2024年高考化学一轮复习专题3.1钠及其重要化合物知识讲解含解析

PAGEPAGE1钠及其化合物【真题速递】1．(高考选项组合题)下列有关叙述正确的是()A．Na2O2在空气中放置后由淡黄色变为白色2Na2O22Na2O+O2↑(2024·全国卷Ⅱ，11C)B．分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，可比较水和乙醇中氢的活泼性(2024·全国卷Ⅱ，13D)C．钾、钠、镁等活泼金属着火时，可用泡沫灭火器灭火(2024·浙江理综，8A改编)D．灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋(2015·天津理综，2C)【答案】B【解析】过氧化钠在空气中放置，会与空气中的水蒸气及二氧化碳发生反应，最终生成白色且稳定的碳酸钠，涉及的转化关系为：Na2O2+H2O→NaOH，CO2+2NaOH→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，A项错误；；钠在水中反应的速率比在乙醇中的大，可比较二者氢原子的活泼性，B正确；钠、钾与O2反应产生的过氧化物都能与CO2反应生成O2，促进燃烧，镁能在二氧化碳中燃烧，因而不能用泡沫灭火器灭火，C错误；钠的焰色反应为黄色，可掩盖钾的火焰的紫色，D错误。2.(2024·江苏)下列指定反应的离子方程式正确的是()A.室温下用稀NaOH溶液汲取Cl2：Cl2+2OH−ClO−+Cl−+H2OB.用铝粉和NaOH溶液反应制取少量H2：Al+2OH−+H2↑C.室温下用稀HNO3溶解铜：Cu+2+2H+Cu2++2NO2↑+H2OD.向Na2SiO3溶液中滴加稀盐酸：Na2SiO3+2H+H2SiO3↓+2Na+【答案】A【解析】A.NaOH为强碱，可以拆成离子形式，氯气单质不能拆，产物中NaCl和NaClO为可溶性盐，可拆成离子形式，水为弱电解质，不能拆，故A正确；B.该离子方程式反应前后电荷不守恒，正确的离子方程式为：2Al+2OH-+2H2O=2AlO2-+3H2↑，故B错误；C.室温下，铜与稀硝酸反应生成NO，正确的离子方程式为：3Cu+2NO3-+8H+=2NO↑+3Cu2++4H2O，故C错误；D.Na2SiO3为可溶性盐，可以拆成离子形式，正确的离子方程式为：SiO32-+2H+=H2SiO3，故D错误；综上所述，本题应选A.3．(高考选项组合题)下列离子方程式书写正确的是()A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O(2014·四川理综，3B)B．碳酸钠溶液显碱性：COeq\o\al(2－,3)＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋OH－(2013·北京理综，8B)C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2＋H2O=2Na＋＋2OH－＋O2↑(2013·江苏，8C)D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O(2012·海南，12A)【答案】B【解析】A项，HCOeq\o\al(－,3)不能完全电离，不能拆成离子，错误；C项，氧原子不守恒，错误；D项，忽视了COeq\o\al(2－,3)与Ca2＋反应生成CaCO3沉淀，错误。4．(2014·新课标全国卷Ⅱ，9)下列反应中，反应后固体物质增重的是()A．氢气通过灼热的CuO粉末B．二氧化碳通过Na2O2粉末C．铝与Fe2O3发生铝热反应D．将锌粒投入Cu(NO3)2溶液【答案】B【解析】四个选项的化学方程式及固体物质质量改变如下：H2＋eq\o(CuO,\s\do4(80))eq\o(=,\s\up7(△))eq\o(Cu,\s\do4(64))＋H2O，固体质量减小，不正确；B项，2CO2＋eq\o(2Na2O2,\s\do4(156))=eq\o(2Na2CO3,\s\do4(212))＋O2，固体质量增大，正确；C项，2Al＋Fe2O3eq\o(=,\s\up7(高温))Al2O3＋2Fe，固体质量不变，不正确；D项，eq\o(Zn,\s\do4(65))＋Cu(NO3)2=eq\o(Cu,\s\do4(64))＋Zn(NO3)2，固体质量减小，不正确。5．(2024·海南，16)锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。回答下列问题：(1)用碳酸锂和________反应可制备氯化锂，工业上可由电解LiCl­KCl的熔融混合物生产金属锂，阴极上的电极反应式为_______________________________________________________。(2)不行运用二氧化碳灭火器扑灭因金属锂引起的火灾，其缘由是______________________。(3)硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，可作为高温润滑油和油脂的稠化剂。鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钠、硬脂酸钾可采纳的试验方法和现象分别是_____________________________________________________________________________________________________________。(4)LiPF6易溶于有机溶剂，常用作锂离子电池的电解质。LiPF6受热易分解，其热分解产物为PF5和________。