2024年高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義（學(xué)生版）第四章金屬及其化合物

第四章金屬及其化合物

第12講鈉及其氧化物

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解鈉的單質(zhì)和氧化物的性質(zhì)及用途。2.掌握鈉與氧氣、水、酸、鹽溶液反應(yīng)

的特點。3.了解氧化鈉與過氧化鈉的區(qū)別，掌握Na?。?與HzO、CO?反應(yīng)的規(guī)律。

考點一鈉的性質(zhì)及用途

■歸納整合必各知識

1.物理性質(zhì)

色，有金屬光澤的固體，質(zhì)地.,熔點低（一于100℃）,密度比水的.

但比煤油的.

2.化學(xué)性質(zhì)

（1）與非金屬單質(zhì)（如6、。2）的反應(yīng)

常溫:

力口熱:

Ch：

（2）與水、酸、鹽等的反應(yīng)

與水（滴有酚St）2Na+2H2O=_________________（現(xiàn)象：浮、熔、游、響、紅）

與酸

與熔融鹽發(fā)

4Na+Tid4=S=___________________

與鹽生置換反應(yīng)

與鹽溶液

2Na+2H2O+CuSO4=________________

2Na+2c2H50H—_______________（Na沉在乙醇底部，比Na與

與含羥基或

水的反應(yīng)速率_____）；

粉基的有機(jī)物

2cH3coOH+2Na—?________________

3.鈉的制取及保存

（1）制?。夯瘜W(xué)方程式為0

（2）保存：密封保存，通常保存在中。

4.鈉的用途

（1）鈉鉀合金（室溫呈?液態(tài)）可用于核反應(yīng)堆的傳熱介質(zhì)。

（2）用作電光源，制作高壓鈉燈。

（3）冶煉某些金屬。

R易錯辨析

1.鈉可以保存在四氯化碳溶液中（）

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(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TiCLi溶液反應(yīng)制取金屬Ti（）

5.鈉的金屬性比鉀強(qiáng)，工業(yè)上用鈉制鉀的原理為Na+KCI==Kt+NaQ（）

6.實臉結(jié)束后剩余的金屬鈉不能隨意丟棄，應(yīng)放回原試劑瓶中（）

■專項突破

一、鈉的性質(zhì)實驗

1.（2022?長春模擬）下列關(guān)于鈉的實驗現(xiàn)象的敘述不正確的是（）

選項實驗操作實驗現(xiàn)象

切開一小塊鈉，觀察切面顏色

A鈉切面顏色變暗，最后呈淡黃色

的變化

鈉熔化成閃亮的小球，在液面上四處游動，

B把一小塊鈉投入CuSO4溶液中

發(fā)出“嘶嘶”的響聲，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀

把一小塊鈉投入滴有紫色石蕊鈉熔化成閃亮的小球，在液面上四處游動，

C

溶液的冷水中發(fā)出“嘶嘶”的響聲，反應(yīng)后溶液變藍(lán)

把一小塊鈉迅速投入熱生煙鈉熔成小球,然后劇烈燃燒,發(fā)出黃色火焰.

D

中，繼續(xù)加熱生期片刻生成淡黃色固體

二、鈉與溶液反應(yīng)的分析

2.鈉與水溶液反應(yīng)的本質(zhì)是與水電離的氫離子反應(yīng)，思考解答下列問題：

將一小塊金屬鈉分別投入盛有：a.水、b.乙醉、c.稀H2so埼的三個小燒杯中，反應(yīng)速率由大到

小的順序為（用字母表示）。解釋反應(yīng)速率不同的原因：

3.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

_______________（埴序號）O

①M(fèi)gSO」溶液②BaCL溶液③飽和澄清石灰水

@Ca(HCO3)2溶液⑤CuCh溶液⑥飽和食鹽水

⑦濃鹽酸

-歸納總結(jié)--------------------------------------------------------------------------

(1)鈉與水、酸反應(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，無酸

水為先。

(2)鈉與鹽溶液的反應(yīng)

鈉與鹽溶液反應(yīng)時一般先考慮與水反應(yīng)，生成的NaOH與鹽可能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)。

考點二鈉的氧化物

■歸納整合必各知識

1.氧化鈉和過氧化鈉

物質(zhì)氧化鈉(NazO)過氧化鈉(NazCh)

顏色、狀態(tài)白色固體________固體

類別________氧化物過氧化物(非堿性氧化物)

氧的價態(tài)

????

