新高考化学一轮复习精品学案3.1钠及其重要化合物（含解析）

这是一份新高考化学一轮复习精品学案3.1钠及其重要化合物（含解析），共28页。

1．了解钠及其重要化合物的制备方法。
2.掌握钠的主要性质及其应用。
3.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一 钠的性质及用途
知识梳理
1.钠的物理性质
颜色：______色，有金属光泽；
密度：ρ(H2O)____ρ(Na)____ρ(煤油)；
硬度：质地________；
熔点：低于____ ℃。
2．钠的化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2 eq \b\lc\{(\a\vs4\al\c1(常温： ,加热： ))
Cl2：__________________
(2)与水反应
①离子方程式：__________________。
②钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式：_______________________________________________________。
(4)钠与盐反应
①钠与盐溶液反应
eq \x(Na) eq \(――→,\s\up15(水)) eq \x(NaOH) eq \(――→,\s\up15(盐溶液)) eq \x(发生复分解反应)
如Na投入CuSO4溶液中，反应的离子方程式为__________________________。
②钠与熔融盐反应：
4Na＋TiCl4 eq \(=====,\s\up15(熔融)) Ti＋4NaCl
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为 ______________。
(2)保存：密封保存，通常保存在____________中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属，如制取金属钛。
[思考]
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)1 ml钠与足量氧气反应转移电子数为________。
(2)1 ml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________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)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( )
(2)钠与CuSO4溶液的反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋( )
(3)1 ml Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子( )
(4)钠与足量O2反应生成Na2O，随着温度的升高，生成Na2O的速率逐渐加快( )
(5)根据反应Na＋KCl eq \(,\s\up15(熔融)) NaCl＋K↑，知Na的金属性强于K( )
(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶( )
[提醒]
钠与盐溶液(除部分酸式盐溶液外，如NaHSO4溶液)反应时，先与水反应，生成的氢氧化钠再与盐反应，故不会生成金属单质。如钠投入硫酸铜溶液中，生成氢氧化铜沉淀。
对点速练
练点一 钠的性质判断
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最大
D．两块钠的反应产物质量一样大
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( )
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 B．③④⑤⑥
C．②④⑤⑥ D．①③④⑥
3．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 ml·L－1盐酸、100 mL 0.01 ml·L－1硫酸铜溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 ml Na。下列有关说法正确的是( )
A．三个烧杯中均会发生的离子反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中反应最剧烈
C．三个烧杯反应后，生成的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
练后归纳
练点二 钠的探究性实验
4．为探究钠与盐反应的规律，某实验小组同学设计了下列两组实验：
实验1：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。
现象：瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成。
实验2：如图2，向盛有CuSO4溶液的小烧杯中加入一小块钠。
现象：钠浮在水面上，熔化成液态钠球并四处游动，生成蓝色沉淀。
问题：
(1)实验2中反应的离子方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)比较实验1、实验2可知Na与CuSO4反应生成Cu的实验条件为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
5．如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。
写出钠与水反应的离子方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是________(填字母)。
A．钠块始终保持在a处，直至完全消失
B．钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处
C．钠处于煤油和水的交界处上下浮动
D．随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升
E．最终钠块在煤油中燃烧起来
(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度________(填“是”或“否”)。
(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体：①用铝箔包住钠；②用铜箔包住钠。在相同条件下体积的关系是________(填字母)。
a．二者收集气体一样多 b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
考点二 氧化钠与过氧化钠
知识梳理
1.氧化钠和过氧化钠的比较
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。
[判断] (正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)氧化钠、过氧化钠均为碱性氧化物( )
(2)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(3)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
(4)Na2O2的电子式为Na∶ eq \(O,\s\up15(··),\s\d12(··)) ∶ eq \(O,\s\up15(··),\s\d12(··)) ∶Na( )
(5)1 ml钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA( )
(6)Na2O2与H2O反应时，Na2O2既是还原剂又是氧化剂( )
(7)7.8 g Na2O2与足量的CO2反应，转移电子的个数为0.2NA( )
(8)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，最终产物是NaOH( )
[提醒]
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 eq \(――→,\s\up15(①)) 表面变暗 eq \(――→,\s\up15(②)) 出现白色固体接着表面变稀 eq \(――→,\s\up15(③)) 白色块状固体 eq \(――→,\s\up15(④)) 白色粉末状物质
上述各步反应的化学方程式为：
①4Na＋O2===2Na2O
②Na2O＋H2O===2NaOH
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O
对点速练
练点一 钠的氧化物性质判断与计算
