1、第8讲钠及其化合物考纲要求1.掌握钠的主要性质及其应用。2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。考点一钠的主要性质及其应用1物理性质(1)色态：银白色固体。(2)硬度：质地软，可以用小刀切割。(3)钠与水、煤油密度大小关系：水Na煤油。(4)熔点：”“”或“22.4 L；Na2O2中氧元素的化合价为1,1 mol CO2参与反应转移1 mol电子，即有NA个电子转移。4200 时，11.6 g CO2和水蒸气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()A0.125 molB0.25 molC0.5 mol D1 molC根据质量守恒定律可知，
2、生成O2的质量为11.6 g3.6 g8 g，n(O2)0.25 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。5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，固体质量恰好也增加了a g，下列物质不能满足上述结果的是()AH2 BCOCC6H12O6 DC12H22O11D2COO22CO22Na2O22CO2=2Na2CO3O2得：Na2O2CO=Na2CO3(虚拟的反应)即：CO可被Na2O2完全吸收2H2O22H2O2Na2O22H2O=4NaOHO2得：Na2O2
3、H2=2NaOH(虚拟的反应)C项可变形为(CO)6(H2)6；D项变形为C(CO)11(H2)11，因而反应后质量增加大于a g。Na2O2与H2O、CO2的反应规律2Na2O22CO2=2Na2CO3O22Na2O22H2O(g)=4NaOHO2(1)反应顺序Na2O2与水蒸气、CO2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。(2)固体增重规律(以1 mol Na2O2为例)Na2O2Na2CO3(Na2O2CO)固体质量增加28 gNa2O22NaOH(Na2O2H2)固体质量增加2 g 考点三碳酸钠与碳
4、酸氢钠1物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小2.化学性质3相互转化Na2CO3NaHCO34主要用途(1)碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制肥皂、洗涤等。(2)碳酸氢钠：用于发酵、医药、灭火剂等。侯氏制碱法(1)工艺流程(2)反应的化学方程式NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl2NaHCO3Na2CO3CO2H2O 1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(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CO2，会
5、有NaHCO3晶体析出()(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一()(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()(5)可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液()(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系如图所示。请模仿上图，按要求画出下列过程对应的图像。(1)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系图像。(2)向等浓度的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生C
6、O2的体积关系图像。(3)向等浓度NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸至过量，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积关系图像。答案：题组一Na2CO3、NaHCO3的鉴别和除杂1有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐渐加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3CNa2CO3溶液与CaCl2溶液反应产生白色沉淀而NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应，C正确。2为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不
7、正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液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(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤DNa2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。4种方法突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别题组二Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量关系3有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()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
8、完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多CNa2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)n(CO2)mol，n(Na2CO3)n(CO2) mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2 mol mol，Na
9、HCO3需盐酸 mol，错误。4.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Bab段发生反应的离子方程式为CO2H=H2OCO2Ca0.3D原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12C向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸，发生的反应依次为：OHH=H2O，COH=HCO，HCOH=CO2H2O，据此可以解答。在0a范围内，发生的反应应该是OHH=H2O，COH=HCO，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HCOH=C
10、O2H2O，B错误；从图像知生成CO2 0.01 mol，根据方程式HCOH=CO2H2O可知消耗盐酸的物质的量为0.01 mol，故a0.3，C正确；根据方程式和图像可知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量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21，D错误。题组三Na2CO3的制取方法5以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：则下列叙述错误的是()AA气体是NH3，B气体是CO2B侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解
11、度的差异C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作是将晶体溶于水后加热 、蒸发、结晶DA项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收，因此先通过NH3后通CO2，正确；B项，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差异，正确；C项，操作是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，错误。6请设计实验方案，用50 mL 2 molL1NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50 mL 1 molL1的Na2CO3溶液。答案：将50 mL NaOH溶液，等分
12、成两份，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：NaOHCO2=NaHCO3第二步：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O考点四碱金属元素焰色反应1相似性和递变性相似性递变性(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2.特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增
