2.1钠及其化合物-2024-2025学年高一化学上学期讲义

2.1钠及其化合物目标导航目标导航1.能从钠原子的结构(微观)分析认识钠是一种非常活泼的金属，具有很强的还原性(宏观)；2.设计实验探究钠与氧气、水的反应，学会分析钠与酸、碱、盐溶液的反应，促进“证据推理与模型认知”化学核心素养的发展；3.基于实验探究认识Na2CO3、NaHCO3的相关性质，理解并掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。知识精讲知识精讲知识点01钠及其化合物的转化关系知识点02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、加热)Cl2SH2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如CuSO4溶液，2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑熔融液与盐发生置换反应：4Na＋TiCl4eq\o(,\s\up6(Δ))4NaCl＋Ti制取化学方程式为2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑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。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。知识点03氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)组成Na+与O2−以2∶1组成Na+与QUOTEO22-(过氧根离子)以2∶1组成色态白色固体淡黄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SO2反应Na2O+SO2=Na2SO3Na2O2+SO2=Na2SO4与酸反应Na2O+2HCl=2NaCl+H2O2Na2O2+4HCl=4NaCl+2H2O+O2↑相互转化主要用途强氧化剂、漂白剂、供氧剂保存干燥、封闭干燥、封闭知识点04碳酸钠和碳酸氢钠1.碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠（Na2CO3）碳酸氢钠（NaHCO3）俗称纯碱或苏打小苏打物理性质色与态白色粉末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+=CO2↑＋H2OHCO3+H+=CO2↑＋H2O相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体快与碱反应与NaOH、KOH不反应与NaOH反应生成Na2CO3离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O与澄清石灰水反应离子方程式：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓NaHCO3足量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)NaHCO3不足量：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O热稳定性一般不分解NaHCO3加热分解的反应方程式：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O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.碳酸钠和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)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液知识点05候氏制碱（纯碱Na2CO3）法原料NH3、CO2、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：NaCl、CO2知识点06焰色试验实验用品铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯操作步骤常见焰色钠元素：黄色；钾元素：紫色；钙：砖红色方法指导方法指导方法01（1）金属钠着火时不能用水，也不能用泡沫灭火器，应用沙土盖灭。钠和酸的反应比水更剧烈，在酸溶液中，钠先和酸反应，酸反应完后，过量的钠会和水继续反应。钠和CuSO4等盐溶液的反应，千万不能误解为钠更活泼，而置换出铜单质。