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2019版高考化学一轮精选教师用书人教通用：第三章金属及其重要化合物第1节 钠及其重要化合物
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第1节 钠及其重要化合物
【考纲要求】
了解钠的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 了解钠的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
考点一 钠的主要性质及应用
1．物理性质
颜色
熔点
硬度
密度
导电、导热性
银白色
低
小
比水的小，比煤油的大
良好
2.化学性质——强还原性
从原子结构认识钠的化学性质：
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
与O2反应
(2)与水反应
①化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释
(3)与酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
3．制取及保存
(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。
4．用途
(1)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)作强还原剂，熔融状态下可以将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
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．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2( )
3．金属钠加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰( )
4．钠与CuSO4溶液反应的离子方程式：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋( )
5．金属钠可以保存在CCl4中( )
6．钠、钾着火后，用水或泡沫灭火器可迅速灭火( )
7．金属钠暴露在空气中会发生一系列变化，其最终产物是Na2CO3( )
8．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
答案：1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.×
题组一 考查钠与水的反应
1．钠与水反应时产生的各种现象如下：
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球 ④小球迅速游动逐渐减小，最后消失 ⑤发出“嘶嘶”的声音 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
其中正确的一组是( )
A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
C．①③④⑤⑥ D．①③④⑥
解析：选C。钠的密度比水小，钠与水剧烈反应放热并生成NaOH和H2，可使熔点较低的钠熔化成小球，发出“嘶嘶”的声音，滴入酚酞后溶液显红色。
2．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是( )
A．三个烧杯中发生的离子反应均为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．三个烧杯中反应后，NaOH的物质的量浓度相同
D．三个烧杯中反应后，生成的气体的质量一定相同
解析：选D。钠与盐酸反应时先与H＋反应，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，过量的钠再与H2O反应，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，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和NaOH，Z烧杯中生成NaOH，由于Z烧杯中原溶质为NaOH，故Z烧杯中NaOH的物质的量浓度最大，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。
题组二 考查钠与盐溶液、碱溶液的反应
3．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是( )
A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液
C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液
解析：选C。因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，钠与NH4NO3溶液反应还产生NH3，与CuSO4溶液反应还产生Cu(OH)2沉淀。
4．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，有白色沉淀产生的是____________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液
解析：溶液中钠先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④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产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
答案：①④⑤
钠与溶液反应的思维模板
(1)钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸完全反应后，再与水反应。
(2)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
考点二 氧化钠和过氧化钠
1．氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
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
与水反应的
化学方程式
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应的
化学方程式
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应的
化学方程式
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
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)Na2O2的强氧化性
试剂
现象
反应原理
SO2气体
－
Na2O2＋SO2=== Na2SO4
FeCl2溶液
产生气体和红褐色沉淀
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl
Na2SO3溶液
－
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH
酚酞溶液
产生气体，溶液先变红后褪色
与水反应生成O2和NaOH，使溶液变红，Na2O2的强氧化性又使之褪色
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
(2)遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H＋，Na2O2发生自身的氧化还原反应。
1．过氧化钠的电子式为( )
2．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
3．Na2O2与水的反应是水作还原剂的氧化还原反应( )
4．Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同( )
5．氧化钠和过氧化钠均属于离子化合物，二者阴、阳离子个数比均为1∶2( )
6．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×
题组一 考查过氧化钠的性质及应用
1．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：选B。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CaCO3沉淀。
2．向紫色石蕊试液中加入过量的过氧化钠粉末振荡，可观察到的现象是( )
A．溶液仍为紫色
B．溶液最终变成蓝色
C．溶液最终褪色，而无其他现象
D．溶液中有气泡产生，溶液最终变成无色
解析：选D。过氧化钠首先与水反应，生成NaOH和O2，石蕊试液显蓝色，过氧化钠具有漂白性(强氧化性)，故石蕊试液最终变成无色(褪色)。
题组二 考查Na2O2与CO2、H2O反应的定量分析
3．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)( )
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子数
A
1 mol
2NA
B
22.4 L
1 mol
C
106 g
1 mol
D
106 g
2NA
解析：选C。
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。
4．200 ℃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 mol B．0.25 mol
C．0.5 mol D．1 mol
解析：选C。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 mol，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 mol×2＝0.5 mol。
过氧化钠与CO2、H2O的反应规律
反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ①
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ②
(1)电子转移规律
当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)。
(2)先后顺序规律
由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O (g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O (g)反应。
(3)气体体积变化规律
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1/2，等于生成氧气的量。
(4)固体质量变化规律
1 mol Na2O21 mol Na2CO3 固体质量增加28 g
1 mol Na2O21 mol 2NaOH 固体质量增加2 g
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质及应用
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
易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小
应用
用于造纸、制玻璃、肥皂、洗涤剂等
用于发酵、医药、灭火剂等
2.碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
