PAGEPAGE1第一節鈉及其化合物考綱定位要點網絡1.了解鈉的主要性質及其應用。2．駕馭鈉的重要化合物(Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3等)的主要性質及其應用。3．了解鈉及其重要化合物的制備方法。4．了解Na＋、K＋的檢驗方法。鈉及其氧化物1．鈉的主要性質及應用(1)物理性質：銀白色，金屬光澤，ρ＝0.97g·cm－3，比水的密度小、比煤油的密度大，質軟，熔點為97.81℃，沸點為882.9℃。(2)化學性質(寫出化學方程式)①與非金屬反應eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(O2\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(常溫：4Na＋O2=2Na2O,加熱：2Na＋O2\o(=,\s\up10(△))Na2O2)),Cl2：2Na＋Cl2\o(=,\s\up10(△))2NaCl))②與H2O反應：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。試驗探究：Na與H2O(含酚酞)反應的現象及說明③與乙醇反應：2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑。④與酸(HCl)反應：2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑。⑤與鹽(CuSO4)溶液反應：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH=Cu(OH)2↓＋Na2SO4(答案合理即可)。⑥與熔融鹽TiCl4反應：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up10(熔融))Ti＋4NaCl。(3)鈉的保存與用途①保存：少量鈉保存在煤油或石蠟油中。②制備與用途：2．鈉的氧化物(1)氧化鈉和過氧化鈉化學式Na2ONa2O2陽、陰離子個數比Na＋與O2－之比為2∶1Na＋和Oeq\o\al(2－,2)之比為2∶1氧的化合價－2－1顏色白色淡黃色與H2O反應Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑與CO2反應Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(2)Na2O2的強氧化性與還原性從元素化合價角度分析Na2O2的性質eq\o(O,\s\up16(0))2eq\o(→,\s\up10(失去電子，化合價上升),\s\do10(表現為還原性))Na2eq\o(O,\s\up16(－1))2eq\o(→,\s\up10(得到電子，化合價降低),\s\do10(表現為氧化性))eq\o(O,\s\up16(－2))①強氧化性的五個表現②遇KMnO4等強氧化劑時，表現出還原性，氧化產物為O2。③遇到CO2、SO3等最高價氧化物時發生自身氧化還原反應生成鹽和O2，既表現氧化性又表現還原性。[補短板](1)鈉與鹽溶液反應的思維模板為eq\x(Na)eq\o(→,\s\up10(水))eq\x(NaOH)eq\o(→,\s\up10(鹽溶液))eq\x(發生復分解反應)(2)Na與H2O或酸反應的實質是Na與H＋反應。(3)Na2O為堿性氧化物，Na2O2不是堿性氧化物，二者中陰、陽離子個數比均為1∶2。(4)1molNa2O2與足量的CO2或H2O反應時，轉移電子均為1mol，且兩反應中Na2O2均既作氧化劑又作還原劑。eq\a\vs4\al([學問應用])1．金屬鈉露置在空氣中會發生一系列改變：銀白色金屬鈉eq\o(→,\s\up10(O2),\s\do10(①))(生成eq\o(,\s\up16(表面變暗)))eq\o(→,\s\up10(H2O),\s\do10(②))(生成eq\o(,\s\up16(出現白色固體)))eq\o(→,\s\up10(H2O),\s\do10(③))(NaOHeq\o(溶液,\s\up16(表現形成溶液)))eq\o(→,\s\up10(CO2),\s\do10(④))(生成Na2CO3·10H2O白色塊狀物質)eq\o(→,\s\up10(風化),\s\do10(⑤))(生成eq\o(,\s\up16(白色粉末狀物質)))。(1)填寫空白。(2)屬于物理改變的有________(填序號)，屬于化學改變的有________(填序號)。[答案](1)Na2ONaOHNa2CO3(2)③①②④⑤2．(1)Na投入Fe2(SO4)3溶液中發生反應的離子方程式為_______________________________________________________________________________________________________。(2)Na2O2投入紫色石蕊試液中的現象為______________________________________________________________________。(3)Na2O2投入CuSO4溶液中的現象為_________________________________________________________________________，有關離子方程式為____________________________________，____________________________________________________（用NA表示阿伏加德羅常數的值）。