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第1课时 必备知识——钠及其重要化合物
[重要物质]①钠；②NaO和NaO；③NaCO 和NaHCO
2 2 2 2 3 3
知识清单 [基本规律]①钠与酸、碱、盐溶液的反应；②NaO 与CO、HO(g)反应；
2 2 2 2
③NaCO 和NaHCO 的相互转化；④焰色反应
2 3 3
知识点1 金属钠的性质及应用
1．钠的物理性质
颜色状态 密度 硬度 熔点
银白色 比水小，比 较小，质 较低，低
固体 煤油大 地柔软 于100 ℃
2.从原子结构角度认识钠的化学性质
钠元素在元素周期表中处于第三周期第 Ⅰ A 族，其原子结构示意图为 ，最外层有
1个电子，在反应中易失去电子，表现出还原性。
(1)与非金属单质的反应
常温：4Na＋O===2Na O(白色固体)
2 2
O
2
加热：2Na＋O=====NaO(淡黄色固体)
2 2 2
Cl 2Na＋Cl=====2NaCl
2 2
(2)与水的反应
①离子方程式： 2Na ＋ 2H O == =2Na ＋ ＋ 2OH － ＋ H ↑。
2 2
②与水(含酚酞)反应的实验现象及分析
(3)与酸的反应
反应的实质是钠与酸电离出的H＋反应生成H ，离子方程式为： 2Na ＋ 2H ＋ == =2Na ＋ ＋
2
H↑。
2
钠与酸溶液反应时，先与酸反应，再与水反应——先酸后水。无论酸是否过量，
钠都不会剩余，且消耗的钠与产生的氢气存在关系：2Na～H↑。
2
(4)与盐溶液的反应
先考虑钠先与水反应，再考虑生成的NaOH是否与盐发生复分解反应。例如，钠与CuSO 溶液反应，先发生反应： 2Na ＋ 2H O == =2NaOH ＋ H ↑，再发生反应： 2NaOH ＋
4 2 2
CuSO == =Cu (OH) ↓ ＋ N aSO ，综合上述两个反应得到总反应为 2Na ＋ 2H O ＋
4 2 2 4 2
CuSO == =Cu (OH) ↓ ＋ N aSO ＋ H ↑。
4 2 2 4 2
3．钠的制取及保存
(1)制取：采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠：2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl↑。
2
(2)保存：密封保存，通常保存在煤油中。
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：钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如 4Na＋
TiCl =====4NaCl＋Ti。
4
5．焰色反应
(1)概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色的现象，属于元素
的物理性质。
(2)操作步骤
(3)常见元素焰色反应的颜色
钠元素——黄色；钾元素——紫色(透过蓝色钴玻璃)；钡元素——绿色。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020·江苏卷)室温下，Na在空气中反应生成NaO(×)
2 2
(2)(2018·全国卷Ⅲ)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋
(√)
(3)(2017·全国卷Ⅱ)乙醇和水都可与金属钠反应产生可燃性气体，则乙醇分子中的氢与
水分子中的氢具有相同的活性(×)
(4)(2020.7·浙江选考)做焰色反应前，铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色(√)
(5)(2020.7·浙江选考)高压钠灯可用于道路照明(√)
(6)(2020.1·浙江选考)钠着火不能用泡沫灭火器灭火(√)
[通关2] (新教材链接)(人教必修第一册·P40，3题改编)下列关于钠的叙述中，不正确的
是( )
A．钠原子的最外层只有一个电子，在反应中极易失去电子
B．钠燃烧时发出黄色的火焰，生成淡黄色固体
C．钠的还原性强于铜，可从CuSO 溶液中置换出金属铜
4D．钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速，甚至发生轻微爆炸
C [钠具有强还原性，投入CuSO 溶液中，钠先与水反应生成NaOH和H ，CuSO 与
4 2 4
NaOH发生复分解反应生成Cu(OH) 沉淀，不能置换出金属铜，C项错误。稀盐酸中c(H＋)比
2