(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)与酸(足量盐酸)反应(填化学方程式)
①Na2CO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。
②NaHCO3：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应(填化学方程式)
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．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质的应用
(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
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
4.测定碳酸钠质量分数的常用方法
(1)气体法
①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱样品中Na2CO3的含量。
②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。
(2)沉淀法
①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。
1．苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
2．用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
3．相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度( )
4．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
5．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( )
6．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( )
7．可用Ca(OH)2溶液鉴别区分Na2CO3和NaHCO3两种溶液( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.×
题组一 考查Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂
1．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断均正确的是( )
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
解析：选C。A项，加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀，错误；B项，加入等浓度的稀盐酸，反应剧烈的是碳酸氢钠，错误；D项，逐滴加入等浓度的盐酸，立即产生气泡的为碳酸氢钠，错误。
2．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：选D。 Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加Ba(OH)2会引入新的杂质，不能达到除杂的目的。
题组二 考查Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
3．有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，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．等质量的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，两者产生CO2一样多
解析：选C。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)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3消耗盐酸的物质的量为2× mol＝ mol，NaHCO3消耗盐酸 mol，错误。
4．(2018·潍坊高三模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．在O～a范围内，只发生中和反应
B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为 1∶2
解析：选C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，发生的反应依次为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，据此可以解答。在O～a范围内，发生的反应是OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B错误；从图像知生成CO2为0.01 mol，根据离子方程式HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a＝0.3，C正确；根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol－0.02 mol＝0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。
利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生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，消耗盐酸的体积与产生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，消耗盐酸的体积与产生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)。
题组三 考查碳酸钠(或碳酸氢钠)质量分数的测定
5．某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10.00 mL，加入甲基橙，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，使生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
C
重量法
将样品放入烧杯中，置于天平上，加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
解析：选A。 A．利用酸碱滴定法可以测得，A项正确；B．碱石灰也吸收CO2中含有的水蒸气，B项错误；C．加入盐酸，质量增加，C项错误；D．CO2能溶于水，所以不能用排水法量气，D项错误。
6．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。
方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中 w(Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。
A．CaCl2溶液 B．MgSO4溶液
C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液
(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是____________________________。
(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是__________________________________________________。
(2)若撤去导管a，则测得气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.200 0 mol·L－1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H＋＋CO===HCO恰好反应完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液，应选择________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是_________________________________________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)＝________。
解析：方案一：(1)CaCl2溶液只能与CO反应生成沉淀，而与HCO不能发生反应，A错误；MgSO4溶液只能与CO生成沉淀，而与HCO不能发生反应，B错误；NaCl溶液与两种离子都不能生成沉淀，C错误；Ba(OH)2溶液可以与两种离子都生成沉淀，D正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验最后一次洗涤溶液中是否含有Ba2＋：取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀生成，则沉淀已洗净，反之则沉淀未洗净。(3)所得沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量时NaHCO3产生的沉淀质量大，因此测得w(Na2CO3)偏小。
方案二：(1)装置中导管a的作用是使分液漏斗上下气体压强相同，以便于液体可以顺利滴下。(2)若撤去导管a，滴入锥形瓶中的液体使锥形瓶中的空气排出，从而使测得气体体积偏大。
方案三：(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液显碱性，因此要量取25.00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管或移液管来完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的碱性溶液中，酚酞溶液显红色，随着盐酸的滴入，溶液的碱性逐渐减弱，溶液的红色逐渐变浅，当滴加最后一滴盐酸时，溶液由红色变为无色，且半分钟内溶液不变红色，就证明溶液达到滴定终点。(3)当达到滴定终点时，发生反应：H＋＋CO===HCO；在25.00 mL配制好的溶液中含有的n(Na2CO3)＝n(HCl)＝0.200 0 mol·L－1×0.02 L＝0.004 mol，则在250 mL溶液中含有Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)＝0.004 mol×＝0.04 mol，其质量m(Na2CO3)＝0.04 mol×106 g·mol－1＝4.24 g，此法测得w(Na2CO3)＝×100%＝84.8%。
答案：方案一：(1)D (2)取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀生成，则沉淀已洗净，反之则未洗净(合理即可) (3)偏小
方案二：(1)平衡气压，使液体顺利滴下 (2)偏大
方案三：(1)碱式滴定管(或移液管) (2)当滴入最后一滴盐酸时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色 (3)84.8%
考点四 碱金属元素 焰色反应
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
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
(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。
