高考化学一轮复习知识清单：钠及其重要化合物

知识清单05钠及其重要化合物

思维导图

知识点01单质钠的结构和性质知识点02钠的氧化物的结构和性质

知识点03碳酸钠的性质和应用知识点04碳酸氢钠的性质和应用

知识点05碱金属元素知识点06焰色试验

知识点01单质钠的结构和性质

1.钠的结构

（1）构成微粒：Na+和自由电子,作用力金属键

（2）电子排布式：Is22s22i?3si

①能量不同的电子种类：4

②运动状态不同的电子种类：11

③空间运动状态不同的电子种类：6

（3）晶胞结构

①堆积名称：体心立方密堆积

②堆积类型：至型或锂型

③配位数：8

2.钠的物理性质

(1)颜色状态：银白色固体

(2)硬度：很小，可以用小刀切，剩余的钠要放回原瓶

(3)密度：比水的小，而比煤油的大，比酒精的大

(4)熔点：比较低，原因：钠离子的比较大，电荷少，金属键弱，破坏金属键所需能量低

3.钠和氧气的反应

(1)条件不同，产物不同，现象不同

①Na常言》Na2。,表面变暗

②Na加热爱点燃,毡2Q2,产生黄色火焰；生成淡黄色固体

(2)钠元素的存在形态：只以化合态形式存在

(3)变质：钠在空气中长期放置最终变成碳酸钠

(4)保存：一般保存在煤油或石蜡油中

(5)灭火：钠着火时一般用砂土扑灭

4.钠与活性氢的反应

(1)反应本质及关系式：2Na+2H+=2Na++H2t

①水：2Na+2H2。-2NaOH+H2t

②盐酸：2Na+2HCl=2NaCl+H2t

③乙醇：2Na+2cH3cH20H—>2CH3cHzONa+H?t

④乙酸：2Na+2cH3coOH—>2CH3coONa+H?t

⑤苯酚：2Na+2<^W)H―>2^^^ONa+H2t

(2)反应速率快慢：HC1>CH3coOH><^W)H>CH3cH20H>HzO

(3)反应现象

①水

密度比水小.

熔点低,反应放热

生成气体,使钠受力不均衡

反应剧烈,产生气体

生成了碱(NaOH)

②乙醇：钠沉在液体底部,缓慢反应冒出气泡

5.钠与盐反应

(1)钠和熔融盐反应

①反应原理：发生置换反应

②熔融TiCL：4Na+TiCL：M4NaCl+Ti

(2)钠和盐溶液(CuSO4)反应

①反应原理：Na3NaOH_2^2uCu(OH)2I

②主要现象：有气泡产生,产生蓝色沉淀

6.钠的用途

(1)制钠的化合物：制NazO?等

(2)冶金还原剂：从熔融的卤化物中置换出钛、锚、铝、铝等难熔金属

(3)制高压钠灯:黄光，射程远、透雾能力强

(4)原子反应堆导热剂：钠、钾合金,室温下是液体，吸热能力强

®®S®

易错点：钠的易错知识点

(1)钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，钠与熔融的盐反应才可能置换出盐中的金属。

(2)Na与足量。2反应无论生成NazO还是NazCh，只要参与反应的Na的质量相等，则转移电子数一定相等。

(3)Na分别与H2O和乙醇发生反应均能生成H2,但反应的剧烈程度不同，前者反应剧烈，后者反应缓慢。

(4)Na与酸溶液反应：直接与酸反应，而不是先和水反应。

(5)一定量的钠与足量的某溶液反应，产生氢气的量相同，与该溶液中溶质的多少无关。

SO®®

【典例01】向分别盛有100mL水、100mL0.1mol・厂1盐酸、100mL0.01mol•L/iNaOH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()。

A.三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2t

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同

D.三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同

【解析】选D。钠与盐酸反应时钠先与H+反应，离子方程式为2Na+2H+=2Na++H2t,A错误；三个烧杯中，丫

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,丫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同，C错误；因向三个烧

杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。

知识点02钠的氧化物的结构和性质

1.钠的氧化物的结构

物质氧化钠过氧化钠

氧的价态一2价-1价

电子式Na+［：0：］%Na+Na+［：0@pNa+

所含离子2个Na+和1个支22个Na+和1个Q卢

化学键离子键离子键和共价键

氧化物类别碱性氧化物过氧化物(不属碱性氧化物)