1．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)( )
2.200 ℃时，11.6 g CO2和水蒸气的混合气体与足量的Na2O2充分反应后固体质量增加了3.6 g，则原混合气体的总物质的量是( )
A．0.125 ml B．0.25 ml
C．0.5 ml D．1 ml
3．如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的物质的量均为 0.1 ml，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A．反应③最多能产生0.05 ml O2
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶1
D．①、②、③充分反应后所得溶液中溶质的质量分数：①>②>③
方法技巧
H2O、CO2与Na2O2反应的定量关系
1．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2．气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量的Na2O2，则气体体积减少的量等于原混合气体体积的，且等于生成氧气的体积。
3．转移电子关系
2 ml的Na2O2不论与H2O还是与CO2反应均生成1 ml的O2，转移2 ml的电子。
练点二 钠的氧化物的探究性实验
4．某课外活动小组设计如图实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
(1)过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________，
该反应中，反应物的总能量________(填“大于”或“小于”)生成物的总能量。
(2)装置Ⅰ中的试剂是________(填字母)。
a．稀盐酸 b．稀硫酸
c．小苏打 d．石灰石
(3)实验时，应先打开弹簧夹________(填“K1”或“K2”)，观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
(4)实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是________________________________________________________________________；
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)为进一步达到实验目的，应补充的实验是：取最终反应后Ⅲ中所得固体，________________________________________________________________________。
5．Na2O的制取可以通过如下反应完成：Na＋NaNO3Na2O＋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 m3(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。
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
(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：
该Na2O产品中Na2O的质量分数为 。
考点三 碳酸钠与碳酸氢钠
知识梳理
1.Na2CO3和NaHCO3的性质
2．相互转化
Na2CO3 eq \(,\s\up18(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\d16(①固体（加热）；②适量OH－)) NaHCO3
3．主要用途
（1）碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
（2）碳酸氢钠：用于发酵、医药、灭火剂等。
[思考]
Na2CO3的制备——侯氏制碱法
（1）原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气
其反应为C＋H2O（g） eq \(=====,\s\up15(高温)) CO＋H2，CO＋H2O（g） eq \(=====,\s\up15(高温)) CO2＋H2。
（2）工艺流程
（3）反应原理
产生NaHCO3反应：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
产生Na2CO3反应：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）循环使用的物质： 、 。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）用试管加热碳酸氢钠固体时，使试管口竖直向上（ ）
（2）分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠出现，则说明两种物质均受热分解（ ）
（3）苏打是面包发酵粉的主要成分之一（ ）
（4）相同温度下溶解度：小苏打＜苏打，热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3（ ）
（5）向小苏打和苏打溶液中分别加入盐酸，均有气泡冒出，说明两者均能与盐酸反应（ ）
（6）用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液（ ）
（7）确定NaCl溶液中是否混有Na2CO3的方法是取少量溶液滴加CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊（ ）
（8）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（ ）
（9）用热的纯碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应（ ）
对点速练
练点一 Na2CO3、NaHCO3的性质判断
1．关于NaHCO3性质的有关叙述不正确的是（ ）
A．既能与强酸反应，又能与强碱反应
B．医疗上可用于治疗胃酸过多
C．与足量的酸反应时放出的CO2比与等质量的Na2CO3要多
D．同温度时，NaHCO3的溶解度>Na2CO3的溶解度
2．下列可以用来判定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是（ ）
A．加热时有无色气体放出
B．滴加盐酸时有气泡产生
C．溶于水后，滴加稀的氯化钡溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
3．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
方法总结
1．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
（1）固体鉴别法
加热法，产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3。
（2）溶液鉴别法
①沉淀法：加入BaCl2或CaCl2溶液产生沉淀的是Na2CO3。
②气体法：滴入盐酸立即产生气体的是NaHCO3。
③测pH法：用pH试纸测其相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3。
2．Na2CO3、NaHCO3的除杂方法
练点二 Na2CO3、NaHCO3的计算判断
4．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是（ ）
A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
5．（OH－、、与H＋反应顺序的应用）分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 ml·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积（y轴）与所加入盐酸的体积（x轴）的关系如下图（分A、B两种情况）：
（1）在A情况下，溶质是 （填化学式），其物质的量之比为 。
（2）在B情况下，溶质是 （填化学式），其物质的量之比为 。
（3）原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。
练后归纳
利用数形思想分析碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl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HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。