電子式Na+［：O：］2-Na+Na+［：()：O：T-Na+

陰、陽離子個數(shù)比

不穩(wěn)定(2Na2O+O2-=

化熱穩(wěn)定性穩(wěn)定

2NaO)

學(xué)22

與水反應(yīng)

性

與C02反應(yīng)

質(zhì)

與酸(鹽酸)反應(yīng)

強(qiáng)氧化劑、漂白劑、供氧

主要用途用于制取少量NazOz、燒堿

劑、消毒劑

2.NazO2的強(qiáng)氧化性與還原性

從元素化合價角度分析Na2O2的性質(zhì)

2失去電子，化合價升高z二!褥到電子，化合價降低

°2'表現(xiàn)還原性—Na2°2麗語一

(l)Na2O2的強(qiáng)氧化性

試劑反應(yīng)原理(化學(xué)方程式)現(xiàn)象

SO2氣體—

FeCL溶液有紅褐色沉淀和氣泡產(chǎn)生

Na2s03溶液—

氫硫酸

與水反應(yīng)生成NaOH,Na?。?的強(qiáng)

酚做溶液

氧化性使之褪色

品紅溶液NaaO?的強(qiáng)氧化性使之褪色

⑵遇KMnO,等強(qiáng)氧化劑時，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為02。

⑶遇CO2、H2O,才則發(fā)生自身的氧化還原反應(yīng)。

底易錯辨析

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(shù)為4NA()

3.H2O2和NazCh都屬于過氧化物，含有的化學(xué)鍵完全相同()

4.7.8g過氧化鈉含有的共用電子對數(shù)為0.2NA()

5.Naz。?在潮濕的空氣中放矍一段時間，最終產(chǎn)物是NaOH()

6.Na2O由兩種單質(zhì)直接反應(yīng)生成，將其加入Ba(HCO3)2溶液中同時有氣體和沉淀產(chǎn)生()

■專項突破關(guān)鍵能力

一、鈉的氧化物與水、C02反應(yīng)的定量關(guān)系

1.(1)用單線橋分析Na2O2與水的反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：;

其中氧化劑是，還原劑是，氧化產(chǎn)物是，還原產(chǎn)物是

(2)Na2Ch與C02反應(yīng)生成。.1mo1氧氣時，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

2.在一密閉容器中有CO、H2、Ch共16.5g和足量的Na?。?，用電火花引燃，使其完全反應(yīng),

Na2O2增重7.5g,則原混合氣體中Ch的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是()

A.54.5%B.40%C.36%D.33.3%

3.現(xiàn)有Na2O和Na2O2的混合物14g,加入適量水使其充分溶解得到溶液A和1.12L氣體

B(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)。

(I)混合物中Na2O的物質(zhì)的最為molo

⑵在25C下將溶液A加水稀釋至400mL,則該溶液的pH為。

二、過氧化鈉的性質(zhì)與探究

4.Na?02是一種常見的過氧化物，具有強(qiáng)氧化性和漂白性。

加i~2滴口輕輕n加入少繳'

氣泡消

H2°＞振蕩“gMno/g

失后一

Na,O,JJ液等分溶液變紅紅色褪去有氣泡

產(chǎn)生為兩份產(chǎn)生

酸性KMn(X

(產(chǎn)生氣體,溶液褪色)

