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专题01 钠及其重要化合物
目录
01 知识脑图·学科框架速建
02 考点精析·知识能力全解
【知能解读01】金属钠的性质及应用
【知能解读02】钠的氧化物
【知能解读03】碳酸钠和碳酸氢钠
【知能解读04】碱金属 焰色反应
03 攻坚指南·高频考点突破
【重难点突破01】钠与水及酸、碱、盐溶液的反应
【重难点突破02】Na2O2的性质及应用
【重难点突破03】Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化
【重难点突破04】实验探究侯氏制碱法原理
【重难点突破05】碱金属与焰色试验原理及应用
04 避坑锦囊·易混易错诊疗
【易混易错01】钠和钠的氧化物易错知识点
【易混易错02】碳酸钠和碳酸氢钠易错知识点
【易混易错03】碱金属元素 焰色反应易错知识点
05 通法提炼·高频思维拆解
【方法技巧01】过氧化钠的性质与探究
【方法技巧02】Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
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01 金属钠的性质及应用
1. 物理性质
银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水的小，但比煤油的大。
2. 化学性质
(1) 钠与非金属单质反应：
与Cl2反应：2Na＋Cl2=====NaCl(现象：剧烈燃烧、白烟)
与O2反应（常温）：4Na＋O2===2Na2O(现象：银白色固体变暗)
与Cl2反应（加热）：2Na＋O2=====Na2O2(现象：先熔化、后燃烧，生成淡黄色固体)
(2)钠与水、乙醇反应：
与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
与乙醇反应2Na＋2CH3CH2OH===2CH3CH2ONa＋H2↑
钠与水反应比钠与乙醇反应快(填“快”或“慢”)。
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为2NaCl(熔融)=====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＋TiCl4=====4NaCl＋Ti
(3) 钠钾合金(常温为液态)用于原子反应堆的导热剂。
【跟踪训练】
1．下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠，观察切
面颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4
溶液中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，
发出“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫
色石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，
发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热
坩埚中，继续加热坩埚
片刻
钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火
焰，生成淡黄色固体
答案 A
解析 切开钠，钠与空气中的O2反应生成Na2O，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色，A 项错误；
3
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把一小块钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH 与H2，钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处
游动，发出“嘶嘶”的响声，NaOH 与CuSO4反应生成Cu(OH)2蓝色沉淀，B 项正确；把钠投入滴有
紫色石蕊溶液的冷水中，钠与水反应生成NaOH 与H2，钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发
出“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝，C 项正确；钠的熔点低，加热熔化，然后剧烈燃烧，发出黄色
火焰，生成淡黄色固体，D 项正确。
2．不能正确表示下列反应离子方程式的是( )
A．钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．钠与硫酸铜溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu＋2Na＋
C．钠与盐酸反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
D．钠跟氯化钾溶液反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
答案 B
解析 A.钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故A 正确；B.钠与硫酸铜溶液反
应的实质是钠与水先反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠再与硫酸铜反应产生蓝色氢氧化铜沉淀，反应的
离子方程式为：2H2O＋Cu2＋＋2Na===2Na＋＋Cu(OH)2↓＋H2↑，故B 错误；C.钠与盐酸反应实质上是钠与盐
酸电离出的氢离子反应生成氢气：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，故C 正确；D.钠跟氯化钾溶液反应，本质为
钠与水反应：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，故D 正确。
02 钠的氧化物
1．氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
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∶2
1∶2
是否为碱性氧化物
是
不是
与水反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与盐酸反应
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O
＋O2↑
用途
——
氧化剂、供氧剂、漂白剂
2．金属钠露置在空气中的变化过程
银白色金属钠――→表面变暗――→出现白色固体接着表面变稀――→白色块状固体(Na2CO3·10H2O)
――→白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2===2Na2O；
②Na2O＋H2O===2NaOH；
4
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③2NaOH＋CO2＋9H2O===Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O===Na2CO3＋10H2O。
【跟踪训练】
1．过氧化钠具有强氧化性，遇木炭、铝粉等还原性物质时可燃烧。下列有关说法不正确的是( )
A．Na2O2与CO2反应时，Na2O2是氧化剂，CO2是还原剂
B．熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚
C．过氧化钠与木炭、铝粉反应时，过氧化钠均表现出强氧化性
D．过氧化钠与二氧化硫反应时可生成硫酸钠
答案 A
解析 Na2O2与H2O、CO2反应时，都是Na2O2发生自身的歧化反应，A 项错误；石英的主要成分是SiO2，