2.NazO的晶胞

•Na+OO2-

(1)晶胞中含Na?O个数：4,。2一的堆积方式：面心立方最密堆积

(2)Na+的配位数：4,。2-的配位数8

3.转化关系

(1)反应：2Na2O+O2^L2Na2Ch

(2)稳定性：Na2(h更稳定

4.NazCh的自身氧化还原反应

失2屋得到2xe，

III~

2coz+2NaO---2NaCO+0

222322Na2O2+4H2O=4NaOH+2H2O+O2t

I:

得2e-失去2x『

(1)关系式：2Na2Ch〜。2〜2广

(2)方程式

①CO?：2Na2()2+2CO2^=2Na2cO3+O2

②H2O：2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2t

(3)氧化剂是RsQ,还原剂是独醒

(4)Na?。工变质：在空气中长期放置最终变成皿C5

(5)NazCh和水反应的原理

①复分解反应：Na，Cb+2H。。=2NaOH+H?O2

②热分解反应：2H202A2H反+。2t

5.NazCh的还原性和强氧化性

°,失去电子，化合价升高R得到电子，化合价降低、.

2<表现为还原性、的2表现为氧化性"

(1)遇KMnCU等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为。?。

(2)强氧化性

①遇到CO?、SO3等最高价氧化物时发生自身氧化还原反应生成盐和。2,既表现氧化性又表现还原性

2Na2O2+2CC）2^=2Na2cO3+O2、2Na2（）2+2SO3^=2Na2so4+O2

②遇到co、S02等低价氧化物时一般将其氧化成最高价含氧酸盐，只表现氧化性

NazCh+CO—Na2co3、Na2€)2+SC)2=2Na2sO4

6.钠的氧化物和盐溶液反应

(1)反应原理

①钠的氧化物先和水反应，生成的NaOH再和盐发生复分解反应

②过氧化钠与还原性溶液反应：直接发生氧化还原反应

(2)反应举例

①CuCb溶液濡►产生蓝色沉淀

②MgCb溶液片堂产生白色沉淀和无色气体

③FeCb溶液只>产生白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色

④FeCb溶液^立即产生气泡和红褐色沉淀

7.NazCh的漂白性

(1)原理及特点：氧化性漂白,永久性漂白

(2)适用范围：能漂白有机色素，不能漂白无机色素(如墨汁)

(3)实验现象

①石蕊试液必纥现象是溶液先变蓝后褪色，并有气泡产生

②酚麟试液现象是溶液先变红后褪色，并有气泡产生

③品红溶液现象是溶液如稣|去，并有气泡产生

8.NazCh的用途

(1)漂白剂：纸浆、毛、丝、草帽辫

(2)消毒剂：强氧化性，杀菌消毒

(3)供氧剂：吸入二氧化碳和水蒸气，呼出氧气

s®®®

易错点1:钠的氧化物的易错知识点

(1)Na2O2歧化反应转移电子数的关系式：2Na2O2〜。2〜2e，

(2)钠的氧化物和盐溶液反应的过程：先和水反应生成碱，碱再与盐溶液发生复分解反应。

(3)NazCh投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na?O2可使品红溶液褪色。NazCh投入无色酚献

溶液中，酚麟溶液先变红后褪色。

(4)NazCh与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2=Na2SC>4，而非2Na2O2+2SC)2=2Na2so3+O2。

(5)NazCh不属于碱性氧化物。

易错点2：NazCh与H2O、CO2反应的四种关系规律

1.气体体积的关系

无论是C02或H2O(g)的单一气体还是二者的混合物，通过足量的Na2C)2时，C02或H2O(g)与放出O2

的物质的量之比均为2：1,气体体积的减少量是原来气体体积的工，等于生成氧气的体积，即AV=V(O2)=1V

22

(混合)。

2.先后顺序关系

由于C02能够与NaOH反应，所以一定量的NazCh与一定量的HzCKg)和CO2的混合物反应，可视为Na?。?

先与CO2反应,剩余的NazCh再与H2O(g)反应。

3.转移电子关系

-

当Na?。?与CO2、氏0反应时，物质的量的关系为2Na2O2〜。2〜2e,n(e)=n(Na2O2)=2n(O2)。

4.固体质量关系

(1)基本规律:CO?、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“比”，

所以固体增加的质量As(CO2)=28g-moP'xw(CO2),△机(H2O)=2g•moPix”(H2O)o

(2)特殊应用：凡分子组成符合(CO)m•(H2)"的物质，mg该物质在。2中完全燃烧，将其产物［CO2和

H2O(g)］通入足量Na2O2后，固体增重必为"Zg。或者是由C、H、O三种元素组成的物质，只要C、O原子个

数比为1：1,即可满足上述关系。

无机化合物

H2>CO及H2和co的混合气体

CH30H(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3coOH(乙酸)、

有机化合物

HCOOCH3(甲酸甲酯)、C6Hl2。6(葡萄糖)等

【典例02］(新高考2022〜2023学年上学期高三第一次月考备考金卷B)下列叙述正确的是：①NazO与NazCh都能

和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物；②NazCh的漂白原理与SO2的漂白原理相同；③钠在常温下不容易被氧