（4）金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末，此过程中的主要变化与现象有：eq\x(\a\al(银白色金属钠,Na))eq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(①))eq\x(\a\al(表面变暗,生成Na2O))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(②))eq\x(\a\al(出现白色固体,生成NaOH))eq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(③))eq\x(\a\al(表面生成溶液,NaOH潮解))eq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(④))eq\x(\a\al(白色晶体物质,生成Na2CO3·10H2O))eq\o(→,\s\up7(风化),\s\do5(⑤))eq\x(\a\al(白色粉末状物质,生成Na2CO3))方法02（1）Na2O2不是碱性氧化物，由Na＋和O2－构成，阴阳离子个数比不是1∶1。（2）Na2O2中的氧是－1价，处于中间价态，既能表现氧化性，又能表现还原性。。但主要表现为氧化性。=1\*GB3①强氧化性：如使酚酞溶液，先变红后褪色；Na2O2＋Na2SO3＋H2ONa2SO4＋2NaOH。=2\*GB3②还原性遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2。③遇CO2、H2O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。④Na2O2与其他物质反应时不一定都产生O2，如Na2O2＋SO2=Na2SO4。方法03候氏制碱法必须先通NH3，后通CO2且CO2要过量。方法04（1）焰色反应：是物理变化，属于元素的性质。（2）不能用玻璃棒醮取待测液进行焰色试验。（3）钾元素的检验：必须通过蓝色钴玻璃。方法05钠的制备钠元素在自然界中以化合物的形式存在，工业上通常用电解熔融氯化钠的方法制备钠单质：NaCI（熔融）通电2Na+Cl2↑（2）钠的用途方法06①金属钠的取用：取用时应用镊子将钠从煤油中取出，不能直接用手接触，用滤纸吸干钠块表面的煤油后，一般用小刀切取绿豆粒大小即可，不能太大，以免发生危险。实验室中，药品从试剂瓶中取出后.为防止污染试剂，一般不能将未用完的药品放回原瓶，但取用金属钠时，剩余的钠要放回原试剂瓶中，不能乱扔，类似的物质还有钾、白磷等。②钠是非常活泼的金属，与O2反应条件不同时，反应现象不同，产物也不同，常温时生成Na2O，加热或点燃条件下生成Na2O2。③钠与其他非金属的反应2Na+Cl2△2NaCl;2Na＋SNa2S。④钠露置在空气中的变化过程⑤钠与氧气反应的有关判断：（1）反应产物的判断钠与氧气的反应产物只受反应条件的影响，而不受氧气量的影响。即钠不论是与少量氧气反应还是与足量氧气反应，只要是在常温下反应均生成Na2O，点燃或加热的条件下反应生成Na202。（2）转移电子数目的判断钠与氧气反应，不论生成Na2O还是Na202，均属于氧化还原反应，在反应过程中都是Na失电子被氧化为Na+，即转移电子数由钠的量决定，故等质量的钠与氧气反应时，无论生成Na2O还是Na2O2，反应转移的电子数都相等。考点总结考点总结考点01钠的性质及应用【例1】下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是()选项实验操作实验现象A切开一小块钠，观察切面颜色的变化钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色B把一小块钠投入CuSO4溶液中钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀C把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝D把一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加热坩埚片刻钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体【答案】A【解析】切开钠，钠与空气中的O2反应生成Na2O，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色，A项错误；把一小块钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH与H2，钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，NaOH与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B项正确；把钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中，钠与水反应生成NaOH与H2，钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝，C项正确；钠的熔点低，加热熔化，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，D项正确。