（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示（设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1∶1）。
（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示（设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1）。
练点三 以Na2CO3、NaHCO3为载体的探究实验
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（ ）
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
8．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。
（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 （填序号）。
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）。
考点四 碱金属元素与焰色反应
知识梳理
1.碱金属
（1）相似性和递变性
（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，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O2反应与钠不同，只生成Li2O。
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 变化，是元素的性质。
（2）焰色反应的操作
铂丝 eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d13(灼烧)) 无色 eq \(――→,\s\up15(蘸取)) 待测物 eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d13(灼烧)) 观察火焰颜色 eq \(――→,\s\up15(用盐酸),\s\d13(洗涤)) 铂丝 eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d13(灼烧)) 无色
（3）常见元素的焰色
钠元素 色；钾元素 色（透过 观察）；铜元素 色。
[判断] （正确的打“√”，错误的打“×”）
（1）ⅠA族元素又称碱金属元素（ ）
（2）碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中（ ）
（3）焰色反应是一种复杂的化学变化（ ）
（4）钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色（ ）
（5）焰色反应是大多数金属元素的性质，属于化学变化（ ）
（6）用洁净的铂丝对某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，则溶液中一定含有Na＋，不含K＋（ ）
（7）无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水（ ）
（8）进行焰色反应时，使用稀硫酸清洗铂丝（ ）
（9）Li在空气中燃烧生成Li2O2（ ）
[提醒]
1．焰色反应是物理变化，可以是单质，也可以是化合物的固体或溶液。
2．用来清洗铂丝的是盐酸。
3．Li、Na、K在空气中燃烧主要产物分别是Li2O、Na2O2、KO2（超氧化钾）。
对点速练
练点一 碱金属元素的性质
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H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋
D．Li的金属性比Cs的强
2．碱金属元素单质及化合物有广泛用途。
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，下列有关其性质说法中正确的是（ ）
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 ml·L－1 KOH溶液比1 ml·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1 ml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 eq \(,\s\up15(801 ℃)) K↑＋NaCl，其原理为________________________________________________________________________。
练后归纳
碱金属问题设置的六个方面：
（1）碱金属单质与水（或酸）反应的现象；
（2）碱金属单质的保存（注意碱金属的密度）；
（3）碱金属单质与氧气反应产物的判断；
（4）碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；
（5）碱金属的碳酸盐性质的比较；
（6）与最新的科学技术相关的碱金属的应用。
练点二 焰色反应
3．《本草经集注》中对鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的记载：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，与其相关的化学原理正确的是（ ）
A．焰色反应 B．丁达尔效应
C．颜色反应 D．热稳定性
4．做焰色反应实验时用到的铂丝，应该用下列哪种溶液洗涤（ ）
A．稀HCl B．浓HNO3
C．稀HNO3 D．稀H2SO4
5．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＋
练后归纳
铂丝洗涤剂的选择
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，若用稀H2SO4洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高难以挥发，会对后面实验造成干扰。
本讲真题研练
1．[2019·全国卷Ⅱ，26（1）]立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。回答下列问题：
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。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为（ ）
A．黄色 B．红色 C.紫色 D．绿色
2．[2018·海南卷，1]下列食品添加剂中，常用作防腐剂的是（ ）
A.碘酸钾 B．碳酸氢钠
C.苯甲酸钠 D．磷酸氧钠
3．正误判断（正确的打“√”，错误的打“×”）。
（1）室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2[2019·江苏卷，6D]（ ）
（2）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[2019·天津卷，3C]（ ）
（3）Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色原因的方程式是2Na2O2===2Na2O＋O2↑[2019·全国卷Ⅲ，11C]（ ）
（4）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2属于置换反应[2019·浙江4月，4C]（ ）
4．[2018·高考选项组合]下列说法不正确的是（ ）
A.NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂[2018·江苏卷，3A]
B.Na2O2可与CO2反应放出氧气，可用于制作呼吸面具[2018·海南卷，5A]
C.碳酸钠可用于去除餐具的油污[2018·全国卷Ⅱ，7A]
D.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＋[2018·全国卷Ⅲ，10C]
5．[2017·海南卷，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LiCl­KCl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）LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和________________________________________。