氣體溶液-

⑴請寫出Na2O2的電子式：_________________________________________________________________

其中化學(xué)鍵的類型為,氧元素的

化合價為o

(2)用化學(xué)方程式解釋使酚酣溶液變紅的原因：

依據(jù)實驗現(xiàn)象推測紅色褪去的原因是___________________________________________________

(3)用離子方程式解釋加入酸性高缽酸鉀溶液后溶液褪色的原因：

(4)根據(jù)實驗分析?,過氧化鈉與水反應(yīng)除了生成氫氧化鈉和氧氣外.還存在另一一反應(yīng),則另一

反應(yīng)的化學(xué)方程式為，其反

應(yīng)類型為,

五拓展延伸

過氧化物的結(jié)構(gòu)特點與性質(zhì)

無論是過氧化鈉還是其他過氧化物，具有強(qiáng)氧化性、漂白性等特殊性質(zhì)的根本原因是這些物

質(zhì)中都含有過氧鍵。

1.(1)寫出下列物質(zhì)的電子式：過氧化鈣：,

過氧化氫：;從結(jié)構(gòu)上看上述兩種物質(zhì)在結(jié)構(gòu)上的共同特點是

(2)純凈的過氧化鈣(CaO?是一種新型水產(chǎn)養(yǎng)殖增氧劑，常用于鮮活水產(chǎn)品的運(yùn)輸?？梢云鸬?/p>

殺菌、解酸(吸收二氧化碳)、防腐、供氧的作用。

分別寫出供氧、解酸(吸收二氧化碳)的化學(xué)方程式：、

_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

2.指出下列物質(zhì)中的過氧鍵，并標(biāo)出氧元索的化合價。

(I)過氧乙酸

H-C-C

J,XO-O-H

(2)過二硫酸

()()

H—(>()—(>()—H

()()

3.(1)五氧化輅又稱過氧化輅，其中Cr元素的化合價為+6價，則每個CrOs分子中存在過氧

鍵的數(shù)目為個。

(2)過氧化尿素［CO(NH2)2-H2O2］是一種白色晶體，可用于漂白、消毒和增氧劑，在酸性溶液中

過氧化尿素中的過氧化氫與重鉛酸鉀反應(yīng)生成較穩(wěn)定的藍(lán)色過氧化輅(CrO5),重格酸鉀與

H2O2反應(yīng)的離子方程式為,

上述反應(yīng)(填”是”或

“不是”)氧化還原反應(yīng)。

真題演練明確考向

1.正誤判斷，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

(1)高壓鈉燈發(fā)出的黃光透霧能力強(qiáng)、射程遠(yuǎn)，可用于道路照明(2022?浙江6月選考，8B)()

(2)23gNa與足量H20反應(yīng)生成的H2分子數(shù)目為心2021?廣東，11D)()

(3)金屬鈉在空氣中加熱生成淡黃色固體：4Na+O2=2Na2O(2021.北京，7B)()

(4)Na2O在空氣中加熱可得固體Na202(2020?浙江7月選考，I2A)()

2.(2014?上海，19)下列反應(yīng)與NazCh+SCh-Na2s04相比較，Na?。?的作用相同的是()

A.2Na2O2+2CO2--2Na2CO3+O2

B.2Na2O24-2SO3—*2Na2so4+O2

C.NazCh+H2sCh-Na2sO4+H2O2

D.3Na2O2+Cr2O3--2Na2CrO44-Na2O

3.(2021?福建1月適應(yīng)性考試，10)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍(lán)色的溶劑合電子，如

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。

下列說法錯誤的是()

A.鈉的密度比液氨大

B.溶液的導(dǎo)電性增強(qiáng)

C.0.1mol鈉投入液氨中生成0.01mol出時,Na共失去0.02mol電子

D.鈉和液氨可以發(fā)生的反應(yīng)為2NH3+2Na=2NaNH2+H2t

第13講碳酸鈉和碳酸氫鈉堿金屬

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.掌握Na2co3、NaHC03的基本性質(zhì)及相互轉(zhuǎn)化。2.掌握Na2co3、NaHCO?的

鑒別及除雜。3.了解堿金屬的通性與特性及焰色試驗。

考點一碳酸鈉和碳酸氫鈉

■歸納整合必備知識

1.Na2co3和NaHCCh的比較(方程式用離子方程式表示)

