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考点09 钠及其重要化合物
1．3 年真题考点分布
年份
卷区
考点分布
钠的性
质
钠的氧化物的性质
碳酸氢钠和碳酸钠的性质
综合应用
2022
广东
√
√
河北
√
江苏
√
天津
√
海南
√
辽宁
√
山东
√
浙江
√
√
2021
北京
√
√
海南
√
√
广东
√
√
河北
√
辽宁
√
湖南
√
湖北
√
2020
海南
√
浙江
√
北京
√
2．命题规律及备考策略
【命题规律】近3 年新高考卷对于钠及其化合物主要考查：
1．单质钠的性质及应用
2．钠的氧化物的性质及应用
3．碳酸钠\碳酸氢钠的性质及应用
4．碱金属性质的相似性及递变性
5．焰色试验
【备考策略】熟练掌握钠及其化合物之间的转化关系，熟悉各物质的特特殊性质及其应用；明确元素化合物和
化学反应原理、物质结构和性质之间的联系。
【命题预测】在近几年的高考中，主要以钠、过氧化钠的性质、碳酸钠、碳酸氢钠为知识载体，结合生活、生
产及物质的应用，以选择题、实验题和流程题等形式考查学生的思维能力、实验能力、计算能力。在实验题和
流程题中往往涉及物质制备、分离、检验、含量的计算等；高考题中对碱金属的考查，多与元素周期律相结合，
考查其性质、在生产中的应用及物质的制备等。
1
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考法
1 钠的性质及应用
1．物理性质
（1）颜色：银白色，具有金属光泽。
（2）密度：ρ（H2O）>ρ（Na）>ρ（煤油）。
（3）熔点：低于100℃。
（4）硬度：质地柔软，可以用小刀切割。
（5）传导性：可导电导热。
2．化学性质
（1）与非金属单质（如O2、Cl2）的反应
O
①
2：常温：4Na+O2＝2Na2O；加热：2Na+O2
Na2O2
Cl
②
2：2Na+Cl2
2NaCl
（2）与水反应
①化学方程式：2Na+2H2O ＝
2NaOH+H
2↑
②离子方程式：2Na+2H2O ＝
2Na
+ +2
OH
－ +H
2↑
③与滴加酚酞的水反应的现象与解释
（3）与乙醇反应：
①化学方程式：2Na+2C2H5OH
→
2C
2H5ONa+H2↑
②反应现象：钠沉在容器底部，缓慢反应冒气泡
（4）与酸（如盐酸）
①离子方程式：2Na+2H
+ ＝
2Na
+ +H
2↑，
②现象：钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
（5）与盐（如CuSO4）溶液的反应
①离子方程式：2Na+2H2O ＝
2Na
+ +2OH
－ +H
2↑，Cu
2+ +2OH
－ ＝
Cu
（
OH
）
2↓
②现象：有气泡和蓝色沉淀产生
3．钠的制取、保存与用途
（1）制取：2NaCl
（熔融）
2Na+Cl2↑
2
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（2）保存：通常保存在石蜡油或煤油中
（3）用途
①钠、钾合金（液态）用于原子反应堆，作导热剂。
②作强还原剂，熔融状态冶炼某些金属（如钛）。
③作电光源，制作高压钠灯。
【典例1】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质量大
【解析】选B。小块金属钠露置于空气中发生的变化中，银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→白色固体→白
色粉末，是钠被氧化为氧化钠；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碳酸钠，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，据此解答。因钠很活泼，易被氧化，则金
属钠在空气中易被氧化形成氧化钠，出现表面变暗现象，故A 正确；氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，
氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，故B 错误；生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成
碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，故C 正确；最后白色粉末为碳酸钠，质量比金属钠
的质量大，故D 正确。
【拓展延伸】钠在空气中的变化过程
1．变化过程
2．相关化学方程式
（1）4Na+O2
2Na2O
（2）Na2O+H2O
2NaOH
（3）2NaOH+CO2
Na2CO3+H2O，Na2CO3+10H2O
Na2CO3·10H2O
（4）Na2CO3·10H2O
Na2CO3+10H2O
3．两个变化过程
（1）潮解过程主要发生物理变化
（2）风化过程则发生了化学变化
【典例2】（2023·沈阳模拟）如图，在蒸发皿中放一小块钠，加热至熔化时，用玻璃棒蘸取少量无水CuSO4与
熔化的钠接触，瞬间产生耀眼的火花，同时有红色物质生成，据此判断下列说法中不正确的是（ ）。
A．上述反应是置换反应
B．上述反应说明钠比铜活泼
C．上述反应证明钠可以从CuSO4溶液中置换出铜
D．加热且无水条件下，Na 可以与CuSO4反应并生成Cu
【解析】选C。实验在无水条件下进行，有红色物质生成，说明熔融的钠将硫酸铜中的铜置换出来，属于置换
反应，钠作还原剂，硫酸铜作氧化剂，说明钠比铜活泼，故A、B 项正确；若钠与CuSO4溶液混合，则钠先与
水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜反应生成氢氧化铜，不会置换出铜单质，故C 错误；根据以上分析，
在无水条件下，Na 可以与CuSO4反应并生成Cu，故D 正确。
【拓展延伸】Na 与盐反应的原理
1．Na 与盐的反应
（1）钠与盐溶液反应（以CuSO4为例）：先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应
①现象：有气泡产生，产生蓝色沉淀
②反应：2Na+CuSO4+2H2O
Cu
（
OH
）
2↓
+Na
2SO4+H2↑
3
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（2）钠与熔融盐反应（以TiCl4为例）
①本质：钠与熔融的盐的置换反应
②反应：4 Na+
TiCl4
Ti+ 4 Na
Cl
③Na+KCl
NaCl+K↑，Na 能够制取K 并不能说明Na 的还原性比K 强，因为K 的沸点比Na 低，使
K 成为蒸气逸出
2．钠与水、酸、醇、羧酸、酚及盐溶液反应的实质都是与H＋的反应。
3．钠与乙醇反应的特点——慢、沉
钠与乙醇反应，钠块先沉在液面下，后上下浮动、能看到表面冒出气泡，并不能熔化成小球。
4．钠与酸反应
（1）特点——快，可能燃烧或爆炸。
（2）过量钠和酸的反应：钠直接与酸反应
①先：2Na+2H
Cl
2Na
Cl
+H
2↑
②后：2Na+2H2O
2NaOH+H2↑
5．钠和碱溶液的反应：实际上是钠和水的反应
（1）饱和NaOH 溶液：有气泡产生，有白色晶体析出
（2）澄清石灰水：有气泡产生，溶液变浑浊
6．钠与盐溶液反应的分析方法
（1）步骤
①第一步：钠与水反应生成NaOH 和H2；
②第二步：生成的NaOH 与溶质发生复分解反应。
（2）类型
类型
实例
多种气体型
钠与NH4Cl 溶液反应生成H2和NH3
气体沉淀型
钠与铜盐、铁盐等溶液反应生成H2 和
Cu（OH）2或Fe（OH）3
气体沉淀溶解型
钠与AlCl3稀溶液反应，如果钠量较多，
则先生成Al（OH）3沉淀，后沉淀溶解
气体析晶型
钠与饱和NaCl 溶液反应生成H2 和
NaOH，析出NaCl 晶体
1．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
【解析】选C。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。
2．下列有关金属钠的叙述正确的是（ ）。
A．实验后剩余的钠粒不能放回原试剂瓶中
B．Na 表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化
C．钠在空气中受热时，熔化为银白色的小球，产生黄色的火焰，生成白色粉末
D．一定条件下，2.3g 的Na 完全与O2反应生成3.6g 产物，失去的电子数为0.1NA
【解析】选D。实验剩余的钠应放回原试剂瓶，A 错误；Na 表面形成的氧化层不能保护内层金属不被空气氧化，
B 错误；钠在空气中加热，生成了淡黄色的过氧化钠，故C 错误；2.3g 钠的物质的量为0.1mol，而钠无论反应
后产物是氧化钠还是过氧化钠，钠元素化合价均为+1 价，故0.1mol 钠失去0.1NA个电子，D 正确。
考法
2 钠的氧化物
物质
氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
颜色状态
白色固体
淡黄色固体
氧的价态
－
2 价
－
1 价
电子式
所含离子
2 个Na+和1 个O 2 －
2 个Na+和1 个O2
2－
4
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化学键
离子键
离子键和共价键
氧化物类别
碱性氧化物
过氧化物（不属碱性氧化物）
与水反应
Na2O+H2O ＝
2NaOH
2Na2O2+2H2O ＝
4NaOH+O
2↑
与CO2反应
Na2O+CO2＝
Na
2CO3
2Na2O2+2CO2＝
2Na
2CO3+O2
与盐酸反应
Na2O+2HCl＝
2NaCl+H2O
2Na2O2+4HCl＝4NaCl+2H2O+O2↑
保存
密封
密封、远离易燃物
主要用途
制烧碱
漂白剂、消毒剂、供氧剂
【特别提醒】Na2O2具有强氧化性，但Na2O2与水、CO2反应时，水中的氢与CO2中的碳都处于最高价态，不能
被氧化，反应为Na2O2自身的氧化还原反应。
【典例3】（2022·北京延庆区一模）探究Na2O2与水的反应，实验如图：
已知：H2O2
H++HO2
－；HO2
－
H++O2
2－下列分析不正确的是（ ）。
A．①、④实验中均发生了氧化还原反应和复分解反应
B．①、⑤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不能说明溶解性：BaO2＞BaSO4
D．⑤中说明H2O2具有还原性
【解析】选B。①中的反应机理可以认为过氧化钠与水反应生成过氧化氢与氢氧化钠，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中过氧化钡再与稀硫酸反应生成过氧化氢与硫酸钡沉淀，
过氧化氢分解生成了氧气，因此两个试管中均发生了氧化还原反应和复分解反应。A 项正确；①中过氧化钠与
水反应生成氧气，不能说明存在H2O2，B 项错误；④中BaO2与硫酸反应生成过氧化氢和硫酸钡沉淀，证明酸性：
硫酸＞过氧化氢，不能说明溶解性：BaO2＞BaSO4，C 项正确；⑤中产生的气体为氧气，氧元素化合价升高，
做还原剂，说明H2O2具有还原性，D 项正确。
【拓展延伸】过氧化钠的特殊性
（1）Na2O2是离子化合物，Na2O2中氧元素的化合价是－1 价，不是－2 价。阴离子是O2
2－，是个原子团，不是
O－也不是O2－，所以不能把过氧化钠的化学式写成NaO。
（2）Na2O2在熔融状态下完全电离，是强电解质。
（3）Na2O2与水反应生成碱的同时还生成氧气，所以不属于碱性氧化物。
（4）过氧化钠的稳定性强于氧化钠，氧化钠可在加热条件下与氧气反应转化为过氧化钠。
（5）Na2O2中－1 价的O 元素化合价可升高（变为0 价）可降低（变为－2 价），所以Na2O2既有氧化性，又有
还原性。
（6）在Na2O2与CO2及水的反应中，Na2O2发生自身的氧化还原反应，Na2O2既是氧化剂又是氧化剂。
（7）Na2O2放O2的反应中，存在如下关系式2Na2O2~O2~2e－。
【典例4】（2023·株洲高三上学期期中）CO2与SO2都是酸性氧化物，其性质有相似之处。
（1）写出CO2与Na2O2反应的化学方程式______________________________；
