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2022届高考化学（人教版）一轮总复习课件：第6讲 钠及其重要化合物
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这是一份2022届高考化学（人教版）一轮总复习课件：第6讲 钠及其重要化合物，共60页。PPT课件主要包含了高考备考导航，核心知识梳理，银白色，碱NaOH，导热剂，Ti＋4NaCl，白色固体，淡黄色固体，焰色反应，蓝色钴玻璃等内容，欢迎下载使用。
第6讲 钠及其重要化合物
考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质。2.了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。4.了解碱金属的性质。
名师点拨：通常元素化合物知识分散在高考题的不同题型中：在选择题中，一般直接考查金属元素及其化合物的基本性质和应用。在填空题中一般有两种考查方式：一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以化学式的书写、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合考查，如与氧化还原反应、电化学、物质在水溶液中的行为、实验、计算等综合考查，预计这也是2022年全国高考命题的重点。提醒各位注意以下三点：
(1)学习元素化合物知识切忌死记硬背，否则极易遗忘。要学会从元素的价态、物质所属类别和物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度分析推理有关物质的化学性质。(2)总结归纳元素单质和化合物的“化合价一物质类别”二维图是一个非常有用也非常重要的复习方法，一定要动手画出，不要依赖参考书，否则得不到好的效果。(3)注意总结元素及其化合物的颜色、状态等物理性质和在生产生活中的用途等，这是容易忽视的知识盲点，也是被称为“伤心第一题”的考点。
考点一 钠及其氧化物 碱金属
考点二 钠的重要化合物——碳酸钠与碳酸氢钠
1．钠的物理性质(1)颜色：_________、有_______光泽。(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为：____________________。(3)熔点：_______(填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。(4)硬度：质地_______，可以用小刀切割。(5)传导性：可导_____、导_____。
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性
(1)完成上述标号反应的化学方程式。①_________________。②_________________。③_____________________________。④__________________。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)与酸(HCl)反应：_____________________________。酸过量时：钠与酸电离出的_____反应；酸不足时：先与酸电离出的_____反应，过量的钠再与H2O反应。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
2Na＋2C2H5OH—→2C2H5ONa＋H2↑
3．钠的制取、保存及用途(1)制取：化学方程式为_______________________________。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或_______中。
(3)钠与水、醇和酸反应的实质钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。
4．氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
(2)强氧化性的表现Na2O2遇CO2、H2O、H＋则发生自身氧化还原反应。
与原来的火焰颜色相同
7．碱金属的性质(1)碱金属的一般性质。
(2)碱金属的特殊性质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碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，RH属于离子化合物，氢元素显－1价，碱金属氢化物是强还原剂，如NaH＋H2O══NaOH＋H2↑，______是还原剂，______是氧化剂，氧化产物是H2，还原产物也是H2。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(2)钠可以保存在CCl4中。( )(3)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。( )(4)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2。( )(5)金属Na表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )(6)1 ml Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。( )
× × × × × ×
(7)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )(8)用Na2O2与H2O反应，制取1 ml O2，转移电子数4NA。( )(9)钠与CuSO4溶液反应的离子方程式为2Na＋Cu2＋══Cu↓＋2Na＋。( )(10)制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。( )(11)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质的质量不变。( )(12)Na2O2加入含酚酞的少量水中，反应现象为先变红后褪色。( )
× × × √ × √
(13)用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液—定含有Na＋，一定不含K＋。( )(14)焰色反应是金属化合物的性质。( )(15)观察K＋需要透过蓝色钴玻璃。( )(16)碱金属都可以保存在煤油中。( )(17)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。( )(18)Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2。( )
(19)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。( )(20)Na2CO3粉末中混有Na2O，可将混合物在空气中加热除去Na2O。( )
2．(1)(2021·广东高三检测)碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是( )A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
(2)(2021·山东滨州检测)如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。①写出下列物质的化学式A：________；B._____；C：_______；D._________；E．_______。②写出下列反应的化学方程式：a．A→C：________________________________；b．A→D：________________________________；c．B→A：_________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
[提示] (1)根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。(2)A是淡黄色固体，可知是Na2O2；B是单质可制取A，知B是Na；A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
3．深度思考：(1)为什么Na2O2不属于碱性氧化物？_____________________________________________________________________(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间露置于空气中最终会变成什么物质？___________________
Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还会生成氧气，故Na2O2不是碱性氧化物。
都会变为Na2CO3。
(3)分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：①Na2O的电子式：_________________，化学键类型：_________，属于_____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。②Na2O2的电子式：__________________，化学键类型：_________________，属于_____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目： ____________________________。①氧化剂和还原剂是________，氧化产物是_____，还原产物是_______。②1 ml Na2O2与水完全反应时转移的电子数：________________。生成1 ml O2转移电子数：___________________。
