1、第三章第三章金属及其化合物金属及其化合物 第第 6 讲讲钠及其重要化合物钠及其重要化合物 高考备考导航 考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要 性质。2.了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。 4.了解碱金属的性质。 名师点拨：通常元素化合物知识分散在高考题的不同题型中：在选择题中，一般直接考 查金属元素及其化合物的基本性质和应用。在填空题中一般有两种考查方式：一是直接考查 元素及其化合物的性质，通常以化学式的书写、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形 式出现；二是与基本概念和基本理论结合考查，如与氧化还原反应
2、、电化学、物质在水溶液 中的行为、实验、计算等综合考查，预计这也是 2022 年全国高考命题的重点。提醒各位注意 以下三点： (1)学习元素化合物知识切忌死记硬背，否则极易遗忘。要学会从元素的价态、物质所属 类别和物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度分析推理有关物质的化学性质。 (2)总结归纳元素单质和化合物的“化合价一物质类别”二维图是一个非常有用也非常重 要的复习方法，一定要动手画出，不要依赖参考书，否则得不到好的效果。 (3)注意总结元素及其化合物的颜色、状态等物理性质和在生产生活中的用途等，这是容 易忽视的知识盲点，也是被称为“伤心第一题”的考点。 考点一钠及其氧化物碱金属 核心
3、知识梳理 1钠的物理性质 (1)颜色：_银白色_、有_金属_光泽。 (2)密度：钠、水和煤油的密度大小为：_(水)(钠)(煤油)_。 (3)熔点：_小于_(填“大于”“小于”或“等于”)100 。 (4)硬度：质地_较软_，可以用小刀切割。 (5)传导性：可导_电_、导_热_。 2从钠原子的结构认识钠的化学性质还原性 (1)完成上述标号反应的化学方程式。 _4NaO2= 常温 2Na2O_。 _2NaO2= Na2O2_。 _2Na2H2O=2NaOHH2_。 _2NaCl2= 点燃 2NaCl_。 (2)Na 与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释： 浮 密度比水_小_ | 熔 熔点_低_，
4、反应_放热_ | 游 生成_气体_，使钠受力不均衡 | 响 反应剧烈，产生气体 | 红 生成了_碱NaOH_ (3)与酸(HCl)反应：_2Na2HCl=2NaClH2_。酸过量时：钠与酸电离出的_H _ 反应；酸不足时：先与酸电离出的_H _反应，过量的钠再与 H2O 反应。 (4)钠与可溶性盐溶液的反应。 Na 水 NaOH 盐溶液 发生复分解反应 如 Na 投入到 CuSO4溶液中，反应的离子方程式为 _2Na2H2OCu2 =2NaCu(OH)2H2_。 钠与盐溶液反应时，钠先与水反应生成氢气和氢氧化钠，然后氢氧化钠与盐溶液再反应。 钠不能把盐溶液中的金属阳离子置换出来。 (5)与乙醇
5、反应：_2Na2C2H5OH2C2H5ONaH2_。 3钠的制取、保存及用途 (1)制取：化学方程式为_2NaCl(熔融)= 通电 2NaCl2_。 (2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或_煤油_中。 微点拨(1)因为 CCl4的密度比钠大， 钠不能保存在 CCl4中， 另外常考的试剂保存还有： NaOH 溶液(用橡胶塞)、氯水和浓硝酸(棕色试剂瓶、玻璃塞)、氢氟酸(塑料瓶)等。 (2)钠露置于空气中的变化过程 Na 变暗 O2 Na2O 白色固体 H2O NaOH 表面潮解 CO2 H2O Na2CO310H2O 白色晶体 风化 Na2CO3 白色粉末 (3)钠与水、醇和酸反应的实质 钠与
6、水、 醇和酸反应的实质都是钠与 H 发生置换反应， 反应速率的大小取决于 H浓度的 大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸水醇。 (3)用途。 钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的_导热剂_； 作强还原剂，将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来，如 4NaTiCl4= 熔融 _Ti 4NaCl_； 用作电光源，制作高压钠灯。 制取 Na2O2等化合物。 4氧化钠与过氧化钠的比较 名称氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2) 颜色状态_白色固体_淡黄色固体_ 电子式 _ 氧元素的 化合价 _2_1_ 阴阳离子 个数比 _12_12_ 是否为碱 性氧化物 _是_不是_ 与 H2O 反应_Na
7、2OH2O=2NaOH_2Na2O22H2O=4NaOHO2 与 CO2反应_Na2OCO2=Na2CO3_ _2Na2O22CO2=2Na2CO3 O2_ 与盐酸反应_Na2O2HCl=2NaClH2O_ 2Na2O24HCl=4NaCl2H2O O2 用途供氧剂、漂白剂 5过氧化钠的特性： (1)化合价与性质的关系 O 2 得 e O 1 失 e O 0 ，因此 Na2O2既有氧化性，又有还原性，但主要表现出较强的氧化 性。 (2)强氧化性的表现 Na2O2遇 CO2、H2O、H 则发生自身氧化还原反应。 6焰色反应 定义 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，这在化学上