（2）某学生判断SO2和Na2O2反应能生成硫酸钠，你认为他的判断合理吗？__________。简要说明理由
_____________________________________________。
（3）该同学无法断定SO2和Na2O2反应中是否有氧气生成，拟用下列装置进行实验。
5
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装置B 的作用是____________________；D 的作用是_______________。
（4）为确认SO2和Na2O2反应产物，该同学设计了以下实验步骤，你认为应进行的操作顺序排列是（填序号）
__________。
A．用带火星的木条靠近干燥管口，观察木条是否复燃
B．将C 装置中反应后的固体物质溶于适量水配成溶液
C．在配成的溶液中加入用硝酸酸化的硝酸钡溶液，观察是否有沉淀生成
D．在配成的溶液中先加入盐酸，再加入氯化钡溶液，观察是否有气泡或沉淀生成
【解析】（1）Na2O2与CO2反应的化学方程式2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；（2）由于过氧化钠具有强氧化性，
能将+4 价的硫氧化为+6 价而生成硫酸钠，故该学生的判断是合理的。（3）B 装置用于干燥SO2气体，防止水
蒸气进入C 装置与Na2O2反应：2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2↑，影响O2的检验；D 装置是为了防止空气中的水蒸
气进入C 装置与Na2O2反应生成氧气，也影响O2的检验，同时吸收过量SO2气体，便于氧气的检验和防止污染
空气。（4）通过A 操作可以确认有无O2产生。因HNO3具有强氧化性，会把SO3
2－氧化为SO4
2－，影响实验的
测定，故C 操作错误，通过B、D 操作可以确认反应后固体的成分。因此应进行的操作按顺序排列是A、B、
D。
【答案】（1）2CO2+2Na2O2＝2Na2CO3+O2↑
（2）合理，由于过氧化钠具有强氧化性，能将+4 价的硫氧化为+6 价的硫而生成硫酸钠。
（3）干燥SO2气体，为防止水蒸气进入C 装置与Na2O2反应。
为了防止空气中的水蒸气进入C 装置与Na2O2反应生成氧气，同时吸收过量的SO2气体，便于氧气的检验和防
止污染空气。
（4）ABD
【拓展延伸】Na2O2的还原性和强氧化性
1．遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2
2．Na2O2的强氧化性
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
【典例5】（2023·周口模拟）当0.2mol Na2
18O2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
21.2g
该氧气的摩尔质量是36g·mol－1
B
21.6g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L
C
21.2g
该氧气的摩尔质量是32g·mol－1
D
22.4g
生成的氧气在标准状况下的体积为2.24L
【解析】选B。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108g·mol－1；0.2mol Na2
18O2与足量CO2完全反应，生成0.2mol Na2C18OO2，质量为108g·mol－1×0.2mol＝
21.6g；生成的氧气为18O2，摩尔质量是36g·mol－1，反应生成0.1mol 18O2，在标准状况下气体体积为2.24L。
【拓展延伸】Na2O2与CO2、H2O 反应的四个关系
1．气体体积的关系
无论是CO2或H2O（g）的单一气体还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O（g）与放出O2
的物质的量之比均为2 1∶，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）＝
6
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V（混合）。
2．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CO2 反应，剩余的Na2O2再与H2O（g）反应。
3．转移电子关系
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）。
4．固体质量关系
（1）基本规律：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）＝28g·mol－1×n（CO2），Δm（H2O）＝2g·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
1．（2023·河南新乡高三调研）下列有关Na2O2的说法不正确的是（ ）。
A．向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O 反应放热且有氧气
生成
B．Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应
C．Na2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂
D．Na2O2粉末加入Ca（HCO3）2溶液中，会产生气体和浑浊
【解析】选B。A 项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B 项，反应物中没有单质参加反应，不符合
置换反应的定义；C 项，Na2O2与CO2、H2O 的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D 项，Na2O2先和水反应生
成O2和NaOH，NaOH 再与Ca（HCO3）2反应产生沉淀CaCO3。
2．（2023·浙江宁波一模）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
【解析】选A。Na2O2 与H2O、CO2 反应时，都是Na2O2 自身发生歧化反应，A 项错误；石英的主要成分是
SiO2，而Na2O2能与SiO2反应生成Na2SiO3，故熔融过氧化钠时不可使用石英坩埚，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SO4
2－，C、D 项均正确。
3．将下列四组物质Wg 分别在O2中充分燃烧后，再通过装有足量Na2O2的干燥管，干燥管增重的质量大于Wg
的是（ ）。
A．C4H8O2 B．C6H12O6 C．C2H4O3 D．H2和CO 的混合气体
【解析】选A。CO2与足量的Na2O2反应后固体增重的质量相当于等物质的量的CO 的质量，水蒸气与足量的
Na2O2反应后固体增重的质量相当于等物质的量的H2的质量。将各物质的化学式变形和增重的质量如下表：
化学式
变形式（Wg）
增重形式（mg）
增重关系
C4H8O2
4H2·2CO·2C
4H2·2CO·2CO
m＞W
C6H12O6
6H2·6CO
6H2·6CO
m＝W
C2H4O3
2H2·2CO·O
2H2·2CO
m＜W
H2和
CO
xH2·yCO
xH2·yCO
m＝W
考法
3 碳酸钠与碳酸氢钠
1．物理性质
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
7
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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．化学性质
（1）Na2CO3
写出上述序号所表示反应的化学方程式
①Na2CO3+2HCl
＝
2NaCl+H
2O+CO2↑
②Na2CO3+Ca
（
OH
）
2＝
CaCO
3↓
+2NaOH
③Na2CO3+BaCl2＝
BaCO
3↓
+2NaCl
（2）NaHCO3
写出上述序号所表示反应的化学方程式
①NaHCO3+HCl
＝
NaCl+H
2O+CO2↑
Ca
②
（OH）2过量：NaHCO3+Ca（OH）2＝
CaCO
3↓
+NaOH +H
2O
Ca（OH）2少量：Ca（OH）2+2NaHCO3＝
CaCO
3↓
+ Na2CO3+2H2O
③NaHCO3+NaOH
＝
Na
2CO3+H2O
④2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
3．相互转化
Na2CO3
NaHCO3
4．Na2CO3和NaHCO3的主要用途
（1）Na2CO3是重要的化工原料，应用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业。
（2）NaHCO3是食品膨松剂的一种成分；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
【典例6】下列有关Na2CO3和NaHCO3比较不正确的是（ ）。
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3
C．相同温度下，溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
D．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液分别与0.1mol·L－1盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＞Na2CO3
【解析】选C。A 项，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，正确；B 项，相同温度下，0.1mol·L－1盐溶
液的pH：Na2CO3＞NaHCO3，正确；C 项，相同温度下，Na2CO3比NaHCO3的溶解度大，错误；D 项，NaHCO3
与盐酸反应一步完成，而Na2CO3与盐酸反应分两步进行，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，
正确。
【拓展延伸】Na2CO3、NaHCO3与酸反应的比较
（1）速率：相同条件下，NaHCO3放出CO2的速率比Na2CO3快。
（2）耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。
（3）CO2生成量比较
①等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。
②等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，NaHCO3产生的CO2多。
③等物质的量的HCl 与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。
【典例7】为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4 位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的
是（ ）。
A．分别加入1mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢
B．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中，观察有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba（OH）2溶液，观察有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色试验，观察火焰的颜色
8
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【解析】选C。A 项，K2CO3与盐酸反应分步进行，产生气泡较慢，而NaHCO3与盐酸反应产生气泡较快，故可
行；B 项，K2CO3受热不易分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C 项，二者与Ba（OH）2溶液反应都产