而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，B 项正确；Na2O2具有强氧化性，而C、Al、SO2均具有还原性，故
Na2O2可与C、Al、SO2发生氧化还原反应，可将C 氧化成CO2，将Al 氧化成Al2O3，将SO2氧化成SO，
C、D 项正确。
2．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________，增大的是________。
答案 CH3COO－ CO
解析 Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO 浓度减小，CO 浓度增大；SO 具有还
原性，会被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－浓度几乎不变。
3．根据要求回答下列问题：
(1)将Na2O2固体分别投入到品红溶液、紫色石蕊溶液中，溶液颜色的变化分别为_____________、
______________。
(2)Na2O2与木炭粉混合研磨会发生爆炸，原因是__________________________________。
(3)某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含
有Na2RO3。这一预测是否正确？________，理由是___________________________________。
答案 (1)褪色 先变蓝后褪色 (2)Na2O2具有强氧化性，与木炭粉接触发生剧烈的氧化还原反应 (3)不正
确 Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4
03 碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的比较
物质
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打、纯碱
小苏打
溶解度
较大
较小
相同温度、相同浓度溶液的碱性
较强
较弱
热稳定性
稳定
不稳定
与酸反应放出CO2的快慢
放出气体较慢
放出气体较快
主要用途
制玻璃、肥皂，造纸
制药、发酵粉，作灭火器原料
2．碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
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(1)转化关系
Na2CO3NaHCO3
(2)转化关系应用
依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
序号
混合物
除杂方法
①
Na2CO3(s)、NaHCO3(s)
加热法
②
NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq)
滴加适量NaOH
3．Na2CO3、NaHCO3的应用
(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食
品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂(但胃
溃疡病人慎用)。
4．联合制碱法——侯氏制碱法
(1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。
(2)反应原理
把足量氨气和二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，过滤得到碳
酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
①产生NaHCO3的反应：
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl；
②产生Na2CO3的反应：
2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
(3)工艺流程
(4)绿色思想
①二氧化碳使用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：C＋H2O(g)=====CO＋H2，CO＋
H2O(g)=====CO2＋H2；
②工艺中循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。
【跟踪训练】
1．某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
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A．实验前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)
B．实验后两溶液中离子种类完全相同
C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D．两溶液中反应的基本类型相同
答案 B
解析 CO、HCO 水解均显碱性，相同浓度下，CO 的水解程度比HCO 大，所以相同浓度的Na2CO3溶液和
NaHCO3溶液，pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)，故A 正确；实验后，碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应，生成
碳酸钙沉淀和氯化钠，其中的离子主要有Na＋、Cl－；碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应后，生成碳酸钙沉
淀和氯化钠、碳酸，碳酸大部分分解为二氧化碳气体和水，氯化钙有剩余，溶液中的离子主要有Na＋、Cl
－、Ca2＋，故两者的离子种类不完全相同，故B 错误；加入氯化钙后，左侧试管中只有白色沉淀生成，则
反应方程式为Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生，则反应方程式
为2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O ，由方程式可知起始CO、HCO 的物质的量相同时，
Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C 正确；根据C 项分析可知，两试管中发生
的反应均为复分解反应，故D 正确。
2．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如下
图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是_____________________________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为______________________；与实验
Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B 中装入的固体最好是__________(填化学式)。
答案 (1)Ⅱ (2)2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O D (3)NaHCO3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化
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碳气体与澄清石灰水作用变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，
生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋
