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大单元二 金属元素及其化合物
第7 讲 钠及其化合物
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核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、归纳重点
考点1 合金★★☆☆☆
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
考点3 氧化钠 过氧化钠 ★★★☆☆
考点4 碳酸钠 碳酸氢钠 ★★★☆☆
考点5 碱金属 焰色试验 ★★★☆☆
（星级越高，重要程度越高）
真题挑战场：感知真题，检验成果，考点追溯
考点1 合金★★☆☆☆
知识点一 概念
合金是指两种或两种以上的金属(或金属与非金属)熔合而成的具有金属特性的物质。
知识点二 性能
1. 熔点：一般比它的各成分金属低。
2. 硬度和强度：一般比它的各成分金属大。
知识点三 生铁与钢的含碳量大小
生铁和钢都属于合金，但是含碳量不同，含碳量：生铁>钢。
考点2 金属冶炼方法★★★☆☆
知识点一 金属活动性顺序与金属冶炼的方法
知识点二 金属冶炼的方法
电解法
2Al2O3(熔融)=====4Al＋3O2↑
MgCl2(熔融)=====Mg＋Cl2↑
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
热还原法
焦炭还原法
C＋2CuO=====2Cu＋CO2↑
CO 还原法
3CO＋Fe2O3=====2Fe＋3CO2
H2还原法
3H2＋WO3=====W＋3H2O
活泼金属还原法
2Al＋Cr2O3=====Al2O3＋2Cr
热分解法
2HgO=====2Hg＋O2↑
1
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2Ag2O=====4Ag＋O2↑
考点3 钠 氧化钠 过氧化钠★★★☆☆
知识点一 钠
1. 钠的物理性质
钠是银白色固体，硬度小，密度比煤油大、比水小，通常保存在煤油中。钠的熔点低于水的沸点，具有
良好的导电、导热性。
2. 钠的化学性质(强还原性)(写化学方程式)
(1) 与非金属单质反应
①与O2
常温下：4Na
＋
O 2==
=2Na
2O；
加热条件下：2Na
＋
O 2=====
Na
2O2；
②与Cl2：2Na
＋
Cl
2=====
2NaCl
；
③与S：2Na
＋
S =====
Na
2S。
(2) 与水反应：2Na
＋
2H
2O ==
=2NaOH
＋
H 2↑；
(3) 与乙醇反应：
2Na
＋
2C
2H5OH
―
→
2C
2H5ONa
＋
H 2↑
[Na 沉在乙醇底部，反应速率比Na 与水反应的慢(填“慢”或“快”)]。
(4) 与盐反应
①与熔融盐：
4Na＋TiCl4(熔融)=====4NaCl＋Ti
②与盐溶液：Na 先与水反应，生成的NaOH 再与盐反应。
3. 钠的用途
(1) 制高压钠灯。
(2) 钠、钾合金(常温为液态)用作原子反应堆的导热剂。
(3) 从钛、锆、铌、钽等熔融氯化物中置换出金属单质。
知识点二 氧化钠和过氧化钠
化学式
Na2O
Na2O2
颜色
白色
淡黄色
氧元素化合价
－2
－1
电子式
Na＋[O]2－Na＋
Na＋[OO]2－Na＋
化学键类型
离子键
离子键和非极性共价键
阴、阳离子个数之比
1∶2
1∶2
与水反应
(写化学方程式)
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
(写化学方程式)
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
2
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是否为碱性氧化物
是
否
转化关系
Na2O 转化为Na2O2的化学方程式：2Na2O ＋
O 2=====
2Na
2O2
重要用途
—
强氧化剂、漂白剂、供氧剂
[注意事项] 在防毒面具和潜水艇中经常用Na2O2作为CO2吸收剂，并供给氧气；宇航密封舱中则往往使
用较轻的Li2O2。
【考法归纳】
过氧化钠的性质
1. Na2O2的强氧化性：
试剂
主要现象
原理或解释
SO2
—
Na2O2＋SO2===Na2SO4
Na2SO3溶液
—
Na2O2＋Na2SO3＋H2O===Na2SO4＋
2NaOH
FeCl2溶液
产生红褐色沉淀
4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O===4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl
氢硫酸
产生淡黄色沉淀
Na2O2＋H2S===S ↓
＋
2NaOH
品红溶液
红色褪去
Na2O2的强氧化性使之褪色
酚酞溶液
先变红后褪色
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑(Na2O2的强氧化性使之褪色)
2. 遇KMnO4等强氧化剂时，Na2O2表现出还原性，氧化产物为O2，如：2MnO＋5Na2O2＋16H＋===2Mn2＋
＋5O2↑＋10Na＋＋8H2O。
3. Na2O2与CO2、水发生歧化反应。
考点4 碳酸钠 碳酸氢钠★★★☆☆
知识点一 碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
物理性质
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
溶解性
易溶于水，加入少量水时，放出(填
“放出”或“吸收”)热量，溶液呈碱
性
可溶于水，溶解时，吸收(填
“放出”或“吸收”)热量，比
Na2CO3的溶解度小，溶液呈碱性
化学性质
稳定性