生白色沉淀BaCO3，故不可行；D 项，钾的焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃观察），钠的焰色为黄色，故可行。
【拓展延伸】有关Na2CO3、NaHCO3的检验、鉴别和除杂
1．Na2CO3、NaHCO3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
2．Na2CO3、NaHCO3的鉴别
（1）固体的鉴别
①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3固体。
（2）溶液的鉴别
①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
②测pH 法：用pH 试纸测相同浓度的稀溶液，pH 大的是Na2CO3溶液。
3．Na2CO3和NaHCO3的检验
（1）步骤
①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液，过滤
②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸
③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水
（2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊
①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2CO3
②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCO3
③同时产生该现象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3
【易错提醒】（1）NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO3
－与OH－反应生成CO3
2－和H2O，CO3
2－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；（4）Na2CO3、NaHCO3与酸、
碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应发生的条件来判断。
【典例8】（2021·河北省选择考）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重
要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和
NH4Cl，实验流程如图：
回答下列问题：
（1）从A～E 中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是____________（按气流方向，用小写字母表
示）。为使A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或____________。
A．
B．
C．
9
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D．
E．
（2）B 中使用雾化装置的优点是_______________________。
（3）生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________。
（4）反应完成后，将B 中U 形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：①对固体NaHCO3充分加热，产生
的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14g，则固体NaHCO3的质量为______g。②向滤液
中加入NaCl 粉末，存在NaCl（s）+NH4Cl（aq）
NaCl（aq）+NH4Cl（s）过程。为使NH4Cl 沉淀充分析出
并分离，根据NaCl 和NH4Cl 溶解度曲线，需采用的操作为______、______、洗涤、干燥。
（5）无水NaHCO3可作为基准物质标定盐酸浓度.称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量水分，用其
标定盐酸浓度时，会使结果___（填标号）。
A．偏高 B．偏低 C．不变
【解析】根据工艺流程知，浓氨水中加入氯化钠粉末形成饱和氨盐水后，再通入二氧化碳气体，发生反应：
NH3·H2O+NaCl+CO2
NH4Cl+NaHCO3↓，得到的碳酸氢钠晶体烘干后受热分解会生成碳酸钠、二氧化碳和水，
从而制备得到纯碱；另一方面得到的母液主要溶质为NH4Cl，再从加入氯化钠粉末，存在反应NaCl（s）
+NH4Cl（aq）
NaCl（aq）+NH4Cl（s），据此分析解答。（1）根据分析可知，要制备NaHCO3，需先选用
装置A 制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备
NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3，所以按
气流方向正确的连接顺序应为：aefbcgh；为使A 中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞
打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔；（2）B 中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接
触面积，从而提高产率；（3）根据上述分析可知，生成NaHCO3的总反应的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2
NH4Cl+NaHCO3↓；（4）①对固体NaHCO3充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为：
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O 将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量Na2O2，Na2O2与二氧化
碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为：2Na2O2+2CO2
2Na2CO3+O2，根据方程式可知，根据差量法可知，
当增重0.14g（2CO 的质量）时，消耗的二氧化碳的质量为0.14g×
44
28 ＝0.22g，其物质的量为
0.22g
44g/mol ＝
0.005mol，根据关系式2NaHCO3~ CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005mol＝0.01mol，所以固体
NaHCO3的质量为0.01mol×84g/mol＝0.84g；②根据溶解度虽温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温
度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl 沉淀充分析出并分
离，需采用蒸发浓缩、冷却结晶、洗涤、干燥的方法；（5）称量前，若无水NaHCO3保存不当，吸收了一定量
水分，标准液被稀释，浓度减小，所以用其标定盐酸浓度时，消耗的碳酸氢钠的体积
会增大，根据c 待测＝
可知，最终会使c（测）偏高，A 项符合题意。
【答案】（1）aefbcgh；将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
（2）使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率（或其他合理答案）
（3）NH3·H2O+NaCl+CO2
NH4Cl+NaHCO3↓（4）①0.84②蒸发浓缩；冷却结晶（5）A
【拓展延伸】侯氏制碱法的流程
10
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【典例9】向体积均为10mL 且物质的量浓度相同的两份NaOH 溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。
向甲、乙两溶液中分别滴加0.1mol·L－1盐酸。此时反应生成CO2体积（标准状况）与所加盐酸体积间的关系如
图所示。则下列叙述中正确的是（ ）。
A．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3
B．当0＜V（HCl）＜10mL 时，甲溶液中发生反应的离子方程式为OH－+H+
H2O
C．原NaOH 溶液的物质的量浓度为0.5mol·L－1
D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112mL（标准状况）
【解析】选C。氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，溶质不可能为NaOH、NaHCO3，根据图象可知，乙溶液中的溶
质为NaOH 和Na2CO3，故A 错误；在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是：
NaOH 和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，由图中HCl 的用量与产生二氧化碳气体体
积的关系可知甲溶液的溶质应该为：Na2CO3和NaHCO3，所以当0＜V（HCl）＜10mL 时，甲溶液中没有产生
二氧化碳的离子方程式为：CO3
2－+H+
HCO3
－，故B 错误；根据图象可知，当V（HCl）＝50mL 时，得到的
产物为NaCl，由原子守恒可知：n（NaOH）＝n（NaCl）＝n（HCl）＝0.1mol·L－1×0.05L＝0.005mol，则原氢氧
化钠溶液的浓度为：c（NaOH）＝
＝0.5mol·L－1，故C 正确；乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶
段为：HCO3
－+H+
H2O+CO2↑，根据消耗了10mL 盐酸可知，生成二氧化碳的物质的量为：0.1mol/L×0.01L
＝0.001mol，标况下0.001mol 二氧化碳的物质的量为：22.4L/mol×0.001mol＝22.4mL，故D 错误。
【拓展延伸】利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应
（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。
（2）向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。
（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示（设
NaOH、Na2CO3的物质的量之比为1 1∶）。
（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示（设
Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为1 1∶）。
【典例10】（2021·湖南省选择考）碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备
碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：
步骤I．Na2CO3的制备
步骤Ⅱ．产品中NaHCO3含量测定
①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL 容量瓶中；
②移取25.00mL 上述溶液于锥形瓶，加入2 滴指示剂M，用0.1000mol·L－1盐酸标准溶液滴定，溶液由红色
