2023屆新高考新教材化學(xué)人教版一輪學(xué)案-第三章第1講　鈉及其化合物

第1講鈉及其化合物復(fù)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.能列舉、描述、辨識(shí)鈉及其化合物重要的物理和化學(xué)性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2．能根據(jù)鈉及其化合物的性質(zhì)分析實(shí)驗(yàn)室、生產(chǎn)、生活及環(huán)境中的某些常見問(wèn)題，說(shuō)明妥善保存、合理使用化學(xué)品的常見方法。3．能說(shuō)明鈉及其化合物的應(yīng)用對(duì)社會(huì)發(fā)展的價(jià)值、對(duì)環(huán)境的影響。1.宏觀辨識(shí)與微觀探析：能從鈉元素的原子結(jié)構(gòu)認(rèn)識(shí)鈉的性質(zhì)，理解“結(jié)構(gòu)決定性質(zhì)”的內(nèi)涵。2．變化觀念與平衡思想：認(rèn)識(shí)鈉的活潑性的本質(zhì)是容易失去最外層一個(gè)電子，鈉發(fā)生化學(xué)變化需要一定的條件，并遵循一定規(guī)律?？键c(diǎn)一鈉的性質(zhì)1．物理性質(zhì)顏色狀態(tài)密度硬度熔點(diǎn)銀白色固體比水小，比煤油大較小較低，低于100℃2.化學(xué)性質(zhì)鈉在化學(xué)反應(yīng)中易失去最外層的一個(gè)電子，表現(xiàn)很強(qiáng)的還原性。(1)與非金屬單質(zhì)(如O2、Cl2)的反應(yīng)O2常溫：4Na＋O2=2Na2O(白色固體)加熱：2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(淡黃色固體)Cl22Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl(2)與水的反應(yīng)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。鈉與水(含酚酞)反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：(3)與酸的反應(yīng)(寫離子方程式)2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，(4)與鹽溶液的反應(yīng)與鹽溶液反應(yīng)時(shí)先與水反應(yīng)，生成的堿與鹽可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。如與CuSO4溶液反應(yīng)：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋2Na2SO4?？偡磻?yīng)為2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。(5)與羥基化合物的反應(yīng)2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。①鈉與水、酸、鹽溶液反應(yīng)的本質(zhì)與順序：本質(zhì)上均是與H＋的反應(yīng)，反應(yīng)順序是：有酸酸在前，無(wú)酸水為先。②鈉與乙醇反應(yīng)的特點(diǎn)——慢、沉鈉與乙醇反應(yīng)，鈉塊先沉在液面下，后上下浮動(dòng)，能看到表面冒出氣泡，并不能熔化成小球。3．工業(yè)制備2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(電解))2Na＋Cl2↑。4．保存鈉易與空氣中的O2、H2O反應(yīng)，且鈉的密度比煤油的密度大，不與煤油反應(yīng)，故通常將鈉保存在煤油中。(1)金屬鈉在石棉網(wǎng)上加熱時(shí)，先熔化成銀白色小球，然后劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色火焰。(√)(2)金屬鈉著火時(shí)，可用泡沫滅火器滅火。(×)(3)鈉表面自然形成的氧化層能夠保護(hù)內(nèi)層金屬不被空氣氧化。(×)(4)金屬鈉具有強(qiáng)還原性，可與TiCl4溶液反應(yīng)制取金屬Ti。(×)(5)根據(jù)反應(yīng)Na＋KCleq\o(=,\s\up7(熔融))NaCl＋K↑知，Na的金屬性強(qiáng)于K。(×)(6)實(shí)驗(yàn)完畢后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應(yīng)放回原試劑瓶。(√)題點(diǎn)一鈉與氧氣的反應(yīng)(2021·泰安月考)(雙選)下列敘述正確的是()A．切開的金屬Na暴露在空氣中，光亮表面逐漸變暗：2Na＋O2=Na2O2B．一定條件下，2.3g的Na完全與O2反應(yīng)生成3.6g產(chǎn)物，失去的電子數(shù)為0.1NAC．鈉在空氣中受熱時(shí)，熔化為銀白色的小球，產(chǎn)生黃色的火焰，生成白色粉末D．鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，最終主要生成物為碳酸鈉【解析】鈉在通常條件下反應(yīng)生成氧化鈉，加熱條件生成過(guò)氧化鈉，故A錯(cuò)誤；2.3g鈉的物質(zhì)的量為0.1mol，而鈉無(wú)論反應(yīng)后產(chǎn)物是什么，鈉元素反應(yīng)后一定變?yōu)椋?價(jià)，故0.1mol鈉失去0.1NA個(gè)電子，故B正確；鈉在空氣中加熱，生成了淡黃色的過(guò)氧化鈉，故C錯(cuò)誤；鈉在空氣中長(zhǎng)期放置，開始生成氧化鈉，最終變成碳酸鈉，故D正確?！敬鸢浮緽D[母題延伸](1)0.1mol鉀在空氣中加熱得到K2O、K2O2、KO2的混合物轉(zhuǎn)移電子數(shù)是多少？(2)0.1mol鈉在空氣中長(zhǎng)期放置最終得到產(chǎn)物的質(zhì)量是多少？