【变式】下列叙述错误的是A．大量的钠着火时可以用沙子盖灭，少量的钠应保存在煤油中B．将一小块钠投入溶液中可置换出红色的固体C．反应中，水既不作氧化剂也不作还原剂D．属于碱性氧化物【答案】B【解析】A．因钠能与水剧烈反应，钠着火时不能用水来灭火，应用沙子盖灭；钠的密度比煤油大，且与煤油不反应，可保存在煤油中，A正确；B．钠投入硫酸铜溶液中，会先和水反应，生成的氢氧化钠再和硫酸铜反应，故不能置换出金属铜，B错误；C．中，N元素的化合价既升高又降低，属于氧化还原反应，水中H、O元素的化合价都没有变化，水既不作氧化剂也不作还原剂，C正确；D．属于碱性氧化物，Na2O2不属于碱性氧化物，D正确；故选B。考点02过氧化钠的强氧化性及应用【例2】下列关于钠的氧化物的说法正确的是()A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2C．Na和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2OD．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物【答案】C【解析】A项，钠的氧化物中氧化钠是白色固体，而过氧化钠是淡黄色固体，与水反应能生成氢氧化钠和氧气，错误；B项，Na2O2与CO2的反应生成碳酸钠和氧气，在反应过程中只有氧元素化合价发生变化，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，错误；C项，Na和O2的反应产物与反应温度有关系，在加热时反应生成Na2O2，在常温时反应生成Na2O，正确；D项，碱性氧化物是能和水反应只生成碱的氧化物，而Na2O2与水反应，除了生成NaOH还生成氧气，所以Na2O2不是碱性氧化物，错误。【变式】钡和钠相似，也能形成含离子的过氧化物，则下列叙述不正确的是A．过氧化钡的化学式是B．其中过氧化钡中O元素的化合价为价C．过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂D．过氧化钠或过氧化钡跟足量水反应都生成氧气【答案】A【解析】A．因为钡元素是+2价，即Ba2+，离子是2价，所以过氧化钡的化学式只能是BaO2，故A错误；B．过氧化钡中钡元素是+2价，离子是2价，所以过氧化钡中O元素的化合价为价，故B正确；C．过氧化钠和过氧化钡都含有离子，离子具有强氧化性，过氧化钠和过氧化钡都是强氧化剂，故C正确；D．过氧化钠或过氧化钡跟水反应：、，都是1mol过氧化物跟足量水反应都生成0.5mol氧气，故D正确；故选A。考点03碳酸钠与碳酸氢钠之间的相互转化及应用【例3】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是A．所得溶液的溶质成分为NaOH、Na2CO3 B．所得溶液的溶质成分为Na2CO3C．所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3 D．所得溶液的溶质成分为NaHCO3【答案】C【解析】当向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2=NaHCO3，在加入盐酸100mL时，溶液中溶质可能有四种情况，分别为A、B、C、D四个选项，根据盐酸由0mL滴至25mL时没有CO2产生，由25mL滴至100mL时，发生反应NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O生成CO2，后一段反应消耗的盐酸大于前一段反应消耗的，可知所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3；答案选C。【变式】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，说法错误的是A．热稳定性：碳酸钠大于碳酸氢钠B．在其溶液中滴加澄清石灰水：它们都有白色沉淀生成C．做焰色试验：它们的火焰都呈黄色D．与相同浓度的盐酸反应产生CO2的速率：碳酸钠大于碳酸氢钠【答案】D【解析】A．碳酸氢钠加热发生分解反应，而碳酸钠加热不分解，故A正确；B．Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量)，所以在其溶液中滴加澄清石灰水，它们都有白色沉淀生成，故B正确；C．钠元素的焰色试验呈黄色，两种物质都是钠盐，所以焰色试验呈黄色，故C正确；D．碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，故相同条件下，与相同浓度的酸反应的速率为碳酸钠小于碳酸氢钠，故D错误；故本题选D。