第7讲　钠及其化合物-2025年高考化学全国一轮

大单元二元素及其化合物第7讲钠及其化合物备考导航复习目标1.掌握Na及其重要化合物的主要性质，了解其应用。2．了解侯德榜制碱法的原理。3．了解焰色试验。熟记网络课前思考问题1如何精制食盐？工业上以食盐为原料能制备哪些常见的物质？【答案】粗盐的精制过程：粗盐溶解、过滤后，得到的滤液中含有Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子。向滤液中加入过量的BaCl2溶液，除去SOeq\o\al(2－,4)；然后加入过量的NaOH溶液，除去Mg2＋；再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋、Ba2＋(试剂添加顺序可以调换，但BaCl2必须先于Na2CO3加入)；过滤；最后加入盐酸，调节溶液pH为7，除去OH－、COeq\o\al(2－,3)；蒸发结晶。工业上，电解熔融的氯化钠可以制备钠和氯气；电解饱和食盐水(氯碱工业)可以制备氢氧化钠、氯气和氢气；侯氏制碱法——饱和的食盐水中先后通入氨气和二氧化碳，过滤，可以制备碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解可以制备碳酸钠。问题2如何鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？【答案】序号方法1取等质量的两种固体分别与等浓度盐酸反应，产生气泡更剧烈的是碳酸氢钠2取质量的两种固体分别加热，将气体产物通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊的是碳酸氢钠3取等体积、等浓度的两种溶液，分别滴入相同滴数的酚酞试液，红色较深的是碳酸钠溶液4取等体积、等浓度的两种稀溶液，分别滴入几滴稀盐酸，立即产生大量气体的是碳酸氢钠溶液1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)Na具有强还原性，高温下可与TiCl4反应制备金属Ti(√)(2)1molNa2O2与足量水完全反应，转移的电子数为2NA(×)(3)钠与水反应比钠与乙醇反应剧烈(√)(4)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液(×)(5)工业上可以用Na制取K(√)(6)向酚酞溶液中加Na2O2，溶液先变红后褪色(√)(7)Na2O与Na2O2中阳离子与阴离子个数之比均为2∶1(√)(8)将一小块Na放入75%的酒精中，产生气泡，说明Na能置换出醇羟基中的氢(×)(9)可用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的SO2(√)(10)(2022·浙江卷1月)不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶(×)(11)氯碱工业中发生的主要反应的离子方程式为2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2OH－＋H2↑＋Cl2↑(√)(12)(2022·全国乙卷)碳酸氢钠可作食品膨松剂(√)(13)(2023·浙江卷)过氧化钠能与二氧化碳反应生成氧气，可作潜水艇中的供氧剂(√)(14)金属钠着火时，可用干燥的沙土覆盖灭火(√)(15)固体碳酸钠粉末中混有少量碳酸氢钠时，可以用加热的方法将杂质除去(√)(16)NaH是离子化合物(√)(17)Na2CO3溶液呈碱性，可用于去除油污(√)(18)Na2O2与Heq\o\al(18,2)O反应：2Na2O2＋2Heq\o\al(18,2)O=4Na＋＋4OH－＋18O2↑(×)(19)Na有导电性，所以可用作快中子反应堆的热交换剂(×)(20)(2022·揭阳期末)用如图装置加热熔融NaOH固体(×)2．(2023·重庆渝北中学)下列有关钠及其化合物的说法正确的是(C)A.将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中，有红色物质析出B.Na2O2和Na2O均属于碱性氧化物，阴、阳离子的个数比均为1∶2C.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应时，产生CO2气体的质量相同D.实验室可以用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3【解析】将一小块金属钠投入硫酸铜溶液中，钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再和硫酸铜反应生成蓝色氢氧化铜沉淀，没有红色物质析出，A错误；Na2O2和盐酸反应生成氯化钠、水和氧气，Na2O2不是碱性氧化物，B错误；相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应时，根据碳原子守恒，产生CO2气体的质量相同，C正确；Na2CO3和NaHCO3都能与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀，不能用澄清石灰水鉴别，D错误。3.侯德榜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，其工艺流程如图。下列说法错误的是(B)A.该工艺流程中没有发生氧化还原反应B.