专题04钠及其化合物（讲练）（原卷版）

专题04钠及其化合物01钠物理性质银白色质软比水轻熔点低(水中变成液体小球)化学性质非金属单质O2(常温：4Na＋O2=2Na2O、加热：_________________________________)Cl2(______________________，现象：剧烈燃烧，产生白烟)SH2水2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑现象：浮、球、游、响、红酸2Na＋2H＋2Na＋＋H2↑盐水溶液钠先与水发生置换反应，生成的碱再与盐发生复分解反应熔融液与盐发生置换反应：4Na＋TiCl4eq\o(,\s\up6(Δ))4NaCl＋Ti应用①制取钠的化合物，如Na2O2；②制高压钠灯；③从钛、锆等熔融氯化物中置换出金属单质。保存钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将钠保存在煤油中。【疑难点拨】钠与水、酸与盐溶液反应规律eq\x(\a\al(反应,实质))—eq\x(\a\al(钠与纯水及各种水溶液均易发生反应，其实质就是钠与水的反应，,反应中钠作还原剂，水作氧化剂))↓eq\x(\a\al(反应,快慢))—eq\x(\a\al(钠与酸的反应实质是与H＋的反应，由于酸中H＋浓度比纯水中H＋的浓度,大的多，所以钠与酸反应要比与水反应剧烈的多。反应的离子方程式为,2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑))↓eq\x(\a\al(反应,过程))—eq\x(\a\al(钠与盐溶液反应时，钠首先与水反应生成NaOH和H2，然后NaOH与盐中,的某些离子发生复分解反应。如钠与CuSO4溶液的反应为,2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑,CuSO4＋2NaOH=CuOH2↓＋Na2SO4,总反应的化学方程式为2Na＋2H2O＋CuSO4=CuOH2↓＋Na2SO4＋H2↑))02氧化钠和过氧化钠1．Na2O与Na2O2的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成Na+与O2−以2∶1形成化合物Na+与QUOTEO22-(过氧根离子)以2∶1形成化合物色态___________色固体___________色固体所属类别碱性氧化物过氧化物氧元素化合价﹣2(最低价态)﹣1(中间价态)生成条件在空气中(缓慢氧化)加热或点燃化学性质与H2O反应Na2O+H2O=2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑与CO2反应Na2O+CO2=Na2CO32Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑氧化性较弱较强主要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存干燥、封闭干燥、封闭2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质：eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(→,\s\up7(失去电子，化合价升高),\s\do5(表现为还原性))Na2eq\o(O,\s\up6(－1))2eq\o(→,\s\up7(得到电子，化合价降低),\s\do5(表现为氧化性))eq\o(O,\s\up6(－2))过氧化钠中的氧是___________价，处于中间价态，既能表现氧化性，又能表现还原性。（1）强氧化性=1\*GB3①与Na2SO3溶液反应：__________________________________________________________________=2\*GB3②有强氧化性，具有杀菌、消毒、漂白的作用。如能使品红溶液褪色。【思考】向滴有酚酞的水溶液中加入过氧化钠，会有什么现象，请说明原因。_____________________________________________________________________________（2）还原性遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为___________。（3）遇CO2、H2O、H＋时，Na2O2发生自身的氧化还原反应，氧元素的歧化反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂。注意：Na2O2的认识误区(1)Na2O2中的阴离子是Oeq\o\al(2－,2)，不是Oeq\o\al(－,2)，也不是O2－。(2)Na2O2中的氧为－1价，既可被氧化也可被还原，与水、CO2发生反应时，其既是氧化剂又是还原剂。(3)Na2O2不是碱性氧化物，因其与酸反应时除生成盐和水之外，还有氧气生成。(4)Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2=Na2SO4。【疑难点拨】Na2O2与CO2、H2O反应的量的关系反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2 ①2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑ ②(1)物质的量的关系无论是CO2还是H2O，通过足量的Na2O2时，放出O2的物质的量与CO2或H2O的物质的量之比均为1∶2。(2)固体质量关系①2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2Δm(固体)2×78g2mol2×106g56g(2molCO的质量)即：发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。②2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑Δm(固体)2×78g2mol4×40g4g(2molH2的质量)即：发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。(3)电子转移关系在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，每生成1molO2都转移2mol电子。03碳酸钠与碳酸氢钠1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠碳酸氢钠俗称______________________物理性质色与态白色粉末Na2CO310H2O白色晶体，易风化细小白色晶体溶解性易溶（溶解度碳酸钠___________碳酸氢钠）化学性质碱性同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。与H+反应CO32+2H+=___________HCO3+H+==___________相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体___________与碱反应与NaOH、KOH不反应与NaOH反应生成Na2CO3离子方程式：____________________________与澄清石灰水反应离子方程式：______________________NaHCO3足量：_________________________________NaHCO3不足量：____________________________________热稳定性一般不分解NaHCO3加热分解的反应方程式：_________________________________与CO2反COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)不反应用途用于玻璃、制皂、造纸等用于制药、焙制糕点等2．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别依据原理结论热稳定性2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；Na2CO3受热不分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3与CaCl2、BaCl2的反应+Ca2+=CaCO3↓，+Ba2+=BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3盐酸逐滴加入时的现象+H+=；+H+=CO2↑+H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO33．碳酸钠与碳酸氢钠的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)___________NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量___________气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量___________溶液点拨：碳酸钠和碳酸氢钠的认识误区(1)碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。