高三化學一輪複習知識清單?第1節 鈉及化合物考點一 單質鈉 (第一課時)，我來為大家講解一下關于高三化學一輪複習知識清單?跟着小編一起來看一看吧!

高三化學一輪複習知識清單

第1節 鈉及化合物

考點一 單質鈉 (第一課時)

【 基礎知識】

一．　單質鈉

1．鈉的結構

（1）構成微粒：Na 和自由電子，作用力金屬鍵

（2）電子排布式：1s22s22p63s1 價電子排布式：3s1

①能量不同的電子種類：4

②運動狀态不同的電子種類：11

（3）晶胞結構

①堆積名稱：體心立方密堆積

②配位數：8

（4）周期表中位置：第3周期第IA族,s區

2.物理性質：

（1）顔色狀态：銀白色固體

（2）硬度：很小，可以用小刀切，剩餘的鈉要放回原瓶

（3）密度：比水的小，而比煤油.酒精的都大

（4）熔點：比較低，原因：鈉離子的半徑比較大，帶電荷數比較少，金屬鍵比較弱，破壞金屬鍵所需能量比較低

3．化學性質——還原性

(1)與非金屬反應

①鈉與氧氣反應

(A) 常溫下生成白色固體Na2O，化學方程式為：4Na＋O2===2Na2O

【注意】金屬Na表面自然形成的氧化層不能保護内層金屬不被空氣氧化

(B) 燃燒時生成淡黃色固體Na2O2，化學方程式為：2Na＋O2點燃(=====)Na2O2

(現象:鈉先熔化成光亮的小球，而後燃燒産生黃色火焰，生成淡黃色固體)

【注意】(a)鈉與氧氣反應，條件不同産物不同。

(b)1molNa不管是生成Na2O還是Na2O2轉移的電子數目都是NA

(c)Li和O2反應隻生成Li2O

(d)金屬鈉在空氣中的變化過程如下：Na

Na2O

NaOH固體

NaOH溶液

Na2CO3溶液

Na2CO3·10H2O

Na2CO3，把鈉久置在空氣中，最終變成Na2CO3粉末。

②鈉與氯氣反應 化學方程式為：2Na＋Cl2點燃(=====)2NaCl(産生白煙)

③鈉與氫氣反應 鈉可與H2發生反應生成NaH，屬于離子化合物，H元素顯－1價，

NaH＋H2O===NaOH＋H2↑，NaH是還原劑，H2O是氧化劑，氧化産物為 H2，還原産物也為 H2。

(2)與水反應

①鈉與水(加入酚酞)反應的實驗現象和解釋

(A)鈉浮在水面上——鈉的密度比水小。

(B)鈉立刻熔成一個閃亮的小球——鈉的熔點低，鈉與水反應放熱。

(C)鈉在水面上四處遊動，發出“嘶嘶”的響聲——鈉與水劇烈反應生成氣體。

(D)反應後溶液由無色變為紅色——鈉與水反應生成堿性物質。

②化學方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑(離子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑)

【思考】有相同質量的兩塊金屬鈉，其中一塊用有小孔的鋁箔包裹，都放入足量的水中，哪一個生成的H2多？為什麼？

答案：用鋁箔包裹的鈉生成的H2多。原因是Na與水反應生成的NaOH也能與鋁反應産生H2。

（3）與酸反應:與活潑金屬一樣，直接與酸發生置換反應(“先酸後水”)

如鈉與鹽酸反應：Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑(離子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑)

【注意】鈉與水、酸、醇、羧酸、酚及鹽溶液反應的實質都是與H＋的反應。故反應速率快慢：HCl＞CH3COOH＞OH＞CuSO4＞H2O＞NaOH＞CH3CH2OH

（4）鈉與堿溶液反應的實質是鈉與水的反應，若堿溶液為飽和溶液，則析出堿，

(5)與鹽反應(“先水後鹽”)

①與鹽溶液反應:Na先與水反應，然後再看生成物氫氧化鈉能否與鹽反應，當鹽溶液為飽和溶液，則析出鹽。如

②與熔融鹽反應

如：4Na＋TiCl4

4NaCl＋Ti

Na＋KCl

NaCl＋K↑(Na能夠制取K并不能說明Na的還原性比K強，因為K的沸點比Na低，使K成為蒸氣逸出)

（6）與某些有機物反應

①與乙酸反應：2Na＋2CH3COOH―→2CH3COONa＋H2↑

②與苯酚反應：2Na 2

OH

2

ONa H2↑

③與乙醇反應：2Na＋2CH3CH2OH―→2CH3CH2ONa＋H2↑

(現象：鈉沉在液體底部，緩慢反應冒出氣泡)

4．鈉的制取及保存

(1)制取：化學方程式為:2NaCl(熔融)通電(=====)2Na＋Cl2↑。(區分電解飽和食鹽水)

(2)保存：密封保存，通常保存在煤油或石蠟油中。(目的是防止Na與空氣中的O2和H2O 發生反應) (金屬 Li保存在石蠟中,不能保存在煤油,锂的密度小于煤油的密度)

【注意】金屬Na、K 保存在煤油或石蠟油中(鈉不能保存在CCl4中因為CCl4的密度比鈉的大，不能起到隔絕空氣的作用,能保存在苯中)

(3)鈉失火的處理：沙土蓋滅，不能用水或泡沫滅火器滅火。

5.鈉的用途

(1)制Na2O2等化合物

(2)用作電光源，制作高壓鈉燈(黃光，射程遠、透霧能力強)（高壓鈉燈常用作路燈）

(3)鈉鉀合金(液态)可用于原子反應堆的導熱劑(鈉鉀合金，室溫下是液體，吸熱能力強)

(4)冶煉某些金屬

6.鈉在自然界中的存在：鈉的化學性質很活潑，在自然界裡無遊離态，隻有化合态

【經典例題】

【例1】等質量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣（常溫）中充分反應，則下列說法正确的是（ ）。

A．第一塊鈉失去電子多 B．兩塊鈉失去電子一樣多

C．第二塊鈉的反應産物質量最大 D．兩塊鈉的反應産物質量一樣大

【解析】金屬鈉失電子均變為 1價的陽離子，等質量的兩塊鈉，失電子是一樣的。根據4Na O2＝2Na2O，則1 mol 金屬鈉完全反應得氧化鈉的質量是31 g，根據反應2Na O2Na2O2，則1 mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質量是39 g，等質量的兩塊鈉，即金屬鈉的物質的量是相等的，所以生成過氧化鈉的質量大，即第一塊鈉的反應産物質量大。【答案】B

【例2】下列各反應中，生成物不随反應條件或反應物的用量變化而變化的是 (　　)

A．Na和O2 B．NaOH和CO2 C．NaHCO3和NaOH D．Na2CO3和HCl

【解析】A項反應條件不同，生成物不同；B項CO2的用量不同，生成物不同；D項，Na2CO3溶液與鹽酸的加入順序不同，生成物不同。【答案】C

【例3】将金屬鈉放入盛有下列溶液的小燒杯中，既有氣體，又有白色沉澱産生的是：①MgSO4溶液；②Na2SO4稀溶液；③飽和澄清石灰水；④Ca（HCO3）2溶液；⑤CuSO4溶液；⑥飽和NaCl溶液（ ）。

