新高考化学复习讲义+练习 第08讲 钠及其重要化合物（讲义+练习）（原卷版）

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考性分析
网络构建
考点一 钠及其氧化物
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 钠的性质及应用
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查钠的性质及其应用
考向2 考查钠的氧化物及其应用
考点二 碳酸钠、碳酸氢钠
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
知识点2 Na2CO3和NaHCO3性质的应用
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
知识点4 金属钠露置在空气中发生的一系列变化
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
考向2 考查侯氏制碱法
考点三 碱金属 焰色试验
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
知识点2 焰色试验
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
考向2 考查焰色试验
真题感悟
考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
_____色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的_____，但比煤油的_____，即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Naeq \(―――――――――――→,\s\up11(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\d4(失去e－))Na＋
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2：常温：______________________________,加热：______________________________
Cl2：___________________________________
(2)与水反应
①离子方程式：___________________________________。
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸、硫酸反应
离子方程式：______________________________。
(4)与盐反应
a．与熔融盐反应
如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti
Na＋KClNaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)
b．与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中，只有H2放出
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
若投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出
2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋H2↑＋2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓。
(5)与某些有机物（含羟基）反应
如：2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑
2Na＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2↑
【易错提醒】Na先与酸反应，再与水反应即先酸后水；与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。
3.钠的制取及保存
(1)工业制取：___________________________________。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中，钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中。
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：钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物（熔融）发生置换反应，金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。
【特别提醒】
1．钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
2．取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
3．钠与溶液反应的共同现象
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全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。
4.钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。
5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
6.对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
2.过氧化钠的性质：
(1)强氧化性的五个表现
说明：①遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为__________。
②遇H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
③遇还原性氧化物（即低价非金属氧化物），表现强氧化性，一般不生成氧气，而生成高价钠盐，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。
④遇最高价金属氧化物（酸酐）发生自身的氧化还原反应，有氧气生成，如2Mn2O7＋2Na2O2===4NaMnO4＋O2。
⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有__________键。
(2)理解Na2O2强氧化性的两个角度
①从结构角度
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—)，含有过氧键结构的物质有较强的氧化性，以此类推，如H2O2、H2SO5(过硫酸，相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧键结构，都是很强的氧化剂。
②从化合价的角度
Na2O2中的氧元素为－1价，有很强的氧化性，能氧化一些常见的还原剂，如SO2、Fe2＋、SO32-、HSO3-、H2S、S2－、I－。同时－1价的O也有还原性，如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成O2。
【特别提醒】（1）过氧化钠是常用的工业漂白剂，但是不能用于食品的漂白；
（2）Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。当遇到KMnO4等强氧化剂时，可表现出还原性，氧化产物为O2；
（3）Na2O2遇到CO2、H2O、H＋发生自身氧化还原反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂，且1 ml Na2O2转移的电子是1 ml而不是2 ml。
（4）Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