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

俗名_______或_______

色、態(tài)白色粉末細(xì)小的白色晶體

水溶性易溶于水Q0℃,S=215g)可溶于水(20℃,S=9.6g)

穩(wěn)定，但結(jié)晶碳酸鈉

熱穩(wěn)定性受熱__________

主(Na2cO3IOH2O)易風(fēng)化

要與H卡反應(yīng)___________________(較快)___________________(更快)

性與Ca(0H)2Ca(0H)2少量：__________；

Ca"+COr=CaCCh1

質(zhì)溶液反應(yīng)Ca(OH”過量：___________

與鹽2AP'+3coM+A13++3HCO；

A12(SO4)3

反應(yīng)3H?O—

與水作用水解，堿性較強(qiáng)水解，堿性較弱

用于制玻璃、制肥皂、合成洗

滅火器、治療胃酸過多、

主要用途滌劑、造紙、紡織、石油、冶

發(fā)酵粉的主要成分之一

金等工業(yè)中

2.Na2c03和NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化

①CO2十HQ：②少H鹽酸

NaCONaHCCh

23①固體(加熱):②液體(NaOH)

【應(yīng)用舉例】

選擇適當(dāng)?shù)脑噭┗蚍椒ǔルs質(zhì)，并完成轉(zhuǎn)化的化學(xué)方程式，”［廠內(nèi)為雜質(zhì)。

(l)Na2CO3(s)[NaHCO3]___________________________________

(2)NaHCCh(aq)[Na2cO3]，

(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3],

3.Na2cO3、NaHCCh的鑒別方法

（1）利用熱穩(wěn)定性不同

L無明顯變化的是________

固體加熱|

L放出無色且能使澄清石灰水變渾濁的氣體

的是_______

（2）相同條件下，利用和酸反應(yīng)生成氣體的速率不同

溶液遜「立即產(chǎn)生氣泡的是--------

‘贏L開始不產(chǎn)生氣泡的是

（3）利用溶液的堿性不同

溶液測相同濃度「PH大的是------

溶液的pHLpH小的是

4.Na2co3、NaHCCh與酸反應(yīng)的圖像分析

實驗操作和反應(yīng)”(CCh)—〃(HC1)圖像

向Na2c03溶液中逐滴加入鹽酸，離子方程式：

爪co?)

0。段：COr+H+=HCO?

,/T

+

岫段：HCO；+H=H2O+CO2t

aabn(HCl)

圖像特點：0a="

?(CO2)

向NaHCCh溶液中逐滴加入鹽酸，離子方程式：

HCO3+H*=H2O+CO2t

0an(HCI)

向等物質(zhì)的量的NaOH、Na2c03的混合溶液中逐

滴加入鹽酸，離子方程式：M(CO2)

0。段：H“+OH=七0、COr+H+=HCO.{\,/\,

岫段：HCOI+H^=H2O+CO2tc)?hn(HCl)

圖像特點：Oa=2ab

五易錯辨析

1.碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(yīng)（）

2.用熱誠水清除炊具上殘留的油污，沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)（）

3.A12（SO?）3和小蘇打反應(yīng)可用作泡沫滅火器滅火（）

4.向飽和Na2c03溶液中通入CO?,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(chǎn)生氣泡（）

6.用酚缺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(fā)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(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3（）

■專項突破關(guān)鍵能力

一、Na2co3、NaHCCh性質(zhì)比較與鑒別

1.（2023?佛山調(diào)研）Na2c03和NaHCCh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Na2cQi和NaHCOa混合溶液的性質(zhì)。

實驗1：向混合溶液中滴幾滴酚St溶液顯紅色；

實驗2：向?qū)嶒?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(xiàn)象；

實驗4：向?qū)嶒?所得溶液中滴加少量Ba（0H）2溶液，產(chǎn)生白色沉淀。

下列有關(guān)說法正確的是（）

A.實驗1中溶液顯紅色的主要原因是COf+2H2。H2CO3+2OW

B.實驗2中溶液紅色變淺的原因是HCO3+H+H2O+CO2t

C.實驗3中無明顯現(xiàn)象說明沒有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)