提示：(1)0.1NA(2)5.3g[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練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：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。題點(diǎn)二鈉與水溶液反應(yīng)的實(shí)質(zhì)(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________________________________________________________________________________________________________________________________________________?！窘馕觥?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(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑥中生成的Cu(OH)2是藍(lán)色沉淀，不符合題意?！敬鸢浮?1)①④⑤⑦(2)①2Na＋Ca2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋H2↑②2Na＋NHeq\o\al(＋,4)＋HCOeq\o\al(－,3)=2Na＋＋COeq\o\al(2－,3)＋NH3↑＋H2↑[母題變式](1)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？(2)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：(1)鈉與熔融的硫酸銅反應(yīng)。操作方案可為在惰性氣體保護(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(wú)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)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。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]向分別盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1鹽酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三個(gè)燒杯中各投入0.05molNa。下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．三個(gè)燒杯中均先發(fā)生的離子反應(yīng)為2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑B．三個(gè)燒杯中鈉均在液面上劇烈反應(yīng)，且X燒杯中的反應(yīng)最劇烈C．三個(gè)燒杯反應(yīng)后，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度相同D．三個(gè)燒杯反應(yīng)后，生成的氣體的質(zhì)量一定相同解析：D鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)鈉先與H＋反應(yīng)，離子方程式表示為2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑，A錯(cuò)誤；三個(gè)燒杯中，Y燒杯中的氫離子濃度最大，反應(yīng)最劇烈，B錯(cuò)誤；100mL水、100mL0.1mol·L－1鹽酸、100mL0.01mol·L－1的NaOH，X、Y、Z三個(gè)燒杯各投入0.05mol鈉，反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)及其物質(zhì)的量分別為：X中0.05molNaOH、Y中：0.01mol·L－1NaCl和0.04molNaOH、Z中0.051molNaOH，溶質(zhì)的物質(zhì)的量濃度不相同，C錯(cuò)誤；因向三個(gè)燒杯中加入鈉的物質(zhì)的量相同且鈉全部反應(yīng)，故生成H2的量相同，D正確。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練3](2021·福建新高考適應(yīng)卷，10)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍(lán)色的溶劑合電子，下圖為鈉投入液氨中的溶劑化示意圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍(lán)色溶液，并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．鈉的密度比液氨大B．溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)C．0.1mol鈉投入液氨生成0.01molH2時(shí)，Na共失去0.02mol電子D．鈉和液氨可發(fā)生以下反應(yīng)：2NH3＋2Na=2NaNH2＋H2↑解析：CA項(xiàng)，鈉沉在液氨中，則密度比液氨大，正確；B項(xiàng)，液氨不導(dǎo)電，與鈉反應(yīng)產(chǎn)生自由移動(dòng)的離子，導(dǎo)電性增強(qiáng)，正確；C項(xiàng)，根據(jù)圖示，0.1mol金屬鈉完全反應(yīng)，則失去0.1mol電子，錯(cuò)誤；D項(xiàng)，鈉與NH3發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaNH2和H2，正確?？键c(diǎn)二氧化鈉和過(guò)氧化鈉氧化鈉和過(guò)氧化鈉的比較物質(zhì)氧化鈉過(guò)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)氧化鈉、過(guò)氧化鈉均為離子化合物。(√)(2)1molNa2O2固體中含離子總數(shù)為4NA。