水中c(H＋)大，故钠与稀盐酸反应比钠与水反应更迅速，放出大量的热使生成的氢气燃烧，发
生轻微爆炸，D项正确。]
[通关3] (2019·全国卷Ⅱ，26题节选)利用焰色反应的原理既可制作五彩缤纷的节日烟花，
亦可定性鉴别某些金属盐。灼烧立德粉(ZnS·BaSO )样品时，钡的焰色为( )
4
A．黄色 B．红色
C．紫色 D．绿色
D [根据常见元素的焰色反应可知，钡元素的焰色为绿色。]
[通关4] (深度思考)(1)将一小块金属钠分别投入盛有：A．水、B．乙醇、C．稀HSO 的三
2 4
个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为______________。解释反应速率不同的原因：
____________________________________________________________________________。
(2)将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体又有白色沉淀产生的是
____________(填序号)。
①MgSO 溶液 ②BaCl 溶液 ③饱和澄清石灰水 ④Ca(HCO ) 溶液 ⑤CuSO 溶
4 2 3 2 4
液
解析 (2)2Na＋2HO===2NaOH＋H↑，①中Mg2＋＋2OH－===Mg(OH) ↓；③中反应消
2 2 2
耗水，溶液温度升高，Ca(OH) 的溶解度降低，析出Ca(OH) ，产生白色沉淀；④中Ca2＋＋HCO
2 2
＋OH－===CaCO ↓＋HO；⑤中生成的Cu(OH) 是蓝色沉淀，不符合题意。
3 2 2
答案 (1)c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋的置换反应，由三种物质
电离出H＋的能力可知，反应速率的大小顺序为c>a>b (2)①③④
知识点2 氧化钠和过氧化钠1．列表比较氧化钠与过氧化钠
NaO NaO
2 2 2
电子式
氧元素化合
－2 －1
价
颜色、状态 白色固体 淡黄色固体
阴、阳离子个
1∶2 1∶2
数比
存在化学键 离子键 离子键和非极性键
是否为碱性
是 不是
氧化物
与水反应 NaO＋HO===2NaOH 2NaO ＋ 2H O == =4NaOH ＋ O ↑
2 2 2 2 2 2
与CO 反应 NaO＋CO===Na CO 2NaO ＋ 2CO == =2Na CO ＋ O
2 2 2 2 3 2 2 2 2 3 2
与盐酸反应 NaO＋2HCl===2NaCl＋HO 2NaO＋4HCl===4NaCl＋2HO＋O↑
2 2 2 2 2 2
用途 氧化剂、供氧剂、漂白剂
2.从元素化合价角度认识NaO 的化学性质
2 2
NaO 中氧元素显－1价，处于氧元素的中间价态，既具有氧化性，又具有还原性。
2 2
(1)Na O 的强氧化性
2 2
①向氢硫酸饱和溶液中加入少量NaO ，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为NaO ＋
2 2 2 2
3H S == =S ↓ ＋ 2NaHS ＋ 2H O。
2 2
②NaO 吸收SO 气体，生成NaSO ，其化学方程式为NaO ＋ SO == =Na SO 。
2 2 2 2 4 2 2 2 2 4
(2)Na O 的还原性
2 2
在酸性高锰酸钾溶液中加入适量NaO 粉末，溶液褪色，并产生无色气体，NaO 表现出
2 2 2 2
还原性，氧化产物是O。
2
NaO 投入品红溶液中，溶液褪色，体现NaO 的强氧化性；NaO 投入滴加酚酞
2 2 2 2 2 2
的水中，溶液先变红后褪色，同时产生无色气泡。
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020·北京卷)淡黄色的过氧化钠敞口放置变成白色：2NaO ＋2CO===2Na CO ＋
2 2 2 2 3
O；2NaO＋2HO===4NaOH＋O↑(√)
2 2 2 2 2
(2)(2020.7·浙江选考)Na O在空气中加热可得固体NaO(√)
2 2 2(3)(2019·全国卷Ⅱ)Na O 在空气中放置后由淡黄色变为白色：2NaO===2Na O＋
2 2 2 2 2
O↑(×)
2
(4)(2018·海南卷)Na O 可与CO 反应放出氧气，可用于制作呼吸面具(√)
2 2 2
(5)(全国卷Ⅰ)过氧化钠与水反应时，生成0.1 mol氧气转移的电子数为0.2N (√)
A
(6)(全国卷Ⅰ)1 mol Na O 固体中含离子总数为4N (×)
2 2 A