H2O，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管B 装入碳酸氢钠，试管A 装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰
水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
04 碱金属 焰色反应
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1 个电子
电子层数逐渐增多；
核电荷数逐渐增大；
原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性，最高正
价均为＋1 价
金属性逐渐增强
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
密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐
降低
化学
性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强；
与O2反应越来越剧烈，产物越来越复
杂
(2)特殊性
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碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1 价，碱金属
氢化物是强还原剂。
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K 等需放回原瓶。
⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
2．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殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。
(2)焰色反应的操作
铂丝――→无色――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色
(3)常见元素的焰色
钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素：绿色；钡元素：黄绿色；Ca 元素：砖
红色。
【跟踪训练】
1．试管内装有足量的煤油和水的混合物，静置后投入一小块碱金属，可观察到金属在煤油和水的界
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面附近上下往复运动，下列说法中不正确的是( )
A．此碱金属可能是钾或钠
B．反应一段时间煤油会燃烧
C．碱金属上下运动是由于与水反应产生了氢气
D．若是金属锂则不能观察到上述现象
答案B
解析 该金属在煤油和水的界面附近上下往复运动，说明其密度介于煤油和水之间，金属锂的密度小于煤
油，因而A、D 两项正确；上下运动是由于与水反应产生的氢气的推动作用和浮力作用，C 项正确。
2．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列各判断正确的是( )
A．只含有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＋，可能还含有K＋
答案 B
解析 Na 元素的焰色为黄色，K 元素的焰色为紫色，但黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有K 元素。
3．碱金属元素单质及其化合物有广泛用途。
回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是
_________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法中正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 mol·L－1KOH 溶液比1 mol·L－1NaOH 溶液碱性强
(3)KH 是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，生成1 mol 氢气时，反应中转
移电子数为________。
(4)工业上用钠制钾，反应方程式为Na＋KClK↑＋NaCl，其原理为_______________________。
答案 (1)锂可以与水反应 (2)B (3)K＋[H]－ NA (4)高温下，K 变为蒸气逸出，平衡右移
01 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应
钠与水、酸、碱、盐溶液及乙醇的反应规律
(1)钠与水及酸、碱、盐溶液反应的本质时与H+反应生成H2，反应顺序：有酸酸在前，无酸水为先。
(2)钠与盐溶液反应，一般先考虑钠与水反应，再考虑生成的NaOH 与盐的复分解反应。
(3)钠与乙醇反应缓和，钠沉入乙醇底部，表面有气泡产生，但钠不能融化成小球。
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【跟踪训练】
1．向分别盛有100 mL 水、100 mL 0.1 mol·L－1盐酸、100 mL 0.01 mol·L－1 NaOH 溶液的X、Y、Z 三
个烧杯中各加入0.05 mol Na。下列有关说法不正确的是( )
A．三个烧杯中均先发生的反应为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且Y 烧杯中的反应最剧烈
C．三个烧杯发生反应后，溶质的物质的量浓度不同
D．三个烧杯发生反应后，生成气体在相同条件下的体积相同
答案 A
解析 钠与盐酸反应时，钠先与盐酸反应：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，若钠剩余再与水反应，A 错误；钠
与水及酸、碱溶液反应的实质都是Na 与H＋反应，盐酸中c(H＋)最大，故Y 烧杯中反应最剧烈，B 正确；X
烧杯中生成的溶质为NaOH，Y 烧杯中生成的溶质为NaCl 和NaOH，Z 烧杯中生成NaOH，且原溶液中含
NaOH，据Na 元素守恒推知，三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C 正确；钠与反应生成的H2存在关系
式：2Na～H2，三个烧杯中加入n(Na)相同且均完全反应，故生成H2的量相同，在相同条件下气体的体积
相同，D 正确。
2．金属钠分别与下列溶液反应时，既有沉淀析出，又有气体逸出的是( )
A．BaCl2溶液
B．K2SO4溶液
C．CuSO4溶液
D．NH4NO3溶液
答案 C
解析 金属钠先和BaCl2溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，但是生
成的氢氧化钠和氯化钡不反应，即只有气体生成，A 错误；金属钠先和硫酸钾溶液中的水反应生成氢氧化
钠并放出氢气：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，但是生成的氢氧化钠和硫酸钾不反应，只有气体生成，B 错
误；金属钠先和硫酸铜溶液中的水反应生成氢氧化钠并放出氢气：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，生成的氢
氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀，既有沉淀析出又有气体逸出，C 正确；Na 首先和水反应生成氢氧
化钠并放出氢气：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，NaOH 与硝酸铵溶液反应会生成一水合氨和硝酸钠，没有
沉淀生成，钠和水的反应是放热的，使一水合氨分解产生氨气，即有气体生成，D 错误。
02 Na2O2的性质及应用
