資源簡介

中小學教育資源及組卷應用平臺
第9講　鈉及其化合物
【備考目標】　1.了解鈉及其重要化合物的主要性質，了解它們在生產、生活中的應用。2.認識鈉及其重要化合物性質的多樣性，了解通過化學反應可以探索物質性質、實現物質的轉化。
考點1　鈉的性質與用途
1．鈉的物理性質
銀白色，有金屬光澤的固體，質地柔軟，熔點低(小于100 ℃)，密度比水的小，比煤油的大。
2．從鈉的原子結構認識鈉的化學性質——強還原性
(1)鈉與非金屬單質反應
①與O2反應
常溫 加熱
現象 鈉的表面變暗 先熔化成小球，后劇烈燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體
化學方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2
②與Cl2反應：__2Na＋Cl22NaCl (黃色火焰，白煙)。
③與S反應：2Na＋S===Na2S (研磨爆炸)。
(2)與水反應
①化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 。
②與滴加酚酞溶液的水反應的現象：浮、熔 、游、響、紅 。
(3)與酸(如鹽酸)反應
離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ ，鈉與酸的反應比鈉與水的反應更劇烈。
(4)與鹽(如CuSO4)溶液反應
離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ ，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ 。
總反應的離子方程式：2Na＋Cu2＋＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋ 。
(5)與乙醇反應
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑ 。
3．鈉的制取、保存與用途
制取 化學方程式為2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
保存 通常保存在石蠟油 或煤油 中，不能保存在CCl4中
用途 (1)鈉鉀合金(液態)用作核反應堆的傳熱介質。(2)作為強還原劑，熔融狀態下冶煉某些金屬。如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti；Na＋KClNaCl＋K↑(該反應的發生是因為鉀的沸點比鈉的低，鉀成為鉀蒸氣而逸出，不能說明Na的還原性比K強)。(3)作為電光源，制作高壓鈉燈
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)切開的金屬鈉表面變暗是因為生成了Na2O2(× )
(2)金屬鈉在石棉網上加熱時，先熔化成銀白色小球，然后劇烈燃燒，產生黃色火焰(√ )
(3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化(× )
(4)金屬鈉具有強還原性，可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti(× )
(5)實驗結束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶中(√ )
題組練習
一、認識鈉在空氣中久置的變化過程
1．銀白色金屬鈉表面變暗出現白色固體，接著表面變稀白色塊狀固體白色粉末狀物質
寫出上述各步反應的化學方程式：
①4Na＋O2===2Na2O ；
②Na2O＋H2O===2NaOH ；
③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O ；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O 。
二、突破鈉的化學性質的難點與易錯點
2．金屬鈉與氧氣在不同條件下反應生成的產物不同，據此回答下列問題。
(1)1 mol鈉與足量氧氣反應轉移的電子數為__________。
(2)1 mol氧氣與足量鈉反應轉移的電子數范圍為__________。
解析：(1)Na與O2反應不管生成Na2O還是Na2O2，Na元素均由0價變為＋1價，因此，1 mol Na與足量O2反應轉移電子的數目為NA。(2)1 mol O2與足量Na反應，若全生成Na2O，則生成2 mol Na2O，轉移4NA電子，若全生成Na2O2，則生成1 mol Na2O2，轉移2NA電子，故轉移電子數的范圍為2NA～4NA。
答案：(1)NA　(2)2NA～4NA
3．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，分析實驗現象及反應原理。
(1)MgSO4溶液，實驗現象為：有氣體放出，有白色沉淀生成 ；總反應的化學方程式為：2Na＋2H2O＋MgSO4__===Mg(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4 。
(2) 飽和澄清石灰水，實驗現象為有氣體放出，有白色沉淀生成 ；原因是：鈉與水反應消耗水，且溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，反應時析出Ca(OH)2，產生白色沉淀 。
考點2　鈉的氧化物
項目 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
顏色、狀態、類別 白色固體，堿性氧化物 淡黃色固體，過氧化物(非堿性氧化物)
氧的價態 －2 －1
電子式及陰、陽離子個數比 1:2 1:2
化學性質 熱穩定性 不穩定(2Na2O＋O22Na2O2) 穩定
與水反應 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
與CO2反應 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
與酸(如鹽酸)反應 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途 用于制取少量Na2O2、燒堿 強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)Na2O與Na2O2的組成元素相同，含有的化學鍵也相同(× )
(2)氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物(√ )
(3)1 mol Na2O2固體中含4 mol離子(× )
(4)CO2通入Na2O2粉末，反應后固體物質的質量不變(× )
(5)Na2O2與CO2反應時有單質O2生成，該反應屬于置換反應(× )
(6)Na2O2與H2O反應時，H2O既不是氧化劑，也不是還原劑(√ )
題組練習
一、Na2O2與CO2、H2O的反應
1．(1)用單線橋分析Na2O2與水的反應中電子轉移的方向和數目：
________________________________________________________________________；
其中氧化劑是________，還原劑是________，氧化產物是________，還原產物是________________________________________________________________________。
(2)Na2O2與CO2反應生成0.1 mol氧氣時，轉移的電子數為________。
答案：(1)　Na2O2　Na2O2　O2　NaOH(2)0.2NA(或1.204×1023)
2．在一定條件下，使26 g CO和O2的混合氣體充分反應，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應，結果固體增重14 g，則原混合氣體中O2和CO的質量比可能是____________。
解析：由反應2CO＋O22CO2，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可推得CO＋Na2O2===Na2CO3，所以固體增加的質量為CO的質量，若CO完全反應完，則混合氣體中CO為14 g，O2為12 g，＝；若O2完全反應完，由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得消耗CO2 0.5 mol，由2CO＋O22CO2，所以混合氣體含O2 0.25 mol即8 g，含CO 18 g，＝。
答案：6∶7或4∶9
二、Na2O2的氧化性和還原性
3．從元素化合價角度分析Na2O2的性質。
(1)Na2O2的強氧化性
①向氫硫酸飽和溶液中加入適量Na2O2，產生淺黃色沉淀，其化學方程式為
________________________________________________________________________。
②向酚酞溶液加入適量Na2O2，現象為__________________，原因是