考点04侯氏联合制碱法【例4】侯氏制碱法原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是()A．制取氨气 B．制NaHCO3C．分离NaHCO3 D．制Na2CO3【答案】C【解析】A．直接加热氯化铵固体无法制得氨气，应加热氯化铵与消石灰固体混合物制备氨气，故A错误；B．制备碳酸氢铵时，应将二氧化碳通入溶有氨气的饱和食盐水中，否则无法制得碳酸氢钠，故B错误；C．分离碳酸氢钠固体时，应用过滤的方法分离，故C正确；D．碳酸氢钠受热分解制备碳酸钠时，应在试管中加热碳酸氢钠，不能在烧杯中加热碳酸氢钠，故D错误；故选C。【变式】实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体，不能达到实验目的的是()A．装置Ⅰ制取CO2B．装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HClC．装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体D．装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体【答案】B【解析】在装置Ⅰ中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，可制取CO2，A正确；装置Ⅱ中的Na2CO3溶液可与二氧化碳反应，B错误；装置Ⅲ中冰水浴使温度降低，有利于析出NaHCO3固体，C正确；利用装置Ⅳ通过过滤可获得少量NaHCO3固体，D正确。考点05焰色反应【例5】下列说法中正确的是A．焰色试验是化学变化B．用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．利用焰色试验不能区分NaCl与Na2CO3固体【答案】D【解析】A．焰色试验是物理变化，不是化学变化，故A错误；B．应该用盐酸清洗铂丝，盐酸可以溶解杂质，且易挥发，不会残留杂质，故B错误；C．K的焰色试验需透过蓝色钴玻璃观察，避免钠的焰色对钾的焰色的干扰，其他元素不需要透过蓝色钴玻璃观察，故C错误；D．NaCl与Na2CO3固体的焰色都为黄色，无法利用焰色试验来区分，故D正确；故本题选D。【变式】五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关。下列说法不正确的是A．焰色试验一定发生化学变化B．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同C．可以用焰色试验来区别NaCl和KClD．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃【答案】A【解析】A．焰色试验是物理变化，A错误；B．Na与NaCl都含有钠元素，在灼烧时火焰颜色都呈黄色，B正确；C．Na、K的焰色不同，可以用焰色试验来区别NaCl和KCl，C正确；D．透过蓝色的钴玻璃可滤去黄光，避免干扰，观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃，D正确；故选A。考点06碱金属元素相关变化规律【例6】下列关于碱金属的原子结构和性质的叙述中不正确的是A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去电子B．都有强还原性，是强还原剂C．都能与水反应生成碱D．都能在中燃烧生成过氧化物【答案】D【解析】A．碱金属原子最外层都只有一个电子，在化学反应中容易失去电子，A正确；B．碱金属在反应中易失去电子，都有强还原性，是强还原剂，B正确；C．碱金属都能与水反应生成碱和氢气，C正确；D．锂在氧气中燃烧只能生成氧化锂，D错误；故选D。【变式】下列关于碱金属的叙述中，错误的是A．单质具有强还原性 B．单质可从硫酸铜稀溶液中置换出铜C．单质与水反应生成氢氧化物和氢气 D．在自然界中没有游离态【答案】B【解析】A．碱金属单质的原子最外层只有1个电子，都易失去电子，都具有强还原性，故A正确；B．单质不能从硫酸铜稀溶液中置换出铜，单质先与溶液中的水反应生成氢气和碱，碱再与硫酸铜反应，故B错误；C．碱金属性质活泼，碱金属单质与水反应都生成氢氧化物和氢气，故C正确；D．碱金属性质活泼，在自然界中没有游离态，只有化合态，故D正确。综上所述，答案为B。考点07混合物中物质含量的确定——以碳酸钠为例【例7】实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度，下列说法正确的是()A．装置A中试剂应为浓硫酸，C中试剂应为BaCl2溶液B．在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体C．