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的“三大规律”
反应先后规律
从反应结果看，Na2O2与CO2、H2O(g)的混合气体反应时，可看作Na2O2先
与CO2反应，后与H2O(g)反应
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O(g)反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e－，n(e－)
＝n(Na2O2)＝2n(O2)
固体质量的变化
关系
CO2、H2O(g)分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”
和H2O(g)中的“H2”，则CO2或H2O(g)或二者的混合气体与Na2O2反应时，
固体增加的质量为28 g·mol－1×n(CO2)或2 g·mol－1×n(H2O)或二者之和
【跟踪训练】
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1．(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目：__________________________；
其中氧化剂是_______，还原剂是_______，氧化产物是_______，还原产物是_________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol 氧气时，转移的电子数为________。
答案 (1)
Na2O2 Na2O2 O2 NaOH
(2)0.2NA(或1.204×1023)
2．在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g 和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增
重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是( )
A．54.5%
B．40%
C．36%
D．33.3%
答案 A
解析 CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化
钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以原混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是
16.5 g－7.5 g＝9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是×100%≈54.5%。
3．Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：__________，其中化学键的类型为__________，氧元素的化合价为____。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因：______________________________________，依据实验
现象推测红色褪去的原因是_________________________________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因：____________________________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化
学方程式为___________________________，其反应类型为__________________。
答案 (1)
离子键、非极性共价键 －1
(2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
(3)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O
(4)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
03 Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化
1．Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
鉴别方法
实验现象
固体
加少量水
Na2CO3结块且有明显的发热
加酸
NaHCO3比Na2CO3反应剧烈
加热
能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的时NaHCO3
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溶液
沉淀法(稀溶液)
加CaCl2或BaCl2溶液产生白色沉淀的是Na2CO3
气体法
逐滴滴入稀盐酸，立即产生气体的是NaHCO3
pH 试纸或酚酞试液
同物质的量浓度的溶液，Na2CO3的碱性更强
2．碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的特点
(1)向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸
①现象：立即产生气泡。
②离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
③产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
①离子方程式：CO＋H＋===HCO、HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
②产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像。
3．NaHCO3与碱反应的应用
分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，现象为均产生白色沉淀。
NaHCO3与①过量澄清石灰水、②少量澄清石灰水反应的离子方程式分别为：
①HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O。
②2HCO＋2OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO＋2H2O。
【跟踪训练】
1．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种盐，它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢
钠的说法正确的是( )
A．在水中的溶解性：NaHCO3>Na2CO3
B．分别加热两种样品，没有残留物质的是NaHCO3
C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．等质量的NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸反应，前者产生CO2多
答案 D
解析 相同温度下，Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3，A 错误；NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2
和H2O，剩余固体是Na2CO3，Na2CO3受热不易分解，最后都有残留物质，B 错误；Na2CO3溶液和NaHCO3
溶液与澄清石灰水反应，均产生白色沉淀CaCO3，不能鉴别，C 错误；NaHCO3、Na2CO3分别与足量盐酸
发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O、Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O,84 g NaHCO3反应
