1、第三章 金属及其化合物第6讲 钠及其化合物微考点 大突破微充电 提素养微真题 大揭秘考纲解读考向预测1.知道 Na 及其氧化物的性质2能利用 Na 及其氧化物分别与水反应的化学方程式进行相关计算3能规范解答以 Na 及其氧化物为载体的实验探究、框图推断题4了解 Na2CO3 和 NaHCO3 的性质5能正确鉴别 Na2CO3 和 NaHCO3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化6从原子的核外电子排布,理解A 族元素(单质、化合物)的相似性和递变性7了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用8了解碱金属及其化合物的典型计算9记住 Na、K 等重要金属元素的焰色反应 本部分以钠及其化合物的知识
2、为载体,考查对化学基本概念、基本理论的掌握。钠及其化合物与生产、生活的联系较多,都是高考联系实际命题的优良素材。有关 Na和 Na2O2的性质、Na2CO3 与NaHCO3 间的转化仍是命题热点微考点 大突破见学生用书P033 二、从原子结构认识钠的化学性质还原性微考点 1 钠及其氧化物一、钠的物理性质1颜色:银白色、有金属光泽。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。小于较软(水)(钠)(煤油)1钠与非金属单质反应(1)与 O2 反应常温加热现象钠的表面变暗先熔化成小球,片刻后剧烈燃烧,发出色火焰,生成色固体化学方程式转移电子 1 mo
3、l Na 参加反应时转移mol 电子(2)与 Cl2 反应的化学方程式:。(3)与 S 反应的化学方程式:。黄淡黄4NaO2=常温 2Na2O2NaO2=点燃 Na2O212NaCl2=2NaCl2NaS=Na2S2钠与水、盐溶液的反应(1)钠与水的反应钠与水反应的离子方程式:。钠与水(含酚酞)反应的实验现象及解释:2Na2H2O=2Na2OHH2(2)钠与盐溶液的反应Na 先与水反应 NaOH 再与盐溶液是否发生复分解反应如钠投入 CuSO4 溶液中,反应的离子方程式为。钠投入 BaCl2 溶液中,反应的化学方程式为。3钠与盐酸的反应钠与盐酸反应的离子方程式为。2Na2H2OCu2=2NaC
4、u(OH)2H22Na2H2O=2NaOHH22Na2H=2NaH2三、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用途(1)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的。(2)作强还原剂,将某些稀有金属从它们的卤化物中还原出来,如 4NaTiCl4=熔融 Ti4NaCl。(3)用作电光源,制作高压钠灯。煤油导热剂2NaCl(熔融)=电解 2NaCl2四、氧化钠与过氧化钠的比较微助学我的总结1钠的取用方法:用镊子夹取一小块钠,用滤纸吸干表面的煤油,用小刀切取黄豆大小的钠,剩余的钠放回试剂瓶。2钠失火的处理:沙土盖灭,不能用水或泡沫灭火器灭火。3Na2O2 中氧元
5、素的化合价为1 价而不是2 价。4Na2O2 晶体中阴、阳离子个数比为 12 而不是 11。5过氧化钠与还原性溶液反应的化学方程式的书写步骤:第一步:Na2O2 与溶液中的水反应生成 NaOH 和 O2;第二步:反应生成的 O2 与还原性盐发生氧化还原反应;第三步:将上述两个反应的化学方程式合并,即得总的化学方程式。6Na2O2 与 H2O、CO2 反应的两个常见误区(1)Na2O2 与 H2O、CO2 反应都是自身的氧化还原反应;(2)1 mol Na2O2 与足量 CO2 或 H2O 发生反应时,转移的电子数是 NA 而不是 2NA。微诊断判断正误,正确的画“”,错误的画“”。1切开的金属
6、 Na 暴露在空气中,光亮表面逐渐变暗原因:2NaO2=Na2O2。()提示 Na 在空气中缓慢氧化生成 Na2O,燃烧时生成 Na2O2。21 mol 钠分别与足量水、氧气、氯气充分反应时,均转移 1 mol 电子。()提示 Na 发生化学反应,化合价均由 0 价升高到1 价。3钠与煤油、CCl4 均不反应,所以可以保存在煤油或 CCl4 中。()提示 Na 的密度小于 CCl4,浮在 CCl4 上方,不能用 CCl4 保存钠。4用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,说明溶液中一定含有 Na,一定不含 K。()提示 钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃才能观察到。5把钠投入到
7、 NH4Cl 溶液中可以生成两种气体。()提示 Na 先与水反应生成 NaOH、H2,NaOH 再与 NH4Cl 反应生成氨气。对点微练一 金属钠与氧气、H2O、酸、醇反应1等质量的两块钠,第一块在足量氧气中加热,第二块在足量氧气(常温)中充分反应,则下列说法正确的是()A第一块钠失去电子多B两块钠失去电子一样多C第二块钠的反应产物质量最大D两块钠的反应产物质量一样大解析 金属钠失电子均变为1 价的阳离子,等质量的两块钠,失电子是一样的。根据 4NaO2=2Na2O,则 1 mol 金属钠完全反应得氧化钠的质量是 31 g,根据反应 2NaO2=点燃 Na2O2,则 1 mol 金属钠完全反应