（5）Na2O2与H2O、CO2的反应规律
3.氢氧化钠
(1)物理性质：NaOH的俗名为_____、_____或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而_____；有很强的_____性。
(2)化学性质
①具有碱的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应（强碱制弱碱）。
②其他反应
与金属铝反应：________________________________________
与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH
(3)NaOH的制取
①实验室（土法）制烧碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
②现代工业制碱：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(4)NaOH在有机反应中的应用
提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
考向1 考查钠的性质及其应用
例1．（2023·北京海淀·统考二模）某小组同学探究溶液中的能否被金属钠还原，进行实验：
①在干燥试管中加入绿豆大小的金属钠，逐滴滴加溶液，产生无色气体，溶液由紫红色变为浅绿色。
②向溶液中持续通入，水浴加热，溶液颜色无明显变化。
③向溶液中加入固体，溶液由紫红色变为浅绿色。
下列说法不正确的是
A．实验①中还可能观察到钠块浮在溶液表面，剧烈燃烧，发出黄色火焰
B．实验②中的现象说明实验①中溶液变色的原因与产生的气体无关
C．实验③中的现象说明实验①中可能发生的反应：
D．上述实验能证明溶液中的可以被金属钠还原
【变式训练】(2022吉林长春实验中学模拟)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2．（2023·上海·一模）Na2O和Na2O2具有相似的性质是
A．颜色B．水溶液的酸碱性C．氧化性D．漂白性
【变式训练1】（2023·河南开封·统考二模）图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是
A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B．b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a中产生的HCl
C．c中只发生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2
D．f中收集的气体是纯净的O2
【变式训练2】(2022·长沙模拟)1 ml过氧化钠与2 ml碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3 B．Na2O2 Na2CO3
C．NaOH Na2CO3 D．Na2O2 NaOH Na2CO3
【变式训练3】(2022·日照模拟)某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B．“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C．“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D．在活动中为了更清楚地观察现象，需要近距离俯视蒸发皿
考点二 碳酸钠、碳酸氢钠
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质
2、Na2CO3、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2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑。
②NaHCO3：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。
(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
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3、Na2CO3、NaHCO3的主要用途
（1）碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
（2）碳酸氢钠：用于制发酵粉、医药、灭火剂等。
4、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\up7(高温))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO2＋H2。
②反应原理
产生NaHCO3反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
③工艺流程
④循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。
知识点2 Na2CO3和NaHCO3性质的应用
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
【特别提醒】①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成COeq \\al(2－,3)，COeq \\al(2－,3)有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3；
②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3，无法区别；
③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大；④Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件来判断。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
知识点4 金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠eq \(――→,\s\up7(①))表面变暗eq \(――→,\s\up7(②))出现白色固体接着表面变稀eq \(――→,\s\up7(③))白色块状固体eq \(――→,\s\up7(④))白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1．（2023·天津南开·统考一模）下列实验方案中，不能测定出和的混合物中质量分数的是
A．取ag混合物充分加热，质量减少bg
B．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体
C．取ag混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到bg固体
D．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg
【变式训练1】（2022·上海浦东新·统考模拟预测）为除去溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
【变式训练2】（2022·陕西西安·长安一中校考模拟预测）向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2ml/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A．原NaOH溶液的浓度为0.2ml/L
B．通入CO2的体积为448mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)：n(Na2CO3)=1：3
D．所得溶液溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)：n(Na2CO3)=1：1
考向2 考查侯氏制碱法