(×)(3)7.8g過(guò)氧化鈉含有的共用電子對(duì)數(shù)為0.2NA。(×)(4)Na2O2與CO2反應(yīng)時(shí)有單質(zhì)O2生成，該反應(yīng)屬于置換反應(yīng)。(×)題點(diǎn)一Na2O2的性質(zhì)及實(shí)驗(yàn)探究(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(shuō)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】裝置②中試劑用來(lái)除掉二氧化碳?xì)怏w，而澄清石灰水濃度過(guò)小，不能用來(lái)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。【答案】A[母題延伸](1)能用上題b裝置收集的氣體是________。①O2②NH3③Cl2④NO⑤CO2⑥SO2(2)若用上題a裝置收集氯氣如何操作？提示：(1)①③⑤⑥(2)在裝置a中充滿飽和食鹽水[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練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(shuō)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?？梢哉f(shuō)明Na2O2與H2O反應(yīng)有H2O2生成D．綜合實(shí)驗(yàn)ⅱ和?？梢哉f(shuō)明使酚酞褪色的是O2答案：D題點(diǎn)二Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量計(jì)算(2021·九江模擬)在一定條件下，使CO和O2的混合氣體26g充分反應(yīng)，所得混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)，結(jié)果固體增重14g，則原混合氣體中O2和CO的質(zhì)量比可能是()A．9∶4 B．1∶1C．7∶6 D．6∶7【解析】由反應(yīng)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，可知混合物在常溫下跟足量的Na2O2固體反應(yīng)生成固體為Na2CO3,1molNa2O2生成1molNa2CO3，質(zhì)量增加28g，若固體增重14g，說(shuō)明混合氣體中CO為14g，說(shuō)明原CO與O2反應(yīng)生成0.5molCO2需要0.5molCO(14g)和0.25molO2(8g)故余26g－14g－8g＝4g未反應(yīng)氣體。若4g為O2，原O2與CO質(zhì)量比為12g∶14g＝6∶7，若4g為CO，原O2與CO質(zhì)量比為8g∶18g＝4∶9，故選D?！敬鸢浮緿[母題變式]上題中原混合氣體的平均摩爾質(zhì)量________。答案：29.8g/mol或29.1g/mol[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2](雙選)下列說(shuō)法不正確的是()A．2.3gNa投入97.7g水中，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%B．62gNa2O與78gNa2O2投入相同體積的足量水中，所得溶液的濃度不相同C．78gNa2O2與足量CO2或H2O(g)充分反應(yīng)，二者生成的O2均為0.5molD．將28gCO充分燃燒，生成的CO2全部通入足量Na2O2中完全反應(yīng)，固體質(zhì)量增加28g解析：AB2.3gNa投入97.7g水中，生成4.0gNaOH和0.1gH2，所得溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(4.0g,2.3g＋97.7g－0.1g)×100%＞4%，A不正確；62gNa2O與78gNa2O2的物質(zhì)的量均為1mol，投入相同體積的足量水中，生成NaOH的物質(zhì)的量均為2mol，且溶液的質(zhì)量均增加62g，所得溶液的濃度相同，B不正確；78gNa2O2的物質(zhì)的量為1mol，與足量CO2或H2O(g)充分反應(yīng)，均存在關(guān)系式：2Na2O2～O2，所以二者生成的O2均為0.5mol，C正確；將28gCO充分燃燒，生成的CO2全部通入足量Na2O2中，完全反應(yīng)生成Na2CO3，1個(gè)Na2CO3分子與1個(gè)Na2O2分子相比，Na2CO3比Na2O2多出1個(gè)C原子和1個(gè)O原子，所以固體增加的質(zhì)量等于CO的質(zhì)量(28g)，D正確。[歸納總結(jié)]Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)的定量關(guān)系電子轉(zhuǎn)移關(guān)系當(dāng)Na2O2與CO2、H2O反應(yīng)時(shí)，物質(zhì)的量的關(guān)系為2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)變化關(guān)系CO2、水蒸氣(或兩混合氣體)通過(guò)足量Na2O2時(shí)，氣體體積的減少量是原來(lái)氣體體積的eq\f(1,2)，等于生成氧氣的體積，即ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(混合)固體質(zhì)量變化關(guān)系CO2、水蒸氣分別與足量Na2O2反應(yīng)時(shí)，固體相當(dāng)于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質(zhì)量Δm(CO)＝28g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2)＝2g·mol－1×n(H2O)考點(diǎn)三碳酸鈉、碳酸氫鈉1．