[通关2] (2020·河南中原名校联考)某实验小组通过下图所示实验，探究NaO 与水的反
2 2
应：
下列说法中正确的是( )
A．②中的大量气泡的主要成分是氢气
B．③中溶液变红，说明有酸性物质生成
C．④中现象可能是由于溶液中含有强氧化性物质造成的
D．⑤中MnO 的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
2
C [②中大量气泡的主要成分是氧气，A项错误；③中溶液变红，说明有碱性物质生成，
B项错误；④中红色褪去，应该是由溶液中的强氧化性物质造成的，C项正确；⑤中加入
MnO 产生较多气泡，说明溶液中存在HO，MnO 的主要作用是作催化剂，D项错误。]
2 2 2 2
[通关3] (新教材链接)(人教必修第一册·P40，2题改编)研究物质时会涉及物质的组成、
分类、性质和用途等方面。
(1)Na O 属于________(填物质的类别)，检验其组成中所含阳离子的方法是________。
2 2
(2)将包有少量NaO 固体的脱脂棉放在石棉网上，用滴管向脱脂棉上滴几滴水，棉花立
2 2
刻燃烧起来，据此得出结论：________，发生反应的化学方程式为________。
(3)在潜水艇和消防员的呼吸面具中，NaO 发生反应的化学方程式为_________，
2 2
从氧化剂和还原剂的角度分析，该反应中NaO 的作用是________________________。
2 2
答案 (1)过氧化物(金属氧化物，或氧化物) 焰色反应
(2)Na O 与水的反应是放热反应 2NaO＋2HO===4NaOH＋O↑
2 2 2 2 2 2
(3)2Na O＋2CO===2Na CO＋O、2NaO＋2HO===4NaOH＋O 氧化剂和还原剂
2 2 2 2 3 2 2 2 2 2
[通关4] (深度思考)为了探究过氧化钠的强氧化性，某小组设计了如图所示的实验装置。
实验步骤及现象如下：①检查装置气密性后，装入药品并连接仪器。
②缓慢通入一定量的N 后，将装置D连接好(导管末端未伸入集气瓶中)，再向圆底烧瓶
2
中缓慢滴加浓盐酸，A中剧烈反应，有黄绿色气体产生。
③待产生连续气泡后，将装置D中的导管末端伸入集气瓶中，收集到无色气体。
④反应一段时间后，关闭分液漏斗的活塞，再通一段时间N，直至装置中气体变为无色。
2
回答下列问题：
(1)装置D中收集的无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是________，解释
产生该气体的原因是(用化学方程式表示)______________________ ______。
(2)装置B中湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。甲同学根据A中气体的颜色推测试纸变蓝时
发生的反应可能是(写离子方程式)________ ____________；
乙同学认为使试纸变蓝的原因也可能是_______________________________________。
(3)资料显示，NaO 与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl ，该反应的化学方程式为：
2 2 2
____________________________________________________________________________。
解析 (1)无色气体能使带火星的木条复燃，据此推断该气体是O，O 具有助燃性，O 是
2 2 2
NaO 和盐酸反应得到的，化学方程式是：2NaO＋4HCl===4NaCl＋2HO＋O↑；
2 2 2 2 2 2
(2)装置A中剧烈反应，有黄绿色气体产生，该气体能够使装置B中湿润的淀粉碘化钾试
纸变蓝，根据气体的颜色推测该气体是Cl，该反应的离子方程式是Cl＋2I－===I ＋2Cl－；
2 2 2
NaO 和盐酸反应的过程中会产生O，O 也具有氧化性，也可能将I－氧化为I；
2 2 2 2 2
(3)资料显示，NaO 与干燥的HCl能发生化学反应生成Cl，根据元素化合价升降总数相
2 2 2
等，结合原子守恒，可得该反应的化学方程式为NaO＋4HCl===2NaCl＋Cl↑＋2HO。
2 2 2 2
答案 (1)O 2NaO＋4HCl===4NaCl＋2HO＋O↑
2 2 2 2 2
(2)Cl ＋2I－===I ＋2Cl－ O 也具有氧化性，也可能将I－氧化为I
2 2 2 2
(3)Na O＋4HCl===2NaCl＋Cl↑＋2HO
2 2 2 2
NaO 与HO、CO 反应的三条重要规律
2 2 2 2
重要关系 具体解读