2+

D.實驗4中產(chǎn)生白色沉淀的原因是2HCO7+Ba+2OH-—2H2O+COF+BaCO3I

2.某?；瘜W(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驗,

如圖I?IV所示。

I鹽酸等質(zhì)量:

（1）只根據(jù)圖I、II所示實驗，能夠達(dá)到實驗?zāi)康牡氖牵ㄌ钛b置序號）。

（2）圖III、IV所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

與實驗III相比，實驗IV的優(yōu)點是（填字母）。

A.w比ni復(fù)雜

B.w比n【安全

C.IV比HI操作簡便

D.IV可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實驗，而川不行

⑶若用實驗N驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是

二、Na2co3、NaHCCh與H+反應(yīng)定量關(guān)系應(yīng)用

3.將一定物質(zhì)的量的Na2cCh、NaHCCh組成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL

溶液，然后滴加一定物質(zhì)的量濃度的鹽酸，得到的圖像如圖所示。

?

E

l

u

=

,Wr

蕓

與

0255075KK)125】5()丫(鹽酸)/mL

按要求回答問題:

(1)寫出依次發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:

(2)①代表的變化曲線；②代表的變化曲線；③代表的變化曲線。

(3)鹽酸的物質(zhì)的量濃度為。

⑷加入鹽酸為150mL時，放出的CO?在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為。

4.向濃度相等、體積均為100mL的A、B兩份NaOH溶液中，分別通入一定量的CO2后,

逐滴加入0.1mob。鹽酸，產(chǎn)生CO2的體枳(標(biāo)準(zhǔn)狀況)與所加鹽酸的體積關(guān)系如圖所示。

(l)A曲線表明，原溶液通入CO2_______mL(標(biāo)準(zhǔn)狀況)，

(2)B曲線表明，原溶液通入CCh后，所得溶液中溶質(zhì)的物質(zhì)的量之比為。

(3)原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為_______________________________________________

考點二堿金屬焰色試驗

■歸納整合必備知識

(一)堿金屬的通性

1.堿金屬的相似性和遞變性

相似性遞變性(由Li-*Cs)

原子結(jié)構(gòu)最外層均為一電子電子層數(shù)逐漸一_;核電荷數(shù)逐漸

______;原子半徑逐漸______

都具有較強(qiáng)的_____性，最

元素性質(zhì)金屬性逐漸______

高正價均為____價

物理（除Cs外）都呈銀白色，密度密度逐漸增大（鉀反常），熔、沸點逐漸

單

性質(zhì)較小,熔、沸點______

質(zhì)

性化學(xué)還原性逐漸______；與02反應(yīng)越來越劇

都具有較強(qiáng)的______性

質(zhì)性質(zhì)烈,產(chǎn)物越來越復(fù)雜

2.堿金屬的特性

（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）試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原試劑瓶。

（4）鋰與02反應(yīng)與鈉不同，只生成Li?。。

（二）焰色試驗

1.焰色試驗的概念

某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，屬于變化，是元素的

性質(zhì)。

2.焰色試驗的操作

（I）清洗鉗絲：將伯絲用鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。

（2）灼燒試樣：蘸取試樣在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色c

（3）清洗詫絲：將粕絲再用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。

提醒做鉀的焰色試臉時，需透過藍(lán)色鉆玻埔觀察火焰的顏色。

3.熟記常見金屬的焰色

鈉元素：一色；鉀元素：一色（透過____________觀察）；銅元素：一色；鋼元素：

色；鈣元素：______色。

（三）堿金屬氫化物的性質(zhì)及應(yīng)用

堿金屬跟氫氣反應(yīng)生成的堿金屬氫化物都是，其中氫以H一形式存在，顯一1

價，堿金屬氫化物是o

底易錯辨析

1.在酒精燈加熱的條件下，Na2co3、NaHCCh固體都會分解（）

2.KOH的堿性比NaOH的弱（）

3.常溫下，Rb、Cs露置在空氣中不易變質(zhì)（）

4.焰色試驗是金屬化合物的性質(zhì)（）

5.堿金屬元漆由Li到Cs,隨著核電荷數(shù)的遞增，單質(zhì)密度逐漸增大，熔、沸點逐漸降低（）

■專項突破關(guān)鍵能力

一、焰色試驗

1.下列有關(guān)焰色試驗操作注意事項的說法正確的是()