(4)15.6gNa2O2與足量的CO2和H2O(g)充分反應，生成_______LO2(標準狀態)，轉移電子數為________。[答案](1)2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(2)有氣泡冒出，溶液先變藍后又褪色(3)有氣泡冒出，有藍色沉淀生成2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓(4)2.240.2NA命題點1鈉及其氧化物的性質及試驗探究1．(2024·合肥質檢)將金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉淀產生的是()①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③飽和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥飽和NaCl溶液A．①④⑤⑥ B．①③⑤⑥C．②④⑤⑥ D．①③④⑥D[2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2↓；②中NaOH與Na2SO4不反應，不能產生沉淀，不符合題意；③中反應消耗水，溶液溫度上升，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3↓＋H2O；⑤中生成的Cu(OH)2是藍色沉淀，不符合題意；⑥中水削減，c(Na＋)增大，使NaCl(s)Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移動。]2．下列關于Na2O2的說法正確的是()A．Na2O2與SO2反應生成Na2SO3和O2B．Na2O2投入酚酞溶液中，溶液變紅C．Na2O2與水反應，Na2O2既是氧化劑，又是還原劑D．Na2O2能與酸反應生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物C[A項，Na2O2氧化SO2生成Na2SO4，錯誤；B項，最終溶液的紅色又褪色，錯誤；D項，Na2O2不是堿性氧化物，錯誤。]3．如圖甲是演示金屬鈉與水反應的重要試驗，為收集檢驗氣體產物，某愛好小組將甲裝置改進成如下乙或丙，請依據要求回答下列問題：(1)按乙裝置試驗，液體添加完畢后，關閉活塞，打開右邊膠塞，向煤油中加入一小塊鈉，馬上塞好膠塞，可視察到的現象是________(雙選，填選項字母)。A．鈉塊始終保持在a處，直至完全消逝B．鈉沉入U形管b處后又漸漸浮到a處C．鈉處于煤油和水的交界處上下浮動D．隨反應的進行煤油與膠塞處液面下降，漏斗中液面上升E．最終鈉塊在煤油中燃燒起來(2)乙裝置中漏斗在反應過程中的主要作用是___________________________________________________________________。(3)用乙裝置試驗，點燃氣體產物時，是否須要檢驗純度？________(填“是”或“否”)。(4)按圖丙所示方法來收集產生的氣體，需將鈉包好，再放入水中。取相同質量的鈉按下列兩種狀況收集產生的氣體體積在相同條件下的關系是________(填選項字母)。①用鋁箔包住鈉②用銅箔包住鈉a．①②二者收集氣體一樣多b．①收集氣體體積較大c．②收集氣體體積較大[解析](1)Na的密度介于煤和水之間，反應過程產生的氣泡附在Na表面，浮力變大，上浮，氣泡裂開，浮力變小，又下降。(3)乙裝置產生的氣體不含O2，不必驗純。(4)Na與H2O反應放出H2時，生成的NaOH溶液與鋁箔又反應生成H2。[答案](1)CD(2)貯存液體，防止溶液逸出(3)否(4)b4．某課外活動小組設計如圖試驗裝置，驗證“二氧化碳與水接觸時才能和過氧化鈉反應”。(1)過氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式是_________________________________________________________________________________________，該反應中，反應物的總能量________(填“大于”或“小于”)生成物的總能量。(2)裝置Ⅰ中的試劑是________(填字母)。a．稀鹽酸 b．稀硫酸c．小蘇打 d．石灰石(3)試驗時，應先打開彈簧夾________(填“K1”或“K2(4)試驗過程中將帶火星的木條置于a口，視察到帶火星的木條始終不復燃。①為視察到最終木條復燃，甲建議在Ⅲ后安裝一個盛有堿石灰的干燥管，目的是_________________________________________________________________________________________________________________；②乙認為即使接受甲的建議且最終視察到木條復燃，也不能證明CO2參加了反應，緣由是_____________________________________________________________________________________________________________________。(5)為進一步達到試驗目的，應補充的試驗是：取最終反應后Ⅲ中所得固體，____________________________________________________________________________________________________________________________。