【答案】(1)盐酸Li＋＋e－=Li(2)Li与二氧化碳反应(3)焰色反应，视察到黄色的为硬脂酸钠，透过蓝色钴玻璃视察到紫色的为硬脂酸钾(4)LiF【解析】(1)碳酸锂与盐酸反应生成LiCl，由电解LiCl­KCl的熔融混合物产生金属锂，阴极上锂离子得到电子。(2)Li是活泼的金属，与二氧化碳反应。(3)阳离子不同、焰色反应不同。(4)在LiPF6和PF5中磷的化合价都是＋5价，因而该分解反应为非氧化还原反应，依据原子守恒，即可确定另一氟化物的化学式为LiF。【考纲解读】考点内容说明钠及其化合物了解钠的主要性质及应用。了解钠及其重要化合物的制备方法，驾驭其主要性质及其应用。高考必考点之一，常以选择题的形式出现【学问梳理】一、钠1．物理性质颜色密度熔点比水__，比煤油______100℃2.化学性质Na与水(滴有酚酞)反应的现象及说明：3．制备：电解熔融氯化钠化学方程式：_____________________________________________________________。4．钠的保存试验室中通常把少量钠保存在________中，目的是防止Na与空气中的______和______发生反应。5．钠的用途①制__________用于原子反应堆里的导热剂。②作________剂来制取稀有金属。③制作高压钠灯。二、钠的氧化物请完成下列表格氧化钠和过氧化钠的比较物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态类别电子式氧的价态生成条件热稳定性与水反应的方程式与CO2反应的方程式与酸反应的方程式(HCl)主要用途三．氢氧化钠(NaOH)(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种____色____体，____溶于水并放出大量的热，有________性；易汲取空气中的水分而________。(2)化学性质具有碱的通性①能使酸碱指示剂变色。②与强酸反应的离子方程式为：____________________________________________。③与酸性氧化物、两性氧化物反应：如与Al2O3反应的离子方程式为：________________________________________________________________________。④与盐反应如与NHeq\o\al(＋,4)、Cu2＋反应的离子方程式分别为：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。如与HCO3-应的离子方程式为：________________________________________________________________________。⑤与单质反应如与Al、Si反应的离子方程式分别为：________________________________________________________________________；________________________________________________________________________。(3)NaOH的制取①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH；②现代工业制碱：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑。(4)NaOH在有机反应中的应用供应碱性环境，如：卤代烃的水解和消去反应，酯类的水解和油脂的皂化。(5)NaOH的保存盛放NaOH溶液等碱性溶液的试剂瓶不用磨口玻璃塞保存，其缘由是碳酸钠和碳酸氢钠的比较俗名纯碱或苏打小苏打化学式物理性质色态水溶性稳定性化学性质与H＋反应与碱反应[Ca(OH)2]与盐反应CaCl2硫酸铝主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化五．碱金属元素1．碱金属元素Li、Na、K的原子结构示意图分别为________、________、________。(1)相同点：最外层都是____个电子。(2)不同点：从Li到Cs电子层数__________，原子半径__________。2．碱金属元素性质的相像性(1)单质均呈________色(Cs除外)，有金属光泽，硬度____，密度________，熔点________，有良好的导电性和导热性；(2)最高正价均为____价；(3)均为活泼金属，氧化物对应的水化物均为____；(4)单质均能与非金属单质发生反应；(5)单质均能和水发生反应：2M＋2H2O=2MOH＋H2↑(M代表碱金属)。3．碱金属元素性质的递变性(按原子序数递增的依次)(1)单质的熔、沸点呈现________趋势；(2)元素的金属性渐渐________，单质的还原性渐渐________；(3)与O2反应的产物越来越困难，反应程度越来越___________________________；(4)与水反应的程度越来越________，产物的碱性渐渐________。六．焰色反应1．焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特别的颜色，其属于________改变，属于元素的性质。2．焰色反应的操作铂丝eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))无色eq\o(→,\s\up7(蘸取))待测物eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))视察火焰颜色eq\o(→,\s\up7(用盐酸),\s\do5(洗涤))铂丝eq\o(→,\s\up7(酒精灯),\s\do5(灼烧))无色。