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第01 讲 钠及其重要化合物
目录
一、题型精
讲
题型01 钠的性质..........................................................................................................................................................1
题型02 过氧化钠的性质..............................................................................................................................................4
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠的性质.............................................................................................................................7
题型04 碱金属............................................................................................................................................................11
题型05 焰色试验........................................................................................................................................................13
题型06 侯氏制碱法....................................................................................................................................................14
二、靶向突破
题型01 钠的性质
1.钠的物理性质
(1)色态:银白色固体。
(2)硬度:质地软,可以用小刀切割。
(3)密度:钠与水、煤油密度大小关系为ρ 水>ρNa>ρ 煤油。
(4)熔点:<100 ℃(填“>”“=”或“<”)。
2.钠的化学性质
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2:2Na+Cl2=====2NaCl
(2)与H2O 反应
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全;④响:反
应中不停地发出“嘶嘶嘶”的响声。
实验结论:
化学方程式:2Na+2H2O===2NaOH+H2↑、离子方程式:2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑。
(3)与盐酸反应
1
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离子方程式:2Na+2H+===2Na++H2↑。
【易错提醒】Na 先与酸反应,再与水反应——先酸后水。
(4)与盐的反应
①与熔融盐的反应
4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti
Na+KCl=====NaCl+K↑
②与盐溶液的反应(以CuSO4溶液为例)
2Na+2H2O===2NaOH+H2↑
CuSO4+2NaOH===Cu(OH)2↓+Na2SO4
总方程式为:2Na+CuSO4+2H2O===Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑。
【易错提醒】与盐溶液反应时先与水反应,生成的碱与盐可能发生复分解反应。
(5)金属钠露置在空气中会发生一系列变化,其过程:
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――→白色粉末状物
质。
4Na
①
+O2===2Na2O
Na
②
2O+H2O===2NaOH
2NaOH
③
+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O
Na
④
2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O
3.钠的制取及保存
(1)工业制取: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:钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应,金属钠具有强还原性,熔
融状态下可以用于制取金属,如4Na+TiCl4=====4NaCl+Ti。
(4)制取Na2O2等化合物。
【解题通法】
1.钠燃烧时不能用水灭火,应用沙土盖灭。
2.取用金属钠时,用镊子夹取金属钠,用滤纸擦干表面的煤油,放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割,
不能用手直接接触金属钠,并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
【例1】(2025·河北石家庄二中·一模)将一小粒钠放在石棉网上,微热,待钠熔成球状时,将盛有氯气的
集气瓶迅速倒扣在钠的上方,钠剧烈燃烧,有白烟生成。下列分析不正确的是( )
2
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A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大
B.反应过程中,Cl2的p-p σ 键断裂
C.NaCl 的形成过程可表示为
D.该实验说明Cl2的氧化性比O2的强
【答案】D
【解析】A.钠熔化后体积增大,说明钠原子间的平均距离增大,故A 正确;B.反应过程中,Cl2的3p 上的
p-p σ 键断裂,故B 正确;C.NaCl 的形成过程钠原子失去电子,氯原子得到电子,可表示为
,故C 正确;D.该实验没有对比无法说明Cl2的氧化性比O2的强,故D 错误。
【变式1-1】(2025·吉林东北师大附中·一模)某同学探究金属Na 与CO2的反应,实验如下:
编号
实验Ⅰ
实验Ⅱ
操作
将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶
中
将实验Ⅰ的集气瓶用水冲洗,过滤。取
黑色滤渣灼烧;取滤液分别滴加酚酞和
氯化钡溶液
现象
①火焰呈黄色
②底部有黑色固体,瓶壁上附有白色固
体
①黑色滤渣可燃
②滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化钡
溶液有白色沉淀生成
下列说法不正确的是( )
A.生成的黑色固体中含有C
B.白色固体是Na2O
C.实验Ⅱ中滤液呈碱性
D.金属Na 着火不能用CO2灭火
【答案】B
【解析】由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,根据质量守恒定律,反应物中含有钠元素、氧元素、碳
元素;由实验Ⅱ中黑色滤渣可燃可知,集气瓶底部的黑色固体为碳,由滤液能使酚酞溶液变红,滴加氯化
钡溶液有白色沉淀生成可知,瓶壁上附有的白色固体为碳酸钠,则钠在二氧化碳气体中燃烧生成碳酸钠和
碳单质,反应的化学方程式为4Na+3CO2=====2Na2CO3+C。A.由分析可知,生成的黑色固体中含有C,
A 正确;B.由分析可知,白色固体为碳酸钠,B 错误;C.实验Ⅱ中滤液能使酚酞溶液变红,说明滤液呈碱
性,C 正确;D.由实验Ⅰ可知钠能够在二氧化碳中燃烧,则金属Na 着火不能用CO2灭火,应用沙土覆
盖,D 正确。
【变式1-2】(2025·吉林东北师大附中·月考) 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 三个烧杯中各投入0.05 mol Na。下列有关说法不正确的是( )
