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新高考化学一轮复习讲义 第3章 第12讲 Na2CO3、NaHCO3和碱金属
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这是一份新高考化学一轮复习讲义 第3章 第12讲 Na2CO3、NaHCO3和碱金属，共15页。试卷主要包含了全面，扎实训练学科基本技能，培养学生积极的学习态度，有计划等内容，欢迎下载使用。
要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界：一是“解”，解决当前问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第12讲 Na2CO3、NaHCO3 碱金属
复习目标 1.了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质，知道碱金属及其化合物的通性，并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。2.掌握碳酸钠、碳酸氢钠的转化关系。3.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
考点一 Na2CO3和NaHCO3
1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
(1)转化关系
Na2CO3eq \(,\s\up7(①CO2＋H2O；②少量盐酸),\s\d5(①固体加热；②液体NaOH))NaHCO3
(2)转化关系应用
依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
答案 ①加热法 ②通入足量CO2 ③滴加适量NaOH溶液
3．碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的特点
(1)向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸
①现象：________________________________________________________________________。
②离子方程式： _______________________________________________________。
③画出产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
答案 ①立即产生气泡 ②HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑ ③
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
①写出反应的离子方程式：_________________________________________________。
②画出产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
答案 ①COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑ ②
1．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
2．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
3．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
4．将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡( )
5．用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
6．在日常生活中，小苏打常用作食用碱而苏打不能( )
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.×
一、NaHCO3与碱、盐反应的应用
1．分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，现象为__________________，写出NaHCO3与①过量澄清石灰水；②少量澄清石灰水反应的离子方程式。
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
答案 均产生白色沉淀 ①HCOeq \\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O ②2HCOeq \\al(－,3)＋2OH－＋
Ca2＋===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O
2．若向NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液，既有沉淀生成又有气泡冒出，试写出反应的离子方程式：2HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O＋CO2↑。
二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
3．依据图像特点判断溶液溶质成分
4.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取
20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 ml·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：
(1)在A情况下，溶质是__________________________________________________(填化学式)，
其物质的量之比为________。
(2)在B情况下，溶质是________________________________________________(填化学式)，
其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 ml·L－1
解析 (1)对于A情况，V1＝100 mL，V2＝(150－100)mL＝50 mL(2)对于B情况，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝100 mL>V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，可知NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，则n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝(150 mL－50 mL－50 mL)∶50 mL＝1∶1。
(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 ml·L－1×0.15 L＝0.03 ml，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为eq \f(0.03 ml,0.02 L)＝1.5 ml·L－1。
三、碳酸钠的制备——侯德榜制碱原理
5．请设计实验方案，用50 mL 2 ml·L－1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50 mL 1 ml·
L－1的Na2CO3溶液。
答案 将50 mL NaOH溶液平均分为两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸，冷却后与另一份混合即可。反应方程式可表示为
第一步：NaOH＋CO2===NaHCO3，
第二步：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
6．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是________。
(2)a通入________，然后b通入________，简述判断理由：_____________________________。
(3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是____________________________________________。
答案 (1)先通入NH3，然后通入CO2
(2)NH3 CO2 由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，为增加二氧化碳的吸收率，通CO2的导气管的末端应插入液面以下
(3)吸收尾气氨气，防止污染空气
7．我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：
(1)分别写出沉淀池、煅烧炉中发生的化学方程式。
(2)写出上述流程中X物质的分子式。
(3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气除了增大NHeq \\al(＋,4)的浓度，使NH4Cl更多地析出外，还有什么作用？循环Ⅰ的作用是什么？
