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高三化学一轮复习讲义第3章 第1节 钠及其化合物
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这是一份高三化学一轮复习讲义第3章 第1节 钠及其化合物，共19页。
1．钠的主要性质及应用
(1)物理性质：ρ＝0.97 g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81 ℃，沸点为882.9 ℃。
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属反应eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O,点燃：2Na＋O2\(=====,\s\up15(点燃))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\(=====,\s\up15(点燃))2NaCl))
②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。
④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
(3)钠的保存与用途
①保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。
②用途：制Na2O2，NaK合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up15(熔融))4NaCl＋Ti(g)。
2．钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠
(2)实验探究：Na2O2与H2O的实验探究
①将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又褪色。
②检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口，若木条复燃，证明有O2。
[应用体验]
1．将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的顺序是________。
①水 ②NaOH溶液 ③0.1 ml·L－1盐酸 ④0.1 ml·L－1硫酸铜 ⑤乙醇
[提示] ③④①②⑤
2．Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，与CO2反应均生成Na2CO3，故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物，这种说法对吗？为什么？
[提示] 不对，Na2O2不是碱性氧化物，因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。
[考点多维探究]
角度1 钠及其氧化物的性质与应用
1．(2017·石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是( )
A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
C．将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样
C [A项，w＝eq \f(4 g,100 g－0.1 g)≠4%；
B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；
C项，Na＋H2O→NaOH，NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO；
D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2。]
2．下列说法正确的是________(填序号)。
【导学号：95812032】
①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1
②(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 ml氧气，转移电子的数目为0.4NA
③(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
④(2012·北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
⑤潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂
⑥Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性
[解析] ②中生成0.1 ml O2，转移电子0.2 ml；③离子方程式没有配平；④Na2O2放置在潮湿的空气中，先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色黏稠物，再与空气中的CO2反应。
[答案] ①⑤⑥
1．Na与酸液、盐溶液反应的原理
2．Na2O2的主要性质
(1)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。
(2)强氧化性
①Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
②Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
③Na2O2与氢硫酸的反应：能将H2S氧化成单质硫。
④Na2O2与Na2SO3溶液的反应：能将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)。
⑤Na2O2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。
角度2 Na2O2与CO2、H2O的有关计算
3．取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量增加的量大于a g，下列物质能满足上述结果的是( )
A．H2 B．HCOOH
C．C6H12O6 D．C12H22O11
D [2CO＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即可看作CO能被Na2O2完全吸收；
同理，2H2＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合(CO)m(H2)n (m＝0,1,2，……，n＝0,1,2，……)，a g该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2，水蒸气)通入过量Na2O2固体中，固体增重a g。若组成符合Cx(CO)m(H2)n，固体增重大于a g；若组成符合(CO)m(H2)nOx，固体增重小于a g。]
4．1 ml过氧化钠与2 ml碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3
B．Na2O2、Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3
D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
A [碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，根据计量关系可知，2 ml碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 ml，Na2O2只有1 ml，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[要注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序]，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。]
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
(1)物质的量关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
(2)固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O(g)中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