A．①③④⑥ B．②④⑤⑥ C．③④⑤⑥ D．①④⑤⑥

【解析】①鈉與硫酸鎂溶液反應生成氫氣、氫氧化鎂沉澱，正确；②鈉與硫酸鈉溶液反應生成氫氣，得不到沉澱，錯誤；③鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，反應放熱且消耗水，氫氧化鈣溶解度随溫度升高而減小，故有白色沉澱氫氧化鈣析出，正确；④鈉與水反應生成氫氧化鈉和氫氣，氫氧化鈉與碳酸氫鈣反應生成碳酸鈣沉澱，正确；⑤鈉與硫酸銅溶液反應生成氫氣、氫氧化銅藍色沉澱，錯誤；⑥溶液中的水反應，生成物為氫氧化鈉和氫氣，有氣體産生，水減少，飽和氯化鈉溶液析出白色氯化鈉固體，正确；綜上所述，①③④⑥正确。【答案】A

【例4】将鈉投入下列溶液中，反應的劇烈程度由強到弱的是：①水；②NaOH溶液；③0.1mol·L－1鹽酸；④0.1mol·L－1硫酸鐵溶液（ ）。

A．④③②① B．④③①② C．③④①② D．①③④②

【解析】c（H ）越大，反應速率越快，其中顯酸性的是③④，但④是因Fe3 水解顯弱酸性，故c（H ）：（HCl）＞［Fe2（SO4）3］＞10－7mol·L－1，而②是堿溶液，c（H ）＜10－7mol·L－1，①中水呈中性，c（H ）＝10－7mol·L－1，所以c（H ）的大小順序為：③＞④＞①＞②，即為反應的劇烈程度由強到弱的順序。【答案】C

【例5】向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1鹽酸、100mL0.01mol·L－1硫酸銅溶液的X、Y、Z三個燒杯中各投入0.05molNa。下列有關說法正确的是（ ）。

A．三個燒杯中均會發生的離子反應為2Na 2H2O＝2Na 2OH－ H2↑

B．三個燒杯中鈉均在液面上劇烈反應，且Y燒杯中反應最劇烈

C．三個燒杯反應後，生成的溶質的物質的量濃度相同

D．三個燒杯反應後，生成的氣體的質量不相同

【解析】鈉與鹽酸反應時鈉先與H 反應，離子方程式表示為2Na 2H ＝2Na H2↑，與CuSO4溶液反應會生成沉澱，A錯誤；三燒杯中，鹽酸中的氫離子濃度最大，反應最快，B正确；X燒杯中生成的溶質為NaOH，Y燒杯中生成的溶質為NaCl，Z燒杯中生成的溶質為Na2SO4，由于鈉的物質的量相同，故Z燒杯中物質的量濃度最小，C錯誤；因向三個燒杯中加入鈉的物質的量相同且鈉全部反應完，故生成H2的量相同，D不正确。【答案】B

【高考真題】

【例1】(2021·福建卷)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合電子，如圖為鈉投入液氨中的溶劑化示意圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍色溶液，并慢慢産生氣泡。下列說法錯誤的是(　　)

A．鈉的密度比液氨大

B．溶液的導電性增強

C．0.1 mol鈉投入液氨中生成0.01 mol H2時，Na共失去0.02 mol電子

D．鈉和液氨可以發生的反應為2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑

【解析】鈉沉入液氨中說明鈉的密度比液氨大，A正确；液氨中沒有能導電的離子，而鈉投入液氨中生成藍色的溶劑合電子，能導電，說明溶液的導電性增強，B正确；鈉投入液氨中先生成絡合物，再反應得到H2，故0.1 mol鈉反應失去0.1 mol電子，C錯誤；反應中鈉失去電子，隻能是氫元素得到電子，所以鈉和液氨可以發生的反應為2NH3＋2Na===2NaNH2＋H2↑，D正确。【答案】C

【例2】（2011·北京高考）25℃、101kPa下：

①2Na (s)

O2(g) ==== Na2O (s)

ΔH1 = - 414 kJ·mol-1

②2N

a (s) O2(g) ==== Na2O2 (s)

ΔH2 = - 511 kJ·mol-1

下列說法正确的是（ ）

A.①和②

産物的陰陽離子個數比不相等

B.①和②生成等物質的量的産物，轉移電子數不同

C.常溫下N

a與足量O2反

應生成Na2O，随溫度升高生成Na2O的速率逐漸加快

D.25℃、101kPa 下，Na2O2（s） 2 Na（s）====2Na2O（s）

=-317 kJ·mol-1

【解析】

【答案】D

考點二　氧化鈉、過氧化鈉(第二課時)

【 基礎知識】

一、Na2O2與Na2O

1．Na2O2與Na2O的區别

【注意】Na2O2不是堿性氧化物。因為Na2O2與酸反應除生成鹽和水外還有O2。

2．Na2O的晶胞

（1）晶胞中含Na2O個數：4，O2－的堆積方式：面心立方最密堆積

（2）Na 的配位數：4，O2－的配位數8

3．Na2O2與Na2O轉化關系

（1）反應：2Na2O O2

2Na2O2

（2）穩定性：Na2O2更穩定

（3）Na2Ox變質：在空氣中長期放置最終變成Na2CO3

4.Na2O2的強氧化性和還原性

(1)Na2O2強氧化性的四個表現

①與還原性物質反應：如：SO2或SO32-→SO42-、H2S或S2-→S、Fe2 →Fe3

【注意】（A)遇到CO2、SO3等最高價氧化物時發生自身氧化還原反應生成鹽和O2，既表現氧化性又表現還原性 2Na2O2 2CO22Na2CO3 O2、2Na2O2 2SO32Na2SO4 O2

(B)遇到CO、SO2等低價氧化物時一般将其氧化成最高價含氧酸鹽，隻表現氧化性

Na2O2 CO

Na2CO3、 Na2O2 SO2

Na2SO4

【注意】1 mol Na2O2參與反應轉移電子的物質的量不一定為1 mol，如1 mol Na2O2與足量SO2的反應轉移電子應為2 mol。

②Na2O2與品紅溶液反應：發生氧化還原反應而褪色

③遇酚酞溶液：先變紅，後褪色

④遇石蕊溶液：先變藍，後褪色

【注意】( A)Na2O2、HClO、O3的漂白性都是利用其強氧化性而使有色物質退色；活性炭因具有吸附作用而使有色物質退色；SO2因能與有色物質結合成無色物質而具有漂白性。

