高中化学训练【钠及其化合物】

钠及其化合物

【课程要求】

【学科素养】

1.能列举、描述、辨识钠及其化合

L宏观辨识与微观探析：认识物质

物重要的物理和化学性质及实验

的多样性，能从钠元素的原子结构

现象。

认识钠的性质,理解“结构决定性

2.能根据钠及其化合物的性质分

质”的内涵。

析实验室、生产、生活及环境中的

2.变化观念与平衡思想：认识钠

某些常见问题，说明妥善保存、合

的活泼性的本质是容易失去最外

理使用化学品的常见方法。

层一个电子，钠发生化学变化需要

3.能说明钠及其化合物的应用对

一定的条件，并遵循一定规律。

社会发展的价值、对环境的影响。

知训版密•建构体系为教师备深、授课

教师独具0提供丰富教学资源

鹏.：生勃化叫与辄气反应

产性:碳酸钠大于碳酸氢钠

加热生成过氧化钠J'与非金属反应

［溶解性:碳陵钠大于碳酸氢钠

(

钠

与氯气反应碳酸钠、热稳定性:碳酸钠大于碳酸氢钠

单

碳酸氢钠

回与酸反应的速率：碳酸氢钠快

与水反应：浮、游、熔、响

同体:加热方法

-（溶液:加氯化钙

「钠及其重〕

与水反应：2Na2O2+2H2O=4NaOH+CM

［展征谷物J

钠：黄色

与二银化碳反应:2Na2C）2+2CC>2=2Na2cO3+S过乳化钠、

y焰色试验［钾：紫色（透过蓝色钻玻鹿）

碱金属和

与水反应：NaQ+Hq=2NaOH领化钠［焰苞莪验）刨：黄绿色

与二氧化碳反应:NaQ+CO2=Na」CoJ--------、锂：紫红色

相似性

命题分析

分析近几年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：

1.从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，主要选择一些

重要的金属、非金属化合物或新型化合物结合氧化还原反应、盐类水解、难溶

物的溶解平衡等核心考点进行考查。

2.从命题思路上看，高考试题中元素化合物不单独出现，而是分散到不同题型

和题目中。选择题一般直接考查元素化合物的性质和应用，填空题一般有两种

形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书

写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如

氧化还原反应、电化学、实验、计算等。

3.从考查学科素养的角度看

注重考查变化观念与平衡思想、科学探究与创新意识、科学态度与社会责任的

学科素养。

备考策略

根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几点：

1.注重常见金属和非金属元素及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模

型。

2.元素化合物是考查基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等的载体。

考点一：钠及其氧化物（基础性考点）

0上必备知识］依据课标，多形式梳理教材［关键能力］多角度精准备考注重例题引领，“解题思维”讲透解题关

键；“思维拓展”例题延伸思考；“原因分析”接轨高考，培养分析能力；“技法积累”注重思维归纳

必备知识•夯实

一、钠的性质与应用

1.物理性质

颜色状态密度硬度熔点

比水小,

银白色固体较小较低，低于100℃

比煤油太

2.化学性质

钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现还原性。

⑴与非金属单质（如。2、C12）的反应

常温：4Na+O2-—2Na2O（白色固体）

02

加热：2Na+O2——-Na2O2（淡英色固体）

C12ZINdT112一----------ZNdLI

（2）与水的反应

2Na+2H2O=2NaOH+的。

钠与水（含酚配）反应的实验现象分析:

修----密度比水小

@----熔点低.反应放热

@-----生成气体.比的推动作用

⑱----反应剧烈.产生气体

@----生成了碱（NaOH）

（3）与酸的反应（写离子方程式）

2Na+2H+===2Na++H2T

（4）与盐溶液的反应

①投入NaCl溶液中，只有比放出

2Na+2H2O=2NaOH+H2T

若投入饱和NaCl溶液中，有出放出，还有NaCl晶体析出（温度不变）

②投入NH4C1溶液中有H2和NH3逸出

2Na+2NH4cl=2NaCl+H2T+2NH3T

③投入CuSO4溶液中，有气体放出和蓝色沉淀生成

2Na+2H2O=2NaOH+H2T

2NaOH+CUSO4=CU(OH)21+Na2SO4

总反应为2Na+2H2。+CUSO4=CU(OH)21+Na2s。4+H2t

注意：Na先与酸反应，再与水反应即先酸后水；与盐溶液反应时先与水反应,

生成的碱与盐可能发生复分解反应。

(5)与羟基化合物的反应2Na+2c2H50H—>2C2H5ONa+H2T

3.工业制备

2NaCl(熔融)通型2Na+ChT

4.保存

钠易与空气中的02、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应,

故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中。

二、钠的氧化物——氧化钠与过氧化钠

1,氧化钠、过氧化钠的性质比较

物质氧化钠(NazO)过氧化钠(NazOz)