2．焰色反应
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特殊颜色的现象。
(2)操作步骤
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。
(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．碱金属的密度随着核电荷数的增大而增大( )
2．锂和氧气在加热的条件下生成过氧化锂( )
3．锂和钠都可以在煤油中保存( )
4．焰色反应是物理变化，属于金属元素的性质( )
5．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色( )
6．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.×
题组一 考查碱金属元素的性质
1．下列有关碱金属元素的说法中，正确的是( )
A．在实验室里，碱金属元素的单质均保存在煤油中
B．在自然界中碱金属元素均以化合态存在
C．碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均可表示为R2O
D．随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱
解析：选B。A中Li的密度比煤油小，会浮在煤油上面，故Li要保存在石蜡中，A错误；碱金属元素的金属性都很强，在自然界中均以化合态存在，B正确；Na、K等在空气中燃烧会生成更复杂的产物Na2O2、K2O2、KO2等，C错误；随着核电荷数的递增，碱金属元素单质的还原性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，D错误。
2．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A．还原性 B．与水反应的剧烈程度
C．熔点 D．原子半径
解析：选C。由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。
题组二 考查焰色反应的概念理解和实验操作
3．下列关于“焰色反应”的理解正确的是( )
A．只有金属单质才有焰色反应
B．只有金属化合物才有焰色反应
C．只有某些金属或其化合物才有焰色反应
D．只有金属离子才有焰色反应
解析：选C。焰色反应是某些金属元素的性质。
4．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＋，还可能含有K＋
解析：选B。Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，而且黄色会干扰紫色，所以无法判断是否含有K元素。
1．下列说法错误的是( )
A．(2017·高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式： Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．(2017·高考江苏卷)Na2O2吸收CO2产生O2 ，因此可用作呼吸面具供氧剂
C．(2017·高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D．(2017·高考北京卷改编)二氧化碳使Na2O2固体变白过程中，CO2未被还原，也未被氧化
解析：选A。电荷和得失电子不守恒，A错误；过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，B、C、D正确。
2．下列有关叙述正确的是( )
A．(2016·高考天津卷)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效
B．(2016·高考全国卷Ⅱ，13D)分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，可比较水与乙醇中氢的活泼性
C．(2016·高考浙江卷改编)钾、钠、镁等活泼金属着火时，可用泡沫灭火器灭火
D．(2015·高考天津卷)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
解析：选B。醋酸能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，降低药效，A错误；钠在水中反应的速率比在乙醇中的大，可比较二者氢原子的活泼性，B正确；钠、钾燃烧产物都能与二氧化碳反应产生氧气，镁能在二氧化碳中燃烧，因而不能用泡沫灭火器灭火，C错误；钠的焰色反应为黄色，可掩盖钾的火焰的紫色，D错误。
3．下列有关说法正确的是( )
A．(2015·高考安徽卷)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．(2015·高考全国卷Ⅱ，10C)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA
C．(2015·高考四川卷)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D．(2015·高考山东卷改编)将Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
解析：选B。A项，在酒精灯加热条件下，Na2CO3不会分解；B项，虽然钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，但钠都是由0价升为＋1价；C项，转移电子数应为0.25NA；D项，Na2O与Ba(HCO3)2溶液反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成。
4．(2016·高考上海卷)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：
Na2CO3
K2CO3
20 ℃碱液最高浓度(mol/L)
2.0
8.0
碱的价格(元/kg)
1.25
9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是____________________________________；缺点是________________________。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？_________________________________________；写出这种方法涉及的化学反应方程式：__________________________________________。
解析：根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，缺点是吸收CO2的能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O。
答案：价廉 吸收CO2能力差 碱液循环使用 2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O
5．(2017·高考海南卷)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__________。
解析：(1)碳酸锂与盐酸反应可制备氯化锂，根据电解原理，阴极上发生还原反应，得到电子，电极反应式为Li＋＋e－===Li；(2)根据元素周期表中对角线规则，Li和Mg的性质相似，Mg能在CO2中燃烧，Mg与CO2反应生成MgO和C，则锂也能与CO2反应，因此不能用CO2灭火；(3)阳离子不同，因此采用焰色反应进行鉴别；(4)LiPF6中Li显＋1价，P显＋5价，F显－1价，PF5中P显＋5价，F显－1价，因此LiPF6分解不属于氧化还原反应，根据原子守恒，另一种产物中含有Li和F，即另一种产物是LiF。
答案：(1)盐酸 Li＋＋e－===Li
(2)金属锂在CO2中仍可燃烧
(3)分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃)
(4)LiF
一、选择题
1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A．小苏打可用于生产玻璃，也可用来除去物品表面的油污
B．过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
C．医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D．使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
解析：选D。常用于生产玻璃和除油污的是碳酸钠，A错误；过氧化钠具有强氧化性，因而具有漂白性，但不可用于漂白食品，B错误；医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒，并非是将病毒氧化，C错误；氯化钠溶液可以充当原电池的电解质溶液，使桥梁形成无数个微小的原电池，从而加速腐蚀，D正确。
2．焰色反应实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到火焰无色，再蘸取被检验物质
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．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
解析：选C。A项，如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，正确；B项，观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，正确；C项，焰色反应应选择本身颜色较浅的火焰，错误；D项，铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以用于进行焰色反应的实验，正确。
3．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．过氧化钠与任何溶液反应都会产生氧气
D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂
解析：选C。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。
4．观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是( )
A．①发生了氧化还原反应
B．②变白色是因为生成了碳酸钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．④只发生物理变化
解析：选A。钠露置于空气中，物质转化如下：NaNa2ONaOHNaOH潮解Na2CO3·10H2ONa2CO3粉末，可知A正确。
5．(2018·聊城高三模拟)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。下列说法中不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析：选C。反应中CuSO4被还原为Cu，无水CuSO4表现的是氧化性。
6．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 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A．Na2O2中只含离子键
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．反应③最多能产生0.05 mol O2
D．①、②、③充分反应后所得溶液的溶质质量分数从大到小顺序：①>②>③
