1、模块 3 元素及其化合物 第七单元 金属及其化合物 第1节钠及其化合物考纲点击：了解钠及其重要化合物的制备方法，掌握其主要性质及其应用。回归教材一、钠的性质、制备、保存及用途1.钠的物理性质银白色(水)(钠)(煤油)(1)颜色：_、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。小于较软(4)硬度：质地_，可以用小刀切割。2.钠的化学性质还原性4NaO2=2Na2O(1)完成化学方程式_。_。_。2NaO2Na2O22Na2H2O=2NaOHH2_。(2)钠与含有酚酞的水反应的实验现象及解释密度比水小反应放热，钠的熔点低产生气体2Na
2、Cl22NaCl反应剧烈生成了碱(NaOH)特别提醒(1)做钠与水的反应实验，用镊子取一小块钠，然后滤纸将煤油吸干，再用小刀切取黄豆粒大小的钠，剩余的 钠放回原试剂瓶保存。(2)钠失火要用细沙扑灭，不可用水和泡沫灭火器。(3)钠与水、酸、盐溶液、醇反应的实质都是与 H的反应。H的浓度大小决定了反应速率的大小。3.钠的制取及保存4.焰色反应石蜡油或煤油中(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。焰色反应属于_变化，是元素的物理性质。(2)常见元素焰色反应的颜色物理黄紫钠元素：_色；钾元素：_色(透过蓝色钴玻璃)。2NaCl22NaCl(熔融)5.钠的用途特别提醒(1)钠
3、与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH 还可能继续与溶液中的溶质反应。如：钠与盐溶液的反应。(2)对于钠与酸反应的计算问题，需注意Na 若过量还可与H2O 反应。1212二、钠的氧化物氧化钠和过氧化钠性质与用途氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)颜色状态白色固体淡黄色固体电子式_阴、阳离子个数比_物质类别碱性氧化物过氧化物与H2O反应Na2OH2O=2NaOH 2Na2O22H2O=4NaOHO2(续表)供氧剂性质与用途氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)与CO2反应Na2OCO2=Na2CO3 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应Na2O2
4、HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaClO22H2O稳定性不稳定较稳定特性强氧化性用途_、漂白剂特别提醒(1)Na2O 中只含离子键，Na2O2 中既有离子键，又有共价键。(2)Na2O2 与H2O、CO2、酸的反应都是Na2O2 自身的氧化还 原反应，反应中H2O、CO2、酸既不是氧化剂也不是还原剂，其电子转移的物质的量等于反应的Na2O2 的物质的量。结构与性质相似性递变性(由 LiCs)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_，原子半径逐渐_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_单质性质物理性质(除 Cs 外)都呈银白色，密度较小
5、，熔、沸点_密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐_化学性质 都具有较强的还原性还原性逐渐_；与O2 反应越来越剧烈，产物越来越复杂三、碱金属的一般性增多增大增强较低降低增强四、钠的重要化合物碳酸钠与碳酸氢钠纯碱小苏打2NaClH2OCO2名称碳酸钠碳酸氢钠俗名_(或苏打)_色态白色粉末白色晶体水溶性易溶可溶(比Na2CO3溶解度小)c(B)相等时的pHpH(Na2CO3)_pH(NaHCO3)热稳定性加热不分解不稳定，受热易分解与盐酸反应Na2CO32HCl=_或Na2CO3HCl=NaClNaHCO3 NaHCO3HCl=_NaClH2OCO2(续表)名称碳酸钠碳酸氢钠与 CaCl2 和Ba
6、Cl2 反应Ca2CO23=_Ba2CO23=BaCO3不反应与碱 NaOH和 Ca(OH)2反应与 NaOH 不反应；Ca(OH)2Na2CO3=_NaHCO3NaOH=_2NaHCO3Ca(OH)2=_主要用途化工原料、洗涤剂食品发酵、泡沫灭火器相互转化CaCO3CaCO32NaOHNa2CO3H2OCaCO3Na2CO32H2O基础测评1.下列关于钠的叙述，正确的是()。A.钠是银白色金属，硬度很大B.金属钠的熔点很高C.钠的金属活泼性大于铜，能从 CuSO4 溶液置换出 CuD.钠有很强的还原性答案：D2.下列关于钠与水反应的说法不正确的是()。将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶
7、液变红将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，两者放出的氢气质量相等A.只有C.只有B.只有D.解析：钠与水反应生成的 NaOH 能使石蕊试液变蓝，不正确；将钠投入稀盐酸中，钠先与盐酸反应，过量的钠再与水反应，不正确；除 Na 与水反应生成 H2 外，Al 与NaOH溶液反应也会产生 H2，不正确。答案：D3.下列说法正确的是()。A.1 mol Na2O2 固体中含离子总数为 4 molB.二氧化碳通过 Na2O2 粉末反应后固体物质增重C.过氧化钠的电子式为D.过氧化钠与二氧化硫反应的化学方程