化；④NazCh可作供氧剂，而NazO不行；⑤石蕊试液中加入NazCh粉末，先变蓝后退色，并有气泡生成；⑥钠与

浓NH4cl溶液反应，放出的气体中含H2和NH3()。

A.都正确B.②③④⑤C.②⑤⑥D.④⑤⑥

【解析】选D。①NazCh与水反应生成氢氧化钠和氧气，不满足碱性氧化物与水反应只生成相应碱的定义，因此

Na2O2不属于碱性氧化物，错误；②Na2O2的漂白原理是其强氧化性，SCh的漂白原理是与有色物质结合生成无色

不稳定的物质，原理不相同，错误；③钠单质为活泼性金属单质，在常温下能与氧气反应生成氧化钠，错误；④

NazCh与水或二氧化碳反应都有氧气生成，可作供氧剂，而NazO与水或二氧化碳反应无氧气生成，不能作供氧剂,

正确；⑤NazCh与水反应生成氢氧化钠和氧气，石蕊遇碱变蓝，NazCh具有漂白性，会使蓝色溶液褪色，正确；

⑥浓NH4cl溶液呈酸性，钠单质能与溶液中H+反应生成H2,促进NH4cl水解生成NH3-H2O,该反应为放热反应,

温度升高会使NE•泾0分解生成NH3，正确。

【典例03】把33.6LCO2通过一定量的固体过氧化钠后收集到22.4L气体(气体的测量均在标准状况下)，下列说法

中正确的是()o

A.22.4L气体的总质量是30g

B.反应中共转移1.5mol电子

C.有70g过氧化钠参加反应

D.混合气体的体积比为1：1

【解析】选D。反应后气体体积减小△V=33.6L—22.4L=11.2L,则根据差量法：

2cCh+2Na2O2=2Na2co3+O2tAV

44.8L22.4L22.4L

22.4L11.2L11.2L

所以反应的CO2的体积为22.4L,则剩余CO2的体积为33.6L—22.4L=11.2L,物质的量是0.5mol,产生的氧气是

0.5moL参加反应的二氧化碳是1mol,则22.4L气体的总质量是0.5molx44g/mol+0.5moix32g/mol=38g,A错误；

反应中共转移Imol电子，B错误；有Imol过氧化钠即78g过氧化钠参加反应，C错误；混合气体的体积比为1：1,

D正确。

知识点03碳酸钠和碳酸氢钠的性质和应用

一、碳酸钠的性质及应用

1.俗名：纯碱或苏打,水溶液呈碱性

2.Na2cCh与酸的反应

(1)盐酸

®Na2CO3JEUNaHCO3JicuCO2

②HQNa2c03溶液,CC^Na2co福液,NaHCC>3

(2)碳酸：Na2cO3+CO2+HzO=2NaHCO3

3.Na2cO3与碱反应

(1)KOH：不反应

(2)Ca(OH)2：Na2c(h+Ca(OH)2=CaCC>3I+2NaOH

4.Na2cO3的水解反应

(1)第一步：CO32-+H2O=^^HCO3-+OH-

(2)第二步：HCO3+H二=^H2co3+OIT

5.Na2cO3与可溶性盐反应

(1)钙、领盐：发生复分解反应

22+22+

@CO3+Ca=CaCO3I@CO3+Ba=BaCO3J

(2)铝、铁盐：发生水解相互促进反应

①2Al3++3CO32-+3H2O=2A1(OH)1I+3C(ht

②2Fe3++3CO32+3H2O=2Fe(OH)3I+3C()2t

6.Na2cO3的用途

(1)制玻璃

①Na2cO3+SiO2=l^Na2SiO3+CO21

②CaCO3+SiO2=^CaSi€)3+CO2f

(2)制肥皂：油脂的碱性水解,其主要成分是高级脂肪酸钠

(3)去污剂：热的碱液去除餐具上的油污

(4)造纸、纺织

二、碳酸氢钠的性质及应用

1.俗名：小苏打,水溶液呈弱碱性

2.色、态：白色细小的晶体

3.溶解性

(1)所有的碳酸氢盐都能溶于水

(2)溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氢键

H

(3)饱和Na2cCh溶液三套现象是有白色晶体析出

4.热不稳定性：2NaHCCh^LNa2cO3+CO2t+H2O

5.与盐酸的反应：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t

6.NaHCCh与强碱溶液反应

(1)本质：HCCK+Oir=CO32-+H2O

(2)可溶性钙、领碱：量不同，产物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHC()3+Ca(OH)2-CaCChI+Na2co3+2H2O