颜色状态白色固体淡黄色固体

类别碱性氧化物过氧化物

氧化合价-2一］

化学键类

只看离子键启离子键和共价键

型

Na+[:b：]2-Na+Na+[:0：0：?-Na+

电子式

由Na+与-构成，由Na+与0厂构成，

组成结构/?(Na+)2n(Na+)2

n(02-)-1«(or)一i

与水反应Na2O+H2O--2NaOH2Na2O2+2H2O=4NaOH

+O2f

与CO2反2Na2O2+2cCh——2Na2co3

Na2O+CO2—-Na2co3

应+O2

与盐酸反2NaO+4HC1——4NaCl+

Na2O+2HCl=2NaCl+22

应H2O2H2O+O2T

主要用途可制烧碱漂白剂、消毒剂、供氧剂

保存密封密封、远离易燃物

2.Na2O2的强氧化性

试齐！J现象反应原理并解释

气体——

SO2Na2O2+SO2—Na2so4

有红褐色沉淀生4NaO+4FeCh+6HO——4Fe(OH)；+02T+

FeCL溶液2223

成8NaCI

——

Na2so3溶液Na2O2+Na2so3+H2O——Na2sO4+2NaOH

氢硫酸溶液变浑浊Na2O2+H2S——SJ,+2NaOH

溶液先变红后褪与水反应生成NaOH,NaO的强氧化性使之

酚酥溶液22

色褪色

品红溶液溶液红色褪去NazCh的强氧化性使之褪色

3.Na2O2的强氧化性的两个角度

⑴从结构角度

Na2O2的结构中含有过氧键（一0—0—）,含有过氧键结构的物质有较强的氧化

性，以此类推，如H2O2、H2so5（过硫酸，相当于H2O2中的一个H被一SO3H取

代）、Na2s2。8（过二硫酸钠）中都有过氧键结构，都是很强的氧化剂。

⑵从化合价的角度

NazCh中的氧元素为-1价，有很强的氧化性，能氧化一些常见的还原剂，如SO?、

22

Fe\SO?'.HS（X、H2S、S-.Io同时-1价的。也有还原性，如遇到强

氧化剂KMnO4也可以被氧化成02。

，辨易错

⑴在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体NazCh。N）

提示：金属钠燃烧的产物是淡黄色的NazOz,故正确。

(2)111101m202固体中含离子总数为4刈。(x)

提示：1molNazCh含有2molNa+和1molO广共3mol离子，故错误。

⑶实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶。N)

(4汨2。2和NazCh都属于过氧化物，含有的化学键完全相同。(x)

提示：H2O2是共价化合物，NazCh是离子化合物，所含化学键不同,故错误。

关键能力•进阶

，能力点一：钠及其氧化物性质

迁移应用

1,下列叙述不正确的是()

A.NazO是白色固体，NazCh是淡黄色固体，二者都能与水反应生成NaOH

B.Na和02在常温下反应生成Na2O,在加热时反应生成Na2O2

C.NazO和NazCh的阴、阳离子数目之比都是1:2

D.将金属钠投入水中，生成氢氧化钠和02

【解析】选D。A.NazO是白色固体，NazOz是淡黄色固体，NazO与水反应生成

NaOH,NazCh与水反应生成NaOH和。2,故A正确；B.Na和。2在加热时反应

生成Na2O2,在常温下Na和O2反应生成Na2O,故B正确；C.Na2O的阳离子为

钠离子，阴离子为氧离子，NazCh的阳离子为钠离子，阴离子为过氧根离子，则

Na2O和Na2O2的阴、阳离子数目之比都是1：2,故C正确；D.将金属钠投入水

中生成NaOH和H2,没有02生成，故D错误。

2.某化学小组用图中的实验装置证明过氧化钠可用作供氧剂，有关说法错误的

是()

A.利用A装置可以制备H“02、CO2气体

B.B装置中应加入饱和Na2co3溶液，加入该试剂的目的是除去HC1气体

C.C装置中应加入Na2O2固体，相关反应为2Na2O2+2co2=2Na2co3+O2

D.D装置中应加入浓NaOH溶液，加入该试剂的目的是除去多余的CCh气体

【解析】选Bo由实验装置可知，本实验首先由A中碳酸钙和稀盐酸反应生成

CO2,产生气体通过B中的饱和NaHCCh溶液，以除去CCh气体中混入的HC1,

然后C中过氧化钠与CO2气体反应产生02,D装置中应加入浓NaOH溶液，加

入该试剂的目的是除去多余的CCh气体，用排水法收集O2,最后取出试管，立

即把带火星的木条伸入试管内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气。A.

