2023-2024届新高考一轮复习人教版 第三章 第1讲　钠及其化合物 学案

第三章

金属及金属材料

第1讲钠及其化合物

宏观辨识与

钠及其氧化;1.了解钠及其化合物的物理性质,能够从物质的分类和氧化还原

7\反应角度掌握其化学性质IiJ微观探析

物的性质:\/?,

•，、»I•l•

\/:

1/K证据推理与

：2.能运用元素周期律预测碱金属的性质及其递变规律,并设计实

模型认知

碳酸钠、碳酸：/∖,-I验进行验证

•»»I

氢钠的性质：\\/1....................

*•»

::\科学探究与

3.了解金属元素焰色试验,掌握实验探究方法和现象•«•创新意识

J，

N’弋4.了解钠及其化合物的重要作用,能够运用化学知识对社会生活V科学态度与

碱金属、焰jI

.........«L.....

色试验i中常见现象做出合理判断i:社会责任

••必备知识•整合・•

一、活泼的金属单质一一钠

1.钠的物理性质

,金属钠保存在煤油或石蜡油中

颜色状态密度硬度熔点

较低,低

银白色固体比水生,比煤油主较处

于100七

2.从原子结构角度认识钠的化学性质

钠具有强逊性.一界中以化合物

的形式存在

(1)钠与非金属单质(如。2、Ch)的反应。

常温:4Na+。2=2Na2。、

(白色固体)反应条件不同，

O

2力口热:2Na+θ2±Na2θ2产物不同

_________________(淡黄色固体),

2Na+CL巫超2NaCl

Cl2

(2)钠与水的反应。

、.作氧化剂

反应

2Na+2HQ==2Na+20H+H"(离子方程式)

原理2

"(S)——密度比水处

现(⅛)---熔点低,反应这热

象

(⅛—生成气体,使钠受力不均衡

及

ɪ'--生成气体的推动作用

分

反应剧烈,生成气体

析水(滴有酚酰)

I@—生成了碱(NaOH)

(3)钠与非氧化性酸(如盐酸、硫酸)的反应。

钠与酸反应的实质是钠与酸电离出的H，发生置换反应生成H2,如钠与盐酸反应的离子方

程式为2Na+为-2Na'+H"。若酸的量不足,钠还会继续与水反应,且消耗的钠与产生

的氢气存在定量关系：2Na〜H2。

(4)钠与盐的反应。

营熔融盐发生置9星座:4Na+TiCk雪

与熔

融盐4NaCl+Ti

与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐

与盐可能发生复分解反应,如与CUSO4溶液反应,

溶液总反应为2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2∣+

Na2SO4+H2t

3.钠的制取和用途

⑴制取。

电解

化学方程式为2N学1赢:2为+Cht。

⑵用途。

制取NazCh等钠、钾合金可用作原子

化合物血厂反应堆的导热剂

用作电光源,制~►作强还原剂

作高压钠灯

［理解•辨析］

判断正误:正确的画“，错误的画“X”。

(1)在氧气中加热时,金属钠剧烈燃烧,生成淡黄色的固体NaG。()

(2)金属钠着火时,可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火。()

(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化。()

(4)金属钠具有强还原性,可与TiCL溶液反应制取金属Ti。()

(5)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃,应放回原试剂瓶。()

解析：(2)钠遇水会发生反应,因此不能用泡沫灭火器。

(4)Na与熔融的TiCL反应制取金属Ti。

答案：(I)J⑵X⑶J(4)X⑸J

二、钠的氧化物

1.氧化钠与过氧化钠的比较

物质______________N⅛0______________Na2O2

电子式Na.「。了加Na'

