文档文本内容
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第01 讲 钠及其重要化合物
目录
01
考情解码·命题预警
02 体系构建·思维可视...........................................................................................................................
03 核心突破·靶向攻坚...........................................................................................................................
考点一 钠及其氧化物............................................................................................................................
知识点1 钠的性质及应用..............................................................................................................................
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物...................................................................................................................
考向1 考查钠的性质及其应用......................................................................................................................
【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
考向2 考查钠的氧化物及其应用..................................................................................................................
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠.................................................................................................................
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法........................................................................................
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂..................................................................................................
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象....................................................................................
知识点4 侯氏制碱法原理..............................................................................................................................
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验....................................................................................................
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象...............................................................................................
【思维建模】用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
考向3 考查侯氏制碱法..................................................................................................................................
考点三 碱金属 焰色试验.........................................................................................................................................
知识点1 碱金属的一般性与特殊性..............................................................................................................
知识点2 焰色试验.........................................................................................................................................
考向1 考查碱金属的相似性、递变性...........................................................................................................
考向2 考查焰色试验操作及应用..................................................................................................................
04 真题溯源·考向感知............................................................................................................................
1
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考点要求
考查形式
2025 年
2024 年
2023 年
钠及其氧化物
选择题
非选择题
辽吉黑内卷T4,3 分