生成44 g CO2,106 g Na2CO3反应生成44 g CO2，故等质量两种物质分别与足量盐酸反应，NaHCO3产生的
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CO2多，D 正确。
2．纯碱和小苏打在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法可行的是( )
A．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物
B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧，观察火焰颜色
C．在水杯中各加入相同质量的样品，分别加入等体积、等浓度的白醋，观察反应的剧烈程度
D．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀
答案 C
解析 Na2CO3加热不分解，NaHCO3加热分解生成Na2CO3，都有残留物，不能鉴别，A 错误；二者都含有
Na 元素，焰色试验都呈黄色，不能鉴别，B 错误；NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈，可用食醋进行鉴别，
C 正确；二者都能与澄清石灰水反应生成沉淀，不能鉴别，D 错误。
3．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CO2，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CO2的体积(y 轴)与所加入盐酸的体积(x 轴)的关系如图(分A、B 两种情况)。
(1)在A 情况下，溶质是 (填化学式)，其物质的量之比为
。
(2)在B 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 。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 mol·L－1
解析 CO2与NaOH 溶液反应时，根据CO2与NaOH 量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋
2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH 和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋
H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B 情况最终生成的
CO2(其实就是最初通入的与NaOH 溶液反应的CO2)是A 情况的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。据元素质量守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03
mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。
04 实验探究侯氏制碱法原理
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＋H2O(g)=====CO＋
H2，CO＋H2O(g)=====CO2＋H2。
2．工艺流程
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3．反应原理
(1)产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3=====Na2CO3＋CO2↑＋H2O
4．绿色思想：循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。
【跟踪训练】
1．实验室利用下列反应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( )
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
答案 B
解析 关闭活塞K 时，气压增大，可使碳酸钙脱离液面，反应停止，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，
NaHCO3降温结晶，过滤得NaHCO3晶体，D 正确。
2．我国制碱工业先驱侯德榜发明了将制碱与制氨结合起来的联合制碱法，即“侯氏制碱法”。模拟
其生产工艺流程图如下，下列说法中错误的是( )
A．粗盐水中主要含有SO、Ca2＋、Mg2＋等杂质离子，实验室可以依次加入Na2CO3溶液、NaOH 溶液、
BaCl2溶液、适量的盐酸，再过滤进行除杂精制
B．饱和食盐水中应该先通入NH3再通入CO2，操作a 是过滤
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C．该流程中可循环使用的物质有CO2和NH3
D．母液中的溶质含有NH4Cl，该成分可用作氮肥
答案 A
解析 氯化钡除去粗盐中的硫酸根离子，氯化钡需要放在碳酸钠的前面加入，碳酸钠才能除去过量的氯化
钡和粗盐中的钙离子，过滤之后再加入适量盐酸中和氢氧根离子和除去碳酸根离子，故A 项错误；饱和食
盐水中应该先通入氨气，再通二氧化碳，这样有利于二氧化碳的充分吸收，过滤可以将不溶性固体从溶液
中分离出来，故B 项正确；由图可知，可用于循环使用的物质有CO2、NH3，故C 项正确；母液中的溶质
有NH4Cl 和没有析出的碳酸氢钠，NH4Cl 可用作氮肥，故D 项正确，不符合题意。
05 碱金属与焰色试验原理及应用
1．焰色试验操作步骤“五字诀”：洗、烧、蘸、烧、洗。
2．焰色试验属于物理变化，是元素的性质，与元素种类有关，与元素的存在形式无关。
3．焰色试验的应用
(1)检验试样所含金属元素的种类，如鉴别NaCl 和KCl 溶液。
(2)利用锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物的火焰呈现特征颜色制节日烟花。
【跟踪训练】
1．Li、Na、K、Rb、Cs 都是第ⅠA 族的元素。下列关于第ⅠA 族的元素的叙述正确的是( )
A．锂在空气中燃烧生成Li2O2
B．KOH 的碱性比NaOH 的弱
C．常温下，Rb、Cs 露置在空气中不易变质
D．K 与水反应比Na 与水反应更剧烈
答案 D
解析 锂与氧气反应只生成Li2O，故A 错误；金属性K>Na，则KOH 的碱性比NaOH 的强，故B 错误；
Rb、Cs 性质比Na 更活泼，更易与氧气反应，故C 错误；K 的金属性比Na 的强，则K 与水反应比Na 与水
反应更剧烈，故D 正确。
2．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法正确
的是( )
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．Na2SO4与NaOH 灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
答案 B
解析 某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色
火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A 错误；焰色试验是金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或
游离态)无关，同种金属元素的焰色试验相同，Na2SO4、NaOH 均含钠元素，火焰颜色均为黄色，B 正确；
只有观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃，其他金属元素不需要，C 错误；焰色试验是金属元素
的性质，可以是金属单质或金属化合物，D 错误。