氧元素化合价-2--1

颜色、状态________白色固体________淡黄色固体

阴、阳离子个数比1:21:2

是否为碱性氧化物是不是

与水反应Na20+H20==2NaoH2Na2O2+2H2O^---4NaOH+O2t

与co?反应Na20÷c02=Na2CO32Na2O2÷2CO22Na2CO3÷O2

Na2o+2HC1二

与盐酸反应2NaCl+H2O2Na202+4HCl---4NaCl+2H20+021

用途—氧化剂、供氧剂、漂白剂

2.从元素化合价角度分析过氧化钠的性质

0，失去电子,化合价升高1得到电子,化合价降低一

O2表现还原性Na2O2表现氧化性"0⑴强氧化性的五个表现O

SoZ或SOTSO}

H2S或S2-—一S

Fe2tNa2O2Fe3+

品红溶液褪色

酚酒溶液先变红、后褪色

(2)遇KMnQl等强氧化剂时,表现出还原性,氧化产物为O20

(3)遇H2。、H'则发生自身的氧化还原反应。

［理解•辨析］

判断正误:正确的画“，错误的画“X”(设NA为阿伏加德罗常数的值)。

(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物。()

(2)1molNaQ固体中含离子总数为4N«。()

(3)HQ和NaG都属于过氧化物,含有的化学键完全相同。()

(4)过氧化钠与COz反应生成0.1mol0?时,转移的电子数为0.4M。()

解析：(3)HQ?只有共价键,NaD既有离子键又有共价键。

答案：(I)J(2)×(3)×(4)X

三、碳酸钠和碳酸氢钠

1.Na2CO3与NaHCO3的性质与用途

大多数难溶性碳酸盐溶解度小于碳酸氢盐，易溶性碳酸盐溶解度大于碳酸氢盐

物质Na2CO3NaHCO3

俗名纯碱、苏打小苏打

!__________________

颜色、状态白色粉末细小白色晶体

溶解性易溶于水易溶于水(溶解度比Na2CO3小)

与盐酸反应COA2H+=⅞0+COJHg+H+=⅞O+CO2I

与NaOH反应不反应HCO；+0H--CO丁+H2O

2+HC0；+OH-+Ca'=CaCO31+%0

与足量Ca(OH)2反应Ca+CO^=CaCO3∣

Ba2++C0j^BaCOs|

与BaCl2反应不反应

与CCh反应CO^+CO2+H2O=2HC0^不反应

热稳定性较稳定,不易分解2NaHC(h筌Na?83+H2O+CO21

Na2CO3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；

用途

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(胃溃疡病人慎用)

①CO计比0;②适量H*

相互转化Na2CO3.』NaHCO3

①固体加热;②适量OH-

2.NaEOs的工业制法——侯氏制碱法

(1)原料:食盐、氨气、二氧化碳

合成氨厂用水促气制取氢气时的废气,其反应为cni.o(g)=SBconi.,(o-tL()(g)*£

C0,+H,o

(2)工艺流程。

H碳酸氢钠曰纯碱

3

母液(主要含卜,-

-食盐粉

+NaCLNHtCl).氨气

降温过滤

母液(含NaeI)U→氯化筱

(3)反应原理。

产生NaHCo3的反应:N⅛+NaCl+CO2+H2O===NaHCO31+NH1CI,

产生NaEOa的反应:2NaHCo32Na2CO3+CO2t+HQ。

(4)绿色思想:循环利用的物质为CO*

［理解•辨析］

判断正误:正确的画“J”，错误的画“X”。

(1)用酚酥溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。()

(2)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。()

(3)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化。()

(4)制纯碱时，向饱和食盐水中先通入CO2,后通入NH3,可析出NaHCO3晶体。()

解析：(2)盐酸先与氢氧化钠反应。

(3)涉及油脂的水解。

答案：⑴J(2)×(3)×(4)X

四、碱金属焰色试验

1.碱金属

(1)碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)。

角线规则,Li的性质与Mg相似

项目_____________相似性________________________递变性(由LifCS)__________

电子层数逐渐增多;

原子

最外层均为1个电子核电荷数逐渐增大;

