高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第三章金屬及其化合物第一講鈉及其化合物學(xué)案

第一講鈉及其化合物考點(diǎn)一鈉的性質(zhì)及應(yīng)用(命題指數(shù)★★★)1．鈉的物理性質(zhì)：顏色銀白色，有金屬光澤密度ρ(H2O)＞ρ(Na)＞ρ(煤油)熔點(diǎn)低于100℃硬度質(zhì)地柔軟，可以用小刀切割傳導(dǎo)性可導(dǎo)電、導(dǎo)熱2．從鈉原子的結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)鈉的化學(xué)性質(zhì)——還原性：(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)。O2eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(常溫：4Na＋O2=2Na2O,加熱或點(diǎn)燃：2Na＋O2\o(=,\s\up7(△))Na2O2))Cl2：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2NaCl(2)與水的反應(yīng)。①離子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑。②與滴加酚酞的水反應(yīng)的現(xiàn)象及解釋。(3)與鹽酸反應(yīng)。離子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑。3．鈉的制取及保存：4．鈉的用途：1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)金屬鈉露置在空氣中最后生成小蘇打。()提示：×。金屬鈉露置在空氣中最后生成碳酸鈉。(2)1molNa與足量O2分別在加熱和常溫條件下充分反應(yīng)失去電子數(shù)一樣多。()提示：√。1molNa被完全氧化，失去NA個(gè)電子。(3)鈉著火燃燒時(shí)可用泡沫滅火器撲滅。()提示：×。Na及其燃燒產(chǎn)物可與泡沫滅火器噴出泡沫中的水和二氧化碳反應(yīng)釋放出氫氣和氧氣而助燃，所以Na著火不可用泡沫滅火器撲滅。(4)室溫下Na與空氣中O2反應(yīng)制取Na2O2。()提示：×。Na與O2反應(yīng)生成Na2O，在加熱條件下，Na與O2反應(yīng)生成Na2O2。(5)金屬Na表面自然形成的氧化層能保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。()提示：×。金屬Na表面自然形成的氧化層是疏松的，不能保護(hù)內(nèi)層金屬。2．如圖，將一小塊金屬鈉加入盛有某溶液的燒杯中，探究金屬鈉與物質(zhì)的反應(yīng)。(1)將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三個(gè)小燒杯中，反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)開_______(填字母)。解釋反應(yīng)速率不同的原因：______________________________。提示：c>a>b。鈉與題述三種物質(zhì)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)都是鈉與H＋的反應(yīng)，H＋濃度的大小決定了反應(yīng)速率的快慢，由三種物質(zhì)電離出H＋的能力可知H＋濃度的大小順序?yàn)閏>a>b，因而反應(yīng)速率為c>a>b。(2)把一塊黃豆粒大小的金屬鈉投入盛有硫酸銅溶液的燒杯里，觀察所發(fā)生的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________________________________________________________________。提示：將鈉投入硫酸銅溶液中，由于鈉的密度比水小，故金屬鈉浮在液面上，同時(shí)跟溶液里的水反應(yīng)，生成NaOH和H2，且該反應(yīng)放熱，故鈉會(huì)熔化成閃亮的小球，NaOH能與溶液中的CuSO4反應(yīng)，生成Cu(OH)2藍(lán)色沉淀。3．觀察是研究物質(zhì)性質(zhì)的一種基本方法。一同學(xué)將一小塊金屬鈉露置于空氣中，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色eq\o(→,\s\up7(①))變灰暗eq\o(→,\s\up7(②))變白色eq\o(→,\s\up7(③))出現(xiàn)液滴eq\o(→,\s\up7(④))白色固體eq\o(→,\s\up7(⑤))白色粉末，判斷下列說法正誤。說法正誤判斷①發(fā)生了氧化還原反應(yīng)________②變白色是因?yàn)樯闪颂妓徕c________③是碳酸鈉吸收空氣中的水蒸氣形成了溶液________④只發(fā)生物理變化________【解析】鈉在空氣中露置，物質(zhì)轉(zhuǎn)化如下：Naeq\o(→,\s\up7(①))Na2Oeq\o(→,\s\up7(②))NaOHeq\o(→,\s\up7(③))NaOH潮解eq\o(→,\s\up7(④))Na2CO3·10H2Oeq\o(→,\s\up7(⑤))Na2CO3粉末。答案：①√②×③×④×命題角度1：鈉與氧氣的反應(yīng)【典例1】(2021·武漢模擬)某同學(xué)將金屬鈉露置于空氣中足夠長(zhǎng)時(shí)間，觀察到下列現(xiàn)象：銀白色→變灰暗→變白色→出現(xiàn)液滴→白色固體→白色粉末。下列有關(guān)敘述不正確的是()A．表面迅速變暗是因?yàn)殁c與空氣中的氧氣反應(yīng)生成了Na2OB．出現(xiàn)液滴原因是生成的Na2CO3吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液C．最后白色粉末為碳酸鈉粉末D．最后白色粉末的質(zhì)量比金屬鈉質(zhì)量大【解析】選B。小塊金屬鈉露置于空氣中發(fā)生的變化中，銀白色→變灰暗→變白色→出現(xiàn)液滴→白色固體，是鈉被氧化為氧化鈉；氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉；氫氧化鈉潮解形成氫氧化鈉溶液；二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉固體，最終風(fēng)化變成的白色粉末為碳酸鈉，據(jù)此解答。因鈉很活潑，易被氧化，則金屬鈉在空氣中易被氧化形成氧化鈉，出現(xiàn)表面變暗現(xiàn)象，故A正確；氧化鈉與空氣中的水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉吸收空氣中的水蒸氣在表面形成了溶液，故B錯(cuò)誤；生成的氫氧化鈉再與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉的結(jié)晶水合物，最終風(fēng)化變成的白色粉末為碳酸鈉，故C正確；最后白色粉末為碳酸鈉，質(zhì)量比金屬鈉的質(zhì)量大，故D正確?！緜溥x例題】某廠用Na除掉苯中的水分。某次生產(chǎn)誤將甲苯當(dāng)作苯投進(jìn)反應(yīng)釜中，由于甲苯中含水量少，最后反應(yīng)釜還殘留大量的Na。下列處理方法更合理、更安全的是()A．打開反應(yīng)釜，將Na暴露在空氣中與氧氣反應(yīng)B．向反應(yīng)釜通入Cl2，Na在Cl2中燃燒生成NaClC．向反應(yīng)釜加大量H2O，通過化學(xué)反應(yīng)“除掉”金屬鈉D．向反應(yīng)釜滴加C2H5OH，并設(shè)置放氣管，排出氫氣和熱量【解析】選D。A.鈉暴露在空氣中會(huì)與空氣中的水和氧氣反應(yīng)，但鈉與水反應(yīng)放出大量熱，當(dāng)達(dá)到物質(zhì)的著火點(diǎn)時(shí)，甲苯燃燒，引發(fā)火災(zāi)，因此該處理方法不當(dāng)，錯(cuò)誤。B.鈉在氯氣中燃燒會(huì)放出大量的熱，當(dāng)達(dá)到甲苯的著火點(diǎn)時(shí)，甲苯燃燒，引發(fā)火災(zāi)，因此該處理方法不當(dāng)，錯(cuò)誤。C.鈉與水反應(yīng)放出大量的熱，會(huì)導(dǎo)致甲苯燃燒，引發(fā)火災(zāi)，錯(cuò)誤。D.鈉與乙醇反應(yīng)，反應(yīng)速率相對(duì)緩慢，更安全、更合理，正確。命題角度2：鈉與水溶液的反應(yīng)【典例2】(1)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產(chǎn)生的是________。①M(fèi)gSO4溶液②NaCl溶液③Na2SO4溶液④飽和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦飽和NaCl溶液(2)按要求書寫反應(yīng)的離子方程式①將Na投入Ca(HCO3)2溶液中，反應(yīng)后生成正鹽溶液_______________________________________________________________________________________________________________________________________。②將Na投入NH4HCO3溶液中，有刺激性氣味氣體放出_______________________________________________________________________________________________________________________________________。【解析】(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；④中反應(yīng)消耗水，溶液溫度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2產(chǎn)生沉淀；⑤中Ca2＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀，不符合題意。答案：(1)①④⑤⑦(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=CaCO3↓＋2Na＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H2↑②2Na＋NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=2Na＋＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋NH3↑＋H2↑(1)(宏觀辨識(shí)與微觀探析)有同學(xué)認(rèn)為鈉的活潑性比銅強(qiáng)，鈉與硫酸銅反應(yīng)能夠生成銅單質(zhì)，試分析反應(yīng)的條件？提示：鈉與熔融的硫酸銅反應(yīng)。操作方案可為惰性氣體保護(hù)下，在蒸發(fā)皿中放一小塊鈉，加熱至熔化時(shí)，用玻璃棒蘸取少量無水硫酸銅與熔化的鈉接觸，瞬間產(chǎn)生耀眼的火花，同時(shí)有紅色物質(zhì)生成。