NA或6.02×1023
2NA或1.204×1024
(5)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为__________(填字母。)解释反应速率不同的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋的反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
(2021·山东潍坊高三检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有白色沉淀产生的是___________。①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
微考点1 钠的性质及应用
[方法技巧] Na与酸、盐溶液反应原理分析1．Na与酸反应Na与水反应是Na与水电离出的H＋反应；酸可电离出H＋，即Na与酸的反应是Na与溶液中H＋反应，而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应
2．Na与盐反应Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同，首先发生Na与水的反应，然后再进行判断
例：a.NaHSO4溶液——Na直接与NaHSO4电离出的H＋反应b．稀NaCl溶液——只发生Na与水的反应，有H2产生c．饱和NaCl溶液——有H2产生，同时有NaCl晶体析出d．NH4Cl溶液——同时产生H2和NH3(生成的碱与盐反应)e．CuSO4溶液——有H2和蓝色沉淀生成(生成的碱与盐反应)
〔对点集训1〕(2021·浙江金华高三检测)按下图所示组合装置，倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是( )A．水是钠与硫反应的催化剂B．酚酞的水溶液可能变为红色C．钠与硫的反应是放热反应D．滤纸逐渐变黑
[解析] A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，Na2S水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应说明其为放热反应，正确；D项，Na2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色固体，正确。
(2)(2021·经典习题汇编)下列有关过氧化钠重要反应的叙述正确的是_________(填序号)。①金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火②过氧化钠与水反应时，生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA③二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重④Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2══2Na2O＋O2↑⑤Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂⑥Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应⑦Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O══2Na＋＋2OH－＋O2↑
[解析] 金属钠着火时生成过氧化钠，过氧化钠与CO2、H2O反应生成氧气会使火势更大，不能用泡沫灭火器灭火，故①错误。过氧化钠与水反应生成氧气，氧气来源于－1价的氧元素，则生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA，故②正确。二氧化碳通过Na2O2粉末发生反应为2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2，固体由Na2O2变为Na2CO3,1 ml Na2O2的质量为78 g,1 ml Na2CO3的质量为106 g，反应后固体质量增加，故③正确。Na2O2在空气中与H2O、CO2反应生成了Na2CO3，故④错误。过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，故⑤正确。Na2O2与水的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故⑥错误。Na2O2溶于水的离子方程式为2Na2O2＋2H2O══4Na＋＋4OH－＋O2↑，故⑦错误。
〔对点集训2〕(1)(2021·山东青岛高三检测)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中，正确的是( )A．都属于碱性氧化物B．阴、阳离子个数比分别为1︰2和1︰1C．水溶液的成分不相同D．与二氧化碳反应生成不相同的盐
[解析] A项，碱性氧化物与水反应只生成碱，氧化钠与水反应只生成氢氧化钠，属于碱性氧化物，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，因此过氧化钠不是碱性氧化物，错误；B项，氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为1︰2，错误；C项，氧化钠和过氧化钠溶于水后所得溶液都是氢氧化钠溶液，错误；D项，氧化钠和过氧化钠与CO2反应均生成Na2CO3，正确。
(2)(2021·广东高三检测)在150 ℃时使NH4HCO3分解，将所产生的气体依次通过Na2O2和浓硫酸，则Na2O2增重a g，浓硫酸增重b g；若将上述气体先通过浓硫酸，则浓硫酸增重d g，再通过Na2O2，使Na2O2增重c g。设气体皆完全被吸收，a、b、c、d质量由大到小的排列顺序正确的是( )A．d>a>c>b B．b>c>a>dC．a>c>b>d D．d>c>b>a
[解析] 在150 ℃时NH4HCO3受热分解产生H2O、NH3和CO2三种气体，设有1 ml NH4HCO3发生分解，则分解产生H2O、NH3和CO2三种气体的质量分别为18 g、17 g、44 g，若将生成物全部依次通过足量Na2O2和足量浓硫酸时，Na2O2增重a g，浓硫酸增重b g，Na2O2增重a g为CO2和H2O的总量减去生成的O2的量，根据反应方程式2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2↑可知，Na2O2质量增加0.5×(88 g－32 g)＝28 g，根据反应方程式2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，Na2O2质量增加0.5×(36 g－32 g)＝2 g，则a＝30。
浓硫酸增重b g为氨气的质量，即b＝17；若将生成物全部依次通过足量浓硫酸和Na2O2时，Na2O2增重c g，浓硫酸增重d g，Na2O2增重c g为CO2的总量减去O2的量，根据反应方程式2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2↑，Na2O2质量增加0.5×(88 g－32 g)＝28 g，即c＝28；浓硫酸增重d g为分解产生的所有H2O及NH3的质量，即d＝35；所以d>a>c>b。
萃取精华：Na2O2与H2O、CO2反应“五关系”
微考点3 碱金属元素(2021·安徽合肥八中月考)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：(1)铷37Rb位于周期表的第_____周期第______族。(2)关于铷的结构和性质，下列判断正确的是_________(填序号)。①与水反应比钠剧烈 ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④它是还原剂
(3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是____(填字母，下同)。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷中氢离子被还原为氢气C．氢化铷与水反应时，水是还原剂D．氢化铷中氢离子核外有两个电子(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是_____。A．Li B．Na C．K D．Cs
萃取精华：从原子结构认识碱金属元素性质递变性
〔对点集训3〕(2021·经典习题汇编)下列有关碱金属元素的叙述正确的是( )A．锂、钠均可保存在煤油中B．随原子序数的增大，碱金属的密度依次增大C．碱金属单质的金属性很强，均易与O2发生反应，加热生成氧化物R2OD．钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1︰2
[解析] 锂的密度比煤油小，只能保存在石蜡中，故A项错误；随原子序数的增大，碱金属的密度总体增大，但也有反常现象，K的密度比Na的密度小，故B项错误；Na与O2在加热或点燃条件下生成Na2O2，故C项错误；钠只生成过氧化钠(Na2O2)，锂生成氧化锂(Li2O)，阴阳离子数目比均为1︰2，故D项正确。