变至近无色（第一滴定终点），消耗盐酸V1mL；
③在上述锥形瓶中再加入2 滴指示剂N，继续用0.1000mol·L－1盐酸标准溶液滴定至终点（第二滴定终点），
又消耗盐酸V2mL；
④平行测定三次，V1平均值为22.45，V2平均值为23.51。
已知：（i）当温度超过35℃时，NH4HCO3开始分解。（ii）相关盐在不同温度下的溶解度表（g/100g H2O）
11
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温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
NaHCO3
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
回答下列问题：
（1）步骤I 中晶体A 的化学式为_______，晶体A 能够析出的原因是___________________；
（2）步骤I 中“300℃加热”所选用的仪器是_______（填标号）；
A．
B．
C．
D．
（3）指示剂N 为_______，描述第二滴定终点前后颜色变化_______；
（4）产品中NaHCO3的质量分数为_______（保留三位有效数字）；
（5）第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO3质量分数的计算结果_______（填“偏
大”“偏小”或“无影响”）。
【解析】步骤I：制备Na2CO3的工艺流程中，先将NaCl 加水溶解，制成溶液后加入NH4HCO3粉末，水浴加热，
根据不同温度条件下各物质的溶解度不同，为了得到NaHCO3晶体，控制温度在30~35℃发生反应，最终得到
滤液为NH4Cl，晶体A 为NaHCO3，再将其洗涤抽干，利用NaHCO3受热易分解的性质，在300℃加热分解
NaHCO3制备Na2CO3；步骤II：利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量，第一次滴定发生的反应为：
Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，因为Na2CO3、NaHCO3溶于水显碱性，且碱性较强，所以可借助酚酞指示剂的变
化来判断滴定终点，结合颜色变化可推出指示剂M 为酚酞试剂；第二次滴定时溶液中的溶质为NaCl，同时还
存在反应生成的CO2，溶液呈现弱酸性，因为酚酞的变色范围为8~10，所以不适合利用酚酞指示剂检测判断滴
定终点，可选择甲基橙试液，所以指示剂N 为甲基橙试液，发生的反应为：NaHCO3+HCl
NaCl+H2O+CO2↑，再根据关系式求出总的NaHCO3的物质的量，推导出产品中NaHCO3的，最终通过计算得出
产品中NaHCO3的质量分数。根据上述分析可知，（1）根据题给信息中盐在不同温度下的溶解度不难看出，控
制温度在30~35℃，目的是为了时NH4HCO3不发生分解，同时析出NaHCO3固体，得到晶体A，因为在
30~35℃时，NaHCO3的溶解度最小；（2）300℃加热抽干后的NaHCO3固体，需用坩埚、泥三角、三脚架进行
操作，所以符合题意的为D 项；（3）根据上述分析可知，第二次滴定时，使用的指示剂N 为甲基橙试液，滴
定到终点前溶液的溶质为碳酸氢钠和氯化钠，滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠，所以溶液的颜色变化为：
由黄色变为橙色，且半分钟内不褪色；（4）第一次滴定发生的反应是：Na2CO3+HCl＝NaHCO3+NaCl，则n
（Na2CO3）＝n 生成（NaHCO3）＝n（HCl）＝0.1000mol/L×22.45×10－3L＝2.245×10－3mol，第二次滴定消耗的盐
酸的体积V2＝23.51mL，则根据方程式NaHCO3+HCl
NaCl+H2O+CO2↑可知，消耗的NaHCO3的物质的量n 总
（NaHCO3）＝0.1000mol/L×23.51×10－3L＝2.351×10－3mol，则原溶液中的NaHCO3的物质的量n（NaHCO3）＝n
总（NaHCO3）－n 生成（NaHCO3）＝2.351×10－3mol－2.245×10－3mol＝1.06×10－4mol，则原产品中NaHCO3的物
质的量为
100mL
10mL
×1.06×10－4mol＝1.06×10－3mol，故产品中NaHCO3的质量分数为
×100%＝
3.56%；（5）若该同学第一次滴定时，其他操作均正确的情况下，俯视读数，则会使标准液盐酸的体积偏小，
即测得V1偏小，所以原产品中NaHCO3的物质的量会偏大，最终导致其质量分数会偏大。
【答案】（1）NaHCO3；在30~35℃时NaHCO3的溶解度最小（意思合理即可）
（2）D（3）甲基橙；由黄色变橙色，且半分钟内不褪色
（4）3.56%（5）偏大
【拓展延伸】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
纯碱样品中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
×106g·mol－1＝
g，则纯碱样品中Na2CO3的质
量分数为
106V
22400 g
mg
×100%＝
53V
112m %。
2．沉淀法
12
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（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
而确定纯碱样品中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
ng
197g/mol ×106g·mol－1＝
106n
197
g，则纯碱样品中Na2CO3的质量
分数为
106n
197
g
mg
×100%＝
106n
197m ×100%。
1．为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O 和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的
混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是
（ ）。
A．①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B．硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊
为止
C．若将①装置换成盛放NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的NaCl 含量偏低
D．实验过程中先停止通空气，再停止加热
【解析】选D。根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石
灰；装置②吸收Na2CO3·10H2O 和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置③吸收碳酸氢钠分解
生成的CO2，使用碱石灰，A 项正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2排净，避免影响测定结果，硬质玻
璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B 项正确；
若将①装置换成盛放NaOH 溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO3·10H2O 的含量偏高，NaCl 的含
量偏低，C 项正确；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全
被吸收，D 项错误。
2．（2023·枣庄高三上学期期中）某固体NaOH 因吸收了空气中的CO2而含有杂质，若要将该固体配制成较纯
的溶液，则其主要的实验操作过程应是（ ）。
A．溶解→加适量BaCl2溶液→过滤
B．溶解→加适量CaCl2溶液→过滤
C．溶解→加适量Ca（OH）2溶液→过滤
D．溶解→加适量盐酸→加热
【解析】选C。固体NaOH 因吸收了空气中的CO2而含有杂质碳酸钠，要将该固体NaOH 配制成较纯的溶液，
只要将氢氧化钠中的碳酸钠杂质除去即可。BaCl2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，会引进杂质氯化
钠，故A 错误；CaCl2溶液和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，会引进杂质氯化钠，故B 错误；氢氧化钙
能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可以用于除去碳酸钠，故C 正确；盐酸能与氢氧化钠和碳酸钠反
应，不能用作除杂试剂，故D 错误。
3．下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察下图的实
验装置、分析实验原理，下列说法的是（ ）。
A．甲为小苏打，乙为纯碱
B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
C．整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水没变浑浊
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D．同质量的甲和乙完全反应消耗的同浓度的盐酸体积：甲＞乙
【解析】选D。碳酸氢钠在小试管，碳酸钠在大试管，大试管直接加热，温度较高，如温度较高的不分解，而
加热温度较低的物质分解，可判断稳定强弱，故甲为小苏打、乙为纯碱，故A 正确；白色的无水硫酸铜遇到水
显示蓝色，则证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球，如果变蓝则说明
有水生成，故B 正确；碳酸钠较稳定，加热过程中不会分解，则连接丙烧杯的试管不会产生二氧化碳，所以丙
烧杯的澄清石灰水变浑浊，故C 正确；根据甲为小苏打、乙为纯碱，乙反应Na2CO3+2HCl
2NaCl+H2O+CO2↑，甲反应NaHCO3+HCl
NaCl+H2O+CO2↑，设质量都是106g，则Na2CO3和NaHCO3的物
质的量分别为1mol、
mol，根据Na2CO3～2HCl，NaHCO3～HCl，消耗HCl 的物质的量分别为2mol、
mol，所以等质量的碳酸钠比碳酸氢钠消耗的盐酸多，即乙＞甲，故D 错误。
4．侯氏制碱法：在饱和食盐水中通入氨气，形成氨化的NaCl 饱和溶液，再向其中通入二氧化碳，使溶液中存
在大量的Na+、NH4
+、Cl－和HCO3
－，由于NaHCO3的溶解度最小，故可析出NaHCO3晶体，灼烧NaHCO3得纯
碱，其余产品处理后可作肥料或循环使用；其反应原理为NH3+NaCl+CO2+H2O
NaHCO3↓+NH4Cl，2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑；可循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵晶
体，下列装置能达到相应的实验目的的是（ ）。
A．图甲是制NH3并溶于饱和食盐水
B．图乙是制取CO2
C．图丙是过滤获得碳酸氢钠晶体
D．图丁是蒸发结晶得到氯化铵
【解析】选A。用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，并用倒置漏斗吸收氨气防倒吸，选项A 正确；纯碱易溶于
水，有孔隔板不能起到控制反应停止的作用，选项B 错误；过滤装置中缺少玻璃棒引流，选项C 错误；氯化铵
易分解，只能在蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，然后冷却结晶，过滤得氯化铵晶体，选项D 错误。
考法
4 碱金属、焰色试验
1．碱金属单质、化合物的相似性与递变性
项目
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．焰色试验
（1）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征颜色，属于物理变化，是元素的性质。