(2)(變化觀念與平衡思想)有同學(xué)認(rèn)為鈉、氫氧化鈉都不與氯化鈉反應(yīng)，故鈉投入飽和NaCl溶液中不會(huì)有固體析出，試分析該同學(xué)的認(rèn)識(shí)是否正確？提示：錯(cuò)誤。向飽和NaCl溶液中投入鈉，溶液中水減少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)的溶解平衡向左移動(dòng)，析出固體NaCl。【備選例題】有人設(shè)計(jì)出一種在隔絕空氣條件下讓鈉與FeSO4溶液反應(yīng)的方法以驗(yàn)證反應(yīng)實(shí)質(zhì)。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往100mL大試管中先加40mL煤油，取3粒米粒大小的金屬鈉放入大試管后塞上橡皮塞，通過長(zhǎng)頸漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面升至膠塞處，并夾緊彈簧夾(如圖)。仔細(xì)觀察，回答下列問題：(1)有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是__________________________________________________________________________________________________________________。(2)大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象：___________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置中液面的變化：大試管內(nèi)________________；長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)_____________。(4)寫出鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________。【解析】(1)因?yàn)棣?煤油)<ρ(鈉)<ρ(FeSO4溶液)，且Na與水劇烈反應(yīng)生成氫氧化鈉與氫氣，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)，鈉的熔點(diǎn)低，所以有關(guān)鈉反應(yīng)的現(xiàn)象是有氣泡生成，鈉熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動(dòng)，最終完全溶解。(2)FeSO4溶液與Na反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是Na先與水反應(yīng)生成NaOH和氫氣，反應(yīng)生成的NaOH又與FeSO4反應(yīng)生成白色沉淀，所以大試管的溶液中出現(xiàn)的現(xiàn)象是下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀。(3)因?yàn)榉磻?yīng)產(chǎn)生了氫氣，使裝置內(nèi)壓強(qiáng)增大，則大試管內(nèi)液面下降，長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)液面上升。(4)根據(jù)上述分析，鈉與硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的方程式為2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。答案：(1)有氣泡生成，鈉熔化成小球且在煤油和FeSO4溶液界面處上下跳動(dòng)，最終完全溶解(2)下層溶液出現(xiàn)白色絮狀沉淀(3)下降上升(4)2Na＋FeSO4＋2H2O=Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑1．金屬鈉與可溶性鹽溶液反應(yīng)的思維模板：2．金屬鈉與水、酸、鹽溶液反應(yīng)現(xiàn)象分析的思維模板：(1)共性：因?yàn)殁c在上述反應(yīng)中均屬于劇烈的置換反應(yīng)，故有共同的現(xiàn)象產(chǎn)生。①?。衡c浮在液面上；②熔：鈉熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游動(dòng)直至反應(yīng)完；④響：反應(yīng)中不停地發(fā)出“嘶嘶嘶”的響聲。(2)差異性：與酸及強(qiáng)酸弱堿鹽溶液反應(yīng)時(shí)，由于溶液中H＋濃度較大，反應(yīng)比鈉與水劇烈，最后鈉可能在液面上發(fā)生燃燒；與鹽溶液反應(yīng)時(shí)，還可能會(huì)生成沉淀(如生成難溶堿)、氣體(NH3)等。命題點(diǎn)1：鈉的性質(zhì)及應(yīng)用(基礎(chǔ)性考點(diǎn))1．取三份等質(zhì)量的金屬鈉，分別做如下處理：①直接投入100g水中，②放在空氣中足夠長(zhǎng)時(shí)間，再投入100g水中，③在空氣中加熱，冷卻后投入100g水中。下列說法不正確的是()A．最終三份溶液的溶質(zhì)相同，濃度相等B．三份溶液的增重不相等C．向反應(yīng)后的溶液中加入鹽酸，至pH＝7，消耗鹽酸的量相同D．上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均涉及氧化還原反應(yīng)【解析】選A。設(shè)金屬鈉的物質(zhì)的量均為1mol，則n(Na2CO3)＝0.5mol，n(Na2O2)＝0.5mol。鈉、Na2O2均與水反應(yīng)生成NaOH，溶質(zhì)相同，而鈉在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置，溶于水為碳酸鈉溶液，A錯(cuò)誤；鈉與水反應(yīng)放出氫氣，反應(yīng)后溶液質(zhì)量為23g＋100g－1g＝122g，溶液增重122g－100g＝22g；過氧化鈉與水反應(yīng)放出氧氣，反應(yīng)后溶液質(zhì)量為0.5mol×78g·mol－1＋100g－0.25mol×32g·mol－1＝131g，溶液增重131g－100g＝31g；n(Na2CO3)＝0.5mol，質(zhì)量為0.5mol×106g·mol－1＝53g，即碳酸鈉溶于100g水中，溶液增重53g，三種溶液增重不相等，B正確；鈉、Na2O2與水反應(yīng)生成NaOH溶液，鈉在空氣中長(zhǎng)時(shí)間放置變?yōu)樘妓徕c，溶于水為碳酸鈉溶液，向反應(yīng)后的溶液中加入鹽酸，至pH＝7，NaOH、Na2CO3與鹽酸反應(yīng)均生成氯化鈉，根據(jù)鈉守恒：n(Na)＝n(Cl－)＝n(HCl)，所以消耗鹽酸的量相同，C正確；上述三個(gè)實(shí)驗(yàn)均涉及氧化還原反應(yīng)，D正確。2．能正確表示下列反應(yīng)的離子方程式的是()A．鈉與水反應(yīng)：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．鈉與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋Cu2＋=Cu＋2Na＋C．鈉與鹽酸反應(yīng)：Na＋2H＋=Na＋＋H2↑D．鈉跟氯化鉀溶液反應(yīng)：Na＋H2O=Na＋＋OH－＋H2↑【解析】選A。B中鈉與CuSO4溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是鈉與水反應(yīng)生成的氫氧化鈉再與CuSO4反應(yīng)，總方程式：2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4。C中電荷不守恒。D項(xiàng)原子不守恒。命題點(diǎn)2：有關(guān)鈉參與反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究(綜合性考點(diǎn))3．向一小燒杯中分別加入等體積的水和煤油，片刻后再向該燒杯中輕緩地加入綠豆大小的金屬鈉，可能觀察到的現(xiàn)象是()【解析】選A。因煤油的密度比水小，所以煤油在上層，水在下層，又因鈉的密度比水小，比煤油大，因此介于兩者之間，而鈉能與水反應(yīng)產(chǎn)生氣體，在與水反應(yīng)生成氣體后被氣體帶離水層，進(jìn)入煤油層后停止反應(yīng)又下沉，如此往復(fù)，直至鈉反應(yīng)完；故A項(xiàng)圖示正確。4．(2021·北京朝陽區(qū)模擬)研究金屬鈉的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)如表，下列說法不正確的是()實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)方案液體a現(xiàn)象蒸餾水Ⅰ.鈉浮在水面,劇烈反應(yīng),有少量白霧0.1mol·L-1鹽酸Ⅱ.鈉浮在液面,反應(yīng)比Ⅰ劇烈,有白霧產(chǎn)生濃鹽酸Ⅲ.鈉浮在液面,反應(yīng)比Ⅰ緩慢,產(chǎn)生大量白霧,燒杯底部有白色固體A.Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式為2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑B．對(duì)比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知，隨著c(H＋)增大，反應(yīng)的劇烈程度增大C．實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白霧產(chǎn)生，說明Na與水或酸反應(yīng)均放出大量熱D．推測(cè)Ⅲ中濃鹽酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固體對(duì)反應(yīng)劇烈程度有影響【解析】選B。鈉的密度比水小，鈉與水、酸的反應(yīng)實(shí)質(zhì)為2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，且為放熱反應(yīng)，一般來說，氫離子濃度越大，反應(yīng)速率越大，實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)較Ⅰ緩慢，可說明溶液中的氯離子對(duì)反應(yīng)有影響，生成的白色固體為NaCl，以此解答該題。鹽酸氫離子濃度較大，與鈉反應(yīng)生成氯化鈉和氫氣，反應(yīng)的離子方程式為2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，故A正確；實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)較Ⅰ緩慢，不能說明氫離子濃度越大，反應(yīng)越劇烈，故B錯(cuò)誤；有白霧生成，說明氣體揮發(fā)，可說明為放熱反應(yīng)，故C正確；實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)較Ⅰ緩慢，可說明濃鹽酸的c(Cl－)以及生成的NaCl固體對(duì)反應(yīng)劇烈程度有影響，故D正確?