8、 叫作焰色反应，属于元素的_物理_性质 实验 步骤 步骤 1：将洗净的铂丝在酒精灯外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同为止 步骤 2：蘸取待测溶液，在酒精灯外焰上灼烧，并观察火焰的颜色 步骤 3：用_盐酸_洗净铂丝，并在酒精灯外焰上灼烧至_与原来的火焰颜色 相同_为止 火焰 颜色 Na：_黄_色，K：_紫_色(观察时要透过_蓝色钴玻璃_) Cu：_绿_色 7碱金属的性质 (1)碱金属的一般性质。 原子 结构 与性质 相同点 最外层上都只有_1_个电子 推测 具有相似的化学性质 不同点 从 LiCs 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐_增大_ 推测 从 Li 到 Cs 金属性逐渐_增强_ 物理 性质 相
9、同点 碱金属除 Cs 略带金色光泽外， 其他都是_银白_色有金属光泽 的固体，密度_较小_，硬度_较小_，熔、沸点_较低_，导 电、导热性_较强_。 递变性 从 LiCs 密度呈_增大_趋势(Na 的密度比 K_大_)，熔、沸 点逐渐_降低_ 化学 性质 与 O2等 非金属 的反应 碱金属都能与 O2等非金属反应，Li、Na 与 O2反应的化学方 程式为 4LiO2= 点燃 2Li2O,4NaO2=2Na2O,2Na O2= 点燃 Na2O2。 K、Rb、Cs 与 O2在点燃时反应生成比过氧化物结构更复杂的 物质 与 H2O 的反应 碱金属单质与水均能发生反应，生成_氢氧化物_和 H2。反应
10、的化学方程式可表示为(用 M 代表碱金属)2M 2H2O=2MOHH2，但反应的剧烈程度不同，从 LiCs 反应越来越_剧烈_，证明它们的金属性逐渐_增强_ (2)碱金属的特殊性质 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。 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。 碱金属可与 H2发生反应生成 RH(R 代表碱金属)，RH 属于离子化合物，氢元素显1 价，碱金属氢化物是强还原剂，如 NaHH2O=NaOHH2，_NaH_是还原剂，_H2O_ 是氧化剂，氧化产物是 H2，还原产物也是 H2。 基础小题自测 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”
11、。 (1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。() (2)钠可以保存在 CCl4中。() (3)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。() (4)室温下 Na 与空气中 O2反应制取 Na2O2。() (5)金属 Na 表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。() (6)1 mol Na 被完全氧化生成 Na2O2，失去 2NA个电子。() (7)1 mol Na2O2固体中含离子总数为 4NA。() (8)用 Na2O2与 H2O 反应，制取 1 mol O2，转移电子数 4NA。() (9)钠与 CuSO4溶液反应的离子方程式为 2NaCu2 =Cu2Na。( ) (10)制氧气时，用 N
12、a2O2或 H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。() (11)二氧化碳通过 Na2O2粉末反应后固体物质的质量不变。() (12)Na2O2加入含酚酞的少量水中，反应现象为先变红后褪色。() (13)用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液定含有 Na ，一定不含 K 。( ) (14)焰色反应是金属化合物的性质。() (15)观察 K 需要透过蓝色钴玻璃。( ) (16)碱金属都可以保存在煤油中。() (17)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。() (18)Li 在氧气中燃烧主要生成 Li2O2。() (19)2Na2O22H2O=4NaOHO2，H2O 既不是氧化剂也不是还原
13、剂。() (20)Na2CO3粉末中混有 Na2O，可将混合物在空气中加热除去 Na2O。() 2(1)(2021广东高三检测)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(B) 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 (2)(2021山东滨州检测)如图表示 AE 五种物质间的相互转化关系，其中 A 为淡黄色固 体，B 为单质。 写出下列物质的化学式 A：_Na2