[解析](1)此反應是放熱反應。(2)依據試驗目的，須要干燥CO2，所以裝置Ⅰ是制取CO2的裝置，因為鹽酸易揮發出HCl，所以應選擇稀硫酸、小蘇打。(3)先通干燥CO2，然后再通潮濕CO2進行對比。(5)證明反應后固體中含有COeq\o\al(2－,3)。[答案](1)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2大于(2)bc(3)K2(4)①除去未充分反應的CO2②水與Na2O2反應生成O2(5)加入稀鹽酸，將產生的氣體通入澄清石灰水中(答案合理即可)Na及其氧化物的常見試驗探究點(1)Na與H2O或鹽溶液反應試驗。(2)Na2O2參加反應的試驗(如與CO2、SO2、H2O等反應)。(3)Na2O2純度的測定等。命題點2Na、Na2O2的有關定量計算5．下列說法不正確的是()A．2.3gNa投入97.7g水中，所得溶液的質量分數為4%B．62gNa2O與78gNa2O2投入相同體積的足量水中，所得溶液的濃度相同C．78gNa2O2與足量CO2或H2O(g)充分反應，二者生成的O2均為0.5molD．將28gCO充分燃燒生成的CO2完全通入足量Na2O2中完全反應，固體增重28gA[Na投入水中生成H2逸出，溶液質量<100g，溶液的質量分數大于4%。]6．(2024·聊城模擬)200℃時，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應后固體質量增加了3.6g，則原混合氣體的總物質的量是()A．0.125mol B．0.25molC．0.5mol D．1molC[eq\o(CO2、H2Og,\s\do29(11.6g))eq\o(→,\s\up12(Na2O2),\s\do10(足量))eq\o(Na2CO3、NaOH,\s\do29(增重3.6g))→O2(11.6g－3.6g)→n(O2)＝0.25mol→n(CO2)＋n(H2O)＝0.5mol。依據質量守恒定律可知，生成O2的質量為11.6g－3.6g＝8g，n(O2)＝eq\f(8g,32g·mol－1)＝0.25mol，依據Na2O2與H2O(g)、CO2反應的物質的量的關系可知，CO2和H2O(g)的物質的量之和為0.25mol×2＝0.5mol。]7．在一密閉容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用電火花引燃，使其完全反應，Na2O2增重7.5g，則原混合氣體中O2的質量分數約是()A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%A[CO、H2、O2完全反應后生成的二氧化碳、水與過氧化鈉反應生成碳酸鈉、氫氧化鈉，所以過氧化鈉固體增重的質量等于CO、H2的質量，所以原混合氣體中CO、H2的質量一共是7.5g，則O2的質量是16.5g－7.5g＝9.0g，所以原混合氣體中O2的質量分數是eq\f(9.0g,16.5g)×100%≈54.5%。]8．(2024·邯鄲模擬)將Na2O、Na2O2、Na和足量NaHCO3的混合物置于密閉容器中充分加熱，經足夠長的時間后排放出全部氣體物質，則最終殘留的固體物質是()A．Na2O2與Na2CO3 B．Na2CO3C．NaOH和Na2CO3 D．Na2CO3、Na2O2、NaOHB[NaHCO3足量，生成的H2O和CO2足量，使Na2O、Na2O2、Na反應完全，最終變成Na2CO3。]9．將78gNa2O2與84gNaHCO3在密閉容器中加熱充分反應，容器中固體成分及其質量為________，氣體成分及其質量為________。[解析]2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O84g(1mol)0.5mol0.5mol0.5mol2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O20．5mol0.5mol0.5mol0.25mol2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑0．5mol0.5mol1mol0.25mol[答案]Na2CO3：106g、NaOH：40gO2：16gNa2O2與CO2、H2O(g)反應的定量關系(1)氣體物質的量或體積關系若CO2、水蒸氣(或兩混合氣體)通過足量Na2O2，氣體體積的削減量是原氣體體積的eq\f(1,2)，等于生成氧氣的量，即ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(原氣體)。(2)固體質量關系相當于固體(Na2O2)只汲取了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”；可以看作發生相應的反應：Na2O2＋CO=Na2CO3、Na2O2＋H2=2NaOH(事實上兩反應不能發生)。故Δm(CO)＝28g·mol－1n(CO2)，Δm(H2)＝2g·mol－1n(H2O)。對于(CxOy)mHneq\o(→,\s\up10(O2))(CO2＋H2O)eq\o(→,\s\up10(Na2O2))(Na2CO3＋NaOH)(CxOy)mHn的質量為mg時，上述過程最終固體增重：Δmeq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(＝mgx∶y＝1∶1,>mgx∶y>1∶1,<mgx∶y<1∶1))(3)電子轉移關系2Na2O2～2H2O(2CO2)～O2～2e－。