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文檔簡介
考點09鈉及其重要化合物
目錄
考情探究
1.高考真題考點分布...................................................................1
2.命題規律及備考策略.................................................................1
-2
考法01鈉及其氧化物...................................................................2
考法02氧化鈉和過氧化鈉..............................................................5
考法03碳酸鈉與碳酸氫鈉..............................................................9
考法04堿金屬焰色試驗..............................................................14
好題沖關
考情探究
1.高考真題考點分布
考點內容考點分布
鈉及其2023河北卷第2題,3分;2023天津卷第4題,3分;2023重慶卷第3題,3分;
氧化物2023廣東卷第10題,2分;2023北京卷第12題,3分;2023浙江1月卷第5題,2分;
2022.河北卷第4題,3分;2022浙江6月卷第9題,2分;2021浙江6月卷第9題,2分
2024安徽卷第3題,3分;2023海南卷第3題,2分;2023天津卷第3題,3分;
碳酸鈉、
2023浙江1月卷第7題,2分;2022湖北卷第6題,3分;2022海南卷第1題,2分;
碳酸氫鈉
2022全國乙卷第7題,6分;2022廣東卷第6題,2分;2022山東卷第6題,2分;
堿金屬、2024安徽卷第2題,3分;2022海南卷第5題,2分;2021天津卷第1題,3分;
焰色試驗2021河北卷第5題,3分;2021海南卷第6題,2分;
2.命題規律及備考策略
【命題規律】
高頻考點從近幾年全國高考試題來看,鈉與氧氣反應、鈉與水的原理、過氧化鈉的電子式、過氧化鈉的性
質或用途、碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較、焰色實驗等,仍是高考命題的熱點。
【備考策略】鈉及其重要化合物之間的轉化
Naf?----------------------cor
O^A\HO
22
°…(.NaA\CO?、
s6口力Oco,IH,0
2
Na2S^-Na^-n7ANaOH^=^Na.C2O3^=^NaHCO3
IA即2。由打Ca(OH)2iNaOH
WN騁-JHCII
【命題預測】
預計2025年高考會以新的情境載體考查鈉、氧化鈉、過氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉性質與用途等知識,
題目難度適中。
考點梳理
考法01鈉及其氧化物
1.物理性質
(1)色態:銀白色固體。
(2)硬度:質地軟,可以用小刀切割。
(3)密度:鈉與水、煤油密度大小關系為P水>0Na>。煤油。
(4)熔點:$100℃(填或“<”)。
2.化學性質
(1)與非金屬單質(如。2、C12)的反應
'常溫:4Na+O2=2Na2Oo
Of△
〔加熱或點燃:2Na+O2^=Na2O2。
點燃
Cl2:2Na+CbM』2NaCl
⑵與H2O反應
離子方程式:2Na+2H2O=2Na++2OfT+H?t。
(3)與鹽酸反應
離子方程式:2Na+2H+^=2Na++H2t。
(4)與鹽的反應
①與熔融鹽的反應
熔融
4Na+TiCl4==4NaCl+Ti
Na+KCl=2^NaCl+Kt
②與鹽溶液的反應(以CuSO4溶液為例)
2Na+2H2O=2NaOH+H2f
CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2(+Na2sO4
總方程式為:2Na+CuSO4+2H2O=Cu(OH)2I+Na2so4+H2t。
【易錯提醒】
(i)鈉與水、酸反應的本質與順序:本質上均是與H+的反應,反應順序是有酸酸在前,無酸水為先。
(2)鈉與鹽溶液的反應
鈉與鹽溶液反應時一般先考慮與水的反應,生成的NaOH與鹽可能發生復分解反應。
3.制取與保存
(1)制取:化學方程式為2NaCl(熔融)=蹙2Na+Cbt。