8、得过氧化钠的质量是 39 g,等质量的两块钠,即金属钠的物质的量是相等的,所以生成过氧化钠的质量大,即第一块钠的反应产物质量大。答案 B2倒置的坩埚盖子上放硫粉,在硫粉中央放一小块钠,按图示搭建装置,用胶头滴管向金属钠滴加一滴水,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 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,A 项错误;硫化钠为强碱弱酸盐,溶于水后,发生水解使溶液显碱性,所以酚酞的水溶液为红色,B 项正确;钠与硫反应引发后,不需要加热就能
9、继续反应说明其为放热反应,C 项正确;硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体,D 项正确。答案 A1钠与氧气反应的产物与反应温度有关,加热或点燃产物是过氧化钠。2不管生成氧化钠还是过氧化钠,金属钠失电子均变为1 价的阳离子,因而等量的钠完全反应失去的电子数相同。3将一小块金属钠分别投入盛 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)。解析 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与 H间的置换反应,H浓度的大小决定了反应速率的快慢,由三种物质电离 H的能力可知 H浓度的大小顺序为 cab,因而反应速率为 cab。cab对点微练二 金属钠与盐溶液、碱溶液反应的
10、实质4将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中,既有气体,又有白色沉淀产生的是_(填序号)。MgSO4 溶液 NaCl 溶液 Na2SO4 溶液 饱和澄清石灰水 Ca(HCO3)2 溶液 CuSO4 溶液 饱和 NaCl 溶液解析 2Na2H2O=2NaOHH2,中 Mg22OH=Mg(OH)2;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;中 Ca2HCO3 OH=CaCO3H2O;生成的 Cu(OH)2 是蓝色沉淀,不符合题意;水减少,c(Na)增大,使 NaCl(s)Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动。5.有人设计出一种在隔绝空气条件下让钠与 Fe
11、SO4 溶液反应的方法以验证反应实质。实验时,往 100 mL 大试管中先加 40 mL 煤油,取 3 粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡皮塞,通过长颈漏斗加入 FeSO4 溶液使煤油的液面至胶塞,并夹紧弹簧夹(如图)。仔细观察,回答下列问题:(1)如何从试剂瓶中取用金属钠?剩余的 Na 能否放回原试剂瓶?_。(2)有关钠反应的现象是_。(3)大试管的溶液中出现的现象:_。(4)装置中液面的变化:大试管内_;长颈漏斗内_。(5)写出钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式:_。用镊子从试剂瓶中取一块金属钠,用滤纸吸干表面上的煤油,用小刀在玻璃片上切米粒大小的钠做实验用,剩余的钠要放回原试剂瓶,不要随
12、意丢弃有气泡生成,钠熔化成小球且在煤油和FeSO4 溶液界面处上下跳动,最终完全溶解下层溶液出现白色絮状沉淀2NaFeSO42H2O=Fe(OH)2Na2SO4H2下降上升1金属钠与盐或碱溶液反应的思维模板 2金属钠与溶液反应现象分析思维模板(1)共性:因为钠与不同的溶液反应均属于剧烈的置换反应,故有共同的现象产生:浮:钠浮在液面上;熔:钠熔化成光亮的小球;游:在液面上不停地游动直至反应完;响:反应中不停地发出“嘶嘶”的响声。(2)差异性:与酸、强酸弱碱盐溶液反应时,由于溶液中 H浓度较大,反应比与水剧烈,最后钠可能在液面上燃烧;与盐溶液反应时,还可能会生成沉淀(如生成难溶碱)、气体(NH3)
13、等。对点微练三 钠与水反应实验的改进与创新6如图甲是演示金属钠与水反应的重要实验,为收集检验气体产物,某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙,请根据要求回答下列问题:(1)写出钠与水反应的离子方程式:_。2Na2H2O=2Na2OHH2(2)按乙装置实验,液体添加完毕后,关闭活塞,打开右边胶塞,向煤油中加入一小块钠,立即塞好胶塞,可观察到的现象是_(双选;填选项字母)。A钠块始终保持在 a 处,直至完全消失B钠沉入 U 形管 b 处后又慢慢浮到 a 处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降,漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用