(4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠？
答案 (1)NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓(或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓)、2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)CO2
(3)使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。循环Ⅰ的作用是提高原料氯化钠的利用率
(4)加热，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳酸钠中含有碳酸氢钠，否则，不含有碳酸氢钠
考点二 碱金属 焰色试验
1．碱金属的相似性和递变性
2.碱金属的特性
(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。
3．焰色试验
(1)焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于物理变化，是元素的性质。
(2)焰色试验的操作
①清洗铂丝：将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色。
②灼烧试样：蘸取试样在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色。
③清洗铂丝：将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色。
提醒 做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察现象。
(3)熟记常见金属的焰色
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。
1．钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色( )
2．做焰色试验时，用稀H2SO4洗涤铂丝( )
3．钠的还原性比钾的弱，但工业上制取钾可用Na和熔融KCl在高温下反应制备( )
4．Li在空气中加热可快速反应生成Li2O2( )
5．焰色试验是金属化合物的性质( )
6．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是___________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 ml·L－1KOH溶液比1 ml·L－1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，化学方程式为
___________________________________________________________________________。
生成1 ml氢气时，反应中转移电子数为____________________________________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式： _______________________________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B
(3)K＋[Heq \\al(·,·)]－ KH＋H2O===KOH＋H2↑ NA
(4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
碱金属单质及其氢化物都是强还原剂，遇水立即反应产生氢气和碱金属的氢氧化物。
1．判断下列说法的正误
(1)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(2020·浙江7月选考，8B)( )
(2)在给定条件下能实现转化：NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(CO2g))NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up7(加热))Na2CO3(s)
(2020·江苏，10B)( )
(3)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(2019·天津，3C)( )
(4)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ，7A)( )
(5)因NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂(2018·江苏，3A)( )
(6)溶解度：Na2CO3(7)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋
(2018·全国卷Ⅲ，10C)( )
(8)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考，10D)( )
(9)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(2017·天津，4A改编)( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)×
2．(2020·天津，1)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的主要有效成分是( )
A．NaOH B．NaCl
C．NaClO D．Na2CO3
答案 C
3．(2021·北京，13)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知n(Li)/n(LiH)。
已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑
②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．可用质谱区分D2和HD
B．Li与D2O的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑
C．若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小
D．80 ℃反应所得n(D2)/n(HD)比25 ℃反应所得n(D2)/n(HD)大
答案 C
4．[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：
(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是____________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或__________________________________________________________________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。
答案 (1)aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓ (4)①0.84 ②冷却结晶 过滤
解析 (1)经分析可知，要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
(4)①对固体NaHCO3充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量Na2O2，Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据化学方程式及差量法可知，当增重0.14 g(2CO的质量)时，消耗的二氧化碳的质量为eq \f(0.14 g,28 g·ml－1)×44 g·ml－1＝0.22 g，其物质的量为eq \f(0.22 g,44 g·ml－1)＝0.005 ml，根据关系式2NaHCO3～CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005 ml＝0.01 ml，所以固体NaHCO3的质量为0.01 ml×84 g·ml－1＝0.84 g。②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
课时精练
1．(2022·潍坊模拟)《本草述钩元》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指( )
A．KOH B．KAl(SO4)2 C．KHCO3 D．K2CO3
答案 D
解析 “采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3，D项符合题意。
2．下列说法错误的是( )
A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升