应该向“饱和食盐水”中先通入过量CO2，再通入NH3C.向滤液中通入NH3，可减少溶液中的HCOeq\o\al(－,3)，有利于NH4Cl析出D.最终所得“母液”可循环利用【解析】反应过程包含两个反应：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2=NaHCO3↓＋NH4Cl、2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，该工艺流程中没有发生氧化还原反应，A正确；氨气极易溶于水，氨气先通入NaCl饱和溶液中，然后再通入二氧化碳，有利于溶解更多的CO2，B错误；向滤液中通入氨气，可以增大NHeq\o\al(＋,4)的浓度，可减少溶液中的HCOeq\o\al(－,3)，有利于NH4Cl析出，C正确；最终所得“母液”中含氯化钠，可循环利用，D正确。4．(2023·株洲攸县模拟)某化学小组用如图装置模拟呼吸面具中的有关反应，测定样品中Na2O2的纯度。已知实验中Na2O2样品的质量为8.0g，实验结束后共收集到1.12L(已折合为标准状况下)气体，下列说法错误的是(C)A.装置Ⅰ中的稀盐酸不可用稀硫酸代替B.装置Ⅰ中a的作用是保持上下压强一致，使液体顺利滴下C.根据题中数据，可求得样品中Na2O2的纯度一定为97.5%D.实验结束后，取少量装置Ⅲ中的固体并滴入稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明装置Ⅲ中有盐类生成【解析】稀硫酸与块状大理石反应生成微溶于水的硫酸钙，会覆盖在大理石表面，阻止反应的进行，不能用于制取CO2，不能用稀硫酸代替稀盐酸，A正确；装置Ⅰ中a的作用是保持上下压强一致，使液体顺利滴下，B正确；装置Ⅲ与装置Ⅳ之间缺少一个吸收或检验CO2的装置，故装置Ⅳ收集到的气体中可能含有CO2，因此无法计算Na2O2的纯度，C错误；实验结束后，取少量装置Ⅲ中的固体并滴入稀盐酸，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，该气体为二氧化碳，由碳酸钠或碳酸氢钠与盐酸反应而得，说明装置Ⅲ中有盐类物质生成，D正确。考点1钠氢氧化钠知识梳理钠1.物理性质银白色固体、硬度小、熔点低(熔点低于水的沸点)，实验室钠常保存在石蜡油或煤油中。实验室活泼金属失火要用干燥的沙土来灭火。2.化学性质(1)钠与非金属单质反应：2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(△))2NaCl(现象：剧烈燃烧、白烟)4Na＋O2=2Na2O(现象：银白色固体变暗)2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(现象：先熔化、后燃烧，生成淡黄色固体)(2)钠与水、乙醇反应：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑2Na＋2CH3CH2OH=2CH3CH2ONa＋H2↑钠与水反应比钠与乙醇反应快(填“快”或“慢”)。3.工业制备2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑4.钠的用途(1)钠可制高压钠灯。(2)钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应，如：4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti(3)钠钾合金(常温为液态)用于原子反应堆的导热剂。[及时巩固](2023·吉安新干中学)下列关于钠的说法正确的是(C)A.实验后剩余的钠块，不能放回原试剂瓶中B.钠着火后，可用水来灭火C.钠的化学性质比较活泼，少量的钠可以保存在与钠不反应的煤油中D.当钠与硫酸铜溶液反应时，有大量红色固体铜出现【解析】由于Na易与空气中的水及氧气发生反应，为防止发生危险，实验后剩余的钠粒必须放回原试剂瓶中，A错误；钠着火后应用干沙或干土灭火，B错误；当钠与硫酸铜溶液反应时，Na先与水发生反应，产生的NaOH再与CuSO4发生反应产生Cu(OH)2蓝色沉淀，因此不会有大量红色固体铜出现，D错误。碱金属的特殊性1.碱金属的密度一般随着核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。2.碱金属一般都保存在石蜡油或煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度，故锂应保存在石蜡油中。碱金属失火不能用水来灭火，应用干燥的沙土灭火。3.碱金属与氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢元素以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。4.碱金属所形成的盐一般均溶于水，并且其酸式盐比正盐的溶解度小(锂除外)。氢氧化钠1.物理性质NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热；有吸水性，易吸收空气中的水分而潮解。2.