只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，就可以确定碳酸钠的质量分数D．反应结束后，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量【答案】D【解析】为了防止空气中的二氧化碳对实验的影响，需先通过装置A吸收空气中的二氧化碳，则装置A中的试剂为NaOH溶液，C中的试剂应能与二氧化碳反应生成沉淀，应为Ba(OH)2溶液，故A错误；若B、C之间添加饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体，对测定纯碱纯度会有影响，故B错误；盐酸易挥发，B中可能有HCl、H2O进入C中，不能通过测定C的质量差来确定CO2的质量，应通过测量C中产生的沉淀质量来确定碳酸钠的质量分数，故C错误；沉淀表面可能附着少量水分和溶于水的杂质，应经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量，故D正确。【变式】为测定产品中Na2CO3的质量分数(已知杂质为NaHCO3)，设计了下列三种实验方案进行探究。方案一：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2CO3的质量分数。(1)加热样品所选用的仪器是(填字母)。方案二：通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：(2)A中反应的化学方程式为，若装置C中碱石灰增重m1g。则混合样品中碳酸钠的质量分数为。方案三：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：该实验的操作步骤：①___________；②取一定量样品装入广口瓶中；③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量；⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量。(3)操作①为。(4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为。(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B)，若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果(填“偏大”或“偏小”)。理由是。【答案】(1)B(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑×100%(3)检查装置气密性(4)2OH－＋CO2=CO＋H2O(5)偏小去掉B将会使A增重偏大，A的作用为吸收生成的CO2，相同质量时碳酸氢钠生成CO2较多，即A增重越多NaHCO3越多，则Na2CO3越少【分析】方案二：连接好装置后，先通入氮气赶尽装置内的空气，避免空气中的二氧化碳影响测定结果，所以X是氮气，A装置中的样品受热分解成生成二氧化碳和水蒸气进入装置B，B装置是为了除去水蒸气，所以可以装浓硫酸，干燥后的二氧化碳进入装置C，C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中a为碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。方案三：空气先通入到装有氢氧化钠溶液的装置，是为了吸收空气中含有的二氧化碳气体，鼓入空气数分钟赶尽装置内的空气，稀硫酸与样品反应产生二氧化碳气体，进入装有浓硫酸的装置，干燥气体后进入装置A，A中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，干燥管B中碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置A影响测定结果。【解析】（1）加热碳酸氢钠固体分解，加热样品所选用的仪器是坩埚，故答案为：B；（2）A中发生的是碳酸氢钠受热分解，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，若装置C中碱石灰增重m1g，即生成的CO2为m1g，设碳酸氢钠的质量为m，则由,得m＝＝，则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝×100%；（3）连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性，保证装置气密性良好才能做后续实验；（4）先把空气通过NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，减少实验误差，离子方程式为：2OH－＋CO2=CO＋H2O；（5）装置A是吸收碳酸氢钠分解产生的CO2，装置B是吸收空气中的CO2，若只保留干燥管A，会把分解产生的CO2和空气中的CO2全部吸收，会使计算得出的碳酸氢钠偏大，计算出的碳酸钠质量分数偏小。