结构

___________原子半径逐渐增大___________

元素都具有较强的金属性,最高正价航

金属性逐渐增强

性质_____________为+1价_____________

物

理(除CS外)都呈银白色,密度较小，密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐隆

单性熔、沸点较低低

质质

性

质学还原性逐渐增强;与a反应越来越剧烈，

都具有较强的还原性

性产物越来越复杂

质

(2)碱金属的特殊性。

①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的小。

②碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡池中。

③碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物(如NaH)都是离子化合物,其中氢以H形式存

在,显T价,碱金属氢化物是强还原剂。

④试剂瓶中的试剂取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶。

⑤Li与Oz的反应与Na的不同,Li与0?反应只生成Li2O,而不生成Li2O20

2.焰色试验

(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色,根据火焰呈现的

特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。

(2)操作步骤。

酒精灯_酒精灯用盐酸酒精灯

柏丝灼烧无色口待测物灼烧观察火焰颜色洗涤钳丝灼烧无色

⑶常见金属元素的焰色。

金属

钠钾钙铜

元素

火焰黄色紫色一豉红色一绿色

颜色(透过蓝色钻玻璃)____________________

［理解•辨析］

判断正误:正确的画“J”，错误的画“X”。

(1)用伯丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧,火焰呈黄色,证明其中含有Na；一定不含K'。

()

(2)钾、钠、镁等活泼金属着火时,不能用泡沫灭火器灭火。()

(3)Li在空气中加热可快速反应生成Li。。()

⑷碱金属都可以保存在煤油中。()

解析：(3)Li与O?反应只生成Li2Oo

(4)锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡油中。

答案：⑴X(2)√(3)×(4)X

国知认建构

----------1----------HNaClH——

HCI或Caaz、HQ或CaQ2、

------------------••关键能力.提升・•------------

考点一钠及其氧化物

考吧钠的性质

L下列关于钠的叙述不正确的是(C)

A.钠原子的最外层只有一个电子,在反应中极易失去电子

B.钠在氧气中燃烧时火焰呈黄色,生成淡黄色固体

C.钠的还原性强于铜的,可从CUS0,溶液中置换出金属铜

D.钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速

解析:钠具有强还原性,投入CUSol溶液中,钠先与水反应生成NaOH和H2,CUS(X与NaOH

发生复分解反应生成Cu(OH)2沉淀,不能置换出铜,C错误;稀盐酸中C(H)比水中c(H+)大,

故钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速,D正确。

2.将绿豆大的钠块投入如图所示的烧杯中，可能出现的现象是(D)

煤油(密度为0.8g∙Cm-3)

水、少量酚猷

四氯化碳(密度为L6g∙cm-3)

A.钠块只在煤油层中游动,B并放出气体

B.钠块只在水层中游动,钠块熔化,水层变红

C.钠块在CCL层和水层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红

D.钠块在水层和煤油层界面处游动并上下跳动,钠块熔化,水层变红

解析:钠的密度介于煤油和水的密度之间,刚投入的钠块落在两者界面上,钠的下半部分

与水接触并反应,产生推动钠向上游动,进入煤油层后,反应停止，由于钠受到的重力

大于浮力，随后钠块下沉,又回落到煤油和水的界面上,重复上述过程,故钠块在水层与

煤油层界面处游动并上下跳动，因反应生成NaOH,滴有少量酚酰的水层变红。

3.向分另IJ盛有100mL水、100mL0.1mol∙L7盐酸、100mL

0.01mol∙L1NaoH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正

确的是(D)

A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2⅛0===2Na-+20H+⅛t

B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且X烧杯中的反应最剧烈

C.三个烧杯反应后,溶质的物质的量浓度相等

D.三个烧杯反应后,生成的气体的质量一定相等

解析:钠与盐酸反应时钠先与酸反应,离子方程式为2Na+2H_2Na'+H",A错误;三个

烧杯中,Y烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,B错误;X烧杯中生成的溶质为NaOH,Y

烧杯中生成的溶质为NaCKNaOH,Z烧杯中生成NaOH,且Z烧杯中原溶质为NaOH,故三个

烧杯中溶质的物质的量浓度不相等,C错误;因向三个烧杯中加入钠的物质的量相等且钠

全部反应完,故生成H2的量相等,D正确。

［归纳总结］钠与水、乙醇、酸、碱、盐溶液的反应规律

(1)钠与水、酸、盐溶液反应的本质均是与H-的反应,反应顺序是有酸酸在前,无酸水为

先。

(2)钠与乙醇反应时,钠的密度大于乙醇的,钠块先沉在液面下,后上下浮动,能看到有气

泡产生,但钠不能熔化成小球。

(3)钠与酸反应时，由于液体中C(H)较大,反应较迅速,甚至可能燃烧或爆炸。

(4)钠投入碱溶液中，钠与水反应生成NaOH和H?,再考虑反应生成NaOH对碱溶液的影响。

考向二

钠的氧化物的性质

尸典型例题

有关Na◎性质实验如图:

已知:①NaG与水反应经历了Na202+2⅛0~=2NaOH+H2O2;

②酚酸褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。

根据上述实验可以得出的结论是(D)

A.压02溶液能使酚g⅛褪色

B.浓氢氧化钠溶液能使酚酸褪色

C.H曲溶液和浓氢氧化钠溶液都能使酚St褪色

D.可利用二氧化镐和水来完善实验方案

立思路点拨—

先变红-----►后褪色

解析:根据实验现象和已知信息①可知,滴加酚猷前,溶液中的溶质为NaOII和H2O2,根据

已知信息②可知,两者都可能使变红的溶液褪色,故A、B、C错误;若要确定褪色原因,还

必须补充向反应后的试管中加二氧化锌除去过氧化氢、加水稀释浓氢氧化钠溶液的实验

来验证,故D正确。

①变式发散

(2021•河北卷,节选)对固体NaHCO3充分加热,产生的气体先通过足量浓硫酸,再通过足

量Na2O2,NazO2增重0.14g,则固体NaHCO的质量为g。

解析：固体NaHCa受热分解生成Na£03、CO?和H2O(g),将产生的气体先通过足量浓硫酸,

除去H2O(g),再通过足量Na2O2,Na?。?与CO?反应生成NaECh和O20

法一利用“差量法”进行计算

2Na202+2CO2------2Na2C0a+02Am(固体)

2X78g2mol2×106g56g

n(CO2)0.14g

jm°l56g解得n(C()2)=0.005mol,结合反应2NaHCO3=A=Na2CO3+CO2t+H2O推

n(CO2)0.14g

知,n(NaHCO3)=2n(CO2)=2xθ.Oθ5mol=0.Olmol,i⅛Wm(NaHCO3)=O.01molX84

g∙mol-O.84go

法二利用“反应规律”进行计算

COz通过Na◎固体时，固体的增重相当于与CO2等物质的量的CO的质量,则有

014g

n(CO2)=n(CO)'.-1~0.005mol。结合NaHCO3的分解反应推

知,n(NaHCO3)=2n(CO2)=2X0.005mol=0.01mol,故有m(NaHCCh)=O.01mol×84

g∙mol'=0.84go

答案:0.84

［归纳总结］NaQ与Co八七0(g)反应的“四大规律”

反应先

从反应结果看,Na2O2与Co”七0(g)的混合气体反应时,可看作Na?。?先与CO2

后规律反应,后与HZO(g)反应__________________________________________________

电子转当NazOz与Co2、H2(g)反应时,物质的量关系为ZNaG-Oz-

移关系2e,n(e)=n(Na2O2)=2n(O2)

气体体若CO2、HQ(g)(或两者的混合气体)通过足量的NaG,气体体积的减少量是

积的变

原来气体体积的去也等于生成氧气的量，AV=V(O。=∣V(混合)