________________________________________________________________________。
③某同學根據SO2、CO2都是酸性氧化物，預測二者的混合氣體與Na2O2反應生成的固體產物中只含有Na2RO3。這一預測是否正確？________，理由是______________________________________________。
(2)Na2O2的還原性
在酸性高錳酸鉀溶液中加入適量Na2O2粉末，溶液褪色，并產生無色氣體，Na2O2表現出__________性，氧化產物是____________________________。
答案：(1)①Na2O2＋3H2S===S↓＋2NaHS＋2H2O
②溶液先變紅后褪色　Na2O2與水反應生成的NaOH使溶液變紅，Na2O2的強氧化性使溶液褪色
③不正確　Na2O2與SO2反應可生成Na2SO4
(2)還原　O2
4．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度基本保持不變的是________，增大的是________。
解析：Na2O2與水反應生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO濃度減小，CO濃度增大；SO具有還原性，會被Na2O2氧化，濃度減??；CH3COO－濃度幾乎不變。
答案：CH3COO－　CO
考點3　碳酸鈉與碳酸氫鈉
1．碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要性質
2．Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業中有著廣泛的應用。
(2)NaHCO3是焙制糕點所用的發酵粉的主要成分之一；在醫療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都會分解(× )
(2)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產生氣泡(× )
(3)向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出(√ )
(4)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學變化(× )
(5)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成(× )
題組練習
一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較與實驗探究
1．下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，正確的是(　　 )
A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉的溶解度
B．二者熱穩定性不同，碳酸氫鈉的熱穩定性大于碳酸鈉的熱穩定性
C．相同質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與鹽酸反應，產生二氧化碳的量相同
D．二者在一定的條件下可以相互轉化
解析：選D。碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉的溶解度；碳酸鈉的熱穩定性大于碳酸氫鈉的熱穩定性；相同物質的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與鹽酸反應，產生二氧化碳的量相同，當質量相同時，碳酸氫鈉產生的CO2更多。
2．Na2CO3和NaHCO3的混合溶液具有控制酸堿平衡的作用。室溫下，通過下列實驗探究一定濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性質。
實驗1：向混合溶液中滴幾滴酚酞，溶液顯紅色；
實驗2：向實驗1所得溶液中滴加幾滴稀鹽酸，溶液紅色變淺；
實驗3：向混合溶液中通入過量的CO2，無明顯現象；
實驗4：向實驗3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，產生白色沉淀。
下列有關說法正確的是(　　 )
A．實驗1中溶液顯紅色的主要原因是CO＋2H2O H2CO3＋2OH－
B．實驗2中溶液紅色變淺的原因是HCO＋H＋ H2O＋CO2↑
C．實驗3中無明顯現象說明沒有發生化學反應
D．實驗4中產生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
解析：選D。CO的水解能力比HCO強，實驗1中溶液顯紅色的主要原因是CO的水解，CO分步水解，以第一步水解為主：CO＋H2O HCO＋OH－，A項錯誤；實驗2中滴加幾滴稀鹽酸，溶液紅色變淺，碳酸鈉更容易與酸反應，故主要原因是CO＋H＋===HCO，B項錯誤；實驗3中無明顯現象，但發生了化學反應：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，C項錯誤；實驗4中產生白色沉淀，是少量氫氧化鋇與碳酸氫鈉反應生成了碳酸鋇，離子方程式為2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓，D項正確。
二、Na2CO3、NaHCO3的鑒別與除雜
3．Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法
4．Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜方法
混合物(括號內為雜質) 除雜方法
Na2CO3固體(NaHCO3) 加熱至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2氣體
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量NaOH溶液
三、Na2CO3、NaHCO3與H＋反應的定量關系的應用
5．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應得到溶液X后，再向所得溶液X中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸，產生CO2的物質的量與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示。下列判斷錯誤的是(　　 )
A．原NaOH溶液的濃度為2b mol/L
B．若2aC．若2a>b，則所得溶液X的溶質成分為NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，當V(鹽酸)解析：選C。向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應得到的溶液X中，可能存在的離子分別有OH－、CO、HCO；向溶液X中加入稀鹽酸時，加入的H＋先與OH－反應生成水，離子方程式為H＋＋OH－===H2O；再與CO反應生成HCO，離子方程式為H＋＋CO===HCO；最后與HCO反應生成水和CO2，離子方程式為H＋＋HCO===H2O＋CO2↑。當向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，再加入0.2 mol·L－1的鹽酸至不再產生氣體為止，結合質量守恒定律可知，n(NaOH)＝n(HCl)，則c(NaOH)＝＝2b mol·L－1，A正確；結合溶液中可能存在的三種陰離子消耗H＋的比例可知，當2ab時，向溶液X中加入鹽酸后，先發生了反應H＋＋OH－===H2O，則溶液中的溶質為NaOH和Na2CO3，C錯誤；結合溶液中可能存在的三種陰離子消耗H＋的比例可知，當b＝2a時，溶液中的溶質只有Na2CO3，所以V(鹽酸)6．向濃度相等、體積均為100 mL的A、B兩份NaOH溶液中，分別通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1鹽酸，產生CO2的體積(標準狀況)與所加鹽酸的體積關系如圖所示。
(1)A曲線表明，原溶液通入CO2________mL(標準狀況)。
(2)B曲線表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶質的物質的量之比為________。
(3)原NaOH溶液的物質的量濃度為________。
解析：(1)分析圖中A曲線，有60 mL鹽酸與NaHCO3反應生成CO2，根據元素守恒，A曲線對應的最終生成的CO2的體積等于之前通入NaOH溶液的CO2的體積，根據第二步反應的物質的量關系，n(CO2)＝n(NaHCO3)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.06 L＝0.006 mol，V(CO2)＝Vm·n(CO2)＝22.4 L·mol－1×0.006 mol＝0.134 4 L＝134.4 mL。