(B)适用範圍：能漂白有機色素，不能漂白無機色素（如墨汁），過氧化鈉是常用的工業漂白劑，但是不能用于食品的漂白；

(2)Na2O2遇KMnO4等強氧化劑時，表現出還原性，氧化産物為O2。

(3)Na2O2遇到CO2、H2O、H＋發生自身氧化還原反應。Na2O2既是氧化劑又是還原劑，且1 mol Na2O2轉移的電子是1 mol而不是2 mol。

5、Na2O2與CO2、H2O反應的幾個重要關系

2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑

（1）氣體體積的關系

無論是CO2或H2O（g）的單一氣體還是二者的混合物，通過足量的Na2O2時，CO2或H2O（g）與放出O2的物質的量之比均為2∶1，氣體體積的減少量是原來氣體體積的，等于生成氧氣的體積，即ΔV＝V（O2）＝V（混合）。

（2）先後順序關系

由于CO2能夠與NaOH反應，所以一定量的Na2O2與一定量的H2O（g）和CO2的混合物反應，可視為Na2O2先與CO2反應，剩餘的Na2O2再與H2O（g）反應。

（3）轉移電子關系

當Na2O2與CO2、H2O反應時，物質的量的關系為2Na2O2～O2～2e－，n（e－）＝n（Na2O2）＝2n（O2）。

（4）固體質量關系

①基本規律：CO2、水蒸氣分别與足量Na2O2反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、水蒸氣中的“H2”，所以固體增加的質量Δm（CO2）＝28g·mol－1×n（CO2），Δm（H2O）＝2g·mol－1×n（H2O）。

②特殊應用：凡分子組成符合（CO）m·（H2）n的物質，m g該物質在O2中完全燃燒，将其産物［CO2和H2O（g）］通入足量Na2O2後，固體增重必為m g。或者是由C、H、O三種元素組成的物質，隻要C、O原子個數比為1∶1，即可滿足上述關系。

【經典例題】

【例1】關于Na2O2的叙述中正确的是(NA表示阿伏加德羅常數的值)(　　)

A．7.8 g Na2O2含有的共價鍵數為0.2NA

B．7.8 g Na2S與Na2O2的混合物，含離子總數為0.3NA

C．7.8 g Na2O2與足量的CO2充分反應，轉移的電子數為0.2NA

D．0.2 mol Na被完全氧化生成7.8 g Na2O2，轉移電子的數目為0.4NA

【解析】7.8 g Na2S與Na2O2的物質的量均為0.1 mol,1 mol過氧化鈉中含有1 mol氧氧共價鍵，A錯誤；1 mol過氧化鈉、Na2S中均含有3 mol離子，B正确；1 mol過氧化鈉與足量二氧化碳反應轉移電子的物質的量為1 mol，C錯誤；0.2 mol Na參加反應轉移0.2 mol電子，D錯誤。【答案】B

【例2】某溶液中含有HCO3(－)、SO3(2－)、CO3(2－)、CH3COO－4種陰離子。向其中加入足量的Na2O2固體後，溶液中離子濃度基本保持不變的是(假設溶液體積無變化) (　　)

A．CH3COO－ B．SO3(2－) C．CO3(2－) D．HCO3(－)

【解析】　Na2O2與水反應生成NaOH，HCO3(－)＋OH－===CO3(2－)＋H2O，HCO3(－)濃度減小，CO3(2－)濃度增大；SO3(2－)具有還原性，被Na2O2氧化，濃度減小；CH3COO－幾乎不變。【答案】　A

【例3】在溶液中加入足量Na2O2後仍能大量共存的離子組是(　　)

A．NH4(＋)、Ba2＋、Cl－、NO3(－) B．K＋、［Al(OH)4］-、Cl－、SO4(2－)

C．Ca2＋、Mg2＋、NO3(－)、HCO3(－) D．Na＋、Cl－、CO3(2－)、SO3(2－)

【解析】過氧化鈉具有氧化性，且加入溶液中會生成氫氧化鈉，A選項中OH－與NH4(＋)不能大量共存；C選項中Ca2＋、Mg2＋、HCO3(－)均不能與OH－大量共存；D選項中SO3(2－)可以被氧化。

【答案】B

【例4】探究Na2O2與水的反應，實驗如圖：

已知：H2O2H HO2－；HO2－H O22－下列分析不正确的是（ ）。

A．①、④實驗中均發生了氧化還原反應和複分解反應

B．①、⑤中産生的氣體能使帶火星的木條複燃，說明存在H2O2

C．③和④不能說明溶解性：BaO2＞BaSO4

D．⑤中說明H2O2具有還原性

【解析】①中的反應機理可以認為過氧化鈉與水反應生成過氧化氫與氫氧化鈉，過氧化氫分解生成水和氧氣，發生的反應為複分解反應與氧化還原反應，④中過氧化鋇再與稀硫酸反應生成過氧化氫與硫酸鋇沉澱，過氧化氫分解生成了氧氣，因此兩個試管中均發生了氧化還原反應和複分解反應。A項正确；①中過氧化鈉與水反應生成氧氣，不能說明存在H2O2，B項錯誤；④中BaO2與硫酸反應生成過氧化氫和硫酸鋇沉澱，證明酸性：硫酸＞過氧化氫，不能說明溶解性：BaO2＞BaSO4，C項正确；⑤中産生的氣體為氧氣，氧元素化合價升高，做還原劑，說明H2O2具有還原性，D項正确。【答案】B

【例5】下列判斷正确的是（ ）。

A．可用水來确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

B．可用CO2來确定某Na2O粉末中是否含有Na2O2

C．可利用在空氣中加熱的方法除去Na2O中的Na2O2

D．将足量的Na2O2、Na2O分别加到酚酞試液中，最終溶液均為紅色

【解析】CO2與Na2O、Na2O2反應固體産物均為Na2CO3，雖然CO2與Na2O2反應還産生O2，但該現象無法觀察到，B錯誤；在空氣中加熱會将Na2O轉化為Na2O2，不符合除雜的要求，C錯誤；Na2O2有漂白作用，D項錯誤；Na2O與水反應生成NaOH而Na2O2與水反應除生成NaOH外還有O2放出，故可用水來确定Na2O中是否含有Na2O2。【答案】A

【例6】16.8g NaHCO3和7.8g Na2O2在密閉容器中灼燒，充分反應後，将密閉容器保持溫度為500℃，最後容器内物質是（ ）。

A．Na2CO3，Na2O，O2 B．Na2CO3，O2，H2O（g）

C．Na2CO3，CO2，O2，H2O（g） D．NaHCO3，Na2CO3，O2

【解析】n（NaHCO3）＝＝0.2mol，n（Na2O2）＝＝0.1mol，本題所涉及到的反應有2NaHCO3Na2CO3 H2O↑ CO2↑，2Na2O2 2CO2＝2Na2CO3 O2，2Na2O2 2H2O＝4NaOH O2↑，0.2mol NaHCO3分解産生0.1mol H2O（g）和0.1mol CO2，而0.1mol Na2O2恰好将0.1mol CO2完全吸收生成0.1mol Na2CO3和0.05mol CO2，因此Na2O2将不再與H2O（g）反應，所以最後容器内物質有Na2CO3、O2和H2O（g）。【答案】B。

【高考真題】

【例1】[2017江蘇]下列有關物質性質與用途具有對應關系的是 (　　)