(2)保存:密封保存,通常保存在石蠟油或煤油中。
4.用途
(1)鈉、鉀合金(液態)可用作原子反應堆的導熱劑。
(2)用作電光源,制作高壓鈉燈。
(3)冶煉某些金屬。
【歸納總結】金屬鈉長期露置在空氣中會發生一系列變化,其現象如下:
銀白色金屬鈉上表面變暗3出現白色固體,接著表面變潮濕—白色塊狀固體上白色粉末狀物
質
上述各步反應的化學方程式:
①4Na+O2=2Na2。;
@Na2O+H2O=2NaOH;
@2NaOH+CO2+9H2O=Na2CO3?10H2O;
④Na2cO3?10H2O=Na2co3+IOH2O。
易錯辨析
----------IK
請判斷下列說法的正誤(正確的打“Y”,錯誤的打“x”)
1.加熱時,堿金屬單質與。2反應均生成相應的過氧化物()
2.金屬鈉著火時,可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火()
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.鈉與乙醇反應時鈉浮于液面上四處游動()
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()
【答案】1.x2.x3.x4.x5.V
典例引領
----------IIV
考向01鈉的物理性質及其保存
【例1】(2024?河南南陽?模擬預測)下列有關實驗操作或試劑保存等的說法正確的是
A.堿金屬均可保存在煤油中
B.碘化銀固體保存在棕色細口瓶中
C.實驗室用石灰石和稀硫酸制備二氧化碳
D.用濕潤的pH試紙測定溶液的pH不一定產生誤差
【答案】D
【解析】A.鋰的密度比煤油小,不能保存在煤油中,A錯誤;
B.碘化銀固體保存在棕色廣口瓶中,B錯誤;
C.實驗室用石灰石和稀鹽酸制備二氧化碳,用稀硫酸會生成微溶物硫酸鈣附著在固體表面,不利于反應
進行,c錯誤;
D.用濕潤的pH試紙測定中性溶液的pH不產生誤差,D正確;
答案選D。
考向02鈉的化學性質及其應用
【例2】(2024.浙江寧波?期中)下列實驗現象描述不思頌的是
A.鈉在空氣中加熱,先熔化成銀白色小球,然后燃燒,發出黃色火焰,生成淡黃色固體
B.氫氣在氯氣中點燃,安靜燃燒,發出蒼白色火焰,燃燒后產物在空氣中形成白霧
C.鈉放入硫酸銅溶液后,浮在水面,迅速游動,嘶嘶作響,溶液中有紅色固體析出
D.氯化鐵溶液中加入足量鐵粉,鐵粉逐漸溶解,溶液由棕黃色變為淺綠色
【答案】C
【解析】A.鈉熔點很低,在空氣中加熱,先熔化成銀白色小球,然后燃燒,發出黃色火焰,生成過氧化
鈉,為淡黃色固體,A正確;
B.氫氣在氯氣中點燃,安靜燃燒,發出蒼白色火焰,燃燒后產物為氯化氫,在空氣中與水蒸氣形成鹽酸
小液滴,在空氣中形成白霧,B正確;
C.鈉放入硫酸銅溶液后,鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,則現象為鈉浮在水面,迅速游動,嘶嘶作
響;生成氫氧化鈉與硫酸銅反應生成氫氧化銅藍色沉淀,C錯誤;
D.氯化鐵溶液中加入足量鐵粉,鐵與氯化鐵反應生成氯化亞鐵,鐵離子在溶液中為棕黃色,亞鐵離子在
溶液中為淺綠色,則反應現象為鐵粉逐漸溶解,溶液由棕黃色變為淺綠色,D正確;
故選Co
對點提升
----1|<
【對點1](2024.江蘇揚州?模擬預測)鈉鉀合金常溫下呈液態,可用作快中子反應堆的熱交換劑,這主要
是因為鈉鉀合金
A.易與。2反應B.易與H?。反應
C.熔點低、導熱性好D.密度小、硬度小
【答案】C
【解析】鈉、鉀為金屬,具有良好的導電、導熱能力,鈉鉀合金熔點低,常溫下呈液態,具有良好的導熱
性,可用作快中子反應堆的熱交換劑,故C符合題意;
答案為C。
【對點2】等質量的兩塊鈉,第一塊在足量氧氣中加熱,第二塊在足量氧氣中在常溫下充分反應,則下列說
法正確的是()
A.第一塊鈉失去電子多
B.兩塊鈉失去電子一樣多
C.第二塊鈉的反應產物質量大
D.兩塊鈉的反應產物質量一樣大
【答案】B
【解析】金屬鈉失電子均變為+1價的陽離子,等質量的兩塊鈉,失去電子數目是一樣的。根據反應4Na
+O2=2Na2。可知,Imol金屬鈉完全反應得氧化鈉的質量是31g,根據反應ZNa+Ch2NazCh可知,1
mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質量是39g,等質量的兩塊鈉的物質的量相等,所以生成過氧化鈉的質
量大,即第一塊鈉的反應產物質量大。
考法02氧化鈉和過氧化鈉
1.氧化鈉和過氧化鈉
物質氧化鈉(Na2O)過氧化鈉(Na?。?)