14、O2_；B._Na_； C：_NaOH_；D._Na2CO3_； E_NaCl_。 写出下列反应的化学方程式： aAC：_2Na2O22H2O=4NaOHO2_； bAD：_2Na2O22CO2=2Na2CO3O2_； cBA：_2NaO2= 点燃 Na2O2_。 提示(1)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、超氧化物等。 (2)A 是淡黄色固体，可知是 Na2O2；B 是单质可制取 A，知 B 是 Na；A
15、与 CO2反应生成 D， 知 D 为 Na2CO3； B 与 Cl2反应生成 E， 知 E 为 NaCl； Na2O2、 Na 都能生成 C， 知 C 为 NaOH。 3深度思考： (1)为什么 Na2O2不属于碱性氧化物？ _Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还会生成氧气，故 Na2O2不是碱性氧化物。_ (2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH 四种物质长时间露置于空气中最终会变成什么物质？ _都会变为 Na2CO3。_ (3)分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型： Na2O 的电子式： _， 化学键类型： _离子键_， 属于_离子化合物_(填 “离子化合物”或“共
16、价化合物”)。 Na2O2的电子式：_，化学键类型：_离子键、共价键_，属于_ 离子化合物_(填“离子化合物”或“共价化合物”)。 (4)用双线桥分析 Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目： _。 氧化剂和还原剂是_Na2O2_，氧化产物是_O2_，还原产物是_NaOH_。 1 mol Na2O2与水完全反应时转移的电子数：_NA或 6.021023_。生成 1 mol O2转移电 子数：_2NA或 1.2041024_。 (5)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀 H2SO4的三个小烧杯中，反应速率 由快到慢的顺序为_cab_(填字母。)解释反应速率不同的原因：_钠与题述
17、三种物质反应的 实质都是钠与 H 的反应，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 cab，因而反应速率为 cab_。 考点突破提升 微考点 1钠的性质及应用 典例 1 (2021山东潍坊高三检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气 体产生，又有白色沉淀产生的是_。 MgSO4溶液NaCl 溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液 CuSO4溶液饱和 NaCl 溶液 解析将钠放入盐溶液或碱溶液中，首先发生反应 2Na2H2O=2NaOHH2。中 钠与水反应生成的 NaOH 与 Mg2 发生反应：Mg22OH=Mg(OH)2
18、；中反应消耗水， 且溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出 Ca(OH)2晶体；中钠与水反应生成的 NaOH 与 Ca(HCO3)2发生反应： Ca2 HCO 3OH =CaCO3H2O； 中钠与水反应生成的 NaOH 与 CuSO4反应生成 Cu(OH)2蓝色沉淀，不符合题意；中钠与水反应后水减少，c(Na )增大， 使溶解平衡 NaCl(s)Na (aq)Cl(aq)向左移动。 方法技巧Na 与酸、盐溶液反应原理分析 1Na 与酸反应 Na 与水反应是 Na 与水电离出的 H 反应；酸可电离出 H，即 Na 与酸的反应是 Na 与溶 液中 H 反应，而不是先和水反应生成 NaOH
19、后再和酸发生中和反应 2Na 与盐反应 Na 与盐溶液反应现象因盐的不同而不同，首先发生 Na 与水的反应，然后再进行判断 例：a.NaHSO4溶液Na 直接与 NaHSO4电离出的 H 反应 b稀 NaCl 溶液只发生 Na 与水的反应，有 H2产生 c饱和 NaCl 溶液有 H2产生，同时有 NaCl 晶体析出 dNH4Cl 溶液同时产生 H2和 NH3(生成的碱与盐反应) eCuSO4溶液有 H2和蓝色沉淀生成(生成的碱与盐反应) 对点集训 1 (2021浙江金华高三检测)按下图所示组合装置， 倒置的坩埚盖子上放硫粉， 在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水，立即倒扣上大烧
20、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) 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，Na2S 水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红色，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，Na2S 与 CuSO4溶液反应 生成 CuS 黑色固体，正确。 微考点 2Na2O2的性质及应用 典例 2 (1)(2021经典习题汇编)下列有关钠的氧化物的叙述正确的是_(填序 号)。 Na2O