微考点4 焰色反应(2021·经典习题汇编)下列有关焰色反应的叙述错误的是_______(填序号)。①焰色反应是物理变化②做焰色反应，若没有铂丝时，可用光洁无锈的铁丝代替③洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸④观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃观察⑤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＋⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同⑦只有金属单质灼烧时火焰才有特殊的颜色
[解析] 焰色反应是物理变化，故①正确，不符合题意。做焰色反应可以用铂丝也可用光洁无锈的铁丝，故②正确，不符合题意。盐酸易挥发，洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，故③错误，符合题意。由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时，所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色反应情况，故观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰，故④正确，不符合题意。火焰呈黄色，证明该溶液中含有Na＋，钠盐的焰色反应呈黄色，故⑤正确，不符合题意。焰色反应是元素性质，NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故⑥正确，不符合题意。很多金属和它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，故⑦错误，符合题意。
〔对点集训4〕(2021·天津高三检测)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)样品时，钡的焰色为( )A．黄色 B．红色C．紫色 D．绿色[解析] 钡的焰色反应为绿色，故D项符合题意。
萃取精华：焰色反应常见错误汇总
1．碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
[微点拨] (1)NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。(2)可从NaHCO3的溶解度较小的角度分析侯氏制碱的原理。
2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同。(2)利用与酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。
(3)利用阴离子不同。(4)利用溶液的酸、碱性不同。
3．Na2CO3、NaHCO3的除杂
通入足量的CO2气体
加入适量的NaOH溶液
4．Na2CO3的制备和Na2CO3、NaHCO3的用途(1)Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。①制备原理：把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出；过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
NaHCO3↓＋NH4Cl
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。( )(2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。( )(3)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊，是因为析出了NaHCO3。( )(4)用Ba(OH)2溶液可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种溶液。( )(5)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。( )[提示] Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3沉淀。
(6)用热的烧碱溶液能洗去油污，所以Na2CO3可直接和油污反应。( )[提示] 烧碱是NaOH，不是Na2CO3；Na2CO3去油污是因为Na2CO3水解显碱性，而使油污水解，Na2CO3不能直接和油污反应，说法错误。(7)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均冒气泡，所以两者均能与盐酸反应。( )
(8)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。( )[提示] 侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度比Na2CO3小的特点，说法正确。(9)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )[提示] 食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性，说法正确。(10)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。( )(11)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )
2．深度思考：(1)将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？(2)Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？(3)利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3与NaHCO3？用盐酸呢？(4)下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是_________。①CaCl2溶液②澄清石灰水③稀盐酸 ④pH试纸
[提示] (1)开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是：①生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大；②NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应消耗溶剂水。(2)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
(3)由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别；用盐酸可以鉴别，向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应Na2CO3＋HCl══NaHCO3＋NaCl，无气体生成，盐酸过量时才产生CO2，而向NaHCO3溶液中滴入盐酸开始便有气体产生。
3．(1)欲探究Na2CO3和NaHCO3热稳定性的相对强弱，两同学分别设计了以下两组装置：①如甲图所示，分别用Na2CO3和NaHCO3进行实验，试管b中的试剂是____(填字母)。a．稀硫酸 b．NaOH溶液 c．Ca(OH)2溶液
②如乙图所示，试管d中装入的固体应该是_________(填化学式)。③通过上述实验，得出结论：Na2CO3比NaHCO3的稳定性_____(填“强”或“弱”)。(2)欲鉴别两种溶液，可选用的试剂是________________________。(3)等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应，反应更剧烈的是_________(填化学式)。
CaCl2溶液(或其它合理答案)
(1)(2020·山东高考，5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是( )
微考点1 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别
A．用甲装置制备并收集CO2B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C．用丙装置制备无水MgCl2D．用丁装置在铁上镀铜[答案] C[解析] A项，CO2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，错误；B项，液溴易挥发，会与AgNO3溶液反应，干扰验证有HBr的产生，错误；C项，由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2需要在HCl氛围中干燥脱水，抑制其水解，正确；D项，铁上镀铜，Cu应作电解池的阳极，Fe作阴极，则Cu连电池的正极，Fe连电池的负极，错误。
(2)(2021·湖南岳阳调研)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ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____(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ比Ⅲ安全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)。
③实验Ⅳ试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的是碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