顏色、狀態白色固體淡黃色固體
類別堿性氧化物過氧化物(非堿性氧化物)
氧的價態-2-1
電子式Na+匚O:Na+Na+匚O:。:了-Na+
陰、陽離子個數比1:21:2
熱穩定性穩定
不穩定(2Na2。+02------2Na2O2)
化學與水反應Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+C)2t
性質與CO2反應Na2。+COz^^NazCO?2Na,C>2+2co2=2Na2cO3+O2
與酸(鹽酸)反應
Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H,0+02f
主要用途用于制取少量NazCh、燒堿強氧化劑、漂白劑、供氧劑、消毒劑
2.Na2C>2的強氧化性與還原性
從元素化合價角度分析Na2O2的性質
0失去電子,化合價升高、,不得到電子,化合價降低二
°2<一表現還原性―Na2°2一表現氧化性‘°
(l)Na2O2表現強氧化性
Na2O2+SO2=Na2SO4;
Na2O2+Na2SO3+H2O=Na2SO4+2NaOH;
Na2O2+H?S=S;+2NaOH;
Na?。?+品紅溶液—*品紅溶液褪色;
Na2Ch+酚醐溶液一溶液先變紅后褪色。
(2)Na2O2表現還原性
當遇KMnCU等強氧化劑時,NazCh被氧化,其氧化產物為。2。
(3)Na2O2既表現氧化性又表現還原性
遇C02、H2O、H+則發生自身的氧化還原反應。
3.Na2()2與CC>2、H2O反應的關系
(1)電子轉移關系
當NazCh與CO2、H2O反應時,物質的量的關系為2Na2C>2?。2?2e,n(e")=n(Na2O2)=2M(O2)o
(2)氣體體積變化關系
C02、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量NazCh時,氣體體積的減少量是原來氣體體積的盤等于生成氧氣的體
積,即Ay=V(O2)=£v(混合)。
(3)固體質量變化關系
C02、水蒸氣分別與足量NazCh反應時,固體相當于吸收了CCh中的“CO”、水蒸氣中的“H2”,所以固體增加
的質量Am(CO2)=28g?morix〃(CC)2),Am(H2O)=2g-mol^x^HiO)?
易錯辨析
----IK
請判斷下列說法的正誤(正確的打“小,錯誤的打“X”)
1.氧化鈉、過氧化鈉均為離子化合物()
2.1molNazCh固體中含離子總數為4NA()
3.H2O2和NazCh都屬于過氧化物,含有的化學鍵完全相同()
4.NazCh投入滴加酚醐的水中,溶液先變紅后褪色,并產生大量無色氣泡()
5.Na2O由兩種單質直接反應生成()
【答案】1N2.x3.x4T5W
典例引領
-----IK
考向01氧化鈉與過氧化鈉
【例1】(2024?河北保定?期末)下列敘述正確的是
①Na?。與Na?。?都能和水反應生成堿,它們都是堿性氧化物②鈉在常溫下不容易被氧化③Na?。?可作
供氧劑,而NaQ不行④石蕊溶液中加入NaQ?粉末,先變藍后褪色,并有氣泡生成⑤鈉與濃NH4cl溶
液反應,放出的氣體中含也和NH3
A.都正確B.①②③④C.③④⑤D.②④⑤
【答案】C
【解析】①NazCh與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,不滿足堿性氧化物與水反應只生成相應堿的定義,因此
Na2O2不屬于堿性氧化物,故錯誤;
②鈉單質為活潑性金屬單質,在常溫下能與氧氣反應生成氧化鈉,故錯誤;
③Na?。?可與二氧化碳、水反應生成氧氣,可以作供氧劑,而Na2。與二氧化碳、水反應不生成氧氣,故
NaZ。不能作供氧劑,故正確;
④NazCh與水反應生成氫氧化鈉和氧氣,石蕊遇堿變藍,NazCh具有漂白性,會使藍色溶液褪色,故正
確;
⑤濃NH4cl溶液呈酸性,鈉單質能與溶液中H+反應生成H2,促進NH4cl水解生成NH3?H2O,該反應為放
熱反應,溫度升高會使NH3?H2O分解生成NH3,故正確;
綜上所述,敘述正確的是③④⑤,故C正確;
故答案為C。
考向02過氧化鈉與水、二氧化碳反應的規律