考点08化学方程式的计算技巧——差量法【例8】将12gCO和CO2的混合气体通过足量灼热的氧化铜后，得到气体的总质量为18g，则原混合气体中CO的质量分数为。【答案】87.5%【解析】设原混合气体中CO的质量分数为x。则＝，解得x＝87.5%，故答案为87.5%。【变式】为了检验某含有杂质的样品的纯度，现将样品加热，其质量变为，请列式计算该样品中的质量分数。【答案】【解析】根据样品加热发生的反应，则有关系式：样品中，样品中，其质量分数为。针对训练针对训练1．下列各组中的两种物质作用时，当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度、加入顺序等)改变时，不会引起产物改变的是①和

②和

③和

④和

⑤和⑥和

⑦和A．②④ B．①④⑥ C．①②④⑤⑥ D．①②④⑤⑥⑦【答案】A【详解】①铁与浓硫酸加热还原产物为二氧化硫，与稀硫酸反应还原产物为氢气，所以产物与硫酸浓度有关，故错误；②锂与氧气反应产物只有氧化锂，与反应条件无关，故正确；③AlCl3和NaOH反应，氢氧化钠过量反应生成Na[Al(OH)4]，氢氧化钠少量反应生成氢氧化铝沉淀，产物与反应物用量有关，故错误；④H2和Cl2反应生成氯化氢，产物与反应条件无关，故正确；⑤FeCl3和Zn反应产物与锌的用量有关，少量的Zn生成氯化亚铁，过量的Zn生成铁，产物与反应物用量有关，故错误；⑥碳酸钠与盐酸反应，盐酸少量生成碳酸氢钠，盐酸过量生成二氧化碳，产物与反应物用量有关，故错误；⑦Ca(OH)2和NaHCO3反应，碳酸氢钠少量反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水，碳酸氢钠过量反应生成碳酸钙、碳酸钠和水，产物与反应物用量有关，故错误；故选：A。2．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行以下实验：①取反应后溶液加入二氧化锰后迅速产生大量气体：②、③中红色均不褪去。下列分析错误的是A．过氧化钠与水反应生成碱B．实验①证明过氧化钠与水反应需要作催化剂C．实验②③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色D．过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的物质【答案】B【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故A正确；B．实验①证明过氧化钠与水反应后的溶液中含有双氧水，双氧水用二氧化锰作催化剂发生分解反应放出氧气，过氧化钠和水反应不需要作催化剂，故B错误；C．实验②③在本探究过程中证明氧气、氢氧化钠均不能使酚酞褪色，故C正确；D．过氧化钠与水反应后滴加酚酞，酚酞先变红后褪色，说明过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的物质，故D正确；选B。3．侯氏制碱法中制取的原理为。下列实验装置合理、操作规范，能达到实验目的的是选项AB目的制取除去中的操作选项CD目的制备分离出操作

A．A B．B C．C D．D【答案】C【详解】A．使用普通漏斗，气体会逸出，应该改用分液漏斗或长颈漏斗，A项错误；B．CO2可溶于NaOH溶液，应该改为饱和碳酸氢钠溶液，B项错误；C．CO2能溶于氨盐水中制备饱和碳酸氢钠，能达到实验目的，C项正确；D．应用玻璃棒引流，避免液体溅出，D项错误；故选：C。4．下表中对各项化学事实解释不正确的是选项事实解释A可为航天员供氧能与反应生成B可用于治疗胃酸过多可与盐酸反应C向滴有酚酞的水中加入一定量的，溶液变红色溶液呈碱性D高压钠灯发出透雾性强的黄光金属钠具有强还原性A．A B．B C．C D．D【答案】D【详解】A．能与反应生成，所以可为航天员供氧，A正确；B．胃酸的主要成分为盐酸，碳酸氢钠可以与盐酸反应，且碱性较弱，故可以用于治疗胃酸过多，B正确；C．溶液呈碱性，可使酚酞试液变红，C正确；D．高压钠灯发出透雾性强的黄光，与电子发生跃迁有关，与金属钠具有强还原性没有因果关系，D错误；故选D。5．向NaOH和混合溶液中滴加0.1的稀盐酸，的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是A．在Oa段只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为C．a=0.3D．原混合溶液中NaOH与的物质的量之比为3∶1【答案】C【分析】向NaOH和Na2CO3混合配成的溶液中滴加盐酸时，先发生氢氧化钠与盐酸的中和反应：NaOH+HCl=NaCl+H2O，氢氧化钠反应完毕后再发生碳酸钠与盐酸的反应：HCl+Na2CO3=NaHCO3+NaCl，最后发生反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，利用物质的量的关系并结合图象即可解答。