例2．（2023·江苏·模拟预测）实验室利用下图装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，下列说法正确的是
A．实验时应先打开活塞a后打开活塞b
B．装置B中应盛放饱和Na2CO3溶液以除去HCl杂质
C．一段时间后，装置C中可观察到白色晶体析出
D．装置 E 主要为了吸收多余的 CO2
【变式训练】（2023·广东梅州·统考模拟预测）侯氏制碱法以NaCl、、为原料制取纯碱，将制碱技术发展到一个新的水平。下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是
考点三 碱金属 焰色试验
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
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，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O2反应与钠不同，只生成Li2O，与反应条件、氧气的量等无关。
知识点2 焰色试验
1.焰色试验的概念
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,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验，属于物理变化，是元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d4(灼烧))无色eq \(――→,\s\up7(蘸取))待测物eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d4(灼烧))观察火焰颜色eq \(――→,\s\up7(用盐酸),\s\d5(洗涤))铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d5(灼烧))无色
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；钙元素：砖红色。
【特别提醒】(1)焰色试验是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。
(3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
例1．（2021·全国·模拟预测）“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”。下列说法正确的是
A．金属铷的熔点高于钾B．的中子数为48
C．和化学性质不同D．铷元素属于ⅠB族
【变式训练】（2021·上海·统考二模）已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是
A．钠钾合金＞钠＞钾B．钠＞钾＞钠钾合金
C．钠＞钠钾合金＞钾D．钾＞钠钾合金＞钠
考向2 考查焰色试验
例2．（2023·广东汕头·统考二模）2023年1月23日，汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾，为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是
A．黄色B．紫色C．绿色D．洋红色
【变式训练】（2020·浙江·模拟预测）焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示：
下列叙述中不正确的是
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质
B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
1．（2023·浙江·高考真题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．和乙醇反应可生成B．工业上煅烧黄铁矿生产
C．工业上用氨的催化氧化制备D．常温下铁与浓硝酸反应可制备
2．（2023·浙江·高考真题）下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A．B．C．D．
3．（2022·湖北·统考高考真题）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
4．（2022·海南·统考高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是
A．钠元素的第一电离能大于钾B．基态钾原子价层电子轨道表示式为
C．钾能置换出NaCl溶液中的钠D．钠元素与钾元素的原子序数相差18
5．（2021·海南·统考高考真题）一次性鉴别等浓度的、、三种溶液，下列方法不可行的是
A．测定B．焰色试验
C．滴加溶液D．滴加饱和溶液，微热考点要求
考题统计
考情分析
钠及其氧化物
2023浙江1月5题，2分
2022浙江6月9题，2分
2021浙江6月9题，2分
1.分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1）从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，主要选择一些重要的金属、非金属化合物或新型化合物结合氧化还原反应、盐类水解、难溶物的溶解平衡等核心考点进行考查。
2）从命题思路上看，高考试题中元素化合物不单独出现，而是分散到不同题型和题目中。选择题一般直接考查元素化合物的性质和应用，填空题一般有两种形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如氧化还原反应、电化学、实验、计算等。
3）新的一年高考可能会在选择题中考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难度较小。
2.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几点：
1)注重常见金属和非金属元素及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模型。
2)元素化合物是考查基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等的载体。
碳酸钠 碳酸氢钠
2023浙江1月7题，2分
2022广东卷6题，2分
2021江苏卷11题，3分
碱金属 焰色试验
2022海南卷5题，2分
2021河北卷5题，3分
2021海南卷6题，2分
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
Na2O＋H2O=2NaOH
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2=Na2CO3
2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
与盐酸反应
Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的eq \f(1,2)，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝eq \f(1,2)V
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝28 g·ml－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·ml－1×n(H2O)
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
涉及离子方程式Oa：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、
COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若V(Oa)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