A．Na2O2吸收CO2産生O2，可用作呼吸面具供氧劑

B．ClO2具有還原性，可用于自來水的殺菌消毒

C．SiO2硬度大，可用于制造光導纖維

D．NH3易溶于水，可用作制冷劑

【解析】A．過氧化鈉可以和二氧化碳反應生成氧氣，A正确；B．因二氧化氯具有氧化性才用于自來水的殺菌消毒，B錯誤；C．二氧化矽透光性好，用于制造光導纖維，C錯誤；D．液氨汽化時吸收大量熱，所以氨可用作制冷劑，D錯誤。【答案】A

考點三 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質和應用(第三課時)

【 基礎知識】

一、碳酸鈉的性質和應用

1．俗名：純堿或蘇打，水溶液呈堿性

2．Na2CO3與酸的反應

（1）鹽酸

①Na2CO3

NaHCO3

CO2 ②HCl

CO2

NaHCO3

【注意】不同的滴加順序産生不同的現象，可以用互滴法鑒别Na2CO3和鹽酸

（2）碳酸：Na2CO3 CO2 H2O

2NaHCO3

3．Na2CO3與堿反應

（1）KOH：不反應

（2）Ca(OH)2：Na2CO3 Ca（OH）2

CaCO3↓ 2NaOH

4．Na2CO3與可溶性鹽反應

（1）鈣、鋇鹽：發生複分解反應

①CO32－ Ca2

CaCO3↓ ②CO32－ Ba2

BaCO3↓

（2）鋁、鐵鹽：發生水解相互促進反應

①2Al3 3CO32－ 3H2O

2Al（OH）3↓ 3CO2↑

②2Fe3 3CO32－ 3H2O

2Fe（OH）3↓ 3CO2↑

5．Na2CO3的水解反應

（1）第一步：CO32－ H2O

HCO3－ OH－

（2）第二步：HCO3－ H2O

H2CO3 OH－

6．Na2CO3的用途

（1）制玻璃

①Na2CO3 SiO2

Na2SiO3 CO2↑ ②CaCO3 SiO2

CaSiO3 CO2↑

（2）制肥皂：油脂的堿性水解，其主要成分是高級脂肪酸鈉

（3）去污劑：熱的堿液去除餐具上的油污

（4）造紙、紡織

二、碳酸氫鈉的性質和應用

1．俗名：小蘇打，水溶液呈弱堿性

2．色、态：白色細小的晶體

3．溶解性

（1）所有的碳酸氫鹽都能溶于水

（2）溶解度比Na2CO3的小，原因是NaHCO3中含有氫鍵

（3）飽和Na2CO3溶液CO2現象是有白色晶體析出

4．熱不穩定性：2NaHCO3Na2CO3 CO2↑ H2O

5．與鹽酸的反應：NaHCO3 HClNaCl H2O CO2↑

6．NaHCO3與強堿溶液反應

（1）本質：HCO3－ OH－＝CO32－ H2O

（2）可溶性鈣、鋇堿：量不同，産物不同

①少量Ca(OH)2：2NaHCO3 Ca（OH）2

CaCO3↓ Na2CO3 2H2O

②過量Ca(OH)2：NaHCO3 Ca（OH）2

CaCO3↓ NaOH H2O

③共同現象都是：産生白色沉澱

7．NaHCO3與可溶性鹽的反應

（1）鈣、鋇鹽：不反應

（2）鋁、鐵鹽：雙水解反應

①Al3 3HCO3－

Al（OH）3↓ 3CO2↑

②Fe3 3HCO3－

Fe（OH）3↓ 3CO2↑

（3）Na[Al(OH)4]：酸堿中和反應

HCO3－ [Al(OH)4]－

Al(OH)3↓ CO32－ H2O

8．NaHCO3的用途

（1）發酵粉：①中和食品發酵産生的有機酸；②加熱分解産生大量CO2

【注意】碳酸鈉較穩定，且堿性強，不适合用作膨松劑,碳酸氫鈉常用做膨松劑。

（2）治胃酸：中和胃中過多的鹽酸

【注意】胃潰瘍病人不能服用小蘇打類藥物來治療，因為反應産生的二氧化碳氣體會造成胃部脹氣，易造成胃穿孔

（3）滅火劑

①幹粉滅火器：2NaHCO3

Na2CO3 CO2↑ H2O

②泡沫滅火器：Al3 3HCO3－

Al（OH）3↓ 3CO2↑

9.Na2CO3和NaHCO3鑒别和除雜

(1)Na2CO3、NaHCO3的鑒别

①固體的鑒别

（A）加熱法：産生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。

【注意】取兩種固體分别滴入少量水，用溫度計測量溫度變化，升溫的是碳酸鈉（碳酸氫鈉溶于水吸熱，碳酸鈉溶于水放熱，）

(B)氣體法：滴入稀鹽酸，産生氣泡速率快的是NaHCO3固體。

【注意】加入鹽酸，産生能使澄清石灰水變渾濁的無色無味氣體，含的離子可能是 CO32-或 HCO3-

②溶液的鑒别

(A)沉澱法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，産生沉澱的是Na2CO3溶液。

【注意】不能用Ca（OH）2或Ba（OH）2鑒别NaHCO3和Na2CO3，因為都能産生白色沉澱

(B)測pH法：用pH試紙測相同濃度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。

(2)Na2CO3、NaHCO3的除雜

10.Na2CO3的制備—侯氏制堿法

(1)制備原理：

把氨氣和二氧化碳通入氯化鈉飽和溶液中，使溶解度較小的碳酸氫鈉從溶液中析出；過濾得到碳酸氫鈉晶體，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉。

【注意】①要先通入溶解度較大的NH3，再通入CO2，

②NH3極易溶于水，為防止倒吸，通入NH3的導氣管的末端不能伸入到溶液中，為增加二氧化碳的吸收率，通CO2的導氣管的末端應插入液面以下

(2)反應的化學方程式：

NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl； 2NaHCO3△(=====)Na2CO3＋CO2↑＋H2O。

【注意】循環使用的物質：CO2

【經典例題】

【例1】某固體NaOH因吸收了空氣中的CO2而含有雜質，若要将該固體配制成較純的溶液，則其主要的實驗操作過程應是（ ）。

A．溶解→加适量BaCl2溶液→過濾 B．溶解→加适量CaCl2溶液→過濾

C．溶解→加适量Ca（OH）2溶液→過濾 D．溶解→加适量鹽酸→加熱

【解析】固體NaOH因吸收了空氣中的CO2而含有雜質碳酸鈉，要将該固體NaOH配制成較純的溶液，隻要将氫氧化鈉中的碳酸鈉雜質除去即可。BaCl2溶液和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉澱和氯化鈉，會引進雜質氯化鈉，故A錯誤；CaCl2溶液和碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉澱和氯化鈉，會引進雜質氯化鈉，故B錯誤；氫氧化鈣能與碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉澱和氫氧化鈉，可以用于除去碳酸鈉，故C正确；鹽酸能與氫氧化鈉和碳酸鈉反應，不能用作除雜試劑，故D錯誤。【答案】C