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A.三个烧杯中发生的离子反应均为2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑
B.三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应,且Y 烧杯中反应最剧烈
C.反应后,三个烧杯中Z 的NaOH 的物质的量浓度最大
D.反应后,三个烧杯中生成的气体的质量一定相同
【答案】A
【解析】A.钠与盐酸反应时,钠先与H+反应,离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑,过量的钠再与
H2O 反应,故A 错误;B.三个烧杯中,Y 烧杯中的氢离子浓度最大,反应最剧烈,故B 正确;C.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 烧杯中生成的溶质为NaOH,由于Z 烧杯
中原溶质为NaOH,故Z 烧杯中NaOH 的物质的量浓度最大,故C 正确;D.因向三个烧杯中加入钠的物质
的量相同且钠全部反应,故生成H2的质量相同,故D 正确。
【变式1-3】(2025·山东省实验中学·一模)下列关于钠的叙述不正确的是( )
A.取用金属钠时,所需用品一般有小刀、镊子、滤纸、玻璃片
B.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,既有白色沉淀生成又有气体逸出
C.金属钠可保存的煤油中,也可保存在CCl4中
D.钠投入到水中立即熔化成小球,说明其熔点低,且钠与水的反应是放热反应
【答案】C
【解析】取用金属钠时,先用镊子夹取金属,再用滤纸吸收其表面的煤油或石蜡,然后在玻璃片上用小刀
切割金属,所以所需用品至少有小刀、镊子、滤纸、玻璃片,故A 正确;钠和水反应生成氢氧化纳和氢
气,氢氧化钠和碳酸氢钙反应生成碳酸钙、碳酸钠和水,所以既有白色沉淀生成又有气体逸出,故B 正
确;钠极易和空气中氧气、水蒸气反应,钠的密度小于四氯化碳,所以钠不能保存在四氯化碳中,但能保
存在石蜡油或煤油中,故C 错误;钠熔点低,且钠与水反应放热,所以钠投入到水中立即熔化成小球,故
D 正确。
题型02 过氧化钠的性质
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
化学键类型
只有离子键
有离子键和共价键
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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↑
主要用途
可制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存
密封
密封、远离易燃物
2.过氧化钠的性质
(1)强氧化性
试剂
现象
反应原理并解释
SO2气体
-
Na2O2+SO2===Na2SO4
FeCl2溶液
有红褐色沉淀生成
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===4Fe(OH)3↓+O2↑+8NaCl
Na2SO3溶液
-
Na2O2+Na2SO3+H2O=== Na2SO4+2NaOH
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2+H2S=== S↓+2NaOH
酚酞溶液
溶液先变红后褪色
与水反应生成NaOH,Na2O2的强氧化性使之褪色
品红溶液
溶液红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
(2)Na2O2的还原性
①遇KMnO4等强氧化剂时,Na2O2表现出还原性,氧化产物为O2。
②遇CO2、H2O、H+时,H 元素和C 元素都处于最高价态,不能被氧化,Na2O2 发生自身的氧化还原反
应,1 mol Na2O2转移的电子数为NA。
【解题通法】Na2O2与CO2、H2O 反应的定量关系
电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O 反应时,物质的量的关系为2Na2O2~O2~2e-,n(e-)=n(Na2O2)
=2n(O2)
变化关系
CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时,气体体积的减少量是原来气体体积
的,等于生成氧气的体积,即ΔV=V(O2)=V(混合)
固体质量变化
关系
CO2、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“H2”,所以固体增加的质量Δm(CO)=28 g·mol-1×n(CO2),Δm(H2)=2 g·mol-
1×n(H2O)
【例2】(2025·福建福州三中·质检)当0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应后,下列说法正确的是( )
选项
生成Na2CO3的质量
关于所生成氧气的描述
A
21.2 g
该氧气的摩尔质量是36 g·mol-1
B
21.6 g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
C
21.2 g
该氧气的摩尔质量是32 g·mol-1
D
22.4 g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24 L
【答案】B
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【解析】Na2O2与CO2反应的实质是-1 价的氧发生歧化反应,生成物Na2CO3中有一个O 为18O,摩尔质量
是108 g·mol-1;0.2 mol NaO2与足量CO2完全反应,生成0.2 mol Na2C18OO2,质量为108 g·mol-1×0.2 mol
=21.6 g;生成的氧气为18O2,摩尔质量是36 g·mol-1,反应生成0.1 mol 18O2,在标准状况下气体体积为
2.24 L。综上所述,B 项正确。
【变式2-1】(2025·湖北黄冈中学·一模)实验小组探究SO2 与Na2O2 的反应。向盛有SO2 的烧瓶中加入
Na2O2固体,测得反应体系中O2含量的变化如图。
下列说法不正确的是( )
A.有O2生成推测发生了反应:2Na2O2+2SO2===2Na2SO3+O2
B.bc 段O2含量下降与反应O2+2Na2SO3===2Na2SO4有关
C.可用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b 点固体中是否含有Na2SO4
D.产物Na2SO4也可能是SO2与Na2O2直接化合生成的
【答案】C
【解析】向盛有SO2的烧瓶中加入Na2O2固体,由题图可知发生的反应可能有①2Na2O2+2SO2===2Na2SO3
+O2;②2Na2SO3+O2===2Na2SO4,无法判断③Na2O2+SO2===Na2SO4是否发生;HNO3具有强氧化性,能
将SO 氧化为SO,不能用HNO3酸化的BaCl2溶液检验b 点固体中是否含有Na2SO4,C 错误。
【变式2-2】(2025·广西南宁二中·月考)过氧化钠与水反应后滴加酚酞,酚酞先变红后褪色。某小组欲探
究其原因,进行如图所示实验。实验①取反应后溶液加入二氧化锰,立即产生大量气体;实验②③中红色
均不褪去。下列分析错误的是( )
A.过氧化钠与水反应产生的气体为O2
B.过氧化钠与水反应需要MnO2做催化剂
C.实验②③可证明使酚酞褪色的不是氢氧化钠和氧气
D.过氧化钠与水反应可能生成了具有漂白性的H2O2
【答案】B
【解析】过氧化钠与水反应不需要催化剂,B 项错误;实验②③作为对照实验,可证明氢氧化钠和氧气不
能使酚酞溶液褪色,C 项正确;根据实验①的现象可判断过氧化钠与水反应可能生成了H2O2,H2O2 在
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MnO2做催化剂的条件下分解产生O2,D 项正确。
【变式2-3】(2025·广东执信中学·二模)下列叙述正确的是( )
Na
①
2O 与Na2O2都能和水反应生成碱,它们的化学性质完全相同;②钠在常温下不易被氧化;③Na2O2可
做供氧剂,而Na2O 不能;④向紫色石蕊溶液中加入Na2O2粉末,溶液先变蓝后褪色,并有气泡冒出;⑤钠
与CuSO4溶液反应,放出气体并生成蓝色沉淀。
A.都正确
B.①④⑤
C.