物理性質(zhì)和用途名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打水溶性易溶于水易溶于水，溶解度比Na2CO3小水溶液酸堿性堿性堿性主要用途用于玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙等工業(yè)中滅火器、治療胃酸過(guò)多、發(fā)酵粉的主要成分之一2．化學(xué)性質(zhì)(書寫化學(xué)方程式或現(xiàn)象)3．相互轉(zhuǎn)化Na2CO3eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O；②適量H＋),\s\do5(①固體加熱；②適量OH－))NaHCO3(1)蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一。(×)(2)相同溫度下溶解度：小蘇打＜蘇打，熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3。(√)(3)在酒精燈加熱條件下，Na2CO3、NaHCO3固體都會(huì)分解。(×)(4)向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2，會(huì)有NaHCO3晶體析出。(√)(5)用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液。(√)(6)將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產(chǎn)生氣泡。(×)題點(diǎn)一碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)與鑒別(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】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?！敬鸢浮緾[母題變式]同濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液，下列操作不能鑒別的是()A．滴加鹽酸 B．滴加Ca(OH)2溶液C．測(cè)溶液pH D．滴加BaCl2溶液答案：B[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)，如圖所示：(1)只根據(jù)圖Ⅰ所示實(shí)驗(yàn)，不能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡脑蚴莀______________。(2)圖Ⅱ、Ⅲ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________。(3)若用實(shí)驗(yàn)Ⅱ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是_________(填化學(xué)式)。解析：(3)試管B中裝入碳酸氫鈉，試管A中裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。答案：(1)無(wú)論是Na2CO3還是NaHCO3均可以與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，兩者的反應(yīng)現(xiàn)象相同，故達(dá)不到鑒別目的(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(3)NaHCO3[方法技巧]Na2CO3、NaHCO3的鑒別與除雜(1)Na2CO3、NaHCO3的鑒別方法(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜方法混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法或試劑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溶液題點(diǎn)二Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)圖像將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1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(zhì)的量的關(guān)系的是()【解析】向NaOH與Na2CO3的混合溶液中滴加鹽酸，鹽酸首先與NaOH反應(yīng)，然后與Na2CO3反應(yīng)轉(zhuǎn)化為NaHCO3：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，之后與HCOeq\o\al(－,3)反應(yīng)生成CO2，因n(OH－)＝n(COeq\o\al(2－,3))＝0.01mol，故加入0.02molHCl后開始有氣體生成。結(jié)合各物質(zhì)的量分析圖像可知，選項(xiàng)C符合題意?！敬鸢浮緾[母題變式]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(guò)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．①② B．①③C．②④ D．②③答案：A[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]分別取等物質(zhì)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0.2mol·L－1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關(guān)系如圖(分A、B兩種情況)：(1)在A情況下，溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________________。(2)在B情況下，溶質(zhì)是________(填化學(xué)式)，其物質(zhì)的量之比為________________。(3)原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為________________________。