稳定，但Na2CO3·10H2O 易风化
不稳定，受热易分解
与酸液(如盐酸)
反应
CO＋H＋===HCO
( 酸少量)
CO＋2H＋===H2O ＋
CO
2↑(酸过量)
HCO＋H＋===H2O ＋
CO
2↑
与碱液(如澄清
Ca2＋＋CO===CaCO3↓
Ca2＋＋2OH－＋2HCO===
3
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石灰水)反应
CaCO3↓
＋
CO
＋
2H
2O(碱不足)
Ca2＋＋1OH－＋1HCO===
1CaCO3↓
＋
H 2O(碱过量)
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵粉、医药(胃酸中和剂)、灭
火器
相互转化
Na2CO3NaHCO3
特别提醒
碳酸氢钠能作胃酸中和剂，碳酸钠不能作胃酸中和剂
知识点二 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
性质
操作
结论(填化学式)
溶解性
取等质量的两种固体，加入少量(等量)水
溶解量大的是Na2CO3
稳定性
取等质量的两种固体，分别加热
生成能使澄清石灰水变浑浊的气
体的是NaHCO3
碱性
取等物质的量的两种固体，加入等体积(足量)水，
测定pH
碱性强的是Na2CO3
与酸反应速率
取等体积、等物质的量浓度的两种盐溶液，分别逐
滴加入等浓度的盐酸
产生气泡较快的是NaHCO3
注意
①不用Ca(OH)2[或Ba(OH)2]溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为都有白色沉淀生成，现
象相同，无法鉴别；
②不用CaCl2(或BaCl2)溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，因为CaCl2(或BaCl2)溶液与
NaHCO3溶液也可能产生白色沉淀
【考法归纳】
侯氏制碱法
侯氏制碱法生产流程可简要表示如下：
1. 先在低温的条件下将NH3(要防倒吸)通入饱和食盐水中，再通入CO2。
2. 主要反应原理：
(1) 产生NaHCO3的反应(写化学方程式，下同)：
NH3＋
H 2O ＋
CO
2＋
NaCl
==
=NaHCO
3↓
＋
NH
4Cl。
(2) 产生Na2CO3的反应：
2NaHCO3=====
Na
2CO3＋
CO
2↑
＋
H 2O。
3. 向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气的作用：增大NH 的浓度，使NH4Cl
更多地析出；使NaHCO3转化为Na2CO3(溶解度大)，提高析出的NH4Cl 纯度。
4. 绿色化学思想：
4
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可循环使用的物质为NaCl
、
CO
2。
考点5 碱金属 焰色试验★★★☆☆
知识点一 碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质
性质
相似性
递变性(由Li→Cs)
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
都具有较强的金属性，最高正价均为＋
1
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，熔点
低
密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐
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
知识点二 碱金属的特性
1. 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠小。
2. 碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油，通常将锂密封在石蜡中。
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. 试剂瓶中的试剂取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K 等试剂必须放回原瓶。
5. 锂与O2反应与钠不同，无论是常温还是加热，Li 与O2反应只生成Li2O。
知识点三 焰色试验
1. 焰色试验是物理变化，属于元素的性质。
2. 钠、钾元素的检验
(1) 焰色试验显黄色―→含钠元素。
(2) 焰色试验――→显紫色―→含钾元素。
3. 进行焰色试验前铂丝先用稀盐酸洗涤。
【考法归纳】
金属氢化物
1. 制备： 碱金属均可与H2直接作用，生成金属氢化物。金属氢化物属于离子化合物，如NaH 的电子式
为Na＋[H]－。
2. 性质：强还原性(金属氢化物中H 元素为－1 价)。
①NaH＋H2O===NaOH＋H2↑(NaH 为还原剂，水为氧化剂，H2既是氧化产物又是还原产物)
②CaH2＋2H2O===Ca(OH)2＋2H2↑
例 NaH 和NaAlH4都是重要的还原剂，一定条件下，金属钠和H2反应生成NaH。NaH 与水反应可生成
H2，NaH 与AlCl3反应可得到NaAlH4，请推测并回答：
(1) NaH 与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为4NaH
＋
AlCl
3==
=NaAlH
4＋
3NaCl
。
(2) NaH 在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产
5
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物，写出该反应的化学方程式：3NaH
＋
Fe
2O3==
=2Fe
＋
3NaOH
。