解析：选C。Na2O2中阴离子是O，存在非极性共价键，A错误；反应①的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，题中电荷不守恒，B错误；反应③2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑中，0.1 mol Na2O2产生0.05 mol O2，C正确；Na、Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，通过计算可知溶液的溶质质量分数从小到大顺序：①<②＝③，D错误。
7．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( )
A．分别加入1 mol·L－1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：选C。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，钾的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色反应为黄色，故可行。
8．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对，Ⅱ对，有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ错，无
C
金属钠保存在煤油中，以隔绝空气
常温下，金属钠在空气中会生成过氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ对，有
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对，Ⅱ对，有
解析：选D。A项错误，碳酸钠具有较强的碱性，不可用于治疗胃酸过多。B项错误，Na2O2与水反应生成NaOH，使酚酞变红，但又迅速将其氧化漂白而褪色。C项错误，常温下，钠在空气中生成的氧化物为氧化钠，金属钠保存在煤油中，是为了隔绝氧气和水蒸气。D项正确，过氧化钠可以消耗CO2、H2O，产生O2，因此可用作航天员的供氧剂。
9．根据碱金属元素性质的递变规律预测铯(Cs)的性质，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．铯在空气中燃烧时，只生成化学式为Cs2O的氧化物
C．它的氢氧化物的化学式为CsOH，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：选B。根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属铯随原子序数的递增，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。
10．向100 mL NaOH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0.2 mol·L－1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0.2 mol·L－1
B．通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
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．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
解析：选A。当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 mol，NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸0.015 mol，生成CO2 0.015 mol，即通入的CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；因为产生气体所耗盐酸多于未产生气体所耗盐酸，所以溶液溶质为Na2CO3和NaHCO3。设所得溶液中的Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，根据原子守恒：2x mol＋y mol＝0.02 mol，x mol＋y mol＝0.015 mol，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D项错误。
二、非选择题
11．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答：
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是__________________。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的__________________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、__________。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为__________。
解析：(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。
(2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①生成沉淀，故操作Ⅰ涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称量。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为 。
答案：(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气 (2)①液面上升 ②体积
(3)①过滤 称量 ②
12．(2018·西安模拟)已知CaO2与水的反应同Na2O2与水的反应类似，今有某过氧化钙(CaO2)产品(杂质只含CaO)：
(1)称取此产品10 g，与足量盐酸充分反应，得到 O2 1 120 mL(标准状况)，则该产品中CaO2的质量分数为________，此过程中转移电子的物质的量为________。
(2)CaO2与水的反应较慢，因此可用作鱼池增氧剂。某养殖户鱼塘蓄水2 000 m3，为预防缺氧投入上述产品，最终共生成CaCO3 90 kg，则该养殖户的投药量为__________g·m－3[假设产品遇水生成的Ca(OH)2全部与鱼呼出的CO2反应生成CaCO3]。
解析：(1)过氧化钙与盐酸反应的化学方程式为2CaO2＋4HCl===2CaCl2＋2H2O＋O2↑，1 120 mL(标准状况)O2的物质的量为0.05 mol，则CaO2的物质的量为0.1 mol，质量分数为72 g·mol－1×0.1 mol÷10 g×100%＝72%；反应中生成1 mol O2转移电子数为2 mol，故生成0.05 mol O2转移电子的物质的量为 0.1 mol。
(2)根据以上分析可知产品中氧化钙的质量分数是28%。最终生成CaCO3 90 kg，则碳酸钙的物质的量为900 mol。设需要产品的质量为x g，则＋＝900，解得x＝60 000，所以该养殖户的投药量为60 000 g÷2 000 m3＝30 g·m－3。
答案：(1)72% 0.1 mol (2)30
13．某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验。
(1)钾与水反应
实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是___________(任写一个)，该反应的离子方程式是__________________________。
(2)钾与氯气反应
该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是________(填字母)。
方案
所用试剂
净化剂
干燥剂
A
MnO2、稀盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
B
Ca(ClO)2、浓盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
C
氯酸钾、浓盐酸
饱和Na2CO3溶液
浓硫酸
D
KMnO4、浓盐酸
水
碱石灰
你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是________(填字母)。
A．长颈漏斗 B．圆底烧瓶
C．酒精灯 D．洗气瓶
(3)钾与氧气反应的实验
经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2。
a．取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；
b．将生成物研成细粉备用；
c．常温下，利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。
据此回答下列问题：
①使细粉末与水反应的操作是______________________________________________。
②测量气体体积时应注意的事项是__________________________________________。
③若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2，取燃烧产物3.94 g 进行上述实验，测得气体的体积为868.0 mL，则KO2的质量分数约为________(已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8 L·mol－1)。
解析：(2)MnO2与稀盐酸不反应；Cl2能与饱和Na2CO3溶液反应生成CO2、NaCl和NaClO等；水、碱石灰均能吸收Cl2，故方案A、C、D均不合理。
(3)③设样品中K2O2为x mol，KO2为y mol，根据反应2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑，4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑，则有
110x＋71y＝3.94 (Ⅰ)
＋＝ (Ⅱ)
联立(Ⅰ)(Ⅱ)得x＝0.01，y＝0.04，故KO2的质量分数为×100%≈72.08%。
答案：(1)钾与水反应放热(其他合理答案也可) 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
(2)B D
(3)①将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触
②将气体冷却至室温；移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压强相等；平视读数
③72.08%
14．将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：____________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为________mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为________g，碳酸钠的质量分数为________。
解析：(1)结合H＋能力：OH－>CO>HCO，因此OA段发生离子反应方程式为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO；
(2)25～35 mL，发生的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，因此产生CO2的体积为(35－25)×10－3 L×1 mol·L－1×22.4 L·mol－1＝0.224 L＝224 mL；