浙江6 月卷T2,3
分;
浙江6 月卷T4 ,3
分;广东卷T10 ,3
分;北京卷T12,3 分
碳酸钠、碳酸氢
钠
选择题
非选择题
浙江1 月卷T3,3 分;
山东卷T1,2 分;山东
卷,2,2 分;浙江1 月
卷T7,3 分
重庆卷T4,3 分;北
京卷T8,3 分;江苏
卷T10,3 分;辽宁卷
T4,3 分
辽宁卷T4,3 分;
碱金属、焰色试
验
选择题
非选择题
重庆卷T2,3 分;山东
卷T3,2 分
湖北卷T10,3 分
——
考情分析:
(1)从考查题型和内容上看,试题以选择题为主,常以一个选项重点考查钠与氧气反应、碳酸钠和碳酸氢钠
的比较和转化等。
(2)从命题思路上看,该考点一般不单独出现,而是分散到不同题型和题目中。在选择题中考查钠与氧气反
应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等,题目难
度较小。在非选择题中进行考查迁移能力的可能性。
复习目标:
1.掌握钠的主要性质及其应用。
2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
3.注重钠及其化合物性质,构建知识网络化、系统化的模型。
2
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考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
状态
颜色
硬度
密度
熔点
固态
_________色
质软
ρ(煤油) ______ρ(钠) ______ρ(水)
较低
2.钠的化学性质
(1)钠与氧气的反应
钠放置在空气中
在空气中加热钠
实验现象
新切开的钠具有_________色的金
钠先_________,然后_________,火焰
3
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属光泽,在空气中很快______
呈______色,生成_________色固体
化学方程式
__________________
__________________
(2)钠与水的反应
实验现象
结论或解释
钠______在水面上
钠的密度比水______
钠_________成小球
钠熔点______,反应放热
小球在水面上_________
反应产生的______推动小球运动
与水反应发出“嘶嘶”声,逐渐变小,最后消失
钠与水______反应,产生气体
反应后溶液的颜色逐渐变______
有______物质(氢氧化钠)生成
化学方程式:___________________________
(3)钠与酸、碱、盐溶液反应的实质
物质类别
反应分析
酸
①钠与酸反应时先与酸中的______反应,如2Na+2HCl===2NaCl+H2↑
②如果钠过量,钠把酸消耗尽之后,再与______反应
碱
钠与碱溶液反应其实质是_________的反应
盐
钠与盐溶液反应时先与______反应,如果盐能与NaOH 反应,则会发生复分解
反应,如Na 与CuSO4溶液的反应
(4)金属钠长期露置于空气中最终完全转变为Na2CO3粉末,此过程中的主要变化与现象:
3.钠的制取、保存与用途
存在形态
只以_________形式存在
制备
2NaCl(熔融)
2Na+Cl2↑
变质
钠在空气中长期放置最终变成_________
保存
一般保存在______或_________中
灭火
钠着火时一般用______扑灭
用途
制钠的化合物:
制Na2O2等
冶金还原剂
从熔融的卤化物中置换出钛、锆、铌、钽等难熔金属
制_________灯
黄光,射程远、透雾能力强
原子反应堆导热剂
_________,室温下是液体,吸热能力强
得分速记
(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。
(3)钠与溶液反应的共同现象
4
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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。若溶液中H+浓度较大,与水相比反应更加剧烈,最后钠可能在液
面上燃烧。
(4)钠性质的巧记口诀:银白轻低软,传导热和电;遇氧产物变,遇氯生白烟;遇水记五点,浮熔游响
红;遇酸酸优先,遇盐水在前。
(5)考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时,要注意Na 与水反应的同时,生成的NaOH 还可能继续与部
分溶质反应。(6)对钠与酸反应的计算问题,勿忽略Na 若过量还可与H2O 反应。
知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O
Na2O2
电子式
氧元素化合价
______
______
色、态
______固体
______色固体
阴、阳离子个数比
1 2∶
1 2∶
是否为碱性氧化物
______
______
化学键类型
只有______键
有______键和______键
与水反应
_____________________
_____________________
与CO2反应
_____________________
_____________________
与盐酸反应
_____________________
_____________________
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.过氧化钠的强氧化性
试剂
现象
反应原理并解释
SO2气体
-
Na2O2+SO2===____________
FeCl2溶液
有______色沉淀生成
4Na2O2+4FeCl2+6H2O===____________________
Na2SO3溶液
-
Na2O2+Na2SO3+H2O===_____________________
氢硫酸
溶液变浑浊
Na2O2+H2S=== _____________________
酚酞溶液
溶液先变______后褪色
与水反应生成NaOH,Na2O2的________性使之褪
色
品红溶液
溶液红色______
Na2O2的_________性使之褪色
3.钠的氧化物和盐溶液反应
反应原理
钠的氧化物先和水反应,生成的NaOH 再和盐发生复分解反应
过氧化钠与还原性溶液反应:直接发生氧化还原反应
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与非还原性盐溶
液的反应
CuCl2溶液------→产生______沉淀
MgCl2溶液------→产生______沉淀和____________
与还原性盐溶液
的反应
FeCl2溶液------→产生______沉淀,迅速变成____________,最后变成______
FeCl2溶液------→立即产生______和______沉淀
4.Na2O2的漂白性
原理及特点
______性漂白,______性漂白
适用范围
能漂白有机色素,不能漂白无机色素(如墨汁)
实验现象
石蕊试液
现象是溶液先______后______,并有______产生
酚酞试液
现象是溶液先______后______,并有______产生
品红溶液
现象是溶液____________,并有______产生
5.Na2O2与H2O、CO2反应的四种关系规律
(1)Na2O2与H2O、CO2反应的定量关系
电子转移关系
当Na2O2 与CO2 、H2O 反应时,物质的量关系为2Na2O2 ~O2 ~2e -