（2）操作：
（3）常见元素焰色试验的颜色
元素
锂
钙
锶
钡
铜
钠
钾
焰色
紫红色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
黄色
紫色（透过蓝色钴玻璃）
【典例11】（2023·辽宁锦州模拟）随着国家可持续发展和“双碳”政策的持续落地，推动了新能源领域走向繁
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荣，被誉为“21 世纪白色石油”的锂电行业也从中获得了蓬勃的发展。已知金属锂的化学性质与金属钠相似；
金属锂的密度是0.534g·cm－3、煤油的密度是0.80g·cm－3，下列有关金属锂的说法不正确的是（ ）。
A．自然界中不存在锂单质
B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水层和煤油界面处发生反应
C．金属锂可与氧气、氯气、盐酸发生反应
D．金属锂与金属钠的性质有相似又有不同
【解析】选B。由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界中不存在锂单质，A 正确；由
金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会在水层和煤油界面处
发生反应，B 错误；根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C 正
确；锂与钠均属于碱金属元素，其最外层电子数相同而电子层数不同，金属锂与钠的性质有相似又有不同，D
正确。
【拓展延伸】碱金属的一般性与特殊性
1．碱金属的一般性
原子结
构与性
质
相同点
最外层上都只有1 个电子
具有相似的化学性质
不同点
从Li→Cs 电子层数逐渐增多，原子半径逐渐增大
从Li 到Cs 金属
性逐渐增强
物理性
质
相同点
碱金属除Cs 略带金色光泽外，其他都是银白色有金属光泽的固体，密
度较小，硬度较小，熔、沸点较低，导电、导热性较强
不同点
从Li→Cs 密度逐渐增大（Na、K 反常），熔、沸点逐渐降低
化学性
质
与O2
反应
碱金属都能与O2等非金属反应，锂、钠与O2反应的生成物类型不同：
4Li+O2
2Li2O，2Na+O2
Na2O2。K、Rb、Cs 与O2 反应生成物更
复杂
与H2O
反应
碱金属均能与水发生反应，生成氢氧化物和氢气（用M 代表碱金属）
2M+2H2O＝2MOH+H2↑，从Li→Cs 金属性逐渐增强，反应越来越剧烈
2．碱金属单质、化合物的特殊性
（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。
（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（如NaH）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）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）。
（5）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。
（6）锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。
【典例12】（2023·江西景德镇4 月模拟）黑火药是硫磺粉、硝石、木炭粉按一定比例混合而成（2KNO3+S+3C
＝K2S+N2↑+3CO2↑）。古文献《本草经集注》记载了区分硝石（KNO3）和朴消（Na2SO4）的方法：“以火烧
之，紫青烟起，乃真硝石也”。下列推断正确的是（ ）。
A．“紫青烟”主要是指钠元素的焰色试验
B．“朴消”在灼烧时火焰没有颜色
C．“硝石”在黑火药中起还原剂的作用
D．“朴消”不能替代“硝石”制黑火药
【解析】选D。A 项，钾元素的焰色试验是紫色，“紫青烟”主要是指钾元素的焰色试验，故A 错误；B 项，
钠元素焰色试验为黄色，“朴消”在灼烧时火焰为黄色，故B 错误；C 项，硝酸钾中氮元素是+5 价，处于最高
价，火药发生化学反应时生成氮气，KNO3中氮元素的化合价降低，“硝石”在黑火药中起氧化剂的作用，故C
错误；D 项，硫酸钠没有强氧化性，“朴消”不能替代“硝石”制黑火药，故D 正确。
【拓展延伸】焰色试验注意事项
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。
【误区警示】
（1）焰色反应是某些金属元素的性质，只要该元素存在，不论是游离态还是化合态，在火焰上灼烧时就会显示
该金属相应的焰色。
（2）并不是所有的金属元素都有焰色反应。
（3）黄色火焰能够遮盖紫色火焰，所以观察钾元素的焰色时必须透过蓝色钴玻璃。
①蓝色钴玻璃可以将黄光过滤掉，避免钠元素的干扰
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②若肉眼看不到紫色火焰，则样品中可能含钾元素③若肉眼看到紫色火焰，则样品中一定不含钠元素
1．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是（ ）。
A．单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中
B．单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物
C．单质都不能在自然界中稳定存在
D．单质都是强还原剂，其阳离子都具有强氧化性
【解析】选C。Rb、Cs 密度比水大，Li 的密度比煤油小，A 不正确；Li 燃烧只能生成Li2O，B 不正确；碱金属
单质是强还原剂，但其阳离子具有弱氧化性。
2．金属活动性顺序表中K 在Na 的前面，K 与Na 在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na 的性质对K 的性
质的预测，其中不正确的是（ ）。
A．K 可以被空气中的O2氧化
B．K 可以与乙醇发生反应生成H2
C．K 与水的反应不如Na 与水的反应剧烈
D．K 也可放在煤油中保存
【解析】选C。金属活动性顺序表中K 在Na 的前面，K 比Na 活泼，故K 在空气中可以被O2氧化，A 正确；Na
与乙醇反应放出H2，K 也能与乙醇反应放出H2，B 正确；K 与水的反应比Na 与水的反应剧烈，C 错误；Na、K
均可放在煤油中保存，D 正确。
3．（2023·宁波金兰合作组织联考）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+
【解析】选A。取一根洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取NaCl 溶液，进行焰色试验，故A 正确；
在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片，其他物质不需要，故B 错误；做焰色试验实验结束后铂丝要用稀
盐酸洗涤，再灼烧至跟酒精灯火焰颜色相同后再使用，故C 错误；黄光能掩盖紫光，可能含有K+，故D 错误。
【基础过关】
1．中国科学家以二氧化碳为碳源，在470℃、80Mpa 下与金属钠反应合成出金刚石。下列说法不正确的是（
）。
A．金属钠在反应中作还原剂
B．反应中生成的氧化产物为Na2O2
C．二氧化碳转变为金刚石发生的是还原反应
D．钠被氧化最终生成碳酸钠
【解析】选B。金属钠和二氧化碳反应生成金刚石，反应中碳元素化合价降低、钠元素化合价升高，钠作还原
剂，故A 正确；金属钠和二氧化碳的反应中碳元素化合价降低、钠元素化合价升高，生成的氧化产物不可能是
Na2O2，故B 错误；二氧化碳转变为金刚石，碳元素化合价降低，二氧化碳发生还原反应，故C 正确；钠与二氧
化碳反应生成金刚石和氧化钠，氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠，故D 正确。
2．下列有关Na2CO3和NaHCO3比较不正确的是（ ）。
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3＞NaHCO3
C．相同温度下，溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
D．相同温度下，0.1mol·L－1盐溶液分别与0.1mol·L－1盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＞Na2CO3
【解析】选C。A 项，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易分解，正确；B 项，相同温度下，0.1mol·L－1盐溶
液的pH：Na2CO3＞NaHCO3，正确；C 项，相同温度下，Na2CO3比NaHCO3的溶解度大，错误；D 项，NaHCO3
与盐酸反应一步完成，而Na2CO3与盐酸反应分两步进行，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，
正确。
3．向分别盛有100mL 水、100mL 0.1mol·L－1盐酸、100mL 0.01mol·L－1 NaOH 溶液的X、Y、Z 三个烧杯中各投
入0.05mol Na。下列有关说法正确的是（ ）。
A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na+2H2O
2Na++2OH－+H2↑
B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X 烧杯中的反应最剧烈
C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同
D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同
【解析】选D。钠与盐酸反应时钠先与H+反应，离子方程式为2Na+2H+
2Na++H2↑，A 错误；三个烧杯中，
Y 烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B 错误；X 烧杯中生成的溶质为NaOH，Y 烧杯中生成的溶质为
NaCl、NaOH，Z 烧杯中生成NaOH，且Z 烧杯中原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C
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错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D 正确。
4．膨松剂是一种食品添加剂，能使面胚在焙烤过程中变得松软或酥脆。NaHCO3既可作为碱性膨松剂单独使用，
也可以与酒石酸氢钾、淀粉按一定比例混合制成复合膨松剂，复合膨松剂遇水会产生CO2，起到膨松作用。下
列说法正确的是（ ）。
A．任何受热分解能产生气体的物质都可以作为食品膨松剂
B．碳酸氢钠受热分解的化学方程式为NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
C．碳酸氢钠作为膨松剂时，必须与酒石酸氢钾、淀粉混合使用
D．复合膨松剂应在干燥的环境中保存
【解析】选D。A 项，受热分解产生无毒气体的物质才可以作为食品膨松剂，错误；B 项，化学方程式未配平，
应为2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑，错误；C 项，NaHCO3可作为碱性膨松剂单独使用，错误；D 项，复合
膨松剂遇水产生CO2，所以应在干燥的环境中保存，正确。
5．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应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至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质
B．钾的焰色反应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．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