B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D．NaCl可用作食品调味剂
答案 C
解析 碳酸钠溶于水放热，故A正确；盐酸可以溶解氧化物等杂质，且易挥发，不会残留痕迹，故B正确；加入澄清的石灰水，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能生成CaCO3沉淀，不能区别两种溶液，故C错误。
3．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点制作也可以用NaHCO3
D．金属钠放置空气中，最终会变成Na2O2
答案 D
解析 化学变化过程中元素守恒，所以此过程中元素种类没有改变，故A正确；焰色试验是元素的性质，钠元素的焰色为黄色，则NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色，故B正确；NaHCO3与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以可以用NaHCO3治疗胃酸过多；NaHCO3受热分解也生成二氧化碳气体，遇热膨胀而形成小孔，使得糕点松软多孔，故糕点生产也可以用NaHCO3，故C正确。
4．下列关于碱金属元素的单质及其化合物的说法不正确的是( )
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．Li在氧气中生成LiO2
C．熔、沸点：Li>Na>K
D．碱性：氢氧化铯>氢氧化钠
答案 B
解析 锂的活动性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；锂没有过氧化物，故B错误；碱金属元素从Li到Cs ，熔、沸点逐渐降低，故C正确；从Li到Cs ，元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，即碱性：CsOH>NaOH ，故D正确。
5．钠在空气中的变化过程为( )
A．Na→Na2O2→ NaOH→ Na2CO3·10H2O→Na2CO3
B．Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3
C．Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→NaHCO3
D．Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→NaHCO3
答案 B
6．侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是( )
A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
答案 C
解析 碳酸氢钠是小苏打，纯碱是碳酸钠，B项正确；析出碳酸氢钠，说明剩余的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液，C项错误；先通入氨气至饱和，再通入过量二氧化碳，这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCOeq \\al(－,3)，D项正确。
7．将一定量的碳酸氢钠(含少量氯化钠)固体加热一段时间，再加入足量的盐酸完全反应。下列有关叙述正确的是( )
A．原固体中碳酸氢钠含量越多，钠元素的含量也越多
B．若原固体加热质量减少3.1 g，固体中碳酸氢钠的质量为8.4 g
C．若反应后溶液中含0.1 ml Na＋，原固体的质量可能为8.0 g
D．原固体分解越完全，消耗盐酸的量越少
答案 C
解析 假设固体都是NaHCO3，钠元素的含量为eq \f(23,84)×100%≈27.4%，若都是NaCl，钠元素的含量为eq \f(23,58.5)×100%≈39.3%，故NaCl越多钠元素的含量越高，故A错误；168 g NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O、CO2，反应中固体质量减少62 g(H2O＋CO2)，若原固体加热质量减少3.1 g，固体中反应的碳酸氢钠质量为8.4 g，但碳酸氢钠不一定全部分解，故原固体中碳酸氢钠质量可能大于8.4 g，故B错误；结合极值计算分析判断，若为碳酸氢钠，则质量为8.4 g，若为氯化钠，则质量为5.85 g，原固体的质量可能为8.0 g，故C正确；固体分解不完全时，固体有NaHCO3和Na2CO3，根据化学方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，则1 ml NaHCO3消耗1 ml HCl，由Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，则1 ml Na2CO3消耗
2 ml HCl，则相同的物质的量的条件下Na2CO3消耗的盐酸多，故固体完全分解都变成Na2CO3，会导致消耗盐酸的量增加，故D错误。
8．如图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是( )
A．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3
B．要证明NaHCO3受热能产生水，可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球
C．加热不久就能看到B烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化
答案 A
解析 甲为NaHCO3，乙为Na2CO3，A项错误；无水硫酸铜遇水变成蓝色，B项正确；NaHCO3不稳定，受热分解产生的CO2进入B中，使澄清石灰水变浑浊，C项正确；Na2CO3稳定，受热不分解，A中的澄清石灰水不会变浑浊，D项正确。
9．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是( )
A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等
答案 B
解析 与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3 ，故B错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给，故C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，故D正确。
10．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·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COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
答案 C
解析 在Oa段发生反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，不仅仅发生中和反应，A项错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；根据离子方程式HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O可知，生成0.01 ml CO2，消耗盐酸的物质的量为0.01 ml，故a＝0.3，C项正确；根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 ml，共计消耗盐酸0.02 ml，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 ml－0.02 ml＝
0.02 ml，则氢氧化钠的物质的量为0.02 ml，因此，原混合液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D项错误。
11．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，有Na2CO3和H2O2的双重性质，可用作漂白剂和氧化剂，能有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量，下列说法不正确的是( )
A．连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ
B．装置b和e中盛放的试剂相同
C．装置d的作用是防止空气中的H2O和CO2进入c中
D．若b中盛放的是澄清石灰水，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气中CO2的影响)
答案 B
解析 稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2，由于空气中含有CO2，所以需要除去空气中的CO2，又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c，所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，A项正确；装置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液，B项错误；氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钙沉淀，因此若b中盛放的是澄清石灰水，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2，D项正确。