8、式为 2Na2O2 2SO2=2Na2SO3O2解析：Na2O2由Na+和O 构成，故1 mol Na2O2固体中含有离子总数为3 mol，A 错误；2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，故CO2通过Na2O2粉末反应后固体物质质量增加，B正确；Na2O2属于离子化合物，其结构中存在非极性共价键，其电子式为，C 错误；Na2O2 具有强氧化性，能将 SO2氧化，化学方程式为 Na2O2SO2=Na2SO4，D 错误。答案：B224.如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3 的部分装置。下列操作正确的是()。A.a 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰B.b 通入 NH3，
9、然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰C.a 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉解析：由于 CO2 在水中的溶解度比较小，而 NH3 极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的 NH3，再通入 CO2，由于 NH3 极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入 NH3 的导气管的末端不能伸入到溶液中，即 a 先通入 NH3，然后 b 通入 CO2，A、B、D 均错误；因为 NH3 是碱性气体，所以过量的 NH3 要用稀硫酸来吸收，故选 C。答案：C5.金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反
10、应。该反应的演示方法分别如图甲、乙所示：(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_。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.收集气体体积较大答案：(1)abd (2)b考点一 考向1Na 的性质及应用钠与氧
11、气的反应典例1取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描述正确的是()。金属先熔化在空气中燃烧，放出黄色火花燃烧燃烧时火焰为黄色燃烧后生成淡黄色固后得白色固体体物质A.B.C.D.解析：钠的熔点低，加热时先熔化，然后燃烧，产生黄色火焰，生成 Na2O2 淡黄色固体物质。答案：C金属钠露置于空气中发生的一系列变化为方法技巧银白色金属钠(Na)表面变暗(生成Na2O)出现白色固体 (生成NaOH)表面变成溶液 (NaOH潮解)白色块状物质(生成Na2CO310H2O)白色粉末状物质 (生成Na2CO3)Z 三个烧杯中，下列有关说法错误的是(考向2钠与水及酸、碱、盐溶液的反应典例2(2018 年陕
12、西汉中模拟)将 0.05 mol Na 分别投入到盛有 100 mL 水、100 mL 盐酸、100 mL 硫酸铜溶液的 X、Y、)。.A.三个烧杯中一定都会发生的离子反应有：2Na2H2O=2Na2OHH2B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，相比而言，X 烧杯中的反应平缓些C.Z 烧杯中一定会有沉淀生成，但沉淀不是单质铜D.三个烧杯中生成气体的物质的量一定相同解析：钠投入酸或盐的水溶液中，发生反应的实质是钠与酸或者水电离产生的氢离子反应，故钠与盐酸反应的实质为2Na2H=2NaH2，A 错误；X、Y、Z三种溶液中，氢离子浓度由大到小的顺序为 YZX，氢离子浓度越大，反应越剧烈，水中氢离子浓度
13、最小，所以反应最平缓，B 正确；钠与硫酸铜溶液反应的化学方程式 为 2Na 2H2O=2NaOH H2，2NaOHCuSO4=Cu(OH)2Na2SO4，C 正确；依据得失电子守恒，可知等量的钠完全反应失去的电子数相同，生成氢气的物质的量相同，D 正确。答案：A方法技巧(1)钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。(2)金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板：考向3钠与水反应的实验拓展典例3(2018 年河北衡水模拟)按如图所示实验装置进行钠跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是()。A.打开右端胶塞，将一小块金属钠加入到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在 a 处B.开始反应后，能观察到的实验现象是钠