【详解】A．Oa段发生的反应是OH－＋H＋=H2O和CO＋H＋=HCO，不只发生中和反应，A错误；B．ab段发生反应的离子方程式为HCO＋H＋=CO2↑＋H2O，B错误；C．从图像可知，生成0.01molCO2，根据离子方程式HCO＋H＋=CO2↑＋H2O可知，消耗盐酸的物质的量为0.01mol，消耗体积为，故a=0.40.1=0.3，C正确；D．根据离子方程式和图像可知，Na2CO3的物质的量是0.01mol，共计消耗盐酸0.02mol，所以与氢氧化钠反应的盐酸是0.04mol0.02mol=0.02mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02mol，因此原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D错误；故选C。6．化学实验安全意识十分重要，下列说法不正确的是A．观察碱金属与水反应，需要佩戴护目镜B．对于含重金属离子的废液，可利用沉淀法进行处理C．如果不慎将碱沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上1%的硼酸D．轻微烫伤时，可先用洁净的冷水处理，降低局部温度，若有水疱，将其弄破【答案】D【详解】A．碱金属与水反应剧烈，为防止碱液溅入眼睛，观察碱金属与水反应，需要佩戴护目镜，故A正确；B．对于含重金属离子的废液，可利用沉淀法进行处理，故B正确；C．如果不慎将碱沾到皮肤上，应立即用大量水冲洗，然后涂上1%的硼酸，故C正确；D．轻微烫伤时，可先用洁净的冷水处理，降低局部温度，若有水疱，不要其弄破，防止感染，故D错误；选D。7．下列说法或有关反应的离子方程式正确的是A．与Al反应能放出H2的溶液中：NO、Na+、Fe3+、SO一定不能大量共存B．钠与水反应：Na+2H2O=2OH﹣+Na++H2↑C．向AlCl3溶液中滴加浓氨水至过量：Al3++4OH=[Al(OH)4]D．FeI2溶液中通入少量Cl2：【答案】A【详解】A．与反应能放出的溶液显酸性或者碱性，其中酸性条件下由于有硝酸根离子，则不会出氢气，碱性条件下，氢氧根离子可以和铁离子生成沉淀，不能共存，A正确；B．钠与水反应离子方程式为：2Na+2H2O=2OH﹣+2Na++H2↑，B错误；C．氢氧化铝和氨水不反应，则向AlCl3溶液中滴加浓氨水至过量离子方程式为：Al3++3NH₃·H₂O=Al(OH)3↓+NH，C错误；D．碘离子的还原性大于亚铁离子，则相应的离子方程式为：，D错误；故选A。8．下列说法错误的是A．表示易燃类物质，表示爆炸类物质B．均与“钠与水反应”这一实验有关C．若不慎将浓硝酸沾到皮肤上，应立即用大量碱中和D．含重金属元素的废液，可用沉淀法进行处理后再交由专业人员处理【答案】C【详解】A．符号对应的示意图是易燃类物质，符号对应的示意是爆炸类物质，A正确；B．进入实验室要带护目镜，做钠和水的反应中，要用到小刀，要注意防止划伤，实验过程会产生氢气，要注意排风，做完实验，要洗手，B正确；C．不慎将浓硝酸沾到皮肤上，应先用干布擦掉浓硝酸，再用大量水冲洗，最后涂上3%~5%的碳酸氢钠溶液减小对皮肤的腐蚀，C错误；D．重金属离子有毒，含有重金属的废液不能直接排放，否则会造成环境污染，应用加入碱溶液或硫化物溶液将重金属离子转化为氢氧化物沉淀或金属硫化物沉淀之后再排放，D正确；故选C。9．下列离子方程式正确的是A．与水反应：B．食醋去除铁锈：C．同物质的量浓度同体积溶液与溶液混合：D．溶液中加足量溶液并加热：【答案】C【详解】A．原离子方程式质量不守恒，与水反应的离子方程式为：，A错误；B．醋酸是弱酸，离子方程式书写时不能拆，故食醋去除铁锈的离子方程式为：，B错误；C．同物质的量浓度同体积溶液与溶液混合的反应方程式为：Ba(OH)2+NaHSO4=BaSO4↓+H2O+NaOH，则离子方程式为：，C正确；D．足量的NaOH还能与碳酸氢根离子反应，故NH4HCO3溶液中加足量NaOH溶液并加热的离子方程式为：，D错误；故答案为：C。10．侯德榜提出的联合制碱法得到世界各国认可，其工业流程如图所示：下列说法不正确的是A．试剂X可以是NaCl，滤液中加入试剂X有利于NaHCO3析出B．进行反应1时，往饱和食盐水中先通入NH3，再通入CO2C．操作1为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥D．