（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二 第七講 鈉及其化合物講義（含解析）

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1、（江蘇專(zhuān)版）2022年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題二 第七講 鈉及其化合物講義（含解析） [江蘇考綱要求] ———————————————————————————————————— 1．理解并能應(yīng)用常見(jiàn)金屬的活動(dòng)順序。 2．了解常見(jiàn)金屬鈉、鎂及其重要化合物的主要性質(zhì)和重要應(yīng)用。 3．認(rèn)識(shí)化學(xué)在金屬礦物等自然資源綜合利用和實(shí)現(xiàn)物質(zhì)間轉(zhuǎn)化等方面的實(shí)際應(yīng)用。 4．了解金屬材料在生產(chǎn)和生活中的重要應(yīng)用。認(rèn)識(shí)常見(jiàn)無(wú)機(jī)物在生產(chǎn)中的應(yīng)用和對(duì)生態(tài)環(huán)境的影響。 鈉的性質(zhì)及應(yīng)用 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．物理性質(zhì) 顏色狀態(tài) 密度 硬度 熔點(diǎn) 銀白色固體 比水小，比煤油大 較小

2、 較低，低于100 ℃ 2.化學(xué)性質(zhì) 鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層的一個(gè)電子，表現(xiàn)還原性。 (1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng) O2 常溫：4Na＋O2===2Na2O(白色固體) 點(diǎn)燃：2Na＋O2Na2O2(淡黃色固體) Cl2 2Na＋Cl22NaCl (2)與水的反應(yīng) 化學(xué)方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑； 離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析： (3)與酸的反應(yīng) 2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。 [注意]　Na先與酸反應(yīng)，再與水反應(yīng)——先酸后水。 (4)與鹽

3、的反應(yīng) 與熔融鹽 與熔融鹽發(fā)生置換反應(yīng)： 4Na＋TiCl44NaCl＋Ti，Na＋KClNaCl＋K↑ [注意]　Na能夠制取K并不能說(shuō)明Na的還原性比K強(qiáng)，因?yàn)镵的沸點(diǎn)比Na低，使K成為蒸氣逸出 與鹽溶液 與鹽溶液反應(yīng)時(shí)先與水反應(yīng)，生成的堿與鹽可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)： 如與CuSO4溶液反應(yīng)： 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑， 2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。 總反應(yīng)為2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑ (5)與羥基化合物的反應(yīng) 2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑ 3．工業(yè)制備

4、 2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 4．保存 鈉易與空氣中的O2、H2O反應(yīng)，且鈉的密度比煤油的密度大，不與煤油反應(yīng)，故通常將鈉保存在煤油中。 5．鈉的用途 (1)制鈉鉀合金，用于原子反應(yīng)堆的導(dǎo)熱劑。 (2)作還原劑來(lái)制取活潑金屬。如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。 (3)制作高壓鈉燈。 [知能深化—掃盲點(diǎn)] 鈉與鹽溶液的反應(yīng)原理分析 離子方程式為 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。 (1)與NaCl、Na2SO4、NaNO3溶液反應(yīng)：實(shí)質(zhì)是與水反應(yīng)。 (2)與CuSO4溶液反應(yīng)：鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與CuSO4反應(yīng)，2OH－＋Cu2

5、＋===Cu(OH)2↓。 (3)與鋁鹽溶液反應(yīng)：要考慮鈉與鋁鹽的量的問(wèn)題，因?yàn)檫^(guò)量的NaOH溶液能溶解Al(OH)3，OH－＋Al(OH)3===AlO＋2H2O。 (4)與NaHCO3溶液反應(yīng)：鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與NaHCO3反應(yīng)，OH－＋HCO===H2O＋CO。 (5)與NH4Cl溶液反應(yīng)：鈉先與水反應(yīng)，生成的NaOH再與NH4Cl反應(yīng)，OH－＋NH===NH3·H2O。 [注意]　鈉不能從鹽溶液中置換出金屬單質(zhì)。 [對(duì)點(diǎn)練] 將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是________。 ①M(fèi)gSO4溶液?、贜aCl溶液?、跱a2SO4

6、溶液?、茱柡统吻迨宜、軨a(HCO3)2溶液　⑥CuSO4溶液?、唢柡蚇aCl溶液 解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④中反應(yīng)消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀，不符合題意；⑦中水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動(dòng)，析出NaCl(s)。 答案：①④⑤⑦ [題點(diǎn)全練—過(guò)高考] 題點(diǎn)一　鈉的性質(zhì)與應(yīng)用 1．下列關(guān)于金屬鈉的敘述中，說(shuō)法正確的是