(2)分析圖中B曲線，只有30 mL鹽酸與NaHCO3反應生成CO2，而未生成氣體時耗用鹽酸60 mL，說明該混合溶液中有NaOH、Na2CO3，無NaHCO3，NaOH消耗30 mL鹽酸，Na2CO3生成NaHCO3消耗30 mL鹽酸，生成的NaHCO3又消耗30 mL鹽酸生成CO2，根據NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3生成NaHCO3消耗鹽酸的量與NaOH消耗鹽酸的量相等，則有n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1。(3)根據元素守恒，最終NaCl中Na＋的來源就是NaOH，所以最終n(NaCl)等于最初n(NaOH)，而NaCl中Cl－的來源是90 mL鹽酸中的HCl，故n(NaCl)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.09 L＝0.009 mol，c(NaOH)＝＝＝0.09 mol·L－1。
答案：(1)134.4　(2)1∶1　(3)0.09 mol·L－1
考點4　堿金屬　焰色試驗
1．堿金屬的一般性與特殊性
(1)一般性
項目 相似性 遞變性(由Li→Cs)
原子結構 最外層均為1個電子 電子層數逐漸增多，核電荷數逐漸增大 ，原子半徑逐漸增大
元素性質 都具有較強的金屬 性，最高正價均為＋1 價 金屬性逐漸增強
單質性質 物理性質 (除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點較低 密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點逐漸降低
化學性質 都具有較強的還原 性 還原性逐漸增強 ，與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜
(2)特殊性
①堿金屬的密度一般隨核電荷數的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
②堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
③堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑，如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
④試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需立即放回原瓶。
⑤鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O。
2．焰色試驗
(1)概念
很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出特征顏色，根據火焰呈現的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學上把這種定性分析操作稱為焰色試驗。焰色試驗屬于物理 變化，是元素的性質。
(2)操作
鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色
(3)常見元素的焰色
金屬元素 鋰 鈉 鉀 銣 鈣 鍶 鋇 銅
焰色 紫紅色 黃色 紫色 紫色 磚紅色 洋紅色 黃綠色 綠色
【提醒】　鉑絲在使用前要用鹽酸將其表面物質洗凈，而不用稀H2SO4洗滌，原因是金屬氯化物在灼燒時易揮發，而硫酸鹽的熔、沸點較高，難以揮發，會對后續實驗造成干擾。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)堿金屬元素Li、Na、K都可保存在煤油中(× )
(2)鈉、氧化鈉、碳酸鈉的焰色均顯黃色(√ )
(3)焰色試驗是一種復雜的化學變化(× )
(4)Li、Na、K、Rb單質的熔、沸點依次升高(× )
(5)堿金屬元素隨核電荷數遞增，氫氧化物的堿性依次減弱(× )
題組練習
一、焰色試驗
1．下列有關焰色試驗的敘述正確的是(　　 )
A．可用銅絲代替鉑絲進行試驗 B．觀察鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃
C．實驗結束后，要用碳酸鈉溶液洗凈鉑絲
D．很多金屬在加熱灼燒時火焰會呈現特殊的顏色，這是物質的化學性質
解析：選B。銅絲在灼燒時有顏色，不能用銅絲代替鉑絲，A項錯誤；實驗結束后，用鹽酸洗凈鉑絲，C項錯誤；很多金屬元素在灼燒時火焰會呈現特殊的顏色，這體現了元素的物理性質，D項錯誤。
2．焰色試驗是元素分析的一種重要方法，請回答有關問題：
(1)是否所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色？舉例說明。
________________________________________________________________________。
(2)某同學用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色，他判斷該溶液一定為鈉鹽溶液。其他同學不同意他的觀點。理由是_______________________________________________________________。
同學們認為溶液中可能含有K＋，驗證的實驗方法是
________________________________________________________________________。
答案：(1)不是；如鉑、鐵　(2)該溶液也可能為NaOH溶液　透過藍色鈷玻璃觀察，如果火焰呈紫色，則說明溶液中含有K＋
二、堿金屬元素
3．下列關于堿金屬的敘述中正確的是(　　 )
A．堿金屬單質與水反應都能生成堿和H2
B．堿金屬單質都質軟、是電和熱的良導體，焰色都呈現黃色
C．堿金屬的密度都小于1 g/cm3，因此堿金屬單質都可以保存在煤油中
D．堿金屬單質在空氣中燃燒都生成過氧化物
解析：選A。堿金屬性質較活潑，都能和水反應生成堿和氫氣，故A正確；堿金屬單質都質軟、是電和熱的良導體，但只有鈉的焰色呈現黃色，故B錯誤；Li、Na、K的密度小于1 g/cm3，Rb、Cs的密度大于1 g/cm3，Li不能保存在煤油中，故C錯誤；Li在空氣中燃燒生成氧化鋰，Na在空氣中燃燒生成過氧化鈉，K在空氣中燃燒生成超氧化鉀，故D錯誤。
4．下列有關銫及其化合物的說法不正確的是(　　 )
A．CsOH的堿性比KOH的強 B．銫與水或稀鹽酸反應劇烈，都生成H2
C．Cs的還原性比Na的強，故Na＋的氧化性強于Cs＋ D．Li的金屬性比Cs的強
解析：選D。根據元素周期律，Cs的金屬性比K強，故CsOH的堿性比KOH強，A項正確；Cs的性質與鈉相似，Na能與水或稀鹽酸反應產生H2，故Cs也能與水或稀鹽酸反應產生H2，且反應更劇烈，B項正確；Cs的還原性強于Na，則Na＋得電子能力比Cs＋強，即氧化性：Na＋>Cs＋，C項正確；Li、Cs均為堿金屬元素，Cs的電子層數多，更容易失去最外層電子，故金屬性：Cs>Li，D項錯誤。
高考真題
1．(2024·北京卷，8，3分)關于Na2CO3和NaHCO3的下列說法中，不正確的是( )
A．兩種物質的溶液中，所含微粒的種類相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3轉化為Na2CO3
C．利用二者熱穩定性差異，可從它們的固體混合物中除去NaHCO3
D．室溫下，二者飽和溶液的pH差約為4，主要是由于它們的溶解度差異
答案：D
解析：A項，Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-，A正確；B項，NaHCO3加入NaOH溶液會發生反應：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，B正確；C項，NaHCO3受熱易分解，可轉化為Na2CO3，而Na2CO3熱穩定性較強，利用二者熱穩定性差異，可從它們的固體混合物中除去NaHCO3，C正確；D項，室溫下Na2CO3和NaHCO3飽和溶液pH相差較大的主要原因是CO32-的水解程度遠大于HCO3-，D錯誤；故選D。
2．下列關于鈉及其化合物的說法錯誤的是(　　 )
A．(2022·全國卷乙)碳酸氫鈉可做食品膨松劑
B．(2019·江蘇高考)NaHCO3受熱易分解，所以可用于制胃酸中和劑
C．(2020·浙江7月選考)Na2O在空氣中加熱可得固體Na2O2
D．(2022·浙江6月選考)高壓鈉燈發出的黃光透霧能力強、射程遠，可用于道路照明
解析：選B。NaHCO3可用于制胃酸中和劑不是因為它受熱易分解，而是因為它可以與胃酸反應。