解析：CO2與NaOH溶液反應(yīng)時(shí)，據(jù)CO2與NaOH量的相對(duì)多少，有這樣兩個(gè)階段：①CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，此時(shí)溶質(zhì)可能為NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(剛好反應(yīng))；②Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，此時(shí)溶質(zhì)可能為Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；據(jù)圖分析：B情況最終生成的CO2(其實(shí)就是最初通入的與NaOH溶液反應(yīng)的CO2)是A情況的2倍。(3)當(dāng)加入150mL鹽酸時(shí)，恰好完全反應(yīng)，此時(shí)溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2mol·L－1×0.15L＝0.03mol，所以原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為eq\f(0.03mol,0.02L)＝1.5mol·L－1答案：(1)NaOH、Na2CO31∶1(2)Na2CO3、NaHCO31∶1(3)1.5mol·L－1[方法規(guī)律]依據(jù)圖像特點(diǎn)判斷溶液中溶質(zhì)成分的方法若a＝0(即圖像從原點(diǎn)開始)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3若V(Oa)＞V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH若V(Oa)＜V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3【命題分析】本部分知識(shí)在高考考查中更多以選擇題的形式考查，考查學(xué)生對(duì)鈉及其化合物性質(zhì)的了解、實(shí)驗(yàn)的基本操作及實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)，重點(diǎn)考查NaHCO3分解的反應(yīng)、碳酸鈉與酸的反應(yīng)、碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測(cè)定?？疾楹暧^辨識(shí)與微觀探析、證據(jù)推理與模型認(rèn)知、科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)等學(xué)科素養(yǎng)。侯氏制堿法又稱聯(lián)合制堿法，是我國(guó)化學(xué)工程專家侯德榜于1943年所發(fā)明的一種高效、低成本的制堿方法，是將索爾維制堿法和合成氨法兩種工藝聯(lián)合起來(lái)，同時(shí)生產(chǎn)純堿和氯化銨兩種產(chǎn)品的方法。原料是食鹽水、氨氣和二氧化碳(合成氨廠用水煤氣制取氫氣時(shí)的廢氣)。其制備流程圖如下。反應(yīng)原理：①產(chǎn)生NaHCO3的反應(yīng)：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。②產(chǎn)生Na2CO3的反應(yīng)：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O。優(yōu)點(diǎn)：CO2、飽和食鹽水能循環(huán)使用，體現(xiàn)綠色化學(xué)思想，能充分利用食鹽中的鈉和氯，避免產(chǎn)生大量的氯化鈣廢液和廢渣，并可節(jié)省一些設(shè)備。1．(雙選)以下是在實(shí)驗(yàn)室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖：則下列敘述錯(cuò)誤的是()A．A氣體是CO2，B氣體是NH3B．侯氏制堿法的工藝過(guò)程中應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結(jié)晶解析：ADA項(xiàng)，利用NH3極易溶于水，且水溶液顯堿性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，錯(cuò)誤；B項(xiàng)，NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，利用了溶解度的差異，正確；C項(xiàng)，操作Ⅲ是過(guò)濾，因此用到玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，正確；D項(xiàng)，晶體是NaHCO3，利用NaHCO3的不穩(wěn)定性，2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，錯(cuò)誤。2．(2021·湖南衡陽(yáng)市高三聯(lián)考)用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置模擬侯氏制堿法的主要反應(yīng)原理。下列說(shuō)法正確的是()A．侯氏制堿法中可循環(huán)利用的氣體為NH3B．先從a管通入NH3，再?gòu)腷管通入CO2C．為吸收剩余的NH3，c中應(yīng)裝入堿石灰D．反應(yīng)后冷卻，瓶中析出的晶體主要是純堿解析：B侯氏制堿法中可循環(huán)利用的氣體是CO2，A項(xiàng)錯(cuò)誤；NH3在水中的溶解度極大，為了防止倒吸，應(yīng)先從a管通入NH3，再?gòu)腷管通入CO2，B項(xiàng)正確；堿石灰(主要成分是NaOH和CaO)不能吸收NH3，C項(xiàng)錯(cuò)誤；反應(yīng)后冷卻，瓶中析出的晶體主要是NaHCO3，將其加熱得到純堿(Na2CO3)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。