(4)先后依次關系肯定量的Na2O2與肯定量CO2和H2O(g)的混合物反應，解決問題時可視作Na2O2先與CO2反應，待CO2反應完成后，Na2O2再與H2O(g)發生反應(實際狀況困難得多)。鈉的碳酸鹽——碳酸鈉和碳酸氫鈉1．Na2CO3與NaHCO3的物理性質比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打顏色、狀態白色粉末細小白色晶體水溶性易溶于水水中易溶，比Na2CO3的溶解度小2.Na2CO3和NaHCO3的化學性質及其應用(1)Na2CO3寫出上述序號(①~④)所表示反應的化學方程式：①Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O；②Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH；③Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl；④Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3；⑤Na2CO3粉末與少量水作用結塊放熱形成晶體。(2)NaHCO3寫出上述序號①、②、③所表示反應的化學方程式，④反應的離子方程式：①2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；②NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O；③NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O；④Ca(OH)2過量：HCOeq\o\al(－,3)＋Ca2＋＋OH－=CaCO3↓＋H2O；Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。(3)Na2CO3、NaHCO3的用途①Na2CO3是一種特別重要的化工原料，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。②NaHCO3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。3．侯氏制堿的化工流程及其原理(1)流程(2)原理(化學方程式)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△),\s\do10())Na2CO3＋CO2↑＋H2O。[補短板](1)Na2CO3與NaHCO3的轉化Na2CO3eq\o(,\s\up10(①CO2＋H2O，②適量H＋),\s\do10(①固體加熱，②適量OH－))NaHCO3。(2)不能利用固體中加入鹽酸，反應是否生成氣體來鑒別Na2CO3和NaHCO3固體，但可通過反應的猛烈程度來鑒別。(3)鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液時不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液鑒別，但可以用BaCl2或CaCl2溶液鑒別。(4)Na2CO3溶液和NaHCO3溶液能使酚酞變紅的緣由是鹽在水中發生水解反應呈堿性：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－和HCOeq\o\al(－,3)＋H2OH2CO3＋OH－。eq\a\vs4\al([基礎推斷])(1)向飽和Na2CO3溶液，Na2SiO3溶液，澄清石灰水中通入過量CO2溶液均生成白色沉淀。()(2)Na、Na2O、Na2O2、NaOH久置于空氣中，最終均變成Na2CO3。()(3)向NaHCO3與Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸至過量，反應過程現象相同。()(4)純堿去除油污的緣由是純堿是堿，與油污反應。()[答案](1)×(2)√(3)×(4)×eq\a\vs4\al([學問應用])1．請設計試驗方案，用50mL2mol·L－1NaOH溶液和足量的CO2氣體，制取50mL1mol·L－1的Na2CO3溶液。寫出有關離子方程式。[答案]將50mLNaOH溶液，分成兩等份，一份通入過量的CO2，然后與另一份混合。OH－＋CO2=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O。2．患有胃潰瘍的病人不能服用小蘇打藥品的緣由是什么？[答案]若服用小蘇打，胃中的酸與小蘇打反應生成CO2氣體，加重胃潰瘍。命題點1Na2CO3、NaHCO3的性質及其鑒別1．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(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液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(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾D[Ba(OH)2與Na2CO3和Na2SO4均發生化學反應生成白色沉淀，不符合除雜的要求。]2．下列有關Na2CO3和NaHCO3比較中，不正確的是()A．熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3B．