化关系

固体质CO2、HQ(g)分别与足量NaG反应时:固体相当于吸收了C02中的“C0”和

量的变HQ(g)中的“H」，则CO?或HQ(g)或两者的混合气体与Na2O2反应时，固体增

化关系加的质量为28g∙mol'Xn（C（）2）或2g∙mol”Xn（HQ）或两者之和_______

区针对训练

L（2023•浙江普陀中学阶段练习）下列关于钠及其化合物的说法正确的是（D）

A.Na与Na'都具有强还原性

B.Na2O和NaQ长期露置于空气中最终产物不相同

C.将足量的Na、Na2O和NazO,分别加入含有酚酬的水中，最终溶液均变为红色

I）.将少量Na和NaO分别投入CUSol溶液中,均既有沉淀生成又有气体放出

解析:钠具有强还原性,钠失去电子生成钠离子,钠离子没有还原性,只有微弱的氧化性，

性质较稳定,A项错误JNa2O2和Na2O长期露置于空气中，最终都生成Na2CO3,B项错误;Na2O2

具有漂白性,故Na◎加入含有酚醐的水中，溶液先变红,最终红色褪去,C项错误;将少量

Na和NazOz分别投入CUS（M容液中，两者均先和水反应生成氢氧化钠和气体,然后再和硫酸

铜反应生成氢氧化铜沉淀,D项正确。

2.（2022•山东枣庄第三中学质检）下表中,对陈述I,II的正确性及两者间是否具有因

果关系的判断都正确的是（D）

选项____________陈述I________________________陈述∏______判__断__

ANaQ是碱性氧化物N&0可与盐酸反应一I对，π对,无-

向NaQ的

BNa◎与水反应生成氢氧化钠I对，∏错,无

水溶液中滴入酚酥,溶液变红色

高压钠灯发出透雾能力强的

C金属钠具有强还原性I对，∏对,有

___________黄光___________

NaO能与COz和40反应生成

D过氧化钠可为航天员供氧I对，II对,有

________O1________

解析:NaQ是碱性氧化物,碱性氧化物可与酸发生反应生成盐和水,陈述I、II均正确,且

有因果关系,A项错误;酚献在NazOz的水溶液中先变红色,然后红色褪去,过氧化钠与水

反应生成氢氧化钠,所以I错、II对,B项错误;钠易失电子,具有强还原性,钠的焰色为黄

色,透雾性强,高压钠灯可发出透雾能力强的黄光，I对、∏对,两者无因果关系,C项错误;

过氧化钠与水、二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,所以可为航天员供氧,陈述I、II均正

确，且有因果关系,D项正确。

3.（2022•辽宁沈阳一二零中学质检）某些氧化物在一定条件下能与NaO反应,且反应极

有规律,如Na202+S02=Na2S0,›2Na202+2S03（g）—2NaZSOI+0?。据此判断下列化学方程

式错误的是（A）

ʌ.2Na2O2÷2N2O3=4NaNO2+O2

B.Na202+2N02----2NaN03

C.2Na2O2+2N2O54NaNO3+O2

D.2Na2O2+2Mn2O7-4NaMnO4+O2

解析：由题给信息可知,过氧化钠与最高价态的氧化物反应生成对应的盐和氧气,过氧化

钠具有强氧化性,与不是最高价态的氧化物反应生成其最高价的盐,没有氧气生成。N2O3

和NO2中氮元素不是最高价态,与过氧化钠反应生成硝酸钠,故A错误,B正确;五氧化二

氮中氮元素是最高价态,与过氧化钠反应生成硝酸钠和氧气,故C正确;七氧化二镐中锦

元素是最高价态,与过氧化钠反应生成高镒酸钠和氧气,故D正确。

考点二碳酸钠和碳酸氢钠

A典型例题

Na£。,和NaHCe）3是两种常见的盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关NaHCO3和

Na£03的叙述正确的是（B）

A.NaHeO-比NECOS热稳定性强

B.可以利用加热并把产生气体通入澄清石灰水的方法来鉴别NaHCC）3和Na2CO3

C.在水中的溶解度:NaHCO3>Na2CO3

D.等质量的Na2CO3.NaHCO3分别与足量盐酸反应,前者产生CO2多

解析:碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,可以利用加热的方法来鉴别碳酸

钠和碳酸氢钠,B正确。

①变式发散

（1）还可以用什么方法鉴别NaHCO3和Na2CO3?

提示:①分别向溶液中滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液；

②分别向溶液中滴加BaCI2溶液,产生白色沉淀的是NazCOs溶液；

③测定相同浓度的两种溶液的pH,pll大的为Nam,溶液。

⑵怎样除去NaOh固体中的NaHCO3?