3．(2023·廣東高考)部分含Na或含Cu物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　 )
A．可存在c→d→e的轉化
B．能與H2O反應生成c的物質只有b
C．新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基
D．若b能與H2O反應生成O2，則b中含共價鍵
解析：選B。由圖可知a、b、c對應物質分別為：鈉、氧化鈉(或過氧化鈉)、氫氧化鈉或a、b、e、d對應物質分別為：銅、氧化亞銅、氧化銅、氫氧化銅。氫氧化鈉和硫酸銅反應生成氫氧化銅，氫氧化銅受熱分解生成氧化銅，所以存在c→d→e的轉化，A合理；鈉和氧化鈉(或過氧化鈉)都能與H2O反應生成氫氧化鈉，B不合理；新制氫氧化銅可用于檢驗葡萄糖中的醛基，C合理；若b能與H2O反應生成O2，則b為過氧化鈉，結構中含共價鍵和離子鍵，D合理。
4．(2021·北京高考)下列實驗中，均產生白色沉淀。
下列分析不正確的是(　　 )
A．Na2CO3與NaHCO3溶液中所含微粒種類相同
B．CaCl2能促進Na2CO3、NaHCO3水解
C．Al2(SO4)3能促進Na2CO3、NaHCO3水解
D．4個實驗中，溶液滴入后，試管中溶液pH均降低
解析：選B。Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中均存在Na＋、CO、HCO、H2CO3、H＋、OH－、H2O，故含有的微粒種類相同，A正確；HCO H＋＋CO，加入Ca2＋后，Ca2＋和CO反應生成沉淀，促進HCO的電離，B錯誤；Al3＋與CO、HCO都能發生互相促進的水解反應，C正確；形成沉淀時會消耗碳酸根和碳酸氫根，則它們的濃度減小，水解產生的氫氧根的濃度會減小，pH減小，D正確。
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．鈉及其化合物在日常生活和工農業生產中用途廣泛，下列說法正確的是(　　 )
A．苛性鈉和苛性鉀均為強堿，且苛性鈉堿性強于苛性鉀
B．燒堿和小蘇打均常用于焙制糕點
C．金屬鈉在空氣中久置最終轉化為碳酸氫鈉
D．過氧化鈉作為供氧劑時發生氧化還原反應
解析：選D。金屬性越強，最高價氧化物對應水化物的堿性越強，金屬性Na＜K，所以堿性NaOH＜KOH，A錯誤；燒堿(NaOH)為強堿，不能用于制作糕點，B錯誤；金屬鈉在空氣中久置最終轉化為碳酸鈉，C錯誤；供氧劑Na2O2中O元素的化合價為－1價，與水或二氧化碳反應生成O2時，既作氧化劑也作還原劑，D正確。
2．實驗：將一小粒鈉放在石棉網上，微熱，待鈉熔成球狀時，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方，鈉劇烈燃燒，有白煙生成。下列分析不正確的是(　　 )
A．鈉熔化后體積增大，說明鈉原子間的平均距離增大
B．反應過程中，Cl2的p p σ鍵斷裂
C．NaCl的形成過程可表示為
D．該實驗說明Cl2的氧化性比O2的強
解析：選D。鈉熔化后體積增大，說明鈉原子間的平均距離增大，A正確；反應過程中，Cl2的3p上的p p σ鍵斷裂，B正確；NaCl的形成過程鈉原子失去電子，氯原子得到電子，可表示為，C正確；該實驗沒有對比，無法說明Cl2的氧化性比O2的強，D錯誤。
3．利用焰色試驗，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說法中正確的是(　　 )
A．非金屬單質燃燒時火焰均為無色 B．Na2SO4與NaOH灼燒時火焰顏色相同
C．焰色試驗均應透過藍色鈷玻璃觀察 D．只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色
解析：選B。某些非金屬單質燃燒時火焰也有顏色，如H2燃燒產生淡藍色火焰，單質硫在空氣中燃燒產生淡藍色火焰，在純氧中燃燒產生藍紫色火焰，A項錯誤；焰色試驗反映的是金屬元素的性質，與元素的存在形態無關，同種金屬元素的焰色相同，Na2SO4、NaOH均含鈉元素，火焰顏色均為黃色，B項正確；只有觀察鉀元素的焰色試驗時需要透過藍色鈷玻璃，C項錯誤；焰色試驗反映的是金屬元素的性質，而不是單質的性質，D項錯誤。
4．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是(　　 )
A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
解析：選A。加入適量Ba(OH)2溶液后，碳酸根離子也會因生成碳酸鋇沉淀而隨硫酸鋇沉淀過濾除去，而且引入新雜質OH－。
5．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，根據堿金屬元素性質的遞變規律預測其性質，其中不正確的是(　　 )
A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑
B．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學式為Fr2O的氧化物
C．它的氫氧化物的化學式為FrOH，這是一種極強的堿
D．它能與水反應生成相應的堿和氫氣，由于反應劇烈而發生爆炸
解析：選B。根據同主族元素性質的遞變規律，從金屬鋰到金屬鈁隨原子序數的遞增，原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，最高價氧化物對應的水化物的堿性逐漸增強，與水反應的劇烈程度逐漸增強，與氧氣反應的產物越來越復雜，可以生成過氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
6．為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種不同的方法，其中不可行的是(　　 )
A．分別加入1 mol·L－1的鹽酸，看氣泡產生的快慢
B．分別取樣在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察有無白色渾濁產生
C．分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀產生
D．分別配成溶液，做焰色試驗，觀察火焰的顏色
解析：選C。A項，因K2CO3與鹽酸反應分步進行，先生成碳酸氫鉀，鹽酸過量時才生成氣體，故可行；B項，K2CO3受熱不分解，NaHCO3受熱分解產生CO2，故可行；C項，二者與Ba(OH)2溶液反應都產生白色沉淀BaCO3，故不可行；D項，鉀的焰色為紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)，鈉的焰色為黃色，故可行。
7．以CO2和Na2O2為原料，制取純凈干燥的O2，實驗裝置如下：
下列說法不正確的是(　　 )
A．裝置②中試劑可以是NaOH溶液 B．裝置③的作用是干燥O2
C．收集氧氣應選擇裝置a D．裝置②、③之間應增加盛澄清石灰水的洗氣瓶
解析：選C。裝置②中試劑可以是NaOH溶液，用來除掉二氧化碳氣體，故A正確；裝置③中盛有濃硫酸，作用是干燥O2，故B正確；由于氧氣密度大于空氣，應選擇裝置b，故C錯誤；裝置②、③之間應增加盛澄清石灰水的洗氣瓶，驗證二氧化碳是否除盡，故D正確。
8．以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是(　　 )
A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質 B．反應④說明NaHCO3的熱穩定性強于Na2CO3
C．反應⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給 D．上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應
解析：選B。二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質，故A正確；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則反應④說明Na2CO3的熱穩定性強于NaHCO3，故B錯誤；過氧化鈉與水、二氧化碳反應生成氧氣，可用于潛水艇中氧氣的供給，故C正確；④是分解反應，①是化合反應，②是置換反應，故D正確。
9．(2023·上海浦東建平中學期中)有關探究Na2O2性質的實驗如下：
已知：①Na2O2與水反應經歷了Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；
②酚酞褪色原因與溶液的強堿性或強氧化性有關。
根據上述實驗可以得出的結論是(　　 )
A．雙氧水能使酚酞褪色 B．濃氫氧化鈉能使酚酞褪色
C．雙氧水和濃氫氧化鈉都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化錳和水來完善實驗方案