14、在 b 处液面以下的水中反应C.反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗，a 处有无色气体产生D.若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现象解析：钠的密度比煤油的大，应下降到 b 处，与水反应，产生气体，由于气体的作用，又使钠进入煤油，由于重力作用，钠又要下沉，这样钠就在 b 界面上下跳动，A、B 说法错误。由于反应开始后产生的气体在 a 处积累，部分水将排到长颈漏斗，反应一段时间后，左端液面上升，C 说法正确。由于酒精和钠能反应，所以若用酒精来代替煤油，观察到的实验现象不相同，D 说法错误。答案：C烟，下列说法错误的是(【拓展演练】1.(原创)倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉中央放一小块
15、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，发现坩埚盖子上火星四溅，烧杯内出现大量白)。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，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，硫化钠与硫酸铜反应生成硫化铜黑色固体，正确。答案：A列叙述中不合理的是(2.(2018 年新疆乌鲁木齐模拟)一定温度下，向饱和 NaOH
16、溶液中投入一小块金属钠，充分反应后恢复到原来的温度。下)。A.NaOH 溶液浓度增大，并放出 H2B.溶液中 NaOH 的质量分数不变，有 H2 放出C.溶液的质量减小，有 H2 放出D.钠浮于液面，到处游动，发出“嘶嘶”的响声答案：A.入一定量的 Na2O2 固体，不会出现浑浊现象的是(考点二 考向1钠的氧化物氧化钠和过氧化钠过氧化钠的强氧化性典例4(2018 年贵州贵阳模拟)在下列物质的溶液中分别加)。A.饱和 Na2CO3 溶液B.Ca(HCO3)2 稀溶液C.Na2SO3 稀溶液D.饱和CaCl2 溶液.解析：Na2O2 固体与水反应生成 NaOH 和 O2。A 中溶液饱和，水被消耗导
17、致析出碳酸钠晶体；B 中碳酸氢钙与 NaOH 溶液反应生成碳酸钙沉淀；C 中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠，硫酸钠可溶于水，不会出现浑浊现象；D 中 NaOH 与 CaCl2 反应生成的氢氧化钙微溶，产生白色沉淀，且溶液饱和，水被消耗导致析出 CaCl2 晶体。答案：C方法技巧过氧化钠的强氧化性(1)从化合价的角度分析Na2O2 既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。(2)强氧化性的具体表现考向2Na2O2 与CO2、H2O 反应的计算典例5200 时，11.6 g CO2 和 H2O(g)的混合气体与足量的 Na2O2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g，则原混合气体的总物质的量是()。A
18、.0.125 molB.0.25 molC.0.5 molD.1 mol解析：根据质量守恒定律可知，生成 O2 的质量为 11.6 g3.6 g8 g，n(O2)8 g32 gmol10.25 mol，根据 Na2O2 与 H2O(g)、CO2 反应的物质的量的关系可知，CO2 和 H2O(g)的物质的量之和为 0.25 mol20.5 mol。答案：CNa2O2Na2CO3(Na2O2CO)方法技巧 Na2O2 与 CO2、H2O 反应的计算 2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O(g)=4NaOHO2(1)物质的量关系 无论是CO2、H2O(g)的单一物质还是二者的混
19、合物，通过 足量的Na2O2 时，CO2、H2O(g)与放出O2 的物质的量之比均为21，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。(2)固体增重规律(以 1 mol Na2O2 为例)CO2固体质量增加28 gNa2O2H2O 2NaOH(Na2O2H2)固体质量增加 2 g由此得到以下规律：w g 可燃物燃烧生成的CO2 和H2O 完全被Na2O2 固体吸收，固体的增重a.凡是分子组成符合(CO)n(H2)m，即 CO11，Na2O2固体增加的质量等于w g。b.凡是分子组成符合(CO)n(H2)mOx，即 CO11，Na2O2固体增加的质量大于w g。(3)反应顺序规律Na2O2与水蒸气、CO
20、2混合气体反应时，Na2O2 应视为首先 与CO2 反应生成 Na2CO3，CO2 反应完后，剩余的Na2O2 再与水 蒸气反应生成 NaOH。(4)电子转移关系当Na2O2 与CO2 或H2O 反应时，每生成1 mol O2 就转移2 mol 电子。(5)气体体积关系CO2、H2O(g)与过量的Na2O2 反应，所得O2 的体积为相同状况下 CO2 或 H2O(g)体积的一半。(6)反应的固体产物判断根据化学方程式：2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O(g)=4NaOHO2，结合 CO2 先反应，H2O(g)后反应的顺序，可以推知反应后固体产物的成分：当 n(CO2