3．常见元素的焰色钠元素____色；钾元素____色(透过____________视察)；铜元素________色。【答案】一．1．银白色小大低于2．Na2ONa2O22Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2↑2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑2Na＋2C2H5OH→2C2H5ONa＋H2↑2Na＋2H2O＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑2Na＋2H2O＋Cu2＋=Cu(OH)2↓＋2Na＋＋H2↑钠的密度比水小钠的熔点低，该反应是放热反应反应生成了碱3．2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑4．煤油O2H2O5．①钠钾合金②还原二物质氧化钠(Na2O)过氧化钠(Na2O2)色态白色固体淡黄色固体类别碱性氧化物过氧化物(非碱性氧化物)电子式氧的价态－2－1生成条件常温加热或点燃热稳定性不稳定(加热时被空气氧化)稳定与水反应的方程式Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应的方程式Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O与酸反应的方程式(HCl)Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑主要用途用于制取少量Na2O2强氧化剂、漂白剂、供氧剂三．1．(1)白固易强腐蚀潮解(2)②OH－＋H＋=H2O③Al2O3＋2OH－=2AlOeq\o\al(－,2)＋H2O④NHeq\o\al(＋,4)＋OH－NH3·H2OCu2＋＋2OH－=Cu(OH)2↓HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O⑤2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑Si＋2OH－＋H2O=SiOeq\o\al(2－,3)＋2H2↑(5)以NaOH溶液为代表的碱性溶液中的OH－可与磨口玻璃塞中袒露的SiO2反应，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开。四.俗名纯碱或苏打小苏打物理性质色态白色晶体细小白色晶体水溶性易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比Na2CO3溶解度小)，溶液呈碱性稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化不稳定，受热易分解化学性质与H＋反应COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=H2O＋CO2↑HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑与碱反应[Ca(OH)2]与OH－不反应，但Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O(碱过量)Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O(碱不足)与盐反应CaCl2Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓不反应硫酸铝2Al3＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑3HCOeq\o\al(－,3)＋Al3＋=Al(OH)3↓＋3CO2↑主要用途玻璃、造纸、制皂、洗涤发酵、医药、灭火器相互转化五．1.(1)1(2)依次增多依次增大2．(1)银白小较小较低(2)＋1(3)碱3．(1)减小(2)增加增加(3)猛烈(4)猛烈增加六．1．物理3．黄紫蓝色钴玻璃黄绿【考点精讲】考点一、钠和氢氧化你一、钠1.物理性质：银白色，有金属光泽的固体，质地松软，熔点低(小于100℃)，密度比水的小但比煤油的大。2.从钠原子的原子结构相识钠的化学性质——还原性(1)与非金属单质反应2Na＋Cl2eq\o(=,\s\up7(点燃))2NaCl(现象：猛烈燃烧、白烟)4Na＋O2=2Na2O(现象：银白色固体变暗)2Na＋O2eq\o(=,\s\up7(△))Na2O2(现象：钠先熔化、后燃烧，产物是淡黄色固体)(2)与酸、水(滴有酚酞)、醇反应2Na＋2HCl=2NaCl＋H2↑(快)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑(现象：浮、熔、游、响、红)2Na＋2CH3CH2OH→2C2H5ONa＋H2↑(沉、慢)3.钠的制取及保存(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)eq\o(=,\s\up7(电解))2Na＋Cl2↑。(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。4.钠的用途(1)钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。(2)用作电光源，制作高压钠灯。