〔对点集训1〕(1)(2020·浙江7月选考，8)下列说法不正确的是( )A．Cl－会破坏铝表面的氧化膜B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强C．KMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
(2)(2021·湖北武汉外国语学校月考)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( )①金属钠投入FeCl3溶液中②过量NaOH溶液和明矾溶液混合③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2A．①③④⑤ B．只有①④C．只有②③ D．只有③④⑤
[解析] ①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀、Na2CO3和H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生相互促进的水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，反应又消耗水，溶剂质量减少，产生NaHCO3质量比原Na2CO3质量大，所以有NaHCO3结晶析出，即有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，合理选项是D。
(2021·经典习题选萃)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )A．取a克混合物充分加热，减重b克B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
微考点2 碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定
[解析] 在Na2CO3、NaHCO3中加热分解的只有NaHCO3，故A项正确，不符合题意；反应后加热、蒸干、灼烧得到的固体产物是NaCl，Na2CO3、NaHCO3转化为NaCl时固体质量变化不同，由钠元素守恒和质量关系列方程式计算，故B项正确，不符合题意；C项中碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气，无法计算，故C项错误，符合题意；Na2CO3、NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化不同，可利用质量关系计算，故D项正确，不符合题意。
〔对点集训2〕(2021·河北衡水模拟)过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4＋4HCl══4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：
(1)操作①和③的名称分别为_________________。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有_______(填操作序号)。(3)请简述操作③的操作过程_______________________________ ____________________________________________________________________________。
得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体
方案二：按如图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。
(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭_________，打开_____(填“K1”“K2”或“K3”)。导管A的作用是_________________________________________。
平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下
(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是_________，为何要缓缓打开K1？__________________________________________________________________。(6)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到了y mL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是________________。
让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气
[解析] 样品称量可以得到样品质量为m1 g，加入稀盐酸溶解后，过滤得到溶液为氯化钠溶液，蒸发结晶得到氯化钠，称量得到固体氯化钠的质量为m2 g。(1)操作①为称量固体质量，操作③为蒸发结晶得到氯化钠固体。(2)固体溶解需要玻璃棒搅拌加速溶解，溶液中得到溶质固体需要在蒸发皿中加热蒸发结晶，过程中需要玻璃棒搅拌，受热均匀，上述操作中，使用到玻璃棒的有②③。
(3)溶液中得到溶质固体的方法是加热蒸发结晶，具体操作为得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体。(4)实验开始后，反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积，所以滴稀盐酸前必须关闭K1、K2打开K3，为使分液漏斗内液体顺利流下，应使分液漏斗内外压强相等，所以导管A的作用是平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下。
(5)用碱石灰吸收二氧化碳，量筒Ⅱ中排出液体的体积为氧气体积，缓缓打开K1，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气。
萃取精华：Na2CO3、NaHCO3混合物中测定Na2CO3含量的常用方法
(2021·江西吉安调研)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 ml·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 ml·L－1B．通入CO2在标准状况下的体积为448 mLC．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaOH)︰n(Na2CO3)＝1︰3D．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)︰n(Na2CO3)＝1︰1
微考点3 Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析
[解析] 根据图像分析可知，向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，发生的化学反应有两种情况：2NaOH＋CO2══Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2══NaHCO3。向反应后的溶液中加入100 mL盐酸时，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 ml，NaOH溶液和盐酸的体积相同，则浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·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HCl 0.015 ml，生成CO2 0.015ml，即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；
设所得溶液中Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，根据原子守恒：2x＋y＝0.02 ml，x＋y＝0.015 ml，解得x＝0.005 ml，y＝0.01 ml，所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)︰n(Na2CO3)＝2︰1，C、D项错误。
〔对点集训3〕(1)(2021·山东济南高三检测)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 ml·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
萃取精华：Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像。
本讲要点速记：1．钠的性质记忆口诀：银白轻低质软，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，遇盐水在先。金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。2．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体。3．特殊的存放：Na、K保存在煤油中。4．钠与水(或水溶液)反应的四个共同现象——“浮、熔、游、响”。