【例2】(2024.河南開封?二模)圖示為證明過氧化鈉可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑的實驗裝置圖,其
中a裝置是實驗室制備二氧化碳的裝置,c中盛放的是過氧化鈉。下列說法正確的是
A.a中可以用Na2cCh和稀鹽酸來制備CO2
B.b裝置中是飽和Na2cO3溶液,作用是除去a中產生的HC1
C.c中只發生2Na2(D2+2CCh=2Na2co3+O2
D.f中收集的氣體是純凈的O2
【答案】A
【分析】該實驗的目的是證明過氧化鈉可在呼吸面具和潛水艇中做供氧劑,a裝置是實驗室用鹽酸和碳酸
鈣制備CO2的裝置,由于鹽酸具有揮發性,制得的二氧化碳中含有HC1,通過裝置b中的溶液目的是除去
HCL通入裝有過氧化鈉的裝置c中的二氧化碳氣體未干燥,含有少量水蒸氣,則裝置c中發生的反應有
2Na2O2+2CO2=2Na2co3+。2、2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t,實驗過程中二氧化碳不能完全反應,裝置d中
應盛裝氫氧化鈉來吸收未反應的二氧化碳,避免干擾e中收集的氣體的驗證試驗,用帶火星的木條可檢驗
e中試管內收集的氣體,若木條復燃,證明收集到的是氧氣,則可以證明過氧化鈉可在呼吸面具和潛水艇
中做供氧劑。
【解析】A.碳酸鈉與鹽酸反應生成二氧化碳、氯化鈉和水,則a裝置可以用碳酸鈉和稀鹽酸制備CO2,
選項A正確;
B.由于a中的鹽酸易揮發,制得的二氧化碳中含有HC1,則b裝置中應盛放飽和NaHCCh溶液,其作用
是除去a中產生的HC1,不能盛放碳酸鈉,因為碳酸鈉也會與二氧化碳反應,選項B錯誤;
C.從裝置b中出來的氣體為干燥,二氧化碳中混有水蒸氣,c中不僅僅發生反應
2Na2O2+2CO2=2Na2co3+O2,還有反應2Na2O2+2H2O=4NaOH+C)2T,選項C錯誤;
D.根據分析,f中用排水法收集的氣體是濕潤的02,不純,選項D錯誤;
答案選A。
對點提升
--------------II<1
【對點1](2024?湖南株洲?期中)NazO和NazCh具有相似的性質是
A.顏色B.水溶液的酸堿性C.氧化性D.漂白性
【答案】B
【解析】A、氧化鈉是白色的,但是過氧化鈉是黃色的固體,故A錯誤;
B、氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉,過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣,水溶液呈堿性,故B正確;
C、氧化鈉無氧化性,過氧化鈉具有強氧化性,故C錯誤;
D、氧化鈉無氧化性,無漂白性,過氧化鈉具有強氧化性,能用于漂白,具有漂白作用,故D錯誤;
故選Bo
【對點2](2024.寧夏銀川?一模)研究小組探究NazCh與水反應。取1.56gNa2C>2粉末加入到40mL水中,
充分反應得溶液A(液體體積無明顯變化),進行以下實驗。
編
①②③④
號
滴j-elol/L
MnOkLm
滴
滴\彳酚酸彳鹽酸
苫"酚酸77酚酷酚酰
操
B無氣泡后,n
5過濾*||
作
i
溶液A目2mL1mol/L
2mL2mL0.1mol/L
2mL溶液ANaOH溶液
步?聚i步驟iiNaOH溶液
步驟i步驟ii
i.產生大量能使帶火星木條
i.溶液變紅色,10分鐘后
現溶液變紅色,復燃的氣體溶液變紅色,2小
溶液褪色
象20秒后褪色ii.溶液變紅色,10分鐘后褪時后無明顯變化
ii.變紅色
色
下列說法不正確的是
A.溶液A中氫氧化鈉濃度近似為lmol/L
B.由③、④可知,c(OH-)越大,溶液紅色褪色現象更明顯
C.向①中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L鹽酸,溶液最終變成紅色
D.向②中褪色后的溶液中滴加5滴6moi/L鹽酸,溶液最終變成紅色
【答案】C
【解析】A.1.56gNa2O2粉末的物質的量是1.56g+78g/mol=0.02mol,力口入至140mL水中,充分反應得溶液
A(液體體積無明顯變化)為氫氧化鈉溶液,其中氫氧化鈉的物質的量是0.04mol,其濃度是0.04moR0.04L=