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．某班級(jí)化學(xué)興趣小組做如下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)回答相關(guān)問題：(1)甲組做金屬鈉在空氣中燃燒實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室取用金屬鈉的方法是________________________________。(2)金屬鈉燃燒時(shí)會(huì)生成黑色固體，黑色固體的可能來源是________________、________________。(3)某同學(xué)想用金屬鈉和空氣制備純度較高的Na2O2(不考慮空氣中的N2)，可利用的裝置如下。①裝置Ⅳ中盛放的藥品是________，若沒有該裝置可能導(dǎo)致生成的Na2O2中含有________，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________________。②若規(guī)定氣流的方向?yàn)閺淖蟮接?，各儀器連接的順序是：空氣進(jìn)入________，________接______，________接________，________接________(填字母)。③裝置Ⅱ的作用是____________________________。【解析】要制備高純度的Na2O2，需要除去空氣中的CO2和水蒸氣。裝置Ⅲ的作用是除去水蒸氣，裝置Ⅳ的作用是用NaOH溶液除去CO2，如果不除去CO2，則CO2會(huì)與Na2O2反應(yīng)生成Na2CO3；裝置Ⅱ連接在硬質(zhì)玻璃管末端，作用是防止空氣中的水蒸氣和CO2進(jìn)入裝置Ⅰ，所以連接順序是空氣→h→g→f→e→a→b→c。答案：(1)打開盛放金屬鈉的試劑瓶，用鑷子取出，放在濾紙上吸干表面的煤油，再用小刀切下所需大小的鈉塊，余下的放回原試劑瓶，蓋好即可(2)表面的煤油空氣中的二氧化碳(或酒精燈揮發(fā)的酒精、金屬鈉存在雜質(zhì)鐵元素，燃燒時(shí)生成鐵的氧化物等答任意兩點(diǎn)即可)(3)①氫氧化鈉溶液Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②hgfeabc③防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置Ⅰ2．某小組在實(shí)驗(yàn)室中探究金屬鈉與二氧化碳的反應(yīng)?；卮鹣铝袉栴}：(1)選用如圖所示裝置及藥品制取CO2。打開彈簧夾，制取CO2。為了得到干燥、純凈的CO2，產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過盛有____________________、________的洗氣瓶(填試劑名稱)。反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，可觀察到的現(xiàn)象是___________________________________________________________________。不能用稀硫酸代替稀鹽酸，其原因是________________________________________________________________________________________________________。(2)金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如下表：步驟現(xiàn)象將一小塊金屬鈉在燃燒匙中點(diǎn)燃，迅速伸入盛有CO2的集氣瓶中。充分反應(yīng)，放置冷卻產(chǎn)生大量白煙，集氣瓶底部有黑色固體產(chǎn)生，瓶壁上有白色物質(zhì)產(chǎn)生在集氣瓶中加入適量蒸餾水，振蕩、過濾濾紙上留下黑色固體，濾液為無色溶液①為檢驗(yàn)集氣瓶瓶壁上白色物質(zhì)的成分，取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅，加過量CaCl2紅色褪去；向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁。據(jù)此推斷，白色物質(zhì)的主要成分是________(填字母)。A．Na2OB．Na2O2C．NaOHD．Na2CO3②為檢驗(yàn)黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應(yīng)，生成的氣體具有刺激性氣味。據(jù)此推斷黑色固體是______。③本實(shí)驗(yàn)中金屬鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________?！窘馕觥?1)碳酸鈣與稀鹽酸制備二氧化碳，因鹽酸易揮發(fā)，需要飽和碳酸氫鈉溶液除去HCl，再通過濃硫酸干燥，則為了得到干燥純凈的CO2，產(chǎn)生的氣流應(yīng)依次通過盛有飽和NaHCO3溶液、濃硫酸的洗氣瓶；反應(yīng)結(jié)束后，關(guān)閉彈簧夾，利用氣體的壓強(qiáng)使固液分離，可觀察到產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)液面降低，與碳酸鈣脫離接觸，反應(yīng)停止；不能用稀硫酸代替稀鹽酸，因生成硫酸鈣微溶，覆蓋在碳酸鈣的表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步發(fā)生；(2)①取適量濾液于2支試管中，向一支試管中滴加1滴酚酞溶液，溶液變紅；向第二支試管中滴加澄清石灰水，溶液變渾濁，可知顯堿性，且含碳酸根離子或碳酸氫根離子，而加CaCl2紅色褪去，顯然只有Na2CO3符合，故答案為D；②檢驗(yàn)黑色固體的成分，將其與濃硫酸反應(yīng)，生成的氣體具有刺激性氣味為二氧化硫，可知C與濃硫酸反應(yīng)，即黑色固體是碳(C)；③由實(shí)驗(yàn)可知鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和C，發(fā)生的反應(yīng)為4Na＋3CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Na2CO3＋C。答案：(1)飽和碳酸氫鈉溶液濃硫酸產(chǎn)生的氣體使干燥管內(nèi)鹽酸液面下降，與碳酸鈣脫離接觸，反應(yīng)停止生成的硫酸鈣覆蓋在碳酸鈣表面，阻止反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行(2)①D②碳(C)③4Na＋3CO2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2Na2CO3＋C考點(diǎn)二氧化鈉、過氧化鈉(命題指數(shù)★★★)氧化鈉和過氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉過氧化鈉色態(tài)白色固體淡黃色固體類別堿性氧化物非堿性氧化物氧的價(jià)態(tài)－2－1電子式Na＋[eq\o\al(\s\up1(×),\s\do1(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(×),\s\do1(·))]2－Na＋Na＋[eq\o\al(\s\up1(×),\s\do1(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(·),\s\do1(·))eq\o(O,\s\up6(··),\s\do4(··))eq\o\al(\s\up1(×),\s\do1(·))]2－Na＋化學(xué)鍵離子鍵離子鍵、非極性鍵與H2O反應(yīng)Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應(yīng)Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2與HCl反應(yīng)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要性質(zhì)具有堿性氧化物的通性具有強(qiáng)氧化性用途供氧劑、漂白劑、消毒劑1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)Na2O2吸收CO2產(chǎn)生O2，可用作呼吸面具供氧劑。()提示：√。人呼出CO2，經(jīng)Na2O2反應(yīng)生成O2，故可作供氧劑。(2)用Na2O2與H2O反應(yīng)，制取1molO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)4NA。()提示：×。Na2O2與H2O反應(yīng)，生成1molO2，轉(zhuǎn)移電子數(shù)2NA。(3)Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2是氧化劑，水是還原劑。()提示：×。Na2O2與水反應(yīng)，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑。(4)制氧氣時(shí)，用Na2O2或H2O2作反應(yīng)物可選擇相同的氣體發(fā)生裝置。()提示：√。Na2O2與水反應(yīng)，H2O2在二氧化錳催化條件下都能制取氧氣，二者都是固體與液體反應(yīng)。(5)Na2O與Na2O2的組成元素相同，與CO2反應(yīng)產(chǎn)物也相同。()提示：×。Na2O與Na2O2和CO2反應(yīng)都生成Na2CO3，但Na2O2還生成O2。2．將Na2O2分別投入含有下列離子的溶液中，按要求回答問題：①S2－②SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))③HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))④Fe2＋⑤COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))⑥SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))⑦CH3COO－⑧NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))(1)離子濃度明顯減小的是____________。(2)離子濃度明顯增大的是____________。(3)離子濃度基本不變的是____________?！窘馕觥繉a2O2投入水溶液中生成NaOH和氧氣，同時(shí)具有強(qiáng)氧化性。S2－被氧化為S，濃度減?。