14、是_。CD储存反应过程中排出的水(4)用乙装置实验,点燃气体产物时,是否需要检验纯度?_(填“是”或“否”)。(5)按图丙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体积在相同条件下的关系是_(填选项字母)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大否b解析(2)因钠的密度比水小,比煤油大,钠与水接触时反应产生氢气,生成的气体将钠块带离水层,进入煤油层后停止反应又下沉,如此往复,直至钠反应完,反应过程中没有氧气,钠不可能燃烧,所以钠处于煤油和水的交界处,上下浮动。(4)液体充满 U 形管,反应过程中只产生氢气
15、,不可能含有氧气,点燃时不会产生爆炸,因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和 H2O 反应产生 H2 的同时产生 NaOH,NaOH 可以和 Al 发生反应 2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2,故用铝箔包住 Na 时产生的 H2 的体积较大。对点微练四 过氧化钠的强氧化性7比较下列四组反应,回答下列问题。一组:Na2O2CO2 Na2O2SO2二组:Na2O2FeCl3(溶液)Na2O2FeCl2(溶液)三组:SO2 通入品红溶液中,加热 Na2O2 加入到品红溶液中,加热四组:NaOH 溶液滴入紫色石蕊试液 Na2O2 固体加入到紫色石蕊试液中问题:(1)写出两反应的化学方程式。
16、(2)判断反应中可能发生的现象,为什么?(3)判断反应中可能发生的现象,为什么?(4)判断反应中可能发生的现象,为什么?答案(1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)反应均会有红褐色沉淀生成并有气体放出,中气体明显少于中气体。原因是 FeCl3 与 NaOH 反应生成 Fe(OH)3,Fe(OH)3 是不溶性的红褐色沉淀;中 Fe2具有强还原性,易被 Na2O2 氧化并生成 Fe(OH)3,Na2O2 与溶液中的水剧烈反应会有 O2 产生。(3)溶液红色褪去,加热后又恢复红色;溶液红色褪去,加热后不能恢复红色。原因是 SO2 的漂白性不稳定,Na2O2
17、的漂白性是因其具有强氧化性。(4)溶液变蓝,溶液先变蓝后褪色。原因是 Na2O2 与 H2O 反应生成NaOH,呈碱性,同时 Na2O2 又有漂白性。过氧化钠的强氧化性1Na2O2 与 SO2 反应:Na2O2SO2=Na2SO4。2Na2O2 投入 FeCl2 溶液中,可将 Fe2氧化成 Fe3,同时生成 Fe(OH)3沉淀。3Na2O2 投入氢硫酸中,可将 H2S 氧化成单质硫,溶液变浑浊。4Na2O2 投入 Na2SO3 溶液中,可将 SO23 氧化成 SO24。5Na2O2 具有漂白性,投入品红溶液中,可使品红溶液褪色。对点微练五 有关 Na2O2 的定量计算8把 8.96 L CO2
18、 通过一定量的固体过氧化钠后收集到 6.72 L 气体(气体测量均在标准状况下),则这 6.72 L 气体的质量是()A7.6 g B9.6 gC11.2 g D12.0 g解析 由 2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 V 2 1 14.48 2.24 2.24知,收集的 6.72 L 气体为 4.48 L 的 CO2 和 2.24 L 的 O2,其质量为4.48 L22.4 Lmol144 gmol12.24 L22.4 Lmol132 gmol112.0 g。答案 D对点微练六 过氧化钠性质多重性的实验探究9(1)在呼吸面具和潜水艇中可用过氧化钠作为供氧剂。请选择适当的化学试剂和实验
19、用品,用下图中的实验装置进行实验,证明过氧化钠可作供氧剂。A 是制取 CO2 的装置。写出 A 中发生反应的化学方程式:_。CaCO32HCl=CaCl2CO2H2OB 中盛饱和 NaHCO3 溶液,其作用是_。写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式:_。D 中盛放的试剂是_,其目的是_。试管 F 中收集满气体后,下一步实验操作是_。除去 CO2 气体中的 HCl2Na2O22CO2=2Na2CO3O2吸收未反应的 CO2把 E 中的导管移出水面,关闭分液漏斗活塞,用拇指堵住试管口,取出试管,立即把带火星的木条伸入试管口处,木条复燃,证明试管中收集的气体是氧气NaOH 溶液(2)某学生判断 S