②过量Ca(OH)2：NaHC(h+Ca(OH)2-CaCChI+NaOH+HzO

③共同现象都是：产生白色沉淀

7.NaHCCh与可溶性盐的反应

(1)钙、领盐：不反应

(2)铝、铁盐：双水解反应

①A13++3HCO3=A1(OH)3I+3CC>2t

②Fe3++3HCC)3——Fe(OH)3I+3C()2t

(3)Na[Al(OH)4]^NaAlO2：酸碱中和反应

HCO3-+[Al(OH)4「一Al(OH)3I+CCh2-+H2O

AIO2-+HCO.「+H2O=Al(OH)3I+CO3亡

8.侯氏制碱法

(1)流程：饱和NaClNH3.空2.粪港..NaHCCh&Na2c。3

(2)原理：利用NaHCO的溶解度小,析出晶体

(3)反应

①制NaHCO3：NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3I+NH4cl

②制Na2cCh：2NaHCO3^LNa2CO3+CO2t+H2O

(4)循环利用的物质：CO2

9.NaHCCh的用途

(1)发酵粉：①中和食品发酵产生的有机酸；②加热分解产生大量CO2

(2)治胃酸：中和胃中过多的盐酸

(3)灭火剂

①千粉灭火器：2NaHCO3ANa2cO3+CO2t+H2O

②泡沫灭火器：AF++3HCO3==A1(OH)3I+3CO2t

三、碳酸钠、碳酸氢钠的除杂和鉴别

1.Na2cCh、NaHCCh的除杂

序号混合物(括号内为杂质)除杂方法

①Na2co3(s)(NaHCCh)加热法

②NaHCCh(叫)(Na2co3)通入足量CO2

③Na2cO3(aq)(NaHCCh)滴加适量NaOH溶液

2.Na2co3、NaHCCh的鉴另(J

(1)固体的鉴别

①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCCh固体。

②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是NaHCCh固体。

(2)溶液的鉴别

①沉淀法：加入BaCk溶液或CaCL溶液,产生沉淀的是Na2c。3溶液。

②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是NazCOj溶液。

3.Na2co3和NaHCCh的检验

(1)步骤

①向溶液中加入足量的BaCb溶液或CaCl2溶液，过滤

②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸

③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水

(2)现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊

①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2cCh

②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCCh

③同时产生该现象：原溶液中含有Na2cCh和NaHCCh

易错点：钠的碳酸盐的易错知识点

(1)除去CCh中的HC1气体，应选用饱和NaHCCh溶液；

(2)向饱和Na2cCh溶液中通入过量CO?，有NaHCCh晶体析出。

(3)鉴别Na2c。3和NaHCCh溶液不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2，二者均会产生白色沉淀

