+2Na=====2Na2O Na2O2 的热稳定性弱于 Na2O
18

) 相关解释 O2 中氧元素的化合
2-

反应方程式或反应现象描述

2Na2O2+2C O2===2Na2CO3+ O2↑

18

18

价既有升高,又有降

酚酞溶液中加入 C Na2O2 Na2O2 与 SO2 气体反 D 应

溶液变红色后又逐渐褪色 Na2O2 具有漂白性 2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑ SO2 与 CO2 的性质有相 2SO2+2Na2O2===2Na2SO3+O2↑ 似性

解析 A 项错误,生成的氧气应为 O2;B 项错误,Na2O2 的热稳定性强于 Na2O;C 项正确,Na2O2 具有漂白性,可使酚酞溶液因氧化而褪色;D 项错误,Na2O2 具有强氧化性,其生成物应为 Na2SO4。 答案 C 10.对于下列事实的相应解释不正确的是( 选项 A 事实 钠保存在煤油中 大,煤油可以隔绝空气和水蒸气 用洁净的玻璃管向包有 Na2O2 的 B 脱脂棉吹气,脱脂棉燃烧 滴有酚酞的 NaHCO3 溶液呈浅红 C 色,微热后红色加深 钠长期暴露在空气中的产物是 D Na2CO3 的结果 解析 钠与煤油不反应,且钠的密度大于煤油,因此少量钠保存在煤油中,A 正确;脱脂棉 着火,说明过氧化钠与水、CO2 反应产生 O2 且放出大量的热,B 正确;NaHCO3 属于强碱弱酸 盐,其水溶液显碱性,水解为吸热反应,微热促进水解,但 NaHCO3 不分解,故红色加深,C 错误;钠长期暴露在空气中变化过程为银白色表面变暗 ( 生成 Na2O)→变白色固体 ( 生成 NaOH)→成液(NaOH 潮解)→结块(吸收 CO2 生成 Na2CO3·10H2O)→最后变成 Na2CO3 粉末(风化), D 正确。 答案 C 11. 有甲、 乙两个完全相同的装置, 分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3, 试管中各有 10 mL 2.5 mol·L 管中,下列叙述正确的是(
-1

) 解释 煤油不与钠发生反应, 钠的密度比煤油

CO2、H2O 与 Na2O2 的反应是放热反应

NaHCO3 分解生成了 Na2CO3 是钠与空气中氧气、 水和二氧化碳反应

盐酸(如图),同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试

)

A.甲装置的气球膨胀速率大 B.只有乙装置中盐酸过量 C.最终两气球体积相同 D.最终两溶液中 Na 、Cl 的物质的量相同 解析 碳酸钠和盐酸反应分步进行, 先生成碳酸氢钠, 后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳, 所以甲装置的气球膨胀速率小,A 错误;1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3 的物质的量相同, 都是 0.01 mol, HCl 的物质的量为 0.025 mol, 根据方程式 NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑, Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑知,盐酸在甲、乙装置中均过量,B 错误;最终两气球体 积相同,均产生 0.01 mol CO2,C 正确;1.06 g Na2CO3 和 0.84 g NaHCO3 的物质的量相同, 都是 0.01 mol,所以 Na2CO3 和 NaHCO3 中钠离子的物质的量不同,故最终两试管中 Na 的物 质的量一定不相同,D 错误。 答案 C 12.由 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl 中的某几种组成的混合物,向其中加入足量的盐酸有气 体放出。将气体通过足量的 NaOH 溶液,气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热, 有气体放出,下列判断正确的是( A.混合物中一定不含 Na2CO3、NaCl B.混合物中一定有 Na2O2、NaHCO3 C.无法确定混合物中是否含有 NaHCO3 D.混合物中一定不含 Na2O2、NaCl 解析 混合粉末加盐酸有气体产生说明其中可能有 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3,又由于气体通过 足量的 NaOH 溶液后体积减小, 说明气体中同时含有 O2 和 CO2, 则原混合粉末中肯定存在 Na2O2, 还可能有 Na2CO3 或 NaHCO3 中的一种或两种,将原混合粉末在空气中加热有气体放出,说明 NaHCO3 肯定存在,但 Na2CO3 和 NaCl 不能确定是否存在。 答案 B 二、填空题 13.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______________________________________________________; ⑧______________________________________________________。 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。 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 14.烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。 (1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
2+

①若将 A 与 B 连接, 打开止水夹, 将胶头滴管中的液体挤入烧瓶, 此时的实验现象是________。 ②若其他操作不变,将 A 与 C 连接,可观察到的现象是________。 (2)向 100 mL 1 mol·L 烧碱溶液中通入一定量 CO2 充分反应后,将溶液在低温下蒸干得到
-1

白色固体 X , X 的组成可能有四种情况,按出现的先后顺序分别是Ⅰ.NaOH、 Na2CO3 , Ⅱ.________,Ⅲ.Na2CO3、NaHCO3,Ⅳ.________。 ①常温下,将得到的固体 X 重新溶于水,在所得溶液中加入盐酸,使溶液的 pH=7,再将溶 液蒸干,得到固体的质量为________g。 ②若要验证白色固体 X 是第Ⅰ种组成,依次加入的试剂为________(填字母序号)。 a.盐酸 c.BaCl2 溶液 B.MgCl2 溶液 D.Ba(OH)2 溶液