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01 钠和钠的氧化物易错知识点
（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O2反应无论生成Na2O 还是Na2O2，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。
（1）Na2O2歧化反应转移电子数的关系式：2Na2O2~O2~2e－。
（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）Na2O2投入品红溶液中，因溶液中有强氧化性物质，因而Na2O2可使品红溶液褪色。Na2O2投入
无色酚酞溶液中，酚酞溶液先变红后褪色。
（4）Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2＝Na2SO4，而非2Na2O2+2SO2＝2Na2SO3+O2。
（5）Na2O2不属于碱性氧化物。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2( )
(2)金属钠着火时，可用泡沫灭火 器或干燥的沙土灭火( )
(3)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化( )
(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
(5)根据反应Na＋KCl=====NaCl＋K↑，知Na 的金属性强于K( )
(6)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶( )
(7)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中( )
(8)NaOH 在空气中久置，最终变为Na2CO3( )
(9)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
(10)1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA( )
(11)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同( )
(12)7.8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA( )
(13)Na2O2与CO2反应，生成0.1 mol O2时，转移的电子数为0.4NA( )
(14)Na2O2与H2O 反应，Na2O2既是氧化剂又是还原剂( )
答案 (1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√ (10)× (11)× (12)× (13)× (14)√
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02 碳酸钠和碳酸氢钠易错知识点
（1）除去CO2中的HCl 气体，应选用饱和NaHCO3溶液。
（2）向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有NaHCO3晶体析出。
（3）鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液不能用Ca(OH)2或Ba(OH)2，二者均会产生白色沉淀
（4）Na2CO3溶液与盐酸反应的过程为：Na2CO3
NaHCO3
CO2，可以用互滴法鉴别两种无色溶液。
【跟踪训练】
易错辨析：正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
(2)向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会有NaHCO3晶体析出( )
(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一( )
(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液( )
(5)可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液( )
(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
(7)Na2CO3、NaHCO3溶于水均放出热量( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)× (6)× (7)×
03 碱金属元素 焰色反应易错知识点
1．碱金属元素易错知识点
（1）碱金属单质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）碱金属单质的颜色：除了Cs 略带金色光泽外，其余的都是银白色有金属光泽的固体。
（3）碱金属单质一般都保存在煤油或石蜡油中，锂只能保存在石蜡油中。
（4）从试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K 等需立即放回原瓶。
（5）一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大，但
NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小。
（6）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。
（7）锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。
2．焰色试验“易错点”
（1）焰色试验体现的是元素的性质，无论元素是游离态还是化合态，同一元素均具有相同的焰色。
（2）焰色试验发生的是物理变化。
（3）在观察钾元素的焰色时，应透过蓝色的钴玻璃片观察，蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠
元素的干扰。
（4）若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素
（5）若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素
【跟踪训练】
(1)ⅠA 族元素又称碱金属元素( )
(2)碱金属元素Li、Na、K 都可保存在煤油中( )
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(3)焰色试验是一种复杂的化学变化( )
(4)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色( )
答案： (1)× (2)× (3)× (4)√
01 过氧化钠的性质与探究
(1)从元素化合价角度分析Na2O2的性质
O2←―――――――――― Na2O2―――――――――→O
(2)Na2O2的强氧化性
试剂
反应原理(化学方程式)
现象
SO2气体
Na2O2＋SO2===Na2SO4
－
FeCl2溶液
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋
O2↑＋8NaCl
有红褐色沉淀和气泡产
生
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。
【跟踪训练】
1．某化学实验小组为探究过氧化物的性质，进行如图所示实验。经检验实验①③中的白色沉淀为
BaO2。下列说法合理的是( )
序号
实验①
实验②
实验③
实验
现象
出现白色沉淀
无明显现象
出现白色沉淀
A．实验①②说明H2O2在碱性条件下电离得到O
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B．实验①②③证明Na2O2与H2O 反应过程中发生反应：Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2