(3)电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 ml O2生成时，转移的电子均为2 ml。
(4)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
角度3 钠及其氧化物的性质探究
5．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：
甲 乙
(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是________(填字母，下同)。
a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
b．钠熔化成一个光亮的小球
c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大
d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少
(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
[解析] (1)金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。
(2)铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。
[答案] (1)abd (2)b
6．如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
【导学号：95812033】
注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是__________________________。
(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_____________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是____________。
(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是_____。
(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择________(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是______________________。
[解析] (1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。
[答案] (1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次
(5)打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃
(6)DEA(或DEC)
关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊
考点2| 碳酸钠与碳酸氢钠
[基础知识自查]
1．碳酸钠
写出上述序号①②③所表示反应的化学方程式：
①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O；
②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；
③Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
2．碳酸氢钠
写出上述序号①②③反应的离子方程式，④所表示反应的化学方程式
①HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O；
②Ca(OH)2过量：HCOeq \\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
Ca(OH)2少量：2HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；
③HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O；
④2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
3．相互转化：Na2CO3eq \(,\s\up15(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\d15(①固体加热；②适量OH－))NaHCO3
[应用体验]
1．(1)用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，用Ca(OH)2溶液可以吗？为什么？
(2)用什么方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3？写出有关化学方程式。
[提示] (1)不可以；因为Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应均生成沉淀。
(2)加热法；2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
2．(1)Na2CO3溶液呈碱性的离子方程式为_____________________________。
(2)Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，有关反应过程的离子方程式有_________。
[提示] (1)COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－
(2)COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3) HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
[考点多维探究]
角度1 Na2CO3、NaHCO3的基本性质与鉴别
1．下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是( )
A．热稳定性：NaHCO3>Na2CO3
B．常温时在水中的溶解度：NaHCO3>Na2CO3
C．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多
D．等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：NaHCO3>Na2CO3
C [热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，A错误；常温时在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3，B错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多，C正确；等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：Na2CO3>NaHCO3，D错误。]
2．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所示实验装置均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_________________________________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填序号)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是________________________(填化学式)。
[解析] (1)Ⅰ图，加盐酸后均生成CO2，澄清石灰水均变浑浊；Ⅱ图根据气球变化的快慢可鉴别。
(2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别。
(3)根据NaHCO3不稳定，Na2CO3稳定，为了使实验现象更明显，将Na2CO3放于A管。
[答案] (1)Ⅱ (2)2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O ＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D (3)NaHCO3
角度2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量分析和图像分析