(3)冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl4eq\o(=,\s\up7(熔融))4NaCl＋Ti。二、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；汲取空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。2.化学性质(1)具有碱的通性(2)其他反应与金属铝反应：2Al＋2OH－＋2H2O=2AlOeq\o\al(－,2)＋3H2↑与非金属单质反应：Cl2＋2OH－=Cl－＋ClO－＋H2O酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHeq\o(→,\s\up7(△))CH3COONa＋CH3CH2OH3.NaOH的制取①土法制碱：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH②现代工业制碱：2NaCl＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))2NaOH＋H2↑＋Cl2↑【典例1】1.下列有关钠与水或溶液的反应叙述正确的是()A．23gNa与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子B．虽然Na块与水反应的速度比与乙醇反应的速度快，但相同质量的钠块与二者完全反应产生相同质量的气体C．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋D．钠与水反应的离子方程式：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑【答案】B【解析】A项，23g钠为1mol，产生0.5molH2；B项，Na与水、乙醇的反应本质都是钠置换出氢气，相同质量的钠失电子数相同，因而产生的氢气质量相同；C项，钠与盐溶液的反应，先考虑与水的反应，再考虑产物与盐是否反应；D项，原子不守恒。【归纳总结】金属钠与水及水溶液溶液反应现象分析思维模板1．因为钠与不同的溶液反应均属于猛烈的置换反应，故有共同的现象产生：①浮：钠浮在液面上；②熔：钠熔化成光亮的小球；③游：在液面上不停地游动直至反应完；④响：反应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。2．钠与水、酸反应的实质都是与H＋的反应3．金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板盐溶液eq\o(→,\s\up7(加入),\s\do5(Na))Na＋H2O反应—eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(→H2O削减→对溶剂质量的影响,→生成NaOH→与溶质是否反应,→生成H2→对装置的要求,→放热→对试验环境的影响或对溶质的溶解度的影响))【典例2】2.将钠放置在空气中，是生成白色的Na2O还是淡黄色的Na2O2，主要取决于下列因素中的()A．反应温度B．空气的量C．钠粒的大小D．钠的形态【答案】A【解析】Na在空气中常温下生成Na2O；加热条件下生成Na2O2。【考点一精练】1.下列关于金属钠的叙述中，正确的是()A．钠具有银白色的金属光泽，密度小于水，熔点高于100℃B．钠具有强还原性，能与CuSO4溶液发生置换反应生成CuC．将金属钠在空气中加热生成白色固体氧化钠D．钠在空气中简单被氧化，所以通常把钠保存在石蜡油中【答案】D【解析】熟识活泼金属钠的性质特点是解答该题的关键。A项中钠的熔点低于100℃；B项中由于钠与水反应猛烈，探讨钠与盐溶液的反应时，先探讨与水反应，再考虑反应产物与盐溶液其他成分的接着反应；C项中钠与氧气加热时产物为过氧化钠；D项中钠在空气中简单被氧化，所以通常把钠保存在石蜡油中，正确。2.关于钠的叙述中，不正确的是()A．金属钠与水反应生成氢气，但是试验室中不能用金属钠与水反应制备氢气B．金属钠放在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后猛烈燃烧，发出黄色火焰C．金属钠在空气中放置生成氧化钠，在空气中燃烧生成过氧化钠D．金属钠与氧气反应的产物取决于氧气的用量【答案】D【解析】金属钠与氧气反应的产物取决于反应条件。在空气中放置被氧气氧化，生成氧化钠；在空气中燃烧生成过氧化钠。3.下列关于钠的叙述，正确的是()①钠与水反应时浮于水面且呈小球状游动②钠可以保存在四氯化碳中③钠元素在自然界中只能以化合态形式存在④钠可从硫酸铜溶液中置换出铜⑤金属钠只有还原性而没有氧化性A．①②③B．③④⑤C．②③⑤D．①③⑤【答案】D【解析】①钠与水反应时由于密度比水小，所以浮在水面上，由于反应放热且钠的熔点低，故呈小球状四处游动，正确；②钠应保存在比其密度小的煤油中，错误；③钠的化学性质特别活泼，所以在自然界中只能以化合态存在，正确；④钠遇到硫酸铜溶液先和水反应，所以无法置换出铜，错误；⑤钠单质处于最低价态，化合价只能上升，所以只有还原性，正确。4.25℃、101kPa下：①2Na(s)＋1/2O2(g)===Na2O(s)ΔH1＝－414kJ·mol－1②2Na(s)＋O2(g)===Na2O2(s)ΔH2＝－511kJ·mol－1下列说法正确的是()A．①和②生成等物质的量的产物，转移的电子数相同B．Na与足量O2反应生成Na2O，随温度上升生成Na2O的速率渐渐加快C．25℃、101kPa下，Na2O2(s)＋2Na(s)===2Na2O(s)ΔH＝＋317kJ·mol－1D．