化学性质(具有碱的通性)(1)能使酸碱指示剂变色(2)与强酸反应：OH－＋H＋=H2O(3)与酸性氧化物、两性氧化物反应：Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O(4)与盐反应(强碱制弱碱)：Cu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓(5)与单质反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O3.NaOH的制备(1)实验室制取少量氢氧化钠的方法：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(2)氯碱工业：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑4.NaOH在有机反应中的应用提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。(1)实验室称量少量的氢氧化钠固体，应放在小烧杯中称量。(2)实验室盛放NaOH溶液的试剂瓶塞不能用玻璃塞，要用橡皮塞或软木塞。(3)焰色试验①很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，该变化属于物理变化。②钠元素的焰色为黄色；钾元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。解疑释惑13粗盐提纯1.粗盐中含有泥沙等不溶性杂质以及SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋。2.除去杂质离子的方法粗盐溶解、过滤后，得到的滤液中含有杂质SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋。对滤液进一步除去杂质离子，沉淀剂要过量，才能除尽杂质。沉淀剂顺序及目的：(1)滤液中加入过量的BaCl2溶液，除去SOeq\o\al(2－,4)，生成BaSO4沉淀。(2)再加入过量的NaOH溶液，除去Mg2＋、Fe3＋，生成Mg(OH)2、Fe(OH)3沉淀。(3)再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋、Ba2＋，生成CaCO3沉淀和BaCO3沉淀，将以上所有沉淀统一过滤，向滤液中加入盐酸，除去过量的OH－、COeq\o\al(2－,3)，最终调节溶液的pH为7，再蒸发结晶。3.检验杂质是否除尽：取上层清液，继续加入沉淀剂，如果没有沉淀，说明已除尽杂质。[注意]试剂添加顺序可按下图调整：[及时巩固]下列有关氢氧化钠性质和用途的说法错误的是(C)A.在实验室装氢氧化钠溶液的试剂瓶不能用玻璃塞B.称量氢氧化钠固体粉末时要用小烧杯盛装C.过量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸钠D.实验室制备氯气时，可以用氢氧化钠溶液处理尾气【解析】过量二氧化硫与氢氧化钠溶液反应生成亚硫酸氢钠，C错误。氯碱工业以电解精制饱和食盐水的方法制取氯气、氢气、烧碱和氯的含氧酸盐等系列化工产品。下图是离子交换膜法电解食盐水的示意图，图中的离子交换膜只允许阳离子通过。(1)写出电解饱和食盐水的离子方程式：_______________________________________________________________。(2)离子交换膜的作用：__________________、__________________。(3)精制饱和食盐水从图中__________(填“a”“b”“c”或“d”，下同)位置补充，氢氧化钠溶液从图中__________位置流出。【答案】(1)2Cl－＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))Cl2↑＋H2↑＋2OH－(2)避免两极产物反应(如Cl2与NaOH或H2反应)平衡两极区的电荷(3)ad【解析】(2)图中的离子交换膜是阳离子交换膜，只允许阳离子通过，不能使阴离子和气体分子通过，这样不仅可以平衡两极区的电荷，还可以阻止OH－与氯气发生反应，使在阴极区产生的NaOH溶液纯度更高；同时可以阻止两个电极产生的Cl2和H2混合发生反应。(3)随着电解的进行，溶质NaCl不断被消耗，所以应该及时补充，精制饱和食盐水从与阳极连接的图中a位置补充；由于阴极H＋不断放电，附近的溶液显碱性，氢氧化钠溶液从图中d位置流出。深度指津K、Rb的冶炼工业上运用如下反应制K和Rb：Na＋KCleq\o(=,\s\up7(850℃))K↑＋NaCl2RbCl＋Mgeq\o(=,\s\up7(700～800℃))MgCl2＋2Rb↑上述两种方法主要运用勒夏特列原理，利用K、Rb沸点低，汽化离开反应体系，使反应正向进行。考点2氧化钠与过氧化钠知识梳理Na2O与Na2O2的比较化学式Na2ONa2O2氧元素化合价－2－1颜色白色淡黄色电子式阴、阳离子个数比1∶21∶2是否为碱性氧化物是否与水反应Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2转化关系2Na2O＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2Na2O2重要用途—强氧化剂、漂白剂、供氧剂Na2O2既有氧化性又有还原性，以氧化性为主eq\o(O2,\s\up6(0))eq\o(←,\s\up7(失去电子),\s\do5(还原性))Na2eq\o(O2,\s\up6(－1))eq\o(→,\s\up7(得到电子),\s\do5(氧化性))eq\o(O,\s\up6(－2))1.Na2O2的强氧化性：Na2O2＋SO2=Na2SO4Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOHNa2O2＋H2S(少量)=S↓＋2NaOH4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaClNa2O2＋品红溶液→品红溶液褪色Na2O2＋酚酞→先变红后褪色2.Na2O2遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。