_____________________
气体体积变化关系
若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2,气体体积的减少量是原来气
体体积的,等于生成氧气的量,__________________
先后顺序关系
由于CO2能够与NaOH 反应,所以一定量的Na2O2与一定量的H2O(g)和CO2
的混合物反应,可视为Na2O2先与______反应,剩余的Na2O2再与______反
应。
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(CO2)=28 g·mol -
1×n(CO2),Δm(H2O)=2 g·mol-1×n(H2O)
(2)特殊应用:凡分子组成符合(CO)m·(H2)n的物质,m g 该物质在O2中完全燃烧,将其产物[CO2和
H2O(g)]通入足量Na2O2后,固体增重必为m g。或者是由C、H、O 三种元素组成的物质,只要C、O 原
子个数比为1 1∶,即可满足上述关系。
无机化合物
H2、CO 及H2和CO 的混合气体
有机化合物
CH3OH(甲醇)、HCHO(甲醛)、CH3COOH(乙酸)、HCOOCH3(甲酸甲
酯)、C6H12O6(葡萄糖)等
得分速记
(1)Na2O2不属于碱性氧化物。
(2)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
(3)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。
(4)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。
6
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(5)Na2O2与SO2反应的化学方程式是Na2O2+SO2=Na2SO4,而非2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2。
3.氢氧化钠
(1)物理性质:NaOH 的俗名为______碱、______碱或______钠;它是一种______固体,易溶于水并
______大量的热,有吸______性;吸收空气中的水分而______;有很强的______性。
(2)化学性质
①具有______的通性:能使酸碱指示剂变色;与强酸反应;与酸性氧化物、两性氧化物反应;与盐反
应(强碱制弱碱)。
②其他反应
与金属铝反应:__________________________________________
与非金属单质反应:__________________________________________
酯类水解:__________________________________________
(3)NaOH 的制取
①实验室(土法)制烧碱:__________________________________________
②现代工业制碱:_________________________________________
(4)NaOH 在有机反应中的应用
提供______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等。
考向1 考查钠的性质及其应用
例1(2025·河北高三模拟)研究金属钠的性质,实验如下(钠的大小相同):
实验装置
液体a
现象
蒸馏水
Ⅰ.钠浮在水面,剧烈反应,有少量白雾
0.1mol·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,底部
有白色固体
无水乙醇
Ⅳ.钠沉入底部,反应比I 缓慢得多,未见有固体生成
下列说法正确的是( )
A.I 中反应的离子方程式为2Na+2H+===2Na++H2↑
B.随着c(HCl)增大,钠与盐酸反应的剧烈程度增大
C.对比实验I、Ⅳ可知羟基极性:C2H5OH>H2O
D.推测Ⅲ中溶液中的c(Cl−)以及生成的NaCl 固体对反应剧烈程度有影响
思维建模 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
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【变式训练1·变题型】(2025·云南高三模拟)为了实验安全,金属钠与水反应的实验应该标注的图标(如
图)有( )
A.①②③④ B.③④⑤⑥ C.①②⑤⑥ D.①③⑤⑥
【变式训练2·变考法】(2025·内蒙古赤峰高三模拟)关于Na 久置于空气中的过程,下列说法正确的是(
)
A.反应①产物的阴、阳离子个数比为1:1 B.反应④的产物为小苏打
C.风化过程中发生了化合价变化 D.各步骤涉及的含钠物质均能与盐酸反应
【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】钠在液氨中溶剂化速度极快,生成蓝色的溶剂合电
子,该过程表示为:
,并慢慢产生气泡。下列说法不正确的是
A.钠加入液氨中溶液的导电性增强 B.
的可能结构为
C.
具有强还原性 D.该反应体系产生的气体为H2
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2(2025·北京东城一模)关于含少量氧化钠的过氧化钠样品,下列说法不正确的是( )
A.阴阳离子个数比为1:2
B.钠露置在空气中最终转化为该样品
C.能与水反应,放出热量
D.测定氧化钠质量分数的方案:取ag 样品溶于足量盐酸,蒸干、灼烧,得bg 固体
【变式训练1·变考法】(2025·北京朝阳高三期中)钠与氧气发生下列反应:
4
①Na+O2=2Na2O;②2Na+O2
Na2O2。
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下列说法不正确的是( )
A.实验时②中用于盛放钠块的坩埚需干燥
B.加热后②中先生成Na2O2,停止加热后,反应放出的热量使余钠熔化
C.反应①、②中生成等物质的量的Na2O、Na2O2,转移的电子数相同
D.Na2O 中含离子键,Na2O2中既含离子键又含非极性共价键
【变式训练2·变题型】(2025·湖南高三期中)某学习研究小组为了测定一定质量的Na2O2和Na2O 混合物
中Na2O2的质量百分含量,设计了如下实验装置。已知:实验条件下的气体摩尔体积用
表示;
量气管由碱性滴定管改装,实验前量气管的读数amL,实验后量气管的读数bmL。下列叙述错误的是(
)
A.用分液漏斗代替仪器M,影响测量结果的准确性
B.混合物中Na2O2的质量百分含量为
C.测量气体体积时应恢复到室温以及调整量气管两边液面齐平后再读数
D.若实验结束读数时仰视量气管,会导致测量结果混合物中Na2O2的质量百分含量偏小
【反应曲线与反应原理探究】【变式训练3】(2025·北京一模)某化学小组探究二氧化硫与过
氧化钠的反应。取适量Na2O2粉末放入燃烧匙中,伸入充满SO2气体的集气瓶中,SO2气体与Na2O2粉末接
触时剧烈反应,淡黄色粉末变成白色粉末,并放出大量的热。根据反应现象,作如下假设:假设一:发生
反应2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2;假设二:发生反应Na2O2+SO2=Na2SO4;假设三:同时发生以上两个反应。
该小组同学用一定量脱脂棉包裹少量Na2O2粉末,放入充满SO2的圆底烧瓶中充分反应,圆底烧瓶中O2含
量变化曲线如图所示。已知Na2SO3比SO2更易被O2氧化。下列说法错误的是
A.