①鉀的火焰顏色要透過藍(lán)色鉆玻璃觀察②先將柏絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取

被檢驗的物質(zhì)③每次實驗后，要將伯絲用鹽酸洗凈

④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰⑤沒有伯絲時，也可以用光潔無銹的鐵絲代替

A.僅有③不正確B.僅有④不正確

C.僅有⑤不正確D.全對

二、堿金屬元素性質(zhì)規(guī)律的應(yīng)用

2.堿金屬單質(zhì)及其化合物有廣泛應(yīng)用。I可答下列問題：

(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o

(2)金屬鉀是一種活潑的金屬，下列有關(guān)其性質(zhì)的說法正選的是(填字母)。

A.鉀在空氣中燃燒時，只生成K2O

B.鉀與水反應(yīng)，由于反應(yīng)劇烈可能會發(fā)生爆炸

C.1molL-'KOH溶液比1molL-,NaOH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，化學(xué)方程式為

生成］mol氫氣時，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為。

(4)NaH在無水條件卜口J作為杲些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe?O3),脫銹過程中

生成兩種產(chǎn)物，其反應(yīng)的化學(xué)方程式：,

真題演練明確考向

1.正誤判斷，正確的打“J”，錯誤的打“X”。

(1)碳酸氫鈉可做食品膨松劑(2022?全國乙卷，7B)()

(2)焰火中紅色來源于鈉鹽均燒(2022.全國乙卷，7D)()

(3)面包師用小蘇打作發(fā)泡劑烘焙面包，是因為Na2cCh可與酸反應(yīng)(2022?廣東，6A)()

(4)NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2c強(qiáng)(2020?浙江7月選考，8B)()

⑸鹽堿地(含較多Na2cO3等)不利于作物生長，可施加熟石灰進(jìn)行改良(2019?天津，3C)()

(6)碳酸鈉可用于去除餐具的油污(2018?全國卷H,7A)()

(7)溶解度：Na2cO3<NaHCOK2018?天津，2A)()

⑻用鉗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+(2018?全國卷

111,100()

(9)用Na2c03溶液可鑒別CaCb溶液、NaQ溶液和稀硫酸(2018?浙江11月選考，10D)()

(10)為除去NaHCO3固體中的Na2cO3，可將固體加熱至恒重(2017?天津，4A改編)()

2.(2021?北京,12)下列實驗中，均產(chǎn)生白色沉淀。

,Alz(SOJ、溶液、

NazC。,溶液I^NaHCO,溶液

CaCI?溶液

Na?C。,溶液NaHC。溶液

下列分析不正確的是()

A.Na2co3與NaHCCh溶液中所含微粒種類相同

B.CaCb能促進(jìn)NazClh、NaHCCh水解

C.AL(SO4)3能彳足進(jìn)Na2co3、NaHCCh水解

D.4個實驗中，溶液滴入后，試管中溶液pH均降低

3.(2021.北京，13)有科學(xué)研究提出：鋰電池負(fù)極材料(Li)由于生成LiH而不利于電池容量的

保持。一定溫度下，利用足量重水(DzO)與含LiH的Li負(fù)極材料反應(yīng)，通過測定嘿;可以

已知：①LiH+H2O=LiOH+H2t

②2Li⑸+H2(g)2LiH(s)△”<()

下列說法不正確的是()