C．实验①③生成白色沉淀的反应属于氧化还原反应
D．可用BaCl2、H2O 检验长期放置的Na2O2中是否含有Na2CO3
答案 B
解析 实验②③说明H2O2在碱性条件下电离得到O，A 错误；实验②③说明H2O2与BaCl2溶液在碱性条件
下反应生成BaO2，对比实验①可证明Na2O2与H2O 反应过程中发生反应：Na2O2＋2H2O===2NaOH＋
H2O2，B 正确；实验①③生成白色沉淀的反应属于复分解反应：BaCl2＋H2O2===BaO2＋2HCl，不是氧化还
原反应，C 错误；由上述实验可知，Na2O2和Na2CO3均可以与BaCl2溶液反应生成白色沉淀，不能检验，D
错误。
2．某些氧化物在一定条件下能与Na2O2反应，且反应极有规律，如Na2O2＋SO2===Na2SO4、2Na2O2＋
2SO3(g)===2Na2SO4＋O2。据此判断下列化学方程式错误的是( )
A．2Na2O2＋2N2O3===4NaNO2＋O2
B．Na2O2＋2NO2===2NaNO3
C．2Na2O2＋2N2O5===4NaNO3＋O2
D．2Na2O2＋2Mn2O7===4NaMnO4＋O2
答案 A
解析 由题给信息可知，过氧化钠与最高价态的氧化物反应生成对应的盐和氧气，过氧化钠具有强氧化性，
与不是最高价态的氧化物反应生成其最高价的盐，没有氧气生成。N2O3和NO2中氮元素不是最高价态，与
过氧化钠反应生成硝酸钠，故A 错误，B 正确；五氧化二氮中氮元素是最高价态，与过氧化钠反应生成硝
酸钠和氧气，故C 正确；七氧化二锰中锰元素是最高价态，与过氧化钠反应生成高锰酸钠和氧气，故D 正
确。
3．金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入
盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却
产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产
生，瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
(1)为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分，取适量滤液于2 支试管中，向一支试管中滴加1 滴酚酞溶液，
溶液变红，加过量CaCl2红色褪去；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质
的主要成分是________(填字母)。
A．Na2O
B．Na2O2
C．NaOH
D．Na2CO3
(2)为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是
_________。
(3)本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为___________________________________。
答案 (1)D (2)碳(C) (3) 4Na＋3CO2=====2Na2CO3＋C
解析 (1)取适量滤液于2 支试管中，向一支试管中滴加1 滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄
清石灰水，溶液变浑浊，可知显碱性，且含碳酸根离子或碳酸氢根离子，而加CaCl2红色褪去，显然只有
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Na2CO3符合，故答案为D。
(2)检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味，为二氧化硫，可知C 与浓硫酸
反应，即黑色固体是碳(C)。
(3)由实验可知钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和C，发生的反应为4Na＋3CO2=====2Na2CO3＋C。
02 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
实验操作和反应
n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：
Oa 段：CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加
入盐酸，离子方程式：
Oa 段：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝2ab
【跟踪训练】
1．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CO2，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CO2的体积(y 轴)与所加入盐酸的体积(x 轴)的关系如图(分A、B 两种情况)。
(1)在A 情况下，溶质是________ (填化学式)，其物质的量之比为________。
(2)在B 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________。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 mol·L－1
解析 CO2与NaOH 溶液反应时，根据CO2与NaOH 量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋
2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH 和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋
H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B 情况最终生成的
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CO2(其实就是最初通入的与NaOH 溶液反应的CO2)是A 情况的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。据元素质量守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03
mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。
8．向等体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中，分别逐滴加入一定浓度的盐酸，得到pH
变化与时间的关系如图1、图2 所示，将图1 与图2 的阴影部分进行叠加，两者基本重合。下列说法正确的
是( )
A．b 点的溶质为稀盐酸和氯化钠
B．c 点的溶质为氯化钠和碳酸钠
C．由图可知碳酸钠在一定条件下可以转化成碳酸氢钠
D．由图可知碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性弱
答案 C
解析 A 项，b 点时稀盐酸过量，b 点溶质为HCl 和NaCl，A 错误；B 项，根据题意可知c 点为图1 的起点，
图1 为碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸，所以c 点的溶质应为NaCl 和NaHCO3，B 错误；C 项，根据题意可知
碳酸钠溶液中滴加稀盐酸时，会出现溶质为碳酸氢钠和氯化钠的情况，即碳酸钠在和少量盐酸反应时生成
碳酸氢钠，C 正确；D 项，据题图可知等体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液，碳酸钠溶液的
pH 更大，碱性更强，D 错误。
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