段发生的主要反应为2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2
B.bc 段发生的主要反应为2Na2SO3+O2=2Na2SO4
C.取点固体加水溶解,静置,滴加BaCl2溶液产生白色沉淀,说明假设二成立
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D.相同条件下,将SO2换成CO2后,重复上述操作,300 秒时O2含量高于点
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
____________
____________
俗名
____________
____________
颜色、状态
____________
____________
水溶性
____________
水中易溶,但比Na2CO3的溶解度______
2.Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
Na
①
2CO3性质稳定,受热______分解。
NaHCO
②
3性质不稳定,受热______分解,化学方程式为_____________________。
(2)与足量盐酸反应
Na
①
2CO3:_____________________。
NaHCO
②
3:_____________________。
(3)与碱(NaOH 溶液)反应
Na
①
2CO3:与NaOH 溶液不反应。
NaHCO
②
3:__________________________________________。
(4)相互转化
Na
①
2CO3―→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入______,化学方程式为__________________________________________。
NaHCO
②
3―→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠:用于造纸、制造______、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠:用于制____________、医药、治疗______过多、灭火剂等。
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
(1)固体的鉴别用______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。
①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是______溶液。
②气体法:滴入稀盐酸,立即产生气泡的是______溶液。
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③测pH 法:用pH 试纸测相同浓度的稀溶液,pH 大的是______溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号
混合物(括号内为杂质)
除杂方法
①
Na2CO3(s)(NaHCO3)
_____________________
②
NaHCO3(aq)(Na2CO3)
_____________________
③
Na2CO3(aq)(NaHCO3)
_____________________
得分速记
(1)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO 与OH-反应生成CO,CO 有可能发生后续反应,如NaHCO3
与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3;
(2)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3:Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3,无
法区别;
(3)用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时,要求两溶液浓度相差不大,且加入的盐酸等浓度且不
宜过大。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
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
____________
涉及离子方程式Oa:
__________________;
ab:_____________________
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
____________
涉及离子方程式Oa:_________________、
_____________________;
ab:_____________________
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
____________
涉及离子方程式Oa:_________________;
ab:_____________________
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为
____________
涉及离子方程式:_____________________
知识点4 侯氏制碱法
原料
NH3、CO2、饱和______水
原理
往饱和食盐水中依次通入足量的______、______ (氨碱法),利用NaHCO3 的溶解性小于
NH4HCO3的溶解性原理,使____________从溶液中析出。
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
总反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=_____________________
2NaHCO3
_____________________
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生产流程
得分速记
(1)工艺流程
(2)循环使用的物质:CO2、饱和食盐水。