【例2】已知：①向飽和NaCl的氨氣溶液中持續通入CO2氣體；②向飽和Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體。最終兩種溶液中均會析出NaHCO3晶體，下列有關說法中錯誤的是（ ）。

A．①中的離子反應方程式是：Na NH3 CO2 H2O＝NaHCO3↓ NH4

B．②中的離子反應方程式是：2Na CO32－ H2O CO2＝2NaHCO3↓

C．上述變化說明相同溫度下溶解度Na2CO3＞NaHCO3＞NaCl

D．向飽和CaCl2溶液中加入濃Ba（OH）2溶液，也會析出晶體

【解析】①為侯氏制堿法的反應原理，離子反應方程式是：Na NH3 CO2 H2O＝NaHCO3↓ NH4 ，故A正确；因溶解度Na2CO3＞NaHCO3，向飽和Na2CO3溶液中通入足量的CO2氣體可生成碳酸氫鈉，離子反應方程式是：2Na CO32－ H2O CO2＝2NaHCO3↓，故B正确；由反應①可知溶解度NaCl＞NaHCO3，故C錯誤；由于Ca（OH）2微溶于水，所以向飽和CaCl2溶液中加入濃Ba（OH）2溶液，可生成Ca（OH）2晶體，故D正确。【答案】C

【例3】A、B、C、D、E、X是中學常見的無機物，存在如圖轉化關系(部分生成物和反應條件略去)。

(1) 若A為常見的金屬單質，焰色試驗呈黃色，X能使品紅溶液褪色，寫出C和E反應的離子方程式：

_______________________________________。證明D已經氧化變質的方法是：取少量D固體溶于水中， ___________________________________________。

(2) 若A為短周期元素組成的單質，該元素的最高價氧化物的水化物酸性最強。該元素在元素周期表中的位置為__________，則X可能為___________(填代号)。

a.NaHCO3 b.Na2CO3 c.Fe(OH)3 d.Na[Al(OH)4]

(3)若A為淡黃色粉末，則A的電子式為___________。若X為一種最常見的造成溫室效應的氣體。若鑒别等濃度的D、E兩種溶液，可選擇的試劑為__________(填代号)。

a.鹽酸 b.BaCl2溶液 c.NaOH溶液 d.Ca(OH)2溶液

(4)若A為氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液變紅。則A與H2O反應的化學反應方程式為___________________________________，E是____________(填化學式)。

【解析】(1)根據分析，若A為常見的金屬單質，焰色試驗呈黃色，X能使品紅溶液褪色，則A、B、C、D、E、X依次為Na、H2、NaOH、Na2SO3、NaHSO3、SO2；C（NaOH）和E（NaHSO3）反應生成Na2SO3和H2O，反應的離子方程式為OH-

=

H2O；D為Na2SO3，亞硫酸鈉若氧化變質則D中含Na2SO4，故證明D已經氧化變質隻要證明D中含Na2SO4即可，方法是：取少量D固體溶于水中，加足量鹽酸至不再生成氣體，加氯化鋇溶液生成白色沉澱，說明D已經氧化變質。

(2)根據分析，若A為短周期元素組成的單質，該元素的最高價氧化物的水化物酸性最強，則A為Cl2，Cl2與水反應生成HCl和HClO，Cl原子核外K、L、M層依次排有2、8、7個電子，則Cl元素在元素周期表中的位置為第三周期VIIA族；結合圖示轉化關系，B為HClO，C為HCl；

a．若X為NaHCO3，NaHCO3與HCl反應生成NaCl、H2O和CO2，NaCl、H2O、CO2都不能與NaHCO3反應，不符合圖示轉化關系，則X不可能為NaHCO3；

b．若X為Na2CO3，少量Na2CO3與足量HCl反應生成NaCl、H2O和CO2，CO2能與Na2CO3溶液反應生成NaHCO3，符合圖示轉化關系，則X可能為Na2CO3；

c．若X為Fe(OH)3，Fe(OH)3與HCl反應生成FeCl3和H2O，FeCl3、H2O與Fe(OH)3都不反應，不符合圖示轉化關系，則X不可能為Fe(OH)3；

d．若X為NaAlO2，少量NaAlO2與足量HCl反應生成AlCl3、NaCl和H2O，AlCl3能與NaAlO2溶液發生雙水解反應生成Al(OH)3和NaCl，符合圖示轉化關系，則X可能為NaAlO2；

答案選bd。

(3)根據分析，若A為淡黃色粉末，X為一種最常見的造成溫室效應的氣體，則A為Na2O2、X為CO2、B為O2、C為NaOH、D為Na2CO3、E為NaHCO3；Na2O2的電子式為

；

a．向等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别逐滴加入鹽酸，開始無明顯現象、一段時間後産生無色氣泡的為Na2CO3，立即産生無色氣泡的為NaHCO3，現象不同，可以鑒别；

b．向等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别加入BaCl2溶液，産生白色沉澱的為Na2CO3，無明顯現象的為NaHCO3，現象不同，可以鑒别；

c．向等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别加入NaOH溶液，雖然NaHCO3與NaOH溶液能反應，但都無明顯現象，不能鑒别；

d．向等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别加入Ca(OH)2溶液，都産生白色沉澱（CaCO3），現象相同，不能鑒别；

答案選ab。

(4) 根據分析，若A為氧化物，X是Fe，溶液D中加入KSCN溶液變紅，A為NO2、B為NO、C為HNO3、D為Fe(NO3)3、E為Fe(NO3)2；NO2與水反應生成HNO3和NO，反應的化學方程式為3NO2 H2O=2HNO3 NO；E的化學式為Fe(NO3)2。

【答案】OH-

=

H2O 加足量鹽酸至不再生成氣體，加氯化鋇溶液生成白色沉澱，說明D已經氧化變質 bd

ab 3NO2 H2O=2HNO3 NO Fe(NO3)2

【高考真題】

【例1】（[2019江蘇] 在給定條件下，下列選項所示的物質間轉化均能實現的是(　　)

A．NaCl(aq)

Cl2(g)

FeCl2(s)

B．MgCl2(aq)

Mg(OH)2(s)

MgO (s)

C．S(s)

SO3(g)

H2SO4(aq)

D．N2(g)

NH3(g)

Na2CO3(s)

【解析】A．電解條件時應看清是電解水溶液還是電解熔融态物質，Cl2具有強氧化性；

氯氣的氧化性強，與鐵單質反應直接生成氯化鐵，故A錯誤；

B．氯化鎂與石灰乳發生複分解反應生成氫氧化鎂，氫氧化鎂高溫煅燒生成氧化鎂和水，故B正确；

C．硫單質在空氣中燃燒隻能生成SO2，SO2在與氧氣在催化劑條件下生成SO3，故C錯誤；

D．氨氣、二氧化碳和氯化鈉反應制備碳酸氫鈉是利用碳酸氫鈉的溶解度低；

氨氣與二氧化碳和氯化鈉溶液反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉受熱分解可生成碳酸鈉，故D錯誤；綜上所述，本題應選B。【答案】B