籗Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))被氧化為SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度減小，SOeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(4))濃度增大；HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))與氫氧化鈉反應(yīng)生成COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))濃度減小，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))濃度增大；Fe2＋被氧化為Fe3＋，F(xiàn)e3＋與氫氧化鈉反應(yīng)生成沉淀，濃度減??；CH3COO－不發(fā)生變化；NHeq\o\al(\s\up1(＋),\s\do1(4))與氫氧化鈉反應(yīng)生成NH3，濃度減小。答案：(1)①②③④⑧(2)⑤⑥(3)⑦命題角度1：Na2O2的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)探究【典例1】(2021·北京市豐臺(tái)區(qū)模擬改編)以CO2和Na2O2為原料，制取純凈干燥的O2，實(shí)驗(yàn)裝置如下：下列說法不正確的是()A．裝置②中試劑可以是澄清石灰水B．裝置③的作用是干燥O2C．收集氧氣應(yīng)選擇裝置bD．裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶【解析】選A。裝置②中試劑用來除掉二氧化碳?xì)怏w，而澄清石灰水濃度過小，不能用來除去CO2，可選用NaOH溶液，A錯(cuò)誤；裝置③中盛有濃硫酸，作用是干燥O2，B正確；由于氧氣密度大于空氣，應(yīng)選擇裝置b，C正確；裝置②、③之間應(yīng)增加盛澄清石灰水的洗氣瓶，驗(yàn)證二氧化碳是否除盡，D正確?！厩笸娈悺ゆ⒚帽葘?duì)】某學(xué)生課外活動(dòng)小組模擬呼吸面具中的反應(yīng)原理(2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2)設(shè)計(jì)用圖所示的儀器來制取氧氣并測(cè)量氧氣的體積。圖中量氣裝置E由甲乙兩根玻璃管組成，它們由橡皮管連通，并裝入適量水，甲管有刻度(0～50mL)供量氣用，乙管可上下移動(dòng)調(diào)節(jié)液面高低。實(shí)驗(yàn)儀器：連接膠管及夾持裝置均省略實(shí)驗(yàn)可供選用的藥品還有：稀硫酸、鹽酸、過氧化鈉、碳酸鈉、大理石、水。試回答：(1)圖中各裝置接口連接順序是__________________(填各接口的編號(hào))。(2)裝置A的作用是________________________，反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)裝置B的作用是___________________________________________________，反應(yīng)的離子方程式為________________________。(4)裝置C中放入的反應(yīng)物是________，反應(yīng)的離子方程式為________________。(5)實(shí)驗(yàn)結(jié)束讀取氧氣體積時(shí)，若乙中液面高于甲中液面，會(huì)使測(cè)得的氧氣體積________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。若有影響，應(yīng)向________(填“上”或“下”)移動(dòng)乙管，使甲乙液面相平(注：若第一格填無影響，第二格不用填寫)。【解析】(1)儀器C可以用來制取二氧化碳，連接③用來除去HCl，④連接⑥可使二氧化碳與過氧化鈉反應(yīng)生成氧氣，然后連接②可除去未反應(yīng)的二氧化碳，最后連接⑧測(cè)量氣體的體積，所以順序?yàn)棰茛邰堍蔻撷冖佗?⑥、⑦可換位)；(2)凈化后的二氧化碳通過過氧化鈉來制取氧氣，為了除去生成的氧氣中混有未反應(yīng)的二氧化碳，可以使它們通過儀器A，所以裝置A的作用是除去混在O2中未反應(yīng)的CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O；(3)儀器C可以用來制取二氧化碳，此法制得的二氧化碳中會(huì)含有少量氯化氫，須通過裝有碳酸氫鈉溶液的洗氣瓶，以除去這些氯化氫，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑；(4)只有儀器C可以用來制取二氧化碳，制氣原料應(yīng)該采用大理石和鹽酸，可在C中加止水夾控制反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO3＋2HCl=CaCl2＋CO2↑＋H2O；(5)若乙中液面高，會(huì)導(dǎo)致甲中氣體被壓縮，即所得氣體體積偏??；若有影響，則應(yīng)向下移動(dòng)乙，使甲、乙液面相平。答案：(1)⑤③④⑥⑦②①⑧或⑤③④⑦⑥②①⑧(2)吸收CO2CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O(3)吸收HClH＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=H2O＋CO2↑(4)大理石、鹽酸CaCO3＋2H＋=Ca2＋＋H2O＋CO2↑(5)偏小下命題角度2：Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量計(jì)算【典例2】(2021·九江模擬)在一定條件下，使CO和O2的混合氣體26geq\a\vs4\al(充分反應(yīng))①，所得混合物在常溫下eq\a\vs4\al(跟足量的Na2O2固體反應(yīng))②，結(jié)果固體eq\a\vs4\al(增重)③14g，則原混合氣體中O2和CO的質(zhì)量比可能是()A．9∶4B．1∶1C．7∶6D．6∶7信息提取知識(shí)儲(chǔ)備信息整合①CO和O2充分反應(yīng)生成CO2充分反應(yīng)指某一反應(yīng)物完全反應(yīng)，另一反應(yīng)物可能剩余②Na2O2與CO2反應(yīng)Na2O2足量③Na2O2與CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣反應(yīng)前后固體增加質(zhì)量為氣體質(zhì)量之差【解析】選D。固體增重的量即為參加反應(yīng)的CO的質(zhì)量，所以參加反應(yīng)的O2的質(zhì)量為eq\f(14g×32,56)＝8g，剩余氣體26g－14g－8g＝4g，若為O2，則質(zhì)量比為eq\f(12g,14g)＝eq\f(6,7)；若為CO，則質(zhì)量比為eq\f(8g,18g)＝eq\f(4,9)，D正確。【講臺(tái)揮灑一刻】增重量等于可燃物質(zhì)量的規(guī)律凡分子組成符合(CO)m·(H2)n的物質(zhì)，Wg該物質(zhì)在足量的O2中完全燃燒，將其產(chǎn)物(CO2和水蒸氣)通過足量的Na2O2后，固體增重必為Wg?；蚴怯蒀、H、O三種元素組成的物質(zhì)，只要C、O原子個(gè)數(shù)比為1∶1，即可滿足該條件。中學(xué)階段常見的符合這一關(guān)系的物質(zhì)有：(1)無機(jī)物：H2、CO及H2和CO的混合氣體；(2)有機(jī)物：CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等。【備選例題】在密閉容器中充入CO2、CO、CH4的混合氣體共mg，若加入足量Na2O2，充分振蕩并不斷用電火花引燃至反應(yīng)完全，測(cè)得固體質(zhì)量增加mg，則CO2與CH4的體積比為()A．3∶1B．2∶1C．1∶1D．任意比【解析】選C。2CO＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2CO2①2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2②①＋②得：Na2O2＋CO=Na2CO3(虛擬的反應(yīng))即：CO可被Na2O2完全吸收2H2＋O2eq\o(=,\s\up7(點(diǎn)燃))2H2O③2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑④③＋④得：Na2O2＋H2=2NaOH(虛擬的反應(yīng))即：H2可被Na2O2完全吸收由于CO完全被吸收，當(dāng)CO2、CH4的體積比符合1∶1時(shí)，相當(dāng)于2CO∶2H2，可被Na2O2完全吸收。一、認(rèn)識(shí)Na2O2性質(zhì)的三個(gè)角度1．從元素化合價(jià)角度分析Na2O2的性質(zhì)：2．強(qiáng)氧化性的五個(gè)表現(xiàn)：3．在分析Na2O2與其他溶液的反應(yīng)時(shí)，一定不能忽略其溶液的強(qiáng)堿性。二、從四個(gè)角度理解Na2O2與CO2、H2O的反應(yīng)1．從氧化還原的角度：(1)Na2O2與H2O、CO2反應(yīng)均有O2生成，在反應(yīng)中Na2O2既表現(xiàn)出氧化性也表現(xiàn)出還原性，H2O、CO2在此反應(yīng)中既不是氧化劑，也不是還原劑。(2)2mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應(yīng)均生成1mol的O2，轉(zhuǎn)移2mol的電子。2．從物質(zhì)的量的角度：(1)2mol的Na2O2不論與水還是與CO2反應(yīng)均生成1mol的O2，消耗2mol的H2O或2mol的CO2。(2)若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2O2，則氣體體積減小的量等于原混合氣體體積的eq\f(1,2)，且等于生成氧氣的體積。3．從先后順序的角度：Na2O2與水蒸氣、CO2混合氣體反應(yīng)時(shí)，Na2O2應(yīng)視為首先與CO2反應(yīng)生成Na2CO3，CO2反應(yīng)完后，剩余的Na2O2再與水蒸氣反應(yīng)生成NaOH。4．從質(zhì)量的角度：1molNa2O2與足量CO2、H2O分別完全反應(yīng)時(shí)相當(dāng)于吸收了28gCO、2gH2。命題點(diǎn)1：Na2O、Na2O2的性質(zhì)(基礎(chǔ)性考點(diǎn))1．為探究Na2O2與H2O的反應(yīng)，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：有關(guān)說法不正確的是()A．實(shí)驗(yàn)ⅰ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑B．實(shí)驗(yàn)ⅲ中MnO2作H2O2分解反應(yīng)的催化劑C．綜合實(shí)驗(yàn)ⅰ和ⅲ可以說明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成D．綜合實(shí)驗(yàn)ⅱ和?？梢哉f明使酚酞褪色的是O2【解析】選D。過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，化學(xué)方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，A正確；2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑，實(shí)驗(yàn)ⅲ中MnO2作H2O2分解反應(yīng)的催化劑，B正確；過氧化鈉與水反應(yīng)生成過氧化氫和氫氧化鈉，過氧化氫分解生成水和氧氣，綜合實(shí)驗(yàn)ⅰ和?？