7、(　　) A．在氧氣中加熱時(shí)，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰，產(chǎn)物是Na2O B．金屬鈉著火時(shí)，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火 C．金屬鈉具有強(qiáng)還原性，可與TiCl4溶液反應(yīng)制取金屬Ti D．實(shí)驗(yàn)后剩余的鈉粒，需要放回原試劑瓶中 解析：選D　A項(xiàng)，鈉在氧氣中加熱時(shí)，產(chǎn)物是Na2O2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈉能與CO2反應(yīng)，所以鈉著火時(shí)，不能用泡沫滅火器滅火，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，鈉與熔融的TiCl4反應(yīng)制取金屬Ti，錯(cuò)誤。 2．(2019·江蘇南菁高中月考)某化學(xué)教師為“氯氣與金屬鈉反應(yīng)”設(shè)計(jì)了如下裝置與操作以替代相關(guān)的課本實(shí)驗(yàn)。 實(shí)驗(yàn)操作：先給鈉預(yù)熱，到鈉熔融成圓球時(shí)，撤火，通入氯氣，即可見(jiàn)鈉著

8、火燃燒，并產(chǎn)生大量白煙。以下敘述錯(cuò)誤的是(　　) A．鈉著火燃燒產(chǎn)生蒼白色火焰 B．反應(yīng)生成的大量白煙是氯化鈉晶體 C．管中部塞一團(tuán)浸有NaOH溶液的棉球是用于吸收過(guò)量的氯氣，以免其污染空氣 D．管右端棉球處顏色變化可判斷氯氣是否被堿液完全吸收 解析：選A　A項(xiàng)，鈉的火焰為黃色，不是蒼白色，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，鈉與氯氣反應(yīng)生成氯化鈉白色固體，現(xiàn)象為產(chǎn)生大量白煙，正確；C項(xiàng)，氯氣有毒，能夠被NaOH溶液吸收，防止空氣污染，正確；D項(xiàng)，氯氣具有強(qiáng)的氧化性，能夠氧化KI生成單質(zhì)碘，碘遇到淀粉變藍(lán)，所以管右端棉球處顏色變化可判斷氯氣是否被堿液完全吸收，正確。 題點(diǎn)二　鈉與水、鹽溶液的反應(yīng) 3．取

9、一支大試管，加入20 mL飽和澄清石灰水(ρ＝1.6 g·cm－3)，再加入5 mL苯(ρ＝0.87 g·cm－3)，靜置后緩慢加入黃豆粒大小的鈉塊(ρ＝0.97 g·cm－3)。下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中，能觀察到的有(　　) ①鈉在飽和澄清石灰水層反應(yīng)并四處游動(dòng)?、谟袣怏w產(chǎn)生　③澄清石灰水變渾濁?、茆c在石灰水與苯的界面處反應(yīng)并上下跳動(dòng)　⑤鈉停留在苯層不反應(yīng)?、掴c塊最后消失 A．①②⑥　　　　　　　 B．②③④⑥ C．⑤ D．①②③⑥ 解析：選B　金屬鈉的密度小于飽和澄清石灰水大于苯，將金屬鈉投入盛有澄清石灰水和苯的大試管中，鈉會(huì)處于二者的界面處；同時(shí)由于鈉與水反應(yīng)生成H2，H2對(duì)金屬鈉產(chǎn)生

10、推動(dòng)作用，金屬鈉在界面處上下跳動(dòng)。由于有NaOH生成，并放出熱量，Ca(OH)2的溶解度減小，飽和澄清石灰水中有Ca(OH)2析出，溶液變渾濁。 4．將0.05 mol Na分別投入到盛有100 mL 水、100 mL 鹽酸、100 mL 硫酸銅溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)誤的是(　　) A．三個(gè)燒杯中一定均會(huì)發(fā)生的離子反應(yīng)有：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ B．三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng)，相比而言，X燒杯中的反應(yīng)平緩些 C．Z燒杯中一定會(huì)有沉淀生成，但沉淀不是單質(zhì)銅 D．三個(gè)燒杯中置換生成氣體的物質(zhì)的量一定相同 解析：選A　鹽酸與Na反應(yīng)的實(shí)質(zhì)