提示:加热至固体质量不再变化。

/针对训练

L（不定项）下列说法正确的是（BD）

A.NaHCo3受热易分解,可用于制胃酸中和剂

B.转化NaHC03（s）金刈⑩⑸饱和石灰水ANaoH（aq）能实现

C.用试管加热碳酸氢钠固体时使试管口竖直向上

D.小苏打是面包发酵粉的主要成分之一

解析:NaHC0：,可用于制胃酸中和剂,是因为其可与胃酸中的HCl反应,与其受热易分解的

性质无关,A错误;加热碳酸氢钠固体有水生成,如果试管口竖直向上,水倒流会使试管炸

裂,C错误。

2.（不定项）为鉴别/CO,和NaHCO3两种白色固体,4名同学分别设计了4种不同的方法，

其中不可行的是（C）

A.分别配成1mol-L1的溶液,各取1mL滴加1滴酚酰溶液，比较颜色深浅

B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊

C.分别取样配成溶液,滴加Ba（OH）2溶液,观察有无白色沉淀

I）.分别配成溶液,用伯丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,透过蓝色钻玻璃观察火焰的颜

色

解析:相同物质的量浓度时,LCO）的水解程度比NaHC0：,的大,溶液碱性较强,滴加酚献检

验,KEOs溶液的颜色更深,A项不符合题意;NaHC不稳定，受热易分解,生成二氧化碳气

体,可通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊,B项不符合题意;KEOs和NaHeO3均与氢氧化钏

反应生成碳酸钢白色沉淀,C项符合题意;两者分别含有钾元素、钠元素,用焰色试验区分

时,需用蓝色钻玻璃进行观察,D项不符合题意。

3.（不定项）（2022•山东聊城一中期末）侯氏制碱法的基本过程如图所示。下列说法错误

的是（B）

Λ.食盐水精制时一般加入BaCk后，再加入Na2CO3

B.为提高原料利用率,先通入CO,再通入NH3

C.若沉淀结块,燃烧前需将沉淀研磨成粉末状

D.生产中将X和母液循环利用，可以提高原料利用率和产率

解析:食盐水精制时先加入过量BaCI2溶液,除去杂质离子SOf,然后再加入Na2CO3,除去

食盐水中杂质离子C『及为除去SOT而引入的过量的Bat这样使实验操作步骤简单,A

正确;为提高溶液中HCO3的浓度,便于析出NaHCO3晶体,应该先向饱和食盐水中通入NH3

使溶液显碱性,然后再通入C02,B错误;若产生的沉淀结块,为使沉淀煨烧分解完全,在煨

烧前需将沉淀研磨成粉末状,C正确;沉淀煨烧分解产生的CO2气体可用于沉淀池中制取

NallCO3,沉淀后的母液中含有大量NaCl,也可返回沉淀池中再被利用，以提高原料利用率

和产率,D正确。

［归纳拓展］（DNazC。,、NaHCO的鉴别。

①固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。

②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测PH法。

a.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCI,溶液,产生沉淀的是Na£0,溶液。

b.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。

c.测PH法:用PH试纸测相同浓度的稀溶液,PH大的是Na£0,溶液。

（2）Na2C03>NaHCo3的除杂。

_________混合物（括号内为杂质）____________________除杂方法及试剂___________

___________NazCG固体(NaHCO3)___________加热至恒重

NaHCO3溶液(NazCOJ一通入足量的COz气体一

___________Nag溶液(NaHCOJ___________加入适量的NaOH溶液一

考点三碱金属焰色试验

考吧碱金属元素的性质

1.（2022•广东清远期末）Li、Na、K、Rb、CS都是第IA族的元素。下列关于第IA族

的元素的叙述正确的是（D）

A.锂在空气中燃烧生成Li2O2

B.KOH的碱性比NaOH的弱

C.常温下,Rb、CS露置在空气中不易变质

D.K与水反应比Na与水反应更剧烈

解析:锂与氧气反应只生成LiA故A错误;金属性K>Na,则KOH的碱性比NaOH的强,故B

错误;Rb、CS性质比Na更活泼,更易与氧气反应,故C错误;K的金属性比Na的强,则K

与水反应比Na与水反应更剧烈,故D正确。

2.下列关于碱金属的说法中，正确的是（D）

A.第IA族元素叫碱金属元素

B.金属锂可以保存在煤油中

C.密度;Cs>Rb>K>Na>Li

D.熔点：Li>Na>K>Rb>Cs

解析:H为第IA族元素,但不是碱金属元素,A错误;锂的密度比煤油的小,不能保存在煤

油中,应该保存在石蜡油中，B错误;钠的密度比钾的密度要大,C错误;碱金属从上到下离

子半径依次增大,金属键强度减弱,所以熔点Li>Na>K>Rb>Cs,D正确。

［归纳总结］碱金属常见命题角度

（1）碱金属单质与水（或酸）反应的现象。

（2）碱金属单质的保存（注意碱金属的密度）。

(3)碱金属单质与氧气反应产物的判断。

(4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较。

(5)碱金属的碳酸盐性质的比较。

(6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。

考向二焰色试验

3.焰火颜色的产生与烟花中含有钠、钾、钙、铁、铜、锯等金属元素有关。下列有关说

法不正确的是(C)