解析：選D。由實驗現象和題給信息可知，實驗中酚酞褪色可能是過氧化鈉和雙氧水具有強氧化性將酚酞氧化而漂白褪色，也可能是氫氧化鈉溶液濃度過大導致酚酞褪色，所以還必需補充除去過氧化氫、降低氫氧化鈉溶液濃度的實驗來驗證褪色原因。
10．(2023·陜西西安期中)將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是(　　 )
解析：選C。n(NaOH)＝＝0.01 mol，n(Na2CO3)＝＝0.01 mol，當向混合溶液中滴加鹽酸時，先后發生的反應為①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，③NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，利用物質的量的關系并結合圖像分析，①②③消耗的鹽酸體積均為＝0.1 L，①②反應無二氧化碳氣體生成，③反應產生二氧化碳氣體。
二、非選擇題(共2題，共40分)
11．(22分)Ⅰ.某學習小組做Na2O2與H2O反應的實驗，發現一些有趣的現象：
①取適量Na2O2固體用脫脂棉包好放在石棉網上，然后向脫脂棉上滴加3～4滴水，結果脫脂棉劇烈燃燒。②取適量Na2O2固體置于試管中，加水使其充分反應至不再產生氣體為止，滴入幾滴酚酞試液，溶液先變紅后褪色?；卮鹩嘘P問題：
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2對應的鹽，其第一步水解完全進行。寫出其第一步水解的離子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
(2)由實驗①的現象所得出的有關結論是：A.有氧氣生成；B.__________。(2分)
Ⅱ.為探究Na2O2與H2O反應的機理，他們在老師的指導下設計了如圖所示裝置。連接好裝置，打開K1、K2，通過注射器注入適量蒸餾水，充分反應后用氣球鼓氣，Na2S溶液變渾濁，酸性KMnO4溶液褪色。分別取A、C中溶液滴入幾滴酚酞，開始都變紅，之后A中溶液很快褪色，C中溶液緩慢褪色。另取A、C中溶液分別加入少量二氧化錳，充分振蕩，發現均反應劇烈，產生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復燃，向反應后的溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅不褪色。
(3)A中冰鹽和C中熱水的作用分別是__________________________，________________。(4分)
(4)用化學方程式表示Na2S溶液變渾濁的原因___________________________________。(3分)
(5)用離子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnO在酸性條件下被還原成Mn2＋)________________________________________________________________________。(3分)
(6)Na2O2與H2O反應的機理(用化學方程式表示)：第一步為___________________________________，第二步為____________________________________。(6分)
(7)若向Na2O2中滴加適量的稀鹽酸，也能產生使木條復燃的氣體，請寫出該反應的化學方程式： _______________________________________________________。(2分)
解析：(1)Na2O2可看作是二元弱酸H2O2對應的鹽，其第一步完全水解，水解的離子方程式為Na2O2＋H2O===2Na＋＋HO＋OH－。(2)結合可燃物燃燒的條件可知，Na2O2與水反應，除生成氧氣，此反應還是放熱反應。(3)雙氧水不穩定，溫度過高容易分解，則A中用冰鹽冷浴，目的是防止溫度過高H2O2分解；C中用熱水浴可使H2O2分解。(4)向Na2S溶液中滴加H2O2溶液，有S生成，結合元素守恒和得失電子守恒，發生反應的化學方程式為Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH。(5)酸性高錳酸鉀溶液具有強氧化性，H2O2使酸性KMnO4溶液褪色，體現了雙氧水的還原性，反應的離子方程式為2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(6)根據實驗可知，過氧化鈉與水反應的機理為Na2O2與H2O反應先生成H2O2，H2O2遇熱分解生成氧氣，化學方程式為Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O22H2O＋O2↑。(7)向Na2O2中滴加適量的鹽酸，也能產生使帶火星的木條復燃的氣體，過氧化鈉和鹽酸反應生成氯化鈉、氧氣和水，反應的化學方程式為2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑。
答案：(1)Na2O2＋H2O===2Na＋＋HO＋OH－　(2)反應放熱　(3)防止生成的H2O2分解　使H2O2分解　(4)Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH
(5)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　(6)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2　2H2O22H2O＋O2↑　(7)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
12．(18分)Na2CO3和NaHCO3是廚房中常見的兩種鹽，可用化學性質的差異進行鑒別?；卮鹣铝袉栴}：
(1)與酸反應的差異。甲組進行了如下4組實驗。
其中實驗________和________(填實驗序號)可以鑒別Na2CO3和NaHCO3，實驗現象分別是________________________________________________________________________。(4分)
(2)熱穩定性差異。乙組設計如下裝置進行實驗(加熱及夾持裝置省略)。
①將分別裝有Na2CO3和NaHCO3的試管同時放入甘油浴中加熱(甘油沸點為290 ℃)，目的是________________________________________________________________________。(2分)
②該實驗用飽和碳酸鈉溶液檢驗反應的產物，a、b試管中的實驗現象分別為
_________________________________、___________________________________。(6分)
③b試管中發生反應的化學方程式為____________________________________________。(2分)
(3)與鹽溶液反應的差異。丙組設計如下實驗，探究Na2CO3和NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應的差異。
實驗組號 反應物 現象
物質 濃度/(mol·L－1) CaCl2濃度/(mol·L－1) 是否有沉淀(室溫) 氣泡情況
室溫 60 ℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 無 無
B Na2CO3 0.05 0.05 有較多白色沉淀 無 無
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 無 有明顯氣泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 無 無
①丙組由此得出“能用CaCl2鑒別同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的結論，理由是
________________________________________________________________________。(2分)
②請寫出C組中60 ℃時，NaHCO3與CaCl2溶液反應的離子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
解析：(2)②該實驗用飽和碳酸鈉溶液檢驗反應的產物，碳酸鈉受熱不分解，碳酸氫鈉受熱分解生成二氧化碳氣體、水和碳酸鈉，二氧化碳氣體與飽和碳酸鈉溶液反應生成碳酸氫鈉晶體。(3)②C組中60 ℃時，NaHCO3與CaCl2溶液反應能產生氣泡，根據質量守恒說明氣泡是二氧化碳氣體，其離子方程式為2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)①?、凇∠蛱妓徕c溶液中逐滴加入鹽酸，開始無現象，后來產生氣泡；向碳酸氫鈉溶液中逐滴加入鹽酸，開始就有氣泡產生