A.可用質(zhì)譜區(qū)分D?和HD

B.Li與D8的反應(yīng)：2Li+2D2O=2LiOD+D2f

D.80c反應(yīng)所得比25c反應(yīng)所得^^大

第14講侯氏制堿法與Na2cCh含量的測定

［復(fù)習(xí)目標(biāo)］1.了解侯氏制堿法的原理。2.掌握Na2cCh含量的測定方法。

考點一侯氏制堿法

■歸納整合必各知識

1.制備原料

食鹽、氨、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣，其反應(yīng)為C+H20(g)，C0

+H2，CO+H2O(g)=^=CO2+H2O

2.工藝流程

3.反應(yīng)原理

⑴產(chǎn)生NaHCCh的反應(yīng):

(2)產(chǎn)生Na2cCh的反應(yīng)：

4.綠色思想

循環(huán)使用的物質(zhì)為

■專項突破關(guān)鍵能力

1.如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCCh的部分裝置。

b

飽和食鹽水

冷水

實驗時向飽和食鹽水中通入、的先后順序是

(1)C02NH3

(2)a通入,然后b通入,簡述理由:

(3)c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉，作用是

2.我國化學(xué)家侯德榜改進(jìn)國外的純堿生產(chǎn)工藝，生產(chǎn)流程可簡要表示如圖:

食鹽水

CO2IX

I...ill^11

合成氨廠仿蕨湎u~{>^}-*Na2CO;l

循環(huán)1

~~^母液一

(提取副產(chǎn)品)

(1)分別寫出沉淀池、煨燒爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式。

(2)寫出上述流程中X物質(zhì)的分子式.

(3)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，冷卻析出副產(chǎn)品。通氨氣除了增大NH；的濃度，使

NH』C1更多地析出外，還有什么作用？循環(huán)I的作用是什么？

(4)如何檢驗產(chǎn)品碳酸鈉中是否含有碳酸氫鈉?

考點二Na2c03含量的測定方法

■歸納整合必備知識

1.氣體法

(1)測定原理：Na2co3+H2s04=Na2sO4+H2O+CO2t。

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。

⑵實驗操作：向〃？g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測量產(chǎn)生的C02氣體的體積為

VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。

⑶數(shù)據(jù)處理：純堿樣品中Na2co3的質(zhì)量為方襦molX106gmol_1=577^7；g，則純堿樣品

106V

22400g53V

中Na2cCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為mg義1。。％=后/。

2.沉淀法

(1)測定原理：Na2CO3+BaCl2=BaCO3I+2NaCl。

依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量確定Na2cCh的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2cCh的含量。

(2)實崎操作：先將〃?g純堿樣品溶干水配成溶液,向溶液中加入過量的BaCL溶液,經(jīng)過濾、

洗滌、干燥得BaCCh沉淀的質(zhì)量為〃g。

(3)數(shù)據(jù)處理：純堿樣品中Na2cCh的質(zhì)量為i97；,o「Xl06g-mo「i=喘g,則純堿樣品

■106-/-?a

中Na2cCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為北一X100%=將*X100%。

3.滴定法

測定原理(用酚酰作指示劑，用鹽酸滴定)：當(dāng)指示劑變色時，發(fā)生的反應(yīng)為Na2cO3+

2HCI=2NaCl+H2O4-CO2t,根據(jù)消耗標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的體積，求出Na2c0.3的物質(zhì)的量，進(jìn)一步

求其含量。

■專項突破

實驗室欲測定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)n，(Na2co3)，稱取此混合物5.0g,

溶于水中,配成250mL溶液。

方案一：沉淀法。利用化學(xué)反應(yīng)把HCO；、CO丁完全轉(zhuǎn)化為沉淀，稱量干燥沉淀的質(zhì)量，由

此計算混合物中zo(Na2c0以

⑴量取100mL配制好的溶液于燒杯中，滴加足量沉淀劑，把溶液中HCO］、CO「完全轉(zhuǎn)化

為沉淀，應(yīng)選用的試劑是(填字母)。

A.CaCb溶液B.MgSCh溶液

C.NaCl溶液D.Ba(OH)2溶液

(2)過濾，洗滌沉淀，判斷沉淀是否洗凈的方法是

⑶將所得沉淀充分干燥，稱量沉淀的質(zhì)量為〃？g，由此可以計算MNa2co3)。如果此步中,

沉淀未充分干燥就稱量，則測得洶Na2c03)(填“偏大”“偏小”或“無影響”