3.Na2O2与CO2、水发生歧化反应。解疑释惑14Na2O2与H2O、CO2反应的规律电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)＝n(Na2O2)＝2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积减少量是原气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的体积，ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(初始)固体质量变化关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量为Δm＝28g/mol×n(CO2)或Δm＝2g/mol×n(H2凡是分子组成相当于(CO)n·(H2)m的物质，wg该物质在O2中完全燃烧，将其产物(CO2和水蒸气)通过足量的Na2O2后，固体增重必为wg。由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个数比为1∶1，即可满足该条件。中学阶段常见的符合这一关系的物质有：①无机物中的H2、CO及H2和CO的混合气体；②有机物中的CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6H12O6(葡萄糖)等[及时巩固](2023·洛阳洛宁县一中)下列关于钠的氧化物的说法正确的是(C)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【解析】过氧化钠是淡黄色固体，与冷水反应能生成氢氧化钠和氧气，A错误；Na2O2与CO2反应生成碳酸钠和氧气，反应过程中Na2O2既是氧化剂又是还原剂，B错误；碱性氧化物是能和酸反应只生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应除了生成盐和水外还生成氧气，所以Na2O2不是碱性氧化物，D错误。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列叙述正确的是(A)A.Na2O2中阳离子与阴离子个数比是2∶1B.氧化钠和过氧化钠都属于碱性氧化物C.0.1molNa2O2与足量的二氧化碳反应，转移的电子数为0.2NAD.过氧化钠和水反应的离子方程式：2Oeq\o\al(2－,2)＋2H2O=4OH－＋O2↑【解析】过氧化钠不是碱性氧化物，B错误；0.1molNa2O2与足量的二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，转移的电子数为0.1NA，C错误；过氧化钠在离子方程式中不能拆开，D错误。(2023·开封二模)下图为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂的实验装置，其中a装置是实验室制备二氧化碳的装置，c装置中盛放的是过氧化钠。下列说法正确的是(A)A.a装置中可以用Ca2CO3和稀盐酸来制备CO2B.b装置中是饱和Na2CO3溶液，作用是除去a装置中产生的HClC.c装置中只发生反应2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2D.f装置中收集的气体是纯净的O2【解析】由于a装置中的盐酸易挥发，制得的二氧化碳中含有HCl，则b装置中应盛放饱和NaHCO3溶液除去HCl，不能盛放碳酸钠，因为碳酸钠溶液也会与二氧化碳反应，B错误；从b装置中出来的二氧化碳中混有水蒸气，c装置中还发生反应2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，C错误；f装置中用排水法收集的O2中混有水蒸气，D错误。深度指津过氧化物及其性质1.凡含有过氧键的物质，属于过氧化物，性质与过氧化钠相似，具有较强氧化性。如过氧化氢(H2O2)、过氧化钙(CaO2)、过氧乙酸(CH3COOOH)等。2.S2Oeq\o\al(2－,8)(过二硫酸根离子)的结构为，其中S元素的化合价为＋6，过氧键中O元素的化合价为－1，其余O元素化合价为－2。