(2)①提供較高溫度，便于鹽分解?、陂_始有少量氣泡產生，后來無現象　有氣泡生成，后有晶體析出　③CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓
(3)①在溶液濃度較稀時，與CaCl2反應產生較多沉淀的是Na2CO3，產生少量沉淀的是NaHCO3
②2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
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第9講　鈉及其化合物
【備考目標】　1.了解鈉及其重要化合物的主要性質，了解它們在生產、生活中的應用。2.認識鈉及其重要化合物性質的多樣性，了解通過化學反應可以探索物質性質、實現物質的轉化。
考點1　鈉的性質與用途
1．鈉的物理性質
色，有金屬光澤的固體，質地 ，熔點低( 于100 ℃)，密度比水的 ，比煤油的大。
2．從鈉的原子結構認識鈉的化學性質——強還原性
(1)鈉與非金屬單質反應
①與O2反應
常溫 加熱
現象 鈉的表面變暗 先熔化成小球，后劇烈燃燒，發出黃色火焰，生成淡黃色固體
化學方程式 ； ；
②與Cl2反應：__ (黃色火焰，白煙)。
③與S反應： (研磨爆炸)。
(2)與水反應
①化學方程式： 。
②與滴加酚酞溶液的水反應的現象：浮、 、游、響、 。
(3)與酸(如鹽酸)反應
離子方程式： ，鈉與酸的反應比鈉與水的反應更劇烈。
(4)與鹽(如CuSO4)溶液反應
離子方程式： ， 。
總反應的離子方程式： 。
(5)與乙醇反應 。
3．鈉的制取、保存與用途
制取 化學方程式為 ；
保存 通常保存在 或 中，不能保存在CCl4中
用途 (1)鈉鉀合金(液態)用作核反應堆的傳熱介質。(2)作為強還原劑，熔融狀態下冶煉某些金屬。如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti；Na＋KClNaCl＋K↑(該反應的發生是因為鉀的沸點比鈉的低，鉀成為鉀蒸氣而逸出，不能說明Na的還原性比K強)。(3)作為電光源，制作高壓鈉燈
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)切開的金屬鈉表面變暗是因為生成了Na2O2( )
(2)金屬鈉在石棉網上加熱時，先熔化成銀白色小球，然后劇烈燃燒，產生黃色火焰( )
(3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護內層金屬不被空氣氧化( )
(4)金屬鈉具有強還原性，可與TiCl4溶液反應制取金屬Ti( )
(5)實驗結束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應放回原試劑瓶中( )
題組練習
一、認識鈉在空氣中久置的變化過程
1．銀白色金屬鈉表面變暗出現白色固體，接著表面變稀白色塊狀固體白色粉末狀物質
寫出上述各步反應的化學方程式：
① ；② ；
③ ；④ 。
二、突破鈉的化學性質的難點與易錯點
2．金屬鈉與氧氣在不同條件下反應生成的產物不同，據此回答下列問題。
(1)1 mol鈉與足量氧氣反應轉移的電子數為__________。
(2)1 mol氧氣與足量鈉反應轉移的電子數范圍為__________。
3．將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，分析實驗現象及反應原理。
(1)MgSO4溶液，實驗現象為： ；總反應的化學方程式為： 。
(2) 飽和澄清石灰水，實驗現象為 ；原因是： 。
考點2　鈉的氧化物
項目 氧化鈉(Na2O) 過氧化鈉(Na2O2)
顏色、狀態、類別 白色固體，堿性氧化物 淡黃色固體，過氧化物(非堿性氧化物)
氧的價態
電子式及陰、陽離子個數比
化學性質 熱穩定性 不穩定(2Na2O＋O22Na2O2) 穩定
與水反應 Na2O＋H2O===2NaOH 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
與CO2反應 Na2O＋CO2===Na2CO3 2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
與酸(如鹽酸)反應 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途 用于制取少量Na2O2、燒堿 強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)Na2O與Na2O2的組成元素相同，含有的化學鍵也相同( )
(2)氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物( )
(3)1 mol Na2O2固體中含4 mol離子( )
(4)CO2通入Na2O2粉末，反應后固體物質的質量不變( )
(5)Na2O2與CO2反應時有單質O2生成，該反應屬于置換反應( )
(6)Na2O2與H2O反應時，H2O既不是氧化劑，也不是還原劑( )
題組練習
一、Na2O2與CO2、H2O的反應
1．(1)用單線橋分析Na2O2與水的反應中電子轉移的方向和數目：______________________________________；
其中氧化劑是________，還原劑是________，氧化產物是________，還原產物是_______________________。
(2)Na2O2與CO2反應生成0.1 mol氧氣時，轉移的電子數為________。
2．在一定條件下，使26 g CO和O2的混合氣體充分反應，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應，結果固體增重14 g，則原混合氣體中O2和CO的質量比可能是____________。
二、Na2O2的氧化性和還原性
3．從元素化合價角度分析Na2O2的性質。
(1)Na2O2的強氧化性
①向氫硫酸飽和溶液中加入適量Na2O2，產生淺黃色沉淀，其化學方程式為
________________________________________________________________________。
②向酚酞溶液加入適量Na2O2，現象為__________________，原因是______________________。
③某同學根據SO2、CO2都是酸性氧化物，預測二者的混合氣體與Na2O2反應生成的固體產物中只含有Na2RO3。這一預測是否正確？________，理由是______________________________________________。
(2)Na2O2的還原性
在酸性高錳酸鉀溶液中加入適量Na2O2粉末，溶液褪色，并產生無色氣體，Na2O2表現出__________性，氧化產物是____________________________。
4．某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體后，溶液中離子濃度基本保持不變的是________，增大的是________。
考點3　碳酸鈉與碳酸氫鈉
1．碳酸鈉和碳酸氫鈉的重要性質
2．Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3是一種非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金、食品等工業中有著廣泛的應用。
(2)NaHCO3是焙制糕點所用的發酵粉的主要成分之一；在醫療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都會分解( )
(2)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產生氣泡( )
(3)向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出( )
(4)用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學變化( )
(5)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成( )
題組練習
一、碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較與實驗探究
1．下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，正確的是(　　 )
A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氫鈉的溶解度大于碳酸鈉的溶解度
B．二者熱穩定性不同，碳酸氫鈉的熱穩定性大于碳酸鈉的熱穩定性
C．相同質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與鹽酸反應，產生二氧化碳的量相同
D．二者在一定的條件下可以相互轉化