11、為2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，A錯(cuò)誤；鹽酸為酸，硫酸銅溶液顯酸性，三種溶液中，c(H＋)由大到小的順序?yàn)閅、Z、X，水中c(H＋)最小，反應(yīng)最平緩，B正確；Na與CuSO4溶液反應(yīng)生成Cu(OH)2沉淀，C正確；相同物質(zhì)的量的鈉失去的電子數(shù)相同，生成氫氣的物質(zhì)的量相同，D正確。 5．(2019·蘇州一中質(zhì)檢)某廠用Na除掉苯中的水分。某次生產(chǎn)誤將甲苯當(dāng)成苯投進(jìn)反應(yīng)釜中，由于甲苯中含水量少，最后反應(yīng)釜中還殘留大量的Na。下列處理方法更合理、更安全的是(　　) A．打開(kāi)反應(yīng)釜，將Na暴露在空氣中與氧氣反應(yīng) B．向反應(yīng)釜通入Cl2，Na在Cl2中燃燒生成NaCl C．向反應(yīng)釜加大量

12、H2O，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)“除掉”金屬鈉 D．向反應(yīng)釜滴加C2H5OH，并設(shè)置放氣管，排出氫氣和熱量 解析：選D　A、B、C項(xiàng)的反應(yīng)都會(huì)放出大量熱，當(dāng)達(dá)到甲苯的著火點(diǎn)時(shí)，甲苯燃燒，引發(fā)火災(zāi)，因此處理方法不當(dāng)，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉與乙醇反應(yīng)，反應(yīng)速率相對(duì)緩慢，因此該處理方法更安全、更合理，正確。 氧化鈉和過(guò)氧化鈉　　 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．氧化鈉與過(guò)氧化鈉的比較 氧化鈉(Na2O) 過(guò)氧化鈉(Na2O2) 顏色狀態(tài) 白色固體 淡黃色固體 電子式 陰、陽(yáng)離子個(gè)數(shù)比 1∶2 1∶2 是否為堿性氧化物 是 不是 與H2O反應(yīng) Na2O＋H2O===

13、2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 與CO2反應(yīng) Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 與鹽酸反應(yīng) Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋O2↑＋2H2O 穩(wěn)定性 不穩(wěn)定 較穩(wěn)定 主要用途 可制燒堿 漂白劑、消毒劑、供氧劑 2.Na2O2的強(qiáng)氧化性與還原性 從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì) (1)強(qiáng)氧化性的五個(gè)表現(xiàn) (2)遇KMnO4等強(qiáng)氧化劑時(shí)，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為O2。 (3)遇CO2、H2O、H＋則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)

14、。 [知能深化—掃盲點(diǎn)] Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)分析 (1)從氧化還原角度 ①Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均有O2生成，在反應(yīng)中Na2O2既表現(xiàn)氧化性又表現(xiàn)還原性，H2O、CO2在此反應(yīng)中既不是氧化劑，也不是還原劑。 ②2 mol的Na2O2不論是與H2O還是與CO2反應(yīng)均生成1 mol的O2，轉(zhuǎn)移2 mol電子。 (2)從物質(zhì)的量的角度 ①2 mol Na2O2不論是與H2O還是與CO2反應(yīng)均生成1 mol O2，消耗2 mol的H2O或2 mol CO2。 ②若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過(guò)足量的Na2O2，氣體體積減小的量等于原混合氣體體積的，且等

15、于生成氧氣的體積。 (3)從反應(yīng)先后順序的角度 Na2O2與水蒸氣、CO2混合氣體反應(yīng)時(shí)，Na2O2應(yīng)視為首先與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，CO2反應(yīng)完后，剩余的Na2O2再與水蒸氣反應(yīng)生成NaOH。 (4)從質(zhì)量的角度 ①Na2O2Na2CO3(Na2O2·CO)，Na2O22NaOH(Na2O2·H2)，1 mol Na2O2與足量CO2、H2O分別完全反應(yīng)時(shí)相當(dāng)于吸收了28 g CO、2 g H2。 ②w g化學(xué)式符合通式為(CO)m(H2)n的物質(zhì)(其中m、n為自然數(shù))，在O2中充分燃燒后，將其產(chǎn)物通過(guò)足量的Na2O2固體，反應(yīng)完畢，固體增重w g。 中學(xué)階段常見(jiàn)符合這一關(guān)