(2)书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCOeq\o\al(－,3)不能拆开。(3)在反应2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。(4)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。【疑难点拨】1．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法(1)气体法①测定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。②实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为VmL(已折算为标准状况)。③数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。(2)沉淀法①测定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。②实验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。③数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。2．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析依据图像特点判断溶液溶质成分若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)溶液中的溶质为___________涉及离子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为___________涉及离子方程式Oa：OH－＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为___________涉及离子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若a＝0(即图像从原点开始)溶液中的溶质为___________涉及离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑04候氏制碱法原料NH3CO2饱和食盐水原理NH3＋CO2＋NaCl＋H2ONH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2ONH4HCO3，NH4HCO3＋NaClNH4Cl＋NaHCO3↓2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O生产流程设计Ⅰ的循环，可使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上绿色化学思想循环使用的物质为：___________05焰色反应实验用品铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯操作步骤焰色钠元素：___________色钾元素：___________色【疑难点拨】1．焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色：钠：黄色，钾：紫色(透过蓝色钴玻璃)，钙：砖红色。2．焰色反应是物理变化而不是化学变化。3．不能用玻璃棒醮取待测液进行焰色试验。1．实验室金属钠着火，下列灭火方法正确的是A．用水浇灭 B．用干燥的沙土盖灭 C．用书本扇灭 D．用湿抹布扑灭2．向一小烧杯中分别加入等体积的水和煤油，片刻后再向该烧杯中缓慢地加入一绿豆粒大的金属钠，可能观察到的现象是下图中的()3．（2022·上海市实验学校高一期中）按如图所示进行相应实验，下列有关它们反应现象的分析错误的是A．均有可燃性气体生成 B．反应剧烈程度：乙＞甲C．丙中钠能置换出单质铜 D．乙、丙中钠在液面上反应，并四处游动4．下列关于钠及其化合物的叙述中，不正确的是A．钠的熔点较低 B．Na2CO3可用于治疗胃酸过多C．Na2O2可做供氧剂 D．NaHCO3能溶于水，其水溶液呈碱性5．观察法是研究物质性质的一种基本方法。一同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现象：银白色变暗变白色出现液滴白色固体粉末。下列说法正确的是A．银白色变暗是因为生成了过氧化钠 B．过程④只发生了物理变化C．最后得到的白色固体是NaOH D．出现液滴是因为NaOH易潮解6．（2023春·山东枣庄·高一统考开学考试）下列叙述正确的是①与都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②与发生化合反应生成与发生置换反应生成③是淡黄色物质，是白色物质④可作供氧剂，而不可⑤和焰色反应均为黄色A．都正确 B．①③④ C．②③⑤ D．④⑤7．下列对焰色试验操作注意事项的说明，正确的是①钾的火焰颜色，要透过蓝色钴玻璃观察②先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同，再醀取被检验的物质③每次试验后，要用硫酸把铂丝洗净④焰色反应是物理变化⑤没有铂丝，也可用光洁无锈的铁丝代替A．①②④⑤ B．①②③⑤ C．①③④ D．①②③④⑤8．碳酸钠与碳酸氢钠在外观上相似，均可做家用洗涤剂，如清洗厨房用具的油污等。为区别二者，下列试验方案不合理的是选项选用试剂或方法判断依据A取少量固体放入两支试管中，各加几滴水观察温度变化B配成溶液，向其中滴加酚酞溶液观察溶液颜色变化C配成溶液，向其中滴加少量盐酸溶液观察是否产生气泡D配成溶液，向其中滴加澄清石灰水观察是否生成沉淀9．某稀溶液中含有HCO、CO、Na+、SO、SO四种离子，向其中加入适量Na2O2固体后(溶液中离子反应完全)，溶液中离子数目增加的是A．CO、SO B．HCO、SO、Na+ C．Na+、HCO D．CO、Na+、SO10．（2023·广东广州·高一广州市增城区荔城中学校考期末）侯德榜先生是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可，主要化学反应为：。工业流程如图，下列说法正确的是A．滤渣主要成分是，在相同温度下碳酸氢钠溶解度比大B．用澄清石灰水可以鉴别和C．应该向“饱和食盐水”中先通入足量，再通入过量D．最终所得“母液”不可循环利用11．在一定条件下。使12gCO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重7g，原混合气体中O2的质量分数可能是A．33.3% B．50% C．58.3% D．66.7%12．向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸的量的变化关系如图所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是A．a点对应的溶液中：Na+、OH、SO、NOB．b点对应的溶液中：K+、H+、MnO、ClC．c点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO、ClD．d点对应的溶液中：Cl、NO、Fe2+、Mg2+13．判断下列说法是否正确：说法判断1金属钠着火可用泡沫灭火器灭火2金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti3钠与水反应生成O24过氧化钠呈浅黄色，可用于潜水艇供氧5过氧化钠与水的反应可用作干燥氢气6分别向NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液，都出现白色沉淀7NaHCO3能与NaOH反应，可用作食品疏松剂8向饱和食盐水中通入足量CO2可制得NaHCO3HCl9某样品的焰色反应呈黄色，则该样品中一定含钠而不含钾10用饱和碳酸钠溶液除去CO2中的氯化氢气体14．为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，可通过加热分解得到的质量进行计算，某同学设计的实验装置示意图如下：请回答：(1)仪器a的名称是___________，A中反应的化学方程式___________。(2)装置B中冰水的作用是___________。(3)该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是___________。A．样品分解不完全B．装置B、C之间缺少的干燥装置C．产生气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收D．反应完全后停止加热，通入过量的空气15．I.选择适当的化学试剂和实验用品，用下图所示的装置进行实验，证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中做供氧剂。(1)仪器a的名称___；(2)实验室通常用石灰石和稀盐酸制备二氧化碳，该