【例2】[2016江蘇]根據侯氏制堿原理制備少量NaHCO3的實驗，經過制取氨氣、制取NaHCO3、分離NaHCO3、幹燥NaHCO3四個步驟，下列圖示裝置和原理能達到實驗目的的是(　　)

【解析】A、氯化铵受熱分解生成的氨氣和氯化氫在試管口遇冷又生成氯化铵固體，不能用加熱氯化铵固體的方法制備氨氣，A錯誤；B、氣流方向錯誤，應該從右側導管通入CO2氣體，B錯誤；C、從溶液中分離出碳酸氫鈉固體用過濾的方法，C正确；D、碳酸氫鈉受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，不能用該裝置幹燥碳酸氫鈉，D錯誤。【答案】C

【例3】(2014·上海，15)下圖是模拟“侯氏制堿法”制取NaHCO3 的部分裝置。下列操作正确的是(　　)

A．a通入CO2，然後b通入NH3，c中放堿石灰

B．b通入NH3，然後a通入CO2，c中放堿石灰

C．a通入NH3，然後b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

D．b通入CO2，然後a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉

【解析】侯氏制堿法的原理是向飽和的NaCl溶液中先通入NH3，然後通入CO2，利用生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大所以先通NH3，但為了防倒吸，所以a通入NH3，然後b通入CO2，考慮NH3氣體的尾氣處理所以選擇放蘸稀硫酸的脫脂棉，即C選項正确。【答案】C

【例4】(2013年江蘇)甲、乙、丙、丁四種物質中,甲、乙、丙均含有相同的某種元素,它們之間具有如下轉化關系:甲乙丙。下列有關物質的推斷不正确的是(　　)

A.若甲為焦炭,則丁可能是O2 B.若甲為Na2CO3,則丁可能鹽酸

C.若甲為Fe,則丁可能是鹽酸 D.若甲為NaOH溶液，則丁可能是CO2

【解析】A項,甲→乙:2C O2(不足)2CO,乙→丙:2CO O22CO2,丙→乙:C CO22CO,正确。B項,甲→乙:SO2(過量) NH3·H2ONH4HSO3,乙→丙:NH4HSO3 NH3·H2O(NH4)2SO3 H2O,丙→乙:(NH4)2SO3 H2O SO22NH4HSO3,正确。C項,若甲為Fe,丁為鹽酸,則乙為FeCl2,FeCl2與鹽酸不反應,錯誤。D項,甲→乙:2NaOH CO2Na2CO3 H2O,乙→丙:Na2CO3 H2O CO22NaHCO3,丙→乙:NaOH NaHCO3Na2CO3 H2O,正确。 【答案】C

考點四 碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應圖像分析與計算(第四課時)

【 基礎知識】

1.Na2CO3、NaHCO3與鹽酸反應的基本圖象

(1)反應原理:向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸至過量,先是無明顯現象,後來産生氣體;依次發生①CO3(2－)＋H＋===HCO3(－)、②HCO3(－)＋H＋===H2O＋CO2↑,①、②完成時消耗鹽酸的量相等。

NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸,立即産生氣體,發生反應:HCO3(－)＋H＋===H2O＋CO2↑

(2)圖像分析:結合圖像可确定溶質的成分,書寫離子方程式或完成相關計算。

【經典例題】

【例1】分别取等物質的量濃度的氫氧化鈉溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随後分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的鹽酸，在标準狀況下産生CO2的體積(y軸)與所加入鹽酸的體積(x軸)的關系如下圖(分A、B兩種情況)：

(1)在A情況下，溶質是________(填化學式)，其物質的量之比為________。

(2)在B情況下，溶質是________(填化學式)，其物質的量之比為________。

(3)原氫氧化鈉溶液的物質的量濃度為________。

【解析】CO2與NaOH溶液反應時，據CO2量與NaOH量的相對多少，有這樣兩個階段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此時溶質可能為NaOH和Na2CO3或隻有Na2CO3(剛好反應)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此時溶質可能為Na2CO3和NaHCO3或隻有NaHCO3；據圖分析：B情況最終生成的CO2(其實就是最初通入的與NaOH溶液反應的CO2)是A情況的2倍。(3)當加入150 mL鹽酸時，恰好完全反應，此時溶液中溶質為NaCl。據物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以c(NaOH)＝0.02 L(0.03 mol)＝1.5 mol·L－1。

【答案】(1)NaOH、Na2CO3　1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1 (3)1.5 mol·L－1

【例2】将2.32 g Na2CO3、NaOH的固體混合物完全溶解于水，制成溶液，然後向該溶液中逐滴加入1 mol/L的鹽酸，所加鹽酸的體積與産生CO2的體積(标準狀況)關系如圖所示，下列說法中錯誤的是(　　)

A.OA段發生反應的離子方程式為：H＋＋OH－===H2O、CO3(2－)＋H＋===HCO3(－)

B.A點溶液中的溶質為NaCl、NaHCO3

C.混合物中NaOH的質量0.60 g

D.當加入35 mL鹽酸時，産生CO2的體積為224 mL

【解析】由圖像可知，向溶液中逐滴加入1 mol/L的鹽酸，開始沒有二氧化碳氣體生成，說明OA段，鹽酸先與氫氧化鈉溶液發生酸堿中和生成氯化鈉和水，反應的離子反應方程式為H＋＋OH－===H2O，氫氧化鈉溶液完全反應後，再發生碳酸鈉與鹽酸反應生成碳酸氫鈉與氯化鈉，反應的離子反應方程式為CO3(2－)＋H＋===HCO3(－)，故A正确；由A項分析知，A點溶液中的溶質為氯化鈉和碳酸氫鈉，故B正确；由圖像可知，反應生成的碳酸氫鈉消耗鹽酸的體積為20 mL，則碳酸鈉消耗鹽酸的體積為20 mL，NaOH消耗鹽酸的體積為(25－20) mL＝5 mL，混合物中NaOH的質量＝0.005 L×1 mol/L×40 g/mol＝0.20 g，故C錯誤；由圖像可知，AB段發生的反應為碳酸氫鈉與鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應的離子方程式為HCO3(－)＋H＋===CO2↑＋H2O，則加入35 mL鹽酸時，與碳酸氫鈉反應的鹽酸的體積為(35－25) mL＝10 mL，則産生CO2的體積為1 mol/L×0.01 L×22.4 L/mol×103 mL/L＝224 mL，故D正确。【答案】C

【例3】将一定量的CO2氣體通入2L未知濃度的NaOH溶液中，在所得溶液中逐滴加入稀鹽酸至過量，并将溶液加熱，産生的氣體與HCl的物質的量的關系如圖所示（忽略氣體的溶解和HCl的揮發），下列說法不正确的是（ ）。