涉及离子方程式Oa：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若a＝0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
选项
杂质
试剂
A
适量的NaOH溶液
B
NaOH
适量的溶液
C
NaCl
适量的盐酸
D
适量的溶液
A．制取
B．制取
C．过滤固体
D．灼烧分解
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
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
A．滴入酚酞溶液
B．吸氧腐蚀
C．钠的燃烧
D．石蜡油的热分解
第08讲 钠及其重要化合物
目录
考性分析
网络构建
考点一 钠及其氧化物
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 钠的性质及应用
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查钠的性质及其应用
考向2 考查钠的氧化物及其应用
考点二 碳酸钠、碳酸氢钠
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
知识点2 Na2CO3和NaHCO3性质的应用
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
知识点4 金属钠露置在空气中发生的一系列变化
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
考向2 考查侯氏制碱法
考点三 碱金属 焰色试验
【夯基·必备基础知识梳理】
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
知识点2 焰色试验
【提升·必考题型归纳】
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
考向2 考查焰色试验
真题感悟
考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠的性质及应用
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，即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
Naeq \(―――――――――――→,\s\up11(O2、Cl2、H2O、H＋等),\s\d4(失去e－))Na＋
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2：常温：4Na＋O2===2Na2O,加热：2Na＋O2Na2O2
Cl2：2Na＋Cl2eq \(=====,\s\up7(点燃))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、硫酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
(4)与盐反应
a．与熔融盐反应
如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti
Na＋KClNaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)
b．与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中，只有H2放出
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
若投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出
2Na＋2NH4Cl===2NaCl＋H2↑＋2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O===Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓。
(5)与某些有机物（含羟基）反应
如：2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑
2Na＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2↑
【易错提醒】Na先与酸反应，再与水反应即先酸后水；与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。
3.钠的制取及保存
(1)工业制取：2NaCl(熔融)eq \(=====,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中，钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中。
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：钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物（熔融）发生置换反应，金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。
【特别提醒】
1．钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
2．取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
3．钠与溶液反应的共同现象
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全；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。
4.钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。
5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
6.对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
2.过氧化钠的性质：
(1)强氧化性的五个表现
说明：①遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
②遇H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
③遇还原性氧化物（即低价非金属氧化物），表现强氧化性，一般不生成氧气，而生成高价钠盐，如Na2O2＋SO2===Na2SO4。
④遇最高价金属氧化物（酸酐）发生自身的氧化还原反应，有氧气生成，如2Mn2O7＋2Na2O2===4NaMnO4＋O2。
⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
(2)理解Na2O2强氧化性的两个角度
①从结构角度
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—)，含有过氧键结构的物质有较强的氧化性，以此类推，如H2O2、H2SO5(过硫酸，相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧键结构，都是很强的氧化剂。
②从化合价的角度
Na2O2中的氧元素为－1价，有很强的氧化性，能氧化一些常见的还原剂，如SO2、Fe2＋、SO32-、HSO3-、H2S、S2－、I－。同时－1价的O也有还原性，如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成O2。
【特别提醒】（1）过氧化钠是常用的工业漂白剂，但是不能用于食品的漂白；
（2）Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。当遇到KMnO4等强氧化剂时，可表现出还原性，氧化产物为O2；
（3）Na2O2遇到CO2、H2O、H＋发生自身氧化还原反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂，且1 ml Na2O2转移的电子是1 ml而不是2 ml。