电子转 当NaO 与CO、HO反应时，物质的量的关系为2NaO～O～2e－，
2 2 2 2 2 2 2
移关系 n(e－)＝n(Na O)＝2n(O )
2 2 2
气体体积 CO、水蒸气(或两混合气体)通过足量NaO 时，气体体积的减少量
2 2 2
变化关系 是原来气体体积的，等于生成氧气的量，即ΔV＝V(O )＝V(混合)
2
CO、水蒸气分别与足量NaO 反应时，固体相当于吸收了CO 中的
2 2 2 2
固体质量
“CO”、水蒸气中的“H”，所以固体增加的质量Δm(CO)＝28
2 2
变化关系
g·mol－1×n(CO)，Δm(H O)＝2 g·mol－1×n(H O)
2 2 2知识点3 碳酸钠和碳酸氢钠
1．列表比较碳酸钠、碳酸氢钠的性质(写出相关反应的离子方程式)
NaCO NaHCO
2 3 3
俗名 纯碱、苏打 小苏打
颜色状态 白色粉末 白色晶体
溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比NaCO 小)
2 3
与足量盐酸反应 CO ＋ 2H ＋ == = CO ↑ ＋ H O HCO ＋ H ＋ == = H O ＋ CO ↑
2 2 2 2
与NaOH反应 HCO ＋ OH － == =CO ＋ H O
2
Ca 2 ＋ ＋ OH － ＋
与足量Ca(OH) 反应 Ca2＋＋CO===CaCO ↓
2 3
HCO == =CaCO ↓ ＋ H O
3 2
与BaCl 反应 CO ＋ Ba 2 ＋ == =BaCO ↓
2 3
与CO 反应 CO ＋ CO ＋ H O == =2HCO
2 2 2
2NaHCO =====NaCO＋
3 2 3
热稳定性 较稳定，不易分解
CO↑＋HO
2 2
用途 重要的化工原料 焙制糕点、治疗胃酸过多
相互转化
2.Na CO、NaHCO 的鉴别与除杂
2 3 3
(1)Na CO、NaHCO 的鉴别方法
2 3 3
(2)Na CO 和NaHCO 混合物的除杂方法
2 3 3
序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法
① NaCO(s)(NaHCO ) 加热法
2 3 3
② NaHCO (aq)(Na CO) 通入足量CO
3 2 3 2
③ NaCO(aq)(NaHCO ) 滴加适量NaOH 溶液
2 3 3
3.联合制碱法——侯氏制碱法
(1)制备原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为 C＋HO(g)=====CO＋H，CO＋HO(g)=====CO＋H。
2 2 2 2 2
(2)工艺流程
(3)反应原理
①产生NaHCO 的反应：NH ＋ NaC l ＋ CO ＋ H O == =NaHCO ↓ ＋ NH Cl。
3 3 2 2 3 4
②产生NaCO 的反应：2NaHCO ===== Na CO ＋ CO ↑ ＋ H O。
2 3 3 2 3 2 2
(4)循环利用：循环利用的物质为CO、饱和食盐水。
2
[通关1] (易错排查)判断正误
(1)(2020.7·浙江选考)NaHCO 的热稳定性比NaCO 强(×)
3 2 3
(2)(2020· 江 苏 卷 ) 所 示 的 物 质 间 转 化 均 能 实 现 ： NaCl(aq)―——
_x001F_―→NaHCO(s)――→NaCO(s)(×)
3 2 3
(3)(2019·天津卷)盐碱地(含较多NaCO 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(×)
2 3
(4)(2019· 江 苏 卷 ) 在 给 定 条 件 下 ， 能 一 步 实 现 转 化 ： N(g)――————
2
→NH (g)――→NaCO(s)(×)
3 2 3
(5)(2018·江苏卷)NaHCO 受热易分解，故可用于制胃酸中和剂(×)
3
(6)(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污(√)
(7)(2017·天津卷)除去NaHCO 固体中的NaCO：将固体加热至恒重(×)
3 2 3
[通关2] (江苏卷)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO 的实验，经过制取氨气、制取
3
NaHCO 、分离NaHCO 、干燥NaHCO 四个步骤。下列图示装置和原理能达到实验目的的是(
3 3 3
)
A．制取氨气 B．制取NaHCO
3
C．分离NaHCO D．干燥NaHCO
3 3