副产物可以用作肥料使用【答案】A【分析】联合制碱法是向饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳发生反应，在相同的温度下，碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，反应得到碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到滤渣碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，滤液中加入X为氯化钠，降温结晶析出氯化铵晶体，过滤得到氯化铵晶体，据此分析判断。【详解】A．试剂X可以是NaCl，增大氯离子浓度，有利于NH4Cl析出，故A错误；B．进行反应1时，往饱和食盐水中先通入NH3增强溶液碱性，从而增大CO2溶解度，故B正确；C．通过降温减小NH4Cl溶解度可促进结晶，操作1为蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤干燥，故C正确；D．副产物NH4Cl属于氮肥，故D正确；故选A。11．下列实验操作、现象和结论均正确的是选项实验操作现象结论A常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下铁与浓硫酸不发生化学反应B将与反应后的固体物质加水溶解后，先加足量的盐酸溶液，再滴加溶液产生白色沉淀说明与反应后生成了C用湿润的淀粉试纸鉴别、溴蒸气试纸变蓝该气体为溴蒸气D铜丝和浓硫酸加热一段时间后冷却，向反应后的溶液中加水稀释溶液呈蓝色说明反应生成了硫酸铜A．A B．B C．C D．D【答案】B【详解】A．常温下铁与浓硫酸会钝化，A错误；B．先加足量的盐酸，排除溶液中亚硫酸根离子的干扰，再滴加溶液，产生白色沉淀，说明有硫酸钡生成，即说明与反应后生成了，B正确；C．与水反应可以生成硝酸，硝酸也可以氧化碘离子使试纸变蓝，C错误；D．铜丝和浓硫酸加热反应后的溶液中，仍含有浓硫酸，加水稀释时，不能将水加入溶液中，D错误；故选B。12．下列古诗文中蕴含着一定的化学知识或原理，下列有关说法错误的是A．“榆荚只能随柳絮，等闲撩乱走空园”中柳絮的主要成分和棉花相同B．《物理小识·金石类》：“有硇水(硝酸)者，剪银块投之，则旋而为水”，该过程涉及氧化还原反应C．“雨过天青云破处，这般颜色做将来”中所描述瓷器的青色不是来自氧化铁D．“纷纷灿烂如星陨，赫赫喧豗似火攻”中烟花是某些金属的焰色试验，属于化学变化【答案】D【详解】A．柳絮和棉花的主要成分都是纤维素，A正确；B．“有硇水(硝酸)者，剪银块投之，则旋而为水”，说明硝酸和银反应，该反应属于氧化还原反应，B正确；C．瓷器的青色不是来自氧化铁，因为氧化铁是红棕色，不是青色，C正确；D．焰色试验属于物理变化，D错误；故选D。13．在潜水艇和消防员的呼吸面具中，作为氧气的来源。下列说法不正确的是A．和反应可生成B．可使酚酞溶液先变红色后褪色C．工业上用未经过处理的空气和钠直接反应来制备D．可用焰色试验来检验中的阳离子【答案】C【详解】A．和反应可生成和NaOH，A正确；B．具有强氧化性且与水反应生成氢氧化钠，故可使酚酞溶液先变红色后褪色，B正确；C．若工业上用未经过处理的空气和钠直接反应来制备，空气中的二氧化碳和水等与钠反应产生杂质，C不正确；D．可用焰色试验来检验中的阳离子，焰色为黄色，D正确；答案选C。14．利用下列实验装置能完成相应实验的是A．图Ⅰ：熔化NaOH B．图Ⅱ：探究催化剂对反应速率的影响C．图Ⅲ：干燥二氧化硫 D．图Ⅳ：用装置除去Cl2中混有的HCl气体【答案】C【详解】A．氢氧化钠能和二氧化硅反应，不能用瓷坩埚熔化NaOH，故A错误；B．图Ⅱ两个试管内双氧水的浓度不同，不能用于探究催化剂对反应速率的影响，故B错误；C．浓硫酸具有吸水性，可以用浓硫酸干燥二氧化硫，故C正确；D．氯气，HCl均与碳酸氢钠溶液反应，不能除杂，故D错误；故选C。15．下列化学变化中，反应物的总能量低于生成物的总能量的是A．在中燃烧 B．与反应C．盐酸与溶液反应 D．与反应制【答案】D【详解】A．镁在氮气中燃烧，反应为放热反应，反应物总能量高于生成物总能量，A错误；B．钠与水反应放出热量，反应物总能量高于生成物总能量，B错误；C．盐酸与NaOH反应放出热量，反应物总能量高于生成物总能量，C错误；D．氢氧化钡与氯化铵反应制取氨气的过程中吸热，反应物总能量低于生成物总能量，D正确；故答案选D。16．在化学课上老师向NaOH溶液通入后无明显现象。（提出问题）如何通过实验证明与NaOH发生了反应？［查阅资料］①碳酸钠溶液中滴加少量的稀盐酸，会先反应生成碳酸氢钠（）②碳酸钠在二氧化碳过量的条件继续与水和二氧化碳反应生成碱性较弱的碳酸氢钠。（设计实验）(1)反应物之消失的角度，某同学设计了如下图所示的实验，打开活塞，向充满的瓶中滴入NaOH溶液，一会儿后观察到的现象是。据此现象判断NaOH与发生了化学反应。但上述实验不足证明反应，其理由是。(2)假设生成物为，分别设计了以下两个实验方案：实验操作实验现象结论方案一：向实验（1）所得的溶液中加入溶液有白色沉淀产生有新物质生成，发生反应。方案二：向实验（1）所得溶液中滴加过量稀盐酸（实验拓展）该小组同学将过量的干冰放入氢氧化钠溶液中，利