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1(2025·北京西城三模)探究同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液和不同盐溶液间的反应,①中产生白色
沉淀和无色气体,②中只产生白色沉淀。(已知:碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)
下列说法不正确的是( )
A.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3的水解
B.①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物
C.同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液分别加入酚酞,Na2CO3溶液的红色深
D.②中CaCl2溶液滴入后,Na2CO3溶液的
不变,NaHCO3溶液的
降低
【变式训练1·变载体】碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱,下列说法不正确的是( )
A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后,会出现吸热现象
B.碳酸氢钠溶液呈碱性,加入NH4Cl 溶液后,产生较多氨气
C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体,碳酸氢钠先发生分解
D.往饱和碳酸钠溶液中通入CO2,会产生碳酸氢钠沉淀
【变式训练2·变考法】关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.热的Na2CO3溶液有很好的去除油污效果
B.NaHCO3能与酸反应,降低胃酸的浓度,因而可作抗酸药
C.向NaHCO3中加入少量水后,NaHCO3能溶解,并伴随着吸热现象
D.室温下,二者饱和溶液的pH 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
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【变式训练3·变题型】H、C、O、Na 四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种无机化合物,选用
其中某些化合物,利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验,装置Ⅲ中产生白色沉淀,装置V 中收集
到一种无色气体。下列说法不正确的是( )
A.装置I 中的化合物有多种可能
B.装置Ⅱ中发生氧化还原反应
C.装置Ⅲ中反应的离子方程式为CO2 + 2OH− + Ba2+ = BaCO3↓ + H2O
D.装置V 中收集的气体含有极性共价键,是非极性分子
考向2 考查碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图象
例2(2025·江苏常州期中)向含1.0molNaOH 的溶液中通入一定的CO2使其充分反应,再向所得溶液中
逐滴滴加稀盐酸,测得产生CO2与
的物质的量变化如图。下列说法错误的是( )
A.A 点之前发生的反应为H++OH-=H2O
B.图中的b=1.0
C.向氢氧化钠溶液中通入CO2的体积为
D.在A、B、C、D 四处中,能与大量K+、Ba2+、NO3
-、OH-共存的只有1 处
思维建模 用数形结合思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
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
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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>ab
向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入
盐酸,离子方程式:Oa 段:CO+H+===HCO
ab 段:HCO+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa<ab
【变式训练1·变载体】 (2025·江苏徐州期中)向NaOH 和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸,
CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )
A.在0~a 范围内,只发生中和反应
B.ab 段发生反应的离子方程式为CO3
2-+2H+=CO2↑+H2O
C.a=0.3
D.原混合溶液中NaOH 与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
【变式训练2·变考法】将0.01 molNaOH 和1.06 gNa2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol/L 稀
盐酸。下列图象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.
B.
C.
D.
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【逻辑思维与科学建模】【变式训练3】将80ml 一定物质的量浓度的NaOH 溶液分成A、B
两等份,分别向A、B 中通入物质的量不等的CO2,充分反应后,再继续向两溶液中分别逐滴加入
的盐酸,边滴边振荡,产生的CO2气体体积(假设所产生的气体全部逸出)与所加的盐酸体积之间
的关系如图所示,回答下列问题:
已知:①不考虑水电离出的H+和OH-及CO3
2-和HCO3
-与水发生的反应;
②不考虑溶液混合时引起的体积和温度的变化;
③只考虑反应过程中盐酸的酸性。
(1)由曲线A 可知:
①相同状况下,M:N= 。
②P 点溶液中,c(NaCl)= mol·L-1 (用含x 的代数式表示)。
(2)由曲线B 可知:
①“ob”段发生反应的离子方程式为 。
②向原B 等份的NaOH 溶液中通入CO2后,所得溶液中的溶质为 (填化学式),其质量之比为