13、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)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)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。3焰色反应(1)焰色反应：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象。(2) 操作步骤铂丝无
14、色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色反应的颜色钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；钡元素：黄绿色；钙元素：砖红色；铜元素：蓝绿色。1判断正误，正确的打“”，错误的打“”。(1)A族元素又称碱金属元素()(2)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中()(3)焰色反应是一种复杂的化学变化()(4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色反应均显黄色()2用“”或“”填空： (1)还原性：Li_Na_K。(2)单质的熔点：Li_Na_K。(3)碱性：LiOH_NaOH_KOH。(4)与水反应的剧烈程度：Li_Na_K。答案：(1)(3)(4)3做焰色反应实验时，为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不
15、用稀硫酸？答案：铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净，然后在火焰上灼烧至无色，这是因为金属氯化物在灼烧时易挥发，若用稀H2SO4洗涤铂丝，由于硫酸盐的熔、沸点较高而难以挥发，会对后面实验造成干扰。1有关碱金属的叙述正确的是 ()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Cl2、O2、N2等发生反应CCs2CO3加热时不能分解为CO2和Cs2OD无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水C钾的密度小于钠的密度，这是碱金属单质密度依次增大的一个例外；碱金属中除锂外，均不与N2直接反应；由Na2CO3加热不分解，可得出Cs2CO3加热也不分解；C
16、s与Na同为碱金属元素，性质相似，由Na2SO4易溶于水，可得出Cs2SO4也易溶于水。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()AK可以被空气中的O2氧化BK可以与乙醇发生反应生成H2CK与水的反应不如Na与水的反应剧烈DK也可放在煤油中保存 CK比Na活泼，K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可放在煤油中保存，D正确。3用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列各判断正确的是
17、()A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KBNa元素的焰色为黄色，K元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K元素。测定碳酸钠质量分数的常用方法1气体法(1)测定原理：Na2CO3H2SO4=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 mol106 gmol1 g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%。2沉
18、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106 gmol1 g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%100%。集训1(2019陕西宝鸡中学二模)某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。下列说法不正确的是()A必须在间添加吸收HCl的装置B的作用是防止空气
19、中的气体影响实验的准确度C通入空气的作用是保证中产生的气体完全转移到中D称取样品和中产生的沉淀的质量即可求算Na2CO3固体的纯度A氢氧化钡足量，挥发出的HCl先被吸收，不会影响BaCO3沉淀的生成和测定，添加吸收HCl的装置不是必要操作，故A错误；碱石灰可与空气中二氧化碳反应，可防止空气中的二氧化碳进装置中影响实验的准确度，故B正确；根据中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通入空气，保证中产生的二氧化碳完全转移到中被充分吸收，减小实验误差，故C正确；中产生的沉淀为碳酸钡，根据中碳酸钡的质量可计算出生成二氧化碳的质量，根据生成二氧化碳的质量可计算样品中碳酸钠的质量，结合称取样品的质量即可求算碳
20、酸钠固体的纯度，故D正确。集训2小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：.加热分解法利用下图甲装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器a的名称为 _。(2)在实验过程中，需要测量的实验数据有：仪器a的质量； _；_。.测量气体体积法利用图乙装置，测定反应生成气体的体积。(3)组装好仪器后，首先进行的操作为_。(4)导管g的作用为_。(5)为了减小实验误差，B、C中最好用_溶液代替水。(6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项有：_；_。(7)若所取样品的质量为m g，反应前量气
21、管C的读数为V1 mL，反应结束后量气管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。解析：.(1)仪器a是坩埚。(2)还需要测量的实验数据有“加热前，仪器a和样品的总质量”和“加热冷却后，仪器a和残留物的总质量”。.(3)涉及气体的实验装置连接好后首先要检查装置气密性。(4)导管g的作用是平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的气体体积误差。(5)由于生成的二氧化碳溶于水，易造成误差，所以采用饱和NaHCO3溶液代替水，从而减小误差。(6)读
22、数时上下移动C管，使B、C两管液面相平，减小由于压强不同引起的体积误差；视线与凹液面最低处相平，减小由于读数引起的体积误差。(7)根据碳原子守恒，1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳，二氧化碳的物质的量为 mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。答案：.(1)坩埚(2)加热前，仪器a和样品的总质量加热冷却后，仪器a和残留物的总质量.(3)检查装置气密性(4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差(5)饱和NaHCO3(6)读数时应上下移动C管，使B、C两管液面相平
23、视线与凹液面最低处相平(7) mol12019全国卷，26(1)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。灼烧立德粉样品时，钡的焰色为_(填标号)。A黄色 B红色 C紫色 D绿色D2(2018海南，1)下列食品添加剂中，常用作防腐剂的是()A碘酸钾 B碳酸氢钠 C苯甲酸钠 D磷酸氢钠C3正误判断，正确的打“”，错误的打“”。(1)Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O2=2Na2OO2(2019全国卷，11C)()(2)碳酸钠可用于除餐具的油污(2018全国卷，7A)()(3)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，
24、10C)()(4)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，说明CO2具有氧化性(2017全国卷，13B)()(5)Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂(2017江苏，3A)()(6)碳酸氢钠药片是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效(2016天津，1B)()4(2017海南，16)锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：(1)用碳酸锂和_反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiClKCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为_。(2)不可使用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其原因是_。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采用的实验方法和现象分别是_。(4)LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和_。答案：(1)盐酸Lie=Li(2)Li与二氧化碳反应(3)焰色反应，观察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到紫色的为硬脂酸钾(4)LiF