(3)设NaOH为x mol，Na2CO3为y mol，NaHCO3为z mol，根据题意有40x＋106y＋84z＝2.5，y＋z＝(45－25)×10－3×1，x＋y＝25×10－3×1，三式联立解得x＝0.015，y＝z＝0.01，因此氢氧化钠的质量为0.015 mol×40 g·mol－1＝0.6 g，碳酸钠的质量分数为0.01 mol×106 g·mol－1/2.5 g×100%＝42.4%。
答案：(1)OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO
(2)224 (3)0.6 42.4%
第1节 钠及其重要化合物
【考纲要求】
了解钠的制备方法，掌握其主要性质及其应用。 了解钠的重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。
考点一 钠的主要性质及应用
1．物理性质
颜色
熔点
硬度
密度
导电、导热性
银白色
低
小
比水的小，比煤油的大
良好
2.化学性质——强还原性
从原子结构认识钠的化学性质：
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)反应
与O2反应
(2)与水反应
①化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释
(3)与酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
3．制取及保存
(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。
4．用途
(1)钠、钾合金(液态)可用作原子反应堆的导热剂。
(2)作强还原剂，熔融状态下可以将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
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．在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2( )
3．金属钠加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰( )
4．钠与CuSO4溶液反应的离子方程式：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋( )
5．金属钠可以保存在CCl4中( )
6．钠、钾着火后，用水或泡沫灭火器可迅速灭火( )
7．金属钠暴露在空气中会发生一系列变化，其最终产物是Na2CO3( )
8．金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
答案：1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.× 7.√ 8.×
题组一 考查钠与水的反应
1．钠与水反应时产生的各种现象如下：
①钠浮在水面上 ②钠沉在水底 ③钠熔化成小球 ④小球迅速游动逐渐减小，最后消失 ⑤发出“嘶嘶”的声音 ⑥滴入酚酞后溶液显红色
其中正确的一组是( )
A．①②③④⑤ B．①②③④⑤⑥
C．①③④⑤⑥ D．①③④⑥
解析：选C。钠的密度比水小，钠与水剧烈反应放热并生成NaOH和H2，可使熔点较低的钠熔化成小球，发出“嘶嘶”的声音，滴入酚酞后溶液显红色。
2．向分别盛有100 mL水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法正确的是( )
A．三个烧杯中发生的离子反应均为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．三个烧杯中反应后，NaOH的物质的量浓度相同
D．三个烧杯中反应后，生成的气体的质量一定相同
解析：选D。钠与盐酸反应时先与H＋反应，离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，过量的钠再与H2O反应，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，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和NaOH，Z烧杯中生成NaOH，由于Z烧杯中原溶质为NaOH，故Z烧杯中NaOH的物质的量浓度最大，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。
题组二 考查钠与盐溶液、碱溶液的反应
3．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是( )
A．BaCl2溶液 B．K2SO4溶液
C．CuSO4溶液 D．NH4NO3溶液
解析：选C。因为是溶液中的反应，所以都有H2产生，钠与NH4NO3溶液反应还产生NH3，与CuSO4溶液反应还产生Cu(OH)2沉淀。
4．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，有白色沉淀产生的是____________。
①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液
解析：溶液中钠先与水发生反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；④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产生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCO＋OH－===CaCO3↓＋H2O。
答案：①④⑤
钠与溶液反应的思维模板
(1)钠与酸溶液的反应
钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸完全反应后，再与水反应。
(2)钠与盐溶液的反应
钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。
考点二 氧化钠和过氧化钠
1．氧化钠与过氧化钠的比较
名称
氧化钠
过氧化钠
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
与水反应的
化学方程式
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应的
化学方程式
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应的
化学方程式
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
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)Na2O2的强氧化性
试剂
现象
反应原理
SO2气体
－
Na2O2＋SO2=== Na2SO4
FeCl2溶液
产生气体和红褐色沉淀
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl
Na2SO3溶液
－
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2＋H2S===S↓＋2NaOH
酚酞溶液
产生气体，溶液先变红后褪色
与水反应生成O2和NaOH，使溶液变红，Na2O2的强氧化性又使之褪色
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
(2)遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。
(3)遇CO2、H2O、H＋，Na2O2发生自身的氧化还原反应。
1．过氧化钠的电子式为( )
2．1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
3．Na2O2与水的反应是水作还原剂的氧化还原反应( )
4．Na2O2、Na2O组成元素相同，与CO2反应产物也相同( )
5．氧化钠和过氧化钠均属于离子化合物，二者阴、阳离子个数比均为1∶2( )
6．Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.× 5.√ 6.×
题组一 考查过氧化钠的性质及应用
1．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：选B。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CaCO3沉淀。
2．向紫色石蕊试液中加入过量的过氧化钠粉末振荡，可观察到的现象是( )
A．溶液仍为紫色
B．溶液最终变成蓝色
C．溶液最终褪色，而无其他现象
D．溶液中有气泡产生，溶液最终变成无色
解析：选D。过氧化钠首先与水反应，生成NaOH和O2，石蕊试液显蓝色，过氧化钠具有漂白性(强氧化性)，故石蕊试液最终变成无色(褪色)。
题组二 考查Na2O2与CO2、H2O反应的定量分析
3．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)( )
选项
二氧化碳
碳酸钠
转移的电子数
A
1 mol
2NA
B
22.4 L
1 mol
C
106 g
1 mol
D
106 g
2NA
解析：选C。
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。
4．200 ℃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 mol B．0.25 mol
C．0.5 mol D．1 mol
解析：选C。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 mol，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 mol×2＝0.5 mol。
过氧化钠与CO2、H2O的反应规律
反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 ①
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ ②
(1)电子转移规律
当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)。
(2)先后顺序规律
由于CO2能够与NaOH反应，所以一定量的Na2O2与一定量的H2O (g)和CO2的混合物反应，可视为Na2O2先与CO2反应，剩余的Na2O2再与H2O (g)反应。
(3)气体体积变化规律
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1/2，等于生成氧气的量。
(4)固体质量变化规律
1 mol Na2O21 mol Na2CO3 固体质量增加28 g
1 mol Na2O21 mol 2NaOH 固体质量增加2 g
考点三 碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质及应用
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
易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小
应用
用于造纸、制玻璃、肥皂、洗涤剂等
用于发酵、医药、灭火剂等
2.碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
(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)与酸(足量盐酸)反应(填化学方程式)
①Na2CO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。