21、)n(Na2O2)时，固体产物为 Na2CO3；当 n(CO2)n(Na2O2)时，固体产物为 Na2CO3 和 NaOH；当 n(CO2)n(H2O)n(Na2O2)时，固体产物为 Na2CO3 和NaOH。【拓展演练】3.(2018 届宁夏银川一中月考)下列说法中正确的是()。A.Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成蓝色B.Na2O2 与 CO2 反应生成 0.1 mol O2 时转移电子 0.4 molC.将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中有蓝色沉淀及气泡产生D.向饱和烧碱溶液中加入 2 g Na2O2 充分反应完时，溶液中c(Na)不变溶液温度升高，NaOH的溶
22、解度增大，从而导致溶液中c(Na+)解析：当较多的 Na2O2 遇到湿润的紫色石蕊试纸时，它最终能将石蕊试纸漂白而使其褪色，A 错误；由 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 及 Na2O2 中氧元素为1 价知，每生成 1 mol O2时转移 2 mol 电子，B 错误；将 Na2O2 投入 CuCl2 溶液中，Na2O2先与水反应 生 成 NaOH 与 O2，NaOH 再 与 CuCl2 反 应 生 成Cu(OH)2 沉淀，C 正确；Na2O2 与水反应时能放出大量的热，使增大，D 错误。答案：C4.在密闭容器中充入 CO2、CO、CH4 的混合气体共 m g，若加入足量 Na2O2，充
23、分振荡并不断用电火花引燃至反应完全，测得固体质量增加 m g，则 CO2 与 CH4 的体积比为()。D.任意比A.31B.21C.11解析：2COO22CO2 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即 CO 可被 Na2O2 完全吸收2H2O22H2O 2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2H2=2NaOH(虚拟的反应)即 H2 可被 Na2O2 完全吸收由于CO 完全被吸收，当CO2、CH4 的体积比符合 11 时，相当于 2CO2H2，可被Na2O2 完全吸收。答案：C焰色反应考点三 考向1碱金属元素碱金属元素典例6有关碱金属
24、的叙述正确的是()。A.随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大B.碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C.碳酸铯在酒精灯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D.无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4，它不易溶于水答案：C方法技巧碱金属的特殊性(1)碱金属的密度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，但锂的密度小于煤油的密 度，故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 剂。物，其中氢以H形式存在，显1价，碱金属氢化物是强还原(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定 温度下，酸式盐比
25、正盐的溶解度大(但NaHCO3 的溶解度比 Na2CO3 的小)。(5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K 等需立即放回原瓶。(6)与O2 反应时，Li 只生成 Li2O，Na 在常温时生成Na2O，加热时易形成Na2O2。考向 2 焰色反应典例 7(2018 年陕西延安模拟)2016 年 9 月杭州 G20 峰会焰火表演震惊世人。其中五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有关。下列说法正确的是()。A.焰色反应是化学变化B.所有金属元素都有焰色反应C.用玻璃棒蘸取试液进行焰色反应D.可以用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl解析：焰色反应是物理变化；只有部分金属元素有焰色反应(比
26、如 Pt 和 Fe 无焰色反应)；玻璃棒中本身含有钠元素，应用铂丝或铁丝蘸取试液进行焰色反应；根据 Na 和 K 的焰色反应不同，可用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl。答案：D答题模板焰色反应的操作步骤铂丝酒精灯灼烧无色蘸取 待测物酒精灯灼烧观察火焰颜色用盐酸洗涤铂丝酒精灯灼烧无色。【拓展演练】5.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答案：C6.