②④⑤
D.③④⑤
【答案】D
【解析】Na2O 和水反应只生成碱,是碱性氧化物,Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气,不是碱性氧化
物,它们的化学性质不完全相同,①错误;钠在常温下易被氧化成氧化钠,②错误;Na2O2能与二氧化碳
反应生成碳酸钠和氧气,而Na2O 与二氧化碳和水反应不会产生氧气,所以Na2O2可做供氧剂,而Na2O 不
能,③正确;Na2O2粉末与水反应生成氢氧化钠和氧气,显碱性,过氧化钠具有强氧化性,所以紫色石蕊
试液中加入Na2O2粉末,先变蓝后褪色,并有气泡生成,④正确;钠与CuSO4溶液反应,首先和水反应生
成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,即放出气体并生成蓝色沉淀,⑤
正确。
题型03 碳酸钠、碳酸氢钠的性质
1.碳酸钠、碳酸氢钠的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水
水中易溶,但比Na2CO3的溶解度小
2.碳酸钠、碳酸氢钠的化学性质
(1)热稳定性
Na
①
2CO3性质稳定,受热难分解。
NaHCO
②
3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
Na
①
2CO3:CO+2H+===H2O+CO2↑。
NaHCO
②
3:HCO+H+===H2O+CO2↑。
(3)与碱(NaOH 溶液)反应
Na
①
2CO3:与NaOH 溶液不反应。
NaHCO
②
3:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。
(4)相互转化
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Na
①
2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2,化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
NaHCO
②
3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.碳酸钠、碳酸氢钠化合物的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
加热法
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
通入足量CO2
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
滴加适量NaOH 溶液
4.碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图像分析
若V(Oa)=V(ab)(即Oa 段与
ab 段消耗盐酸的体积相同)
溶液中的溶质为
Na2CO3
涉及的离子方程式Oa: CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)>V(ab)
(即Oa 段消耗盐酸的体积大
于ab 段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为
Na2CO3和NaOH
涉及的离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)<V(ab)
(即Oa 段消耗盐酸的体积小
于ab 段消耗盐酸的体积)
溶液中的溶质为
Na2CO3和
NaHCO3
涉及的离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为
NaHCO3
涉及的离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
【解题通法】碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别
1.加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
2.沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。
3.气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
4.测pH 法:用pH 试纸测相同浓度的稀溶液,pH 大的是Na2CO3溶液。
【例3】(2025·河北衡水中学·联考)向50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变),
随后取此溶液10 mL,将其稀释至100 mL,并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的盐酸,产生CO2
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气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图,下列分析错误的是( )
A.OA 段所发生反应的离子方程式:H++OH-===H2O
B.NaOH 在吸收CO2后,所得溶液的溶质为NaOH 和Na2CO3,其物质的量浓度之比为1 1∶
C.产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 L
D.稀释前溶液中NaOH 的物质的量浓度为0.25 mol·L-1
【答案】A
【解析】根据图像可知在A~B 段发生反应HCO+H+===H2O+CO2↑,产生HCO 的反应是CO+H+
===HCO,两个反应消耗的HCl 的物质的量相等,由于产生气体体积达到最大消耗的盐酸是25 mL,则产
生HCO 的反应也消耗盐酸25 mL,因此在O~A 段发生的反应是H++OH-===H2O、CO+H+===HCO,A
错误。
【变式3-1】(2025·湖北华中师范大学附中·一模)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法错误的是( )
A.两者均可溶于水,但碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠
B.两者均和稀盐酸反应产生CO2,相同条件下,碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈
C.取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热,质量减少b g,可由a、b 求得混合物中Na2CO3的质量分
数
D.两者均可与澄清石灰水发生反应,但碳酸氢钠与澄清石灰水反应时无明显现象
【答案】D
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠都属于钠盐,均可溶于水,常温下碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠,故A 正
确;B.碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸作用,碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳,碳酸钠和盐酸反应先
生成碳酸氢钠后再和盐酸反应生成二氧化碳,所以碳酸氢钠比碳酸钠反应速率快,故B 正确;C.取a g
Na2CO3和NaHCO3的固体混合物充分加热,质量减少b g,减少的质量为NaHCO3分解产生的H2O、CO2
的质量,根据物质反应方程式中转化关系,可得分解的NaHCO3的质量,进而可测定出Na2CO3的质量及其
质量分数,故C 正确;D.碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子与澄清石灰水电离出的氢氧根离子先反应生成碳
酸根离子,再结合钙离子生成碳酸钙沉淀,故D 错误。
【变式3-2】(2025·山东日照一中·一模)有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是( )
A.等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍
C.等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应,前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
【答案】C
【解析】Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
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NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
解答此类题目用归“1”法。A 项,假设二者都是1 g,则n(NaHCO3)=n(CO2)= mol,n(Na2CO3)=n(CO2)=
mol,正确;B 项,假设二者均为1 mol,则消耗的盐酸Na2CO3为2 mol,NaHCO3为1 mol,正确;C 项,
假设二者均为1 g,Na2CO3需盐酸的物质的量为2× mol= mol,NaHCO3需盐酸 mol,错误。
【变式3-3】(2025·安徽淮北一中·联考)室温下,分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入0.100 mol·L-1
HCl 溶液和饱和石灰水,探究Na2CO3、NaHCO3的性质,实验装置如下:
下列说法不正确的是( )
A.实验一开始时发生反应的离子方程式为CO+H+===HCO
B.实验二中反应产生气泡的速率比实验一中的快
C.实验三和实验四中均有白色沉淀生成
D.实验四开始时发生反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】A.滴加的HCl 溶液少量,所以实验一开始时CO 只能结合一个H+生成HCO,故A 正确;B.实验
二中一个HCO 结合一个H+就产生气泡,而实验一中的一个CO 需要先后结合两个H+才能产生气泡,所以
实验二中反应产生气泡的速率比实验一中的快,故B 正确;C.实验三和实验四中均有白色沉淀CaCO3生
成,故C 正确;D.实验四开始时Ca(OH)2量少,Ca(OH)2与NaHCO3按1 2∶反应,故发生反应的离子方程式
为2HCO+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+CO,故D 错误。
题型04 碱金属
1.碱金属相似性与递变性
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
【解题通法】碱金属性质的特殊性
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。
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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,与反应条件、氧气的量等无关。
【例4】(2025·江苏无锡一中·月考)下列有关铯及其化合物的说法不正确的是( )
A.CsOH 的碱性比KOH 的强
B.铯与水或稀盐酸反应剧烈,都生成H2
C.Cs 的还原性比Na 的强,故Na+的氧化性强于Cs+
D.Li 的金属性比Cs 的强
【答案】D
【解析】根据元素周期律,Cs 的金属性比K 强,故CsOH 的碱性比KOH 强,A 项正确;Cs 的性质与钠相
似,Na 能与水或稀盐酸反应产生H2,故Cs 也能与水或稀盐酸反应产生H2,且反应更剧烈,B 项正确;Cs
的还原性强于Na,则Na+得电子能力比Cs+强,即氧化性:Na+>Cs+,C 项正确;Li、Cs 均为碱金属元
素,Cs 的电子层数多,更容易失去最外层电子,故金属性:Cs>Li,D 项错误。
【变式4-1】(2025·吉林松原市油田高中·一模)下列关于碱金属元素的叙述正确的是( )
A.碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小
B.从上到下,碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱
C.碱金属元素阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强
D.钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈,铷、铯的相应反应更剧烈
【答案】D
【解析】碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐增大,但钠的密度大于钾,A 错误;碱金属元素从上到
下,金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性从上到下逐渐增强,B 错误;碱金属元素从上到
下,随着原子序数的递增,阳离子的氧化性逐渐减弱,C 错误;铷、铯的金属性比钾强,则铷、铯与氧气
或水反应比钾更剧烈,D 正确。
【变式4-2】(2025·山西平遥中学·一模)有关碱金属的叙述正确的是( )
A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大
B.碱金属单质的金属性很强,均易与Cl2、O2、H2O 等发生反应
C.Cs2CO3加热时易分解为CO2和Cs2O
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4,它不易溶于水
【答案】B
【解析】钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质密度依次增大的一个特例,A 错误;碱金属单质均可与
Cl2、O2、H2O 反应,B 正确;由Na2CO3加热不分解,可得出Cs2CO3加热也不分解,C 错误;Cs 与Na 同
为碱金属元素,性质相似,由Na2SO4易溶于水,可得出Cs2SO4也易溶于水,D 错误。
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【变式4-3】(2025·北京牛栏山一中·联考)碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根
据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O 的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能与水反应生成相应的碱和氢气,由于反应强烈而发生爆炸
【答案】B
【解析】根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元
素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧
气反应的产物越来越复杂,可以生成过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
题型05 焰色试验
1.定义: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,可以判断试样所含的金属元素,化
学上把这样的定性分析操作称为焰色试验,属于物理变化。
2.焰色试验的操作
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;钙元素:砖红色。
【解题通法】
(1)焰色试验是物理变化,是金属元素的性质,既可以是单质,也可以是化合物,如不论灼烧Na2CO3、
NaCl、Na2SO4还是钠的单质,均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因:HCl 本身易挥发且生成金属氯化物,而金属氯化物在灼烧时分解、挥发。
(3)焰色试验中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
【例5】(2025·陕西西安交大附中·一模)五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关。下列说法不正确的是(
)
A.焰色试验一定发生化学变化
B.Na 与NaCl 在灼烧时火焰颜色相同
C.可以用焰色试验来区别NaCl 和KCl