第1讲 钠及其重要化合物
考点一
1知识梳理
1．银白 > > 柔软 100
2．（1）4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2O2 2Na＋Cl2 eq \(=====,\s\up15(点燃)) 2NaCl （2）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ 小 低 放 H2 NaOH
（3）2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
（4）2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu（OH）2↓＋H2↑
3．（1）2NaCl（熔融） eq \(=====,\s\up15(通电)) 2Na＋Cl2↑ （2）石蜡油或煤油
思考 答案：（1）NA （2）2NA～4NA （3）钠表面煤油未除尽，燃烧时冒黑烟
判断 答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）× （6）√
2对点速练
1．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 ml金属钠完全反应得氧化钠的质量是31 g，根据反应2Na＋O2 eq \(===,\s\up15(△)) Na2O2，则1 ml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
2．解析：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋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Ca2＋＋＋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
3．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＋＋H2↑，与CuSO4溶液反应会生成沉淀，A错误；X烧杯中，水中的氢离子浓度最小，反应最慢，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，Z烧杯中生成的溶质为Na2SO4，由于钠的物质的量相同，故Z烧杯中物质的量浓度最小，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H2的量相同，D正确。
答案：D
4．答案：（1）2Na＋Cu2＋＋2H2O===2Na＋＋Cu（OH）2↓＋H2↑ （2）加热且无水
5．解析：（2）因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。（4）液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。（5）Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋6H2O===2Na[Al（OH）4]＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。
答案：（1）2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
（2）CD （3）储存反应过程中排出的水 （4）否 （5）b
考点二
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1．白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 －2 －1 不稳定（2Na2O＋O2 eq \(=====,\s\up15(△)) 2Na2O2） Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
判断 答案：（1）× （2）× （3）× （4）× （5）√ （6）√ （7）× （8）×
2对点速练
1．解析：＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Δm 转移电子
2 ml 2 ml 56 g 2 ml
1 ml 1 ml 28 g 1 ml
由上述关系，不难得出C项正确。B项中未指明标准状况，错误。
答案：C
2．解析：根据质量守恒定律可知，生成O2的质量为11.6 g－3.6 g＝8 g，n（O2）＝＝0.25 ml，根据Na2O2与H2O（g）、CO2反应的物质的量的关系可知CO2和H2O（g）的物质的量之和为0.25 ml×2＝0.5 ml。
答案：C
3．解析：0.1 ml Na2O2与100 g H2O反应，H2O过量，反应③最多能产生0.05 ml O2，选项A正确；反应①的离子方程式应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，选项B错误；Na2O2中阴阳离子数目之比为1∶2，选项C错误；①、②、③充分反应后所得溶液中溶质（NaOH）的质量分数从大到小：③＝②>①，选项D错误。
答案：A
4．解析：（1）此反应是放热反应。
（2）依据实验目的，需要干燥CO2，所以装置Ⅰ是制取CO2的装置，因为盐酸易挥发出HCl，所以应选择稀硫酸、小苏打。
（3）先通干燥CO2，然后再通湿润CO2进行对比。
（5）证明反应后固体中含有。
答案：（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 大于
（2）bc （3）K2
（4）①除去未充分反应的CO2 ②水与Na2O2反应生成O2
（5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中（答案合理即可）
5．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 eq \(=====,\s\up15(△)) 6Na2O＋N2↑，收集到1.12 m3（标准状况下）N2，n（N2）＝50 ml，那么n（Na2O）＝300 ml，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。
解析：（3）设试样中Na2O的物质的量为x ml，Na2O2的物质的量为y ml，则有：62x＋78y＝7.75，78（x＋y）＝9.35，解得：x＝0.1，那么Na2O的质量分数为×100%＝80%。
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）
（3）80%
考点三
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1．Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑ Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl 小 NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ ＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O Ca2＋＋2OH－＋2HCO eq \\al(\s\up1(－),\s\d1(3)) ===CaCO3↓＋＋2H2O 无明显 2NaHCO3 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑
思考 答案：（3）NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 2NaHCO3 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O
（4）CO2 饱和食盐水
判断 答案：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）√ （6）√ （7）√ （8）× （9）×
2对点速练
1．解析：NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体，如与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，也可与碱反应，如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，故A正确；碳酸氢钠和盐酸反应，可用于中和胃酸，故B正确；等质量的碳酸钠、碳酸氢钠，n（NaHCO3）>n（Na2CO3），分别与足量的盐酸反应，NaHCO3生成的二氧化碳多，故C正确；常温下相同的溶剂时，Na2CO3较NaHCO3易溶，故D错误。
答案：D
2．解析：NaHCO3与BaCl2不反应，而Na2CO3与BaCl2溶液反应产生白色BaCO3沉淀，C项正确。