27、(2018 年安徽十校联考)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是()。解析：钠元素的焰色为黄色，而 K 元素的焰色为紫色，而黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。答案：BA.只含有NaB.一定含有Na，可能含有KC.既含有Na，又含有KD.可能含有Na，可能还含有K编号实验操作A观察钠与水反应的现象用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆大小的钠，小心放入装满水的烧杯中B检验 NaHCO3 与Na2CO3 溶液用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄清石灰水考点四 考向1碳酸钠与碳酸氢钠碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别典例 8(2017 年安徽黄山模拟)下列实验操
28、作正确的是()。(续表)解析：应用滤纸将钠表面的煤油吸干且烧杯中不能装满水，A 错误；都有白色沉淀产生，B 错误；Na2O2 与 CO2 反应生成氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应，C 正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃，D 错误。答案：C编号实验操作C证明Na2O2与CO2的反应是放热反应Na2O2用棉花包裹，放入充满CO2的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应D检验Na2CO3与K2CO3溶液用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色方法技巧 Na2CO3 和 NaHCO3 鉴别的四个角度(1)利用热稳定性不同(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条
29、件下)(3)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同(4)利用溶液的酸碱性不同考向2用数形结合思想分析可溶性碳酸盐与盐酸反应的图象 典例 9(2018 年山东潍坊期末)向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶液中滴加 0.1 molL1 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 0a 范围内，只发生中和反应B.ab 斜段发生反应的离子方程式为 CO23 2H=H2OCO2C.a0.3D.原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3 的物质的量之比为 12解析：向 NaOH 和 Na2CO3 混合溶液中滴加 0.1 molL1 稀盐酸，发生的
30、反应依次为 OHH=H2O，CO23 H=HCO3，HCO3 H=CO2H2O。在 0a 范围内，发生的反应是 OHH=H2O，CO23 H=HCO3，不只发生中和反应，A 错误；ab 段发生反应的离子方程式为 HCO3 H=CO2H2O，B 错误；从图象知生成 CO2 0.01 mol，根据离子方程式 HCO3 H=CO2H2O 可知消耗盐酸的物质的量为 0.01 mol，故 a0.3，C 正确；根据离子方程式和图象可知Na2CO3 的物质的量是 0.01 mol，共计消耗盐酸 0.02 mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是 0.04 mol0.02 mol0.02 mol，则氢氧化钠的物质的
31、量为 0.02 mol，因此原混合溶液中，NaOH 与Na2CO3 的物质的量之比为 21，D 错误。答案：C方法技巧 Na2CO3 和 NaHCO3 与酸反应的图象(1)向NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl 与产生的CO2 的物质的量的关系如图1 所示；(2)向Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl 与产生的CO2 的物质的量关系如图2 所示；(3)向Na2CO3、NaOH 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗的HCl 与产生的CO2 的物质的量关系如图3 所示；(4)向Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 的HCl 与产生的CO2 的物质的量的关系如图4
32、 所示。图 1图 3图 2图 4【拓展演练】7.(2018 年河北石家庄检测)把 7.4 g Na2CO310H2O 和NaHCO3 组成的固体混合物溶于水配成 100 mL 溶液，其中c(Na)0.6 molL1。若把等质量的固体混合物加热至恒重，残留固体的质量是()。A.3.18 gB.2.12 gC.4.22 gD.5.28 g解析：将 Na2CO310H2O 和 NaHCO3 加热得到的固体均为Na2CO3，根据 Na守恒，n(Na2CO3)0.6 molL10.1 L120.03 mol，则 m(Na2CO3)3.18 g。答案：A8.(2018 年河南郑州检测)向某 NaOH 溶液
33、中通入 CO2 气体后得溶液 M，因 CO2 通入量的不同，溶液 M 的组成也不同。若向 M 中逐滴加入盐酸，产生的气体体积 V(CO2)与加入盐酸的体积 V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2)(3)(4)图中分别有()。(1)(2)(3)(4)OAAB，则下列分析与判断不正确的是A.M 中只有一种溶质的有(1)和(3)B.M 中有两种溶质的有(2)和(4)C.(2)图显示 M 中 c(NaHCO3)c(Na2CO3)D.(4)图显示 M 中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3答案：C碳酸钠质量分数测定的实验探究测定碳酸钠质量分数的常用方法1.气体法(1)测定原理：Na2CO3H2SO