②NaHCO3：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应(填化学方程式)
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．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质的应用
(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
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
4.测定碳酸钠质量分数的常用方法
(1)气体法
①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱样品中Na2CO3的含量。
②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。
(2)沉淀法
①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。
1．苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
2．用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
3．相同温度下，碳酸钠的溶解度小于碳酸氢钠的溶解度( )
4．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
5．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( )
6．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液( )
7．可用Ca(OH)2溶液鉴别区分Na2CO3和NaHCO3两种溶液( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.√ 7.×
题组一 考查Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂
1．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作和判断均正确的是( )
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀的为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈的为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀的为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡的为Na2CO3
解析：选C。A项，加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀，错误；B项，加入等浓度的稀盐酸，反应剧烈的是碳酸氢钠，错误；D项，逐滴加入等浓度的盐酸，立即产生气泡的为碳酸氢钠，错误。
2．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：选D。 Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加Ba(OH)2会引入新的杂质，不能达到除杂的目的。
题组二 考查Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系
3．有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应，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．等质量的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，两者产生CO2一样多
解析：选C。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)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3消耗盐酸的物质的量为2× mol＝ mol，NaHCO3消耗盐酸 mol，错误。
4．(2018·潍坊高三模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．在O～a范围内，只发生中和反应
B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为 1∶2
解析：选C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，发生的反应依次为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，据此可以解答。在O～a范围内，发生的反应是OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，B错误；从图像知生成CO2为0.01 mol，根据离子方程式HCO＋H＋===CO2↑＋H2O，可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a＝0.3，C正确；根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，共计消耗盐酸0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 mol－0.02 mol＝0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误。
利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生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，消耗盐酸的体积与产生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，消耗盐酸的体积与产生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)。
题组三 考查碳酸钠(或碳酸氢钠)质量分数的测定
5．某实验小组为测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据最合理的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL溶液，取10.00 mL，加入甲基橙，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，使生成的气体全部被碱石灰吸收
碱石灰增重
C
重量法
将样品放入烧杯中，置于天平上，加入足量盐酸
减轻的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气
排水体积
解析：选A。 A．利用酸碱滴定法可以测得，A项正确；B．碱石灰也吸收CO2中含有的水蒸气，B项错误；C．加入盐酸，质量增加，C项错误；D．CO2能溶于水，所以不能用排水法量气，D项错误。
6．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。
方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中 w(Na2CO3)。
(1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。
A．CaCl2溶液 B．MgSO4溶液
C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液
(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是____________________________。
(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃、1.01×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
(1)装置中导管a的作用是__________________________________________________。
(2)若撤去导管a，则测得气体体积________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.200 0 mol·L－1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应H＋＋CO===HCO恰好反应完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
(1)量取25.00 mL配制好的溶液，应选择________仪器来完成。
(2)判断滴定终点的依据是_________________________________________________。
(3)此法测得w(Na2CO3)＝________。
解析：方案一：(1)CaCl2溶液只能与CO反应生成沉淀，而与HCO不能发生反应，A错误；MgSO4溶液只能与CO生成沉淀，而与HCO不能发生反应，B错误；NaCl溶液与两种离子都不能生成沉淀，C错误；Ba(OH)2溶液可以与两种离子都生成沉淀，D正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验最后一次洗涤溶液中是否含有Ba2＋：取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀生成，则沉淀已洗净，反之则沉淀未洗净。(3)所得沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量时NaHCO3产生的沉淀质量大，因此测得w(Na2CO3)偏小。
方案二：(1)装置中导管a的作用是使分液漏斗上下气体压强相同，以便于液体可以顺利滴下。(2)若撤去导管a，滴入锥形瓶中的液体使锥形瓶中的空气排出，从而使测得气体体积偏大。
方案三：(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液显碱性，因此要量取25.00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管或移液管来完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的碱性溶液中，酚酞溶液显红色，随着盐酸的滴入，溶液的碱性逐渐减弱，溶液的红色逐渐变浅，当滴加最后一滴盐酸时，溶液由红色变为无色，且半分钟内溶液不变红色，就证明溶液达到滴定终点。(3)当达到滴定终点时，发生反应：H＋＋CO===HCO；在25.00 mL配制好的溶液中含有的n(Na2CO3)＝n(HCl)＝0.200 0 mol·L－1×0.02 L＝0.004 mol，则在250 mL溶液中含有Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)＝0.004 mol×＝0.04 mol，其质量m(Na2CO3)＝0.04 mol×106 g·mol－1＝4.24 g，此法测得w(Na2CO3)＝×100%＝84.8%。
答案：方案一：(1)D (2)取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀生成，则沉淀已洗净，反之则未洗净(合理即可) (3)偏小
方案二：(1)平衡气压，使液体顺利滴下 (2)偏大
方案三：(1)碱式滴定管(或移液管) (2)当滴入最后一滴盐酸时，溶液由红色变为无色，且30 s内不恢复原色 (3)84.8%