装置为固体和液体反应装置，可以制备H2（Zn和稀硫酸）、02（二氧化镒和双氧水）、

CO2（碳酸钙和稀盐酸）气体，故A正确；B.产生气体通过B中的饱和NaHCO3

溶液，以除去CO2气体中混入的HC1,故B错误；C.C中过氧化钠与CCh气体

反应产生O2,反应为2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2,故C正确；D.D装置中

应加入浓NaOH溶液，加入该试剂的目的是除去多余的CO2气体，防止对检验

氧气的影响，故D正确。

教师

专用

某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”的小魔术。如

图所示，在蒸发皿上放一小团脱脂棉，在里面裹入一种淡黄色的化合物，对着

脱脂棉吹气或者用胶头滴管滴几滴水，一会儿脱脂棉会燃烧起来。下列说法不

正确的是（）

A.淡黄色化合物为Na2O2

B.“滴水生火”的小魔术本质上是发生了2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2?

C.“吹气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭

D.在活动中为了更清楚地观察现象，需要近距离俯视蒸发皿

【解析】选DoA.依据题意可知，淡黄色固体为过氧化钠，故A正确；B.过氧

化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，方程式为2Na2O2+2H2O=4NaOH+02?,

故B正确；C.过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，氧气助燃，所以“吹

气生火”的小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭，故C正确；D.反应过程中有

明火，近距离俯视存在安全隐患，故D错误。

3.某化学学习小组采用如图方法检验NazCh中混杂的Na2co3。下列说法错误的

是()

加水溶解,Mn(%——z

移取样液------------------＞滤液

产生气体产生更多气体，过滤匹空

BaCl溶液

-----2---->白色沉淀

A.NazCh与水反应过程中有H2O2生成

B.MnO2是催化剂

C.产生白色沉淀，NazCh样品中含有Na2co3

D,将NazCh样品中加入稀盐酸，有气体产生，也可证明含有Na2cCh

【解析】选D。A.过氧化氢在二氧化镒催化作用下生成氧气，依据流程图样液

加入二氧化镒产生更多气体可知，NazCh与水反应过程中有H2O2生成，故A正

确；B.二氧化镒在过氧化氢分解生成水和氧气的反应中，反应前后质量和化学性

质均不变，为催化剂，故B正确；C.碳酸钠与氯化钢反应生成碳酸钢白色沉淀,

所以NazCh样品中含有Na2c03，故C正确；D.过氧化钠与盐酸反应也产生气体,

所以将NazCh样品中加入稀盐酸，有气体产生,不能证明含有Na2CO3，故D错

误。

能力点二：Na2O2与H2O、CO2反应计算的三个关系

1.电子转移关系

当NazCh与CO2、H2O反应时物质的量关系为2Na2O2~O2~2e-Me-)="(NazCh)

=2n(O2)o

2.气体体积变化关系

若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原气体体

积的;,等于生成氧气的量，AV=V(O2)=1V(原气体)。

3.固体质量变化关系

CO2、水蒸气分别与足量NazCh反应时，固体相当于吸收了CO2中的“C0”、水

蒸气中的“地”,所以固体增加的质量Am=28g-mol」x〃(CO2)、Am=2g-mol-

'xn(H2O)o

迁移应用

1.Imol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭的容器中加热充分反

应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()

A.Na2co3B.Na2O2Na2co3

C.NaOHNa2cO3D.Na2O2NaOHNa2cO3

【解析】选A。

2NaHCO3=^=Na2cO3+82T+H2O,

2mol1mol1mol1mol

2Na2O2+2co2===2Na2cCh+O2,

1mol1mol1mol

则过氧化钠恰好与碳酸氢钠分解生成的二氧化碳反应，排出气体物质后冷却，

最终残留的固体物质为2molNa2co3。

2.一定温度下，mg下列物质在足量的氧气中充分燃烧后，产物与足量的过氧

化钠充分反应，过氧化钠增加了〃g,且〃>相，符合此要求的物质是()