梢哉f明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成，C正確；氧氣不能使酚酞褪色，D錯(cuò)誤。2．(2021·濱州模擬)某實(shí)驗(yàn)小組通過如圖所示實(shí)驗(yàn)，探究Na2O2與水的反應(yīng)，下列說法正確的是()A.②中的大量氣泡主要成分是氫氣B.③中溶液變紅，說明有酸性物質(zhì)生成C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強(qiáng)氧化性物質(zhì)造成的D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧氣的溶解度【解析】選C。過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，反應(yīng)方程式為2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，所以②中的大量氣泡主要成分是氧氣，故A錯(cuò)誤；過氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氧氣，氫氧化鈉是堿，遇酚酞變紅，說明生成堿性物質(zhì)，故B錯(cuò)誤；④中紅色褪去，可能原因是過氧化鈉和水反應(yīng)生成的過氧化氫具有氧化性，能氧化有色物質(zhì)，漂白褪色，故C正確；過氧化氫在二氧化錳作催化劑時(shí)分解生成水和氧氣，即驗(yàn)證過氧化鈉和水反應(yīng)會(huì)生成過氧化氫，故D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2：Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量計(jì)算(綜合性考點(diǎn))3．NA代表阿伏加德羅常數(shù)，下列說法正確的是()A．Na2O2是白色固體，能與水反應(yīng)生成堿(NaOH)，所以Na2O2是堿性氧化物B．足量Na2O2和標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為NAC．1molNa2O2中含陰離子的個(gè)數(shù)為2NAD．a(chǎn)gCO或C6H12O6在O2中完全燃燒，產(chǎn)物與足量Na2O2完全反應(yīng)，固體質(zhì)量恰好增加ag【解析】選D。Na2O2為淡黃色固體，與水反應(yīng)除生成NaOH外還放出O2，因此Na2O2不是堿性氧化物，A錯(cuò)誤。根據(jù)反應(yīng)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，Na2O2既是氧化劑又是還原劑，當(dāng)有2molCO2參加反應(yīng)時(shí)轉(zhuǎn)移2mole－，故標(biāo)準(zhǔn)狀況下11.2LCO2(0.5mol)反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為0.5NA，B錯(cuò)誤。Na2O2是離子化合物，含陰離子Oeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(2))的個(gè)數(shù)為NA，故C錯(cuò)誤。根據(jù)規(guī)律H2、CO或其混合氣體，以及通式為(CO)m(H2)n的有機(jī)物，完全燃燒后產(chǎn)物與足量Na2O2充分反應(yīng)，Na2O2增重與原物質(zhì)質(zhì)量相等，容易判斷D正確。4．(2021·聊城模擬)將ag某物質(zhì)在足量氧氣中充分燃燒再將氣體生成物通入足量的Na2O2充分反應(yīng)，固體增重為bg，若a＜b，則該物質(zhì)可能是()A．H2B．COC．乙酸D．甲烷【解析】選D。水、二氧化碳和Na2O2反應(yīng)方程式分別為2H2O＋2Na2O2=4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，根據(jù)方程式知，水和Na2O2反應(yīng)時(shí)固體質(zhì)量增加量相當(dāng)于H2質(zhì)量，二氧化碳和Na2O2反應(yīng)時(shí)固體質(zhì)量增加量相當(dāng)于CO質(zhì)量，將可燃物寫成H2、CO或(CO)m·Hn的形式，如果恰好寫為H2、CO或(CO)m·Hn的形式，則產(chǎn)物通過足量Na2O2時(shí)固體增重就是原質(zhì)量，如果改寫化學(xué)式時(shí)O原子有剩余，則反應(yīng)前后固體增重小于原質(zhì)量，如果C原子有剩余，則固體增重大于原質(zhì)量，以此解答該題。通過以上分析知，可燃物是氫氣，在反應(yīng)前后固體增重就是原質(zhì)量，不符合，故A不選；通過以上分析知，可燃物是CO，在反應(yīng)前后固體增重就是原質(zhì)量，不符合，故B不選；乙酸可以改寫為2CO·2H2，在反應(yīng)前后固體增重就是原質(zhì)量，不符合，故C不選；甲烷可以改寫為C·2H2，C原子有剩余，則固體增重大于原質(zhì)量即a＜b，符合，故D選。命題點(diǎn)3：Na2O2性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)探究(應(yīng)用性考點(diǎn))5．下圖是Na2O2和CO2定性、定量實(shí)驗(yàn)的裝置示意圖。注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中裝有適量小玻璃珠和約1.5gNa2O2粉末。實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K1、K2、K4止水夾，關(guān)閉K3止水夾，推動(dòng)注射器1活塞，緩緩將CO2壓至U形管中，注射器2活塞緩緩向外移動(dòng)。下列敘述中不正確的是()A．U形管內(nèi)的玻璃珠可增大過氧化鈉和二氧化碳的接觸面積B．U形管內(nèi)淡黃色粉末漸漸變白C．注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的氣體大于50mL，只是因?yàn)檫€含有CO2D．打開膠塞，立即將帶火星的木條伸入U(xiǎn)形管中，可驗(yàn)證反應(yīng)產(chǎn)物之一為氧氣【解析】選C。玻璃珠可起到增大Na2O2與CO2接觸面積，使之反應(yīng)完全的作用，A正確；U形管中Na2O2與CO2反應(yīng)生成Na2CO3和O2，故U形管內(nèi)淡黃色粉末漸漸變白，B正確；由2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可知，100mLCO2理論上應(yīng)產(chǎn)生50mLO2，收集到的氣體大于50mL，除部分CO2沒反應(yīng)外，還可能是反應(yīng)放熱，氣體受熱膨脹，C錯(cuò)誤；可利用O2支持燃燒，能使帶火星的木條復(fù)燃的性質(zhì)證明，D正確?！炯庸逃?xùn)練—拔高】1．200℃時(shí)，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應(yīng)后固體質(zhì)量增加了3.6g，則原混合氣體的總物質(zhì)的量是()A．0.125molB．0.25molC．0.5molD．1mol【解析】選C。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成O2的質(zhì)量為11.6g－3.6g＝8g，n(O2)＝eq\f(8g,32g·mol－1)＝0.25mol，根據(jù)Na2O2與H2O(g)、CO2反應(yīng)的物質(zhì)的量的關(guān)系可知CO2和H2O(g)的物質(zhì)的量之和為0.25mol×2＝0.5mol。2．為了探究過氧化鈉與濃鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物，某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置?；卮鹣铝袉栴}：(1)實(shí)驗(yàn)開始前，必須進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是__________________________________。(2)實(shí)驗(yàn)過程中裝置B中濕潤(rùn)的有色布條褪色，說明生成的氣體中有________，說明Na2O2有________性。(3)裝置C的主要作用是_______________________________________________，反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________________。(4)為證明裝置D中收集到的無色氣體是氧氣，應(yīng)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)過氧化鈉與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?1)探究過氧化鈉與濃鹽酸反應(yīng)的產(chǎn)物，可能有O2、Cl2生成，要使反應(yīng)順利進(jìn)行，需保證整套裝置的氣密性良好，該實(shí)驗(yàn)產(chǎn)物中有氧氣需驗(yàn)證，為防止空氣干擾實(shí)驗(yàn)，需排盡裝置中的空氣，D裝置：收集到較為純凈的氧氣，所以需緩慢通入一定量的N2后，將裝置D連接好；(2)濕潤(rùn)的有色布條褪色，說明有HClO生成，氯氣和水反應(yīng)生成HClO，所以說明裝置A中有Cl2生成；氯化氫中－1價(jià)的氯只有還原性，過氧化鈉與濃鹽酸反應(yīng)，生成的氣體中有氯氣，氯元素的化合價(jià)從－1價(jià)變?yōu)?價(jià)，被氧化，說明過氧化鈉具有氧化性；(3)Cl2有毒不能直接排空，如果O2中混有Cl2，會(huì)導(dǎo)致收集的O2不純凈，且鹽酸具有揮發(fā)性，導(dǎo)致生成的氣體中含有HCl，氯氣、HCl都能和NaOH反應(yīng)而除去，離子方程式為Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O，H＋＋OH－=H2O，則NaOH的作用是吸收HCl和過量的Cl2，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣；(4)氧氣具有助燃性，可用一根帶火星的木條插入集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，就證明是氧氣；(5)過氧化鈉與濃鹽酸發(fā)生反應(yīng)，氯化氫被氧化成氯氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Na2O2＋8HCl=6NaCl＋4H2O＋O2↑＋Cl2↑。