相同溫度下，0.1mol·L－1鹽溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3C．等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應放出氣體的量：Na2CO3<NaHCO3D．相同溫度下，0.1mol·L－1鹽溶液分別與0.1mol·L－1鹽酸反應的猛烈程度：Na2CO3>NaHCO3D[相同溫度下，同濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液分別與0.1mol·L－1鹽酸反應，NaHCO3反應更猛烈。]3．某校化學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試驗，如下圖Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只依據圖Ⅰ、Ⅱ所示試驗，能夠達到試驗目的的是________(填裝置序號)。(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示試驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為_____________________________________________________；與試驗Ⅲ相比，試驗Ⅳ的優點是________(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ困難B．Ⅳ比Ⅲ平安C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比試驗，而Ⅲ不行(3)若用試驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)。[解析](1)圖Ⅰ不能達到試驗目的，因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳氣體與澄清石灰水反應變渾濁；圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可依據氣球膨脹程度來推斷。(2)圖Ⅲ、Ⅳ所涉及的化學方程式為2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，試驗Ⅳ的優點是可同時做對比試驗。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣干脆加熱的碳酸鈉，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，表明白碳酸氫鈉很不穩定。[答案](1)Ⅱ(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up10(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2OCa(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2OD(3)NaHCO3Na2CO3和NaHCO3的鑒別方法命題點2測定純堿純度的試驗探究4．制得的碳酸鈉樣品中往往含有少量NaCl，現欲測定樣品中Na2CO3的質量分數，某探究性學習小組分別設計了如下試驗方案。(1)方案一：用下圖所示方法和步驟進行試驗：①操作Ⅰ涉及的試驗名稱有________、洗滌；操作Ⅱ涉及的試驗名稱有干燥、________。②該方案測得的樣品中Na2CO3質量分數的計算式為________。(2)方案二：利用下圖所示裝置來測定純堿樣品中Na2CO3的質量分數(鐵架臺、鐵夾等在圖中均已略去)。試驗步驟如下：a．按圖連接裝置，并檢查氣密性；b．精確稱得盛有堿石灰的干燥管D的質量為83.4g；c．精確稱得6.0g純堿樣品放入容器Ⅱ中；d．打開分液漏斗Ⅰ的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產生氣泡為止；e．打開彈簧夾，往試管A中緩緩鼓入空氣數分鐘，然后稱得干燥管D的總質量為85.6g。①若d、e兩步的試驗操作太快，則會導致測定結果________(填“偏大”或“偏小”)。②裝置A中試劑X應選用________。③E裝置的作用是____________________________________。④依據試驗中測得的有關數據，計算純堿樣品中Na2CO3的質量分數為________(結果保留到小數點后一位)。[解析](1)①生成沉淀A，故操作Ⅰ須要涉及過濾操作。要知道固體的質量須要稱重；②經過計算，樣品中Na2CO3質量分數的計算式為eq\f(106y,197x)×100%。(2)①反應過快會使產生的CO2氣體不能完全被D裝置中堿石灰汲取；快速鼓入空氣，也會使裝置內殘留CO2不能被D裝置中堿石灰完全汲取，則測得的CO2質量偏小，測定結果偏小；②鼓入空氣，可把殘留在裝置B、C中的CO2趕出由D中堿石灰汲取，因為空氣中含有CO2，因此應把鼓入空氣中的CO2汲取處理，所以裝置A應放入NaOH溶液；③假如D裝置干脆與外界空氣相連通，則空氣中的H2O和CO2會對測定結果帶來影響，所以裝置E的作用是防止空氣中H2O和CO2進入裝置D中；④反應中放出CO2氣體的質量＝85.6g－83.4g＝2.2g，設消耗碳酸鈉的質量為x，Na2CO3～CO210644x2.2g解得x＝5.3g純堿樣品中Na2CO3的質量分數＝eq\f(5.3g,6.0g)×100%≈88.3%。