。
(3)若将M、N 两处所产生的气体全部通入足量的某未知浓度的澄清石灰水中,所得沉淀的质量为
g(用含x 的代数式表示,不考虑气体的逸出,下同),原NaOH 溶液中溶质的质量为 g。
考向3 考查侯氏制碱法
例3(2025·广东深圳三模)索尔维制碱法制备纯碱的流程如图所示,我国科学家侯德榜进行改进,去除
“灰蒸”过程,利用母液制备铵盐,也称联合制碱法。下列说法正确的是( )
A.“吸氨”和“碳酸化”所用NH3和CO2理论最佳物质的量比为1:1
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B.操作1 可用于实验室提纯氢氧化铁胶体
C.图示的流程中循环利用的物质仅是NH3
D.上述流程中“碳酸化”和“吸氨”这两步工序可以互换
【变式训练1·变考法】(2025·福建泉州高三模拟)我国著名化工专家侯德榜提出的“侯氏制碱法”大大
推进了纯碱工业的发展。某兴趣小组利用以下装置模拟侯氏制碱,其中能达到目的的是( )
A.制备CO2
B.制备NH3
C.制备NaHCO3
D.制备
Na2CO3
【变式训练2·变题型】(2025·北京朝阳一模)侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一。侯氏制碱法的
流程如下图所示。
下列说法不正确的是( )
A.向饱和食盐水中先通入NH3再持续通入CO2,有利于生成HCO3
-
B.“碳酸化”过程放出大量的热,有利于提高碳酸化的速率和NaHCO3的直接析出
C.母液1 吸氨后,发生
D.“冷析”过程析出NH4Cl,有利于“盐析”时补加的NaCl 固体溶解
【实验操作与化学用语结合】【变式训练3】某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备
NaHCO3,装置如图所示(夹持装置略去),下列离子方程式错误的是( )
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A.①中:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O B.②中:HCO3
-+H+= CO2↑+H2O
C.③中:NH3+CO2+H2O===HCO3
-+NH D.④中:NH4
++OH-=NH3↑+H2O
【答案】C
【解析】A 项,①中实验室用大理石和稀盐酸制备CO2,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O,
A 正确;B 项,②中用饱和NaHCO3溶液吸收挥发出的HCl,离子方程式为HCO3
-+H+= CO2↑+H2O,B 正确;
C 项,③中侯氏制碱制备NaHCO3,往饱和NaCl 溶液中依次通入NH3和足量的CO2,从而析出溶解度相对
较小的NaHCO3,离子方程式为Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH,C 错误;D 项,④中用NH4Cl
浓溶液和NaOH 固体制备NH3,离子方程式为NH4
++OH-=NH3↑+H2O,D 正确;故选C。
考点三 碱金属 焰色反应
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.碱金属的原子结构与性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为______个电子
电子层数逐渐增多
核电荷数逐渐______
原子半径逐渐______
元素性质
都具有较强的__________,最高正
价均为______价
金属性逐渐______
单质
性质
物理
性质
(除Cs 外)都呈银白色,密度较
小,熔、沸点______
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐
______
化学
性质
都具有较强的______性
还原性逐渐______;与O2反应越来越剧
烈,产物越来越复杂
2.碱金属的化学性质
(1)性质的相似性(用R 表示碱金属元素)
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(2)性质的递变性
元素
Li
Na
K
Rb
Cs
与氧气反应
反应越来越______,产物越来越复杂
Li2O
Na2O、Na2O2
K2O、K2O2、KO2
更复杂氧化物
与水反应
反应越来越______
反应______
反应______
______爆炸
______爆炸
氢氧化物
碱性强弱:LiOH______NaOH______KOH______RbOH______CsOH
得分速记
碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)
相似性
递变性
原子结构
最外层均有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
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
从Li→Cs 密度逐渐增大
(Na、K 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
知识点2 焰色试验
定义
很多__________________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,根据火焰呈现的特征颜
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____________。
用品
铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯
操作步骤
金属的焰色
金属元素
锂
钠
钾
铷
焰色
紫红色
______
______
紫色
金属元素
钙
锶
钡
铜
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焰色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
应用
①检验金属元素的存在,如:鉴别NaCl 和KCl 溶液。
②利用焰色反应制节日烟花。
得分速记
(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。
①若肉眼看不到紫色火焰,则样品中可能含钾元素;