21、、Na2O2中均含有离子键，氧元素化合价相同 过氧化钠的电子式：NaOONa 1 mol Na2O2固体中含离子总数为 4NA Na2O、Na2O2组成元素相同，与 CO2反应产物也相同 过氧化钠与二氧化硫反应可生成硫酸钠 切开的金属 Na 暴露在空气中，光亮表面逐渐变暗的反应方程式：2NaO2=Na2O2 解析Na2O、Na2O2中均含有离子键，氧元素化合价不同，Na2O 中氧元素为2 价， Na2O2中氧元素为1 价，故错误。过氧化钠的电子式为 Na OO2 Na，故错误。 Na2O2是由 Na 和 O2 2构成，1 mol Na2O2固体中含离子总数是 3NA，故错误。Na2O、Na2O
22、2 组成元素相同， 与 CO2反应产物不同， Na2OCO2=Na2CO3,2Na2O22CO2=2Na2CO3O2， 故错误。过氧化钠有强氧化性，Na2O2SO2=Na2SO4，故正确。切开的金属 Na 表面逐 渐变暗是因为生成 Na2O，而不是 Na2O2，故错误。 (2)(2021经典习题汇编)下列有关过氧化钠重要反应的叙述正确的是_(填序号)。 金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火 过氧化钠与水反应时，生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA 二氧化碳通过 Na2O2粉末反应后固体物质增重 Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色： 2Na2O2=2Na2OO2 Na2O2吸收
23、CO2产生 O2，可用作呼吸面具供氧剂 Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应 Na2O2溶于水产生 O2的离子方程式为 Na2O2H2O=2Na 2OHO2 解析金属钠着火时生成过氧化钠， 过氧化钠与 CO2、 H2O 反应生成氧气会使火势更大， 不能用泡沫灭火器灭火， 故错误。 过氧化钠与水反应生成氧气， 氧气来源于1 价的氧元素， 则生成 0.1 mol 氧气转移的电子数为 0.2NA，故正确。二氧化碳通过 Na2O2粉末发生反应为 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，固体由 Na2O2变为 Na2CO3,1 mol Na2O2的质量为 78 g,1 mol Na2CO3的质
24、量为 106 g，反应后固体质量增加，故正确。Na2O2在空气中与 H2O、CO2反应 生成了 Na2CO3，故错误。过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，故正确。Na2O2与水 的反应中 Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故错误。Na2O2溶于水的离子方程式为 2Na2O2 2H2O=4Na 4OHO2，故错误。 对点集训 2 (1)(2021山东青岛高三检测)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中， 正确的 是(D) A都属于碱性氧化物 B阴、阳离子个数比分别为 12 和 11 C水溶液的成分不相同 D与二氧化碳反应生成不相同的盐 解析A 项，碱性氧化物与水反应只生成碱，氧化钠与水反应只生成氢氧化钠
25、，属于碱 性氧化物，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，因此过氧化钠不是碱性氧化物，错误；B 项，氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为 12，错误；C 项，氧化钠和过氧化钠溶于 水后所得溶液都是氢氧化钠溶液，错误；D 项，氧化钠和过氧化钠与 CO2反应均生成 Na2CO3， 正确。 (2)(2021广东高三检测)在 150 时使 NH4HCO3分解，将所产生的气体依次通过 Na2O2 和浓硫酸，则 Na2O2增重 a g，浓硫酸增重 b g；若将上述气体先通过浓硫酸，则浓硫酸增重 d g，再通过 Na2O2，使 Na2O2增重 c g。设气体皆完全被吸收，a、b、c、d 质量由大到小的排列
26、顺序正确的是(A) AdacbBbcad CacbdDdcba 解析在 150 时 NH4HCO3受热分解产生 H2O、NH3和 CO2三种气体，设有 1 mol NH4HCO3发生分解，则分解产生 H2O、NH3和 CO2三种气体的质量分别为 18 g、17 g、44 g， 若将生成物全部依次通过足量 Na2O2和足量浓硫酸时， Na2O2增重 a g， 浓硫酸增重 b g， Na2O2 增重 a g 为 CO2和 H2O 的总量减去生成的 O2的量， 根据反应方程式 2Na2O22CO2=2Na2CO3 O2可知，Na2O2质量增加 0.5(88 g 32 g) 28 g，根据反应方程式