D.观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃
【答案】A
【解析】焰色试验是物理变化,A 错误;Na 与NaCl 都含有钠元素,在灼烧时火焰颜色都呈黄色,B 正
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确;Na、K 的焰色不同,可以用焰色试验来区别NaCl 和KCl,C 正确;透过蓝色的钴玻璃可滤去黄光,避
免干扰,观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃,D 正确。
【变式5-1】(2025·四川成都七中·月考)为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,4 名同学分别设计了4
种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成1 mol·L-1的溶液,各取1 mL 滴加1 滴酚酞溶液,比较颜色深浅
B.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
C.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色(必要时可透过蓝色钴玻璃)
【答案】B
【解析】K2CO3和NaHCO3均与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,B 不可行。
【变式5-2】(2025·河南新乡一中·一模)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧,直接观察到火
焰呈黄色,下列判断正确的是( )
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,但黄色会遮盖紫色,所以不能判断是否含有K 元
素。
【变式5-3】(2025·安徽黄山屯溪一中·质检)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。下列说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.NaCl 与Na2CO3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】氢气在氧气中燃烧发生淡蓝色火焰,在氯气中燃烧发出苍白色火焰,A 错误;NaCl 与Na2CO3灼
烧时均表现为钠元素的焰色,均为黄色,B 正确;只有钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,以避
免钠元素的干扰,C 错误;焰色试验是某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特征颜
色,很多非金属单质燃烧时火焰也会有颜色,D 错误。
题型06 侯氏制碱法
1.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
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其反应为C+H2O(g)=====CO+H2,CO+H2O(g)=====CO2+H2。
2.反应原理
产生NaHCO3反应:NH3+NaCl+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
产生Na2CO3的反应:2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O。
3.工艺流程
【特别提醒】绿色思想:循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
【解题通法】碳酸钠质量分数的测定
(1)气体法
①测定原理:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑。
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作:向m g 纯碱样品中加入足量的稀硫酸,准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准
状况)。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol-1= g,则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%=%。
(2)沉淀法
①测定原理:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作:先将m g 纯碱样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥
得BaCO3沉淀的质量为n g。
③数据处理
纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol-1= g,则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%=×100%。
【例6】(2025·江苏扬州中学·一模)侯氏制碱法工艺流程如图所示。
下列说法不正确的是( )
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A.饱和食盐水“吸氨”的目的是使“碳酸化”时产生更多的HCO
B.煅烧时发生反应2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O
C.“盐析”后溶液pH 比“盐析”前溶液pH 大
D.母液Ⅱ与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但前者Na+、HCO、Cl-的浓度更大
【答案】D
【解析】母液Ⅱ为加入氯化钠晶体,析出氯化铵后得到的,与母液Ⅰ所含粒子种类相同,但母液Ⅱ中碳酸
氢根离子的浓度没有变的更大,故D 错误。
【变式6-1】(2025·黑龙江大庆一中·二模)“侯氏制碱法”的第一步反应为NaCl+NH3+CO2+
H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。实验室模拟“侯氏制碱法”的实验装置及试剂合理的是( )
【答案】C
【解析】实验室用氯化铵固体和氢氧化钙固体共热反应制备氨气,直接加热氯化铵固体生成氨气和氯化
氢,但生成的氨气和氯化氢在试管口反应重新生成氯化铵,无法制得氨气,A 不合理;氨气极易溶于水,
溶解氨气时不能直接将氨气通入溶有CO2的饱和食盐水中,否则会产生倒吸,且采用侯氏制碱法制备碳酸
氢钠时,应先将氨气通入饱和食盐水中,再通入二氧化碳气体,B 不合理;加热碳酸氢钠制备碳酸钠应在
坩埚中进行,D 不合理。
【变式6-2】(24-25 高三上·四川成都·一模)实验室模拟并改进侯氏制碱法制备Na2CO3的实验流程如下图
下列说法错误的是
A.流程中可循环使用的试剂有CO2和NaCl
B.母液中含有较多HCO3
-,产品NH4Cl 可作肥料
C.由实验可得,NaHCO3的溶解度比氯化铵、碳酸钠都小
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D.上述过程中涉及到了分解反应、复分解反应、氧化还原反应
【答案】D
【解析】碳酸氢钠分解产生的二氧化碳以及最后得到的食盐水可以循环利用,A 正确;母液中含有饱和碳
酸氢钠溶液,因此含有较多HCO3
-,产品NH4Cl 可作氮肥,B 正确;根据二氧化碳通入饱和氨盐水中,得
到碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,则NaHCO3的溶解度比氯化铵、碳酸钠都小,C 正确;上述过程中所有元
素都没有化合价的变化,所以不涉及氧化还原反应,D 错误;故选D。
【变式6-3】(24-25 高三上·浙江杭州·期末)以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:
则下列叙述不正确的是
A.A 气体是
,B 气体是
B.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C.第III 步操作得到的滤液主要成分是