（4）Na2cCh溶液与盐酸反应的过程为：Na2cChBUNaHCQjBUCCh，可以用互滴法鉴别两种无色溶液。

（5）溶解度比Na2cCh的小，原因是NaHCCh中含有氢键

【典例04］（2022〜2023江西吉安高三上学期期中）（不定项）下列有关实验的说法正确的是（）。

A.将澄清石灰水分别加入Na2cCh和NaHCCh两种溶液中，都有白色沉淀产生

B.如图装置可用于比较Na2cCh和NaHCCh的热稳定性

C.向某溶液中加入稀盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，该溶液中一定含有CO32-

D.向饱和Na2cO3溶液中通入CO2有浑浊现象产生

【解析】选AD。将澄清石灰水分别加入Na2cCh和NaHCCh两种溶液中，都能发生反应，生成碳酸钙的白色沉淀,

故A正确；如图装置可知，NaHCCh在大试管中，Na2cCh在小试管中，加热大试管后，大试管的温度比小试管的

高，NaHCCh先反应，不能说明Na2cCh比NaHCCh的热稳定性强，故B错误；向某溶液中加入稀盐酸，产生使澄

清石灰水变浑浊的无色无味气体，该溶液中可能含有CO32-、HCO3一或者两者都有，故C错误；向饱和Na2c。3溶

液中通入CO2会发生反应，生成碳酸氢钠，因为碳酸氢钠的溶解度比Na2cCh的小，所以有晶体浑浊现象产生，故

D正确。

【典例05】向体积均为10mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CCh得到溶液甲和乙。向

甲、乙两溶液中分别滴加O.lmol盐酸。此时反应生成CCh体积（标准状况）与所加盐酸体积间的关系如图所

示。则下列叙述中正确的是（）o

A.乙溶液中含有的溶质是Na2cO3、NaHCCh

B.当0<V（HC1）<10mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OH，H+=H2O

C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5mol•

D.乙溶液中滴加盐酸后产生CO?体积的最大值为112mL（标准状况）

【解析】选C。氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，溶质不可能为NaOH、NaHCCh，根据图象可知，乙溶液中的溶质

为NaOH和Na2co3，故A错误；在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是：NaOH

和Na2cO3、Na2co3、Na2cO3和NaHCCh、NaHCCh四种情况，由图中HC1的用量与产生二氧化碳气体体积的关系

可知甲溶液的溶质应该为：Na2cCh和NaHCCh，所以当0<V（HC1）<10mL时，甲溶液中没有产生二氧化碳的

2-+-

离子方程式为：CO3+H=HCO3,故B错误；根据图象可知，当V（HC1）=50mL时，得到的产物为NaCl,

由原子守恒可知：n(NaOH)=n(NaCl)=n(HC1)=0.1mol•L*'xO.OSL=O.OOSmoL则原氢氧化钠溶液的浓

度为…(NaOH)=幽迦

=0.5mol・L「故C正确；乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶段为：HCO3-

0.01L

+

+H=H2O+CO2t,根据消耗了10mL盐酸可知，生成二氧化碳的物质的量为：0.1mol/Lx0.01L=0.001mol,标

况下O.OOlmol二氧化碳的物质的量为：22.4L/molx0Q01mol=22.4mL,故D错误。

知识点05碱金属元素

SOS®

1.碱金属的原子结构与性质

(1)相同点：最外层上都只有1个电子

(2)不同点：从Li-Cs电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大

2.碱金属的化学性质

(1)性质的相似性(用R表示碱金属元素)

阐「与非金属单质反应:如Cb+2R=2RC1

|质卜卜与水反应：如2R+2H2O^=2ROH+H：!t

+

।~~'匚与酸溶液反应：如2R+2H+=2R+H2f

高价氧化物对应水化物的化学式为ROH,

।化口物.且均呈碱性

(2)性质的递变性

产[aKRbCs单质还原性逐渐增强

~J~J_R\J离子氧化性逐渐减弱’

(3)性质的具体体现

元素LiNaKRbCs

反应越来越剧烈，产物越来越复杂

与氧气反应

更复杂氧化物

Li2ONa?。、NazOzK2O、K2O2、KO2

反应越来越剧烈

与水反应

反应缓慢反应剧烈.轻微爆炸剧烈爆炸

氢氧化物碱性强弱：LiOH<NaOH<KOH<RbOH<CsOH

易错点：碱金属元素的易错知识点

(1)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)颜色：除了Cs略带金色光泽外，其余的都是银自色有金属光泽的固体

(3)保存

①一般都保存在煤油或石蜡油中,锂只能保存在石蜡油中

②试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属及工工等需立即放回原瓶

（4）盐的溶解性

①一般情况下，碱金属所形成的盐均灌王水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大

②NaHCCh的溶解度比Na2cCh的小

（5）碱金属氢化物（如NaH）：都是离子化合物,其中氢以H-形式存在，是强还原剂

（6）锂与。2反应与钠不同，只生成里逗，而不生成Li2O2。

（7）碱金属氧化物的结构

氧化物氧化钠过氧化钠超氧化钾臭氧化钾

化学式

Na2ONa2（）2KO2KO3

—工价」价

氧的价态—2价-1价

23

所含离子+2+2-++

2Na+lO-2Na+102K+1O2"K+1O3"

化学键离子键离子键和共价键离子键和共价键离子键和共价键

回回

【典例06】（2023•辽宁锦州模拟）随着国家可持续发展和“双碳”政策的持续落地，推动了新能源领域走向繁

荣，被誉为“21世纪白色石油”的锂电行业也从中获得了蓬勃的发展。已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金

属锂的密度是0.534g•cm—3、煤油的密度是0.80g•cm^3,下列有关金属锂的说法不正确的是（）。

A.自然界中不存在锂单质

B.在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应

C.金属锂可与