[答案](1)①過濾稱量②eq\f(106y,197x)×100%(2)①偏小②NaOH溶液③防止空氣中CO2和水蒸氣進入裝置D中④88.3%純堿純度測定兩種常用方法(1)氣體法①測定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依據CO2的體積確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。②試驗操作：向mg純堿樣品中加入足量的稀硫酸，精確測量產生CO2氣體的體積為VmL(已折算為標準狀況)。③計算：純度為eq\f(\f(V×10－3,22.4)×106,m)×100%＝eq\f(106V×10－3,22.4m)×100%。(2)沉淀法①測定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依據BaCO3沉淀的質量，確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。②試驗操作：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，經過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質量為ng。③計算：純度為eq\f(\f(n,197)×106,m)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。命題點3鈉的特別化合物的結構與性質遷移5．(2024·大連測試)氫化鈉、硼氫化鈉和氰化鈉廣泛應用于工業生產。(1)氫化鈉(NaH)中氫元素的化合價為________。(2)NaH能與水猛烈反應：NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，該反應中的氧化劑是________，氧化劑與還原劑的物質的量之比是________。(3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦，該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________________________________。(4)硼氫化鈉(NaBH4，其中B為＋3價)與H2O反應生成NaBO2和H2的化學方程式為_______________________________________，此反應中NaBH4作________劑。(5)NaCN是一種劇毒化合物，易溶于水。NaCN的電子式為________，在水中呈堿性的緣由是_______________________________________________________________(用離子方程式表示)。[解析](3)在高溫下氫化鈉(NaH)可將四氯化鈦(TiCl4)還原成金屬鈦，氫元素化合價上升為＋1，鈦元素化合價由＋4變為0，據此可寫出化學方程式。(4)NaBH4中H為－1價，具有強還原性，可還原H2O：NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑。[答案](1)－1(2)H2O1∶1(3)2NaH＋TiCl4eq\o(=,\s\up10(高溫))Ti＋2NaCl＋2HCl↑(4)NaBH4＋2H2O=NaBO2＋4H2↑還原(5)Na＋[]－CN－＋H2OHCN＋OH－堿金屬與焰色反應1．堿金屬的相像性與遞變性(1)相像性與遞變性相像性遞變性(由Li→Cs)原子結構最外層均為1個電子電子層數漸漸增多核電荷數漸漸增大原子半徑漸漸增大元素性質都具有較強的金屬性，最高正價均為＋1價金屬性漸漸增加單質性質物理性質(除Cs外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點較低密度漸漸增大(鉀反常)，熔、沸點漸漸降低化學性質都具有較強的還原性還原性漸漸增加；與O2反應越來越猛烈，產物越來越困難(2)詳細表現①與O2等非金屬反應寫出Li、Na與O2在加熱的條件下發生反應的化學方程式：4Li＋O2eq\o(=,\s\up10(△))2Li2O、2Na＋O2eq\o(=,\s\up10(△))Na2O2。K、Rb、Cs與O2反應生成比過氧化物結構更困難的物質。②與H2O反應堿金屬單質與水均能發生反應，生成氫氧化物和H2。反應的化學方程式可表示為(用M代表堿金屬)2M＋2H2O=2MOH＋H2↑，但從Li→Cs反應的猛烈程度漸漸增加。③與H2反應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。2．焰色反應(1)概念：許多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現特別的顏色，屬于物理改變，屬于元素的性質，應用于檢驗某些元素的存在。如Na、Na2O、Na2CO3的焰色反應均為黃色。(2)操作步驟鉑絲eq\o(→,\s\up10(酒精燈),\s\do10(灼燒))火焰無色→蘸取待測物eq\o(→,\s\up10(酒精燈),\s\do10(灼燒))視察火焰顏色留意：①洗滌鉑絲用稀鹽酸而不用稀硫酸，因鉑絲表面雜質與鹽酸反應生成沸點較低的氯化物易汽化揮發，而硫酸鹽的沸點較高不易汽化揮發。②鉑絲也可用無銹的鐵絲代替。(3)常見金屬元素的焰色反應鈉元素：黃色；鉀元素：淺紫色(透過藍色鈷玻璃)，銅元素：綠色。