3．(2017·淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是( )
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．1 ml Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀H2SO4充分反应，生成的CO2为1 ml
D．向200 mL 0.1 ml/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 ml/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 ml
D [D项，反应原理为COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，故不会生成CO2。]
4．(2017·怀化模拟)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
【导学号：95812034】
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
A [图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaHCO3)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaOH)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，④不正确。]
1．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较
(1)速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。
(2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。
(3)CO2生成量比较
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。
③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。
2．Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
(1)Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(图1)
(Oa＝ab)
图1
(2)NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸(图2)
图2
(3)等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸(图3)
(Oa图3
(4)等物质的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸(图4)
(Oa>ab)
图4
角度3 Na2CO3样品中纯度的实验测定
5．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。
图1 图2
(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丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。
[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需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为eq \f(106y,197x)×100%。
[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
②eq \f(106y,197x)×100%
考点3| 碱金属与焰色反应
[基础知识自查]
1．碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
①与O2等非金属反应
写出Li、Na与O2点燃反应的化学方程式
4Li＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2Li2O,2Na＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))Na2O2。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O的反应
碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
2．焰色反应
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，属于物理变化，属于元素的性质，应用于检验某些元素的存在。
(2)常见元素的焰色
钠元素：黄色；钾元素：浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(3)操作步骤
铂丝eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d15(灼烧))火焰无色―→蘸取待测物eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d15(灼烧))观察火焰颜色
注意：洗涤铂丝用稀HCl溶液洗涤，然后在火焰上灼烧，火焰为无色，说明铂丝洗净。
[应用体验]
1．将一块绿豆大小的钾投入盛有水的烧杯中，有什么现象？在反应的剧烈程度上比钠与水反应强还是弱？为什么？
[提示] 迅速熔化为液体球，四处游动，伴有燃烧和爆炸。比钠与水反应剧烈，钾的活泼性比钠的强。
2．如何鉴别NaOH和KOH两种固体？说明实验操作。
[提示] 焰色反应。用洁净的铂丝分别蘸取两固体，火焰为黄色的为NaOH，透过蓝色钴玻璃观察火焰为紫色的为KOH。
[考点多维探究]
角度1 碱金属的相似性与递变性
1．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
B [钫是碱金属中最活泼的金属，在空气中燃烧生成的氧化物很复杂，不是只生成Fr2O。]
2．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是 ( )
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
C [K比Na活泼，与H2O反应K比Na剧烈。]
角度2 焰色反应及其应用
3．下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A．仅有③不正确 B．仅有④不正确
C．仅有⑤不正确 D．全对
[答案] D
4．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是( )
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C．焰色反应属于化学变化
D．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
[答案] D
[课堂小结·反馈达标1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向
1．一组判断，展示高考易误点
(1)(2015·全国卷Ⅱ)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。( )
(2)(2015·全国卷Ⅱ改编)1 L 0.1 ml/L的Na2CO3溶液中COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。( )
(3)(2015·全国卷Ⅱ)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡。( )
(4)(2014·全国卷Ⅰ)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应。( )
(5)(2014·全国卷Ⅱ)CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重。( )
(6)(2014·全国卷Ⅱ)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。( )
(7)(2014·山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。( )