考点3碳酸钠与碳酸氢钠知识梳理碳酸钠与碳酸氢钠的比较化学名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3(白色粉末)NaHCO3(白色晶体)俗名纯碱、苏打小苏打溶解性二者均能溶于水，Na2CO3的溶解度>(填“＞”或“＜”)NaHCO3的溶解度与盐酸反应Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3(酸少量)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑(酸过量)NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑水解程度二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，等物质的量浓度时(相同温度下)，Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液的碱性与NaOH反应不反应NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O与Ca(OH)2反应Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O(碱少量)NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NaOH＋H2O(碱过量)热稳定性很稳定不稳定：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))__Na2CO3＋H2O＋CO2↑__相互转化Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O主要用途用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业制发酵粉、治疗胃酸过多的药剂等解疑释惑15侯氏制碱法生产流程可简要表示如下：1.先在低温条件下将氨气通入饱和食盐水中，再通入CO2。2.主要反应原理：NH3＋H2O＋CO2＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O3.可循环利用的物质为NaCl、CO2。4．向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气的作用：增大NHeq\o\al(＋,4)的浓度，使NH4Cl更多地析出，提高析出的NH4Cl纯度。[及时巩固](2023·山东高三联考)为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了以下四种不同的方案，其中所用方法及现象判断错误的是(B)A.分别取样配成溶液，滴加稀盐酸，一开始就有气泡产生的是NaHCO3B.分别取样配成溶液，滴加Ca(OH)2溶液，无白色沉淀产生的是NaHCO3C.分别取相同质量的两种固体，加热一段时间后，称量，质量减小的是NaHCO3D.分别取样在试管中加热，将产生的气体通入澄清石灰水中，有白色沉淀产生的是NaHCO3【解析】Na2CO3和NaHCO3均可与Ca(OH)2溶液反应，生成白色沉淀，B错误。索尔维制碱法制备纯碱的流程如图所示，其反应原理与侯氏制碱法相同。下列说法不正确的是(C)A.流程中能循环利用的物质是NH3和CO2B.饱和食盐水精制过程需用操作1C.吸氨和碳酸化所用NH3和CO2的物质的量最佳比为2∶1D.两种制碱法的食盐利用率不同【解析】经过灰蒸后产生的NH3可以循环利用，且A物质为CO2，也可循环利用，A正确；碳酸化过程发生反应生成NaHCO3沉淀，操作1是过滤，饱和食盐水精制过程需要用沉淀剂除掉其他杂质离子，故饱和食盐水精制过程需要用到过滤，B正确；根据化学方程式：NaCl＋NH3＋H2O＋CO2=NH4Cl＋NaHCO3↓，吸氨和碳酸化所用NH3和CO2的物质的量为1∶1，C错误；侯德榜将氨碱法制取碳酸钠和合成氨联合起来，母液循环利用，提高了食盐的转化率，缩短了生产流程，减少了对环境的污染，将制碱工业发展到一个新的水平，D正确。(2023·湖北校联考)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵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：下列说法不正确的是(D)A.流程中晶体A的化学式为NaHCO3B.晶体A能够析出的原因是相同温度下其溶解度相对较小，在溶液中首先析出C.“300℃加热”所选用的仪器是D.某同学取所得产品ag与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg，该同学能够测定碳酸氢钠的含量【解析】取所得产品ag与足量稀硫酸充分反应，逸出气体中含有水蒸气，也可被碱石灰吸收，即碱石灰增加质量为二氧化碳和水蒸气的质量，无法测定碳酸氢钠的含量，D错误。(2022·湖南衡阳模拟)某实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知：pH越大，溶液碱性越强。下列分析错误的是(B)实验操作实验数据A.①与②的实验数据基本相同，说明②中的OH－未参与该反应B.加入试剂体积相同时，②溶液比③溶液碱性更弱C.a点反应的离子方程式：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2OD.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用稀盐酸鉴别【解析】澄清石灰水中滴加碳酸钠溶液，发生反应：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓，①是对照实验，①与②的实验数据基本相同，可说明②中的OH－未参与该反应，A正确；碳酸钠和碳酸氢钠浓度相同，加入试剂体积相同时，二者物质的量相同，Na2CO3溶液与Ca(OH)2反应不消耗OH－，而NaHCO3与Ca(OH)2反应会消耗OH－，故反应后溶液中c(OH－)：②＞③，B错误；从起点到a点，氢氧化钙过量，碳酸氢钠完全反应，C正确；Na2CO3稀溶液与少量稀盐酸反应生成NaHCO3，而NaHCO3稀溶液与稀盐酸反应生成二氧化碳和水，因此可利用生成二氧化碳的反应速率快慢鉴别二者，D正确。