lmol/L,故A正確;
B.由圖③、④可知,在堿溶液中酚酷變紅色和氫氧根離子濃度有關,lmol/L的氫氧化鈉溶液中滴入酚麟
溶液變紅色10分鐘后溶液褪色,再滴入鹽酸反應后氫氧根離子濃度減小,溶液變紅色,說明溶液紅色褪
去是因為。(OH)大,且c(OH-)越大,溶液紅色褪色現象更明顯,故B正確;
C.①中溶液紅色褪去的主要原因是生成了過氧化氫具有氧化性,把有色物質氧化為無色物質,向①中褪
色后的液中滴加5滴6moi/L鹽酸,溶液最終不會變成紅色,故C錯誤;
D.由圖②、③反應現象分析可知,向②中褪色后的溶液中滴加5滴6mol/L鹽酸,溶液最終變成紅色,故
D正確;
故答案為Co
考法03碳酸鈉與碳酸氫鈉
1.碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較
物質碳酸鈉(Na2co3,白色粉末)碳酸氫鈉(NaHCCh,白色晶體)
俗名純堿或蘇打小蘇打
二者均易溶于水,Na2c6溶于水伴有放熱現象,NaHCO溶于水伴有吸熱現象,碳酸鈉
水溶性
溶解度大于碳酸氫鈉
二者均為強堿弱酸鹽,水解使溶液呈堿性,相同物質的量濃度時(同溫度下),Na2cCh水
水解反應
溶液的堿性大王NaHCCh水溶液的堿性
+COF+2H+=COt+HO
HCO^+H=CO2t+H2O22
與鹽酸反應
與同濃度的鹽酸反應產生co2的運Z率:NaHCC)3>Na2cC)3
2+
Ca(0H)2少量:Ca+2OH^+2HC0F=CaCO33+
與Ca(OH)
22+
Ca+COF=CaCO312H2O+CO?;
溶液反應
2+
Ca(0H)2過量:Ca+OH+HCOr=CaCO31+H,0
二者的①CO2+H2O;②適量H+
Na2c(%l,NaHCC%
相互轉化①固體(加熱);②液體(適量OH-)
用于制玻璃、制肥皂、合成洗滌
主要用途滅火器、治療胃酸過多、發酵粉的主要成分之一
齊U、造紙、紡織、石油、冶金等
2.碳酸鈉和碳酸氫鈉化學性質的應用
(l)Na2co3、NaHCCh的鑒另I
①固體的鑒別用加熱法:產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。
②溶液的鑒別可用沉淀法、氣體法和測pH法。
a.沉淀法:稀溶液中加入BaCL溶液或CaCb溶液,產生沉淀的是Na2c。3溶液。
b.氣體法:滴入稀鹽酸,立即產生氣泡的是NaHCCh溶液。
c.測pH法:用pH試紙測相同濃度的稀溶液,pH大的是Na2c。3溶液。
(2)Na2co3、NaHCCh的除雜
混合物(括號內為雜質)除雜方法
加熱法
Na2CO3(s)(NaHCO3)
通入足量
NaHCO3(aq)(Na2CO3)CO2
滴加適量溶液
Na2CO3(aq)(NaHCO3)NaOH
3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸反應的特點
(1)向碳酸氫鈉溶液中逐滴滴入鹽酸
①現象:立即產生氣泡。
+
②離子方程式:HCO;+H=H2O+CO2to
③畫出產生C02的物質的量隨”(HC1)的變化圖像。
(2)向Na2cCh溶液中逐滴滴入鹽酸
++
①寫出反應的離子方程式:CO3+H=HCO;、HCO;+H=H2O+CO2T
②畫出產生CO2的物質的量隨w(HCl)的變化圖像。
4.NaHCCh與堿、鹽反應的應用
⑴分別向Na2cCh、NaHCCh溶液中滴加澄清石灰水,現象為均產生白色沉淀,寫出NaHCCh與①過量澄
清石灰水、②少量澄清石灰水反應的離子方程式。
①HCCf+OH-+Ca2+=CaCO31+H2O。
②2HCO3+2OlT+Ca2+=CaCO3J,+CO乎+290。
(2)若向NaHCCh溶液中滴加BaCb溶液,既有沉淀生成又有氣泡冒出,試寫出反應的離子方程式:
2HC0:+Ba2+=BaCO3J,+H2O+CO2T。
5.侯氏制堿法(聯合制堿法)
(1)制備原料
食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣;其反應為C+H20(g)C0+H2,
C0+H20(g)式厘CO2+H2?