①H2②CO③CO和H2的混合物④HCOOCH3⑤CH3cHO

A.⑤B.①②C.①②③④D.①②③④⑤

【解析】选A。这些物质完全燃烧后生成CO2或H2O或二者都有2H2+O2电蜷

2H2。、2Na2O2+2H2O===4NaOH+02T、2co+O22CO2、2Na2O2+

2co2=2Na2cO3+O2,根据反应方程式可知，过氧化钠增加的质量即为4、

CO的质量,因此只要是CO或H2或它们的混合气体或化学组成符合(CO)优(H2)b

增加质量为机g,不符合题意,①、②、③、④符合(CO)o(H2)b的形式；⑤可写

成CO(H2)2C形式，燃烧后的产物与NazCh充分反应，增加的质量大于mg,故

A符合题意。

考点二：碳酸钠碳酸氢钠

必备知识•夯实

1.Na2co3与NaHCCh的性质比较

类别Na2c。3NaHCCh

俗名纯碱、苏打小苏打

颜色状态白色粉末白色晶体

易溶于水(溶解度比

溶解性易溶于水

Na2cCh小)

cor+H2OHCO；+HCO-+

水解3

OH-H2O^^H2CO3+OH-

慢

快

cor+H+=HCO-

与盐酸反应3

HCO；+H+——H2O+

CO1-+2H+——HO+

2CO2T

CO2T

与NaOHHCO'+OH-

不反应3

反应——cor+H2O

与足量Ca2++OH-+HCO；

Ca2++CO^——CaCChl

Ca(OH)2

——CaCO3；+H2O

与BaCL

COi"+Ba2+——BaCChl不反应

反应

与CO2CO|-+CO2+

不反应

反应

H2O——2HCO3-

△

2NaHCO--------

热稳定性较稳定3

Na2c。3+CO2T+H2O

H或H式)+C(%

相互转化

Na2CO3△或()HNaHCCh

2.Na2CO3.NaHCCh的用途

(l)Na2cCh是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺

织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。

(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃

酸过多的一种药剂。

关键能力•进阶

V能力点一：Na2co3、NaHCCh的鉴别

(1)利用热稳定性不同

「无明显变化的是Na?C()；

固体遮

L放出无色且能使澄清石灰水

变浑浊气体的是NaHC()3

⑵利用阴离子的不同

溶液BaCl溶液「产生口色沉淀的是Nag

二不产生白色沉淀的是NaHCX)3

(3)利用溶液的碱性不同

溶浓测相同浓度广PH大的是Na2C()3

溶液的PHL[)H小的是NaHC()3

迁移应用

1,下列实验方法不能鉴别Na2CO3和NaHCO3的是()

A.分别与相同浓度的CaCb溶液反应看沉淀生成情况

B.分别配成溶液，分别逐滴加入相同浓度的稀盐酸观察现象

C.分别配成溶液，加入澄清石灰水观察现象

D.分别装入试管中加热，并将逸出的气体通入澄清石灰水观察现象

【解析】选C。Na2co3和NaHCCh与相同浓度的CaCb溶液反应时，Na2co3生

成白色沉淀，NaHCCh无明显现象，可鉴别，A项正确；分别配成溶液滴加稀盐

酸，马上产生气体的是NaHCCh溶液，过一会儿放出气体的为Na2co3溶液，可

以鉴别，B项正确；分别配成溶液，NazCCh和NaHCCh溶液均能和澄清石灰水

反应产生白色沉淀，故不能鉴别，C项错误；NaHCCh加热分解放出CO2,CO2

与澄清石灰水反应生成白色沉淀，Na2CO3加热不易分解，澄清石灰水不变浑浊,

可以鉴别，D项正确。

2.实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法不正确的是()