①和②产物中的阴阳离子个数比均为1∶1【答案】A【解析】依据电子守恒可知，等物质的量的钠参与反应转移电子数相等，A项正确；加热时，钠与氧气反应生成Na2O2，B项错误；依据盖斯定律①×2－②求得的ΔH＝－317kJ·mol－1，C项错误；①和②的阴阳离子个数之比均为1∶2，D项错误。11．金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反应的演示方法分别如图中①、②所示：(1)现按图①所示的方法，在室温时，向盛有Ca(HCO3)2溶液的水槽中，加入一小块金属钠。下列现象描述正确的是________(填字母)。A．钠浮在液面上，并四处游动，最终消逝B．钠熔化成一个光亮的小球C．反应起先后，溶液由无色变红色D．复原到室温时，烧杯底部有固体物质析出(2)请补充并完成①试验中从试剂瓶中取出钠到向水槽中投入钠的有关操作：用镊子从试剂瓶中取出一小块钠→____________→用镊子夹取切好的金属钠投入到盛有Ca(HCO3)2溶液的烧杯中。(3)按图②所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列几种状况收集产生的气体在相同条件下体积最大的是________。A．用铝箔包住钠B．用锡箔包住钠C．干脆将钠投入水中【解析】(1)ABD(2)用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀将其切下绿豆大小的钠块，并将剩余的钠放回试剂瓶中(3)A【解析】(1)因为金属钠的密度比水的小，故可浮在液面上，钠与水的反应是放热反应，且钠的熔点低，故反应放出的热量使得金属钠溶化成光亮的小球，反应产生的氢气推动小球四处游动，反应生成的NaOH和Ca(HCO3)2发生反应，2NaOH＋Ca(HCO3)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，故溶液中会有沉淀析出。(2)因为Na简单和空气中的O2、H2O发生反应，故试验室中Na保存在煤油中，从试剂瓶中取出的Na应当用滤纸吸干表面的煤油，然后在玻璃片上用小刀切下绿豆大小的钠块(金属钠质软，可以用小刀切割)，并将剩余的钠放回试剂瓶中。(3)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积最大。考点二、钠的氧化物1．氧化钠与过氧化钠的比较Na2ONa2O2电子式氧元素化合价－2－1色、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的化学方程式Na2O＋H2O=2NaOH2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑与CO2反应的化学方程式Na2O＋CO2=Na2CO32Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2与盐酸反应的化学方程式Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑2.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质eq\o(O,\s\up6(0))2eq\o(,\s\up7(失去电子，化合价上升),\s\do5(表现为还原性))eq\o(Na2O2,\s\up6(-1))eq\o(→,\s\up7(得到电子，化合价降低),\s\do5(表现为氧化性))eq\o(O,\s\up6(-2))(1)Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2＋SO2=Na2SO4－FeCl2溶液4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH－氢硫酸Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH溶液变浑浊酚酞溶液与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。【典例1】1.为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的，良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是()A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，须要水和CO2的质量相等C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同【答案】C【解析】Na2O2的电子式为Na＋[]2－Na＋，O是一个阴离子，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；二者都是Na2O2中－1价的O变为零价，因而失去的电子数相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成无色不稳定的物质，故二者原理不同，D项错误。【归纳总结】Na2O2与H2O、CO2的反应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)气体体积改变关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的削减量是原来气体体积的eq\f(1,2)，等于生成氧气的量，ΔV＝V(O2)＝eq\f(1,2)V(混合)固体质量改变关系CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于汲取了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)＝28g·mol－1×n(CO2)，Δm(H2O)＝2g·mol－1×n(H2O)【典例2】2.