34、4=Na2SO4H2OCO2。依据 CO2 的体积确定 Na2CO3 的物质的量，进而确定纯碱中 Na2CO3 的含量。(2)实验操作：向 m g 纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生 CO2 气体的体积为 V mL(已折算为标准状况)。(3)数据处理纯碱样品中 Na2CO3 的质量为V22 400 mol106 gmol1106V22 400 g，则纯碱样品中 Na2CO3 的质量分数为106V22 400 gm g100%53V112m%。2.沉淀法(1)测定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。依据 BaCO3 沉淀的质量，确定 Na2CO3 的物质的量，进而确定纯碱中
35、 Na2CO3 的含量。(2)实验操作：先将 m g 纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的 BaCl2 溶液，经过滤、洗涤、干燥得 BaCO3 沉淀的质量为 n g。(3)数据处理纯碱样品中 Na2CO3 的质量为n g197 gmol1106 gmol1106n197 g，则纯碱样品中 Na2CO3 的质量分数为106n197 gm g 100%106n197m100%。典例(2018 年山西实验中学模拟)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
36、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。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。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：操作涉及的实验名称有_、洗涤；
37、操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得样品中 Na2CO3 的质量分数为_。答案：(1)Na2CO3分液漏斗除去 CO2 中的水蒸气(2)水柱上升体积(3)过滤称量106y197x演练实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数 w(Na2CO3)，称取此混合物 5.0 g，溶于水中，配成250 mL 溶液。方案一：沉淀法。利用化学反应把 HCO3、CO23 完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中 w(Na2CO3)。(1)量取 100 mL 配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中 HCO3、CO23 完全转化为沉淀，应选用的试剂是_(填字母)。A.CaCl2
38、溶液B.MgSO4 溶液C.NaCl 溶液D.Ba(OH)2 溶液(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_。(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为 m g，由此可以计算 w(Na2CO3)。如果此步骤中，沉淀未干燥充分就称量，则 测 得 w(Na2CO3)_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案二：量气法。量取 10.00 mL 配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况下(约 20、1.01105Pa)的体积，由此计算混合物中 w(Na2CO3)。(1)装置中导管 a 的作用是_。(2)若撤去导管 a，则 测 得 气 体 体 积 _(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
39、方案三：滴定法。量取 25.00 mL 配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加 2 滴酚酞试剂，摇匀，用 0.2000 molL1 的盐酸滴定到复此操作 2 次，消耗盐酸的体积平均值为 20.00 mL。(1)量取 25.00 mL 配制好的溶液，应选择_(填仪器名称)来完成。(2)判断滴定终点的依据是_。(3)此法测得 w(Na2CO3)_。终点(已知终点时反应 HCO23=HCO3 恰好反应完全)。重复离子都不能生成沉淀，C 错误；Ba(OH)2 溶液可以与两种离子都形成沉淀，D 正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验洗涤溶液中是否含有 Ba2。(3)若所得沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量
40、偏大。由于等质量时 NaHCO3 产生的沉淀质量大，因此测得 w(Na2CO3)偏小。方案二：(1)装置中导管 a 的作用是使分液漏斗上下气体压强相同，以便于液体顺利滴下。(2)若撤去导管 a，滴入锥形瓶中的液体使锥形瓶中的空气排出，从而使测得气体体积偏大。解析：方案一：(1)CaCl2 溶液只能与 CO23 反应生成沉淀，而与 HCO3 不能发生反应，A 错误；MgSO4 溶液只能与 CO23 生成沉淀，而与 HCO3 不能发生反应，B 错误；NaCl 溶液与两种方案三：(1)Na2CO3、NaHCO3 的溶液显碱性，因此要量取25.00 mL 配制好的溶液，应选择碱式滴定管或移液管来完成。
41、(2)在 Na2CO3、NaHCO3 的碱性溶液中，酚酞溶液显红色，随着盐酸的滴入，溶液的碱性逐渐减弱，溶液的红色逐渐变浅，当滴加最后一滴盐酸时，溶液由红色变为无色，且半分钟内溶液不变红色，就证明溶液达到滴定终点。(3)当达到滴定终点时，发生反应：HCO23=HCO3；在 25.00 mL 配制好的溶液中含有的 n(HCl)n(Na2CO3)0.2000 molL10.02 L0.004 mol，则在 250 mL 溶液中含有 Na2CO3 的物质的量 n(Na2CO3)0.004 mol 250 mL25.00 mL0.04 mol，其质量 m(Na2CO3)0.04 mol106 gmol14.24 g，此法测得 w(Na2CO3)4.24 g5.0 g 100%84.8%。答案：方案一：(1)D(2)取少量最后一次洗涤液，滴加 Na2SO4 溶液，如无沉淀生成，则沉淀已洗净，反之则未洗净(3)偏小方案二：(1)平衡气压，使液体顺利滴下(2)偏大方案三：(1)碱式滴定管(或移液管)(2)当滴入最后一滴盐酸时，溶液由红色褪去，且 30 s 内不恢复(3)84.8%