2．Na2CO3和NaHCO3的混合溶液具有控制酸堿平衡的作用。室溫下，通過下列實驗探究一定濃度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性質。
實驗1：向混合溶液中滴幾滴酚酞，溶液顯紅色；
實驗2：向實驗1所得溶液中滴加幾滴稀鹽酸，溶液紅色變淺；
實驗3：向混合溶液中通入過量的CO2，無明顯現象；
實驗4：向實驗3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，產生白色沉淀。
下列有關說法正確的是(　　 )
A．實驗1中溶液顯紅色的主要原因是CO＋2H2O H2CO3＋2OH－
B．實驗2中溶液紅色變淺的原因是HCO＋H＋ H2O＋CO2↑
C．實驗3中無明顯現象說明沒有發生化學反應
D．實驗4中產生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
二、Na2CO3、NaHCO3的鑒別與除雜
3．Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法
4．Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜方法
混合物(括號內為雜質) 除雜方法
Na2CO3固體(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
三、Na2CO3、NaHCO3與H＋反應的定量關系的應用
5．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2氣體，充分反應得到溶液X后，再向所得溶液X中逐滴加入0.2 mol/L的鹽酸，產生CO2的物質的量與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示。下列判斷錯誤的是(　　 )
A．原NaOH溶液的濃度為2b mol/L
B．若2aC．若2a>b，則所得溶液X的溶質成分為NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，當V(鹽酸)6．向濃度相等、體積均為100 mL的A、B兩份NaOH溶液中，分別通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1鹽酸，產生CO2的體積(標準狀況)與所加鹽酸的體積關系如圖所示。
(1)A曲線表明，原溶液通入CO2________mL(標準狀況)。
(2)B曲線表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶質的物質的量之比為________。
(3)原NaOH溶液的物質的量濃度為________。
考點4　堿金屬　焰色試驗
1．堿金屬的一般性與特殊性
(1)一般性
項目 相似性 遞變性(由Li→Cs)
原子結構 最外層均為1個電子 電子層數逐漸增多，核電荷數逐漸 ，原子半徑逐漸 ；
元素性質 都具有較強的 性，最高正價均為 價 金屬性逐漸 ；
單質性質 物理性質 (除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點 ； 密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點逐漸 ；
化學性質 都具有較強的 性 還原性逐漸 ，與O2反應越來越劇烈，產物越來越復雜
(2)特殊性
①堿金屬的密度一般隨核電荷數的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
②堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
③堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑，如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
④試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需立即放回原瓶。
⑤鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O。
2．焰色試驗
(1)概念
很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出特征顏色，根據火焰呈現的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學上把這種定性分析操作稱為焰色試驗。焰色試驗屬于 變化，是元素的性質。
(2)操作
鉑絲無色待測物觀察火焰顏色鉑絲無色
(3)常見元素的焰色
金屬元素 鋰 鈉 鉀 銣 鈣 鍶 鋇 銅
焰色 紫紅色 黃色 紫色 紫色 磚紅色 洋紅色 黃綠色 綠色
【提醒】　鉑絲在使用前要用鹽酸將其表面物質洗凈，而不用稀H2SO4洗滌，原因是金屬氯化物在灼燒時易揮發，而硫酸鹽的熔、沸點較高，難以揮發，會對后續實驗造成干擾。
【基點判斷】(正確的打“√”，錯誤的打“×”)
(1)堿金屬元素Li、Na、K都可保存在煤油中( )
(2)鈉、氧化鈉、碳酸鈉的焰色均顯黃色( )
(3)焰色試驗是一種復雜的化學變化( )
(4)Li、Na、K、Rb單質的熔、沸點依次升高( )
(5)堿金屬元素隨核電荷數遞增，氫氧化物的堿性依次減弱( )
題組練習
一、焰色試驗
1．下列有關焰色試驗的敘述正確的是(　　 )
A．可用銅絲代替鉑絲進行試驗 B．觀察鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃
C．實驗結束后，要用碳酸鈉溶液洗凈鉑絲
D．很多金屬在加熱灼燒時火焰會呈現特殊的顏色，這是物質的化學性質
2．焰色試驗是元素分析的一種重要方法，請回答有關問題：
(1)是否所有金屬及其化合物灼燒時火焰均有顏色？舉例說明。
________________________________________________________________________。
(2)某同學用鉑絲蘸取某溶液進行焰色試驗，火焰呈黃色，他判斷該溶液一定為鈉鹽溶液。其他同學不同意他的觀點。理由是______________________________________________________。
同學們認為溶液中可能含有K＋，驗證的實驗方法是______________________________________________。
二、堿金屬元素
3．下列關于堿金屬的敘述中正確的是(　　 )
A．堿金屬單質與水反應都能生成堿和H2
B．堿金屬單質都質軟、是電和熱的良導體，焰色都呈現黃色
C．堿金屬的密度都小于1 g/cm3，因此堿金屬單質都可以保存在煤油中
D．堿金屬單質在空氣中燃燒都生成過氧化物
4．下列有關銫及其化合物的說法不正確的是(　　 )
A．CsOH的堿性比KOH的強 B．銫與水或稀鹽酸反應劇烈，都生成H2
C．Cs的還原性比Na的強，故Na＋的氧化性強于Cs＋ D．Li的金屬性比Cs的強
高考真題
1．(2024·北京卷，8，3分)關于Na2CO3和NaHCO3的下列說法中，不正確的是( )
A．兩種物質的溶液中，所含微粒的種類相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3轉化為Na2CO3
C．利用二者熱穩定性差異，可從它們的固體混合物中除去NaHCO3
D．室溫下，二者飽和溶液的pH差約為4，主要是由于它們的溶解度差異
2．下列關于鈉及其化合物的說法錯誤的是(　　 )
A．(2022·全國卷乙)碳酸氫鈉可做食品膨松劑
B．(2019·江蘇高考)NaHCO3受熱易分解，所以可用于制胃酸中和劑
C．(2020·浙江7月選考)Na2O在空氣中加熱可得固體Na2O2
D．(2022·浙江6月選考)高壓鈉燈發出的黃光透霧能力強、射程遠，可用于道路照明
3．(2023·廣東高考)部分含Na或含Cu物質的分類與相應化合價關系如圖所示。下列推斷不合理的是(　　 )
A．可存在c→d→e的轉化
B．能與H2O反應生成c的物質只有b
C．新制的d可用于檢驗葡萄糖中的醛基
D．若b能與H2O反應生成O2，則b中含共價鍵
4．(2021·北京高考)下列實驗中，均產生白色沉淀。
下列分析不正確的是(　　 )
A．Na2CO3與NaHCO3溶液中所含微粒種類相同
B．CaCl2能促進Na2CO3、NaHCO3水解
C．Al2(SO4)3能促進Na2CO3、NaHCO3水解
D．4個實驗中，溶液滴入后，試管中溶液pH均降低
鞏固練習
一、選擇題(每題5分，共10題，共50分)
1．鈉及其化合物在日常生活和工農業生產中用途廣泛，下列說法正確的是(　　 )
A．苛性鈉和苛性鉀均為強堿，且苛性鈉堿性強于苛性鉀 B．燒堿和小蘇打均常用于焙制糕點
C．金屬鈉在空氣中久置最終轉化為碳酸氫鈉 D．過氧化鈉作為供氧劑時發生氧化還原反應
2．實驗：將一小粒鈉放在石棉網上，微熱，待鈉熔成球狀時，將盛有氯氣的集氣瓶迅速倒扣在鈉的上方，鈉劇烈燃燒，有白煙生成。下列分析不正確的是(　　 )