【解析】选C。为防止其它离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检
验的物质，故A 正确；钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B 正确；为了能够更加
突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C 错误；铁的焰
色几乎为无色，对其它元素的焰色无影响，故可用铁丝进行焰色反应，故D 正确。
6．（2023·宁德模拟）下列实验装置不能达到实验目的的是（ ）。
【解析】选D。A 中反应放热导致大试管中气体压强增大，红墨水柱右侧上升；B 中胶头滴管中为NaOH 浓溶
液，能吸收较多的CO2使圆底烧瓶中气体压强减小；焰色试验可用光洁无锈的铁丝、镍丝、钨丝等代替铂丝；
D 中应将NaHCO3置于小试管中，Na2CO3置于大试管中，加热时右边烧杯中澄清石灰水变浑浊，左侧烧杯中澄
清石灰水不变浑浊，说明热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3。
7．不用任何试剂就能鉴别的一组物质是（ ）。
A．Na2CO3和NaHCO3 B．Na2CO3和NaCl
C．Na2CO3和盐酸 D．NaHCO3和盐酸
【解析】选C。Na2CO3和NaHCO3不反应，不加试剂不能鉴别，故A 不选；Na2CO3和NaCl 不反应，不加试剂
不能鉴别，故B 不选；碳酸钠逐滴加入盐酸中立即产生大量气泡，盐酸逐滴加入碳酸钠中开始无明显现象，一
段时间后产生大量气泡，则Na2CO3和盐酸可采用不同顺序滴加的方式进行鉴别，故C 选；NaHCO3和盐酸的反
应，无论滴加顺序如何都立即产生大量气泡，不加试剂不能鉴别，故D 不选。
8．（2023·西安模拟）向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸加入量的变化关
系如图所示。下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是（ ）。
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A．a 点对应的溶液中：Na+、OH－、SO4
2－、NO3
－
B．b 点对应的溶液中：Al3+、Fe3+、NO3
－、Cl－
C．c 点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO3
－、Cl－
D．d 点对应的溶液中：Cl－、NO3
－、Fe2+、Na+
【解析】选C。O~b 段发生的反应是Na2CO3+HCl
NaCl+NaHCO3，a 点对应的溶液中有HCO3
－，OH－和
HCO3
－不能大量共存，A 错误；b 点对应的溶液中有HCO3
－，与Al3+、Fe3+发生强烈的相互促进的水解反应，不
能大量共存，B 错误；b~c 段发生的反应是NaHCO3+HCl
NaCl+CO2↑+H2O，c 点对应的溶液中有Na+、Cl
－，Ca2+、NO3
－能大量共存，C 正确；d 点对应的溶液中有大量的H+，在酸性条件下NO3
－能将Fe2+氧化，不能
大量共存，D 错误。
9．下列各项中的叙述Ⅰ和叙述Ⅱ都正确，但叙述Ⅱ不能用于对叙述Ⅰ进行解释的是（ ）。
选项
叙述Ⅰ
叙述Ⅱ
A
金属钠和钾都容易用小刀切开
钠和钾的硬度都较小
B
金属钠和钾都可用煤油密封保存
钠和钾都不与煤油反应，且
密度都比煤油的大
C
金属钠和钾分别在空气中燃烧，
钾的反应相对较快
钾的金属性比钠的强
D
金属钠和钾分别与水反应，钾的
反应相对较快
钾的密度比钠的小
【解析】选D。金属钠和钾都容易用小刀切开，钠和钾的硬度都较小，A 项正确；金属钠和钾都可用煤油密封
保存，钠和钾都不与煤油反应，且密度都比煤油的大，B 项正确；金属钠和钾分别在空气中燃烧，钾的反应相
对较快，钾的金属性比钠的强，C 项正确；金属钠和钾分别与水反应，钾反应相对较快的原因是钾的金属性比
钠的强，或者说钾原子比钠原子更易失去电子，D 项错误。
10．25℃、101kPa 下：
①2Na（s）+
1
2 O2（g）
Na2O（s）△H1＝－414kJ·mol－1
②2Na（s）+O2（g）
Na2O2（s）△H2＝－511kJ·mol－1
下列说法正确的是（ ）。
A．各2molNa 分别同时发生上述反应，转移电子数均为2NA
B．锂、钠、钾都处于同一主族，根据元素周期律可得锂与钾在过量的氧气中点燃产物均为对应的过氧化
物
C．Na 与少量O2点燃产物为Na2O2
D．25℃、101kPa 下2Na2O（s）+O2（g）
2Na2O2（s）△H＝+194kJ·mol－1
【解析】选A。由反应可知，两个反应中Na 均由0 价变为+1 价，故各2molNa 分别同时发生上述反应，转移电
子数均为2NA，A 正确；．锂、钠、钾都处于同一主族，由于Li 的金属性比Na 的弱，故锂在过量的氧气中点燃
产物为氧化锂，钾在过量的氧气中点燃产物为超氧化钾KO2，B 错误；Na 与少量O2点燃产物为Na2O2，Na 与
O2反应的产物只与温度有关，与氧气的量无关，C 错误；根据盖斯定律可知，反应2Na2O（s）+O2（g）
2Na2O2（s）由2×②－2×①，故△H＝2△H2－2△H1＝2×（－511kJ/mol）－2×（－414kJ/mol）＝－194kJ/mol，
故25℃、101kPa 下2Na2O（s）+O2（g）
2Na2O2（s）△H＝－194kJ·mol－1，D 错误。
11．在侯氏制碱过程中，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（ ）。
A．制取氨气
B．制取NaHCO3
C．分离
NaHCO3
D．干燥
NaHCO3
【解析】选C。NH4Cl 对热不稳定，受热易分解为NH3和HCl，在试管口遇冷会反应生成NH4Cl，故制备NH3不
宜加热分解NH4Cl，A 错误；将CO2通入到NH3和食盐的饱和溶液中，要“长进短出”，B 错误；室温下，
NaHCO3的溶解度较小，反应后以固体形态存在，故可以通过过滤分离出NaHCO3，C 正确；NaHCO3受热易分
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解，不能通过加热来干燥，且加热固体不能在烧杯中进行操作，D 错误。
12．中国努力争取2060 年前实现碳中和。利用NaOH 溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如图所示。下列说
法错误的是（ ）。
A．捕捉室中NaOH 溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B．环节a 中物质分离的基本操作是过滤
C．反应过程中CaO 和NaOH 是可循环的物质
D．高温反应炉中的物质是Ca（HCO3）2
【解析】选D。由图可知，捕捉室中氢氧化钠溶液喷雾用于吸收二氧化碳含量高的空气中的二氧化碳，反应得
到二氧化碳含量低的空气和碳酸氢钠溶液；环节a 为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反
应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化
钙和二氧化碳，将二氧化碳收集后储存，环节a 得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以循环利用。
捕捉室中氢氧化钠溶液喷成雾状，可以增大与二氧化碳的接触面积，有利于二氧化碳充分反应被吸收，故A 正
确；由分析可知，环节a 为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧
化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液，故B 正确；由分析可知，环节a 得到的氢氧化钠溶液和反应炉中
得到的氧化钙可以循环利用，故C 正确；由分析可知，高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，
故D 错误。
13．下列离子方程式正确的是（ ）。
A．澄清石灰水与少量碳酸氢钾溶液反应：Ca2++2OH－+2HCO3
－
CaCO3↓+2H2O+CO3
2－
B．硫酸酸化的淀粉碘化钾溶液在空气中变蓝：4I－+O2+2H2O
2I2+4OH－
C．泡沫灭火器中快速产生CO2：A13++3HCO3
－
Al（OH）3↓+3CO2↑
D．NO2通入水中制硝酸：2NO2+H2O
2H++NO3
－+NO
【解析】选C。澄清石灰水与少量碳酸氢钾溶液反应生成碳酸钙和水，其反应的离子方程式为Ca2++OH−+HCO3
－
CaCO3↓+H2O，故A 错误；酸性条件下，碘化钾被氧气氧化成碘单质，其离子方程式为：4I－+O2+4H+
2I2+2H2O，故B 错误；泡沫灭火器中能快速产生CO2，是因为Al3+和3HCO3
－发生完全双水解，其反应的方程式
为：Al3++3 HCO3
－
Al（OH）3↓+3CO2↑。NO2通入水发生反应生成硝酸和一氧化氮，其反应的离子方程式：
3NO2+H2O
2H++2NO3
－+NO，故D 错误。
14．钾、铷、铯在过量的氧气中燃烧均生成黄色的超氧化物（如KO2）。下列说法不正确的是（ ）。
A．在450℃、15MPa 的压力下，Na 与O2反应也能够得纯净的NaO2，常温下Na2O2的稳定性比NaO2好
B．CsO2具有强氧化性，能与水反应生成O2，其中水作还原剂
C．4KO2+2CO2
2K2CO3+3O2，因此可用来作氧气源
D．KO2与水反应后的溶液呈强碱性
【解析】选B。钠在空气中燃烧生成Na2O2，在高温下才能得纯净的NaO2，可见常温下Na2O2比NaO2稳定，故
A 正确；CsO2具有强氧化性，能与水反应生成O2，其中CsO2既是氧化剂，又是还原剂，而水既不是氧化剂，
也不是还原剂，故B 错误；由4KO2+2CO2
2K2CO3+3O2可知，可利用KO2作供氧剂，故C 正确；KO2与水反
应生成KOH 和O2，所得溶液呈强碱性，故D 正确。
15．小苏打长期放置在空气中会变质（部分转变为Na2CO3），某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质
量分数，设计如下实验方案：
Ⅰ．加热分解法利用图1 装置，充分加热小苏打样品。
（1）仪器a 的名称为________________________。
（2）在实验过程中，需要测量的实验数据如下：
①仪器a 的质量；
____________________
②
；
__________________________
③
。
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Ⅱ．测量气体体积法利用图2 装置，测定反应生成气体的体积。
（3）组装好仪器后，首先进行的操作为___________________。
（4）导管g 的作用为__________________。
（5）为了减小实验误差，B、C 中最好用______________________溶液代替水。
（6）待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项如下：
____________________。②____________________。
（7）若所取样品的质量为mg，反应前量气管C 的读数为V1mL，反应结束后量气管C 的读数为V2mL，则样品
中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为____________（气体体积均已换算为标准状况下的体积）。
【解析】Ⅰ．（1）根据装置图可知，仪器a 的名称是坩埚；（2）采用热分解法测定碳酸氢钠质量分数时要测
定坩埚质量、加热前坩埚和样品的总质量、加热后坩埚和残留物的总质量，利用质量差进行计算；Ⅱ．（3）组
装好仪器后在实验前要检查装置气密性，否则可能导致实验失败；（4）导管g 使分液漏斗与锥形瓶相连通，能