3．實(shí)驗(yàn)室模擬侯氏制堿法制取純堿和氯化銨溶液，下列有關(guān)操作錯(cuò)誤的是()A．圖1為制取氨氣將其溶于飽和食鹽水B．圖2為過(guò)濾獲得碳酸鈉晶體C．圖3為灼燒碳酸氫鈉制取碳酸鈉D．圖4為蒸發(fā)濃縮氯化銨溶液解析：BA項(xiàng)，用氯化銨和氫氧化鈣共熱制備氨氣，正確；B項(xiàng)，侯氏制堿法中溶液析出的晶體為碳酸氫鈉，故應(yīng)過(guò)濾獲得碳酸氫鈉，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，在坩堝中灼燒碳酸氫鈉分解制備碳酸鈉，正確；D項(xiàng)，蒸發(fā)皿中蒸發(fā)濃縮氯化銨溶液，并不斷攪拌，正確。4．某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進(jìn)行后續(xù)實(shí)驗(yàn)。Ⅰ.制備純堿：先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用如圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制成Na2CO3。(1)裝置丙中反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________________。(2)裝置乙的作用是___________________________________________________。為防止污染空氣，尾氣中的________需要進(jìn)行吸收處理。(3)用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí)，需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有________、_____________、________。Ⅱ.測(cè)定所得產(chǎn)品的組成和純度(4)檢驗(yàn)純堿樣品中是否混有NaHCO3，請(qǐng)選擇下列裝置設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并完成下表。選擇的裝置(填編號(hào))實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論樣品中含NaHCO3(5)測(cè)定該純堿樣品的純度：稱取m1g樣品，置于小燒杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。將反應(yīng)混合物過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量，得到固體的質(zhì)量為m2g。則該純堿樣品的純度為________________。解析：(5)實(shí)驗(yàn)所得沉淀為CaCO3，n(Na2CO3)＝n(CaCO3)＝eq\f(m2,100)mol，m(Na2CO3)＝eq\f(106m2,100)g，純堿樣品的純度為eq\f(106m2,100m1)×100%＝eq\f(106m2,m1)%。答案：(1)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl(2)除去CO2中的HCl氣體氨氣(NH3)(3)過(guò)濾洗滌灼燒(4)A、BB中溶液變渾濁(或A、CC中物質(zhì)變藍(lán)或A、C、BC中物質(zhì)變藍(lán)，B中溶液變渾濁)(5)eq\f(106m2,m1)%

考點(diǎn)四堿金屬焰色試驗(yàn)1．堿金屬的一般性與特殊性(1)一般性相似性遞變性(由Li→Cs)原子結(jié)構(gòu)最外層均為1個(gè)電子電子層數(shù)逐漸增多；核電荷數(shù)逐漸增大；原子半徑逐漸增大元素性質(zhì)都具有較強(qiáng)的金屬性，最高正價(jià)均為＋1價(jià)金屬性逐漸增強(qiáng)單質(zhì)性質(zhì)物理性質(zhì)(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點(diǎn)較低密度逐漸增大(鉀反常)，熔、沸點(diǎn)逐漸降低化學(xué)性質(zhì)都具有較強(qiáng)的還原性還原性逐漸增強(qiáng)；與O2反應(yīng)越來(lái)越劇烈，產(chǎn)物越來(lái)越復(fù)雜(2)特殊性①堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)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(yīng)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(jià)，堿金屬氫化物是強(qiáng)還原劑。④試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。⑤鋰與O2反應(yīng)與鈉不同，只生成Li2O。2．焰色試驗(yàn)(1)焰色試驗(yàn)的概念很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊顏色，根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色判斷試樣所含金屬元素的定性分析操作。(2)焰色試驗(yàn)的操作鉑絲無(wú)色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待測(cè)物eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))觀察火焰顏色eq\o(→,\s\up7(用鹽酸),\s\do5(洗滌))鉑絲eq\o(→,\s\up7(酒精燈),\s\do5(灼燒))無(wú)色(3)常見元素的焰色鈉元素：黃色；鉀元素：紫色(透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察)；銅元素：綠色；鋇元素：黃綠色；Ca元素：磚紅色。鉑絲洗滌時(shí)要用鹽酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼燒，火焰為無(wú)色時(shí)，說(shuō)明洗凈。