(2)工藝流程
(3)反應原理
①產生NaHCO3的反應:NH3+NaCl+CO2+H2O=NaHCO3;+NH4C1
②產生Na2co3的反應:2NaHCO3^=Na2cO3+CO2T+H2O
(4)綠色思想:循環使用的物質為C02、飽和食鹽水。
易錯辨析
------------II<1
請判斷下列說法的正誤(正確的打W",錯誤的打“X”)
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應()
2.用熱堿水清除炊具上殘留的油污,沒有發生化學反應()
3.AL(SC>4)3和小蘇打反應可用作泡沫滅火器滅火()
4.向飽和Na2cCh溶液中通入CO2,有NaHCCh晶體析出()
5.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()
6.用酚酬溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液()
7.蘇打是面包發酵粉的主要成分之一()
8.相同溫度下,溶解度:小蘇打〈蘇打,熱穩定性:Na2CO3>NaHCO3()
【答案】Lx2.x3.44.75.x6.Y7.x8.4
典例引領
-----------IIO
考向01碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質與應用
【例1】(2024?福建廈門?模擬)有關NaHCCh和Na2c03與鹽酸的反應,以下敘述錯誤的是()
A.等質量的NaHCCh和Na2c。3與足量鹽酸反應,在相同條件下Na2c。3產生的CO2體積小
B.等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應,所消耗鹽酸的體積Na2cCh是NaHCCh的兩倍
C.等質量的NaHCCh和Na2cCh與鹽酸完全反應,前者消耗鹽酸較多
D.等物質的量的NaHCCh和Na2cCh與足量鹽酸反應,兩者產生CO2一樣多
【答案】C
【解析】Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2?+H2O,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2T+H2O?解答此類題目用歸
moL
“1”法。A項,假設二者都是1g,貝U“(NaHCO3)="(CO2)=吉mol,n(Na2CO3)=n(CO2)^^6正確;
B項,假設二者均為1mol,則消耗的HC1:Na2cCh為2mol,NaHCCh為1mol,正確;C項,假設二者均
為1g,NazCCh消耗HC12x蓋mol=77mol,NaHCCh消耗HC1}mol,錯誤。
1UOJJ04
考向02碳酸鈉'碳酸氫鈉與酸反應的圖像分析
【例2】(2024?廣東惠州?二模)向NaOH和Na2c。3混合溶液中滴加0.1molL-i稀鹽酸,CCh的生成量與
加入鹽酸的體積(V)的關系如圖所示。下列判斷正確的是()
n(CO2)/mol
?...b
0a0-4丫(鹽酸)/L
A.在。?a范圍內,只發生中和反應
+
B.ab段發生反應的離子方程式為CO?+2H=H2O+CO2T
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH與Na2cCh的物質的量之比為1:2
【答案】C
【解析】向NaOH和Na2cCh混合溶液中滴加0.1moLL-i稀鹽酸,發生的反應依次為OJT+H+=H2O,
++
COF+H=HCO?,HCO?+H=CO2T+H2O,據此可以解答。在。?。范圍內,發生的反應是OJT+
++
H=H2O,COF+H=HCOr,不只發生中和反應,A錯誤;M段發生反應的離子方程式為HCO5+H
+
=CO2T+H2O,B錯誤;從圖像知生成CO2O.OImol,根據離子方程式HCO?+H+=CO2T+H2O可
知,消耗HC10.01mol,故。=0.3,C正確;根據離子方程式和圖像可知,Na2c。3的物質的量是
moL共計消耗HC10.02mol,所以與氫氧化鈉反應的HC1是0.04mol—0.02moi=0.02mol,則氫氧化鈉的
物質的量為0.02mol,因此原混合液中,NaOH與Na2cCh的物質的量之比為2:1,D錯誤。
【思維建模】用數形結合思想理解碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸的反應
實驗操作和反應〃(CO2)—〃(HC1)圖像
向Na2cCh溶液中逐滴加入鹽酸,離子方程式:。。段:COF+H+=HCO5^(CO2)
1/1..
+
段:HCOr+H=H2O+CO2T
圖像特點Oa=ab0abn(HCl)
n(co2)
+
向NaHCCh溶液中逐滴加入鹽酸,離子方程式:HCOF+H=H2O+CO2T
0。n(HCl)
向等物質的量的NaOH、Na2cO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸,離子方程式:
〃(COJ
++1./..
段:H+OH-=H2O,Cor+H=HCO;
+
H段:HCOF+H=H2O+CO2T
0abn(HCl)
圖像特點:Oa>ab
向等物質的量的Na2co3、NaHCCh的混合溶液中逐滴加入鹽酸,離子方程
n(CO2)
式:Oa段:COF+H+=HCOF
+