5．必记的五个反应：(1)2Na＋2H2O══2NaOH＋H2↑。(2)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。(3)2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2。(4)Na2CO3＋2HCl══2NaCl＋H2O＋CO2↑。(5)Na2CO3＋H2O＋CO2══2NaHCO3。
6．Na2CO3与NaHCO3鉴别的四种方法：(1)固体加热法。(2)加盐酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)测等浓度溶液的pH法。7．碱金属的焰色反应钠——黄色；钾——紫色(透过蓝色的钴玻璃)
第6讲 钠及其重要化合物
考试要求：1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠及其重要化合物的主要性质。2.了解钠及其重要化合物在生产、生活中的应用。3.了解钠及其重要化合物的制备方法。4.了解碱金属的性质。
名师点拨：通常元素化合物知识分散在高考题的不同题型中：在选择题中，一般直接考查金属元素及其化合物的基本性质和应用。在填空题中一般有两种考查方式：一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以化学式的书写、化学方程式的书写、微粒的检验和鉴别等形式出现；二是与基本概念和基本理论结合考查，如与氧化还原反应、电化学、物质在水溶液中的行为、实验、计算等综合考查，预计这也是2022年全国高考命题的重点。提醒各位注意以下三点：
(1)学习元素化合物知识切忌死记硬背，否则极易遗忘。要学会从元素的价态、物质所属类别和物质所含有关元素在元素周期表中的位置的角度分析推理有关物质的化学性质。(2)总结归纳元素单质和化合物的“化合价一物质类别”二维图是一个非常有用也非常重要的复习方法，一定要动手画出，不要依赖参考书，否则得不到好的效果。(3)注意总结元素及其化合物的颜色、状态等物理性质和在生产生活中的用途等，这是容易忽视的知识盲点，也是被称为“伤心第一题”的考点。
考点一 钠及其氧化物 碱金属
考点二 钠的重要化合物——碳酸钠与碳酸氢钠
1．钠的物理性质(1)颜色：_________、有_______光泽。(2)密度：钠、水和煤油的密度大小为：____________________。(3)熔点：_______(填“大于”“小于”或“等于”)100 ℃。(4)硬度：质地_______，可以用小刀切割。(5)传导性：可导_____、导_____。
ρ(水)>ρ(钠)>ρ(煤油)
2．从钠原子的结构认识钠的化学性质——还原性
(1)完成上述标号反应的化学方程式。①_________________。②_________________。③_____________________________。④__________________。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
(3)与酸(HCl)反应：_____________________________。酸过量时：钠与酸电离出的_____反应；酸不足时：先与酸电离出的_____反应，过量的钠再与H2O反应。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
2Na＋2H2O＋Cu2＋===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑
2Na＋2C2H5OH—→2C2H5ONa＋H2↑
3．钠的制取、保存及用途(1)制取：化学方程式为_______________________________。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或_______中。
(3)钠与水、醇和酸反应的实质钠与水、醇和酸反应的实质都是钠与H＋发生置换反应，反应速率的大小取决于H＋浓度的大小，钠与这三种物质反应的速率大小关系为：酸>水>醇。
4．氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O＋H2O===2NaOH
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
(2)强氧化性的表现Na2O2遇CO2、H2O、H＋则发生自身氧化还原反应。
与原来的火焰颜色相同
7．碱金属的性质(1)碱金属的一般性质。
(2)碱金属的特殊性质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碱金属可与H2发生反应生成RH(R代表碱金属)，RH属于离子化合物，氢元素显－1价，碱金属氢化物是强还原剂，如NaH＋H2O══NaOH＋H2↑，______是还原剂，______是氧化剂，氧化产物是H2，还原产物也是H2。
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)金属钠露置在空气中最后生成小苏打。( )(2)钠可以保存在CCl4中。( )(3)钠着火燃烧时可用泡沫灭火器扑灭。( )(4)室温下Na与空气中O2反应制取Na2O2。( )(5)金属Na表面自然形成的氧化层能保护内层金属不被空气氧化。( )(6)1 ml Na被完全氧化生成Na2O2，失去2NA个电子。( )
× × × × × ×
(7)1 ml Na2O2固体中含离子总数为4NA。( )(8)用Na2O2与H2O反应，制取1 ml O2，转移电子数4NA。( )(9)钠与CuSO4溶液反应的离子方程式为2Na＋Cu2＋══Cu↓＋2Na＋。( )(10)制氧气时，用Na2O2或H2O2作反应物可选择相同的气体发生装置。( )(11)二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质的质量不变。( )(12)Na2O2加入含酚酞的少量水中，反应现象为先变红后褪色。( )
× × × √ × √
(13)用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液—定含有Na＋，一定不含K＋。( )(14)焰色反应是金属化合物的性质。( )(15)观察K＋需要透过蓝色钴玻璃。( )(16)碱金属都可以保存在煤油中。( )(17)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。( )(18)Li在氧气中燃烧主要生成Li2O2。( )
(19)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，H2O既不是氧化剂也不是还原剂。( )(20)Na2CO3粉末中混有Na2O，可将混合物在空气中加热除去Na2O。( )
2．(1)(2021·广东高三检测)碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是( )A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱D．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
(2)(2021·山东滨州检测)如图表示A～E五种物质间的相互转化关系，其中A为淡黄色固体，B为单质。①写出下列物质的化学式A：________；B._____；C：_______；D._________；E．_______。②写出下列反应的化学方程式：a．A→C：________________________________；b．A→D：________________________________；c．B→A：_________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
[提示] (1)根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以产生过氧化物、超氧化物等。(2)A是淡黄色固体，可知是Na2O2；B是单质可制取A，知B是Na；A与CO2反应生成D，知D为Na2CO3；B与Cl2反应生成E，知E为NaCl；Na2O2、Na都能生成C，知C为NaOH。
3．深度思考：(1)为什么Na2O2不属于碱性氧化物？_____________________________________________________________________(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH四种物质长时间露置于空气中最终会变成什么物质？___________________
Na2O2与酸反应除了生成盐和水，还会生成氧气，故Na2O2不是碱性氧化物。
都会变为Na2CO3。
(3)分别写出氧化钠、过氧化钠的电子式并分析它们含有化学键的类型：①Na2O的电子式：_________________，化学键类型：_________，属于_____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。②Na2O2的电子式：__________________，化学键类型：_________________，属于_____________(填“离子化合物”或“共价化合物”)。
(4)用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目： ____________________________。①氧化剂和还原剂是________，氧化产物是_____，还原产物是_______。②1 ml Na2O2与水完全反应时转移的电子数：________________。生成1 ml O2转移电子数：___________________。
NA或6.02×1023
2NA或1.204×1024