(8)(2015·天津高考)灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，
无K＋。( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)×
2．一题串知，覆盖高考考什么
(2017·洛阳模拟)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
(1)若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为________。
[考查Na的性质]
(2)若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为______，
A与水反应的离子方程式为__________________。
若A的质量为7.8 g，与足量水反应，转移的电子物质的量为________。[考查Na2O2的性质]
(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？________。过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。[考查Na2O2的结构]
(4)A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。
[考查NaOH、Na2CO3的性质]
(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？________。试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：__________，
________________________________________________________。
[考查NaOH的性质]
(6)向C、D溶液中分别逐滴滴入稀盐酸，现象分别是________________、_______________________________，
有关的离子方程式分别为______________________________________、
__________________________________________________。
[考查Na2CO3、NaHCO3的性质]
[答案] (1)H2 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(2)O2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 0.1 ml
(3)不是 Na＋[eq \(O,\s\up6(),\s\d4())eq \(O,\s\up6(),\s\d4())]2－Na＋ 1∶2
(4)Na2CO3 NaHCO3
(5)不相同 2OH－＋CO2===COeq \\al(2－,3)＋H2O OH－＋CO2===HCOeq \\al(－,3)
(6)C中：开始没有气体生成，后来有气体生成 D中：立即有气体生成
C中：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O D中：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
考纲定位
考情播报
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。
3.了解钠及其常见化合物的制备方法。
4.了解碱金属性质的相似性和递变性。
5.了解Na＋、K＋的检验方法。
2016·全国甲卷T12、T13(D)/全国丙卷T7(A)
2015·全国卷ⅠT8(C)/全国卷ⅡT10(B、C)、T13(A)
2014·全国卷ⅠT8(A)/全国卷ⅡT7(B)、T9(B)、T10(B)
2013·全国卷ⅡT10(B)(C)
2012·全国卷T28(1)
1．钠的主要性质及应用
(1)物理性质：ρ＝0.97 g/cm3，比水的密度小、比煤油的密度大，质软，熔点为97.81 ℃，沸点为882.9 ℃。
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属反应eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(O2\b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(常温：4Na＋O2===2Na2O,点燃：2Na＋O2\(=====,\s\up15(点燃))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\(=====,\s\up15(点燃))2NaCl))
②与H2O反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
实验探究：Na与H2O(含酚酞)反应的现象及解释
③与乙醇反应：2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑。
④与酸(HCl)反应：2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4。
(3)钠的保存与用途
①保存：少量钠保存在煤油或石蜡油中。
②用途：制Na2O2，NaK合金可用于原子反应堆的导热剂，制高压钠灯，冶炼某些金属如4Na＋TiCl4eq \(=====,\s\up15(熔融))4NaCl＋Ti(g)。
2．钠的氧化物
(1)氧化钠和过氧化钠
(2)实验探究：Na2O2与H2O的实验探究
①将水滴入盛有Na2O2的试管中，现象是有气体生成，向反应后的溶液中加入酚酞，现象是溶液变红，后又褪色。
②检验生成的气体是O2的方法是带火星的木条放在管口，若木条复燃，证明有O2。
[应用体验]
1．将钠投入到下列溶液中，反应的剧烈程度由强到弱的顺序是________。
①水 ②NaOH溶液 ③0.1 ml·L－1盐酸 ④0.1 ml·L－1硫酸铜 ⑤乙醇
[提示] ③④①②⑤
2．Na2O、Na2O2与水反应均生成NaOH，与CO2反应均生成Na2CO3，故Na2O、Na2O2均是碱性氧化物，这种说法对吗？为什么？
[提示] 不对，Na2O2不是碱性氧化物，因为与H2O或CO2反应除生成NaOH或Na2CO3外还有O2生成。
[考点多维探究]
角度1 钠及其氧化物的性质与应用
1．(2017·石家庄模拟)有关钠的叙述正确的是( )
A．2.3 g钠与97.7 g水反应后，溶液中溶质的质量分数等于4%
B．钠跟CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
C．将金属钠与水反应后的溶液中通入适量氯气后，溶液中含有两种溶质
D．钠在空气中的缓慢氧化与其在空气中点燃的产物都一样
C [A项，w＝eq \f(4 g,100 g－0.1 g)≠4%；
B项，不能析出Cu，而是Na先与H2O反应；
C项，Na＋H2O→NaOH，NaOH＋Cl2→NaCl＋NaClO；
D项，Na缓慢氧化为Na2O，Na在空气中点燃生成Na2O2。]
2．下列说法正确的是________(填序号)。
【导学号：95812032】
①Na2O2与Na2O晶体中阳离子与阴离子的个数比均为2∶1
②(2014·江苏高考)在过氧化钠与水的反应中，每生成0.1 ml氧气，转移电子的数目为0.4NA
③(2013·江苏高考)Na2O2溶于水产生O2的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑
④(2012·北京高考)Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物，其反应为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
⑤潜水艇中可以用Na2O2作供氧剂
⑥Na2O2粉末投入含酚酞的水中，水中先变红后褪色说明Na2O2具有漂白性
[解析] ②中生成0.1 ml O2，转移电子0.2 ml；③离子方程式没有配平；④Na2O2放置在潮湿的空气中，先和水反应生成NaOH固体，NaOH固体吸水形成白色黏稠物，再与空气中的CO2反应。
[答案] ①⑤⑥
1．Na与酸液、盐溶液反应的原理
2．Na2O2的主要性质
(1)Na2O2与H2O、CO2的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应，在反应中H2O、CO2既不是氧化剂，也不是还原剂。
(2)强氧化性
①Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2===Na2SO4。
②Na2O2与FeCl2溶液的反应：能将Fe2＋氧化成Fe3＋，得到Fe(OH)3沉淀。