20、O2 和 Na2O2 反应能生成硫酸钠,你认为他的判断合理吗?_,简要说明理由:_。该同学无法判断反应中是否有氧气生成,拟使用如图所示装置进行实验(图中铁架台等装置已略去)由于过氧化钠具有强氧化性,能将4 价的硫氧化为6 价的硫而生成硫酸钠合理装置中 B 的作用是_,D 的作用是_。为确认反应产物,该同学设计了以下实验步骤,你认为应进行的操作按顺序排列是_(填选项字母)。A用带火星的细木条靠近干燥管口 a,观察细木条是否着火燃烧B将 C 装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液C在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液,观察是否有沉淀生成D在配成的溶液中先加入盐酸,再加入氯化钡溶液,观察是否有
21、气泡或沉淀生成干燥 SO2 气体,防止水蒸气进入 C 装置与 Na2O2 反应防止空气中的水蒸气和 CO2 进入 C 装置与 Na2O2反应生成氧气,同时吸收过量 SO2 气体,便于氧气的检验和防止污染空气ABD10用脱脂棉包住 0.78 g Na2O2 粉末,置于石棉网上,往脱脂棉上滴 1 mL 水,可观察到脱脂棉剧烈燃烧起来。(1)由实验现象可得出的结论:Na2O2 与 H2O 反应有氧气生成且反应为_反应。(2)如果用嘴通过细管向脱脂棉中吹气,脱脂棉也能燃烧起来,试写出反应的化学方程式:_、_;若向脱脂棉中吹入的是 SO2气体,脂脱棉_(填“能”或“不能”)燃烧起来。(3)H2 和 CO
22、 的混合气体 0.02 g 通入一盛有 0.78 g Na2O2 的密闭容器中,再通入过量 O2,并用电火花引燃使其充分反应,容器中固体增加的质量为_g。放热不能0.022Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O=4NaOHO2解析(1)脱脂棉能燃烧,说明 Na2O2 与 H2O 的反应(2Na2O22H2O=4NaOHO2)属于放热反应。(2)吹出的气体中含有大量水蒸气和 CO2,CO2 也能与 Na2O2 反应(2Na2O22CO2=2Na2CO3O2),该反应也属于放热反应且有 O2 生成。而 SO2 与 Na2O2 反应无助燃气体 O2 产生(SO2Na2O2=Na2
23、SO4),所以不能燃烧。(3)2H2O2=点燃 2H2O,2COO2=点燃 2CO2,根据化学方程式、,、的叠加有 Na2O2H2=O2点燃 2NaOH、Na2O2CO=O2点燃Na2CO3,可知 0.78 g Na2O2 是过量的,固体增加的质量即 H2 和 CO 的质量,为 0.02 g。1有关 Na2O2 与 CO2、H2O 的反应的几个重要关系2CO22Na2O2=2Na2CO3O22H2O2Na2O2=4NaOHO2(1)物质的量的关系无论是 CO2 或 H2O 的单一物质还是二者的混合物,通过足量的 Na2O2时,CO2 或 H2O 与放出 O2 的物质的量之比均为 21。(2)气
24、体体积关系若 CO2 和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2,气体体积的减少量等于原混合气体体积的12且等于生成氧气的体积。(3)电子转移关系当 Na2O2 与 CO2、H2O 反应时,物质的量关系为 2Na2O2O22e。(4)固体质量关系相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2 中的“CO”,H2O 中的“H2”;可以看作发生相应的反应:Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)。(5)先后顺序关系一定量的 Na2O2 与一定量的 CO2 和 H2O(g)的混合物的反应,可视作Na2O2 先与 CO2 反应,待 CO2 反应完成后,Na2
25、O2 再与 H2O(g)发生反应。2增重量等于可燃物质量的规律凡分子组成符合(CO)m(H2)n 的物质,W g 该物质在 O2 中完全燃烧,将其产物(CO2 和水蒸气)通过足量的 Na2O2 后,固体增重必为 W g。或是由 C、H、O 三种元素组成的物质,只要 C、O 原子个数比为 11,即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有:(1)无机物:H2、CO 及 H2 和 CO 的混合气体;(2)有 机 物:CH3OH(甲 醇)、HCHO(甲 醛)、CH3COOH(乙 酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。微考点 2 钠的重要化合物1碳酸钠和碳酸氢钠2.钠及其
26、重要化合物间的转化关系;。2NaO2=点燃 Na2O22Na2H2O=2NaOHH22Na2O22H2O=4NaOHO22Na2O22CO2=2Na2CO3O22NaOHCO2=Na2CO3H2O2NaCl2H2O=电解 2NaOHCl2H23Na2CO3 的制备及用途(1)Na2CO3 的工业制备侯氏制碱法制备原理把二氧化碳通入氨的氯化钠饱和溶液中,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。反应的化学方程式a;b。NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O(2)Na2CO3、NaHCO3 的用途Na2