(5)将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的顺序为__________(填字母。)解释反应速率不同的原因：_____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。
钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋的反应，H＋浓度的大小决定了反应速率的快慢，由三种物质电离出H＋的能力可知H＋浓度的大小顺序为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
(2021·山东潍坊高三检测)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体产生，又有白色沉淀产生的是___________。①MgSO4溶液 ②NaCl溶液 ③Na2SO4溶液 ④饱和澄清石灰水 ⑤Ca(HCO3)2溶液 ⑥CuSO4溶液 ⑦饱和NaCl溶液
微考点1 钠的性质及应用
[方法技巧] Na与酸、盐溶液反应原理分析1．Na与酸反应Na与水反应是Na与水电离出的H＋反应；酸可电离出H＋，即Na与酸的反应是Na与溶液中H＋反应，而不是先和水反应生成NaOH后再和酸发生中和反应
2．Na与盐反应Na与盐溶液反应现象因盐的不同而不同，首先发生Na与水的反应，然后再进行判断
例：a.NaHSO4溶液——Na直接与NaHSO4电离出的H＋反应b．稀NaCl溶液——只发生Na与水的反应，有H2产生c．饱和NaCl溶液——有H2产生，同时有NaCl晶体析出d．NH4Cl溶液——同时产生H2和NH3(生成的碱与盐反应)e．CuSO4溶液——有H2和蓝色沉淀生成(生成的碱与盐反应)
〔对点集训1〕(2021·浙江金华高三检测)按下图所示组合装置，倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块钠，用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水，立即倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子内火星四溅，烧杯内出现大量白烟，下列说法错误的是( )A．水是钠与硫反应的催化剂B．酚酞的水溶液可能变为红色C．钠与硫的反应是放热反应D．滤纸逐渐变黑
[解析] A项，钠与水反应放热，放出的热量引发钠与硫的反应，所以水不是催化剂，错误；B项，Na2S水解使溶液显碱性，所以酚酞的水溶液变为红色，正确；C项，钠与硫反应引发后，不需要加热就能继续反应说明其为放热反应，正确；D项，Na2S与CuSO4溶液反应生成CuS黑色固体，正确。
(2)(2021·经典习题汇编)下列有关过氧化钠重要反应的叙述正确的是_________(填序号)。①金属钠着火时使用泡沫灭火器灭火②过氧化钠与水反应时，生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA③二氧化碳通过Na2O2粉末反应后固体物质增重④Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色：2Na2O2══2Na2O＋O2↑⑤Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂⑥Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应⑦Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O══2Na＋＋2OH－＋O2↑
[解析] 金属钠着火时生成过氧化钠，过氧化钠与CO2、H2O反应生成氧气会使火势更大，不能用泡沫灭火器灭火，故①错误。过氧化钠与水反应生成氧气，氧气来源于－1价的氧元素，则生成0.1 ml氧气转移的电子数为0.2NA，故②正确。二氧化碳通过Na2O2粉末发生反应为2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2，固体由Na2O2变为Na2CO3,1 ml Na2O2的质量为78 g,1 ml Na2CO3的质量为106 g，反应后固体质量增加，故③正确。Na2O2在空气中与H2O、CO2反应生成了Na2CO3，故④错误。过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气，故⑤正确。Na2O2与水的反应中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故⑥错误。Na2O2溶于水的离子方程式为2Na2O2＋2H2O══4Na＋＋4OH－＋O2↑，故⑦错误。
〔对点集训2〕(1)(2021·山东青岛高三检测)下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中，正确的是( )A．都属于碱性氧化物B．阴、阳离子个数比分别为1︰2和1︰1C．水溶液的成分不相同D．与二氧化碳反应生成不相同的盐
[解析] A项，碱性氧化物与水反应只生成碱，氧化钠与水反应只生成氢氧化钠，属于碱性氧化物，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，因此过氧化钠不是碱性氧化物，错误；B项，氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为1︰2，错误；C项，氧化钠和过氧化钠溶于水后所得溶液都是氢氧化钠溶液，错误；D项，氧化钠和过氧化钠与CO2反应均生成Na2CO3，正确。
(2)(2021·广东高三检测)在150 ℃时使NH4HCO3分解，将所产生的气体依次通过Na2O2和浓硫酸，则Na2O2增重a g，浓硫酸增重b g；若将上述气体先通过浓硫酸，则浓硫酸增重d g，再通过Na2O2，使Na2O2增重c g。设气体皆完全被吸收，a、b、c、d质量由大到小的排列顺序正确的是( )A．d>a>c>b B．b>c>a>dC．a>c>b>d D．d>c>b>a
[解析] 在150 ℃时NH4HCO3受热分解产生H2O、NH3和CO2三种气体，设有1 ml NH4HCO3发生分解，则分解产生H2O、NH3和CO2三种气体的质量分别为18 g、17 g、44 g，若将生成物全部依次通过足量Na2O2和足量浓硫酸时，Na2O2增重a g，浓硫酸增重b g，Na2O2增重a g为CO2和H2O的总量减去生成的O2的量，根据反应方程式2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2↑可知，Na2O2质量增加0.5×(88 g－32 g)＝28 g，根据反应方程式2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑，Na2O2质量增加0.5×(36 g－32 g)＝2 g，则a＝30。
浓硫酸增重b g为氨气的质量，即b＝17；若将生成物全部依次通过足量浓硫酸和Na2O2时，Na2O2增重c g，浓硫酸增重d g，Na2O2增重c g为CO2的总量减去O2的量，根据反应方程式2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2↑，Na2O2质量增加0.5×(88 g－32 g)＝28 g，即c＝28；浓硫酸增重d g为分解产生的所有H2O及NH3的质量，即d＝35；所以d>a>c>b。
萃取精华：Na2O2与H2O、CO2反应“五关系”
微考点3 碱金属元素(2021·安徽合肥八中月考)最近，德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换，该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是37号元素，质量数是85。根据材料回答下列问题：(1)铷37Rb位于周期表的第_____周期第______族。(2)关于铷的结构和性质，下列判断正确的是_________(填序号)。①与水反应比钠剧烈 ②它的原子半径比钠小 ③它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2 ④它是还原剂
(3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是____(填字母，下同)。A．氢化铷溶于水显酸性B．氢化铷中氢离子被还原为氢气C．氢化铷与水反应时，水是还原剂D．氢化铷中氢离子核外有两个电子(4)现有铷和另一种碱金属形成的合金50 g，当它与足量水反应时，放出标准状况下的氢气22.4 L，这种碱金属可能是_____。A．Li B．Na C．K D．Cs
萃取精华：从原子结构认识碱金属元素性质递变性
〔对点集训3〕(2021·经典习题汇编)下列有关碱金属元素的叙述正确的是( )A．锂、钠均可保存在煤油中B．随原子序数的增大，碱金属的密度依次增大C．碱金属单质的金属性很强，均易与O2发生反应，加热生成氧化物R2OD．钠、锂分别在空气中燃烧，生成的氧化物中阴阳离子数目比均为1︰2
[解析] 锂的密度比煤油小，只能保存在石蜡中，故A项错误；随原子序数的增大，碱金属的密度总体增大，但也有反常现象，K的密度比Na的密度小，故B项错误；Na与O2在加热或点燃条件下生成Na2O2，故C项错误；钠只生成过氧化钠(Na2O2)，锂生成氧化锂(Li2O)，阴阳离子数目比均为1︰2，故D项正确。
微考点4 焰色反应(2021·经典习题汇编)下列有关焰色反应的叙述错误的是_______(填序号)。①焰色反应是物理变化②做焰色反应，若没有铂丝时，可用光洁无锈的铁丝代替③洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸或稀硫酸④观察钾的火焰颜色时，要透过蓝色钴玻璃观察⑤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＋⑥NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同⑦只有金属单质灼烧时火焰才有特殊的颜色