方案二：氣體法。某同學(xué)用下列實驗流程測定。

按如圖所示裝置進(jìn)行實驗:

(I)在裝置C中裝堿石灰來吸收凈化后的氣體，裝置D的作用是

⑵有的同學(xué)認(rèn)為，為了減小實驗誤差，應(yīng)在反應(yīng)前后都通入N2,反應(yīng)后通入N2的目的是

方案三：滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入錐形瓶中，滴加2滴酚醐溶液，搖勻，用

0.2000mol-L1鹽酸滴定到終點(J知終點時反應(yīng)H'+COF=HCO3恰好反應(yīng)完全)。重復(fù)此

操作2次，消耗鹽酸的平均體積為20.00mLo

⑴量取25.00mL配制好的溶液，應(yīng)選擇儀器來完成。

(2)判斷滴定終點的依據(jù)是o

(3)此法測得力(Na2coA=。

真題演練明確考向

1.[2021.河北，14⑴⑵⑶⑷]化工專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)

發(fā)展做出了更要貢獻(xiàn)，某化學(xué)興趣小組在實驗室中模擬并改進(jìn)侯氏制堿法制備NaHCQa,進(jìn)

一步處理得到產(chǎn)品Na2c0：和NMQ,實驗流程如圖：

(―-氣體

飽

NaHCO,

和

濃T產(chǎn)品NazCO.J

氨

氨NaCI粉末

鹽

水

水L食鹽水

NaCI粉末

一母液)

U產(chǎn)品NH,Cl]

回答下列問題：

(1)從A?E中選擇合適的儀器制備NaHCO?.正確的連接順序是____________(按氣流方向.

用小寫字母表示)。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，可將分液漏斗上部的玻璃塞打

開或____________________________________________________________________________

(2)B中使用霧化裝置的優(yōu)點是

(3)生成NaHCO3的總反應(yīng)的化學(xué)方程式為o

⑷反應(yīng)完成后，將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCCh和濾液：

①對固體NaHCO-3充分加熱，產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量NazCh，Na?C)2增

重0.14g,則固體NaHCO；的質(zhì)量為g。

②向灌液中加入NaCl粉末，存在NaQ(s)+NH40(aq)-NaCl(aq)+NHjCl(s)過程。為使

NH4。沉淀充分析出并分離，根據(jù)NaCl和NH』C1溶解度曲線，需采用的操作為、

、洗滌、干燥。

8()

wa

?

>

粒4(

2(

01()3050709()】00

溫度/七

2.(2021?湖南，15)碳酸鈉俗稱純堿，是一種重要的化工原料。以碳酸氫鉉和氯化鈉為原料制

備碳酸鈉，并測定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量，過程如下：

步驟I.Na2c的制備

碳酸氫鉉粉末

蒸溜水

氯溶攪拌一濾液

化一解30-35(靜宜

洗滌

鈉水浴抽濾■*晶體A—?

抽干

碳酸鈉—3(N)七

步驟H.產(chǎn)品中NaHCO3含量測定

①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸謠水溶解，定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶中，加入2滴指示劑M,用0.1000鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液

滴定，溶液由紅色變至近無色(第一滴定終點)，消耗鹽酸WmL；

③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N,繼續(xù)用0.1000molL-1鹽酸標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(第

二滴定終點)，又消耗鹽酸KmL；

④平行測定三次，■平均值為22.45,匕平均值為23.51,

已知：(i)當(dāng)溫度超過35℃時，NH4HCO3開始分解。

(ii)相關(guān)鹽在不同溫度下的溶解度表(g/lOOgbhO)

溫度/℃0102030405060

NaCI35.735.836.036.336.637.037.3

NH4HCO311.915.821.027.0

NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4

NH