A．鈉熔化后體積增大，說明鈉原子間的平均距離增大
B．反應過程中，Cl2的p p σ鍵斷裂
C．NaCl的形成過程可表示為
D．該實驗說明Cl2的氧化性比O2的強
3．利用焰色試驗，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說法中正確的是(　　 )
A．非金屬單質燃燒時火焰均為無色 B．Na2SO4與NaOH灼燒時火焰顏色相同
C．焰色試驗均應透過藍色鈷玻璃觀察 D．只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色
4．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是(　　 )
A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
5．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，根據堿金屬元素性質的遞變規律預測其性質，其中不正確的是(　　 )
A．在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑
B．鈁在空氣中燃燒時，只生成化學式為Fr2O的氧化物
C．它的氫氧化物的化學式為FrOH，這是一種極強的堿
D．它能與水反應生成相應的堿和氫氣，由于反應劇烈而發生爆炸
6．為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，有4位同學分別設計了下列四種不同的方法，其中不可行的是(　　 )
A．分別加入1 mol·L－1的鹽酸，看氣泡產生的快慢
B．分別取樣在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水中，觀察有無白色渾濁產生
C．分別取樣配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，觀察有無白色沉淀產生
D．分別配成溶液，做焰色試驗，觀察火焰的顏色
7．以CO2和Na2O2為原料，制取純凈干燥的O2，實驗裝置如下：
下列說法不正確的是(　　 )
A．裝置②中試劑可以是NaOH溶液 B．裝置③的作用是干燥O2
C．收集氧氣應選擇裝置a D．裝置②、③之間應增加盛澄清石灰水的洗氣瓶
8．以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是(　　 )
A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質 B．反應④說明NaHCO3的熱穩定性強于Na2CO3
C．反應⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給 D．上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應
9．(2023·上海浦東建平中學期中)有關探究Na2O2性質的實驗如下：
已知：
①Na2O2與水反應經歷了Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；
②酚酞褪色原因與溶液的強堿性或強氧化性有關。
根據上述實驗可以得出的結論是(　　 )
A．雙氧水能使酚酞褪色 B．濃氫氧化鈉能使酚酞褪色
C．雙氧水和濃氫氧化鈉都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化錳和水來完善實驗方案
10．(2023·陜西西安期中)將0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是(　　 )
二、非選擇題(共2題，共40分)
11．(22分)Ⅰ.某學習小組做Na2O2與H2O反應的實驗，發現一些有趣的現象：
①取適量Na2O2固體用脫脂棉包好放在石棉網上，然后向脫脂棉上滴加3～4滴水，結果脫脂棉劇烈燃燒。②取適量Na2O2固體置于試管中，加水使其充分反應至不再產生氣體為止，滴入幾滴酚酞試液，溶液先變紅后褪色?；卮鹩嘘P問題：
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2對應的鹽，其第一步水解完全進行。寫出其第一步水解的離子方程式：_____________________________________________________________________。(2分)
(2)由實驗①的現象所得出的有關結論是：A.有氧氣生成；B.__________。(2分)
Ⅱ.為探究Na2O2與H2O反應的機理，他們在老師的指導下設計了如圖所示裝置。連接好裝置，打開K1、K2，通過注射器注入適量蒸餾水，充分反應后用氣球鼓氣，Na2S溶液變渾濁，酸性KMnO4溶液褪色。分別取A、C中溶液滴入幾滴酚酞，開始都變紅，之后A中溶液很快褪色，C中溶液緩慢褪色。另取A、C中溶液分別加入少量二氧化錳，充分振蕩，發現均反應劇烈，產生大量氣泡，把帶火星的木條伸入試管，木條復燃，向反應后的溶液中滴入幾滴酚酞試液，溶液變紅不褪色。
(3)A中冰鹽和C中熱水的作用分別是__________________________，________________。(4分)
(4)用化學方程式表示Na2S溶液變渾濁的原因________________________________。(3分)
(5)用離子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnO在酸性條件下被還原成Mn2＋)________________________________________________________________________。(3分)
(6)Na2O2與H2O反應的機理(用化學方程式表示)：第一步為___________________________________，第二步為____________________________________。(6分)
(7)若向Na2O2中滴加適量的稀鹽酸，也能產生使木條復燃的氣體，請寫出該反應的化學方程式： _______________________________________________________。(2分)
12．(18分)Na2CO3和NaHCO3是廚房中常見的兩種鹽，可用化學性質的差異進行鑒別?；卮鹣铝袉栴}：
(1)與酸反應的差異。甲組進行了如下4組實驗。
其中實驗________和________(填實驗序號)可以鑒別Na2CO3和NaHCO3，實驗現象分別是________________________________________________________________________。(4分)
(2)熱穩定性差異。乙組設計如下裝置進行實驗(加熱及夾持裝置省略)。
①將分別裝有Na2CO3和NaHCO3的試管同時放入甘油浴中加熱(甘油沸點為290 ℃)，目的是________________________________________________________________________。(2分)
②該實驗用飽和碳酸鈉溶液檢驗反應的產物，a、b試管中的實驗現象分別為
_________________________________、___________________________________。(6分)
③b試管中發生反應的化學方程式為____________________________________________。(2分)
(3)與鹽溶液反應的差異。丙組設計如下實驗，探究Na2CO3和NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應的差異。
實驗組號 反應物 現象
物質 濃度/(mol·L－1) CaCl2濃度/(mol·L－1) 是否有沉淀(室溫) 氣泡情況
室溫 60 ℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 無 無
B Na2CO3 0.05 0.05 有較多白色沉淀 無 無
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 無 有明顯氣泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 無 無
①丙組由此得出“能用CaCl2鑒別同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的結論，理由是
________________________________________________________________________。(2分)
②請寫出C組中60 ℃時，NaHCO3與CaCl2溶液反應的離子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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