C [制取NH 应用Ca(OH) 和NH Cl固体加热，A不正确；CO 气体应长管进、短管出，
3 2 4 2
B不正确；析出的NaHCO 晶体用过滤的方法分离，C正确；NaHCO 应低温烘干，不能直接
3 3加热，易发生反应2NaHCO =====NaCO＋CO↑＋HO，D不正确。]
3 2 3 2 2
[通关3] (新教材链接)(人教必修第一册·P40，5题改编)下列实验方案中，不能测定
NaCO 和NaHCO 混合物中NaCO 质量分数的是( )
2 3 3 2 3
A．取a g混合物充分加热，减重b g
B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
C．取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b g
D．取a g混合物与足量Ba(OH) 溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体
2
C [NaHCO 受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即
3
可计算出NaCO 的质量分数，A正确；NaCO 和NaHCO 均可与盐酸反应生成水、二氧化碳
2 3 2 3 3
和氯化钠，所以b g固体是氯化钠，利用守恒法列方程组可计算出NaCO 的质量分数，B正
2 3
确；混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但
会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，因此选项 C不能测出混合物中
NaCO 的质量分数；NaCO 和NaHCO 都与Ba(OH) 反应，反应的方程式为 CO＋Ba2＋
2 3 2 3 3 2
===BaCO ↓、HCO＋OH－＋Ba2＋===H O＋BaCO ↓，因此最后得到的固体是BaCO 所以可
3 2 3 3
以列方程组计算出NaCO 的质量分数，选项D正确。]
2 3
[通关4] (深度思考)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的
CO ，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生
2
CO 的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图所示(分甲、乙两种情况)：
2
(1)在甲情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在乙情况下，溶质是________________(填化学式)，其物质的量之比为________。
(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为________。
解析 CO 与NaOH溶液反应时，据CO 与NaOH量的相对多少，分两个阶段：①CO＋
2 2 2
2NaOH===Na CO ＋HO，此时溶质可能为NaOH和NaCO 或只有NaCO(刚好反应)；
2 3 2 2 3 2 3
②NaCO ＋CO ＋HO===2NaHCO ，此时溶质可能为NaCO 和NaHCO 或只有NaHCO ；
2 3 2 2 3 2 3 3 3
据图分析：乙情况最终生成的CO(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO)是甲情况
2 2
的2倍。
(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有
n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，故原氢氧化钠溶液的物质的量
浓度为＝1.5 mol·L－1。
答案 (1)NaOH、NaCO 1∶1 (2)Na CO、NaHCO 1∶1 (3)1.5 mol·L－1
2 3 2 3 3
“图像法”判断NaCO 与酸反应所得溶液中溶质成分
2 3若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO
3
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相
溶液中的溶质为NaCO
2 3
同)
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段
溶液中的溶质为NaCO 和NaOH
2 3
消耗盐酸的体积)
若V(Oa)