③Na2O2与氢硫酸的反应：能将H2S氧化成单质硫。
④Na2O2与Na2SO3溶液的反应：能将SOeq \\al(2－,3)氧化成SOeq \\al(2－,4)。
⑤Na2O2与品红溶液的反应：能使品红溶液褪色。
角度2 Na2O2与CO2、H2O的有关计算
3．取a g某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后，固体质量增加的量大于a g，下列物质能满足上述结果的是( )
A．H2 B．HCOOH
C．C6H12O6 D．C12H22O11
D [2CO＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2CO2①
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2②
①＋②得：Na2O2＋CO===Na2CO3(虚拟的反应)
即可看作CO能被Na2O2完全吸收；
同理，2H2＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2H2O③
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑④
③＋④得：Na2O2＋H2===2NaOH(虚拟的反应)
即可看作H2能被Na2O2完全吸收，故凡分子组成符合(CO)m(H2)n (m＝0,1,2，……，n＝0,1,2，……)，a g该物质在O2中完全燃烧将其产物(CO2，水蒸气)通入过量Na2O2固体中，固体增重a g。若组成符合Cx(CO)m(H2)n，固体增重大于a g；若组成符合(CO)m(H2)nOx，固体增重小于a g。]
4．1 ml过氧化钠与2 ml碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )
A．Na2CO3
B．Na2O2、Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3
D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
A [碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，根据计量关系可知，2 ml碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 ml，Na2O2只有1 ml，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[要注意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后顺序]，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。]
Na2O2与CO2、H2O反应的计算规律
(1)物质的量关系
无论是CO2或H2O(g)的单一物质还是二者的混合物，与足量的Na2O2反应时，消耗CO2或H2O(g)与放出O2的物质的量之比均为2∶1，即气体减小的体积等于生成的O2的体积。
(2)固体质量关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”，H2O(g)中的“H2”；可以看作发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3、Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应不能发生)。
(3)电子转移关系
不论是与CO2还是与H2O(g)反应，CO2与H2O(g)均既不是氧化剂也不是还原剂，反应的实质都是Na2O2自身发生的氧化还原反应，所以每有1 ml O2生成时，转移的电子均为2 ml。
(4)先后顺序关系
一定量的Na2O2与一定量CO2和H2O(g)的混合物反应，解决问题时可视作Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)发生反应(实际情况复杂得多)。
角度3 钠及其氧化物的性质探究
5．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：
甲 乙
(1)现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和NaOH溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述正确的是________(填字母，下同)。
a．钠浮在液面上，并四处游动，最后消失
b．钠熔化成一个光亮的小球
c．恢复到室温时，NaOH溶液的浓度增大
d．恢复到室温时，溶液中Na＋数目减少
(2)按图乙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体，在相同条件下体积的关系是________。
①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠
a．二者收集气体一样多
b．①收集气体体积较大
c．②收集气体体积较大
[解析] (1)金属钠投入饱和NaOH溶液中，Na与H2O反应，生成气体和NaOH，H2O减少，NaOH晶体析出，但温度不变，饱和NaOH浓度不变。
(2)铝箔成分为Al，Al与NaOH溶液反应也生成H2。
[答案] (1)abd (2)b
6．如图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。
【导学号：95812033】
注射器1中抽取了100 mL CO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5 g Na2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。回答下列问题：(本题不考虑注射器内壁的摩擦阻力)
(1)U形管内的玻璃珠并不参与反应，其所起的作用除防止过氧化钠粉末被吹走外，另一个重要作用是_________________________________。
(2)U形管中可观察到的反应现象是__________________________。
(3)注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50 mL，其原因除可能仍还含CO2外，还有一个重要原因是_____________________________。
(4)为了使剩余气体中二氧化碳能反应完，接下来的操作是____________。
(5)要证明反应产物之一为氧气，最为方便的实验方法是_____。
(6)本实验结束后固体产物板结，难以从U形管中取出，为了要证明固体产物中含有碳酸盐，实验时还需要从下图示仪器和试剂中选择________(填字母)。当装置和药品都安装完毕后，接下来的操作步骤是______________________。
[解析] (1)玻璃珠还可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用。(2)U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白。(3)由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可知100 mL CO2理论上应产生50 mL O2，收集到的气体大于50 mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀。(4)为了让CO2反应完，可把注射器2中的气体再推入U形管中，反复数次。(5)可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃。
[答案] (1)增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积，使反应完全
(2)淡黄色粉末渐渐变白
(3)该反应为放热反应，反应后气体温度升高，体积变大
(4)将注射器2中气体再推入U形管中，反复数次
(5)打开橡胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，木条复燃
(6)DEA(或DEC)
关闭K1、K4止水夹，打开K2、K3止水夹；打开分液漏斗活塞将稀盐酸滴入U形管中，观察试管内Ca(OH)2溶液是否变浑浊
考点2| 碳酸钠与碳酸氢钠
[基础知识自查]
1．碳酸钠
写出上述序号①②③所表示反应的化学方程式：
①Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O；
②Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH；
③Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
2．碳酸氢钠
写出上述序号①②③反应的离子方程式，④所表示反应的化学方程式
①HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O；
②Ca(OH)2过量：HCOeq \\al(－,3)＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O；
Ca(OH)2少量：2HCOeq \\al(－,3)＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋COeq \\al(2－,3)＋2H2O；
③HCOeq \\al(－,3)＋OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O；
④2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
3．相互转化：Na2CO3eq \(,\s\up15(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\d15(①固体加热；②适量OH－))NaHCO3
[应用体验]
1．(1)用CaCl2溶液可以鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液，用Ca(OH)2溶液可以吗？为什么？
(2)用什么方法除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3？写出有关化学方程式。
[提示] (1)不可以；因为Na2CO3、NaHCO3与Ca(OH)2反应均生成沉淀。
(2)加热法；2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
2．(1)Na2CO3溶液呈碱性的离子方程式为_____________________________。
(2)Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，有关反应过程的离子方程式有_________。
[提示] (1)COeq \\al(2－,3)＋H2OHCOeq \\al(－,3)＋OH－
(2)COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3) HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
[考点多维探究]
角度1 Na2CO3、NaHCO3的基本性质与鉴别
1．下列有关NaHCO3和Na2CO3性质的比较中，正确的是( )
A．热稳定性：NaHCO3>Na2CO3
B．常温时在水中的溶解度：NaHCO3>Na2CO3
C．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多
D．等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：NaHCO3>Na2CO3
C [热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，A错误；常温时在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3，B错误；根据碳元素守恒可知，等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，放出的CO2一样多，C正确；等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的碱性：Na2CO3>NaHCO3，D错误。]
2．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所示实验装置均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_________________________________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填序号)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是________________________(填化学式)。
[解析] (1)Ⅰ图，加盐酸后均生成CO2，澄清石灰水均变浑浊；Ⅱ图根据气球变化的快慢可鉴别。
(2)根据NaHCO3的不稳定性鉴别。
(3)根据NaHCO3不稳定，Na2CO3稳定，为了使实验现象更明显，将Na2CO3放于A管。
[答案] (1)Ⅱ (2)2NaHCO3eq \(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O ＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D (3)NaHCO3
角度2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量分析和图像分析
3．(2017·淮北模拟)有关NaHCO3和Na2CO3的性质，下列叙述错误的是( )
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．1 ml Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量稀H2SO4充分反应，生成的CO2为1 ml
D．向200 mL 0.1 ml/L Na2CO3溶液中逐滴加入200 mL 0.1 ml/L的稀盐酸并不断振荡，生成的CO2为0.01 ml
D [D项，反应原理为COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O，故不会生成CO2。]
4．(2017·怀化模拟)向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
【导学号：95812034】
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
A [图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaHCO3)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaOH)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，④不正确。]
1．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较
(1)速率：相同条件下，NaHCO3与盐酸反应放出CO2的速率比Na2CO3与盐酸反应快。
(2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。
(3)CO2生成量比较
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。
③等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。
2．Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
(1)Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(图1)
(Oa＝ab)
图1
(2)NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸(图2)
图2
(3)等物质的量Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸(图3)
(Oa
(4)等物质的量NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸(图4)
(Oa>ab)
图4
角度3 Na2CO3样品中纯度的实验测定
5．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。
图1 图2
(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丙同学测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为________。