(3) NaH 能将CO2还原成碳并放出H2，该反应的化学方程式为4NaH
＋
3CO
2==
=2Na
2CO3＋
C ＋
2H
2。
【真题挑战】
一、单选题
1．（2025·山东·高考真题）下列实验涉及反应的离子方程式书写正确的是
A．用
溶液吸收少量
B．用
和水制备少量
C．用
和浓盐酸制备
D．用稀硝酸溶解少量
粉：
【答案】C
【详解】A．当NaOH 吸收少量SO2时，应生成SO
而非HSO ，正确反应为：
，A 错误；
B．
与水反应生成氢氧化钠和氧气，正确离子方程式为
，原方
程式系数未配平，B 错误；
C．
与浓盐酸加热生成Cl2的离子方程式为
，各元素及电荷
均守恒，C 正确；
D．稀硝酸与Cu 反应时，产物Cu(NO3)2应拆解为Cu2+和NO ，正确离子方程式为
，D 错误；
故选C。
2．（2025·黑吉辽蒙卷·高考真题）钠及其化合物的部分转化关系如图。设
为阿伏加德罗常数的值，下
列说法正确的是
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A．反应①生成的气体，每11.2L(标准状况)含原子的数目为
B．反应②中2.3gNa 完全反应生成的产物中含非极性键的数目为
C．反应③中
与足量
反应转移电子的数目为
D．
溶液中，
的数目为
【答案】A
【详解】A．反应①电解熔融NaCl 生成
，标准状况下11.2L
为0.5mol，含0.5×2=1mol 原子，即
，
A 正确；
B．2.3g Na（0.1mol）与氧气加热反应生成0.05mol
，每个
含1 个O-O 非极性键，所以非极
性键数目为
，B 错误；
C．
与水反应生成氢氧化钠和氧气，化学方程式为
，1mol
与水
反应转移1mol 电子，数目为
，C 错误；
D．ClO⁻在水中会水解，故
数目小于
，D 错误；
故选A。
3．（2025·陕晋青宁卷·高考真题）下列有关反应方程式错误的是
A．泡沫灭火器反应原理：
B．用金属钠除去甲苯中的微量水：
C．用
溶液吸收尾气中的
D．氯气通入冷的石灰乳中制漂白粉：
【答案】D
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【详解】A．泡沫灭火器中Al3+与HCO 发生双水解，生成Al(OH)3和CO2，方程式配平正确，A 正确；
B．金属钠优先与水反应生成NaOH 和H2，甲苯不参与反应，方程式正确，B 正确；
C．NO2与NaOH 反应生成NO 和NO ，方程式配平及产物均正确，C 正确；
D．石灰乳（Ca(OH)2悬浊液）不能拆为OH-，正确反应应为2Cl2 + 2Ca(OH)2 = CaCl2 + Ca(ClO)2 +
2H2O，D 错误；
故选D。
4．（2024·北京·高考真题）关于
和
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
溶液使
转化为
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去
D．室温下，二者饱和溶液的
差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
【答案】D
【详解】A．
和
的溶液中均存在
、
、
、
、
、
、
，A 正
确；
B．
加入
溶液会发生反应：
，B 正确；
C．
受热易分解，可转化为
，而
热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它
们的固体混合物中除去NaHCO3，C 正确；
D．室温下
和
饱和溶液
相差较大的主要原因是
的水解程度远大于
，D 错误；
故选D。
5．（2023·天津·高考真题）下列方法(试剂)中，无法鉴别
和
两种物质的是
A．焰色试验
B．
试纸
C．稀氨水
D．
【答案】C
【详解】A．钠元素、钡元素的焰色不同，可以用焰色试验鉴别碳酸钠和氯化钡，A 不符合；
B．Na2CO3溶液显碱性，BaCl2溶液显中性，故可以用pH 试纸检验Na2CO3和BaCl2，B 不符合；
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C．Na2CO3溶液和BaCl2溶液与氨水都不反应，都无现象，C 符合；
D．Na2CO3溶液与Na2SO4溶液不反应，BaCl2溶液与Na2SO4反应生成白色沉淀硫酸钡， D 不符合；
故选C。
6．（2023·广东·高考真题）部分含
或含
物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理
的是
A．可存在c→d→e 的转化
B．能与
反应生成c 的物质只有b
C．新制的d 可用于检验葡萄糖中的醛基D．若b 能与
反应生成
，则b 中含共价键
【答案】B
【分析】由图可知a、b、c 对应物质分别为：钠、氧化钠（过氧化钠）、氢氧化钠或a、b、e 、d 对应物
质分别为：铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。
【详解】A．由分析可知氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜所以存在
c→d→e 的转化，A 合理；
B．钠和氧化钠（过氧化钠）都能与
反应都能生成氢氧化钠，B 不合理；
C．新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，C 合理；
D．若b 能与
反应生成
，则b 为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，D 合理；
故选B。
7．（2023·北京·高考真题）离子化合物
和
与水的反应分别为①
；②
。下列说法正确的是
A．
中均有非极性共价键
B．①中水发生氧化反应，②中水发生还原反应
C．
中阴、阳离子个数比为
，
中阴、阳离子个数比为