16、系的物質(zhì)有： a．無(wú)機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體； b．有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。 [題點(diǎn)全練—過(guò)高考] 題點(diǎn)一　過(guò)氧化鈉的結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 1．下列關(guān)于Na2O2的說(shuō)法正確的是(　　) A．氧化鈉、過(guò)氧化鈉均為堿性氧化物 C．Na2O2與H2O反應(yīng)時(shí)，Na2O2既是還原劑又是氧化劑 D．Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)間，最終產(chǎn)物是NaOH 解析：選C　A項(xiàng)，Na2O2不是堿性氧化物，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，Na2O2的電子式為錯(cuò)誤；D項(xiàng)，Na2O2在潮濕的空氣中放置一段時(shí)

17、間，最終產(chǎn)物是Na2CO3，錯(cuò)誤。 2．(2019·江蘇泰州中學(xué)質(zhì)檢)某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設(shè)溶液體積無(wú)變化)(　　) A．CH3COO－　　　　　　　 B．SO C．CO D．HCO 解析：選A　Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO濃度減小，CO濃度增大；SO具有還原性，被Na2O2氧化，濃度減??；CH3COO－濃度幾乎不變。 3．下列反應(yīng)與Na2O2＋SO2===Na2SO4相比較，Na2O2的作用相同的是(　　) A．2Na2O2＋2

18、CO2===2Na2CO3＋O2 B．2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2 C．Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2 D．3Na2O2＋Cr2O3===2Na2CrO4＋Na2O 解析：選D　題給反應(yīng)中，Na2O2作氧化劑，SO2作還原劑。2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故A錯(cuò)誤；2Na2O2＋2SO3===2Na2SO4＋O2，Na2O2自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，故B錯(cuò)誤；Na2O2＋H2SO4===Na2SO4＋H2O2，元素化合價(jià)沒(méi)有發(fā)生變化，發(fā)生的是復(fù)分解反應(yīng)，故C錯(cuò)誤；3Na2O2＋Cr2O3===2Na

19、2CrO4＋Na2O，Na2O2中氧元素由－1價(jià)變?yōu)椋?價(jià)，Na2O2在反應(yīng)中作氧化劑，故D正確。 題點(diǎn)二　過(guò)氧化鈉與H2O、CO2反應(yīng)的定量關(guān)系 4．200 ℃時(shí)，11.6 g CO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6 g，則原混合氣體的總物質(zhì)的量是(　　) A．0.125 mol B．0.25 mol C．0.5 mol D．1 mol 解析：選C　根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成O2的質(zhì)量為11.6 g－3.6 g＝8 g，n(O2)＝＝0.25 mol，根據(jù)Na2O2與H2O(g)、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量

20、之和為0.25 mol×2＝0.5 mol。 5．呼吸面具中有Na2O2，可吸收CO2放出O2，若用超氧化鉀(KO2)代替Na2O2也可起到同樣的作用。 (1)寫(xiě)出KO2與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________。 (2)1 kg Na2O2和1 kg KO2分別和CO2反應(yīng)，生成的O2的體積比(同溫、同壓下)為_(kāi)_______。 (3)等物質(zhì)的量的CO2分別與足量的Na2O2、KO2反應(yīng)，生成的O2的體積比(同溫、同壓下)為_(kāi)_______。 (4)你認(rèn)為選用________作補(bǔ)氧劑更合適，理由是____________________

21、__________。 解析：(2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 　　 156 g　　　　　　　 1 mol 1 000 g　　　 　　　　 n(O2) n(O2)＝ mol 4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 284 g　　　　　 3 mol 　 1 000 g　　　　　　　 n(O2) n(O2)＝ mol 所以1 kg Na2O2和1 kg KO2產(chǎn)生的氧氣的體積比為71∶117。 答案：(1)4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2 (2)71∶117　(3)1∶3 (4)KO2　等量的KO2和Na2O2，KO2釋放出

22、的氧氣多 碳酸鈉和碳酸氫鈉 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．Na2CO3與NaHCO3性質(zhì)的比較 Na2CO3 NaHCO3 俗名 純堿、蘇打 小蘇打 顏色狀態(tài) 白色粉末 白色晶體 溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比Na2CO3小) 水解 CO＋H2OHCO＋OH－ HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 與鹽酸反應(yīng) CO＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 與NaOH反應(yīng) 不反應(yīng) HCO＋OH－===CO＋H2O 與足量Ca(OH)2反應(yīng) Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋OH－＋HCO

23、===CaCO3↓＋H2O 與BaCl2反應(yīng) CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 不反應(yīng) 與CO2反應(yīng) CO＋CO2＋H2O===2HCO 不反應(yīng) 熱穩(wěn)定性 較穩(wěn)定 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 相互轉(zhuǎn)化 Na2CO3NaHCO3 2.Na2CO3、NaHCO3的用途 (1)Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 (2)NaHCO3是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過(guò)多的一種藥劑。 [知能深化—掃盲點(diǎn)] 提能點(diǎn)(一)　Na2CO3、NaHCO

24、3的鑒別 (1)利用熱穩(wěn)定性不同 (2)利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同(相同條件下) (3)利用陰離子不同 (4)利用溶液的酸堿性不同 [對(duì)點(diǎn)練] 1．(2019·常州一中月考)現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的同濃度的Na2CO3和NaHCO3無(wú)色溶液，請(qǐng)?zhí)岢龊?jiǎn)便的鑒別方法，其中不合理的是(　　) ①用干燥的pH試紙檢驗(yàn)，pH大的是Na2CO3 ②取同量的溶液于兩支試管中，各滴入酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3 ③取同量的溶液于兩支試管中，加熱，有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3 ④取同量的溶液于兩支試管中，逐滴加入稀鹽酸，開(kāi)始就有氣體放出的是NaHCO3 ⑤取同量的溶液于兩

25、支試管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 ⑥取同量的溶液于兩支試管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3 A．①②　　　　　　　　　　 B．③⑥ C．④⑤ D．②⑤ 解析：選B?、貼a2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈堿性，同溫度相同物質(zhì)的量濃度兩溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH－)大，pH大，正確；②因Na2CO3溶液中c(OH－)大，分別滴加酚酞溶液，紅色較深的是Na2CO3溶液，正確；③取同量的溶液于兩支試管中，加熱，均沒(méi)有氣體生成，錯(cuò)誤；④同濃度的兩溶液中，分別逐滴加入稀鹽酸，NaHCO3開(kāi)始就有氣體放出，

26、正確；⑤向同濃度的兩溶液中分別滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正確；⑥二者均與Ba(OH)2溶液反應(yīng)，生成白色沉淀，不能鑒別二者，錯(cuò)誤。 提能點(diǎn)(二)　Na2CO3的工業(yè)制備——侯氏制堿法 (1)制備原理 把二氧化碳通入氨的氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出；過(guò)濾得到碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。 (2)反應(yīng)的化學(xué)方程式 ①生成NaHCO3： NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 ②生成Na2CO3：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 提能點(diǎn)(三)　Na2CO3、NaHCO3、NaOH

27、及其混合物與鹽酸反應(yīng)的4類(lèi)圖像 (1)向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸 消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系(如圖所示)。 圖像特點(diǎn) Oa段、ab段消耗鹽酸的體積相等 反應(yīng)原理 Oa段離子方程式：CO＋H＋===HCO； ab段離子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ (2)向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸 消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系(如圖所示)。 圖像特點(diǎn) 從O點(diǎn)開(kāi)始即產(chǎn)生CO2氣體 反應(yīng)原理 離子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ (3)向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸 消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體

28、積關(guān)系(如圖所示，設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比為m∶n＝1∶1，其他比例時(shí)的圖像略)。 圖像特點(diǎn) Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積 反應(yīng)原理 Oa段離子方程式：CO＋H＋===HCO； ab段離子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ (4)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸 消耗鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積關(guān)系(如圖所示，設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時(shí)的圖像略)。 圖像特點(diǎn) Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積 反應(yīng)原理 Oa段離子方程式：H＋＋OH－===H2O，CO＋H＋==

29、=HCO； ab段離子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ [對(duì)點(diǎn)練] 2．(2019·南京一中質(zhì)檢)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應(yīng)后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1的鹽酸，產(chǎn)生CO2的體積與所加鹽酸體積之間關(guān)系如圖所示。 下列判斷正確的是(　　) A．原NaOH溶液的濃度為0.2 mol·L－1 B．通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為448 mL C．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為 n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3 D．所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為 n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1

30、 解析：選A　當(dāng)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體時(shí)，反應(yīng)有兩種可能情況：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，再加入鹽酸100 mL時(shí)，無(wú)論溶液中溶質(zhì)是NaOH、NaHCO3還是Na2CO3，最終都會(huì)生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 mol，NaOH和鹽酸的體積相同，那么濃度也相同，即原NaOH溶液的濃度為0.2 mol·L－1，A項(xiàng)正確；鹽酸由25 mL滴至100 mL時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)為NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗鹽酸0.015 mol，生成CO2