12．现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤：
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是________。
②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是________________。
④关闭K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为____________、______________。
⑤打开K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案，请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是______________________________。
②E处干燥管中盛放的药品是________，其作用是___________________________________，
如果实验中没有该装置，则会导致测得的NaHCO3的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为____________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案 (1)①检查装置的气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③eq \f(286m1－\f(18m2,44),180w)×100%
解析 (2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数会偏小，NaCl的质量分数会偏大。②装置E的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知反应放出的CO2的质量为m2 g，根据反应2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，可计算出该反应中产生水的质量为eq \f(18m2,44) g，从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1－eq \f(18m2,44)) g，再根据Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋10H2O↑，计算出Na2CO3·10H2O的质量，最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。物质
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
溶解度
较大
较小
相同温度、相同浓度溶液的碱性
较强
较弱
热稳定性
稳定
不稳定
与酸反应放出CO2的快慢
放出气体较慢
放出气体较快
主要用途
制玻璃、肥皂，造纸
制药、发酵粉，作灭火器原料
序号
混合物
除杂方法
①
Na2CO3(s)、NaHCO3(s)
②
NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq)
③
Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq)
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↑
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
要正确理解基础，不是会做几个简单题就叫基础扎实。对于一轮复习，基础就是像盖房子一样，需要着力做好两件大事：一是夯实地基，二是打好框架。
2、扎实训练学科基本技能、理解感悟学科基本方法。
一轮复习，要以教材为本，全面细致的回顾课本知识，让学生树立“教材是最好的复习资料”的观点，先引导学生对教材中所涉及的每个知识点进行重新梳理，对教材中的概念、定理、定律进一步强化理解。
3、培养学生积极的学习态度、良好的复习习惯和运用科学思维方法、分析解决问题的能力。
落实学生解题的三重境界：一是“解”，解决当前问题。二是“思”，总结解题经验和方法。三是“归”，回归到高考能力要求上去。解题上强化学生落实三个字：慢（审题），快（书写），全（要点全面，答题步骤规范）。
4、有计划、有步骤、有措施地指导学生补齐短板。
高三复习要突出重点，切忌主次不分，无的放矢。要在“精讲”上下足功夫。抓住学情，讲难点、重点、易混点、薄弱点；讲思路、技巧、规范；讲到关键处，讲到点子上，讲到学生心里去。
第12讲 Na2CO3、NaHCO3 碱金属
复习目标 1.了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质，知道碱金属及其化合物的通性，并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。2.掌握碳酸钠、碳酸氢钠的转化关系。3.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
考点一 Na2CO3和NaHCO3
1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
(1)转化关系
Na2CO3eq \(,\s\up7(①CO2＋H2O；②少量盐酸),\s\d5(①固体加热；②液体NaOH))NaHCO3
(2)转化关系应用
依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
答案 ①加热法 ②通入足量CO2 ③滴加适量NaOH溶液
3．碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的特点
(1)向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸
①现象：________________________________________________________________________。
②离子方程式： _______________________________________________________。
③画出产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
答案 ①立即产生气泡 ②HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑ ③
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
①写出反应的离子方程式：_________________________________________________。
②画出产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
答案 ①COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑ ②
1．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
2．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
3．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
4．将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡( )
5．用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
6．在日常生活中，小苏打常用作食用碱而苏打不能( )
答案 1.× 2.√ 3.√ 4.× 5.× 6.×
一、NaHCO3与碱、盐反应的应用
1．分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，现象为__________________，写出NaHCO3与①过量澄清石灰水；②少量澄清石灰水反应的离子方程式。
①________________________________________________________________________
②________________________________________________________________________
答案 均产生白色沉淀 ①HCOeq \\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O ②2HCOeq \\al(－,3)＋2OH－＋
Ca2＋===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O