将肯定量的Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量的水反应，在标准状况下得到aL混合气体。将该混合气体通过电火花引燃，恰好完全反应，则原混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比可能为()A．2∶1∶1B．1∶1∶2C．1∶2∶1D．4∶3∶1【答案】A【解析】钠与水、过氧化钠与水、氢气与氧气的反应方程式如下：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑；2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；2H2＋O22H2O。将该混合气体通过放电，恰好完全反应，说明氢气和氧气反应的物质的量之比恰好等于它们反应的计量数之比，即氢气和氧气的物质的量之比为2∶1，而氧化钠的物质的量不确定，明显只有A中符合钠与过氧化钠的物质的量之比为2∶1。【考点二精练】1.关于氧化物Na2O2和Na2O的叙述正确的是()A．阴阳离子个数比均为1∶2B．都含有非极性的共价键C．与水都发生氧化还原反应D．都属于碱性氧化物【答案】A【解析】A项，O是原子团，是一个阴离子，正确；B项，氧化钠中只有离子键，错误；C项，氧化钠是碱性氧化物，与水反应生成NaOH不属于氧化还原反应，错误；D项，过氧化钠不属于碱性氧化物，属于过氧化物，错误。2.下列说法中不正确的是()A．向滴有酚酞的水中加入过量Na2O2粉末并振荡，溶液由无色变红又变无色B．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉猛烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应是一个放热反应且有氧气生成C．Na2O2中氧元素化合价为－1，它与H2O的反应是一个氧化还原反应D．Na2O2与H2O反应是一个置换反应，有单质O2产生【答案】D【解析】Na2O2与水反应产生O2和NaOH，碱使酚酞变红，过量Na2O2能将红色酚酞氧化为无色物质，A正确。抓住题给信息：“脱脂棉猛烈燃烧起来”，说明反应放热且有氧气生成，B正确。Na2O2中O的价态为－1价，在与水的反应中O元素变价，C正确。置换反应是单质和化合物反应生成另一种化合物和另一种单质，而Na2O2与H2O反应不符合，D错误。3.将Na2O2投入FeCl3溶液中，可视察到的现象是()①生成白色沉淀②生成红褐色沉淀③有气泡产生④因为Na2O2具有漂白性，所以FeCl3溶液褪色A．①④B．②③C．①③D．仅②【答案】B【解析】Na2O2投入FeCl3溶液中，Na2O2与水反应得到O2和NaOH，NaOH与FeCl3溶液反应生成红褐色沉淀。4.下列叙述正确的是()①Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀③钠在常温下不简单被氧化④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行⑤Cu与HNO3溶液反应，由于HNO3浓度不同可发生不同的氧化还原反应A．都正确B．②③④⑤C．②③⑤D．④⑤【答案】D【解析】过氧化钠属于过氧化物，不属于碱性氧化物，①错；碳酸氢钠不与CaCl2溶液反应，②错；钠是活泼金属，常温下易被空气中氧气氧化，③错；过氧化钠与水、CO2反应放出氧气，Na2O与水(CO2)反应生成氢氧化钠(Na2CO3)，④对；金属与硝酸反应，浓硝酸的还原产物为NO2，稀硝酸的还原产物为NO，⑤对。5.某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO－4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无改变)()A．CH3COO－B．SOC．COD．HCO【答案】A【解析】Na2O2与水反应产生的NaOH再与HCO反应生成CO，Na2O2具有强氧化性能氧化SO。考点三、Na2CO3和NaHCO31．Na2CO3和NaHCO3的性质2．转化Na2CO3eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O；②适量H＋),\s\do5(①固体加热；②适量OH－))NaHCO33．Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO3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CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。b．气体法：滴入稀盐酸，马上产生气泡的是NaHCO3溶液。c．测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。(2)Na2CO3、NaHCO3的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法①Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法②NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2③Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液【典例1】1.