A.五彩缤纷的烟花所呈现的就是锂、钠、钾等金属元素的焰色

B.钠可以保存在煤油中

C.KCl与KNQ,灼烧时火焰的颜色不相同

D.观察钾及其化合物的焰色需要透过蓝色钻玻璃

解析:氯化钾和硝酸钾中都含有钾元素,所以焰色试验时其火焰颜色相同,C错误;透过蓝

色钻玻璃观察钾元素的焰色为紫色,可滤去黄光,排除钠元素黄色火焰的干扰,D正确。

4.下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是(D)

①钾元素的火焰颜色要透过蓝色钻玻璃观察

②先将伯丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质

③每次实验后,要将粕丝用盐酸洗净

④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰

⑤没有伯丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替

A.仅有③不正确B.仅有④不正确

C.仅有⑤不正确D.全正确

解析：由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验元素是否存在,所以实验时所用火焰和

金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色,否则将无法观察到被检验元素的真实焰色情

况;观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钻玻璃，目的是滤去黄光,避免钠的干扰。

微专题5碳酸钠质量分数测定的实验探究

测定碳酸钠质量分数的常用方法

1.气体法

⑴测定原理:Na2C03+H2S04------Na2SO4+H2O+CO2↑。

依据COa的体积确定NazCtt,的物质的量,进而确定纯碱中Na£Q；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COz气体的体积为V

mL(已折算为标准状况)。

(3)数据处理。

纯碱样品中NEC03的质量为molX106g∕mol=ς舞g,则纯碱样品中NazCH的质量

2240022400

106∙

分数为分硬Xi00%=-^-%o

mg112m

2.沉淀法

⑴测定原理:NazCCh+BaCL：==BaC(λI+2NaCl»

依据BaCO&沉淀的质量,确定Na£。；的物质的量,进而确定纯碱中NaECh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,反应

停止后,经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng0

(3)数据处理。

纯碱样品中NazCCh的质量为,九g×106g∕mol=鬻g,则纯碱样品中Na2CO3的质量分

197g/mol

106?1

数为aX100%=-^-X100%»

mg197τn

尸典型例题

为了测定NaehNa2CO3∙IOHQ和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:

取一定质量的混合物,通过测量反应前后装置②和③质量的变化,测定该混合物中各组

分的质量分数。下列说法中错误的是（D）

a竹7弹簧夹

①③

A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水Cael2、碱石灰

B.硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清

石灰水变浑浊为止

C.若将装置①换成盛放NaOII溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏低

D.实验过程中先停止通入空气,再停止加热

解析:根据实验目的和装置的连接顺序可知,装置①用于吸收空气中的COz和水蒸气,可

以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3∙IOH2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水

CaCk;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的C0〃使用碱石灰,A项正确;实验前必须将装置中