27、2Na2O2 2H2O=4NaOHO2，Na2O2质量增加 0.5(36 g32 g)2 g，则 a30。浓硫酸增重 b g 为氨气的质量，即 b17；若将生成物全部依次通过足量浓硫酸和 Na2O2时，Na2O2增重 c g， 浓硫酸增重 d g，Na2O2增重 c g 为 CO2的总量减去 O2的量，根据反应方程式 2Na2O2 2CO2=2Na2CO3O2，Na2O2质量增加 0.5(88 g32 g)28 g，即 c28；浓硫酸增重 d g 为分解产生的所有 H2O 及 NH3的质量，即 d35；所以 dacb。 萃取精华： Na2O2与 H2O、CO2反应“五关系” 微考点 3碱金属元
28、素 典例 3 (2021安徽合肥八中月考)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与 绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是 37 号元素，质 量数是 85。根据材料回答下列问题： (1)铷37Rb 位于周期表的第_五_周期第_A_族。 (2)关于铷的结构和性质，下列判断正确的是_(填序号)。 与水反应比钠剧烈它的原子半径比钠小它的氧化物暴露在空气中易吸收 CO2 它是还原剂 (3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_D_(填字母，下同)。 A氢化铷溶于水显酸性 B氢化铷中氢离子被还原为氢气 C氢化铷与水反应时，水是还原剂 D氢化铷中氢离子核外有两个电子
29、 (4)现有铷和另一种碱金属形成的合金 50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢 气 22.4 L，这种碱金属可能是_AB_。 ALiBNa CKDCs 解析(2)同主族元素，从上至下原子半径逐渐增大，错误；Na、Rb 同主族，根据同 主族元素的性质递变规律知，Rb 的金属性比 Na 强，故正确。 (3)由反应 RbHH2O=RbOHH2可知，水中氢元素的化合价由1 价降低为 0 价， 水作氧化剂，而 RbH 中氢元素的化合价升高，由1 价变为 0 价，RbH 作还原剂，H 核外有 两个电子，D 项正确。 (4)设该合金的平均摩尔质量为 M gmol 1，则根据电子得失守恒可得 50
30、g M gmol 11 22.4 L 22.4 Lmol 12，M25，因 Ar(Rb)25，则另一种碱金属的相对原子质量应小于 25，可能为 Li 或 Na。 萃取精华： 从原子结构认识碱金属元素性质递变性 对点集训 3(2021经典习题汇编)下列有关碱金属元素的叙述正确的是(D) A锂、钠均可保存在煤油中 B随原子序数的增大，碱金属的密度依次增大 C碱金属单质的金属性很强，均易与 O2发生反应，加热生成氧化物 R2O D钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为 12 解析锂的密度比煤油小，只能保存在石蜡中，故 A 项错误；随原子序数的增大，碱金 属的密度总体增大，但也有反常
31、现象，K 的密度比 Na 的密度小，故 B 项错误；Na 与 O2在加 热或点燃条件下生成 Na2O2，故 C 项错误；钠只生成过氧化钠(Na2O2)，锂生成氧化锂(Li2O)， 阴阳离子数目比均为 12，故 D 项正确。 微考点 4焰色反应 典例 4 (2021经典习题汇编)下列有关焰色反应的叙述错误的是_(填序号)。 焰色反应是物理变化 做焰色反应，若没有铂丝时，可用光洁无锈的铁丝代替 洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸 观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃观察 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 NaCl 与 Na2CO3灼烧时火焰颜色相同 只有金属单
32、质灼烧时火焰才有特殊的颜色 解析焰色反应是物理变化，故正确，不符合题意。做焰色反应可以用铂丝也可用光 洁无锈的铁丝，故正确，不符合题意。盐酸易挥发，洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐 酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，故错误，符合题意。由于焰色 反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时，所用火焰和所用金属丝 在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色反应情况，故 观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰，故正确，不符 合题意。火焰呈黄色，证明该溶液中含有 Na ，钠盐的焰色反应呈黄色，故正确，不符合题 意。焰色