答案：C
3．解析：Ba（OH）2与Na2CO3和Na2SO4均发生化学反应生成白色沉淀，不符合除杂的要求。
答案：D
4．解析：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n（NaHCO3）＝n（CO2）＝ ml，n（Na2CO3）＝n（CO2）＝ ml，正确；B项，假设二者均为1 ml，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 ml，NaHCO3为1 ml，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2× ml＝ eq \f(1,53) ml，NaHCO3需盐酸 ml，错误。
答案：C
5．解析：CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3（刚好反应）；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2（其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2）是A情况的2倍。
（3）当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n（NaOH）＝n（Na＋）＝n（Cl－）＝0.2 ml·L－1×0.15 L＝0.03 ml，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 ml·L－1。
答案：（1）NaOH、Na2CO3 1∶1
（2）Na2CO3、NaHCO3 1∶1
（3）1.5 ml·L－1
6．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 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O，同时对固体加热应在坩埚中进行，D错误。
答案：C
7．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．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，故不可以；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2NaHCO3 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
解析：（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。
答案：（1）Ⅱ
（2）2NaHCO3 eq \(=====,\s\up15(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O D
（3）NaHCO3
考点四
1知识梳理
2．（1）物理 （3）黄 紫 蓝色钴玻璃 绿
判断 答案：（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）× （7）× （8）× （9）×
2对点速练
1．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H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，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。
答案：D
2．答案：（1）锂可以与水反应 （2）B （3）K＋[H∶]－ NA
（4）高温下，K变为蒸汽逸出，浓度减小，平衡右移
3．解析：鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4），由信息可知，Na、K的焰色反应不同，则“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”，该方法应用了焰色反应，故A项正确。
答案：A
4．解析：铂丝应用盐酸洗涤，而不能利用硫酸洗涤，硫酸不挥发，不能利用浓硝酸，浓硝酸容易分解。
答案：A
5．解析：钠元素的焰色为黄色，而钾元素的焰色为紫色，而且黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。
答案：B
本讲真题研练
1．解析：重要金属的焰色反应的颜色平时要注意识记。
答案：D
2．答案：C
3．答案：（1）× （2）× （3）× （4）×
4．答案：A
5．解析：（1）碳酸锂与盐酸反应生成LiCl，由电解LiCl­KCl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LiPF6和PF5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，即可确定另一氟化物的化学式为LiF。
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
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
__________________
__________________
类别
__________________
过氧化物
(非碱性氧化物)
氧的价态
__________________
__________________
电子式
Na＋[ eq \(\s\up2(×),\s\d2(·)) eq \(O,\s\up15(··),\s\d12(··)) eq \(\s\up2(×),\s\d2(·)) ]2－Na＋
Na＋[ eq \(\s\up2(×),\s\d2(·)) eq \(O,\s\up15(··),\s\d12(··)) eq \(\s\up3(·),\s\d3(·)) eq \(O,\s\up15(··),\s\d12(··)) eq \(\s\up2(×),\s\d2(·)) ]2－Na＋
生成条件
常温
加热或点燃
化学性质
热稳
定性
__________________
稳定
与水
反应
__________________
__________________
与CO2
反应
__________________
__________________
与酸反应
(盐酸)
__________________
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物通性
具有强氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、
烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子
A
1 ml
2NA
B
22.4 L
1 ml
C
106 g
1 ml
D
106 g
2NA
实验过程中发生反应的化学方程式
实验所需仪器(用字母表示)
实验所需试剂(用字母表示)
实验需直接测定的有关物理量(用文字说明)
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
相似性
递变性（由Li→Cs）
原子结构
最外层均为1个电子
电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价
金属性逐渐增强
单
质
性
质
物理
性质
（除Cs外）都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低
密度逐渐增大（钾反常），熔、沸点逐渐降低
化学
性质
具有较强的还原性
①与O2反应
②与H2O反应，反应方程式可表示为（用M代表碱金属）2M＋2H2O===2MOH＋H2↑
还原性逐渐增强。与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂。如Li eq \(――→,\s\up15(O2),\s\d13(△)) Li2O。Na eq \(――→,\s\up15(O2),\s\d13(△)) Na2O2；与H2O反应越来越剧烈，如K与水反应可能会燃烧或轻微爆炸
2Na2O2＋2H2O===4NaOH
＋O2↑，
Na2O＋H2O===2NaOH
A、D
b
①反应前锥形瓶、样品和水的总质量
②反应后锥形瓶和溶液的总质量
2Na2O2＋2H2O===4NaOH
＋O2↑，
Na2O＋H2O===2NaOH
G、C
b
量筒中收集到的气体的体积
2Na2O2＋2H2O===4NaOH
＋O2↑，
Na2O＋H2O===2NaOH，
NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
D、H
b、c、e
中和锥形瓶中样品与水反应后所得溶液使用的盐酸标准溶液的体积