A．O點溶液中所含溶質的化學式為NaOH、Na2CO3

B．常溫下，a點溶液pH＞7

C．标準狀況下，通入CO2的體積為4.48L

D．原NaOH溶液的物質的量濃度為2.5mol/L

【解析】Na2CO3跟鹽酸的反應是分步進行的：Na2CO3 HCl＝NaHCO3 NaCl，NaHCO3 HCl＝NaCl H2O CO2↑，HCl與Na2CO3、NaHCO3都按1∶1反應，由圖象可知生成二氧化碳消耗的HCl的物質的量小于從反應到開始産生二氧化碳階段消耗的HCl，故溶液中溶質為NaOH、Na2CO3，故A正确；a點溶液中溶質為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉溶液顯堿性，則溶液pH＞7，故B正确；由圖可知，a點時開始生成氣體，故發生反應為：NaHCO3 HCl＝NaCl H2O CO2↑，至生成二氧化碳體積最大時，該階段消耗的HCl的物質的量為2mol，由方程式可知産生二氧化碳的物質的量為2mol，生成的二氧化碳的物質的量等于開始通入的二氧化碳的物質的量，故開始通入的二氧化碳的體積為2mol×22.4L/mol＝44.8L，故C錯誤；加入5molHCl生成二氧化碳體積最大，此時溶液中溶質為NaCl，根據氯離子守恒有n（NaCl）＝n（HCl），根據鈉離子守恒有n（NaOH）＝n（NaCl），故n（NaOH）＝n（HCl）＝5mL，所以c（NaOH）＝＝2.5mol/L，故D正确。【答案】C

考點五 測定碳酸鈉質量分數的常用方法(第五課時)

【 基礎知識】

一、測定碳酸鈉質量分數的常用方法

(1)氣體法

①測定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑

依據CO2的體積确定Na2CO3的物質的量，進而确定純堿中Na2CO3的含量。

②實驗操作：向m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準确測量産生CO2氣體的體積為V mL(已折算為标準狀況)。

③數據處理

純堿樣品中Na2CO3的質量為22 400(V) mol×106 g·mol－1＝22 400(106V) g，則純堿樣品中Na2CO3的質量分數為m g( g)×100%＝112m(53V)%。

(2)沉澱法

①測定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。

依據BaCO3沉澱的質量，确定Na2CO3的物質的量，進而确定純堿中Na2CO3的含量。

②實驗操作：先将m g純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經過濾、洗滌、幹燥得BaCO3沉澱的質量為n g。

③數據處理

純堿樣品中Na2CO3的質量為197 g·mol－1(n g)×106 g·mol－1＝197(106n) g，則純堿樣品中Na2CO3的質量分數為m g( g)×100%＝197m(106n)×100%。

(3)雙指示劑滴定法(酚酞、甲基橙)

①Na2CO3、NaHCO3混合物

(A)測定原理：

先以酚酞作指示劑：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3

再以甲基橙作指示劑：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

(B)實驗操作：

a.準确稱量樣品m g加蒸餾水配成溶液。

b.向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞試液，然後逐滴加入1 mol/L的稀鹽酸，當溶液由紅色變成淺紅色且半分鐘顔色不發生變化時，消耗鹽酸的體積為V1 mL。

c.再向溶液中滴入1～2滴甲基橙試液，然後逐滴加入1 mol/L的稀鹽酸，當溶液由黃色變成橙色且半分鐘顔色不發生變化時，消耗鹽酸的體積為V2，且V2＞V1＞0。

(C)數據處理：

樣品中Na2CO3的物質的量：1 mol/L×V1×10－3L＝V1×10－3mol

則樣品中Na2CO3的質量分數為：m g(V1×10－3mol×106 g·mol－1)×100%＝m(10.6 V1)%。

②Na2CO3、NaOH的混合物

(A)測定原理：

先以酚酞作指示劑：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O

Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋HCl

再以甲基橙作指示劑：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

(B)實驗操作

a.準确稱量樣品m g加蒸餾水配成溶液。

b.向所得溶液中先滴入1～2滴酚酞試液，然後逐滴加入1 mol/L 的稀鹽酸，當溶液由紅色變成淺紅色且半分鐘顔色不發生變化時，消耗鹽酸的體積為V1 mL。

c.再向溶液中滴入1～2滴甲基橙試液，然後逐滴加入1 mol/L 稀鹽酸，溶液由黃色變成橙色，且半分鐘顔色不發生變化時，消耗鹽酸的體積為V2 mL，且V1＞V2＞0。

(C)數據處理

樣品中n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)消耗鹽酸的物質的量＝1 mol/L×V2×10－3L＝V2×10－3 mol，

樣品中Na2CO3的質量分數為m g(V2×10－3mol×106 g·mol－1)×100%＝m(10.6 V2)%。

【經典例題】

【例1】下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數的是(　　)

A．取a克混合物充分加熱，減重b克

B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸幹、灼燒，得b克固體

C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克

D．取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘幹，得b克固體

【解析】取a克混合物充分加熱，減重b克，根據差量法可求出NaHCO3的質量，從而求出Na2CO3的質量分數，A正确；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸幹、灼燒，得b克固體氯化鈉，列方程組即可求出，B正确；C項，取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰吸收，增重b克，由于逸出氣體中含有H2O(g)，故無法求解，C錯誤；D項，由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉澱，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3 的轉化關系，列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質量分數，D正确。【答案】　C

【例2】實驗室使用pH傳感器來測定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。稱取1.59g樣品，溶于水配成250.00mL溶液，取出25.00mL該溶液用0.1mol·L−1鹽酸進行滴定，得到如下曲線。以下說法或操作正确的是（ ）。

A．第一個計量點之前發生反應的離子方程式為HCO3－ H ＝CO2↑ H2O

B．第二個計量點對應溶液中大量存在的陰離子是Cl−、HCO3－

C．此樣品中n（NaHCO3）=（28.1−2×11.9）×10−3mol

D．使用該方法測定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氫氧化鈉含量，将會得到1個計量點

【解析】用鹽酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液會出現兩個計量點。第一個計量點之前發生的反應為CO32－ H ＝HCO3－，第一個計量點與第二個計量點之間發生的反應為HCO3－ H ＝CO2↑ H2O，A項錯誤；第二個計量點對應溶液中大量存在的陰離子是Cl−，無大量HCO3－存在，B項錯誤；根據圖像和離子方程式可知C項正确；使用該方法測定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氫氧化鈉含量，将會得到3個計量點，發生的反應分别是H OH−＝H2O、CO32－ H ＝HCO3－、HCO3－ H ＝CO2↑ H2O，D項錯誤。【答案】C

【高考真題】

【例1】 [2016浙江4月選考]為确定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質量分數，可通過加熱分解得到的CO2質量進行計算，某同學設計的實驗裝置示意圖如下：