33、反应是元素性质，NaCl 与 Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故正确，不符合题意。很 多金属和它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，故错误，符合题意。 对点集训 4(2021天津高三检测)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花， 亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉 ZnSBaSO4(也称锌钡白)样品时，钡的焰色为(D) A黄色B红色 C紫色D绿色 解析钡的焰色反应为绿色，故 D 项符合题意。 萃取精华： 焰色反应常见错误汇总 考点二钠的重要化合物碳酸钠与碳酸氢钠 核心知识梳理 1碳酸钠和碳酸氢钠性质比较 名称碳酸钠(Na2CO3)碳酸氢钠(NaHCO3) 俗名_纯碱_或_苏打_小
34、苏打_ 主要性质 水溶性易溶于水，溶液呈_碱_性 易溶于水(但比 Na2CO3溶解度 _小_)，溶液呈_碱_性 稳定性 稳定，但结晶碳酸钠 (Na2CO310H2O)易风化 受热易分解，其分解反应的方 程式为： _2NaHCO3= Na2CO3 CO2H2O_ 主要反应 与 H 反应 _CO2 32H =CO2 H2O_ _HCO 3H =CO2 H2O_ 与碱 Ca(OH)2 反应 与 OH 不反应，但 Ca2 CO2 3=CaCO3 _Ca2 OH HCO 3=CaCO3H2O_(碱 过量) _Ca2 2OH 2HCO 3=CaCO3CO2 3 2H2O_(碱不足) 与盐 反应 CaCl2
35、_Ca2 CO2 3=CaCO3_不反应 硫酸 铝 _2Al3 3CO2 3 3H2O=2Al(OH)3 3CO2_ _3HCO 3Al3 =Al(OH)3 3CO2_ 主要用途制玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器 相互转化Na2CO3 CO2H2O，少量盐酸 固加热，NaOH 溶液 NaHCO3 微点拨(1)NaHCO3的溶解度较小，将 CO2通入到饱和 Na2CO3溶液中，有沉淀析出。 (2)可从 NaHCO3的溶解度较小的角度分析侯氏制碱的原理。 2Na2CO3、NaHCO3的鉴别 (1)利用热稳定性不同。 (2)利用与酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。 (3)利用阴离子不同
36、。 (4)利用溶液的酸、碱性不同。 3Na2CO3、NaHCO3的除杂 混合物(括号内为杂质)除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3)_加热_ NaHCO3溶液(Na2CO3)_通入足量的 CO2气体_ Na2CO3溶液(NaHCO3)_加入适量的 NaOH 溶液_ 4Na2CO3的制备和 Na2CO3、NaHCO3的用途 (1)Na2CO3的工业制备侯氏制碱法。 制备原理： 把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出；过 滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。 反应的化学方程式： aNaClNH3CO2H2O=_NaHCO3NH4Cl_； b2
37、NaHCO3= Na2CO3CO2H2O。 (2)Na2CO3、NaHCO3的用途。 Na2CO3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。 NaHCO3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。 基础小题自测 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。() (2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。() (3)向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2，溶液变浑浊，是因为析出了 NaHCO3。() (4)用 Ba(OH)2溶液可以鉴别 NaHCO3和
38、Na2CO3两种溶液。() (5)用澄清石灰水能够鉴别 NaHCO3与 Na2CO3溶液。() 提示Ca(OH)2与 NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成 CaCO3沉淀。 (6)用热的烧碱溶液能洗去油污，所以 Na2CO3可直接和油污反应。() 提示烧碱是 NaOH，不是 Na2CO3；Na2CO3去油污是因为 Na2CO3水解显碱性，而使油 污水解，Na2CO3不能直接和油污反应，说法错误。 (7)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均冒气泡，所以两者均能与盐酸反应。() (8)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。() 提示侯氏制碱法利用了 NaHCO3溶解度比 Na2CO3小