（4）Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
（5）Na2O2与H2O、CO2的反应规律
3.氢氧化钠
(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应（强碱制弱碱）。
②其他反应
与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O===2AlOeq \\al(－,2)＋3H2↑
与非金属单质反应：Cl2＋2OH－===Cl－＋ClO－＋H2O
酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH
(3)NaOH的制取
①实验室（土法）制烧碱：Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH
②现代工业制碱：2NaCl＋2H2Oeq \(=====,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(4)NaOH在有机反应中的应用
提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
考向1 考查钠的性质及其应用
例1．（2023·北京海淀·统考二模）某小组同学探究溶液中的能否被金属钠还原，进行实验：
①在干燥试管中加入绿豆大小的金属钠，逐滴滴加溶液，产生无色气体，溶液由紫红色变为浅绿色。
②向溶液中持续通入，水浴加热，溶液颜色无明显变化。
③向溶液中加入固体，溶液由紫红色变为浅绿色。
下列说法不正确的是
A．实验①中还可能观察到钠块浮在溶液表面，剧烈燃烧，发出黄色火焰
B．实验②中的现象说明实验①中溶液变色的原因与产生的气体无关
C．实验③中的现象说明实验①中可能发生的反应：
D．上述实验能证明溶液中的可以被金属钠还原
【解析】A．钠与水反应时钠浮在水面，然后熔化成闪亮黄色小球，在水面游动，并发出嘶嘶的响声，反应放热，故还可能观察到剧烈燃烧，发出黄色火焰，A正确；B．实验②为对照实验，探究H2对KMnO4的影响，实验②中的现象说明实验①中溶液变色的原因与产生的H2无关，B正确；C．实验③为对照实验，探究NaOH对KMnO4的影响，溶液由紫红色变为浅绿色，说明实验①中可能发生的反应：4+4OH-═+O2↑+2H2O，C正确；D．上述三个实验证明碱性条件下高锰酸根离子可以生成锰酸根离子，4+4OH-═+O2↑+2H2O，不能说明溶液中的可以被金属钠还原，D错误；故答案为：D。
【答案】D
【变式训练】(2022吉林长春实验中学模拟)把一小块金属钠放入下列溶液中,说法正确的是( )
A.放入饱和NaOH溶液中:有氢气放出,恢复至原温度后溶液的pH增大
B.放入稀CuSO4溶液中:有氢气放出,有紫红色铜析出
C.放入MgCl2溶液中:有氢气放出,有白色沉淀生成
D.放入NH4NO3溶液中:有无色无味气体放出
【解析】饱和NaOH溶液中放入钠,钠与水反应消耗水且生成NaOH,从而会有部分NaOH晶体析出,同时生成氢气,由于溶液仍是饱和NaOH溶液,故溶液的pH不变,A项错误;钠先与水反应生成H2和NaOH,然后生成的NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀,B项错误;钠先与水反应生成H2和NaOH,然后生成的NaOH与MgCl2反应生成Mg(OH)2白色沉淀,C项正确;钠先与水反应生成H2和NaOH并放出热量,然后生成的NaOH与铵离子反应生成NH3·H2O,NH3·H2O分解产生的氨会与氢气同时放出,故放出的气体有刺激性气味,D项错误。
【答案】C
【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2．（2023·上海·一模）Na2O和Na2O2具有相似的性质是
A．颜色B．水溶液的酸碱性C．氧化性D．漂白性
【解析】A、氧化钠是白色的，但是过氧化钠是黄色的固体，故A错误；B、氧化钠和水反应生成氢氧化钠，过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，水溶液呈碱性，故B正确；C、氧化钠无氧化性，过氧化钠具有强氧化性，故C错误；D、氧化钠无氧化性，无漂白性，过氧化钠具有强氧化性，能用于漂白，具有漂白作用，故D错误；故选B。
【答案】B
【变式训练1】（2023·河南开封·统考二模）图示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂的实验装置图，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是
A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B．b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a中产生的HCl
C．c中只发生2Na2O2 +2CO2=2Na2CO3+O2
D．f中收集的气体是纯净的O2
【分析】该实验的目的是证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂，a装置是实验室用盐酸和碳酸钙制备CO2的装置，由于盐酸具有挥发性，制得的二氧化碳中含有HCl，通过装置b中的溶液目的是除去HCl，通入装有过氧化钠的装置c中的二氧化碳气体未干燥，含有少量水蒸气，则装置c中发生的反应有2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，实验过程中二氧化碳不能完全反应，装置d中应盛装氢氧化钠来吸收未反应的二氧化碳，避免干扰e中收集的气体的验证试验，用带火星的木条可检验e中试管内收集的气体，若木条复燃，证明收集到的是氧气，则可以证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。
【解析】A．碳酸钠与盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠和水，则a装置可以用碳酸钠和稀盐酸制备CO2，选项A正确；B．由于a中的盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl，则b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液，其作用是除去a中产生的HCl，不能盛放碳酸钠，因为碳酸钠也会与二氧化碳反应，选项B错误；C．从装置b中出来的气体为干燥，二氧化碳中混有水蒸气，c中不仅仅发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，还有反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，选项C错误；D．根据分析，f中用排水法收集的气体是湿润的O2，不纯，选项D错误；答案选A。
【答案】A
【变式训练2】(2022·长沙模拟)1 ml过氧化钠与2 ml碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3 B．Na2O2 Na2CO3
C．NaOH Na2CO3 D．Na2O2 NaOH Na2CO3
【解析】2NaHCO3 eq \(=====,\s\up8(△)) Na2CO3＋CO2↑＋H2O，
2 ml 1 ml 1 ml 1 ml
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，
1 ml 1 ml 1 ml
则过氧化钠恰好与碳酸氢钠分解生成的二氧化碳反应，排出气体物质后冷却，最终残留的固体物质为2 ml Na2CO3。
【答案】A
【变式训练3】(2022·日照模拟)某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B．“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
C．“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D．在活动中为了更清楚地观察现象，需要近距离俯视蒸发皿