将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()A．AB．BC．CD．D【答案】C【解析】0.4gNaOH和1.06gNa2CO3的物质的量分别是0.01mol、0.01mol，加入稀盐酸后，HCl先与氢氧化钠反应，则消耗HCl的物质的量是0.01mol，则稀盐酸的体积是0.01mol÷0.1mol·L－1＝0.1L，然后HCl再与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，此时又消耗HCl的物质的量是0.01mol，稀盐酸的体积是0.1L，最终HCl再与0.01mol的碳酸氢钠反应产生二氧化碳气体0.01mol，又消耗稀盐酸0.1L，所以对应的图像是C。【归纳总结】利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1∶1)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1∶1)。【典例2】2.下列试验能胜利的是（）①用加热法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体②用视察法区分Na2O粉末和Na2O2粉末③用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液④用AlCl3溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液A．全部B．①②④C．②③④D．①②③【答案】B【解析】①碳酸氢钠受热分解会产生二氧化碳气体，而碳酸钠受热不分解，可以鉴别，正确；②过氧化钠是淡黄色固体，而氧化钠是白色固体，可视察外观进行区分氧化钠和过氧化钠；③澄清石灰水与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都反应产生白色沉淀，所以不能用澄清石灰水进行鉴别；④氯化铝与碳酸钠溶液反应产生的白色沉淀不会溶解，而与氢氧化钠溶液反应起先产生的白色沉淀最终会完全溶解，可以鉴别。【考点三精练】1.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B．b通入NH3然后a通入CO2，c中放碱石灰C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉【答案】C【解析】由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在试验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来汲取，故答案选C。2.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热，其质量变为w2g，，则该样品的纯度(质量分数)是()A．B．C．D．【答案】A【解析】2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2Om(削减)2×8410662xw1－w2解得x＝，将其带入下式可得：w(Na2CO3)＝(w1－x)/w1＝。3.向四支盛有肯定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后，在所得溶液中逐滴加入盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与加入盐酸的物质的量的关系如下图所示：则下列分析都正确的组合是()A．AB．BC．CD．D【答案】B【解析】A项，依据图Ⅰ可推断加入盐酸马上产生气体，说明溶液中溶质是碳酸氢钠，由于碳酸氢根存在水解和电离，则溶液中c(Na＋)＞c(HCO)，A错误；B项，假如溶质是氢氧化钠和碳酸钠，则加入盐酸后首先中和氢氧化钠，然后与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，最终与碳酸氢钠反应生成CO2和水，图像Ⅳ符合。依据图像可知氢氧化钠与碳酸钠的物质的量相等，当由于碳酸根水解，则溶液中c(OH－)＞c(CO)，B正确；C项，假如溶质只有碳酸钠，则加入盐酸后碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应放出CO2，由于两次消耗的盐酸相等，则图像Ⅲ符合，依据物料守恒可知c(Na＋)＝2c(CO)＋2c(HCO)＋2c(H2CO3)，C错误；D项，假如溶质是碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，则加入盐酸后碳酸钠与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与盐酸反应放出CO2，图像Ⅱ符合。依据图像可知碳酸钠与碳酸氢钠的物质的量是相等的，当由于碳酸根的水解程度大于碳酸氢根的水解程度，因此溶液中c(CO)＜c(HCO)，D错误，答案选B。4.下列是某爱好小组依据教材试验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管试验。请视察如下图所示试验装置，分析试验原理，并推断下列说法和做法，其中不科学的是()A．甲为小苏打，乙为纯碱B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊D．