2．若向NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液，既有沉淀生成又有气泡冒出，试写出反应的离子方程式：2HCOeq \\al(－,3)＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O＋CO2↑。
二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
3．依据图像特点判断溶液溶质成分
4.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取
20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 ml·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)：
(1)在A情况下，溶质是__________________________________________________(填化学式)，
其物质的量之比为________。
(2)在B情况下，溶质是________________________________________________(填化学式)，
其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 ml·L－1
解析 (1)对于A情况，V1＝100 mL，V2＝(150－100)mL＝50 mL
(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 ml·L－1×0.15 L＝0.03 ml，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为eq \f(0.03 ml,0.02 L)＝1.5 ml·L－1。
三、碳酸钠的制备——侯德榜制碱原理
5．请设计实验方案，用50 mL 2 ml·L－1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50 mL 1 ml·
L－1的Na2CO3溶液。
答案 将50 mL NaOH溶液平均分为两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸，冷却后与另一份混合即可。反应方程式可表示为
第一步：NaOH＋CO2===NaHCO3，
第二步：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
6．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。
(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是________。
(2)a通入________，然后b通入________，简述判断理由：_____________________________。
(3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是____________________________________________。
答案 (1)先通入NH3，然后通入CO2
(2)NH3 CO2 由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，为增加二氧化碳的吸收率，通CO2的导气管的末端应插入液面以下
(3)吸收尾气氨气，防止污染空气
7．我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图：
(1)分别写出沉淀池、煅烧炉中发生的化学方程式。
(2)写出上述流程中X物质的分子式。
(3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气除了增大NHeq \\al(＋,4)的浓度，使NH4Cl更多地析出外，还有什么作用？循环Ⅰ的作用是什么？
(4)如何检验产品碳酸钠中是否含有碳酸氢钠？
答案 (1)NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓(或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓)、2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)CO2
(3)使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度。循环Ⅰ的作用是提高原料氯化钠的利用率
(4)加热，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳酸钠中含有碳酸氢钠，否则，不含有碳酸氢钠
考点二 碱金属 焰色试验
1．碱金属的相似性和递变性
2.碱金属的特性
(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。
3．焰色试验
(1)焰色试验的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色，属于物理变化，是元素的性质。
(2)焰色试验的操作
①清洗铂丝：将铂丝蘸稀盐酸在无色火焰上灼烧至无色。
②灼烧试样：蘸取试样在无色火焰上灼烧，观察火焰颜色。
③清洗铂丝：将铂丝再蘸稀盐酸灼烧至无色。
提醒 做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察现象。
(3)熟记常见金属的焰色
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。
1．钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色( )
2．做焰色试验时，用稀H2SO4洗涤铂丝( )
3．钠的还原性比钾的弱，但工业上制取钾可用Na和熔融KCl在高温下反应制备( )
4．Li在空气中加热可快速反应生成Li2O2( )
5．焰色试验是金属化合物的性质( )
6．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低( )
答案 1.√ 2.× 3.√ 4.× 5.× 6.×
碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是___________________________________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 ml·L－1KOH溶液比1 ml·L－1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，化学方程式为
___________________________________________________________________________。
生成1 ml氢气时，反应中转移电子数为____________________________________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式： _______________________________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B
(3)K＋[Heq \\al(·,·)]－ KH＋H2O===KOH＋H2↑ NA
(4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
碱金属单质及其氢化物都是强还原剂，遇水立即反应产生氢气和碱金属的氢氧化物。
1．判断下列说法的正误
(1)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(2020·浙江7月选考，8B)( )
(2)在给定条件下能实现转化：NaCl(aq)eq \(――→,\s\up7(CO2g))NaHCO3(s)eq \(――→,\s\up7(加热))Na2CO3(s)
(2020·江苏，10B)( )
(3)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(2019·天津，3C)( )
(4)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ，7A)( )
(5)因NaHCO3受热易分解，可用于制胃酸中和剂(2018·江苏，3A)( )
(6)溶解度：Na2CO3
(2018·全国卷Ⅲ，10C)( )
(8)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考，10D)( )
(9)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(2017·天津，4A改编)( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)√ (8)√ (9)×
2．(2020·天津，1)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间，使用的“84消毒液”的主要有效成分是( )
A．NaOH B．NaCl