[口訣]鈉黃(色)鈣磚紅(色)鋰紫紅(色)，鉀淺紫(色)鋇黃綠(色)，鍶為洋紅(色)最漂亮。命題點1堿金屬的相像性和遞變性1．堿金屬鈁(Fr)具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，依據堿金屬元素性質的遞變規律預料其性質，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．它能跟水反應生成相應的堿和氫氣，由于反應猛烈而發生爆炸B[Fr性質很活潑，與O2反應可生成更困難的氧化物，不是只生成Fr2O。]2．最近，德國科學家實現了銣原子氣體超流體態與絕緣態的可逆轉換，該成果將在量子計算機探討方面帶來重大突破。已知銣是第37號元素，質量數是85。依據材料回答下列問題：(1)銣37Rb位于元素周期表的第______周期______族。(2)關于銣的結構和性質，推斷正確的是______(填序號)。①與水反應比鈉猛烈②它的原子半徑比鈉小③它的氧化物暴露在空氣中易汲取CO2④它的陽離子最外層電子數和鎂原子相同⑤它是還原劑(3)氫化銣與水反應可放出氫氣，則下列敘述正確的是________(填序號)。A．氫化銣溶于水顯酸性B．氫化銣中氫被還原為氫氣C．氫化銣與水反應時，水是還原劑D．氫化銣中氫離子核外有兩個電子(4)現有銣和另一種堿金屬形成的合金50g，當它與足量水反應時，放出標準狀況下的氫氣22.4L，這種堿金屬可能是________(填序號)。A．LiB．NaC．KD．Cs[解析](4)若生成1molH2，所需堿金屬的質量分別為：Li：14g，Na：46g，K：78g，Rb：171g，Cs：266g。利用平均值的概念可知：Rb可能含Li或Na。[答案](1)五ⅠA(2)①③⑤(3)D(4)AB3．(2024·海南高考，T16)鋰是最輕的活潑金屬，其單質及其化合物有廣泛的用途。回答下列問題：(1)用碳酸鋰和________反應可制備氯化鋰，工業上可由電解LiCl-KCl的熔融混合物生產金屬鋰，陰極上的電極反應式為______________________________________________________________。(2)不行運用二氧化碳滅火器撲滅因金屬鋰引起的火災，其緣由是_______________________________________________________________________________________________________________。(3)硬脂酸鋰是鋰肥皂的主要成分，可作為高溫潤滑油和油脂的稠化劑。鑒別硬脂酸鋰與硬脂酸鈉、硬脂酸鉀可接受的試驗方法和現象分別是______________________________________________________________________________________________________。(4)LiPF6易溶于有機溶劑，常用作鋰離子電池的電解質。LiPF6受熱易分解，其熱分解產物為PF5和________。[解析](1)碳酸鋰與鹽酸反應生成LiCl，由電解LiCl-KCl的熔融混合物產生金屬鋰，陰極上鋰離子得到電子。(2)Li是活潑的金屬，與二氧化碳反應。(3)陽離子不同、焰色反應不同。(4)在LiPF6和PF5中磷的化合價都是＋5價，因而該分解反應為非氧化還原反應，依據原子守恒，即可確定另一氟化物的化學式為LiF。[答案](1)鹽酸Li＋＋e－=Li(2)Li與二氧化碳反應(3)焰色反應，視察到黃色的為硬脂酸鈉，透過藍色鈷玻璃視察到紫色的為硬脂酸鉀(4)LiF命題點2焰色反應及應用4．下列有關焰色反應試驗操作留意事項的說法正確的是()①鉀元素的火焰顏色要透過藍色鈷玻璃視察②先將鉑絲灼燒到與原來火焰的顏色相同，再蘸取被檢驗的物質③每次試驗后，要將鉑絲用鹽酸洗凈④試驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰⑤沒有鉑絲時，也可以用光滑無銹的鐵絲代替A．僅有③不正確 B．僅有④不正確C．僅有⑤不正確 D．全對[答案]D5．用光滑的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒。干脆視察到火焰呈黃色，下列推斷正確的是()A．只含有Na＋B．肯定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，還可能含有K＋B[Na＋的焰色反應干擾K＋的焰色反應，無法確定K＋的存在。]Na2CO3、NaHCO3的定量計算與圖像分析——證據推理與模型認知定量計算與圖像分析是近幾年高考試題常常涉及的命題角度，目的是考查學生的計算實力和數形結合思想。此類試題圖像中信息量較大，對學生讀圖獲得信息的實力要求較高。體現“證據推理與模型認知”的核心素養。1．Na2CO3、NaHCO3與酸反應的定量比較(1)速率：相同條件下，NaHCO3與鹽酸反應放出CO2的速率比Na2CO3與鹽酸反應快。(2)耗酸量：等質量或等物質的量的Na2CO3與NaHCO3均為前者耗酸量多。(3)CO2生成量比較①等物質的量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，產生CO2的量相等。②等質量的Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，NaHCO3產生的CO2多。③等物質的量的HCl與足量的Na2CO3、NaHCO3分別反應，NaHCO3產生的CO2多。2．Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物與鹽酸反應的圖像分析向某溶液(Na2CO3或NaHCO3或NaOH)中逐滴加入鹽酸，消耗HCl的物質的量與產生CO2的物質的量的關系如圖所示：(1)若OA＝0，則溶液中所含溶質為NaHCO3，涉及反應的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O；(2)若OA＝AB，則溶液中溶質為Na2CO3，涉及的離子反應為OA：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，AB：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O；(3)若OA＜AB，則溶液中溶質為Na2CO3和NaHCO3，涉及的離子反應同(2)；(4)若OA＞AB，則溶液中溶質為NaOH、Na2CO3，涉及的離子反應為OA：OH－＋H＋=H2O，COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，AB：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O。[典例導航](2024·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)的關系如圖所示。下列推斷正確的是()A．在0～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COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為1∶2[思路點撥]H＋與OH－、COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)反應的先后依次為OH－＞COeq\o\al(2－,3)＞HCOeq\o\al(－,3)?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(0～a范圍發生：\o(H＋,\s\do14(0.04～0.02mol))＋\o(OH－,\s\do14(0.02mol))=H2O，\o(H＋,\s\do14(0.01mol))＋CO\o(2－3,\s\do14(0.01mol))=\o(HCO\o\al(－,3),\s\do14(0.01mol)),a～0.4范圍發生：\o(H＋,\s\do14(0.01mol))＋\o(HCO\o\al(－,3),\s\do14(0.01mol))=\o(CO2↑,\s\do14(0.01mol))＋H2O))?eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(nOH－＝0.04－0.02mol＝0.02mol,nCO\o\al(2－,3)＝0.01mol))[答案]Ca點對應的溶液中溶質的成分及其物質的量為________。[答案]NaHCO3：0.01mol，NaCl：0.03mol1．(2024·淮北模擬)有關NaHCO3和Na2CO3的性質，下列敘述錯誤的是()A．等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應，在相同條件下Na2CO3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Na2CO3是NaHCO3的2倍C．1molNa2CO3和NaHCO3的混合物與足量稀硫酸充分反應，生成的CO2為1molD．向200mL0.1mol·L－1Na2CO3溶液中逐滴加入200mL0.1mol·L－1的稀鹽酸并不斷振蕩，生成的CO2為0.01molD[D項，反應原理為COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，故不會生成CO2。]2．試驗室運用pH傳感器來測定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。稱取1.59g樣品，溶于水配成250.00mL溶液，取出該溶液25.00mL用0.1mol·L－1鹽酸進行滴定，得到如圖曲線。以下說法或操作正確的是()A．上一個計量點前發生反應的離子方程式為HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑B．下一個計量點溶液中存在大量的陰離子是Cl－、HCOeq\o\al(－,3)C．此樣品n(NaHCO3)＝(28.1－2×11.9)×10－3molD．運用該方法測定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氫氧化鈉含量，將會得到1個計量點C[A項，依據圖示知道上一個計量點前溶液顯示堿性，發生的離子反應：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，錯誤；B項，下一個計量點溶液pH＝4，顯示酸性，不能存在HCOeq\o\al(－,3)，錯誤；C項，Na2CO3和NaHCO3混合物加鹽酸，首先是COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，此時消耗的鹽酸的體積為11.9mL，隨后是HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，由于COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)過