39、的特点，说法正确。 (9)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。() 提示食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性，说法正确。 (10)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定 是碳酸盐溶液。() (11)可以用 BaCl2溶液和盐酸鉴别 NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。() (12)将光亮的镁条放入 pH 为 8.6 的 NaHCO3溶液中，有气泡产生，是因为弱碱性溶液中 OH 氧化了 Mg。( ) (13)除去 Na2CO3溶液中含有的 Na2SO4，可加入适量 Ba(OH)2溶液，过滤。() (14)向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，
40、开始无明显现象，后有无色气体放出：CO2 3H =HCO 3、HCO 3H =H2OCO2。( ) 2深度思考： (1)将 CO2气体通入饱和 Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？ (2)Na2CO3固体粉末中混有少量 NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量 NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量 Na2CO3，用什么方法除杂？ (3)利用澄清石灰水能否鉴别 Na2CO3与 NaHCO3？用盐酸呢？ (4)下列几种试剂能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是_。 CaCl2溶液澄清石灰水 稀盐酸pH 试纸 提示(1)开始无明显现象， 后
41、有沉淀析出。 原因是： 生成 NaHCO3的质量比原 Na2CO3 的质量大；NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3的溶解度，且反应消耗溶剂水。 (2)用加热法可以将 Na2CO3固体粉末中混有的 NaHCO3转化为 Na2CO3；向混合液中滴加 适量的 NaOH 溶液，可以将 Na2CO3溶液中混有的少量 NaHCO3转化为 Na2CO3；向混合液中 通入过量的 CO2气体，可以将 Na2CO3转化为 NaHCO3。 (3)由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别；用盐酸可 以鉴别， 向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应 Na2CO3HCl=NaHCO3Na
42、Cl， 无气 体生成，盐酸过量时才产生 CO2，而向 NaHCO3溶液中滴入盐酸开始便有气体产生。 3(1)欲探究 Na2CO3和 NaHCO3热稳定性的相对强弱，两同学分别设计了以下两组装置： 如甲图所示，分别用 Na2CO3和 NaHCO3进行实验，试管 b 中的试剂是_c_(填字母)。 a稀硫酸bNaOH 溶液cCa(OH)2溶液 如乙图所示，试管 d 中装入的固体应该是_NaHCO3_(填化学式)。 通过上述实验，得出结论：Na2CO3比 NaHCO3的稳定性_强_(填“强”或“弱”)。 (2)欲鉴别两种溶液，可选用的试剂是_CaCl2溶液(或其它合理答案)_。 (3)等物质的量浓度的
43、两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应，反应更剧烈的是 _NaHCO3_(填化学式)。 考点突破提升 微考点 1Na2CO3与 NaHCO3的性质、用途与鉴别 典例 1 (1)(2020山东高考，5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目 的的是(C) A用甲装置制备并收集 CO2 B用乙装置制备溴苯并验证有 HBr 产生 C用丙装置制备无水 MgCl2 D用丁装置在铁上镀铜 解析A 项，CO2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，错误；B 项，液溴易挥 发，会与 AgNO3溶液反应，干扰验证有 HBr 的产生，错误；C 项，由 MgCl26H2O 制备无水 MgCl2需要在 HCl 氛
44、围中干燥脱水，抑制其水解，正确；D 项，铁上镀铜，Cu 应作电解池的 阳极，Fe 作阴极，则 Cu 连电池的正极，Fe 连电池的负极，错误。 (2)(2021湖南岳阳调研)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，如图所示。 只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。 图、 所示实验均能鉴别这两种物质， 其反应的化学方程式为_2NaHCO3= Na2CO3 H2OCO2， CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O_； 与实验相比， 实验的优点是_B_(填 字母)。 A比复杂 B可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行 C比操作简便 D