【解析】A.依据题意可知，淡黄色固体为过氧化钠，故A正确；B.过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，故B正确；C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧气助燃，所以“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭，故C正确；D.反应过程中有明火，近距离俯视存在安全隐患，故D错误。
【答案】D
【归纳总结】 Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系
考点二 碳酸钠、碳酸氢钠
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1、Na2CO3、NaHCO3的物理性质
2、Na2CO3、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2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===H2O＋CO2↑。
②NaHCO3：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑。
(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
①Na2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
②NaHCO3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3、Na2CO3、NaHCO3的主要用途
（1）碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
（2）碳酸氢钠：用于制发酵粉、医药、灭火剂等。
4、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\up7(高温))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq \(=====,\s\up7(高温))CO2＋H2。
②反应原理
产生NaHCO3反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
③工艺流程
④循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。
知识点2 Na2CO3和NaHCO3性质的应用
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a.沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b.气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c.测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
【特别提醒】①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCOeq \\al(－,3)与OH－反应生成COeq \\al(2－,3)，COeq \\al(2－,3)有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3；
②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3，无法区别；
③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大；④Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件来判断。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
知识点4 金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠eq \(――→,\s\up7(①))表面变暗eq \(――→,\s\up7(②))出现白色固体接着表面变稀eq \(――→,\s\up7(③))白色块状固体eq \(――→,\s\up7(④))白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1．（2023·天津南开·统考一模）下列实验方案中，不能测定出和的混合物中质量分数的是
A．取ag混合物充分加热，质量减少bg
B．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体
C．取ag混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到bg固体
D．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg
【解析】A．只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，故A不选；B．加热后bg固体为氯化钠的质量，设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y，则106x+84y=a，2x+y=，解方程计算出a、b，然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故B不选；C．碳酸钠和碳酸氢钠均能与反应生成碳酸钡沉淀，结合B项分析，也可以计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故C不选；D．ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体主要是二氧化碳和水，所以质量增加bg两种气体的质量，故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数，故D选；故选：D。
【答案】D
【变式训练1】（2022·上海浦东新·统考模拟预测）为除去溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
【解析】A．和NaOH溶液反应生成和水，可以用适量的NaOH溶液除溶液中的，故A正确；B．NaOH和不能反应，不能用溶液除溶液中的NaOH，故B错误；C．和盐酸反应生成NaCl、二氧化碳、水，不能用盐酸除溶液中的NaCl，故C错误；D．、都能与反应，分别生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，不能用溶液除溶液中的，故D错误；选A。
【答案】A
【变式训练2】（2022·陕西西安·长安一中校考模拟预测）向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2ml/L的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A．原NaOH溶液的浓度为0.2ml/L
B．通入CO2的体积为448mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)：n(Na2CO3)=1：3
D．所得溶液溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)：n(Na2CO3)=1：1
【分析】由图可知，加入盐酸未生成二氧化碳消耗盐酸的体积小于生成二氧化碳消耗盐酸的体积可知，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，加入盐酸25mL时，碳酸钠与盐酸恰好反应生成碳酸氢钠和氯化钠，反应的方程式为Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，由方程式可知，碳酸钠的物质的量为0.2ml/L×0.025L=0.005ml，加入100mL0.2ml/L盐酸时，碳酸氢钠与盐酸恰好反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，由方程式可知，碳酸钠的物质的量为0.2ml/L×(0.1L—0.025L)—0.005ml=0.01ml。