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D．当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的
和
的物质的量相同
【答案】C
【详解】A．Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键而不含非极性键，A 错误；
B．①中水的化合价不发生变化，不涉及氧化还原反应，②中水发生还原反应，B 错误；
C．Na2O2由Na+和
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；
D．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；
故选C。
二、解答题
8．（2025·安徽·高考真题）侯氏制碱法以
、
和
为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱
法基础上，以
和
为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下：
①配制饱和食盐水；
②在水浴加热下，将一定量研细的
，加入饱和食盐水中，搅拌，使
，溶解，静置，
析出
晶体；
③将
晶体减压过滤、煅烧，得到
固体。
回答下列问题：
(1)步骤①中配制饱和食盐水，下列仪器中需要使用的有 (填名称)。
(2)步骤②中
需研细后加入，目的是 。
(3)在实验室使用
代替
和
制备纯碱，优点是 。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的
随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
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i．到达第一个滴定终点B 时消耗盐酸
，到达第二个滴定终点C 时又消耗盐酸
。
，所得
产品的成分为 (填标号)。
a．
b．
c．
和
d．
和
ii．到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓。该同学
所记录的
(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下
和
的溶解度分别为
和
。向饱和
溶液中持续通入
气
体会产生
晶体。实验小组进行相应探究：
实
验
操作
现象
a
将
匀速通入置于烧杯中的
饱和
溶
液，持续
，消耗
无明显现象
b
将
饱和
溶液注入充满
的
矿泉
水瓶中，密闭，剧烈摇动矿泉水瓶
，静置
矿泉水瓶变瘪，
后
开始有白色晶体析出
i．实验a 无明显现象的原因是 。
ii．析出的白色晶体可能同时含有
和
。称取
晾干后的白色晶体，加热至恒
重，将产生的气体依次通过足量的无水
和
溶液，
溶液增重
，则白色晶体中
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的质量分数为 。
【答案】(1)烧杯、玻璃棒
(2)加快
溶解、加快
与
反应
(3)工艺简单、绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高
(4) a >
(5)
在饱和
溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生反应的速率也较小，生成的
的量较少，
在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶体
【分析】本题以
和
为反应物，在实验室制备纯碱。考查了配制饱和溶液的方法及所用的
试剂；用
代替
和
，使工艺变得简单易行，原料利用率较高，且环保、制备效率较高；
滴定分析中利用了碳酸钠与盐酸反应分步进行，根据两个滴定终点所消耗的盐酸用量分析产品的成分；
通过对比实验可以发现
的充分溶解对
的生成有利。
【详解】（1）步骤①中配制饱和食盐水，要在烧杯中放入一定量的食盐，然后向其中加入适量的水并用
玻璃棒搅拌使其恰好溶解，因此需要使用的有烧杯和玻璃棒。
（2）固体的颗粒越小，其溶解速率越大，且其与其他物质反应的速率越大，因此，步骤②中
需研细后加入，目的是加快
溶解、加快
与
反应。
（3）
和
在水中可以发生反应生成
，但是存在气体不能完全溶解、气体的利用率低且
对环境会产生不好的影响，因此，在实验室使用
代替
和
制备纯碱，其优点是工艺简单、
绿色环保、制备产品的效率较高、原料利用率较高。
（4）i．根据图中的曲线变化可知，到达第一个滴定终点B 时，发生的反应为
，消耗盐酸
;到达第二个滴定终点C 时, 发生的反应为
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，又消耗盐酸
,因为
，说明产品中不含
和
，
因此，所得产品的成分为
，故选a。
ⅱ．到达第一个滴定终点前，某同学滴定速度过快，摇动锥形瓶不均匀，致使滴入盐酸局部过浓，其必
然会使一部分
与盐酸反应生成
，从而使得
偏大、
偏小，因此，该同学所记录的
>
。
（5）i．实验a 无明显现象的原因是：
在饱和
溶液中的溶解速率小、溶解量小，且两者发生
反应的速率也较小，生成的
的量较少，
在该溶液中没有达到过饱和状态，故不能析出晶
体。
ii．析出的白色晶体可能同时含有
和
。称取
晾干后的白色晶体，加热至恒
重，将产生的气体依次通过足量的无水
和
溶液。
受热分解生成的气体中有
和
，而
分解产生的气体中只有
，无水
可以吸收分解产生的
，
溶
液可以吸收分解产生的
；
溶液增重
，则分解产生的
的质量为
，其物质的量
为
，由分解反应可知，
的物质的量为
，则白色晶体中
的
质量为
，故其质量分数为
。
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