31、 0.015 mol，即通入CO2在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為336 mL，B項(xiàng)錯(cuò)誤；設(shè)所得溶液中的Na2CO3為x mol，NaHCO3為y mol，根據(jù)原子守恒：2x mol＋y mol＝0.02 mol，x mol＋y mol＝0.015 mol，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶質(zhì)成分的物質(zhì)的量之比為n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D項(xiàng)錯(cuò)誤。 [題點(diǎn)全練—過(guò)高考] 題點(diǎn)一　Na2CO3、NaHCO3的性質(zhì)與應(yīng)用 1．下列說(shuō)法正確的是(　　) A．用試管加熱碳酸氫鈉固體時(shí)，使試管口豎直向上 B．蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一 C．用熱的燒堿溶液洗去油污

32、，是因?yàn)镹a2CO3可直接與油污反應(yīng) D．NaHCO3溶液中加足量Ba(OH)2溶液： HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O 解析：選D　A項(xiàng)，試管口應(yīng)略向下傾斜，避免生成的水蒸氣遇冷凝結(jié)、回流到試管底部使試管炸裂，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，面包發(fā)酵粉的主要成分之一是小蘇打，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，燒堿是NaOH而不是Na2CO3，錯(cuò)誤。 2．(2019·江蘇泰州中學(xué)質(zhì)檢)下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的比較中，說(shuō)法不正確的是(　　) A．NaHCO3 固體受熱容易分解，而Na2CO3固體受熱不容易分解 B．等物質(zhì)的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，前者消耗鹽酸的物質(zhì)的量

33、比后者多 C．向等體積等物質(zhì)的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別滴加2滴酚酞溶液，前者顏色比后者深 D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式相同 解析：選D　Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與Ba(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式不相同，Na2CO3與Ba(OH)2溶液：CO＋Ba2＋===BaCO3↓，NaHCO3與Ba(OH)2溶液反應(yīng)，當(dāng)NaHCO3少量時(shí)：HCO＋OH－＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O；當(dāng)NaHCO3過(guò)量時(shí)：2HCO＋Ba2＋＋2OH－===BaCO3↓＋CO＋2H2O。 題點(diǎn)二　Na2CO3、NaHCO3的鑒

34、別和除雜 3．為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是(　　) A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過(guò)量的CO2氣體 C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過(guò)濾 解析：選D　Ba(OH)2與Na2CO3和Na2SO4均發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成白色沉淀，不符合除雜的要求。 4．某?；瘜W(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示。 (1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實(shí)驗(yàn)，不能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑蚴莀___

35、_____________________。 (2)圖Ⅱ、Ⅲ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_______________________________________________________________________。 (3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅱ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是_______________________________________________________________(填化學(xué)式)。 解析：(1)NaHCO3、Na2CO3都與鹽酸反應(yīng)放出CO2，不能達(dá)到目的。 (2)Ⅱ、Ⅲ中發(fā)生的反應(yīng)均為2NaHCO3

36、Na2CO2＋CO2↑＋H2O，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O。 (3)試管B中裝入碳酸氫鈉，試管A中裝入碳酸鈉，直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉不穩(wěn)定。 答案：(1)無(wú)論是Na2CO3還是NaHCO3均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，均使澄清石灰水變渾濁，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康? (2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　(3)NaHCO3 題點(diǎn)三　Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量關(guān)系 5．將0.4 g NaOH和1.06 g N

37、a2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質(zhì)的量的關(guān)系的是(　　) 解析：選C　向NaOH與Na2CO3的混合溶液中滴加鹽酸，鹽酸首先與NaOH反應(yīng)，然后與Na2CO3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaHCO3：CO＋H＋===HCO，之后與HCO反應(yīng)生成CO2，因n(OH－)＝n(CO)＝0.01 mol，故加入0.02 mol HCl 后開(kāi)始有氣體生成。結(jié)合各種物質(zhì)的量分析圖像可知，選項(xiàng)C符合題意。 6．分別取等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2

38、mol·L－1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如下圖(分A、B兩種情況)： (1)在A情況下，溶質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (2)在B情況下，溶質(zhì)是__________________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為_(kāi)_______。 (3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______________________________________。 解析：(1)CO2與NaOH溶液反應(yīng)后，其溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO

39、3；A中，x＝100時(shí)開(kāi)始生成CO2，x＝150時(shí)反應(yīng)完全，溶質(zhì)為Na2CO3與NaOH，且n(Na2CO3)∶n(NaOH)＝1∶1。 (2)B圖像中，開(kāi)始無(wú)CO2生成，含有Na2CO3，至無(wú)氣體放出時(shí)消耗鹽酸150 mL－50 mL＝100 mL，是50 mL的2倍，則含有NaHCO3，n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1。 (3)當(dāng)加入150 mL鹽酸時(shí)，恰好完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以c(NaOH)＝＝1.5 mol·L－1。 答案：(1)NaOH

40、、Na2CO3　1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1 堿金屬元素　焰色反應(yīng)　 [教材基礎(chǔ)—自熱身] 1．堿金屬 (1)堿金屬的一般性質(zhì) 原子結(jié)構(gòu)與性質(zhì) 相同點(diǎn) 最外層上都只有1個(gè)電子具有相似的化學(xué)性質(zhì) 不同點(diǎn) 從Li→Cs電子層數(shù)逐漸增多，原子半徑逐漸增大從Li到Cs金屬性逐漸增強(qiáng) 物理性質(zhì) 相同點(diǎn) 堿金屬除Cs略帶金色光澤外，其他都是銀白色有金屬光澤的固體，密度較小，硬度較小，熔、沸點(diǎn)較低，導(dǎo)電、導(dǎo)熱性較強(qiáng) 遞變性 從Li→Cs密度逐漸增大(Na、K反常)，熔、沸點(diǎn)逐漸降低 化學(xué)性質(zhì) 與O2等非金屬的反應(yīng)

41、堿金屬都能與O2等非金屬反應(yīng)，Li、Na與O2反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4Li＋O22Li2O,2Na＋O2Na2O2。 K、Rb、Cs與O2反應(yīng)生成比過(guò)氧化物結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的物質(zhì) 與H2O的反應(yīng) 堿金屬單質(zhì)與水均能發(fā)生反應(yīng)，生成氫氧化物和H2。反應(yīng)的化學(xué)方程式可表示為(用M代表堿金屬)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，但反應(yīng)的劇烈程度不同：從Li→Cs反應(yīng)越來(lái)越劇烈，證明它們的金屬性逐漸增強(qiáng) (2)堿金屬的特殊性質(zhì) ①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉小。 ②堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。 ③堿金屬可與H2發(fā)生反應(yīng)生成

42、RH(R代表堿金屬)，屬于離子化合物，H元素顯－1價(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，NaH是還原劑，H2O是氧化劑，氧化產(chǎn)物為 H2，還原產(chǎn)物也為 H2。 2．焰色反應(yīng) (1)概念：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象，屬于元素的物理性質(zhì)。 (2)操作步驟 鉑絲無(wú)色待測(cè)物觀察火焰顏色鉑絲無(wú)色。 (3)常見(jiàn)元素焰色反應(yīng)的顏色 鈉元素：黃色；鉀元素：紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃)；銅元素：綠色。 [題點(diǎn)全練—過(guò)高考] 1．下列對(duì)堿金屬性質(zhì)的敘述中，正確的是(　　) A．都是銀白色的柔軟金屬，其密度都較小 B．單質(zhì)在空氣中燃燒生

43、成的都是過(guò)氧化物 C．堿金屬單質(zhì)與水劇烈反應(yīng)生成堿和氫氣 D．單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而升高 解析：選C　堿金屬中除Cs外都呈銀白色，密度較?。讳囋诳諝庵腥紵裳趸?；單質(zhì)的熔沸點(diǎn)隨著原子序數(shù)的增加而降低。 2．用光潔的鉑絲蘸取某無(wú)色溶液在無(wú)色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色，下列各判斷正確的是(　　) 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＋，可能還含有K＋ 解析：選B　Na元素的焰色為黃色，而K元素的焰色為紫色，而且黃色會(huì)干擾紫色，所以不能判斷是否含有K元素。 3．最近，德國(guó)科學(xué)家實(shí)現(xiàn)了銣原子氣體超流體