"段:HCO;+H=H2O+CO2T
0abn(HCl)
圖像特點:Oa<ab
對點提升
---------------II<1
【對點1](2024.黑龍江雙鴨山?模擬預測)某興趣小組在實驗室模擬侯氏制堿法制備NaHCOs,部分實驗裝
置如圖所示,下列說法正確的是
]氨氣
A.實驗過程中向啟普發生器中添加液體時,可以取下I處膠塞加入
B.所用試劑有稀硫酸、濃硫酸、CaCO3,飽和食鹽水、NH4C1,Ca(OH)2,蒸儲水
C.開始實驗時,應先打開活塞H,再打開活塞III
D.試劑d為冰水,以降低NaHCOs的溶解度,促進晶體的析出
【答案】D
【分析】試劑a為鹽酸,試劑b為碳酸鈣,用于制取二氧化碳,試劑c為飽和碳酸氫鈉溶液用于除去二氧
化碳中的HC1;然后將二氧化碳通入氨化的飽和食鹽水中,反應生成碳酸氫鈉,過量的氨氣用水或硫酸溶
液吸收,且要防止倒吸,據此分析解答。
【解析】A.實驗過程中向啟普發生器中添加液體時,應從球形漏斗加入,A項錯誤;
B.制備CO?應使用稀鹽酸不應使用稀硫酸,生成的CO?無需干燥,NH4cl和Ca(OH)2用于制取NH3,尾
氣中含有NHj,可用稀硫酸吸收,B項錯誤;
C.因NH?溶解度大,開始實驗時應先打開活塞III,再打開活塞II,C項錯誤;
D.反應結束后將錐形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCOs的溶解度,促進NaHCOs晶體的析出,D項正
確;
故選:D。
【對點2](2024?江蘇徐州?模擬)分別取等物質的量濃度的氫氧化鈉溶液各100mL,再通入一定量的
CO2,隨后分別各取20mL溶液,向其中逐滴滴入0.2molL-的鹽酸,在標準狀況下產生CO2的體積(縱
軸)與所加入鹽酸的體積(橫軸)的關系如圖(分A、B兩種情況):
(1)在A情況下,溶質是____________________________________(填化學式),其物質的量之比為
(2)在B情況下,溶質是(填化學式),其物質的量之比為
(3)原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為0
【答案】(l)NaOH、Na2cCh1:1
(2)Na2co3、NaHCO31:1
(3)1.5mol-L-1
【解析】(1)對于A情況,Vi=100mL,V2=(150-100)mL=50mL<Vi,據此判斷溶液中溶質的成分是
NaOH和Na2cCh。根據NaOH+HCl=NaCl+HzO,Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+
HCl=NaCl+H2O+CO2T可知,NaOH和Na2cCh的物質的量之比等于消耗鹽酸的體積之比,貝1J
w(NaOH):?(Na2C03)=(100mL-50mL):50mL=1:1。(2)對于B情況,Vi=50mL,V2=150mL-50
mL=100mL>Vi,據此判斷溶液中溶質的成分是Na2c。3和NaHC03o根據Na2CO3+HCl=NaHCO3+
NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2?,可知NaHCO3和Na2cCh的物質的量之比等于兩個過程分別
消耗鹽酸的體積之比,則n(NaHCO3):n(Na2CO3)=(150mL-50mL-50mL):50mL=1:1。(3)當加入
150mL鹽酸時,恰好完全反應,此時溶液中溶質為NaCl。據元素質量守恒有〃(NaOH)=〃(Na+)="(C「)=
0.2mol-L-1x0.15L=0.03mol,所以原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為喘瞿=1.5mol-L
考法04堿金屬焰色試驗
1.堿金屬的相似性和遞變性
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
都具有較強的金屬性,最高
元素性質金屬性逐漸增強
正價均為+1價
單物理(除Cs外)都呈銀白色,密
密度逐漸增大(鉀反常),熔、沸點逐漸降低
質性質度較小,熔、沸點較低
性化學
都具有較強的還原性還原性逐漸增強;與02反應越來越劇烈,產物越來越復雜
質性質
2.堿金屬的特殊性
(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五靖中。
(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,顯一1價,堿金屬氫化
物是強還原劑。
(4)一般情況下,堿金屬所形成的鹽均溶于水,并且在一定溫度下,酸式鹽比正鹽的溶解度大(但NaHCCh
的溶解度比Na2c。3的小)。
(5)試劑瓶中的藥品取出后,一般不能放回原瓶,但金屬Na、K等需立即放回原瓶。
(6)鋰與02反應與鈉不同,只生成Li?。,而不生成LizCh。
3.焰色試驗
(1)焰色試驗:很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特征顏色的現象。
(2)操作步驟
伯田必絲酒精無燈工色在,―蘸取>待在測淅物酒觀精燈察加火脫T焰I顏勿易色在,飛用擊鹽酸伯附絲心三酒精叱燈無工色在,。
(3)常見元素焰色試驗的顏色
鈉元素:黃色;鉀元素:紫色(透過藍色鉆玻璃觀察);領元素:黃綠色;鈣元素:磚紅色;銅元素:綠