[解析] 焰色反应是物理变化，故①正确，不符合题意。做焰色反应可以用铂丝也可用光洁无锈的铁丝，故②正确，不符合题意。盐酸易挥发，洗涤做焰色反应的铂丝，可选用稀盐酸，生成的金属氯化物在高温时可挥发，不能选择稀硫酸，故③错误，符合题意。由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时，所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验元素的真实焰色反应情况，故观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰，故④正确，不符合题意。火焰呈黄色，证明该溶液中含有Na＋，钠盐的焰色反应呈黄色，故⑤正确，不符合题意。焰色反应是元素性质，NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同，故⑥正确，不符合题意。很多金属和它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，故⑦错误，符合题意。
〔对点集训4〕(2021·天津高三检测)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白)样品时，钡的焰色为( )A．黄色 B．红色C．紫色 D．绿色[解析] 钡的焰色反应为绿色，故D项符合题意。
萃取精华：焰色反应常见错误汇总
1．碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
[微点拨] (1)NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。(2)可从NaHCO3的溶解度较小的角度分析侯氏制碱的原理。
2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别(1)利用热稳定性不同。(2)利用与酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)。
(3)利用阴离子不同。(4)利用溶液的酸、碱性不同。
3．Na2CO3、NaHCO3的除杂
通入足量的CO2气体
加入适量的NaOH溶液
4．Na2CO3的制备和Na2CO3、NaHCO3的用途(1)Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。①制备原理：把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出；过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
NaHCO3↓＋NH4Cl
1．判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)碳酸钠可用于去除餐具的油污。( )(2)NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂。( )(3)向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，溶液变浑浊，是因为析出了NaHCO3。( )(4)用Ba(OH)2溶液可以鉴别NaHCO3和Na2CO3两种溶液。( )(5)用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液。( )[提示] Ca(OH)2与NaHCO3、Na2CO3溶液均反应生成CaCO3沉淀。
(6)用热的烧碱溶液能洗去油污，所以Na2CO3可直接和油污反应。( )[提示] 烧碱是NaOH，不是Na2CO3；Na2CO3去油污是因为Na2CO3水解显碱性，而使油污水解，Na2CO3不能直接和油污反应，说法错误。(7)向苏打和小苏打溶液中分别加入盐酸，均冒气泡，所以两者均能与盐酸反应。( )
(8)侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异。( )[提示] 侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度比Na2CO3小的特点，说法正确。(9)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )[提示] 食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性，说法正确。(10)向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液。( )(11)可以用BaCl2溶液和盐酸鉴别NaCl、Na2SO4、Na2CO3、NaHCO3溶液。( )
2．深度思考：(1)将CO2气体通入饱和Na2CO3溶液中有何现象？原因是什么？(2)Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3，用什么方法除杂？NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3，用什么方法除杂？(3)利用澄清石灰水能否鉴别Na2CO3与NaHCO3？用盐酸呢？(4)下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是_________。①CaCl2溶液②澄清石灰水③稀盐酸 ④pH试纸
[提示] (1)开始无明显现象，后有沉淀析出。原因是：①生成NaHCO3的质量比原Na2CO3的质量大；②NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，且反应消耗溶剂水。(2)用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中滴加适量的NaOH溶液，可以将Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3转化为Na2CO3；向混合液中通入过量的CO2气体，可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
(3)由于二者均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，故不能用澄清石灰水鉴别；用盐酸可以鉴别，向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸开始发生反应Na2CO3＋HCl══NaHCO3＋NaCl，无气体生成，盐酸过量时才产生CO2，而向NaHCO3溶液中滴入盐酸开始便有气体产生。
3．(1)欲探究Na2CO3和NaHCO3热稳定性的相对强弱，两同学分别设计了以下两组装置：①如甲图所示，分别用Na2CO3和NaHCO3进行实验，试管b中的试剂是____(填字母)。a．稀硫酸 b．NaOH溶液 c．Ca(OH)2溶液
②如乙图所示，试管d中装入的固体应该是_________(填化学式)。③通过上述实验，得出结论：Na2CO3比NaHCO3的稳定性_____(填“强”或“弱”)。(2)欲鉴别两种溶液，可选用的试剂是________________________。(3)等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应，反应更剧烈的是_________(填化学式)。
CaCl2溶液(或其它合理答案)
(1)(2020·山东高考，5)利用下列装置(夹持装置略)进行实验，能达到实验目的的是( )
微考点1 Na2CO3与NaHCO3的性质、用途与鉴别
A．用甲装置制备并收集CO2B．用乙装置制备溴苯并验证有HBr产生C．用丙装置制备无水MgCl2D．用丁装置在铁上镀铜[答案] C[解析] A项，CO2的密度比空气大，收集时应用向上排空气法，错误；B项，液溴易挥发，会与AgNO3溶液反应，干扰验证有HBr的产生，错误；C项，由MgCl2·6H2O制备无水MgCl2需要在HCl氛围中干燥脱水，抑制其水解，正确；D项，铁上镀铜，Cu应作电解池的阳极，Fe作阴极，则Cu连电池的正极，Fe连电池的负极，错误。
(2)(2021·湖南岳阳调研)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ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____(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ比Ⅲ安全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)。
③实验Ⅳ试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的是碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
〔对点集训1〕(1)(2020·浙江7月选考，8)下列说法不正确的是( )A．Cl－会破坏铝表面的氧化膜B．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强C．KMnO4具有氧化性，其稀溶液可用于消毒D．钢铁在潮湿空气中生锈主要是发生了电化学腐蚀