答案：(1)檢查裝置氣密性；緩慢通入一定量的N2后，將裝置D連接好(2)Cl2氧化(3)吸收HCl和過量的Cl2，防止污染空氣，使D中能收集到較為純凈的氧氣Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O、H＋＋OH－=H2O(4)用一根帶火星的木條插入集氣瓶中，發(fā)現(xiàn)木條復(fù)燃，就證明是氧氣(5)3Na2O2＋8HCl=6NaCl＋4H2O＋O2↑＋Cl2↑(合理即可)3．Na2O2是重要的化工原料，具有多種用途。(1)寫出Na2O2和CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____________________________________________________________________________________________________。(2)某學(xué)生判斷Na2O2和SO2反應(yīng)能生成硫酸鈉，你認(rèn)為他的判斷合理嗎？____________，簡(jiǎn)要說明理由________________________。(3)該同學(xué)無法判斷反應(yīng)中是否有氧氣生成，擬使用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(鐵架臺(tái)等裝置已略去)裝置中B的作用是____________________，D的作用是___________________。(4)將足量的Na2O2投入含有下列離子的溶液中：NOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、S2－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))、Na＋，反應(yīng)完畢后，上述離子數(shù)目減少的有________，數(shù)目增多的離子有______________________________________________________________?！窘馕觥?1)Na2O2和CO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成碳酸鈉和氧氣。(2)Na2O2具有強(qiáng)氧化性，SO2具有還原性，兩者可以發(fā)生氧化還原反應(yīng)，將＋4價(jià)的硫氧化為＋6價(jià)的硫，所以判斷Na2O2和SO2反應(yīng)能生成硫酸鈉是合理的。(3)裝置A中硫酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成氣體進(jìn)入裝置B，裝置B中裝有濃硫酸，濃硫酸有吸水性，能吸收二氧化硫中的水分，防止水蒸氣與過氧化鈉反應(yīng)而干擾二氧化硫與過氧化鈉反應(yīng)；裝置D裝有堿石灰，堿石灰是干燥劑，能吸收空氣中的水分，防止水蒸氣的干擾，堿石灰是堿性物質(zhì)，二氧化硫是酸性氣體，可以被堿石灰吸收，防止其污染空氣。(4)Na2O2具有強(qiáng)氧化性，可與還原性離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，S2－數(shù)目減少，Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉與HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))反應(yīng)生成COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))，則HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))數(shù)目減少，Na＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))數(shù)目增多。答案：(1)2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2(2)合理過氧化鈉具有強(qiáng)氧化性，能將＋4價(jià)的硫氧化為＋6價(jià)的硫，而生成硫酸鈉(3)干燥氣體，防止水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng)防止空氣中的水蒸氣進(jìn)入C裝置與Na2O2反應(yīng)，同時(shí)吸收過量氣體，便于氧氣的檢驗(yàn)和防止污染空氣(4)S2－、HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))Na＋、COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))考點(diǎn)三碳酸鈉、碳酸氫鈉(命題指數(shù)★★★)1．物理性質(zhì)：名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿、蘇打小蘇打顏色、狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體溶解度Na2CO3大于NaHCO3堿性Na2CO3大于NaHCO3熱穩(wěn)定性受熱難分解受熱易分解主要用途玻璃、造紙、制皂、洗滌發(fā)酵、醫(yī)藥、滅火器2．化學(xué)性質(zhì)：(1)Na2CO3。寫出上述序號(hào)所表示反應(yīng)的化學(xué)方程式：①Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑；②Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH；③Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。(2)NaHCO3。寫出上述序號(hào)①、③、④所表示反應(yīng)的化學(xué)方程式，②反應(yīng)的離子方程式：①NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑；②Ca(OH)2過量：HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=CaCO3↓＋COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H2O；③NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O；④2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。3．Na2CO3的制備及用途：(1)Na2CO3的工業(yè)制備——侯氏制堿法。把二氧化碳通入氨的氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出，過濾得到碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。寫出制備過程發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式a．NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；b．2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。(2)Na2CO3、NaHCO3的用途。①Na2CO3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(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。②NaHCO3是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑。1．判斷下列說法是否正確，正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”。(1)碳酸鈉可用于去除餐具的油污。()提示：√。碳酸鈉溶液顯堿性，會(huì)使油污中的油脂發(fā)生水解生成可溶性的物質(zhì)而除去。(2)NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑。()提示：×。NaHCO3可以與胃酸中的HCl反應(yīng)，不是因?yàn)槠淇梢允軣岱纸獾男再|(zhì)。(3)除去Na2CO3溶液中含有的Na2SO4，可加入適量Ba(OH)2溶液，過濾。()提示：×。Ba(OH)2＋Na2SO4=BaSO4↓＋2NaOH，雖除去了Na2SO4，但又增加了新的雜質(zhì)NaOH，且Na2CO3可與Ba(OH)2反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀。(4)向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，會(huì)有NaHCO3晶體析出。()提示：√。NaHCO3的溶解度小，向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，會(huì)有NaHCO3晶體析出。(5)用Ba(OH)2溶液可以鑒別NaHCO3和Na2CO3兩種溶液。()提示：×。Ba(OH)2與NaHCO3和Na2CO3溶液都生成白色沉淀。(6)向某溶液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，該溶液一定是碳酸鹽溶液。()提示：×。能使澄清石灰水變渾濁的氣體有SO2、CO2等，故溶液可以為碳酸鹽、碳酸氫鹽、亞硫酸鹽、亞硫酸氫鹽等。2．比較下列兩個(gè)裝置，回答下列問題：(1)為了更好地探究NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性，如圖1所示，試管B中裝入的固體最好是哪種物質(zhì)？試解釋其原因。提示：Na2CO3。加熱試管B時(shí)，能間接加熱試管A，B試管中的溫度更高，根據(jù)燒杯內(nèi)澄清石灰水是否變渾濁，可以看出Na2CO3在更高溫度下不分解，而NaHCO3在稍低溫度下已經(jīng)分解，從而說明Na2CO3熱穩(wěn)定性更好。(2)哪套裝置能夠更好地探究NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性？提示：圖2。圖2所示裝置中NaHCO3和Na2CO3的受熱溫度相同，對(duì)比現(xiàn)象更明顯，更能說明Na2CO3比NaHCO3穩(wěn)定。(3)若開始時(shí)加入A、B試管中的藥品物質(zhì)的量相同，則經(jīng)充分加熱后再冷卻至室溫，A、B試管中所得藥品的物質(zhì)的量關(guān)系是什么？提示：n(A)＝0.5n(B)。A試管中發(fā)生的反應(yīng)為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，所以A、B試管中所得藥品的物質(zhì)的量關(guān)系為n(A)＝0.5n(B)。3．著名的“侯氏制堿法”主要反應(yīng)原理：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl。若實(shí)驗(yàn)室根據(jù)此原理制備少量的Na2CO3，主要實(shí)驗(yàn)包括：制取NH3和CO2→生成NaHCO3→分離NaHCO3→制取Na2CO3四個(gè)步驟。