【解析】A．由分析可知，加入100mL0.2ml/L盐酸时得到的溶液为氯化钠溶液，由电荷守恒和原子个数守恒可得氢氧化钠溶液的浓度为=0.2ml/L，故A正确；B．缺溶液的标准状况，无法计算二氧化碳的体积，故B错误；C．由分析可知，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，故C错误；D．由分析可知，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应得到的是碳酸钠和碳酸氢钠的混合溶液，混合溶液中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量比为0.005ml：0.01ml=1：2，故D错误；故选A。
【答案】A
【思维建模】（1）Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法
考向2 考查侯氏制碱法
例2．（2023·江苏·模拟预测）实验室利用下图装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，下列说法正确的是
A．实验时应先打开活塞a后打开活塞b
B．装置B中应盛放饱和Na2CO3溶液以除去HCl杂质
C．一段时间后，装置C中可观察到白色晶体析出
D．装置 E 主要为了吸收多余的 CO2
【分析】氨气极易溶于水，使溶液显碱性，可以吸收更多二氧化碳，故先通入氨气再通入二氧化碳，通过饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢后，反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体析出；
【解析】A．由分析可知，实验时应先打开活塞b通入氨气，后打开活塞a通入二氧化碳，A错误；B．二氧化碳能和碳酸钠溶液反应，装置B中应盛放饱和NaHCO3溶液以除去HCl杂质，B错误；C．反应生成溶解度较小的碳酸氢钠晶体析出，故一段时间后，装置C中可观察到白色晶体析出，C正确；D．氨气有毒，装置 E 主要为了吸收多余的氨气，D错误；故选C。
【答案】C
【变式训练】（2023·广东梅州·统考模拟预测）侯氏制碱法以NaCl、、为原料制取纯碱，将制碱技术发展到一个新的水平。下列实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱的步骤对应的装置或操作不正确的是
【解析】A．实验室利用氯化铵和氢氧化钙共热可制备氨气，上述实验装置科学合理，A不符合题意；B．利用碳酸氢钠的溶解度较小性质，向饱和食盐水中先后通入氨气、二氧化碳来制备碳酸氢钠晶体，装置和操作无误，B不符合题意；C．碳酸氢钠晶体析出后，利用过滤步骤从混合物中分离出来，过滤操作无误，C不符合题意；D．灼烧碳酸氢钠可转化为纯碱，但实验室加热碳酸氢钠时试管需略向下倾斜，否则可能会有水蒸气回流试管底部引起炸裂，D符合题意；故选D。
【答案】D
【思维建模】在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，可制得小苏打，否则得不到小苏打。
考点三 碱金属 焰色试验
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
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，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O2反应与钠不同，只生成Li2O，与反应条件、氧气的量等无关。
知识点2 焰色试验
1.焰色试验的概念
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,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验，属于物理变化，是元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d4(灼烧))无色eq \(――→,\s\up7(蘸取))待测物eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d4(灼烧))观察火焰颜色eq \(――→,\s\up7(用盐酸),\s\d5(洗涤))铂丝eq \(――→,\s\up7(酒精灯),\s\d5(灼烧))无色
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；钙元素：砖红色。
【特别提醒】(1)焰色试验是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。
(3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
例1．（2021·全国·模拟预测）“铷(Rb)原子钟”被誉为卫星的“心脏”。下列说法正确的是
A．金属铷的熔点高于钾B．的中子数为48
C．和化学性质不同D．铷元素属于ⅠB族
【解析】A．铷和钾属于碱金属，碱金属的熔沸点随原子序数的递增而减小，铷原子序数大于钾，故金属铷的熔点低于钾，A错误；B．的中子数为85-37=48，B正确；C．和互为同位素，化学性质几乎完全相同，C错误；D．铷属于碱金属，位于ⅠA族，D错误；故选B。
【答案】B
【变式训练】已知有钠、钾及钠钾合金，对于它们三者熔点高低比较正确的是
A．钠钾合金＞钠＞钾B．钠＞钾＞钠钾合金
C．钠＞钠钾合金＞钾D．钾＞钠钾合金＞钠
【分析】合金的熔点比各成分金属的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，以此来解答。
【解析】合金的熔点比各成分的熔点低，碱金属的熔点随原子序数的增大而减小，则熔点为钠>钾>钠和钾的合金，故答案选B。
【答案】B
【名师点拨】熟悉碱金属的常见设问点，应对相应问题
(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。
考向2 考查焰色试验
例2．（2023·广东汕头·统考二模）2023年1月23日，汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾，为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是
A．黄色B．紫色C．绿色D．洋红色
【解析】钾的焰色为紫色火焰，所以B正确；故答案选B。
【答案】B
【变式训练】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示：
下列叙述中不正确的是
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质
B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
【解析】A．为防止其它离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，故A正确；B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B正确；C．为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；D．铁的焰色几乎为无色，对其它元素的焰色无影响，故可用铁丝进行焰色反应，故D正确；选C。
【答案】C
【易错提醒】焰色试验是物理变化。
1．（2023·浙江·高考真题）下列关于元素及其化合物的性质说法不正确的是
A．和乙醇反应可生成B．工业上煅烧黄铁矿生产
C．工业上用氨的催化氧化制备D．常温下铁与浓硝酸反应可制备
【答案】D
【解析】A．乙醇分子中含有羟基，可以和钠反应生成氢气，A正确；B．黄铁矿(FeS2)在空气中煅烧生成二氧化硫和氧化铁，B正确；C．工业上利用氨与氧气催化氧化生成一氧化氮和副产物水，C正确；D．常温下铁与浓硝酸会发生钝化，不能制备二氧化氮，D错误；故选D。
2．（2023·浙江·高考真题）下列物质中属于耐高温酸性氧化物的是