27、CO3 是一种非常重要的化工原料,在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。NaHCO3 是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一;在医疗上,它是治疗胃酸过多的一种药剂。4Na2CO3 和 NaHCO3 的比较(1)Na2CO3、NaHCO3 的鉴别若为固体可利用加热法。加热产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3。若为溶液可利用沉淀法。加入 BaCl2 溶液,产生白色沉淀的是 Na2CO3;也可利用气体法。滴加稀盐酸,立即产生气泡的是 NaHCO3,开始无气泡产生的是 Na2CO3。(2)Na2CO3、NaHCO3 和盐酸的反应Na2CO3 溶液和稀盐酸
28、反应可理解为分步反应:Na2CO3HCl=NaHCO3NaClNaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3 溶液和稀盐酸反应的化学方程式为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O放出 CO2 的速率NaHCO3 溶液与盐酸反应放出 CO2 的速率快。Na2CO3 溶液与盐酸的互滴鉴别向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸,开始无气泡产生,而向盐酸中滴加Na2CO3 溶液,开始就有气泡产生。CO2 生成量比较a等物质的量的 Na2CO3、NaHCO3 分别与足量的盐酸反应,产生的CO2 相等。b等质量的 Na2CO3、NaHCO3 分别与足量的盐酸反应,NaHCO3 产生的 CO2 多。c
29、等量的盐酸与足量的 Na2CO3、NaHCO3 分别反应,NaHCO3 产生的 CO2 多。d一定量的 NaHCO3 受热分解产生的 CO2 量与受热分解后的残留物与盐酸反应产生的 CO2 量相等。5数形结合思想理解 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应(1)盐酸逐滴加入 Na2CO3 溶液中(盐酸不足时)现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。反应:无明显现象时反应的离子方程式:CO23 H=HCO3,有无色气体放出时反应的离子方程式:HCO3 H=CO2H2O。(2)Na2CO3 溶液逐滴加入稀盐酸中(盐酸过量时)现象:有无色气体放出。反应的离子方程式:CO23 2H=CO2H2O(3
30、)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图象向 Na2CO3 中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 溶液的体积与产生 CO2的体积的关系如图甲所示;向 NaHCO3 中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 溶液的体积与产生 CO2 的体积的关系如图乙所示;向 NaOH、Na2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 溶液的体积与产生 CO2 的体积的关系如图丙所示(设 NaOH、Na2CO3 的物质的量之比为 xy11,其他比例时的图象略);向 Na2CO3、NaHCO3 的混合物中逐滴加入盐酸,消耗 HCl 溶液的体积与产生 CO2 的体积的关系如图丁所示(设 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量之比为 mn
31、11,其他比例时的图象略)。甲乙丙丁微助学1同温、同浓度的 Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性是 Na2CO3NaHCO3;因此,向两溶液中分别滴入酚酞溶液,Na2CO3 溶液呈红色而 NaHCO3 溶液呈浅红色。2Na2CO3 溶液中混有少量 NaHCO3 时,理论上加入适量 NaOH 可以除去,但实际上无法操作,因为无法准确控制 NaOH 的用量。微诊断判断正误,正确的画“”,错误的画“”。1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。2用热的烧碱溶液能洗去油污,所以 Na2CO3
32、 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。3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。()4小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。()5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。6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。7可用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体。()提示 碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、水和碳酸钠,碳酸钠