在验证的过程中,一定需要进行的操作是________(填字母序号)。 a.萃取 c.过滤 B.洗涤 D.分馏

③若白色固体 X 的质量为 7.0 g, 则 X 的组成为________(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。 解析 (1)将 A 与 B 连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,由于二氧化碳易溶 于氢氧化钠溶液且与 NaOH 发生反应,使圆底烧瓶内部压强迅速减小,故广口瓶中的水要沿 导管进入圆底烧瓶;将 A 与 C 连接,其他操作不变,导致外界压强高于瓶内压强,故广口瓶 中的长导管口会产生气泡。 (2)由:①CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O; ②CO2+NaOH===NaHCO3 可知, 所以

n(CO2) 1 n(CO2) = 时产物为 Na2CO3, =1 时产物为 NaHCO3, n(NaOH) 2 n(NaOH)

n(CO2) 1 1 n(CO2) < 时,NaOH 过量则产物为 Na2CO3、NaOH; < <1 时,对于①反应 n(NaOH) 2 2 n(NaOH)

n(CO2) 来说二氧化碳过量而对于②反应来说二氧化碳量不足, 所以产物为 Na2CO3、 NaHCO3; n(NaOH)
>1 时,二氧化碳过量,则固体产物为 NaHCO3;向 100 mL 1 mol·L 烧碱溶液中不断通入 一定量 CO2 充分反应后,将溶液在低温下蒸干得到白色固体 X,X 的组成可能有四种情况, 按出现的先后顺序分别是 NaOH、Na2CO3;Na2CO3;Na2CO3、NaHCO3;NaHCO3。①固体 X 溶解于 水,在所得溶液中加入盐酸使溶液 pH=7,得到的溶液为氯化钠,依据钠元素守恒,100 mL 1 mol·L
-1 -1

烧碱溶液中含有钠元素物质的量为 0.1 mol ,所得氯化钠固体质量= 0.1
-1

mol×58.5 g·mol =5.85 g。②验证白色固体 X 是第Ⅰ种组成,即 NaOH、Na2CO3,需要验 证碳酸根离子和氢氧根离子;先加入氯化钡溶液,产物出现碳酸钡白色沉淀,过滤沉淀后, 接下来验证滤液中是否存在氢氧化钠;MgCl2 溶液和氢氧化钠反应生成氢氧化镁白色沉淀, 可以检验除去碳酸钠溶液中的氢氧化钠,故依次加入的试剂为 c、b。③100 mL 1 mol·L
-1

烧碱溶液中含有氢氧化钠物质的量为 0.1 mol,依据钠元素守恒若全部生成 Na2CO3,固体质

1 -1 量=0.1 mol× ×106 g·mol =5.3 g,若生成碳酸氢钠固体质量=0.1 mol×84 g·mol 2
-1

=8.4 g,若白色固体 X 的质量为 7.0 g,介于二者之间,说明固体为 Na2CO3、NaHCO3 的混

合物。 答案 (1)①水沿导管由广口瓶进入圆底烧瓶 ②广口瓶中的长导管口有气泡产生 (2)Na2CO3 NaHCO3 ①5.85 ②c、b c ③Ⅲ

15. (2018·安徽皖北协作区联考)某化学课外活动小组通过实验探究 NO 能否与 Na2O2 反应以 及反应后的产物,该小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器、连接用的乳胶管均已省略)。

经查阅资料知:①NO 是不成盐氧化物;②2NO2+2NaOH===NaNO3+NaNO2+H2O。 回答下列问题: (1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式:___________________________ ______________________________________________________________。 (2)为了完成实验,选择上图中的装置,其连接顺序为 a→________________________(按气 流方向,用小写字母表示);有同学认为该装置存在缺陷,则该缺陷是________。 (3)连接好仪器,________________,装入药品后,要通入一段时间的氮气,再滴入浓硝酸, 点燃酒精灯,通入氮气的主要目的是________________________。 (4) 装 置 E 的 作 用 是 ________ ; 能 说 明 NO 与 Na2O2 发 生 反 应 的 实 验 现 象 是 ____________________________________________________________。 (5)探究 NO 与 Na2O2 反应的产物。 假设 1:产物只有 NaNO3;假设 2:___________________________________; 假设 3:产物为 NaNO3 和 NaNO2 的混合物。 为验证反应产物,该小组同学准确称取反应后的固体 3.50 g,用煮沸并冷却后的蒸馏水配 成 100.00 mL 溶液,取 10.00 mL 溶液于锥形瓶中,用 0.100 0 mol·L
-1

KMnO4 溶液(硫酸酸

化 ) 滴 定 , 共 消 耗 KMnO4 溶 液 20 mL 。 滴 定 过 程 中 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ________________________________________________ ,反应产物中 NaNO2 的质量分数为 ________(保留四位有效数字)。 解析 (5)根据关系式,设 NO2 的物质的量为 n, 2MnO4
- -

~ 5NO2



2 mol 0.002 mol 求得 n=0.005 mol

5 mol

n

0.005 mol×10×69 g·mol 则 NaNO2 的质量分数为 ×100%≈98.57%。 3.5 g △ 答案 (1)C+4HNO3(浓)=====CO2↑+4NO2↑+2H2O (2)h→i→d→e→b→c→f 或 g 缺少尾气处理装置 (3)检验装置的气密性 排出装置中的空气,防止 NO 被空气中的 O2 氧化为 NO2 (4)制备 NO D 中固体由淡黄色变为白色 (5)产物只有 NaNO2 2MnO4 +5NO2 +6H ===5NO3 +2Mn +3H2O 98.57%
- - + - 2+

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