平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下，否则稀硫酸不易流下；滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入
分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的体积误差，而使测量更准确；（5）二氧化碳能溶于水，
但难溶于饱和碳酸氢钠溶液，从而减少误差，所以可以用饱和碳酸氢钠溶液代替水；（6）读数时，B、C 两管
液面相平、视线与液面最低处相平，否则易产生误差，导致计算结果有误差；（7）根据碳原子守恒，1mol 碳
原子对应1mol 二氧化碳，二氧化碳的物质的量为
V 1－V 2
22400
mol，所以样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为
V 1－V 2
22400
mol。
【答案】Ⅰ.（1）坩埚（2）②加热前，仪器a 和样品的总质量③加热冷却后，仪器a 和残留物的总质量
Ⅱ．（3）检查装置气密性
（4）平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体
体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差（5）饱和NaHCO3
（6）①读数时应上下移动C 管，使B、C 两管液面相平②视线与液面最低处相平（7）
V 1－V 2
22400
mol
【能力提升】
1．下列“类比”合理的是（ ）。
A．C 在足量O2中燃烧生成CO2，则S 在足量O2中燃烧生成SO3
B．铜丝在氯气中燃烧生成CuCl2，则铁丝在氯气中燃烧生成FeCl2
C．Mg 在CO2中燃烧生成MgO 和C，则Na 在CO2中燃烧可能生成Na2CO3和C
D．往AlCl3溶液中加入过量氨水生成Al（OH）3沉淀，则往CuCl2溶液中加入过量氨水生成Cu（OH）2沉
淀
【解析】选C。S 在足量O2中燃烧只能生成SO2，不能生成SO3，故A 错误；铁丝在氯气中燃烧只能生成
FeCl3，不能生成FeCl2，故B 错误；钠的金属性比镁强，则钠也能在二氧化碳中燃烧生成氧化钠和碳，氧化钠
与过量的二氧化碳反应生成碳酸钠，则钠在二氧化碳中燃烧可能生成碳酸钠和碳，故C 正确；氢氧化铜能与氨
水反应生成四氨合铜离子，则氯化铜溶液中加入过量氨水生成生成四氨合铜离子，不能生成氢氧化铜沉淀，故
D 错误。
2．下列实验操作、现象、结论均正确的是（ ）。
选项
实验操作
现象
结论
A
将过氧化钠投入滴有酚酞试液的
水中
溶液最终为红
色
过氧化钠与水反
应生成碱性物质
B
将包裹Na2O2固体的棉花放入盛
CO2集气瓶中
棉花燃起来
Na2O2与CO2反应
为放热反应
C
在酸性KMnO4溶液与足量H2C2O4
紫色快速褪去
加入MnSO4起催
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溶液反应一会儿后，加入少量
MnSO4固体
化作用
D
向植物油加入NaOH 溶液，经反
应,取少许于乙醇中
液体不分层
植物油已完全水
解
【解析】选B。过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气，将过氧化钠投入滴有酚酞试液的水中溶液先变红，由
于过氧化钠强氧化性体现的漂白性，会使变红的溶液振荡之后又变为无色，故A 错误；过氧化钠与二氧化碳反
应生成碳酸钠和氧气，此反应放热并且生成助燃物质氧气，所以棉花会燃烧，故B 正确；酸性KMnO4溶液与足
量H2C2O4溶液反应生成MnSO4，一会后溶液紫色也会快速褪去，体现不出来后加入MnSO4催化剂作用，应该
做对比试验加以证明，故C 错误；植物油在NaOH 溶液中水解产物为高级脂肪酸钠和甘油，植物油、高级脂肪
酸钠、甘油均可以在乙醇中溶解，所以液体不分层，不能证明植物油已经完全水解。
3．（2022~2023 辽宁沈阳高三上学期11 月模拟）超氧化钾（KO2）与Na2O2性质相似，是广泛应用于航天和替
求的供氟到。下列说法正确（ ）。
A．KO2中O 元素的化合价为－1 价
B．KO2中阴阳离子个数之比为2∶1
C．1molKO2与CO2反应后，固体质量减少4g
D．当
＝1 时，KO2和Na2O2分别与足量水反应生成O2的物质的量之比为3∶2
【解析】选D。KO2中K 元素显+1 价，则O 元素显－
1
2 价，A 选项错误；KO2是由K+和O2
－构成的，其阴阳离
子个数之比为1∶1，B 选项错误；KO2与CO2反应的化学方程式为：4KO2+2CO2
2K2CO3+3O2 Δm＝8，即
4molKO2完全反应，固体质量减少8g，则1molKO2与CO2反应后，固体质量减少2g，C 选项错误；KO2和
Na2O2分别与足量水反应的化学方程式为：4KO2+2H2O
4KOH+3O2↑、2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑，所以
当
＝1 时，生成的O2的物质的量之比为3∶2，D 选项正确。
4．（2023·阜阳模拟）如图所示，两圆圈相交的部分表示圆圈内的物质相互发生的反应。已知钠及其氧化物的
物质的量均为0.1mol，水的质量为100g。下列说法正确的是（ ）。
A．Na2O2中阴、阳离子数目之比为1 1∶
B．反应①的离子方程式为Na+2H2O
Na++2OH－+H2↑
C．反应③转移的电子数为0.1NA（NA表示阿伏加德罗常数的值）
D．①②③充分反应后所得溶液中NaOH 的质量分数从小到大的顺序：①＜③＜②
【解析】选C。Na2O2中阴离子是O2
2－，阴、阳离子数目之比为1 2∶，A 错误；反应①的离子方程式为2Na+2H2O
2Na++2OH－+H2↑，题中电荷不守恒，B 错误；反应2Na2O2+2H2O
4Na++4OH－+O2↑中，0.1mol Na2O2产
生0.05mol O2，转移电子0.1mol，C 正确；Na、Na2O、Na2O2与H2O 反应的化学方程式分别为2Na+2H2O
2NaOH+H2↑，Na2O+H2O
2NaOH，2Na2O2+2H2O
4NaOH+O2↑，0.1mol Na、Na2O、Na2O2分别与水反应
生成NaOH 的物质的量为0.1mol、0.2mol、0.2mol，溶液的质量分别增加2.2g、6.2g、6.2g，则质量分数为
×100%、
×100%、
×100%，因此溶液中NaOH 的质量分数从小到大的顺序：①＜②＝
③，D 错误。
5．过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2（s））是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。某兴趣小组制备过碳酸
钠的实验方案如下：已知：2Na2CO3（aq）+3H2O2（aq）
2Na2CO3·3H2O2（s）ΔH＜0，50℃时
2Na2CO3·3H2O2（s）开始分解。
下列说法错误的是（ ）。
A．过碳酸钠是由碳酸钠、过氧化氢利用氢键所形成的不稳定的复合物
B．滤液X 可以循环使用
C．步骤③洗涤时选用无水乙醇洗涤，可除去水分、利于干燥
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D．利用过碳酸钠净化水原理与明矾净水原理类似
【解析】选D。过碳酸钠是在低温下向碳酸钠溶液缓慢的滴加双氧水得到，故A 正确；向滤液X 中加入适量
NaCl 固体，增加钠离子浓度，降低过碳酸钠的溶解度，加入无水乙醇，降低过碳酸钠的溶解度，两者均可析出
过碳酸钠，故B 正确无水乙醇洗涤可以除去水分、有利于干燥，故C 正确；过碳酸钠具有强氧化性，可以杀菌
消毒，但不能吸附水中悬浮的杂质，故D 错误。
6．我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源，已探明的储量约三千万吨，碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺
流程如图。下列有关说法错误的是（ ）。
A．金属锂可保存在煤油中
B．使用复合助剂有利于碳酸钾的分解
C．“粉碎”是为了增加接触面积，加快反应速率
D．真空热还原发生的主要化学反应为2Al+3Li2O
6Li+Al2O3
【解析】选A。Li 的密度小于煤油，锂不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，A 项错误；碳酸锂高温焙
烧分解生成氧化锂、二氧化碳，复合助剂可以与二氧化碳发生反应，促进碳酸锂分解，故使用复合助剂有利于
碳酸锂的分解，B 项正确；“粉碎”可以使接触面积更大，从而加快反应速率，C 项正确；铝还原性强，化学
反应为2Al+3Li2O
6Li+Al2O3，D 项正确。
7．实验测得等物质的量浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液的pH 随温度变化如图所示。下列说法正确的是
（ ）。
A．Na2CO3的水解是放热反应
B．M 点之前，升高温度溶液的pH 减小，原因是水解平衡逆向移动
C．N 点时NaHCO3已完全分解
D．若将N 点溶液恢复到25℃，pH＞8.62
【解析】选D。Na2CO3的水解是吸热反应，故A 错误；碳酸氢钠溶液中，碳酸氢根离子电离产生氢离子、水解
产生氢氧根离子，M 点之前，升高温度溶液的pH 减小，原因是电离程度大于水解程度，故B 错误；碳酸钠溶
液的pH 随温度升高而降低，N 点后溶液的pH 随温度升高而升高，所以N 点时NaHCO3没有完全分解，故C 错
误；N 点溶液中含有碳酸钠，若将N 点溶液恢复到25℃，pH＞8.62，故D 正确。
8．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
【解析】选B。将Na2O2与NaHCO3的混合物加热，有关反应的化学方程式依次为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∶，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，由此可以判断A、C、D 正确，B 错误。
9．由短周期元素组成的中学常见的无机物A、B、C、D、E、X 存在如图转化关系（部分生成物和反应条件略
去）。下列推断不正确的是（ ）。
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A．若X 是Na2SO3，C 为气体，则A 可能是氯气，且D 和E 能发生反应
B．若A 是单质，B 和D 的反应是OH－+HCO3
－
H2O+CO3
2－，则E 一定能还原Fe2O3
C．若D 为CO，C 能和E 反应，则A 一定为Na2O2，X 的同素异形体只有3 种
D．若D 为白色沉淀，与A 摩尔质量相等，则X 可能是铝盐
【解析】选C。已知：A、B、C、D、E、X 为由短周期元素组成的中学常见的无机物，则：若X 是Na2SO3，C
为气体，则C 为SO2，D 为NaHSO3，B 为HCl，所以A 可能为Cl2，氯气与H2O 常温下生成HCl 和E
（HClO），E（HClO）可与D（NaHSO3）发生氧化还原反应，A 正确；B 和D 的反应是OH－+HCO3
－
H2O+CO3
2－，A 是单质，则A 为Na，B 为NaOH，X 为CO2，C 为Na2CO3，D 为NaHCO3，E 为H2，H2能还原
Fe2O3为Fe 单质，B 正确；D 为CO，则X 为C，B 为O2，C 为CO2，A 与水反应生成氧气，A 为过氧化钠或氟
气，且C 单质的同素异形体有金刚石、石墨、C60、C70等很多种，C 错误；D 是白色沉淀，可以为摩尔质量为
78g/mol 的Al（OH）3，则A 为摩尔质量为78g/mol 的Na2O2，X 为铝盐，C 为偏铝酸盐，铝盐和偏铝酸盐在溶
液中发生双水解反应生成Al（OH）3，符合转化关系，D 正确。
10．（2022~2023 河南新乡高三4 月联考）向100mLNaOH 溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应得到溶液X
后，再向所得溶液X 中逐滴加入0.2mol·L－的盐酸，产生CO2的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
下列判断错误的是（ ）。