②若肉眼看到紫色火焰,则样品中一定不含钠元素。
(4)洗涤做焰色反应的铂丝,可选用稀盐酸,不能用稀硫酸。选用稀盐酸,生成的金属氯化物在高温时可
挥发,不能选择稀硫酸,硫酸不挥发。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝,不能用铜丝代替。
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
例1 下列关于Li、Na、K、Rb、Cs 的叙述均正确的一组是
①金属性最强的是铯
②形成的离子中氧化性最强的是锂离子
③在自然界中均以化合态形式存在
④Li 的密度最小
⑤铯与水反应十分剧烈,甚至会发生爆炸
⑥它们的氧化物都只有M2O 和M2O2两种形式
⑦粒子半径:Rb+>K+>Na+,Cs>Cs+
A.①②③④ B.④⑤⑥⑦ C.②⑥ D.①②③④⑤⑦
【变式训练1·变考法】(2025·天津高三模拟)下列关于碱金属某些性质的排列中,正确的是( )
A.原子半径:
B.密度:
C.熔点:
D.还原性:
【变式训练2·变载体】碱金属锂和镁的性质相似,下列有关锂及其化合物的说法不正确的是( )
A.Li2SO4易溶于水 B.Li 在氧气中加热生成Li2O2
C.Li 的熔点比钠高 D.Li2CO3受热分解,生成Li2O 和CO2
【变式训练3·变题型】金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应,下列说法不正确的是( )
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A.溶液变红,证明生成了碱性物质
B.钾浮在液面上并燃烧,与其密度及反应的热效应有关
C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
考向2 考查焰色试验操作及应用
例2 焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示。下列叙述中不正确的
是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【变式训练1·变考法】下列有关焰色试验操作的描述正确的是
A.取一根洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取少量NaCl 溶液,进行焰色试验
B.在观测焰色试验时均要透过蓝色钴玻璃片,以便隔绝钠元素的黄光的干扰
C.铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后,用稀硫酸洗净,再蘸取少量的K2SO4溶液,重复以上实验
D.用洁净的铂丝蘸取某溶液,放在火焰上灼烧,观察到黄色火焰,则证明该溶液中一定有Na+,没
有K+
【变式训练2·变考法】下列有关“焰色试验”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.做焰色试验之前铂丝应用稀硫酸洗涤
【焰色试验与烟花结合】【变式训练3】欢庆盛大节日的时候常会放些烟花,这些五彩缤
纷的焰火与元素的焰色试验有关,下列说法错误的是( )
A.焰色试验属于化学变化 B.可以用焰色试验来区别NaCl 和KCl
C.Na 与NaCl 在灼烧时火焰颜色相同 D.观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃
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1.(2025·浙江1 月卷,3,3 分)化学与生产生活密切相关,下列说法不正确的是( )
A.ClO2具有强氧化性,可用于杀菌消毒
B.聚丙烯是高分子材料,可用作吸水剂
C.Na2CO3溶液呈碱性,可用于除油污
D.硬铝密度小、强度高,抗腐蚀能力强,可用作飞机材料
2.(2025·重庆卷,2,3 分)下列化学科普实验所涉及物质的性质或应用描述正确的是( )
选项
科普试验
性质或应用
A
焰色试验
Na 和K 的焰色均为紫色
B
漂白实验
Cl2和SO2均可使品红溶液永久褪色
C
蛋清变性
醋酸铅溶液和甲醛溶液均可使蛋白质变性
D
铜板刻蚀
氯化铁溶液和浓硫酸均可在常温下刻蚀铜板
3.(2025•山东卷,1,2 分)下列在化学史上产生重要影响的成果中,不涉及氧化还原反应的是( )
A.侯德榜发明了以NH3,CO2和
为原料的联合制碱法
B.戴维电解盐酸得到H2和Cl2,从而提出了酸的含氢学说
C.拉瓦锡基于金属和O2的反应提出了燃烧的氧化学说
D.哈伯发明了以N2和H2为原料合成氨的方法
4.(2024· 重庆卷,4,3 分)下列实验原理或方法正确的是( )
A.向溴的CCl4溶液中通入石油裂解气,溶液褪色,证明气体为乙烯
B.向盛有银氨溶液
试管中滴入乙醛,振荡,水浴温热,可生成银镜
C.向饱和NaCl 溶液中先通入CO2至饱和,再通入NH3,可析出NaHCO3固体
D.向PbS 黑色悬浊液中加入H2O2,生成白色PbSO4沉淀,证明Ksp(PbS)>Ksp(PbSO4)
5.(2024·北京卷,8,3 分)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中,不正确的是( )
A.两种物质的溶液中,所含微粒的种类相同
B.可用NaOH 溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C.利用二者热稳定性差异,可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D.室温下,二者饱和溶液的pH 差约为4,主要是由于它们的溶解度差异
6.(2024·湖北卷,10,3 分)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]-是强还原剂。锂与液氨
反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是( )
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A.碱石灰有利于NH3 逸出
B.锂片必须打磨出新鲜表面
C.干燥管中均可选用P2O5
D.双口烧瓶中发生的变化是Li+nNH3= Li++[e(NH3)n]-
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