1.判断正误(正确的画“√”，错误的画“×”)。(1)用NaOH溶液吸收过量SO2的离子方程式：SO2＋OH－=HSOeq\o\al(－,3)(√)(2)Na2O2与SO2的反应：Na2O2＋SO2=Na2SO4(√)(3)(2021·浙江卷)电解饱和食盐水可以得到金属钠和氯气(×)(4)(2021·广东卷)23gNa与足量H2O反应生成的H2分子数目为NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)(×)(5)过氧化钠的电子式为Na︰eq\o(,\s\up12(‥),\s\do12(‥))︰eq\o(,\s\up12(‥),\s\do12(‥))︰Na(×)(6)高压钠灯可用于道路照明(√)(7)(2021·河北卷)电解饱和食盐水时，若阴、阳两极产生气体的总质量为73g，则转移电子数为NA(设NA为阿伏加德罗常数的值)(×)(8)(2021·全国乙卷)用碳酸钠溶液处理水垢中的硫酸钙的离子方程式：CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)(√)(9)(2017·天津卷)除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可以将固体加热至恒重(×)(10)(2017·新课标Ⅱ卷)将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入集满CO2的集气瓶，集气瓶中产生大量白烟，瓶内有黑色颗粒产生，说明CO2具有氧化性(√)【解析】(3)电解饱和食盐水得到NaOH、H2、Cl2，不能得到Na单质，错误。(7)电解饱和食盐水时，阴极产生氢气，阳极产生氯气。由两极产生气体的总质量为73g可知，生成的H2为2g，即eq\f(2g,2g/mol)＝1mol，生成的Cl2为71g，即eq\f(71g,71g/mol)＝1mol，则转移电子为2mol，数目为2NA。2．(2023·茂名一中)钠及其化合物有广泛的应用。下列相关的离子方程式书写正确的是(B)A.NaHCO3能除油污的原因：HCOeq\o\al(－,3)＋H2O=H2CO3＋OH－B.泡沫灭火器的反应原理：Al3＋＋3HCOeq\o\al(－,3)=Al(OH)3↓＋3CO2↑C.饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓D.过氧化钠作供氧剂：2Oeq\o\al(2－,2)＋2H2O=4OH－＋O2↑【解析】NaHCO3的水解应该用可逆符号，A错误；饱和Na2CO3溶液处理水垢中的CaSO4：CaSO4＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3＋SOeq\o\al(2－,4)，C错误；过氧化钠作供氧剂：2Na2O2＋2H2O=4Na＋＋4OH－＋O2↑，D错误。3．(2023·山东联考)实验室利用下列装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl。下列说法错误的是(B)A.通过活塞K可控制CO2的流速B.装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸C.装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2吸收效率D.反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却，过滤得到NaHCO3晶体【解析】关闭活塞K时，气体可将球形容器内的液体压入漏斗内，从而使碳酸钙与稀盐酸分离，反应停止，所以通过调节活塞K可控制CO2的流速，A正确；装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢，故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性，CO2的溶解度增大，C正确；反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水降温，NaHCO3结晶析出，过滤得NaHCO3晶体，D正确。4．元素的价类二维图是我们学习元素及其化合物相关知识的重要模型和工具。下图为钠的价类二维图：(1)钠是一种很活泼的金属，下列保存金属钠的方法正确的是________(填字母)。A.放在细沙中 B.放在水中C.放在煤油中(2)图中②是________；①是某种淡黄色固体且能作供氧剂，该物质中阴、阳离子个数比为________。(3)从核心元素价态的视角看，NaH中H元素的化合价为________，从H元素的价态分析，NaH常用作________(填“氧化剂”或“还原剂”)。NaH与水发生反应生成标准状况下4.48LH2时，转移电子的物质的量为________mol。【答案】(1)C(2)盐1∶2(3)－1还原剂0.2【解析】(3)从核心元素价态的视角看，NaH中，Na元素显＋1价，则H元素的化合价为－1，易失电子，常用作还原剂。NaH与水发生反应为NaH＋H2O=NaOH＋H2↑，可得H2～e－，生成标准状况下4.48LH2(物质的量为0.2mol)时，转移电子的物质的量为0.2mol。