考点四 碱金属元素 焰色反应
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
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
(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。
2．焰色反应
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时火焰呈现特殊颜色的现象。
(2)操作步骤
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。
(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．碱金属的密度随着核电荷数的增大而增大( )
2．锂和氧气在加热的条件下生成过氧化锂( )
3．锂和钠都可以在煤油中保存( )
4．焰色反应是物理变化，属于金属元素的性质( )
5．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色( )
6．焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察( )
答案：1.× 2.× 3.× 4.√ 5.× 6.×
题组一 考查碱金属元素的性质
1．下列有关碱金属元素的说法中，正确的是( )
A．在实验室里，碱金属元素的单质均保存在煤油中
B．在自然界中碱金属元素均以化合态存在
C．碱金属元素的单质在空气中燃烧生成物质的化学式均可表示为R2O
D．随着核电荷数的递增，碱金属元素的单质与水反应的剧烈程度逐渐减弱
解析：选B。A中Li的密度比煤油小，会浮在煤油上面，故Li要保存在石蜡中，A错误；碱金属元素的金属性都很强，在自然界中均以化合态存在，B正确；Na、K等在空气中燃烧会生成更复杂的产物Na2O2、K2O2、KO2等，C错误；随着核电荷数的递增，碱金属元素单质的还原性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，D错误。
2．如图表示碱金属的某些性质与核电荷数的变化关系，则下列各性质中不符合图示关系的是( )
A．还原性 B．与水反应的剧烈程度
C．熔点 D．原子半径
解析：选C。由图可知，随着核电荷数的增大，碱金属的性质呈增大趋势，而碱金属单质的熔点随核电荷数的增大而降低。
题组二 考查焰色反应的概念理解和实验操作
3．下列关于“焰色反应”的理解正确的是( )
A．只有金属单质才有焰色反应
B．只有金属化合物才有焰色反应
C．只有某些金属或其化合物才有焰色反应
D．只有金属离子才有焰色反应
解析：选C。焰色反应是某些金属元素的性质。
4．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＋，还可能含有K＋
解析：选B。Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，而且黄色会干扰紫色，所以无法判断是否含有K元素。
1．下列说法错误的是( )
A．(2017·高考江苏卷)钠与水反应的离子方程式： Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
B．(2017·高考江苏卷)Na2O2吸收CO2产生O2 ，因此可用作呼吸面具供氧剂
C．(2017·高考海南卷)过氧化钠与二氧化碳反应可制备氧气
D．(2017·高考北京卷改编)二氧化碳使Na2O2固体变白过程中，CO2未被还原，也未被氧化
解析：选A。电荷和得失电子不守恒，A错误；过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，B、C、D正确。
2．下列有关叙述正确的是( )
A．(2016·高考天津卷)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效
B．(2016·高考全国卷Ⅱ，13D)分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，可比较水与乙醇中氢的活泼性
C．(2016·高考浙江卷改编)钾、钠、镁等活泼金属着火时，可用泡沫灭火器灭火
D．(2015·高考天津卷)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋
解析：选B。醋酸能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，降低药效，A错误；钠在水中反应的速率比在乙醇中的大，可比较二者氢原子的活泼性，B正确；钠、钾燃烧产物都能与二氧化碳反应产生氧气，镁能在二氧化碳中燃烧，因而不能用泡沫灭火器灭火，C错误；钠的焰色反应为黄色，可掩盖钾的火焰的紫色，D错误。
3．下列有关说法正确的是( )
A．(2015·高考安徽卷)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．(2015·高考全国卷Ⅱ，10C)钠在空气中燃烧可生成多种氧化物。23 g钠充分燃烧时转移电子数为NA
C．(2015·高考四川卷)标准状况下，5.6 L CO2与足量Na2O2反应转移的电子数为0.5NA
D．(2015·高考山东卷改编)将Na2O加入Ba(HCO3)2溶液中同时有气体和沉淀产生
解析：选B。A项，在酒精灯加热条件下，Na2CO3不会分解；B项，虽然钠在空气中燃烧可生成多种氧化物，但钠都是由0价升为＋1价；C项，转移电子数应为0.25NA；D项，Na2O与Ba(HCO3)2溶液反应生成BaCO3沉淀、Na2CO3和H2O，没有气体生成。
4．(2016·高考上海卷)碱液吸收法是脱除二氧化碳的方法之一。已知：
Na2CO3
K2CO3
20 ℃碱液最高浓度(mol/L)
2.0
8.0
碱的价格(元/kg)
1.25
9.80
若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是____________________________________；缺点是________________________。如果选择K2CO3碱液作吸收液，用什么方法可以降低成本？_________________________________________；写出这种方法涉及的化学反应方程式：__________________________________________。
解析：根据表中数据可知若选择Na2CO3碱液作吸收液，其优点是价廉，缺点是吸收CO2的能力差。由于生成的碳酸氢钾受热易分解产生碳酸钾，所以使碱液循环使用可以降低成本，反应的化学方程式为2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O。
答案：价廉 吸收CO2能力差 碱液循环使用 2KHCO3K2CO3＋CO2↑＋H2O
5．(2017·高考海南卷)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__________。
解析：(1)碳酸锂与盐酸反应可制备氯化锂，根据电解原理，阴极上发生还原反应，得到电子，电极反应式为Li＋＋e－===Li；(2)根据元素周期表中对角线规则，Li和Mg的性质相似，Mg能在CO2中燃烧，Mg与CO2反应生成MgO和C，则锂也能与CO2反应，因此不能用CO2灭火；(3)阳离子不同，因此采用焰色反应进行鉴别；(4)LiPF6中Li显＋1价，P显＋5价，F显－1价，PF5中P显＋5价，F显－1价，因此LiPF6分解不属于氧化还原反应，根据原子守恒，另一种产物中含有Li和F，即另一种产物是LiF。
答案：(1)盐酸 Li＋＋e－===Li
(2)金属锂在CO2中仍可燃烧
(3)分别取样品进行焰色反应，锂盐焰色为深红色，钠盐焰色为黄色，钾盐焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃)
(4)LiF
一、选择题
1．化学与科学、技术、社会、环境密切相关。下列有关说法中正确的是( )
A．小苏打可用于生产玻璃，也可用来除去物品表面的油污
B．过氧化钠可用于食品、羽毛和织物等的漂白
C．医用酒精、次氯酸钠等消毒液均可以将病毒氧化而达到消毒的目的
D．使用含有氯化钠的融雪剂会加快桥梁的腐蚀
解析：选D。常用于生产玻璃和除油污的是碳酸钠，A错误；过氧化钠具有强氧化性，因而具有漂白性，但不可用于漂白食品，B错误；医用酒精使病毒的蛋白质变性而消毒，并非是将病毒氧化，C错误；氯化钠溶液可以充当原电池的电解质溶液，使桥梁形成无数个微小的原电池，从而加速腐蚀，D正确。
2．焰色反应实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到火焰无色，再蘸取被检验物质
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．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
解析：选C。A项，如果不这样做，会给样品火焰颜色带来干扰，正确；B项，观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，正确；C项，焰色反应应选择本身颜色较浅的火焰，错误；D项，铁丝与铂丝灼烧时都没有焰色，可以用于进行焰色反应的实验，正确。
3．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．过氧化钠与任何溶液反应都会产生氧气
D．过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠只作氧化剂
解析：选C。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。
4．观察是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变灰暗变白色出现液滴白色固体白色粉末，下列说法正确的是( )
A．①发生了氧化还原反应
B．②变白色是因为生成了碳酸钠
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．④只发生物理变化
解析：选A。钠露置于空气中，物质转化如下：NaNa2ONaOHNaOH潮解Na2CO3·10H2ONa2CO3粉末，可知A正确。
5．(2018·聊城高三模拟)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。下列说法中不正确的是( )
A．上述反应是置换反应
B．上述反应是放热反应
C．上述反应中无水CuSO4表现了还原性
D．加热且无水条件下，Na可以与CuSO4反应并生成Cu
解析：选C。反应中CuSO4被还原为Cu，无水CuSO4表现的是氧化性。
6．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 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )
A．Na2O2中只含离子键
B．反应①的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．反应③最多能产生0.05 mol O2
D．①、②、③充分反应后所得溶液的溶质质量分数从大到小顺序：①>②>③
解析：选C。Na2O2中阴离子是O，存在非极性共价键，A错误；反应①的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，题中电荷不守恒，B错误；反应③2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑中，0.1 mol Na2O2产生0.05 mol O2，C正确；Na、Na2O、Na2O2与H2O反应的化学方程式分别为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，Na2O＋H2O===2NaOH，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，通过计算可知溶液的溶质质量分数从小到大顺序：①<②＝③，D错误。