(2)(2021·湖北武汉外国语学校月考)下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是( )①金属钠投入FeCl3溶液中②过量NaOH溶液和明矾溶液混合③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2A．①③④⑤ B．只有①④C．只有②③ D．只有③④⑤
[解析] ①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气，氢氧化钠与FeCl3反应产生红褐色的Fe(OH)3沉淀，①不符合题意；②NaOH与明矾在溶液中反应产生Al(OH)3白色沉淀，当NaOH过量时，氢氧化铝与过量的NaOH反应产生可溶性的NaAlO2，最终无沉淀产生，②不符合题意；③少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，产生CaCO3白色沉淀、Na2CO3和H2O，③符合题意；④向AlCl3溶液中滴入NaHCO3溶液，二者发生相互促进的水解反应，产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，会反应生成NaHCO3，由于NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，反应又消耗水，溶剂质量减少，产生NaHCO3质量比原Na2CO3质量大，所以有NaHCO3结晶析出，即有白色沉淀产生，⑤符合题意；符合题意的有③④⑤，合理选项是D。
(2021·经典习题选萃)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是( )A．取a克混合物充分加热，减重b克B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
微考点2 碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定
[解析] 在Na2CO3、NaHCO3中加热分解的只有NaHCO3，故A项正确，不符合题意；反应后加热、蒸干、灼烧得到的固体产物是NaCl，Na2CO3、NaHCO3转化为NaCl时固体质量变化不同，由钠元素守恒和质量关系列方程式计算，故B项正确，不符合题意；C项中碱石灰可以同时吸收CO2和水蒸气，无法计算，故C项错误，符合题意；Na2CO3、NaHCO3转化为BaCO3时的固体质量变化不同，可利用质量关系计算，故D项正确，不符合题意。
〔对点集训2〕(2021·河北衡水模拟)过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4＋4HCl══4NaCl＋2CO2↑＋O2↑＋2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实施：
(1)操作①和③的名称分别为_________________。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有_______(填操作序号)。(3)请简述操作③的操作过程_______________________________ ____________________________________________________________________________。
得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体
方案二：按如图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。
(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭_________，打开_____(填“K1”“K2”或“K3”)。导管A的作用是_________________________________________。
平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下
(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开K1。B中装的固体试剂是_________，为何要缓缓打开K1？__________________________________________________________________。(6)实验结束时，量筒Ⅰ中有x mL水，量筒Ⅱ中收集到了y mL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是________________。
让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气
[解析] 样品称量可以得到样品质量为m1 g，加入稀盐酸溶解后，过滤得到溶液为氯化钠溶液，蒸发结晶得到氯化钠，称量得到固体氯化钠的质量为m2 g。(1)操作①为称量固体质量，操作③为蒸发结晶得到氯化钠固体。(2)固体溶解需要玻璃棒搅拌加速溶解，溶液中得到溶质固体需要在蒸发皿中加热蒸发结晶，过程中需要玻璃棒搅拌，受热均匀，上述操作中，使用到玻璃棒的有②③。
(3)溶液中得到溶质固体的方法是加热蒸发结晶，具体操作为得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体。(4)实验开始后，反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒Ⅰ中，所以量筒Ⅰ中水的体积即为产生的CO2、O2的体积，所以滴稀盐酸前必须关闭K1、K2打开K3，为使分液漏斗内液体顺利流下，应使分液漏斗内外压强相等，所以导管A的作用是平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下。
(5)用碱石灰吸收二氧化碳，量筒Ⅱ中排出液体的体积为氧气体积，缓缓打开K1，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气。
萃取精华：Na2CO3、NaHCO3混合物中测定Na2CO3含量的常用方法
(2021·江西吉安调研)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 ml·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 ml·L－1B．通入CO2在标准状况下的体积为448 mLC．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaOH)︰n(Na2CO3)＝1︰3D．所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)︰n(Na2CO3)＝1︰1
微考点3 Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析
[解析] 根据图像分析可知，向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，发生的化学反应有两种情况：2NaOH＋CO2══Na2CO3＋H2O、NaOH＋CO2══NaHCO3。向反应后的溶液中加入100 mL盐酸时，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 ml，NaOH溶液和盐酸的体积相同，则浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·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HCl 0.015 ml，生成CO2 0.015ml，即通入CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；
设所得溶液中Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3的物质的量为y，根据原子守恒：2x＋y＝0.02 ml，x＋y＝0.015 ml，解得x＝0.005 ml，y＝0.01 ml，所得溶液中溶质物质的量之比为n(NaHCO3)︰n(Na2CO3)＝2︰1，C、D项错误。
〔对点集训3〕(1)(2021·山东济南高三检测)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 ml·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
萃取精华：Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像。
本讲要点速记：1．钠的性质记忆口诀：银白轻低质软，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，遇盐水在先。金属钠与碱溶液反应的实质是与水反应。2．特殊的颜色：Na2O2——淡黄色固体。3．特殊的存放：Na、K保存在煤油中。4．钠与水(或水溶液)反应的四个共同现象——“浮、熔、游、响”。
5．必记的五个反应：(1)2Na＋2H2O══2NaOH＋H2↑。(2)2Na2O2＋2H2O══4NaOH＋O2↑。(3)2Na2O2＋2CO2══2Na2CO3＋O2。(4)Na2CO3＋2HCl══2NaCl＋H2O＋CO2↑。(5)Na2CO3＋H2O＋CO2══2NaHCO3。
6．Na2CO3与NaHCO3鉴别的四种方法：(1)固体加热法。(2)加盐酸法。(3)加CaCl2溶液法。(4)测等浓度溶液的pH法。7．碱金属的焰色反应钠——黄色；钾——紫色(透过蓝色的钴玻璃)
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