大单元二元素及其化合物第7讲钠及其化合物1.下列关于金属钠的说法错误的是(B)A.金属钠在空气中燃烧，生成淡黄色固体B.用小刀切下一小块金属钠，剩余的金属钠不能放回原试剂瓶C.将少量钠分别投入盛有无水乙醇和水的烧杯中，可以比较乙醇和水中羟基氢的活泼性D.钠和钾的合金可用作原子反应堆的导热剂【解析】由于钠是活泼的金属，极易和水、氧气等反应，所以剩余的金属钠必须放回原试剂瓶，B错误。2.现将一小块金属钠投入下列溶液中，能产生两种气体的是(A)A.氯化铵浓溶液B.氢氧化钠稀溶液C.硫酸铜溶液D.稀硫酸【解析】金属钠投入氯化铵浓溶液中，首先钠与水反应；2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑，生成的氢氧化钠与氯化铵反应：NaOH＋NH4Cl=NaCl＋NH3↑＋H2O，所以生成两种气体，其余溶液仅生成H2，A正确。3.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是(A)A.NaOH具有强碱性，可以与铵盐反应，生成氨气B.NaOH具有碱性，可用于干燥NH3C.NaOH固体易潮解，可用于吸收SO2D.NaHCO3能溶于水，可用于治疗胃酸过多【解析】NaOH具有吸水性，可用于干燥NH3，B错误；二氧化硫为酸性氧化物，可被氢氧化钠吸收，与氢氧化钠固体易潮解的性质无关，C错误；NaHCO3能和酸反应，所以可用于治疗胃酸过多，D错误。4.(2023·扬州期初)下列钠及其化合物的性质与用途具有对应关系的是(C)A.Na能与水反应，可用于高压钠灯B.NaCl熔点较高，可用于制备烧碱C.NaHCO3能与酸反应，可用于治疗胃酸过多D.Na2O2受热会分解，可用作呼吸面具中的供氧剂【解析】高压钠灯发出的黄光射程远，透雾力强，与钠和水反应无关，A不选；电解饱和NaCl溶液制备NaOH，与NaCl熔点无关，B不选；Na2O2与水或二氧化碳反应均能生成氧气，可用作呼吸面具的供氧剂，与受热分解无关，D不选。5.(2023·山东日照统考)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法正确的是(B)A.可用碳酸钠作糕点膨松剂B.可用碳酸氢钠溶液来除油渍C.可通过加热法除去碳酸氢钠中的碳酸钠D.可用澄清石灰水鉴别碳酸钠与碳酸氢钠【解析】碳酸钠受热不易分解，不能用作糕点膨松剂，应该用碳酸氢钠，A错误；NaHCO3水溶液呈碱性，可用于除油渍，B正确；碳酸钠受热不易分解，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，不能通过加热法除去碳酸氢钠中的碳酸钠，C错误；碳酸钠与碳酸氢钠都能和澄清石灰水反应生成白色沉淀，不能用澄清石灰水鉴别碳酸钠与碳酸氢钠，D错误。6.实验小组用如下图所示装置制取纯碱，其中能达到实验目的的是(A) A.制CO2 B.除HCl C.制NaHCO3 D.制纯碱【解析】HCl、CO2都能被NaOH溶液吸收，应该用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl气体，B错误；向饱和食盐水中先通氨气后通CO2，得到NaHCO3固体，且通入NH3时应注意防倒吸，C错误；加热固体，试管口应略向下倾斜，D错误。7.(2023·南京期初)钠及其化合物的转化具有重要应用。下列说法不正确的是(B)A.工业制备NaOH的原理：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋Cl2↑＋H2↑B.侯氏制碱法中的物质转化：NaCleq\o(→,\s\up7(CO2),\s\do5(H2O))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3C.Na2O2与CO2反应为潜水艇供氧的原理：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2D.苯酚钠溶液与少量CO2反应：C6H5ONa＋CO2＋H2O→C6H5OH＋NaHCO3【解析】侯氏制碱过程中的物质转化：NaCleq\o(→,\s\up7(NH3、CO2),\s\do5(H2O))NaHCO3eq\o(→,\s\up7(△))Na2CO3，B错误。8.有关Na2O2性质实验如下。已知：①Na2O2与水反应经历了：Na2O2＋2H2O=2NaOH＋H2O2；②酚酞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.双氧水能使酚酞褪色B.浓氢氧化钠溶液能使酚酞褪色C.双氧水和浓氢氧化钠溶液都能使酚酞褪色D.可利用二氧化锰和水来完善实验方案【解析】由信息②知，强碱性或强氧化性溶液都能使酚酞褪色，该实验没有采用控制变量法，故由该实验不能得到双氧水能使酚酞褪色的结论，A错误；由该实验不能得到氢氧化钠浓溶液能使酚酞褪色的结论，B错误；由该实验不能得到双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色的结论，C错误；向反应后的试管中加入二氧化锰除去过氧化氢或加入水稀释氢氧化钠溶液来验证褪色原因，D正确。9.(2022·潮州、清远期末组合)下列实验装置或操作正确的是(C) A.比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 B.