[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需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。②经过计算，样品中Na2CO3质量分数的计算式为eq \f(106y,197x)×100%。
[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
②eq \f(106y,197x)×100%
考点3| 碱金属与焰色反应
[基础知识自查]
1．碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
①与O2等非金属反应
写出Li、Na与O2点燃反应的化学方程式
4Li＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))2Li2O,2Na＋O2eq \(=====,\s\up15(点燃))Na2O2。
K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O的反应
碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强。
2．焰色反应
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色，属于物理变化，属于元素的性质，应用于检验某些元素的存在。
(2)常见元素的焰色
钠元素：黄色；钾元素：浅紫色(透过蓝色钴玻璃)。
(3)操作步骤
铂丝eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d15(灼烧))火焰无色―→蘸取待测物eq \(――→,\s\up15(酒精灯),\s\d15(灼烧))观察火焰颜色
注意：洗涤铂丝用稀HCl溶液洗涤，然后在火焰上灼烧，火焰为无色，说明铂丝洗净。
[应用体验]
1．将一块绿豆大小的钾投入盛有水的烧杯中，有什么现象？在反应的剧烈程度上比钠与水反应强还是弱？为什么？
[提示] 迅速熔化为液体球，四处游动，伴有燃烧和爆炸。比钠与水反应剧烈，钾的活泼性比钠的强。
2．如何鉴别NaOH和KOH两种固体？说明实验操作。
[提示] 焰色反应。用洁净的铂丝分别蘸取两固体，火焰为黄色的为NaOH，透过蓝色钴玻璃观察火焰为紫色的为KOH。
[考点多维探究]
角度1 碱金属的相似性与递变性
1．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
B [钫是碱金属中最活泼的金属，在空气中燃烧生成的氧化物很复杂，不是只生成Fr2O。]
2．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是 ( )
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
C [K比Na活泼，与H2O反应K比Na剧烈。]
角度2 焰色反应及其应用
3．下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是( )
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
A．仅有③不正确 B．仅有④不正确
C．仅有⑤不正确 D．全对
[答案] D
4．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色反应”知识相关。下列说法中正确的是( )
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
C．焰色反应属于化学变化
D．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
[答案] D
[课堂小结·反馈达标1＋1] 全新理念 探究高考 明确考向
1．一组判断，展示高考易误点
(1)(2015·全国卷Ⅱ)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。( )
(2)(2015·全国卷Ⅱ改编)1 L 0.1 ml/L的Na2CO3溶液中COeq \\al(2－,3)、HCOeq \\al(－,3)和H2CO3的粒子数之和为0.1NA。( )
(3)(2015·全国卷Ⅱ)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液，立即产生气泡。( )
(4)(2014·全国卷Ⅰ)用热的烧碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应。( )
(5)(2014·全国卷Ⅱ)CO2通过Na2O2粉末后固体物质增重。( )
(6)(2014·全国卷Ⅱ)碳酸氢钠受热分解实验如图所示。( )
(7)(2014·山东高考)Na2O2与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。( )
(8)(2015·天津高考)灼烧白色粉末，火焰成黄色，证明原粉末中有Na＋，
无K＋。( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)×
2．一题串知，覆盖高考考什么
(2017·洛阳模拟)由短周期元素组成的中学常见的含钠元素的物质A、B、C、D，存在如图转化关系(部分生成物和反应条件已略去)。
(1)若A为金属钠，则E为________，A与水反应的离子方程式为________。
[考查Na的性质]
(2)若A为过氧化钠，则E为________，A与CO2反应的化学方程式为______，
A与水反应的离子方程式为__________________。
若A的质量为7.8 g，与足量水反应，转移的电子物质的量为________。[考查Na2O2的性质]
(3)过氧化钠是碱性氧化物吗？________。过氧化钠的电子式为________，过氧化钠中阴、阳离子个数比是________。[考查Na2O2的结构]
(4)A不论是Na还是Na2O2，依据转化关系判断物质C是________，物质D是________。
[考查NaOH、Na2CO3的性质]
(5)向B(NaOH)溶液中通入CO2，CO2的量不同时，所得的产物相同吗？________。试分别写出少量CO2和足量CO2时反应的离子方程式：__________，
________________________________________________________。
[考查NaOH的性质]
(6)向C、D溶液中分别逐滴滴入稀盐酸，现象分别是________________、_______________________________，
有关的离子方程式分别为______________________________________、
__________________________________________________。
[考查Na2CO3、NaHCO3的性质]
[答案] (1)H2 2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
(2)O2 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2Na2O2＋2H2O===4Na＋＋4OH－＋O2↑ 0.1 ml
(3)不是 Na＋[eq \(O,\s\up6(),\s\d4())eq \(O,\s\up6(),\s\d4())]2－Na＋ 1∶2
(4)Na2CO3 NaHCO3
(5)不相同 2OH－＋CO2===COeq \\al(2－,3)＋H2O OH－＋CO2===HCOeq \\al(－,3)
(6)C中：开始没有气体生成，后来有气体生成 D中：立即有气体生成
C中：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)、HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O D中：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
考纲定位
考情播报
1.了解钠的主要性质及其应用。
2.掌握钠的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性质及其应用。
3.了解钠及其常见化合物的制备方法。
4.了解碱金属性质的相似性和递变性。
5.了解Na＋、K＋的检验方法。
2016·全国甲卷T12、T13(D)/全国丙卷T7(A)
2015·全国卷ⅠT8(C)/全国卷ⅡT10(B、C)、T13(A)
2014·全国卷ⅠT8(A)/全国卷ⅡT7(B)、T9(B)、T10(B)
2013·全国卷ⅡT10(B)(C)
2012·全国卷T28(1)
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