7．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( )
A．分别加入1 mol·L－1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：选C。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，钾的焰色反应为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色反应为黄色，故可行。
8．下表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
碳酸钠溶液可用于治疗胃酸过多
Na2CO3可与盐酸反应
Ⅰ对，Ⅱ对，有
B
向Na2O2的水溶液中滴入酚酞变红色
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ错，无
C
金属钠保存在煤油中，以隔绝空气
常温下，金属钠在空气中会生成过氧化钠
Ⅰ对，Ⅱ对，有
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对，Ⅱ对，有
解析：选D。A项错误，碳酸钠具有较强的碱性，不可用于治疗胃酸过多。B项错误，Na2O2与水反应生成NaOH，使酚酞变红，但又迅速将其氧化漂白而褪色。C项错误，常温下，钠在空气中生成的氧化物为氧化钠，金属钠保存在煤油中，是为了隔绝氧气和水蒸气。D项正确，过氧化钠可以消耗CO2、H2O，产生O2，因此可用作航天员的供氧剂。
9．根据碱金属元素性质的递变规律预测铯(Cs)的性质，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．铯在空气中燃烧时，只生成化学式为Cs2O的氧化物
C．它的氢氧化物的化学式为CsOH，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：选B。根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属铯随原子序数的递增，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。
10．向100 mL NaOH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0.2 mol·L－1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0.2 mol·L－1
B．通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
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．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶1
解析：选A。当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 mol，NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸0.015 mol，生成CO2 0.015 mol，即通入的CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；因为产生气体所耗盐酸多于未产生气体所耗盐酸，所以溶液溶质为Na2CO3和NaHCO3。设所得溶液中的Na2CO3为x mol，NaHCO3为y mol，根据原子守恒：2x mol＋y mol＝0.02 mol，x mol＋y mol＝0.015 mol，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C、D项错误。
二、非选择题
11．化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验。请你参与并完成对有关问题的解答：
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，此浓硫酸的作用是__________________。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若b下端玻璃管中的__________________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的______(填“体积”或“质量”)。
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、__________。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为__________。
解析：(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)。
(2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。②CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。
(3)①生成沉淀，故操作Ⅰ涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称量。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为 。
答案：(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气 (2)①液面上升 ②体积
(3)①过滤 称量 ②
12．(2018·西安模拟)已知CaO2与水的反应同Na2O2与水的反应类似，今有某过氧化钙(CaO2)产品(杂质只含CaO)：
(1)称取此产品10 g，与足量盐酸充分反应，得到 O2 1 120 mL(标准状况)，则该产品中CaO2的质量分数为________，此过程中转移电子的物质的量为________。
(2)CaO2与水的反应较慢，因此可用作鱼池增氧剂。某养殖户鱼塘蓄水2 000 m3，为预防缺氧投入上述产品，最终共生成CaCO3 90 kg，则该养殖户的投药量为__________g·m－3[假设产品遇水生成的Ca(OH)2全部与鱼呼出的CO2反应生成CaCO3]。
解析：(1)过氧化钙与盐酸反应的化学方程式为2CaO2＋4HCl===2CaCl2＋2H2O＋O2↑，1 120 mL(标准状况)O2的物质的量为0.05 mol，则CaO2的物质的量为0.1 mol，质量分数为72 g·mol－1×0.1 mol÷10 g×100%＝72%；反应中生成1 mol O2转移电子数为2 mol，故生成0.05 mol O2转移电子的物质的量为 0.1 mol。
(2)根据以上分析可知产品中氧化钙的质量分数是28%。最终生成CaCO3 90 kg，则碳酸钙的物质的量为900 mol。设需要产品的质量为x g，则＋＝900，解得x＝60 000，所以该养殖户的投药量为60 000 g÷2 000 m3＝30 g·m－3。
答案：(1)72% 0.1 mol (2)30
13．某课外活动小组做了如下关于钾的探究实验。
(1)钾与水反应
实验中钾常会着火燃烧，并发生轻微爆炸，由此现象可以得出的结论是___________(任写一个)，该反应的离子方程式是__________________________。
(2)钾与氯气反应
该实验中可选用如下方案制备氯气，其中最合理的是________(填字母)。
方案
所用试剂
净化剂
干燥剂
A
MnO2、稀盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
B
Ca(ClO)2、浓盐酸
饱和食盐水
浓硫酸
C
氯酸钾、浓盐酸
饱和Na2CO3溶液
浓硫酸
D
KMnO4、浓盐酸
水
碱石灰
你所选取的最合理的方案中一定会用到的仪器是________(填字母)。
A．长颈漏斗 B．圆底烧瓶
C．酒精灯 D．洗气瓶
(3)钾与氧气反应的实验
经查找资料知：钾与氧气反应可能生成K2O、K2O2、KO2。
a．取一定量的钾在空气中点燃，使其充分反应；
b．将生成物研成细粉备用；
c．常温下，利用如图所示装置探究生成物的成分及其含量。
据此回答下列问题：
①使细粉末与水反应的操作是______________________________________________。
②测量气体体积时应注意的事项是__________________________________________。
③若钾与氧气燃烧的产物为K2O2、KO2，取燃烧产物3.94 g 进行上述实验，测得气体的体积为868.0 mL，则KO2的质量分数约为________(已知：常温下，气体的摩尔体积为24.8 L·mol－1)。
解析：(2)MnO2与稀盐酸不反应；Cl2能与饱和Na2CO3溶液反应生成CO2、NaCl和NaClO等；水、碱石灰均能吸收Cl2，故方案A、C、D均不合理。
(3)③设样品中K2O2为x mol，KO2为y mol，根据反应2K2O2＋2H2O===4KOH＋O2↑，4KO2＋2H2O===4KOH＋3O2↑，则有
110x＋71y＝3.94 (Ⅰ)
＋＝ (Ⅱ)
联立(Ⅰ)(Ⅱ)得x＝0.01，y＝0.04，故KO2的质量分数为×100%≈72.08%。
答案：(1)钾与水反应放热(其他合理答案也可) 2K＋2H2O===2K＋＋2OH－＋H2↑
(2)B D
(3)①将仪器A向左倾斜，使水与样品充分接触
②将气体冷却至室温；移动量筒使量筒内外液面相平，使量筒内的气体压强与大气压强相等；平视读数
③72.08%
14．将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水，制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1的盐酸，所加入盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)关系如图所示：
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：____________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为________mL(标准状况)。
(3)原混合物中NaOH的质量为________g，碳酸钠的质量分数为________。
解析：(1)结合H＋能力：OH－>CO>HCO，因此OA段发生离子反应方程式为OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO；
(2)25～35 mL，发生的离子方程式为HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，因此产生CO2的体积为(35－25)×10－3 L×1 mol·L－1×22.4 L·mol－1＝0.224 L＝224 mL；
(3)设NaOH为x mol，Na2CO3为y mol，NaHCO3为z mol，根据题意有40x＋106y＋84z＝2.5，y＋z＝(45－25)×10－3×1，x＋y＝25×10－3×1，三式联立解得x＝0.015，y＝z＝0.01，因此氢氧化钠的质量为0.015 mol×40 g·mol－1＝0.6 g，碳酸钠的质量分数为0.01 mol×106 g·mol－1/2.5 g×100%＝42.4%。
答案：(1)OH－＋H＋===H2O，CO＋H＋===HCO
(2)224 (3)0.6 42.4%
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