44、態(tài)與絕緣態(tài)的可逆轉(zhuǎn)換，該成果將在量子計(jì)算機(jī)研究方面帶來(lái)重大突破。已知銣?zhǔn)堑?7號(hào)元素，質(zhì)量數(shù)是85。根據(jù)材料回答下列問(wèn)題： (1)銣37Rb位于元素周期表的第________周期第________族。 (2)關(guān)于銣的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，判斷正確的是________(填序號(hào))。 ①與水反應(yīng)比鈉劇烈?、谒脑影霃奖肉c小　③它的氧化物暴露在空氣中易吸收CO2?、芩年?yáng)離子最外層電子數(shù)和鎂原子相同?、菟沁€原劑 (3)氫化銣與水反應(yīng)可放出氫氣，則下列敘述正確的是________(填序號(hào))。 A．氫化銣溶于水顯酸性 B．氫化銣中H＋被還原為氫氣 C．氫化銣與水反應(yīng)時(shí)，水是還原劑 D．氫化銣中H

45、＋核外有兩個(gè)電子 (4)現(xiàn)有銣和另一種堿金屬形成的合金50 g，當(dāng)它與足量水反應(yīng)時(shí)，放出標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氫氣22.4 L，這種堿金屬可能是________(填序號(hào))。 A．Li B．Na C．K D．Cs 解析：(2)同主族元素，從上至下原子半徑逐漸增大，②錯(cuò)誤；由Rb的原子結(jié)構(gòu)示意圖可知④錯(cuò)誤；Na、Rb同主族，根據(jù)同主族元素的性質(zhì)遞變規(guī)律知，①③⑤正確。 (3)由反應(yīng)RbH＋H2O===RbOH＋H2↑可知，水中氫元素的化合價(jià)由＋1價(jià)降低為0價(jià)，水作氧化劑，而RbH中的氫元素的化合價(jià)升高，由－1價(jià)變?yōu)?價(jià)，被氧化，RbH作還原劑，H－核外有兩個(gè)電子，D項(xiàng)正

46、確。 (4)設(shè)該合金的平均摩爾質(zhì)量為M g·mol－1，則根據(jù)電子得失守恒可得： ＝×2　M＝25 因Rb的相對(duì)原子質(zhì)量大于25，則另一種堿金屬的相對(duì)原子質(zhì)量應(yīng)小于25，可能為L(zhǎng)i或Na。 答案：(1)五　ⅠA　(2)①③⑤　(3)D　(4)AB 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 [課堂真題集訓(xùn)—明考向] 1．判斷下列說(shuō)法的正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。 (1)(2018·江蘇高考)NaHCO3受熱易分解，故可用于制胃酸中和劑(　　) (2)(2017·江蘇高考)Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑(

47、　　) (3)(2017·天津高考)為了除去NaHCO3固體中的Na2CO3，將固體加熱至恒重(　　) (4)(2017·天津高考)用石灰、碳酸鈉等堿性物質(zhì)處理廢水中的酸(　　) (5)(2016·全國(guó)卷Ⅱ)分別將少量鈉投入到盛有水和乙醇的燒杯中，比較水與乙醇中氫的活潑性(　　) (6)(2015·全國(guó)卷Ⅰ)過(guò)氧化鈉與水反應(yīng)時(shí)，生成0.1 mol O2轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2NA(　　) (7)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)鈉在空氣中燃燒可生成多種氧化物。23 g鈉充分燃燒時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為1NA(　　) (8)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)1 L 0.1 mol·L－1的NaHCO3溶液中HCO和CO離

48、子數(shù)之和為 0.1NA(　　) (9)(2015·全國(guó)卷Ⅱ)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液，立即產(chǎn)生氣泡(　　) (10)(2014·全國(guó)卷Ⅱ)CO2通過(guò)Na2O2粉末后固體物質(zhì)增重(　　) (11)(2014·全國(guó)卷Ⅱ)碳酸氫鈉受熱分解實(shí)驗(yàn)如圖所示(　　) (12)(2014·全國(guó)卷Ⅱ)用熱堿水清除炊具上殘留的油污，沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(　　) 答案：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)√　(6)√ (7)√　(8)×　(9)×　(10)√　(11)×　(12)× 2．(2016·江蘇高考)根據(jù)侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、干燥NaHCO3四個(gè)步驟。下列圖示裝置和原理能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?　　) 解析：選C　A項(xiàng)中，制取NH3應(yīng)用Ca(OH)2和NH4Cl固體加熱，不正確；B項(xiàng)中，CO2氣體應(yīng)長(zhǎng)管進(jìn)、短管出，不正確；C項(xiàng)中，析出的NaHCO3晶體用過(guò)濾的方法分離，正確；D項(xiàng)中NaHCO3應(yīng)低溫烘干，不能直接加熱，易發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，不正確。