33、受热不分解。对点微练七 Na2CO3 与 NaHCO3 的性质与鉴别11现有两瓶失去标签的同浓度的 Na2CO3 和 NaHCO3 无色溶液,下列提出的简便的鉴别方法,其中不合理的是()用干燥的 pH 试纸检验,pH 大的是 Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是 Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是 NaHCO3取同量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是 NaHCO3取同量的溶液于两支试管中,滴加 BaCl2 溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3取同量的溶液于两支试管中,滴加 Ba(OH)2 溶液,生成白色沉淀的是 Na2C
34、O3A B C D解析 Na2CO3、NaHCO3 溶液均因水解呈碱性,同温度相同物质的量浓度的两溶液,Na2CO3 水解程度大于 NaHCO3,前者溶液中 c(OH)大,pH 大,正确;因 Na2CO3 溶液中 c(OH)大,分别滴加酚酞溶液,红色较深的是 Na2CO3 溶液,正确;取同量的溶液于两支试管中,加热,均没有气体生成,错误;同浓度的两溶液中,分别逐滴加入稀盐酸,NaHCO3开始就有气体放出,正确;向同浓度的两溶液中分别滴加 BaCl2 溶液,生成白色沉淀的是 Na2CO3,正确;二者均与 Ba(OH)2 溶液反应,生成白色沉淀,不能鉴别二者,错误。答案 B12为除去括号内的杂质,
35、所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3 溶液(Na2SO4),加入适量的 Ba(OH)2 溶液,过滤BNaHCO3 溶液(Na2CO3),应通入过量的 CO2 气体CNa2O2 粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热DNa2CO3 溶液(NaHCO3),选用适量的 NaOH 溶液解析 加入适量 Ba(OH)2 溶液后,碳酸根离子也会因生成碳酸钡沉淀而随硫酸钡沉淀过滤除去,而且引入新杂质 OH。答案 A鉴别 Na2CO3、NaHCO3 的常用方法 对点微练八 与 Na2CO3、NaHCO3 有关的定量计算13(2018岳阳模拟)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各 100 mL,再通入一
36、定量的 CO2,随后分别各取 20 mL 溶液,向其中逐滴滴入0.2 molL1 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_。NaOH、Na2CO311Na2CO3、NaHCO3111.5 molL1解析 CO2 与 NaOH 溶液反应时,据 CO2 量与 NaOH 量的相对多少,有这样两个阶段:CO22NaOH=Na2CO3H2O,此时溶质可能为 NaOH
37、和Na2CO3 或只有 Na2CO3(刚好反应);Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3,此时溶质可能为 Na2CO3 和 NaHCO3 或只有 NaHCO3;据图分析:B 情况最终生成的 CO2(其实就是最初通入的与 NaOH 溶液反应的 CO2)是 A 情况的 2 倍。(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 molL10.15 L0.03 mol,所以 c(NaOH)0.03 mol0.02 L 1.5 molL1。依据图象特点判断溶液成分的方法若 a0(即图象从原点开始)溶液中的溶质为 NaH
38、CO3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若 V(Oa)KNa,CsCsABCD解析 Li、Na、K、Rb、Cs 都是碱金属元素,位于同一主族,原子序数依次增大,同主族元素金属性从上到下依次增强,所以金属性最强的是铯,故错误;同主族元素金属性从上到下依次增强,阳离子氧化性依次减弱,所以氧化性最强的是锂离子,故正确;碱金属化学性质活泼,容易与空气中的氧气和水发生反应,所以在自然界中均以化合态形式存在,故正确;碱金属元