A.滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽

B.装置①、④的作用是防止空气中的CO2进入装置③

C.必须在装置②、③间添加盛有饱和NaHCCh溶液的洗气瓶

D.反应结束时，应再通入空气将装置②中CCh转移到装置③中

【解析】选C。根据实验目的和装置图，实验原理为样品与盐酸反应产生的CO2

用足量Ba(OH)2溶液吸收，通过测量装置③中产生沉淀的质量计算纯碱的纯度。

A项，为了排除装置中含有CO2的空气对CO2测量的影响，滴入盐酸前，应将

装置中含有CO2的空气排尽，正确；B项，装置①中NaOH溶液的作用是吸收

通入的空气中的CO2,防止空气中CCh进入装置③中，装置④的作用是防止外

界空气中的CCh进入装置③中，正确；C项，由于盐酸具有挥发性，反应产生

的CO2中混有HC1,若在装置②、③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，

HC1与NaHCO.3反应产生CO2，使得测得的CO2偏大，测得纯碱的纯度偏大，

错误；D项，为了保证测量的CO2的准确性，反应结束，应继续通入除去CO2

的空气将滞留在装置②中COz全部转移到装置③中，正确。

教师

专用【加固训练】

我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献,他以饱

和食盐水、NH3、CCh为原料先制NaHCCh,进而生产出纯碱。某探究活动小组

根据上述制碱原理，进行碳酸氢钠的制备实验，同学们按各自设计的方案进行

实验。一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验

装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画)。回答下列问题：

,6molL盐酸

I

稀

硫

CaCO酸

3含氨的饱和食盐水

甲

⑴乙装置中的试剂是___________________o丁装置中稀硫酸的作用是

⑵另一位同学用图中戊装置(其他装置未画)进行实验。实验时，须先从

管通入气体。

⑶有同学建议在戊装置的b管下端连接己装置，理由是

【解析】⑴盐酸易挥发，生成的二氧化碳中含有氯化氢，乙装置中的试剂是饱

和NaHCO3溶液，用来吸收二氧化碳气体中的氯化氢气体，丁装置中稀硫酸的

作用是吸收未反应挥发出的NH.3；(2)制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐

水，氨气极易溶于水，二氧化碳溶解度较小，所以应先通入氨气，所以a端通

入氨气，从而保证了从b端通入二氧化碳时，二氧化碳被充分反应；⑶装置改

动后反应物的二氧化碳与溶液的接触面积变大，提高了二氧化碳的吸收率。

答案：(1)饱和NaHCCh溶液吸收未反应挥发出的N%(2)aNH3(3)增大气

体与溶液接触面积，提高CO2吸收率

，能力点二：以实验或者工艺流程综合考查

迁移应用

1,有两支试管,分别装有Na2cCh和NaHCCh溶液，下列方案中判断正确的是

()

方案操作判断

A分别滴加澄清石灰水产生沉淀者为Na2cCh

B分别加入过量等浓度、等体积的稀盐酸反应较剧烈者为Na2cCh

C分别加入CaCL溶液产生沉Na2cCh

D分别逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2c03

【解析】选C。A.碳酸钠、碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应生成沉淀，所以不能

用澄清石灰水区别二者，故A错误；B.向Na2c03中逐滴加入盐酸时，先无气体

产生，当盐酸加入较多时，可产生气体，而向NaHCCh中加入等浓度、等体积

的盐酸，则迅速产生气体，所以反应较剧烈者为碳酸氢钠，故B错误；C碳酸

钠与氯化钙反应生成沉淀，碳酸氢钠与氯化钙不反应，所以产生沉淀的为碳酸

钠，故C正确；D.向Na2c03中逐滴加入盐酸时，先无气体产生，当盐酸加入较

多时，可产生气体，而向NaHCO3中加入等浓度盐酸,则迅速产生气体，故D

错误。

2.(2022.大连模拟)某小组同学进行Na2cCh和NaHCCh性质的探究，实验如图(夹

持装置略去，气密性已检验)。

⑴实验I,能够证明Na2c03的热稳定性强于NaHCCh的证据是_________。

⑵实验H,方框中为洗气装置，请将该装置补充完整_______。

(3)实验D,持续一段时间后，观察到饱和Na2c03溶液中有细小晶体析出，该细

小晶体为(填化学式)。

(4)实验H中试剂a的作用为。

【解析】(1)A试管的澄清石灰水不变浑浊，B试管澄清石灰水变浑浊，证明

而

Na2c03的热稳定性强于NaHCO3o(2)实验口，方框中为洗气装置，装置为0。

⑶饱和碳酸钠溶液和CO2气体反应生成碳酸氢钠，反应为Na2co3+H2O+

CO2=2NaHCO3,由于碳酸氢钠溶解度更小，更易析出，细小晶体为NaHCO3o

(4)实验H中试剂a是饱和NaHCO3溶液，作用为除去CCh中的HC1O

答案：（DA中澄清石灰水未变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊（2）②

（3）NaHCO3（4）除去CO2中的HC1

教师独具。-西卷培索莱•命题新视」.o慧:黑学暮

----命题新情境.——

侯氏制碱法是由我国化学工程师侯德榜先生所发明的一种高效，低成本的制碱

方法，打破了当时欧美对制碱业的垄断。

侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943年创立的。是

将氨碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化镇两种产品的方

法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳-合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。

此方法提高了食盐利用率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，降低了纯

碱的成本，克服了氨碱法的不足，曾在全球享有盛誉，得到普遍采用。变换气

制碱