(1)用鉑絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na＋。(√)(2)焰色試驗(yàn)是金屬化合物的性質(zhì)。(×)(3)觀察K＋需要透過(guò)柴紫色鈷玻璃。(×)(4)堿金屬都可以保存在煤油中。(×)(5)堿金屬與水反應(yīng)，均漂浮在水面上。(×)(6)每次進(jìn)行焰色試驗(yàn)后都要用硫酸清洗鉑絲。(×)題點(diǎn)一堿金屬性質(zhì)下列有關(guān)銫及其化合物的說(shuō)法不正確的是()A．CsOH的堿性比KOH的強(qiáng)B．銫與水或稀鹽酸反應(yīng)劇烈，都生成H2C．Cs的還原性比Na的強(qiáng)D．Li的金屬性比Cs的強(qiáng)【解析】根據(jù)元素周期律，Cs的金屬性比K強(qiáng)，故CsOH的堿性比KOH強(qiáng)，A項(xiàng)正確；Cs的化學(xué)性質(zhì)與鈉相似，Na能與水或稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，故Cs也能與水或稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生H2，且反應(yīng)更劇烈，B項(xiàng)正確；Cs的還原性強(qiáng)于Na，C項(xiàng)正確；Li、Cs均為堿金屬元素，Cs的電子層數(shù)多，更容易失去最外層電子，故金屬性：Cs>Li，D項(xiàng)錯(cuò)誤?！敬鸢浮緿[母題變式]堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中重要的元素，根據(jù)堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律預(yù)測(cè)其性質(zhì)，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(shí)，只生成化學(xué)式為Fr2O的氧化物C．它的氫氧化物的化學(xué)式為FrOH，這是一種極強(qiáng)的堿D．它能跟水反應(yīng)生成相應(yīng)的堿和氫氣，由于反應(yīng)劇烈而發(fā)生爆炸解析：B鈁是堿金屬中最活潑的金屬，在空氣中燃燒生成的氧化物很復(fù)雜，不只生成Fr2O。[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1]堿金屬元素單質(zhì)及其化合物有廣泛用途?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)鋰是最輕的活潑金屬，常用于制造高效鋰電池。電解池中的電解液不能用水作溶劑，原因是_______________________________________________________。(2)金屬鉀是一種活潑的金屬，下列有關(guān)其性質(zhì)的說(shuō)法中正確的是________(填字母)。A．鉀在空氣中燃燒時(shí)，只生成K2OB．鉀與水反應(yīng)，由于反應(yīng)劇烈可能會(huì)發(fā)生爆炸C．1mol·L－1KOH溶液比1mol·L－1NaOH溶液堿性強(qiáng)(3)KH是一種野外供氫劑，其電子式為_____________________________，與水反應(yīng)放出氫氣，生成1mol氫氣時(shí)，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子數(shù)為________。(4)工業(yè)上用鈉制鉀，反應(yīng)方程式為Na＋KCleq\o(,\s\up7(801℃))K↑＋NaCl，其原理為______________________________________。答案：(1)鋰可以與水反應(yīng)(2)B(3)K＋[∶H]－NA(4)高溫下，K變?yōu)檎魵庖莩觯胶庥乙祁}點(diǎn)二焰色試驗(yàn)焰色試驗(yàn)過(guò)程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色試驗(yàn)的觀察兩項(xiàng)操作如圖所示：下列敘述中不正確的是()A．每次實(shí)驗(yàn)中都要先將鉑絲灼燒到火焰無(wú)色，再蘸取被檢驗(yàn)物質(zhì)B．鉀的焰色試驗(yàn)要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察C．實(shí)驗(yàn)時(shí)最好選擇本身顏色較深的火焰D．沒(méi)有鉑絲可用無(wú)銹鐵絲代替進(jìn)行實(shí)驗(yàn)【解析】如果不將鉑絲灼燒到火焰無(wú)色，會(huì)給樣品火焰顏色帶來(lái)干擾，A正確；觀察鉀的焰色時(shí)要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃，濾去黃光再觀察，B正確；焰色試驗(yàn)應(yīng)選擇本身顏色較淺的火焰，C錯(cuò)誤；鐵絲與鉑絲灼燒時(shí)都沒(méi)有顏色，可以進(jìn)行焰色試驗(yàn)，D正確。【答案】C[對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2]利用焰色試驗(yàn)，人們?cè)跓熁ㄖ杏幸庾R(shí)地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多彩。下列說(shuō)法中正確的是()A．非金屬單質(zhì)燃燒時(shí)火焰均為無(wú)色B．Na2SO4與NaOH灼燒時(shí)火焰顏色相同C．焰色試驗(yàn)均應(yīng)透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃觀察D．只有金屬單質(zhì)灼燒時(shí)火焰才有顏色解析：B某些非金屬單質(zhì)燃燒時(shí)火焰也有顏色，如H2燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，單質(zhì)硫在空氣中燃燒產(chǎn)