D.第IV 步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
【答案】D
【解析】利用NH3极易溶于水,且水溶液显碱性,可以提高CO2的吸收率,因此先通NH3后通CO2,故A
气体是
,B 气体是
,A 正确;氨气易溶于水,先通入氨气,生成的碳酸氢钠溶解度较小,会从溶
液中析出,都与溶解性差异有关,B 正确;总反应为:
,所以第
III 步操作得到的滤液主要成分是
,C 正确;晶体是NaHCO3,制纯碱是利用NaHCO3的不稳定性,
受热分解生成碳酸钠:
,D 错误;故选D。
1. (2025·安徽卷)下列有关物质用途的说法错误的是
A. 生石灰可用作脱氧剂
B. 硫酸铝可用作净水剂
C. 碳酸氢铵可用作食品膨松剂
D. 苯甲酸及其钠盐可用作食品防腐剂
【答案】A
【解析】生石灰(CaO)主要用作干燥剂,通过吸水反应生成Ca(OH)2,而非与氧气反应,因此不能作为
脱氧剂,A 错误;硫酸铝溶于水后水解生成Al(OH)3胶体,可吸附水中悬浮杂质,起到净水作用,B 正
确;碳酸氢铵受热分解产生CO2和NH3,使食品膨松,可用作膨松剂,C 正确;苯甲酸及其钠盐是常见食
品防腐剂,能抑制微生物生长,D 正确;故选A。
2. (2025·甘肃卷)物质的性质决定用途,下列物质的性质与用途对应关系不成立的是
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选
项
物质的性质
用途
A
NaHCO3具有热分解性
餐具洗涤剂
B
酚醛树脂具有耐高温、隔热性
飞船外层烧蚀材料
C
离子液体具有导电性
原电池电解质
D
水凝胶具有亲水性
隐形眼镜材料
【答案】A
【解析】NaHCO3用作餐具洗涤剂是因为水解显碱性可与油脂反应,而非热分解性,对应关系不成立,A
错误;酚醛树脂耐高温、隔热性符合烧蚀材料保护飞船的需求,对应正确,B 正确;离子液体的导电性使
其适合作为原电池电解质,对应正确,C 正确;水凝胶的亲水性可保持隐形眼镜湿润,对应正确,D 正
确;故选A。
3. (2025·广东卷)能满足下列物质间直接转化关系,且推理成立的是
单质X
氧化物1
氧化物2
酸(或碱)
盐
A. X 可为铝,盐的水溶液一定显酸性
B. X 可为硫,氧化物1 可使品红溶液褪色
C. X 可为钠,氧化物2 可与水反应生成H2
D. X 可为碳,盐的热稳定性:NaHCO3 >Na2CO3
【答案】B
【解析】铝单质与O2生成Al2O3后无法再被O2氧化,无法形成氧化物2,且Al2O3与水反应需强酸/碱才能
溶解,A 错误;硫燃烧生成SO2(氧化物1,使品红褪色),SO2氧化为SO3(氧化物2),SO3与水生成H2SO4,
再与NaOH 生成盐,转化关系成立,B 正确;钠与氧气常温反应生成Na2O(氧化物1),进一步氧化为
Na2O2(氧化物2);Na2O2与水反应生成NaOH 和O2,不会生成H2,C 错误;碳与氧气反应先生成CO,最终
生成CO2,与水反应生成碳酸,与碱反应可生成盐,但Na2CO3热稳定性强于NaHCO3,D 结论错误,D 错
误;故选B。
4.(2025·辽宁东北育才中学·一模)将绿豆大小的金属钠投入干燥的热坩埚中,继续加热,片刻后钠熔
化,然后立即撤掉酒精灯,观察到钠剧烈燃烧,发出黄色火焰,得到一种淡黄色固体。下列说法不正确的
是( )
A.用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应
B.金属钠熔化,说明钠的熔点低于坩埚的熔点
C.发出黄色火焰,说明燃烧升温已使钠汽化
D.得到淡黄色固体,说明发生了物理变化
【答案】D
【解析】钠和水反应生成氢氧化钠和氢气,用干燥的坩埚是为了避免钠与水反应,A 正确;金属钠熔化,
说明钠的熔点低于坩埚的熔点,B 正确;产生黄色火焰,说明燃烧升温已使钠汽化,汽化后的钠燃烧发出
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黄色火焰,C 正确;钠剧烈燃烧,得到淡黄色固体,说明生成了新物质,发生了化学变化,D 错误。
5.(2025·河北冀州中学·质检)某化学兴趣小组在学校科技节活动中表演了“滴水生火”“吹气生火”小
魔术。该小组同学在蒸发皿上放一小团脱脂棉,在里面裹入一种淡黄色的化合物,对着脱脂棉吹气或者用
胶头滴管滴几滴水,一会儿脱脂棉就燃烧起来。下列说法不正确的是( )
A.淡黄色化合物为Na2O2
B.“滴水生火”小魔术本质上是发生了反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
C.“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭
D.在活动中为了更清楚地观察现象,需要近距离俯视蒸发皿
【答案】D
【解析】依据题意可知,淡黄色固体为过氧化钠,A 正确;氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,化学方
程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,B 正确;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,氧气有助
燃性,所以“吹气生火”小魔术中的火不可以用泡沫灭火器扑灭,C 正确;反应过程中有明火,近距离俯
视观察存在安全隐患,D 错误。
6.(2025·湖南衡阳八中·一模)某同学将金属钠露置于空气中足够长时间,观察到下列现象:银白色→变
灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白色粉末。下列有关叙述不正确的是( )
A.表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了Na2O
B.出现液滴的原因是生成的Na2CO3吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液
C.最后白色粉末为碳酸钠粉末
D.最后白色粉末的质量比金属钠的质量大
【答案】B
【解析】小块金属钠露置于空气中发生的变化为钠被氧化为氧化钠→氧化钠和水反应生成氢氧化钠→氢氧
化钠潮解形成氢氧化钠溶液→二氧化碳和氢氧化钠反应生成十水合碳酸钠→最终风化变成白色粉末碳酸
钠。
7.(2025·辽宁沈阳二中·月考)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.过氧化钠与硫化氢反应时可生成硫单质
【答案】A
【解析】Na2O2与H2O、CO2反应时,都是Na2O2自身发生歧化反应,A 错误;石英的主要成分是SiO2,而
Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3和O2,故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚,B 正确;Na2O2具有强氧化
性,而C、Al、H2S 均具有还原性,故Na2O2可与C、Al、H2S 发生氧化还原反应,可将C 氧化成CO2,将
Al 氧化成Al2O3,将H2S 氧化成S,C、D 正确。
8.(2025·江苏淮阴中学·二模)下图所示为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作为供氧剂的实验装置
图,其中a 装置是实验室制备二氧化碳的装置,c 装置中盛放的试剂是过氧化钠。下列说法正确的是(
)
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A.a 装置中发生反应的离子方程式为CaCO3+2H+===H2O+CO2↑+Ca2+
B.b 装置中盛放的试剂是饱和Na2CO3溶液,作用是除去a 装置中产生的HCl
C.c 装置中只发生反应2Na2O2 +2CO2===2Na2CO3+O2
D.f 装置中收集的气体是纯净的O2
【答案】A
【解析】由于a 装置中的盐酸易挥发,制得的二氧化碳中含有HCl,因此b 装置中应盛放饱和NaHCO3溶
液,其作用是除去a 装置中产生的HCl,不能盛放碳酸钠,因为碳酸钠也会与二氧化碳反应,B 错误;C.
从b 装置中出来的二氧化碳气体中混有水蒸气,c 装置中不仅发生反应2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,还