色。
易錯辨析
------------II<
請判斷下列說法的正誤(正確的打“小,錯誤的打“X”)
1.焰火中紅色來源于鈉鹽灼燒()
2.非金屬單質燃燒時火焰均為無色()
3.NazSCU與NaOH灼燒時火焰顏色相同()
4.焰色試驗均應透過藍色鉆玻璃觀察()
5.只有金屬單質灼燒時火焰才有顏色()
【答案】Lx2.x3.44.x5.x
典例引領
----------110
考向01堿金屬
【例11(2024?湖北黃岡?模擬)堿金屬元素是周期性表現得最鮮明和最規律的元素。下列說法正確的是()
A.單質都能浮在水面上,都能保存在煤油中
B.單質在空氣中燃燒時,都生成過氧化物
C.單質都不能在自然界中穩定存在
D.單質都是強還原劑,其陽離子都具有強氧化性
【答案】C
【解析】Rb、Cs的密度比水大,Li的密度比煤油小,A不正確;Li燃燒只能生成Li2。,B不正確;堿金屬
單質是強還原劑,但其陽離子具有弱氧化性,D不正確。
考向02焰色實驗
[例2](2024?河北邯鄲?模擬)堿金屬鉆(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.鉆在空氣中燃燒時,只生成化學式為FnO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,由于反應強烈而發生爆炸
【答案】B
【解析】根據同主族元素性質的遞變規律,從金屬鋰到金屬鉆隨原子序數的遞增,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。
【易錯警示】堿金屬的特殊性
(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,其中氫以形式存在,顯一I價,堿金屬氫化
物是強還原劑。
如NaH與水反應:NaH+H2O=NaOH+H2t。
(4)與。2反應4Li+C>2仝2Li2。、2Na+O2=Na2O2,K、Rb、Cs與O2反應生成結構更復雜的物質。
對點提升
--------------II<1
【對點1】(2024?吉林長春?模擬)試管內裝有足量的煤油和水的混合物,靜置后投入一小塊堿金屬,可觀察
到金屬在煤油和水的界面附近上下往復運動,下列說法中不正確的是()
A.此堿金屬可能是鉀或鈉
B.反應一段時間煤油會燃燒
C.堿金屬上下運動是由于與水反應產生了氫氣
D.若是金屬鋰則不能觀察到上述現象
【答案】B
【解析】該金屬在煤油和水的界面附近上下往復運動,說明其密度介于煤油和水之間,金屬鋰的密度小于煤
油,因而A、D兩項正確;上下運動是由于與水反應產生的氫氣的推動作用和浮力作用,C項正確。
【對點2](2024?廣東汕頭?模擬)2023年1月23日,汕頭迎春大型焰火晚會點亮了汕頭灣,為汕頭發展
注入強心劑。下列焰火顏色與鉀元素相關的是
A.黃色B.紫色C.綠色D.洋紅色
【答案】B
【解析】鉀的焰色為紫色火焰,所以B正確;故選B。
好題沖關
基礎過關
------------II<1
1.(2024?黑龍江?三模)鈉及其化合物在生活中有重要的應用,下列說法正確的是
A.Na?。?與SO?的反應與CO?類似,最終生成Na2s和。2
B.鑒別Na2c和NaHCC)3可用飽和澄清石灰水
C.金屬鈉投入飽和NaCl溶液中可觀察到有氣體和沉淀生成
D.固體鈉變成鈉蒸氣有金屬鍵斷裂,屬于化學變化
【答案】C
【解析】A.NaQ?有氧化性,SO?有還原性,兩者反應最終生成Na2sO,,沒有O?生成,A錯誤;
B.飽和澄清石灰水與Na2c和NaHCOs反應都會直接產生沉淀,不能用于鑒別兩者,B錯誤;
C.金屬鈉投入飽和氯化鈉溶液中,鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣,Na,濃度增加,會有氯化鈉固體析
出,則觀察到的實驗現象為有無色氣體放出和白色沉淀生成,C正確;
D.物質的三態變化沒有新物質生成,屬于物理變化,D錯誤;
故選:Co
2.(2024.浙江金華.模擬)Na2cO3是一種重要的鹽,下列說法不.聊的是
A.Na2cO3屬于強電解質
B.廚房油煙污漬可用熱的Na2cO3溶液清洗
C.Na2cO3又稱食用堿
D.Na2cO3是泡沫滅火器的主要成分
【答案】D
【解析】A.Na2c。3在水溶液中完全電離,屬于強電解質,故A正確;
B.Na2c。3水解溶液呈堿性,加熱促進水解平衡正向移動,溶液堿性增強,所以廚房油煙污漬可用熱的
Na2cO3溶液清洗,故B正確;
C.Na2c又稱食用堿,故C正確;
D.NaHCCh是泡沫滅火器的主要成分之一,故D錯誤;
選D。
3.(2024.廣東.二模)Na及其化合物是重要的物質。下列說法不正確的是
A.保存NaOH溶液用帶橡膠塞的試劑瓶
B.NaHCCh俗名小蘇打,可用作食用堿或工業用堿
C.NazCh與H?O反應中,NazCh既是氧化劑又是還原劑
D.單質鈉可用于冶煉金屬,Na與CuSC)4溶液反應可制Cu
【答案】D
【解析】A.氫氧化鈉能夠與玻璃中的二氧化硅反應生成具有粘性的硅酸鈉溶液,硅酸鈉溶液能夠將磨口
玻璃塞與玻璃瓶粘到一起,所以NaOH溶液保存在帶橡膠塞的試劑瓶中,不能用帶磨口玻璃塞的試劑瓶保
存,A正確;
B.NaHCCh俗名小蘇打,碳酸氫鈉,水解溶液均顯堿性,可用作食用堿或工業用堿,B
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