請回答：

（1）儀器a的名稱是　　　 　。

（2）裝置B中冰水的作用是　　　 。

（3）該同學設計的實驗裝置存在缺陷，有關該實驗裝置及實驗過程中，下列因素可能使碳酸鈉的質量分數偏高的是　　　　 。

A．樣品分解不完全

B．裝置B、C之間缺少CO2的幹燥裝置

C．産生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收

D．反應完全後停止加熱，通入過量的空氣

【答案】（1）球形幹燥管　（2）冷凝反應生成的水以免被堿石灰吸收　（3）AC

【解析】依據題意，碳酸氫鈉的質量是通過其熱分解産生的CO2的質量換算出來的，進一步得到碳酸氫鈉的質量分數，進而可求出碳酸鈉的質量分數。裝置A為樣品受熱分解裝置，裝置B為冷凝水的裝置，若不冷凝水，水會被裝置C處的堿石灰吸收，從而使測得的CO2的質量偏大，裝置C為吸收CO2的裝置，儀器a是防止空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C的防護裝置。（1）儀器a為球形幹燥管。（2）裝置B中冰水的作用是冷凝反應生成的水，避免水進入裝置C中被堿石灰吸收幹擾實驗結果。（3）A項，若樣品分解不完全，測得的CO2的質量偏小，碳酸鈉的質量分數偏高，符合題意。B項，裝置B、C之間缺少CO2的幹燥裝置，會使測得的CO2的質量偏高，碳酸鈉的質量分數偏低，不符合題意。C項，産生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，會使測得的CO2的質量偏低，碳酸鈉的質量分數偏高，符合題意。D項，反應完全後停止加熱，通入過量的空氣，空氣中的CO2和少量水會被裝置C吸收，使測得的CO2的質量偏大，碳酸鈉的質量分數偏低，不符合題意。

考點六 堿金屬及焰色試驗(第六課時)

【 基礎知識】

(1)一般性

(2)特殊性

①堿金屬的密度一般随核電荷數的增大而增大，但鉀的密度比鈉的。

②堿金屬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蠟中。

③堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物（如NaH）都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。如NaH與水反應：NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。

④般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大（但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小）。

⑤試劑瓶中的試劑取出後，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶。

⑥锂與O2反應與鈉不同，隻生成Li2O，而不生成Li2O2。

二、焰色試驗

1．定義：多種金屬或其化合物在灼燒時能使火焰呈現特殊的顔色，亦稱焰色反應，屬于物理變化，是元素的性質，與元素的存在形态無關,如不論灼燒Na2CO3、NaCl、Na2SO4還是鈉的單質，均發出黃色火焰。

【注意】(1)并不是所有的金屬元素都有焰色反應。

(2)焰色反應産生原因：灼燒時，基态電子吸收能量躍遷到激發态，由激發态躍遷回基态時，釋放的能量以可見光形式呈現

2．操作步驟

（1）幹燒：實驗開始時，将鉑絲放在酒精燈外焰上灼燒，至與原火焰顔色相同為止。

（2）蘸燒：将鉑絲蘸取需要檢驗的試樣，在外焰上灼燒，觀察火焰顔色。

（3）洗燒：将鉑絲用鹽酸洗淨後，在外焰上灼燒至無色，以除去金屬絲表面可能殘留的雜質。

【注意】①用稀鹽酸清洗的原因：生成金屬氯化物，而金屬氯化物在高溫時可揮發。

②可用潔淨的鐵絲代替鉑絲，不能用銅絲代替

3．應用：（1）用于檢測某種金屬元素是否存在。

（2）添加到煙花中，使焰火更加絢麗多彩。

4．常見元素的焰色

【注意】黃色火焰能夠遮蓋紫色火焰

①藍色钴玻璃可以将黃光過濾掉，避免鈉元素的幹擾

②若肉眼看不到紫色火焰，則樣品中可能含鉀元素

③若肉眼看到紫色火焰，則樣品中一定不含鈉元素

【經典例題】

【例1】下列有關铯及其化合物的說法不正确的是（ ）。

A．CsOH的堿性比KOH的強

B．铯與水或稀鹽酸反應劇烈，都生成H2

C．Cs的還原性比Na的強，故Na 的氧化性強于Cs

D．Li的金屬性比Cs的強

【解析】根據元素周期律，Cs的金屬性比K強，故CsOH的堿性比KOH強，A項正确；Cs的性質與鈉相似，Na能與水或稀鹽酸反應産生H2，故Cs也能與水或稀鹽酸反應産生H2，且反應更劇烈，B項正确；Cs的還原性強于Na，則Na 得電子能力比Cs 強，即氧化性：Na ＞Cs ，C項正确；Li、Cs均為堿金屬元素，Cs的電子層數多，更容易失去最外層電子，故金屬性：Cs＞Li，D項錯誤。【答案】D

【例2】用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色，下列各判斷正确的是(　　)

A．隻含有Na＋ B．一定含有Na＋，可能含有K＋

C．既含有Na＋，又含有K＋ D．可能含有Na＋，可能還含有K＋

【解析】Na元素的焰色為黃色，而K元素的焰色為紫色，而且黃色會幹擾紫色，所以不能判斷是否含有K元素。【答案】B

【例3】關于焰色反應，下列說法正确的是(　　)

A．用潔淨的鉑絲蘸取某溶液，在火焰上灼燒，焰色為黃色，确定不含K

B．焰色反應隻能檢驗金屬單質

C．焰色反應可以檢驗任何元素

D．焰色反應是物理變化

【解析】A．觀察鉀的焰色反應需要透過藍色的钴玻璃，沒有透過藍色的钴玻璃，則無法判斷溶液中有誤K ，A項錯誤；

B．焰色反應檢驗金屬元素，包括單質和化合物，B項錯誤；

C．焰色反應檢驗金屬元素，C項錯誤；

D．焰色反應無新物質産生，屬于物理變化，D項正确；

【答案】D

【例4】黑火藥是硫磺粉、硝石、木炭粉按一定比例混合而成（2KNO3 S 3C＝K2S N2↑ 3CO2↑）。古文獻《本草經集注》記載了區分硝石（KNO3）和樸消（Na2SO4）的方法：“以火燒之，紫青煙起，乃真硝石也”。下列推斷正确的是（ ）。

A．“紫青煙”主要是指鈉元素的焰色試驗

B． “樸消”在灼燒時火焰沒有顔色

C．“硝石”在黑火藥中起還原劑的作用

D． “樸消”不能替代“硝石”制黑火藥

【解析】A項，鉀元素的焰色試驗是紫色，“紫青煙”主要是指鉀元素的焰色試驗，故A錯誤；B項，鈉元素焰色試驗為黃色，“樸消”在灼燒時火焰為黃色，故B錯誤；C項，硝酸鉀中氮元素是 5價，處于最高價，火藥發生化學反應時生成氮氣，KNO3中氮元素的化合價降低，“硝石”在黑火藥中起氧化劑的作用，故C錯誤；D項，硫酸鈉沒有強氧化性，“樸消”不能替代“硝石”制黑火藥，故D正确。【答案】D

【高考真題】

【例1】（2019·全國卷II節選）立德粉ZnS·BaSO4（也稱鋅鋇白），是一種常用白色顔料。利用焰色反應的原理既可制作五彩缤紛的節日煙花，亦可定性鑒别某些金屬鹽。灼燒立德粉樣品時，鋇的焰色為__________（填标号）。

A．黃色 B．紅色 C．紫色 D．黃綠色

【解析】焰色反應不是化學變化，常用來檢驗金屬元素存在，常見金屬元素焰色：鈉的焰色為黃色，故A錯誤；鈣的焰色為紅色，故B錯誤；鉀的焰色為紫色，故C錯誤；鋇的焰色為黃綠色，故D正确。【答案】D

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