发生反应2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,C 错误;D.f 装置中用排水法收集的气体是湿润的O2,D 错误。
9.(2025·江西鹰潭一中·一模)某学习小组用如图所示的装置研究金属钠的性质,实验记录见下表。下列
说法不正确的是( )
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1 mol·L-1盐酸
Ⅱ.钠浮在液面,反应比Ⅰ剧烈,有白雾产生
浓盐酸
Ⅲ.钠浮在液面,反应比Ⅰ缓慢,产生大量白雾,烧杯底部有白色固
体
A.Ⅱ 中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.对比Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可知,随着c(H+)增大,反应的剧烈程度增大
C.Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均有白雾产生,说明Na 与水或酸反应均放出大量热
D.推测Ⅲ中浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl 固体对反应剧烈程度有影响
【答案】B
【解析】盐酸与钠反应生成氯化钠和氢气,故A 正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,不能说明氢离子浓度越大,反应
越剧烈,故B 错误;有白雾产生,说明有水蒸气或HCl 气体挥发,形成水雾或盐酸小液滴,可说明Na 与
水或酸的反应为放热反应,故C 正确;Ⅲ反应较Ⅰ缓慢,可说明浓盐酸中的c(Cl-)以及生成的NaCl 固
体对反应剧烈程度有影响,故D 正确。
10.(23-24 高三上·福建福州·一模)侯氏制碱法的流程如图所示。下列说法正确的是
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A.提纯粗盐时使用Ba(NO3)2溶液除去
杂质
B.“氨化”步骤和“碳酸化”步骤对调,不影响产率
C.通过“吸氨”步骤,有利于NH4Cl 从“母液1”中分离
D.侯氏制碱法中可以循环利用的物质只有CO2
【答案】C
【分析】精制饱和食盐水经过氨化后,再碳酸化:
,“氨化”
操作目的是增大NH3浓度,使溶液显碱性,在“碳酸化”时产生更多NaHCO3。过滤得到母液1,向母液1
中通入NH3,将NaHCO3转化为Na2CO3,同时增大铵根离子浓度,利于NH4Cl 析出,避免NaHCO3析出,
吸收氨气冷却得到氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠盐析得到母液2(主要是饱和食盐水),再循环使用,
过滤得到的NaHCO3晶体煅烧得到Na2CO3,生成的CO2重新回到碳酸化步骤循环使用。
【解析】提纯粗盐时使用Ba(NO3)2溶液除去硫酸根离子杂质,会引入硝酸根,A 错误;先“氨化”使饱和
氯化钠溶液显碱性,能够吸收更多的CO2,生成更多的NaHCO3,有利于提高产率,若“氨化”步骤和
“碳酸化”步骤对调,会使产率降低,B 错误;通过“吸氨”步骤增大了“母液1”中铵根离子浓度,有利
于NH4Cl 析出,C 正确;根据上述分析可知:该流程中可循环使用的除了CO2,还有饱和食盐水,D 错
误;故选C。
11.(2025·安徽马鞍山二中·一模)充分加热如右图所示的密闭容器中放置有固体试剂的两个位置,钠与氧
化银均反应完全且恢复到原来的温度,U 形管左右两侧液面相平。下列有关说法错误的是( )
A.反应前后装置内空气的成分保持不变
B.反应前装置内钠与Ag2O 的物质的量之比为2 1∶
C.热稳定性:生成的钠的氧化物强于Ag2O
D.反应后有淡黄色固体生成
【答案】B
【解析】钠与氧气在加热条件下发生反应:2Na+O2=====Na2O2,氧化银受热分解:2Ag2O=====4Ag+O2↑,U
形管左右两侧液面相平,说明Na 消耗掉的氧气与Ag2O 分解生成的氧气的量相等,故装置内钠与Ag2O 的
物质的量之比为1 1∶,故A 正确,B 错误;同一密闭容器中,氧化银受热分解,钠与氧气反应生成Na2O2,
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说明热稳定性:Na2O2强于Ag2O,故C 正确;钠与氧气反应生成的过氧化钠为淡黄色固体,故D 正确。
12.(2025·浙江镇海中学·一模)探究Na2O2与水的反应,实验如下图:
已知:H2O2
H
⇌
++HO2
-,HO2
-
H
⇌
++O3
2-。下列分析正确的是( )
A.①④中均只发生了氧化还原反应
B.②⑤中产生的气体能使带火星的木条复燃,说明存在H2O2
C.③和④能说明溶解性:BaO2>BaSO4
D.⑤中说明H2O2具有氧化性
【答案】B
【解析】①中的反应机理可以认为是过氧化钠与水反应生成过氧化氢和氢氧化钠,过氧化氢分解生成水和
氧气,发生的反应为复分解反应与氧化还原反应,④中过氧化钡与稀硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉
淀,过氧化氢分解生成氧气,发生的反应为复分解反应和氧化还原反应,A 项错误;④中BaO2与稀硫酸反
应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀,过氧化氢不断分解生成氧气,脱离反应体系,使BaO2不断转化为BaSO4,
且BaO2溶于酸,BaSO4不溶于酸,故不能说明溶解性:BaO2>BaSO4,C 项错误;⑤中产生的气体为氧
气,氧元素化合价升高,H2O2为还原剂,说明H2O2具有还原性,D 项错误。
13.(2025·湖北襄樊五中·二模)在120 ℃时,将V mL CO2和H2O(g)的混合气体通入足量的过氧化钠
中,充分反应后发现转移1 mol 电子。下列说法正确的是( )
A.过氧化钠的摩尔质量为78
B.整个过程消耗过氧化钠的质量为156 g
C.充分反应后,气体在120 ℃时体积为0.4V mL
D.V mL CO2和H2O(g)的混合气体的质量可能为31 g
【答案】D
【解析】过氧化钠的摩尔质量为78 g·mol-1,故A 错误;CO2和H2O(g)与足量过氧化钠发生反应的化学
方程式分别为2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2H2O(g)+2Na2O2===4NaOH+O2,转移1 mol 电子时,
消耗过氧化钠的质量为78 g,故B 错误;充分反应后,生成O2的体积为0.5V mL,故C 错误;转移1 mol
电子时,需要消耗水和二氧化碳的总物质的量为1 mol,其质量介于18~44 g,故D 正确。
14.(2025·浙江余姚中学·一模)离子化合物Na2O2和CaH2与水的反应分别为①2Na2O2+2H2O===4NaOH+
O2↑;②CaH2+2H2O===
Ca(OH)2+2H2↑。下列说法正确的是( )
A.Na2O2、CaH2中均有非极性共价键
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B.①中水发生氧化反应,②中水发生还原反应
C.Na2O2中阴、阳离子个数比为1 2∶,CaH2中阴、阳离子个数比为2 1∶
D.当反应①和②中转移的电子数相同时,产生的O2和H2的物质的量相同
【答案】C
【解析】Na2O2中有离子键和非极性键,CaH2中只有离子键,A 错误;①中水中H、O 元素的化合价不发
生变化,不涉及氧化还原反应,②中水中H 元素化合价降低,发生还原反应,B 错误;Na2O2由Na+和O
组成,阴、阳离子个数之比为1 2∶,CaH2由Ca2+和H-组成,阴、阳离子个数之比为2 1∶,C 正确;①中每
生成1 个氧气分子转移2 个电子,②中每生成1 个氢气分子转移1 个电子,转移电子数相同时,生成氧气
和氢气的物质的量之比为1 2∶,D 错误。
15.(2025·甘肃兰州一中·一模)过氧化钠可作呼吸面具中的供氧剂,实验室可用如图装置制取少量过氧化
钠。下列说法中错误的是( )
A.装置X 还可以制取H2、CO2等气体
B.②中所盛试剂为浓硫酸
C.③的作用是除去空气中的水蒸气和二氧化碳
D.实验室需先点燃装置Z 中的酒精灯
【答案】D
【解析】可通过锌粒与稀硫酸反应制备氢气,通过碳酸钙和盐酸制备二氧化碳,上述两者反应皆为固液反