A．B．C．D．
【答案】B
【解析】A．二氧化碳和碱反应生成盐和水，是酸性氧化物，但为分子晶体，不耐高温，A错误；B．SiO2能跟碱反应生成盐和水：SiO2+2OH-=SiO+H2O，所以SiO2是酸性氧化物，为共价晶体，耐高温，B正确；C．MgO能跟酸反应生成盐和水：MgO +2H+=Mg2++H2O，所以MgO是碱性氧化物，；C错误；D．Na2O能跟酸反应生成盐和水，所以是碱性氧化物，；D错误；答案选B。
3．（2022·湖北·统考高考真题）下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
【答案】C
【解析】A．碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；B．食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；C．钠燃烧温度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；D．石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；故答案选C。
4．（2022·海南·统考高考真题）钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是
A．钠元素的第一电离能大于钾B．基态钾原子价层电子轨道表示式为
C．钾能置换出NaCl溶液中的钠D．钠元素与钾元素的原子序数相差18
【答案】A
【解析】A．同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A说法正确；B．基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B说法不正确；C．钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaC1溶液中的钠，C说法不正确；D．钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D说法不正确；综上所述，本题选A。
5．（2021·海南·统考高考真题）一次性鉴别等浓度的、、三种溶液，下列方法不可行的是
A．测定B．焰色试验
C．滴加溶液D．滴加饱和溶液，微热
【答案】C
【解析】A．溶液显中性，溶液显酸性，溶液显碱性，故可以用测定pH的方法鉴别，故A正确；B．的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色，的焰色试验中无现象，的焰色试验中现象为黄色，故可以用焰色试验的方法鉴别，故B正确；C．、、中只有能与反应有现象，故和不能鉴别，故C错误；D．2+CaCl2+2NH3+2H2O有刺激性气味气体产生，+=CaCO3+2NaOH有白色沉淀产生，而不反应无现象，故可以鉴别，故D正确；故选C。
考点要求
考题统计
考情分析
钠及其氧化物
2023浙江1月5题，2分
2022浙江6月9题，2分
2021浙江6月9题，2分
1.分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：
1）从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，主要选择一些重要的金属、非金属化合物或新型化合物结合氧化还原反应、盐类水解、难溶物的溶解平衡等核心考点进行考查。
2）从命题思路上看，高考试题中元素化合物不单独出现，而是分散到不同题型和题目中。选择题一般直接考查元素化合物的性质和应用，填空题一般有两种形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如氧化还原反应、电化学、实验、计算等。
3）新的一年高考可能会在选择题中考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难度较小。
2.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几点：
1)注重常见金属和非金属元素及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模型。
2)元素化合物是考查基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等的载体。
碳酸钠 碳酸氢钠
2023浙江1月7题，2分
2022广东卷6题，2分
2021江苏卷11题，3分
碱金属 焰色试验
2022海南卷5题，2分
2021河北卷5题，3分
2021海南卷6题，2分
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
－2
－1
色、态
白色固体
淡黄色固体
阴、阳离子个数比
1∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
Na2O＋H2O=2NaOH
2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2=Na2CO3
2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
与盐酸反应
Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑
用途
氧化剂、供氧剂、漂白剂
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的eq \f(1,2)，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝eq \f(1,2)V
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝28 g·ml－1×n(CO2)、Δm(H2O)＝2 g·ml－1×n(H2O)
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)
变化关系
CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的eq \f(1,2)，等于生成氧气的体积，即ΔV＝V(O2)＝eq \f(1,2)V(混合)
固体质量变化关系
CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO)＝28 g·ml－1×n(CO2)，Δm(H2)＝2 g·ml－1×n(H2O)
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH溶液
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为Na2CO3
涉及离子方程式Oa：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、
COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若V(Oa)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
涉及离子方程式Oa：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；
ab：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
若a＝0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑
选项
杂质
试剂
A
适量的NaOH溶液
B
NaOH
适量的溶液
C
NaCl
适量的盐酸
D
适量的溶液
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
A．制取
B．制取
C．过滤固体
D．灼烧分解
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
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
A．滴入酚酞溶液
B．吸氧腐蚀
C．钠的燃烧
D．石蜡油的热分解