整个试验过程中都没有发觉A烧杯的澄清石灰水变浑浊【答案】C【解析】Na2CO3很稳定，加热状况下不会分解，故A烧杯中不会产生白色沉淀。4.纯碱和小苏打都是白色晶体，在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是()A．在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积的白醋，视察反应的猛烈程度B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，视察火焰颜色C．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，视察是否有白色沉淀D．分别放在炒锅中加热，视察是否有残留物【答案】A【解析】A项，碳酸钠与酸反应分步进行，而碳酸氢钠中加入酸立刻放出气体，所以依据反应放出气体的快慢就可快速得到推断，A正确；B项，纯碱和小苏打都是钠盐，焰色反应火焰都为黄色，所以无法区分二者，B错误；C项，二者都能与氢氧化钙溶液发生反应产生碳酸钙白色沉淀，无法区分它们，C错误；D项，碳酸钠稳定，受热不分解，碳酸氢钠不稳定受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水，也有固体残留物，所以无法区分二者，D错误。5.我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式：NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。Ⅰ.原理分析碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的缘由是________。a．碳酸氢钠难溶于水b．碳酸氢钠受热易分解c．碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出Ⅱ.试验探究(1)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，试验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。回答下列有关问题：①乙装置中的试剂是____________；②丁装置中稀硫酸的作用是______________________________________________________；③试验结束后，分别出NaHCO3晶体的操作是________(填分别操作的名称)。(2)另一位同学用图中戊装置(其他装置未画出)进行试验。①试验时，须先从________管通入________气体，再从________管通入________气体。②有同学建议在戊装置的b导管下端连接己装置，理由是_______________________________________________________________________________________________。(3)请再写出一种试验室制取少量碳酸氢钠的方法：____________________________________________________________________________________________________。【答案】Ⅰ.cⅡ.(1)①饱和碳酸氢钠溶液②汲取未反应的NH3③过滤(2)①aNH3bCO2②增大CO2气体与溶液接触的面积，提高CO2在溶液中的汲取率(3)往烧碱溶液中通入过量CO2(或往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等)【解析】Ⅱ.(1)甲装置是CO2的发生装置，由于盐酸易挥发，故生成的CO2气体中会含有HCl气体，乙装置的作用是除去CO2中的HCl气体，所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，丙是制备碳酸氢钠的发生装置，丁的作用是汲取多余的NH3，防止其污染环境。从溶液中分别出NaHCO3晶体的方法是过滤。(2)试验时必需制取含氨的饱和NaCl溶液，然后使之与CO2反应。因为NH3极易溶于水，CO2在水中的溶解度不大，故应先从a导管通入NH3，后从b导管通入CO2。己装置中有多孔球泡，能增大CO2气体与溶液的接触面积，提高了CO2在溶液中的汲取率。(3)此题是开放性试题，制备少量碳酸氢钠的方法：①用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应；②往烧碱溶液中通入过量CO2；③往饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2等。考点四、碱金属元素焰色反应1．碱金属的一般性与特别性(1)一般性相像性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均为1个电子电子层数渐渐增多核电荷数渐渐增大原子半径渐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价金属性渐渐增加单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低密度渐渐增大(钾反常)，熔、沸点渐渐降低化学性质都具有较强的还原性还原性渐渐增加；与O2反应越来越猛烈，产物越来越困难(2)特别性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中。③