C．NaClO D．Na2CO3
答案 C
3．(2021·北京，13)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定n(D2)/n(HD)可以获知n(Li)/n(LiH)。
已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑
②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s) ΔH＜0
下列说法不正确的是( )
A．可用质谱区分D2和HD
B．Li与D2O的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑
C．若n(Li)/n(LiH)越大，则n(D2)/n(HD)越小
D．80 ℃反应所得n(D2)/n(HD)比25 ℃反应所得n(D2)/n(HD)大
答案 C
4．[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：
(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是____________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或__________________________________________________________________________。
(2)B中使用雾化装置的优点是________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_____________________________________。
(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________、________、洗涤、干燥。
答案 (1)aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案) (3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓ (4)①0.84 ②冷却结晶 过滤
解析 (1)经分析可知，要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。
(4)①对固体NaHCO3充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量Na2O2，Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据化学方程式及差量法可知，当增重0.14 g(2CO的质量)时，消耗的二氧化碳的质量为eq \f(0.14 g,28 g·ml－1)×44 g·ml－1＝0.22 g，其物质的量为eq \f(0.22 g,44 g·ml－1)＝0.005 ml，根据关系式2NaHCO3～CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005 ml＝0.01 ml，所以固体NaHCO3的质量为0.01 ml×84 g·ml－1＝0.84 g。②根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
课时精练
1．(2022·潍坊模拟)《本草述钩元》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指( )
A．KOH B．KAl(SO4)2 C．KHCO3 D．K2CO3
答案 D
解析 “采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3，D项符合题意。
2．下列说法错误的是( )
A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升
B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D．NaCl可用作食品调味剂
答案 C
解析 碳酸钠溶于水放热，故A正确；盐酸可以溶解氧化物等杂质，且易挥发，不会残留痕迹，故B正确；加入澄清的石灰水，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能生成CaCO3沉淀，不能区别两种溶液，故C错误。
3．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威的《科学》杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点制作也可以用NaHCO3
D．金属钠放置空气中，最终会变成Na2O2
答案 D
解析 化学变化过程中元素守恒，所以此过程中元素种类没有改变，故A正确；焰色试验是元素的性质，钠元素的焰色为黄色，则NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色均为黄色，故B正确；NaHCO3与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以可以用NaHCO3治疗胃酸过多；NaHCO3受热分解也生成二氧化碳气体，遇热膨胀而形成小孔，使得糕点松软多孔，故糕点生产也可以用NaHCO3，故C正确。
4．下列关于碱金属元素的单质及其化合物的说法不正确的是( )
A．锂与水反应不如钠与水反应剧烈
B．Li在氧气中生成LiO2
C．熔、沸点：Li>Na>K
D．碱性：氢氧化铯>氢氧化钠
答案 B
解析 锂的活动性比钠弱，与水反应不如钠剧烈，故A正确；锂没有过氧化物，故B错误；碱金属元素从Li到Cs ，熔、沸点逐渐降低，故C正确；从Li到Cs ，元素的金属性逐渐增强，其最高价氧化物对应水化物的碱性依次增强，即碱性：CsOH>NaOH ，故D正确。
5．钠在空气中的变化过程为( )
A．Na→Na2O2→ NaOH→ Na2CO3·10H2O→Na2CO3
B．Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3
C．Na→Na2O2→NaOH→Na2CO3·10H2O→NaHCO3
D．Na→Na2O→NaOH→Na2CO3·10H2O→NaHCO3
答案 B
6．侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是( )
A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
答案 C
解析 碳酸氢钠是小苏打，纯碱是碳酸钠，B项正确；析出碳酸氢钠，说明剩余的溶液为碳酸氢钠的饱和溶液，C项错误；先通入氨气至饱和，再通入过量二氧化碳，这样可以保证在碱性条件下生成更多的HCOeq \\al(－,3)，D项正确。
7．将一定量的碳酸氢钠(含少量氯化钠)固体加热一段时间，再加入足量的盐酸完全反应。下列有关叙述正确的是( )
A．原固体中碳酸氢钠含量越多，钠元素的含量也越多
B．若原固体加热质量减少3.1 g，固体中碳酸氢钠的质量为8.4 g
C．若反应后溶液中含0.1 ml Na＋，原固体的质量可能为8.0 g
D．原固体分解越完全，消耗盐酸的量越少
答案 C
解析 假设固体都是NaHCO3，钠元素的含量为eq \f(23,84)×100%≈27.4%，若都是NaCl，钠元素的含量为eq \f(23,58.5)×100%≈39.3%，故NaCl越多钠元素的含量越高，故A错误；168 g NaHCO3分解生成Na2CO3、H2O、CO2，反应中固体质量减少62 g(H2O＋CO2)，若原固体加热质量减少3.1 g，固体中反应的碳酸氢钠质量为8.4 g，但碳酸氢钠不一定全部分解，故原固体中碳酸氢钠质量可能大于8.4 g，故B错误；结合极值计算分析判断，若为碳酸氢钠，则质量为8.4 g，若为氯化钠，则质量为5.85 g，原固体的质量可能为8.0 g，故C正确；固体分解不完全时，固体有NaHCO3和Na2CO3，根据化学方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，则1 ml NaHCO3消耗1 ml HCl，由Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，则1 ml Na2CO3消耗
2 ml HCl，则相同的物质的量的条件下Na2CO3消耗的盐酸多，故固体完全分解都变成Na2CO3，会导致消耗盐酸的量增加，故D错误。
8．如图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是( )
A．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3
B．要证明NaHCO3受热能产生水，可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球
C．加热不久就能看到B烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化
答案 A
解析 甲为NaHCO3，乙为Na2CO3，A项错误；无水硫酸铜遇水变成蓝色，B项正确；NaHCO3不稳定，受热分解产生的CO2进入B中，使澄清石灰水变浑浊，C项正确；Na2CO3稳定，受热不分解，A中的澄清石灰水不会变浑浊，D项正确。