下列實(shí)驗(yàn)選用的主要儀器或主要步驟不正確的是()A.制取氨氣，可選用②③B.分離NaHCO3，可選用④⑤⑦C.制取Na2CO3，可選用①②⑦⑧D.制取NaHCO3時(shí)，應(yīng)先在⑨中通入CO2后再加入氨水【解析】選D。實(shí)驗(yàn)室通常用NH4Cl與Ca(OH)2固體在加熱的條件下反應(yīng)制取氨氣，需要選用②③以及其他儀器，A正確；從溶液中分離出NaHCO3固體需要過濾，選用④⑤⑦能夠?qū)崿F(xiàn)，B正確；制取Na2CO3是將NaHCO3加熱使其分解，可選用①②⑦⑧，C正確；制取NaHCO3是將生成的氨氣和二氧化碳通入飽和氯化鈉溶液中，應(yīng)先在⑨中通入氨氣后再通入CO2，D錯(cuò)誤。命題角度1：碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及鑒別【典例1】(2021·青島模擬)有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是()選項(xiàng)操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3B分別加入等濃度的稀鹽酸反應(yīng)較劇烈的為Na2CO3C分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3D逐漸加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的為Na2CO3【解析】選C。A項(xiàng)，二者均產(chǎn)生沉淀CaCO3；B項(xiàng)，反應(yīng)較劇烈的為NaHCO3；D項(xiàng)，立即產(chǎn)生氣泡的為NaHCO3。(1)(宏觀辨識(shí)與微觀探析)若題干為Na2CO3和NaHCO3固體，可以采用什么方法鑒別？提示：將固體加熱產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁的為NaHCO3，無明顯現(xiàn)象的為Na2CO3。(2)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))若NaHCO3溶液中含有Na2CO3，應(yīng)該如何除去？提示：向溶液中通入過量的CO2，將Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。命題角度2：碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)圖象【典例2】(2021·岳陽模擬)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A.在0～a范圍內(nèi)，只發(fā)生中和反應(yīng)B.ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋2H＋=CO2↑＋H2OC.a＝0.3D.原混合溶液中NaOH與Na2CO3物質(zhì)的量之比為1∶2【解析】選C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀鹽酸，NaOH先與稀鹽酸反應(yīng)。在0～a范圍內(nèi)，先發(fā)生OH－＋H＋=H2O，后發(fā)生COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，A錯(cuò)誤；ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋=H2O＋CO2↑，B錯(cuò)誤；因a～0.4范圍內(nèi)發(fā)生的反應(yīng)是H＋＋HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))=CO2↑＋H2O，n(CO2)＝0.01mol，n(H＋)＝n(CO2)＝0.01mol，所以a＝0.3，C正確；由碳元素守恒可知溶液中n(COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3)))＝n(CO2)＝0.01mol，在0～a范圍內(nèi)，生成0.01molHCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))消耗0.01molHCl，則NaOH消耗0.02molHCl，n(OH－)＝0.02mol，原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為2∶1，D錯(cuò)誤。向四只盛有一定量NaOH溶液的燒杯中通入不同量的CO2氣體，再在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并將溶液加熱，產(chǎn)生的CO2氣體與HCl物質(zhì)的量的關(guān)系如圖(忽略CO2的溶解和HCl的揮發(fā))：則下列分析都正確的組合是()①Ⅰ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3②Ⅱ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1③Ⅲ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3，且二者的物質(zhì)的量之比為1∶1④Ⅳ圖對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3A．①②B．①③C．②④D．②③【解析】選A。圖象Ⅰ中從O點(diǎn)即開始產(chǎn)生CO2氣體，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3，①正確；圖象Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)的溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3，且二者的物質(zhì)的量之比為eq\f(n（Na2CO3）,n（NaHCO3）)＝eq\f(1,1)，②正確；圖象Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3，③錯(cuò)誤；圖象Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，對(duì)應(yīng)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3、NaOH，且二者的物質(zhì)的量之比為eq\f(n（Na2CO3）,n（NaOH）)＝eq\f(1,1)，④錯(cuò)誤?！舅季S升華】?jī)傻涝囶}均是考查Na2CO3、NaHCO3及它們的混合物或與NaOH混合物與鹽酸反應(yīng)的圖象。不同的是例題給出了混合物的組成，而“變式”是由圖象推斷混合物的組成。解答此類問題時(shí)常采用數(shù)形結(jié)合的方法。如下：(1)圖1：向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，第一步：COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))轉(zhuǎn)化為HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，無氣體產(chǎn)生；第二步：HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))與H＋反應(yīng)產(chǎn)生CO2。消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖1所示。(2)圖2：向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖2所示。(3)圖3：向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖3所示(設(shè)NaOH、Na2CO3的物質(zhì)的量之比x∶y＝1∶1，其他比例時(shí)的圖象略)。(4)圖4：向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖4所示(設(shè)Na2CO3、NaHCO3的物質(zhì)的量之比m∶n＝1∶1，其他比例時(shí)的圖象略)。命題角度3：碳酸鈉、碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定【典例3】為了測(cè)定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取一定質(zhì)量的混合物，通過測(cè)量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化，測(cè)定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說法中錯(cuò)誤的是()A.①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰B.硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止C.若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測(cè)得的NaCl含量偏小D.實(shí)驗(yàn)過程中先停止通空氣，再停止加熱【解析】選D。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱b置的連接順序可知：裝置①用于吸收空氣中的CO2和水蒸氣，可以使用堿石灰；裝置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無水CaCl2；裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2，使用堿石灰，A項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)前必須將裝置中的水蒸氣和CO2趕凈，避免影響測(cè)定結(jié)果，硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝?，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止，B項(xiàng)正確；若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則會(huì)增加水的質(zhì)量，使測(cè)得Na2CO3·10H2O的含量偏高，NaCl的含量偏低，C項(xiàng)正確；實(shí)驗(yàn)過程中一直通入空氣，停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中的CO2和水蒸氣完全被吸收，D項(xiàng)錯(cuò)誤。(1)(宏觀辨識(shí)與微觀探析)若撤去最后的干燥管，測(cè)得的NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將如何變化？提示：偏大。