39、素单质的密度从上到下呈增大的趋势(但 Na 的密度大于 K),Li 的密度最小,故正确;金属性最强的是铯,其与水反应最剧烈,甚至会发生爆炸,故正确;锂在 O2 中燃烧生成 Li2O,Na 在 O2 中燃烧生成 Na2O2,K、Rb、Cs 金属性更强,燃烧的产物更复杂,故错误;Rb、K、Na,电子层依次减少,所以半径依次减小,故 RbKNa,正确,Cs 与 Cs具有相同的质子数,但是 Cs 核外电子层数多,所以半径大,故正确。答案 D碱金属的化学性质(与钠相似)1与 O2 等非金属的反应碱金属都能与氧气等非金属反应,其反应的化学方程式为 4LiO2=点燃 2Li2O,2NaO2=点燃 Na2O2
40、;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氢气。反应的化学方程式可表示为 2M2H2O=2MOHH2,从 LiCs,与水反应的剧烈程度逐渐增强,K 与 H2O 反应时能够燃烧并发生轻微爆炸;Rb、Cs 遇 H2O立即燃烧并爆炸;生成的氢氧化物的碱性逐渐增强。微充电 提素养见学生用书P040 差量法在化学方程式计算中的应用【方法技巧】(1)所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差,这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效
41、应等。(2)计算依据:化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。(3)解题关键:一是明确产生差量的原因,并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。【解题模板】步骤:一是表示出理论差值及相应反应物、生成物对应的物理量,要注意不同物质的物理量及单位间的对应关系;二是表示出实际差量并写出相应位置(注意应将理论差值与实际差值写在化学方程式最右侧);三是根据比例关系建立方程式并求出结果。图示:【母题导航 1】为了检验某含有 NaHCO3杂质的 Na2CO3样品的纯度,现将 w1 g 样品加热,其质量变为 w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(
42、)A.84w253w131w1B84w1w231w1C.73w242w131w1D115w284w131w1解析 设样品中 NaHCO3 的质量为 x。2NaHCO3=Na2CO3H2OCO2 固体的质量差168 g 106 g 62 gx w1 gw2 g168 gx62 gw1w2 gx84w1w231 g,则混合物中 Na2CO3 的质量为 w1x84w253w131g,样品中 Na2CO3 的质量分数84w253w131w1,A 项正确。答案 A【母题导航 2】200 时 CO2 和水蒸气的混合气体共 23.2 g 与足量的Na2O2充分反应后,固体质量增加了7.2 g,则原混合气体的
43、物质的量为()A0.2 mol B0.6 molC0.8 mol D1.0 mol解析 设混合气体中 CO2、H2O 的物质的量分别为 x、y。2CO22Na2O2=2Na2CO3O2 固体的质量差2 mol88 g32 g56 gx28x2H2O(g)2Na2O2=4NaOHO2 固体的质量差2 mol36 g32 g4 gy2y则 44 g/mol x18 g/mol y23.2 28 g/mol x2 g/mol y7.2y解得 x0.2 mol y0.8 mol所以混合气体的总物质的量为 0.2 mol0.8 mol1.0 mol。答案 D【子题微练】1300 时,将 100 mL 由
44、 H2O、CO2 和 N2 组成的混合气体,通入到盛有足量 Na2O2 的密闭容器中(容器体积保持不变),充分反应后恢复到原温度时,容器内的压强变为原来的34,则原混合气体中 N2 的体积分数为()A33.3%B25%C50%D75%解析 容器内的压强变为原来的34,则总体积减小原来的14,故反应后总体积减小了 100 mL1425 mL。Na2O2 与 CO2 发生反应:2CO22Na2O2=2Na2CO3 O2,水 蒸 气 与 过 氧 化 钠 发 生 反 应:2H2O 2Na2O2=4NaOHO2,减小的体积为 H2O、CO2 总体积的一半,则 H2O、CO2 总体积为 25 mL250
45、mL,故原混合气体中氮气体积为 100 mL50 mL50 mL,则氮气的体积分数为 50 mL100 mL100%50%。答案 C2在一密闭容器中有 HCHO、H2 和 O2 的混合气体共 20 g,放入足量的 Na2O2 用电火花引燃,使其完全反应,Na2O2 增重 8 g,则原混合气体中O2 的质量分数是()A40%B33.3%C60%D36%解析 根据 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2,2Na2O22H2O=4NaOHO2可知,固体增重的组成为 CO 和 H2,根据题意可知 HCHO 和 H2 的质量共为 8 g,O2 的质量为 20 g8 g12 g,故 w(O2)12 g2