9．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是( )
A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等
答案 B
解析 与碱反应生成盐与水的氧化物为酸性氧化物，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3 ，故B错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给，故C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，故D正确。
10．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 ml·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COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
答案 C
解析 在Oa段发生反应的离子方程式为OH－＋H＋===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，不仅仅发生中和反应，A项错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，B项错误；根据离子方程式HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O可知，生成0.01 ml CO2，消耗盐酸的物质的量为0.01 ml，故a＝0.3，C项正确；根据离子方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 ml，共计消耗盐酸0.02 ml，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04 ml－0.02 ml＝
0.02 ml，则氢氧化钠的物质的量为0.02 ml，因此，原混合液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D项错误。
11．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，有Na2CO3和H2O2的双重性质，可用作漂白剂和氧化剂，能有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量，下列说法不正确的是( )
A．连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ
B．装置b和e中盛放的试剂相同
C．装置d的作用是防止空气中的H2O和CO2进入c中
D．若b中盛放的是澄清石灰水，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气中CO2的影响)
答案 B
解析 稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2，由于空气中含有CO2，所以需要除去空气中的CO2，又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c，所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，A项正确；装置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液，B项错误；氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钙沉淀，因此若b中盛放的是澄清石灰水，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2，D项正确。
12．现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物，某同学设计如图所示的实验装置，通过测量反应产生的CO2和H2O的质量，来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤：
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后，首先进行的操作是________。
②称取样品，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶C和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，其目的是________________。
④关闭K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为____________、______________。
⑤打开K1，缓缓鼓入空气数分钟，然后拆下装置，再次称量洗气瓶C和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案，请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气，对测定结果的影响是______________________________。
②E处干燥管中盛放的药品是________，其作用是___________________________________，
如果实验中没有该装置，则会导致测得的NaHCO3的质量________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g，反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g，则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为____________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案 (1)①检查装置的气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑ Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小，NaCl的质量分数测定结果偏大
②碱石灰 防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③eq \f(286m1－\f(18m2,44),180w)×100%
解析 (2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中，必须鼓入空气使其完全被吸收，若不鼓入空气，则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数会偏小，NaCl的质量分数会偏大。②装置E的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D，故干燥管中盛放的药品是碱石灰，如果没有该装置，会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知反应放出的CO2的质量为m2 g，根据反应2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑，可计算出该反应中产生水的质量为eq \f(18m2,44) g，从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1－eq \f(18m2,44)) g，再根据Na2CO3·10H2Oeq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋10H2O↑，计算出Na2CO3·10H2O的质量，最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。物质
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
溶解度
较大
较小
相同温度、相同浓度溶液的碱性
较强
较弱
热稳定性
稳定
不稳定
与酸反应放出CO2的快慢
放出气体较慢
放出气体较快
主要用途
制玻璃、肥皂，造纸
制药、发酵粉，作灭火器原料
序号
混合物
除杂方法
①
Na2CO3(s)、NaHCO3(s)
②
NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq)
③
Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq)
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)
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↑
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
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