应,可采用装置X 制备,A 正确;氧气与单质钠加热生成过氧化钠,因此装置X 用于制备氧气,②中盛放
浓硫酸吸水,防止水与单质钠发生反应生成杂质,B 正确;外界的水蒸气与二氧化碳进入装置Z 后会与单
质钠发生反应生成杂质,因此③的作用是除去空气中的水蒸气和二氧化碳,C 正确;若先点燃装置Z 中的
酒精灯,此时装置中还未充满氧气,存在二氧化碳和水,会与单质钠发生反应生成杂质,因此应先等装置
Z 中充满氧气后再点燃酒精灯,D 错误。
16.(24-25 高三上·重庆·期中)化工专家侯德榜为我国纯碱工业做出了重要贡献,侯氏制碱法的主要过程
如图所示(部分物质已略去)。下列说法正确的是
A.气体a 是CO2, 气体b 是NH3
B.悬浊液 Y 中的不溶物为Na2CO3
C.操作Ⅰ的名称是分液
D.分离回收所得的主要产品是NH4Cl
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【答案】D
【分析】NaCl+NH3+H2O+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,饱和食盐水通入氨气氨化,通入二氧化碳碳酸化生
成碳酸氢钠晶体,溶液中主要为氯化铵,过滤得到碳酸氢钠,煅烧得到碳酸钠、水、二氧化碳。
【解析】由于 CO2在水中溶解度小,在饱和食盐水中应先通NH3,再通 CO2,A 错误;悬浊液Y 中的不
溶物为NaHCO3,B 错误;操作Ⅰ的名称是过滤,C 错误;通入二氧化碳后,生成碳酸氢钠和氯化铵,碳
酸氢钠溶解度较小,析出,氯化铵溶解度较大,留在溶液中,故M 中的主要成分是氯化铵,D 正确;故选
D。
17.(2025·重庆一中·一模)向含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2的混合液中通入CO2至过量,图中能正
确表示该反应过程的是( )
【答案】A
【解析】向含有等物质的量的KOH、Ba(OH)2的混合液中通入CO2至过量,发生反应的化学方程式为
Ba(OH)2+CO2===BaCO3↓+H2O、KOH+CO2===KHCO3、BaCO3+CO2+H2O===Ba(HCO3)2,各段消耗
CO2的物质的量之比为1 1 1
∶∶,A 图符合。
18.(2025·山东济南外国语学校·一模)将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后,在密闭容器中加热充分反
应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不正确的是( )
选项
剩余的固体物质
A
1
2
Na2CO3
B
1.5
2
Na2O2、Na2CO3
C
2
1
Na2O2、NaOH、Na2CO3
D
2
2
NaOH、Na2CO3
【答案】B
【解析】将Na2O2与NaHCO3混合加热,有关的反应方程式依次为2NaHCO3=====Na2CO3+CO2↑+H2O、
2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为
1 2∶时,二者反应的总方程式为2Na2O2+4NaHCO3=====4Na2CO3+O2↑+2H2O;当Na2O2与NaHCO3的物质的
量之比为1 1∶时,二者反应的总方程式为2Na2O2+2NaHCO3=====2Na2CO3+O2↑+2NaOH,即当
n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1 2∶时,反应后剩余固体为Na2CO3;当1 2<
∶
n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1 1∶时,反应后剩余固
体为Na2CO3和NaOH;当n(Na2O2)∶n(NaHCO3)>1 1∶时,反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可
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以判断A、C、D 正确,B 错误。
19.(2025·广东深圳中学·一模)图是为测定过氧化钠样品(只含Na2CO3杂质)纯度而设计的装置,气球Q 弹
性良好。
下列说法正确的是( )
A.Q 中反应的离子方程式为CO+2H+===H2O+CO2↑,2O+4H+===2H2O+O2↑
B.测量气体体积时应先关闭K1、K2,打开K3,反应完毕后再缓缓打开K1
C.没有导管a 稀硫酸不易滴下来,而且会导致测量气体的体积偏大
D.若操作正确,量筒Ⅰ、Ⅱ分别收集x mL、y mL 水,则Na2O2的质量分数为
【答案】C
【解析】过氧化钠不能拆,其离子方程式为2Na2O2+4H+===4Na++2H2O+O2↑,故A 错误;为保证Q 灵
活伸缩,量筒Ⅰ测量后,需与大气相通,打开K1前,应先打开K2,关闭K3,故B 错误;若没有导管a,
由于气压不相通,稀硫酸不易滴落,而且滴落的稀硫酸也计为气体体积,导致测量气体的体积偏大,故C
正确;题中计算既未考虑气体与物质的比例关系,也未考虑物质的摩尔质量,Na2O2的质量分数为=,故
D 错误。
20.(2025·陕西长安一中·一模)Na2O2具有强氧化性,H2具有还原性,某同学根据氧化还原反应的知识推
测Na2O2与H2能发生反应。为了验证此推测结果,该同学设计并进行如图实验进行实验探究。
步骤1:按如图所示的装置组装仪器(图中夹持仪器已省略)并检查装置的气密性,然后装入药品。
步骤2:打开K1、K2,在产生的氢气流经装有Na2O2的硬质玻璃管的过程中,未观察到明显现象。
步骤3:进行必要的实验操作,淡黄色的粉末慢慢变成白色固体,无水硫酸铜未变蓝色。
(1)组装好仪器后,要检查装置的气密性。简述检查虚线框内装置气密性的方法
_______________________________________________。
(2)B 装置中所盛放的试剂是____________________,其作用是________________________。
(3)步骤3 中的必要操作为打开K1、K2________(请按正确的顺序填入下列步骤的字母)。
a.加热至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间
b.用小试管收集气体并检验其纯度
c.关闭K1
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d.停止加热,充分冷却
(4)由上述实验可推出Na2O2与H2反应的化学方程式为________________________________________。
(5)利用(4)Na2O2与H2的反应计算:等物质的量的Na2O2分别与足量的H2和H2O 反应时,转移的电子数之
比为________。
【答案】(1)关闭K1,向A 装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间
后水柱稳定不降,说明虚线框内的装置气密性良好
(2)碱石灰 吸收氢气中的水和氯化氢 (3)badc
(4)Na2O2+H2=====2NaOH (5)2 1∶
【解析】(1)关闭K1,向A 装置中的漏斗加水至漏斗内液面高于漏斗外液面,并形成一段水柱,一段时间
后水柱稳定不降,说明虚线框内的装置气密性良好。(2)A 中生成的H2中混有水蒸气和挥发出的HCl,应利
用B 装置中所盛碱石灰除去。(3)步骤3 中的必要操作为打开K1、K2,应先通一会氢气并用小试管收集气体
并检验其纯度,当装置内空气完全除去后,加热C 至Na2O2逐渐熔化,反应一段时间,然后停止加热,充
分冷却,最后关闭K1,故操作顺序为badc。(4)Na2O2与H2反应无水生成,说明产物为 NaOH,发生反应
的化学方程式为Na2O2+H2=====2NaOH。(5)根据Na2O2+H2=====2NaOH 可知1 mol Na2O2转移的电子数为2
mol,2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑可知1 mol Na2O2转移的电子数为1 mol,等物质的量的Na2O2分别与
足量的H2和H2O 反应时,转移的电子数之比为2 1∶。
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