若撤去最后的干燥管，空氣中的CO2和水蒸氣進(jìn)入裝置③，測(cè)得CO2的質(zhì)量偏大，NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大。(2)(科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí))某同學(xué)認(rèn)為可以不用裝置③，則需要測(cè)量哪些數(shù)據(jù)？提示：稱量反應(yīng)前后硬質(zhì)玻璃管與固體的質(zhì)量和m1、m2，裝置②前后的質(zhì)量m3、m4。生成水的質(zhì)量為(m4－m3)，生成CO2質(zhì)量為(m1－m2)－(m4－m3)?！局v臺(tái)揮灑一刻】碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定1．氣體法：(1)測(cè)定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實(shí)驗(yàn)操作：向mg純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測(cè)量產(chǎn)生CO2氣體的體積為VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)數(shù)據(jù)處理：純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。2．沉淀法：(1)測(cè)定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量，確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。(2)實(shí)驗(yàn)操作：先將mg純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質(zhì)量為ng。(3)數(shù)據(jù)處理：純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。1．鑒別Na2CO3和NaHCO3的四大方法：(1)利用熱穩(wěn)定性不同。(2)相同條件下利用反應(yīng)速率不同。(3)利用陰離子的不同。(4)利用溶液的堿性不同。2．Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的定量比較：(1)速率：相同條件下，NaHCO3放出CO2的速率比Na2CO3快。(2)耗酸量：等質(zhì)量或等物質(zhì)的量的Na2CO3與NaHCO3均為前者耗酸量多。(3)CO2生成量比較。①等物質(zhì)的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生CO2的量相等。②等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。③等物質(zhì)的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應(yīng)，NaHCO3產(chǎn)生的CO2多。命題點(diǎn)1：碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)及鑒別(基礎(chǔ)性考點(diǎn))1．(2021·衡陽模擬)下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3比較中，不正確的是()A．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3B．相同溫度下，0.1mol·L－1鹽溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3C．等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體的量：Na2CO3<NaHCO3D．相同溫度下，0.1mol·L－1鹽溶液分別與0.1mol·L－1HCl反應(yīng)的劇烈程度：Na2CO3＞NaHCO3【解析】選D。熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3，A正確；相同溫度、相同濃度情況下，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))的水解程度大于HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，0.1mol·L－1兩種鹽溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3，B正確；相同質(zhì)量的兩種鹽與足量的HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體的量：Na2CO3＜NaHCO3，C正確；在相同濃度、相同溫度情況下，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)劇烈，D錯(cuò)誤。命題點(diǎn)2：碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)圖象(綜合性考點(diǎn))2．將2.5g碳酸鈉、碳酸氫鈉和氫氧化鈉的固體混合物完全溶于水，制成稀溶液，然后向該溶液中逐滴加入1mol·L－1的鹽酸，所加入鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積(標(biāo)準(zhǔn)狀況)關(guān)系如圖所示：(1)寫出OA段所發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________________________________________________________________________________。(2)當(dāng)加入35mL鹽酸時(shí)，產(chǎn)生CO2的體積為________mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)。(3)原混合物中NaOH的質(zhì)量為________g，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為________。【解析】(1)結(jié)合H＋能力：OH－>COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))>HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))，因此OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))。(2)加入鹽酸25～35mL，反應(yīng)的離子方程式為HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))＋H＋=H2O＋CO2↑，因此產(chǎn)生CO2的體積為(35－25)×10－3L×1mol·L－1×22.4L·mol－1＝0.224L＝224mL。(3)設(shè)NaOH為xmol，Na2CO3為ymol，NaHCO3為zmol，根據(jù)題意有40x＋106y＋84z＝2.5，y＋z＝(45－25)×10－3×1，x＋y＝25×10－3×1，三式聯(lián)立解得x＝0.015，y＝z＝0.01，因此氫氧化鈉的質(zhì)量為0.015mol×40g·mol－1＝0.6g，碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.01mol×106g·mol－1/2.5g×100%＝42.4%。答案：(1)OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(\s\up1(2－),\s\do1(3))＋H＋=HCOeq\o\al(\s\up1(－),\s\do1(3))(2)224(3)0.642.4%命題點(diǎn)3：碳酸鈉、碳酸氫鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定(應(yīng)用性考點(diǎn))3．為精確測(cè)定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(含少量NaCl)，準(zhǔn)確稱量Wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測(cè)量數(shù)據(jù)合理的是()選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方案測(cè)量數(shù)據(jù)A滴定法將樣品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定消耗鹽酸的體積B量氣法將樣品與鹽酸反應(yīng)，生成的氣體全部被堿石灰吸收堿石灰增加的質(zhì)量C重量法將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸減少的質(zhì)量D量氣法將樣品與鹽酸反應(yīng)，氣體通過排水量氣裝置量氣排出水的體積【解析】選A。用酚酞作指示劑時(shí)，Na2CO3與鹽酸發(fā)生反應(yīng)Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，依據(jù)消耗鹽酸的量可以計(jì)算出樣品中Na2CO3的量，進(jìn)而確定樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，A項(xiàng)正確；測(cè)量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法，B項(xiàng)錯(cuò)誤；樣品中加入足量鹽酸，因鹽酸的質(zhì)量未知，無法通過重量法測(cè)量Na2CO3的質(zhì)量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；因部分CO2能溶解到水里，與水反應(yīng)生成H2CO3，故排出水的體積并不是CO2的體積，D項(xiàng)錯(cuò)誤。4．實(shí)驗(yàn)室按如下裝置測(cè)定純堿(含少量NaCl)的純度。下列說法不正確的是()A.滴入鹽酸前，應(yīng)將裝置中含有CO2的空氣排盡B.裝置①、④的作用是防止空氣中的CO2進(jìn)入裝置③C.必須在裝置②、③間添加盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶D.反應(yīng)結(jié)束時(shí)，應(yīng)再通入空氣將裝置②中CO2轉(zhuǎn)移到裝置③中【解析】選C。根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮脱b置圖，實(shí)驗(yàn)原理為樣品與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的CO2用足量Ba(OH)2溶液吸收，通過測(cè)量裝置③中產(chǎn)生沉淀的質(zhì)量計(jì)算純堿的純度。A項(xiàng)，為了排除裝置中含有CO2