的水蒸气和CO?赶净,避免影响测定结果,硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入

空气,直至a处出来的气体不再使澄清石灰水变浑浊为止,B项正确;若将装置①换成盛

放NaOH溶液的洗气瓶,则会增加水的质量,使测得的Na2CO3∙IOH2O和NaHCO3的含量偏

高,NaCl的含量偏低,C项正确;实验过程中一直通入空气,停止加热后继续通入空气使存

留在装置中的COz和水蒸气完全被吸收,D项错误。

①变式发散

（1）球形干燥管中碱石灰的作用是什么？

提示:防止外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置③,干扰二氧化碳的测定。

（2）为使实验数据更精确,本实验设置了哪些装置,采取什么操作？

提示:装置①和末端的碱石灰干燥管；

实验前先赶净装置中的COe和水蒸气,停止加热后,继续通入空气使存留在装置中的CO2

和水蒸气完全被吸收。

应针对训练

1.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCI）,准确称量Wg样品进行实验,

下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是（A）

选实验

实验方案测量数据

项方法

将样品配成100mL溶液,取10mL,加入酚醐,用

A滴定法消耗盐酸的体积

标准盐酸滴定______________________________

将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸碱石灰增加的质

B量气法

收________________________________________量

将样品放入烧瓶中，置于电子天平上,加入足量

C重量法减少的质量

盐酸______________________________________

D量气法将样品与盐酸反应,产生气体通入排水量气装置排出水的体积

解析:Na£03与盐酸发生反应Na2C03+HCl-NaCRNaHCO3,用酚酥作指示剂时,依据消耗

盐酸的量可以计算出样品中Na£0*的量,进而确定样品中NazCOs的质量分数,A项正确;测

量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法,碱石灰增加的质量还包括水蒸气、氯化氢

等的质量,B项错误;样品中加入足量盐酸,因盐酸的质量未知,无法通过重量法测量

NazCO,的质量,C项错误;因部分C0,能溶解到水里,与水反应生成H£03,故排出水的体积并

不是C02的体积,D项错误。

2.(2021•湖南卷)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢镂和氯化钠为原

料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下：

步骤I.Na£03的制备

蒸馈水碳酸氢钱粉末

步骤∏.产品中NaHCO-含量测定

①称取产品2.500g,用蒸储水溶解,定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.1000mol∙L1盐酸标准溶

液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸%mL;

③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.1000mol∙L盐酸标准溶液滴定至终

点(第二滴定终点)，又消耗盐酸V2mL;

④平行测定三次,V,平均值为22.45,%平均值为23.5k

已知：(i)当温度超过35℃时,NHlHCc)3开始分解。

(ii)相关盐在不同温度下的溶解度表(g∕100gHQ)

温度/℃0102030405060

NaCl一35.735.836.036.336.637.037.3

NH∣HC03一11.915.821.027.0

NaHCO3一6.98.29.611.112.714.516.4

NH£129.433.337.214145.850.455.2

回答下列问题:

(1)步骤I中晶体A的化学式为,晶体A能够析出的原因是。

(2)指示剂N为,描述第二滴定终点前后颜色变化。

(3)产品中NaHCo3的质量分数为(保留三位有效数字)。

解析：(1)根据相关盐在不同温度下的溶解度可知,30〜35℃,NaHCO,的溶解度明显小于

NaCK阳HCo.,和NH£1的溶解度，因此NaHCO在步骤I中结晶析出。⑵本题中测定碳酸

氢钠含量采用了双指示剂滴定法,第一滴定过程以酚醐为指示齐U,NazCOs转化为NaHCO3,

第二滴定过程以甲基橙为指示剂,NaHCo3转化为NaCkCOz和Il2O,所以第二滴定终点前后

溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色。(3)由(2)的分析过程可知,25.00mL待测液

中所含NaHCO3的物质的量为0.1000mol∙L'X(V?-%)X1(TL,则2.500g产品中所

含NaHCO3的质量为84g∙mol1X250mL,×0.100mol∙L'×(23.51-22.45)×10-3

25.00mL

L=0.08904g,则产品中NaHeO3的质量分数为匕吧—X100%73.56%。

2.500g

答案：（I）NaHCOs30~35CNaHCO3的溶解度小于NaC1、NH,HCCh和NHG的溶解度

（2）甲基橙溶液由黄色变为橙色,且半分钟内不变色

（3）3.56%

—••高考真题・导向・∙——

L下列说法正确的是（B）

A.用二氧化碳灭火器扑灭金属钾的燃烧（2020•山东卷）

B.小苏打用作食品膨松剂（2020•山东卷）

C.室温下,Na在空气中反应生成Na2O2（2020•江苏卷）

D.盐碱地（含较多NazCOs等）不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良（2019•天津卷）

解析:金属钾的燃烧产物过氧化钾等能与二氧化碳反应产生氧气,A项错误;钠在空气中

反应生成氧化钠,C项错误;NazCQ与Ca（OH）2会反应生成碳酸钙等,D项错误。

2.（2021・河北卷）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展

做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3,进一

步处理得到产品NazC。,和NHlClo实验流程如图：

IL气体

饱

r→∣NaHCθ3∣

和产品Na2c()3

浓氨

NaClCO2

氨盐

WNaCl「食盐水

水水