46、0 g100%60%。答案 C微真题 大揭秘见学生用书P041 1判断正误,正确的画“”,错误的画“”。(1)(2016全国卷)比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中。()(2)(2016浙江)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火。()(3)(2015全国卷)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。()(4)(2015广东)23 g 钠与足量 H2O 反应完全后可生成 NA 个 H2 分子。()(5)(2014北京)将钠投入水中,产生气体,其化学方程式为 2Na2H2O=2NaOHH2。()(6)(2013全国卷)钠
47、与 CuSO4 溶液反应的离子方程式:2NaCu2=Cu2Na。()(7)(2017江苏)Na2O2吸收 CO2 产生 O2,可用作呼吸面具供氧剂。()(8)(2015全国卷)过氧化钠与水反应时,生成 0.1 mol O2 转移的电子数为 0.2NA。()(9)(2015全国卷)CO2 通过 Na2O2 粉末后固体质量增重。()(10)(2015山东)向 CuSO4 溶液中加入 Na2O2 的离子方程式为 2Na2O22Cu22H2O=4Na2Cu(OH)2O2。()(11)(2015四川)标准状况下,5.6 L CO2 与足量 Na2O2 反应转移的电子数为 0.5NA。()(12)(201
48、4江苏)过氧化钠的电子式为 NaOONa。()(13)(2014山东)Na2O2 与水反应是水作还原剂的氧化还原反应。()(14)(2014全国卷)1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4NA。()(15)(2013 江 苏)Na2O2 溶 于 水 产 生 O2 的 离 子 方 程 式 为 Na2O2 H2O=2Na2OHO2。()(16)(2017全国卷)加热盛有少量 NH4HCO3 固体的试管,并在试管口放置湿润的红色石蕊试纸,石蕊试纸变蓝,说明 NH4HCO3 显碱性。()(17)(2016江苏)干燥 NaHCO3 的方法(见图甲)。()(18)(2015全国卷)将稀盐酸滴入碳酸钠
49、与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡。()(19)(2014全国卷)碳酸氢钠受热分解实验如图乙所示。()(20)(2014全国卷)用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应。()(21)(2013全国卷)NaHCO3 溶液与稀 H2SO4 反应:CO 23 2H=H2OCO2。()(22)(2015安徽)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3 固体都能发生分解。()2(2016全国卷)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在该白色粉末可
50、能为()ANaHCO3、Al(OH)3BAgCl、NaHCO3CNa2SO3、BaCO3DNa2CO3、CuSO4解析 NaHCO3 和 Al(OH)3 中加入足量稀硫酸有气泡产生,但最终固体全部溶解,无固体剩余,A 项错误;AgCl 不溶于盐酸,加入盐酸后固体不会全部溶解,B 项错误;Na2SO3 可溶于水,而 BaCO3 不溶于水,即样品加水后固体部分溶解;若加入稀盐酸,BaCO3 与盐酸反应生成 BaCl2、CO2 和 H2O,有气泡产生并且固体全部溶解;若加入稀硫酸,BaCO3 与稀硫酸反应生成 BaSO4 沉淀、CO2 和 H2O,有气泡产生并且振荡后仍有固体存在,符合题意,C 项正
51、确;Na2CO3、CuSO4 中加入足量稀硫酸,有气泡产生但振荡后无固体剩余,D 项错误。答案 C3(2014上海)下列反应与 Na2O2SO2=Na2SO4 相比较,Na2O2 的作用相同的是()A2Na2O22CO2=2Na2CO3O2B2Na2O22SO3=2Na2SO4O2CNa2O2H2SO4=Na2SO4H2O2D3Na2O2Cr2O3=2Na2CrO4Na2O解析 Na2O2 与 SO2 反应时,Na2O2 只作氧化剂,A、B 选项 Na2O2 既是氧化剂,也是还原剂,C 选项不属于氧化还原反应,只有 D 选项正确。答案 D4(2016江苏)根据侯氏制碱原理制备少量 NaHCO3 的实验,经过制取氨气、制取 NaHCO3、分离 NaHCO3、干燥 NaHCO3 四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是()解析 制取 NH3 应用 Ca(OH)2 和 NH4Cl 固体加热,A 项不正确;CO2气体应长管进、短管出,B 项不正确;析出的 NaHCO3 晶体用过滤的方法分离,C 项正确;NaHCO3 应低温烘干,不能直接加热,易发生反应2NaHCO3=Na2CO3CO2H2O,D 项不正确。答案 C