45、比安全 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 _NaHCO3_(填化学式)。 解析图不能达到实验目的，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，生成二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。 图、所涉及反应的化学方程式为 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2，CO2 Ca(OH)2=CaCO3H2O，实验的优点是可同时做对比实验。 实验试管 B 装入碳酸氢钠，试管 A 装入碳酸钠，这样直接加热的是碳酸钠，温度高， 不分解，不能使澄清石灰水
46、变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，产生的气体使澄清石灰水 变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。 对点集训 1(1)(2020浙江 7 月选考，8)下列说法不正确的是(B) ACl 会破坏铝表面的氧化膜 BNaHCO3的热稳定性比 Na2CO3强 CKMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒 D钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀 解析NaHCO3不稳定， 受热易分解， 发生反应： 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2， NaHCO3的热稳定性比 Na2CO3弱，故选 B。 (2)(2021湖北武汉外国语学校月考)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成 的是(D) 金属钠投入 FeC
47、l3溶液中 过量 NaOH 溶液和明矾溶液混合 少量 Ca(OH)2投入过量 NaHCO3溶液中 向 AlCl3溶液中滴入 NaHCO3溶液 向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2 AB只有 C只有D只有 解析金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与 FeCl3反应产生红褐色的 Fe(OH)3沉淀， 不符合题意； NaOH 与明矾在溶液中反应产生 Al(OH)3白色沉淀， 当 NaOH 过量时，氢氧化铝与过量的 NaOH 反应产生可溶性的 NaAlO2，最终无沉淀产生，不符合题 意；少量 Ca(OH)2投入过量 NaHCO3溶液中，产生 CaCO3白色沉淀、Na2CO3和 H2O，符
48、合题意；向 AlCl3溶液中滴入 NaHCO3溶液，二者发生相互促进的水解反应，产生氢氧化铝 白色沉淀和二氧化碳气体，符合题意；向饱和 Na2CO3溶液中通入足量 CO2，会反应生成 NaHCO3，由于 NaHCO3的溶解度比 Na2CO3小，反应又消耗水，溶剂质量减少，产生 NaHCO3 质量比原 Na2CO3质量大，所以有 NaHCO3结晶析出，即有白色沉淀产生，符合题意；符合 题意的有，合理选项是 D。 微考点 2碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定 典例 2 (2021经典习题选萃)下列实验方案中， 不能测定 Na2CO3和 NaHCO3混合物 中 Na2CO3质量分数的是(C) A取 a
49、克混合物充分加热，减重 b 克 B取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b 克固体 C取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重 b 克 D取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得 b 克固体 解析在 Na2CO3、NaHCO3中加热分解的只有 NaHCO3，故 A 项正确，不符合题意；反 应后加热、蒸干、灼烧得到的固体产物是 NaCl，Na2CO3、NaHCO3转化为 NaCl 时固体质量变 化不同，由钠元素守恒和质量关系列方程式计算，故 B 项正确，不符合题意；C 项中碱石灰 可以同时吸收 CO2和水蒸气，无法计算
50、，故 C 项错误，符合题意；Na2CO3、NaHCO3转化为 BaCO3时的固体质量变化不同，可利用质量关系计算，故 D 项正确，不符合题意。 对点集训 2(2021河北衡水模拟)过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸 反应的化学方程式为 2Na2CO44HCl=4NaCl2CO2O22H2O。 市售过碳酸钠一般都 含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含 Na2CO4和 Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以 下两种方案实施： 方案一： 样品 操作 样品 m1g 足量稀盐酸 操作 溶液 操作 固体 操作 固体 m2g (1)操作和的名称分别为_称量、蒸发结晶_。 (2)上述