称量NaOH C.制备Fe(OH)2 D.制取碳酸氢钠【解析】用套管实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性时，应让碳酸钠直接受热，A错误；称量NaOH时，应将NaOH固体放入小烧杯中，防止NaOH受潮腐蚀仪器，B错误；氨气极易溶于水，易发生倒吸，图中氨气、二氧化碳的进气位置应互换，D错误。10.(2023·郑州联考)探究钠及其化合物的性质，下列方案设计、现象及结论都正确的是(B)选项方案设计现象结论A向露置在空气中的Na2O2固体中加入稀盐酸溶液中产生气泡Na2O2固体已经变质B将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，伸入盛有CO2的集气瓶中产生黑、白两种固体钠的还原性强，与二氧化碳发生了置换反应C向2mL2mol/LNa2CO3溶液中滴加2滴4mol/L稀盐酸溶液中产生气泡该Na2CO3溶液中混有NaHCO3杂质D向插有温度计的10mL0.1mol/LNH4Cl溶液中加入一定量NaOH固体有刺激性气味产生，温度计示数增大反应NHeq\o\al(＋,4)＋OH－=NH3↑＋H2O为放热反应【解析】过氧化钠本身与盐酸反应生成氧气，有气泡冒出，不能证明过氧化钠已经变质，A错误；少量盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，无明显现象，不会产生气泡，C错误；氢氧化钠固体溶于水放热，所以不能据此说明该反应是放热反应，D错误。11.(2023·东营胜利一中)侯氏制碱法的基本过程如下图所示。下列说法错误的是(B)A.食盐水精制时一般加入BaCl2后，再加入Na2CO3B.为提高原料利用率，先通入CO2再通入NH3C.若沉淀结块，煅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BaCl2溶液除去杂质SOeq\o\al(2－,4)，然后再加入Na2CO3除去杂质Ca2＋及过量的Ba2＋，A正确；为提高溶液中HCOeq\o\al(－,3)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CO2，B错误；若产生的沉淀结块，为使沉淀煅烧分解完全，在煅烧前需将沉淀研磨成粉末状，C正确；沉淀煅烧分解产生CO2气体可用于沉淀池中制取NaHCO3，沉淀后的母液中含有大量NaCl，也可返回到沉淀池中再被利用，以提高原料利用率和产率，D正确。12.如图是工业上采用离子交换膜法电解足量饱和食盐水的示意图。下列有关说法不正确的是(B)A.从E口逸出的是氢气B.氢氧化钠在阳极区得到C.标准状况下每生成22.4LCl2，同时生成2molNaOHD.向B口中加入含少量NaOH的溶液以增强导电性【解析】在电解池中，钠离子移向阴极，所以D极是阴极，该极除了产生氢氧化钠以外还会产生氢气，故从E口逸出的气体是H2，A正确，B错误；由电池总反应：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑可知，标准状况下每生成22.4L(即1mol)Cl2，便生成2molNaOH，C正确；阴极产生大量的氢氧化钠，为了增强导电性，可以从B口加入含少量NaOH的水溶液，D正确。13.(2023·南师大附中)氢化钠是一种重要的储氢试剂、缩合剂、还原剂、烷基化试剂，在有机合成中具有重要作用。某学习小组利用如图装置制备少量氢化钠，下列说法错误的是(D)A.装置丙中将Na分散到NaCl晶体中可以增大接触面积，使反应更充分B.装置乙和装置丁内盛放的试剂可以分别为无水氯化钙和碱石灰C.实验过程中应先打开K1，一段时间后，在尾端验纯后再点燃酒精灯D.mgH2储存到NaH中，与足量水反应也释放mgH2，遵从质量守恒定律【解析】1molNa吸收0.5molH2生成1molNaH，NaH与水的反应为归中反应，1mol氢化钠与足量水完全反应，生成1mol氢气，则mgH2存储到NaH中，与足量水完全反应释放2mgH2，D错误。14.(2023·江西上饶模拟)图中A为一种中学化学中常见的金属单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色。(1)B的化学式中阳离子和阴离子的个数之比为________。(2)以上6个反应中属于氧化还原反应的有________(填序号)。(3)写出B→D反应的化学方程式：。(4)若用所示装置验证D、E的热稳定性，则乙中装入的固体最好是________(填化学式)。(5)向滴入酚酞的D溶液中滴入少量稀盐酸，现象是没有气泡生成，溶液________，反应的离子方程式为________________________，继续滴加盐酸至过量，现象是________________。(6)将一定量的B投入含有下列离子的溶液中：NOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)、Na＋，反应完毕后溶液中上述离子数目明显增多的有________(填离子符号)。【答案】(1)2∶1(2)①②③④(3)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(4)NaHCO3(5)仍呈红色COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)溶液的红色褪去，且有气泡逸出(6)COeq\o\al(2－,3)、Na＋【解析】由图