A．原NaOH 溶液的浓度为2b mol·L－1
B．若2a＜b，则所得溶液X 的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3
C．若2a＞b，则所得溶液X 的溶质成分为NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，当V（盐酸）＜aL 时，则发生反应的离子方程式为CO3
2－+H+
HCO3
－
【解析】选C。本题主要考查物质的量在化学计量中的应用，侧重考查学生对基础知识的应用能力。向溶液X
中加入稀盐酸时，溶液中的H+先与OH－反应生成水，再与CO3
2－反应生成HCO3
－，最后与HCO3
－反应生成水和
CO2，由此推断可知，当b＝2a 时，溶液中的溶质只有Na2CO3；若2a＞b，则溶液中的溶质为NaOH 和
Na2CO3，若2a＜b，则溶液X 的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3，由此可知，C 项错误。
11．过碳酸钠（2Na2CO3·3H2O2）俗称固体双氧水，是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。50℃开
始分解，具有Na2CO3和H2O2的双重性质。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
（1）图中仪器a 的名称是_________。
（2）步骤①的关键是控制温度，其措施有______________、______________和______________。
（3）三颈烧瓶中发生的主反应是________________________________________。
（4）步骤③中洗涤液选用无水乙醇的目的是______________________________。
（5）过碳酸钠溶于水显碱性的原因是____________________________（用离子方程式表示）。
（6）过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠，可用加入氯化钡溶液的重量法测定过碳酸钠的质量分数。
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实验步骤：称量i→溶解→沉淀→过滤→洗涤→干燥→称量ii。
①写出“沉淀”反应的离子方程式______________________________________。
②若“称量i”的质量为m1、“称量ii”的质量为m2，则产品中过碳酸钠质量分数的表达式为______（用含
m1、m2的代数式表示）。
【解析】由题给流程图可知，过氧化氢溶液和碳酸钠溶液在控制温度条件下反应后，静置30min 过滤、洗涤、
干燥得到过碳酸钠。（1）由实验装置图可知，仪器a 是球形冷凝管；（2）步骤①的关键是控制温度，其措施
有向碳酸钠溶液中缓慢滴加过氧化氢溶液，防止反应放出热量使温度升高，导致过氧化氢分解，在冷水浴和磁
力搅拌条件下使过氧化氢溶液和碳酸钠溶液充分反应；（3）三颈烧瓶中发生的主反应是过氧化氢溶液和碳酸钠
溶液在控制温度条件下反应生成过碳酸钠，反应的化学方程式为2Na2CO3+3H2O2
2Na2CO3·3H2O2；（4）步骤
③中洗涤液选用无水乙醇的目的是洗去过碳酸钠固体表面水分，利于干燥，减少过碳酸钠溶解造成的损失；
（5）过碳酸钠溶液中碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子在溶液中分步水解使溶液呈碱性，所以过碳酸钠溶于水
显碱性，水解的离子方程式为CO3
2－+H2O
HCO3
－+OH－；（6）①沉淀时发生的反应为溶液中的碳酸根离
子与加入的钡离子反应生成碳酸钡沉淀，反应的离子方程式为Ba2++CO3
2－＝BaCO3↓；②设过碳酸钠产品中过
碳酸钠、碳酸钠的物质的量分别为amol、bmol，由题意可得：314a+106b＝m1①，394a+197b＝m2②，联立方
程式可得a＝
m1－
106m2
197
102
，则产品中过碳酸钠质量分数的表达式为
m1－
106m2
197
102
×314
m1
×100%。
【答案】（1）球形冷凝管（2）冷水浴；缓慢滴加H2O2溶液；磁力搅拌
（3）2Na2CO3+3H2O2
2Na2CO3·3H2O2
（4）洗去水分，减少过碳酸钠溶解，利于干燥
（5）CO3
2－+H2O
HCO3
－+OH－
（6）①Ba2++CO3
2－＝BaCO3↓②
m1－
106m2
197
102
×314
m1
×100%
12．某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ．分别向盛有0.5gNa2CO3固体、0.5gNaHCO3固体的烧杯中加入10mL 水（20℃），搅拌，测量温度为T1；
Ⅱ．静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ．分别加入10mL 密度约为1.1g·mL－120%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3。得到如表1 所示的数据：
（表1）
试剂
温度
T1/℃
T2/℃
T3/℃
Na2CO3
23.3
20.0
23.7
NaHCO3
18.5
20.0
20.8
回答下列问题：
（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是____________________________________（用离子方程式表示）。
附表：溶解度表（表2）
项目
10℃
20℃
30℃
40℃
Na2CO3
12.5g
21.5g
39.7g
40.0g
NaHCO3
8.1g
9.6g
11.1g
12.7g
（2）根据附表（表2）判断：步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解：
_______________________________________________。
（3）分析表1 的数据得出：Na2CO3固体溶于水________（填“放热”或“吸热”，下同），NaHCO3固体溶于
水________。
（4）甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，
并补做如下实验：向盛有10mL 水（20℃）的烧杯中加入
10mL________________________________________________________，搅拌，测量温度为22.2℃。
（5）结合上述探究，下列说法正确的是________（填字母）。
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
【解析】（1）Na2CO3为强碱弱酸盐，CO3
2－水解导致溶液呈碱性，以第一步水解为主，水解离子方程式为CO3
2
－+H2O
HCO3
－+OH－。（2）10mL 水（20℃）最多溶解Na2CO3固体质量为m＝
10mL
100mL ×21.5g＝2.15g＞
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0.5g，10mL 水（20℃）最多溶解NaHCO3固体质量为m＝
10mL
100mL ×9.6g＝0.96g＞0.5g，Na2CO3、NaHCO3固体都
是全部溶解。（3）分析表1 的数据得出：Na2CO3固体溶于水温度从20℃升高到23.3℃，放热，NaHCO3固体溶
于水温度从20℃降低到18.5℃，吸热。（4）盐酸与水混合放热，所以需增加探究盐酸与水混合温度的变化，
即加入10mL 密度约为1.1g·mL－120%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度为22.2℃。（5）盐酸与水混合放热，
测量温度为22.2℃，NaHCO3固体溶于水温度从20℃降低到18.5℃，吸热，两者反应后测量温度为20.8℃，低
于22.2℃，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，A 正确；用稀盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3固体，反应较快
的为NaHCO3，能鉴别，B 错误；从上述温度变化数值可知Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还
与物质的溶解等因素有关，C 正确。
【答案】（1）CO3
2－+H2O
HCO3
－+OH－
（2）Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解
（3）放热；吸热（4）密度约为1.1g·mL－120%的盐酸（20℃）（5）AC
【真题感知】
1．下列说法正确的是（ ）。
A．（2020·浙江7 月选考）高压钠灯可用于道路照明
B．（2022·广东省等级考）面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应
C．（2022·海南省选择考）钾能置换出NaCl 溶液中的钠
D．（2021·海南省选择考）3.9g Na2O2中含有的共价键的数目为0.1NA
【解析】选A。高压钠灯发出的黄光射程远、透雾能力强，所以高压钠灯可用于道路照明，A 正确；小苏打是
碳酸氢钠，不是碳酸钠，主要用来做膨松剂，B 错误；钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出
NaC1 溶液中的钠，C 错误；Na2O2的电子式为
，含有1 个共价键，3.9g Na2O2的物质的量为n
（Na2O2）＝
3.9g
78g/mol ＝0.05mol，故3.9g Na2O2中含有的共价键的数目为0.05NA，D 错误。
2．（2021·海南省选择考）一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液，下列方法不可行的是（
）。
A．测定pH B．焰色试验
C．滴加AlCl3溶液 D．滴加饱和Ca（OH）2溶液，微热
【解析】选C。KNO3溶液显中性，NH4Cl 溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性，故可以用测定pH 的方法鉴别，故
A 正确；KNO3的焰色试验中现象为透过蓝色钴玻璃为紫色，NH4Cl 的焰色试验中无现象，Na2CO3的焰色试验中
现象为黄色，故可以用焰色试验的方法鉴别，故B 正确；KNO3、NH4Cl、Na2CO3中只有Na2CO3能与AlCl3反应
有现象，故KNO3和NH4Cl 不能鉴别，故C 错误；2NH4Cl+Ca（OH）2
CaCl2+2NH3↑+2H2O 有刺激性气味
气体产生，Na2CO3+Ca（OH）2
CaCO3↓+2NaOH 有白色沉淀产生，而KNO3不反应无现象，故可以鉴别，故
D 正确。
3．（2022·广东省等级考）下列关于Na 的化合物之间转化反应的离子方程式书写正确的是（ ）。
A．碱转化为酸式盐：2H++OH－+CO3
2－
HCO3
－+2H2O
B．碱转化为两种盐：Cl2+2OH－
Cl－+ClO－+H2O
C．过氧化物转化为碱：2O2
2－+2H2O
4Na++4OH－+O2↑
D．盐转化为另一种盐：Na2SiO3+2H+
H2SiO3↓+2Na+
【解析】选B。向氢氧化钠溶液中通入足量的二氧化碳，碱可以转化成酸式盐，离子方程式为：CO2+OH－
HCO3
－，故A 错误；氯气通入NaOH 溶液中可以生成氯化钠和次氯酸钠两种盐，其离子方程式为：Cl2+2OH－
Cl－+ClO－+H2O，故B 正确；钠的过氧化物为Na2O2，可以和水反应生成氢氧化钠，但在离子方程式里
Na2O2不能拆成离子，正确的离子方程式为2Na2O2+2H2O
4Na++4OH－+O2↑，故C 错误；硅酸钠溶于水，在
离子方程式里要写成离子，正确的离子方程式为SiO3
2－+2H+
H2SiO3↓，故D 错误。
4．（2022·江苏省选择考）少量Na2O2与H2O 反应生成H2O2和NaOH。下列说法正确的是（ ）。
A．Na2O2的电子式为
B．H2O 的空间构型为直线形
C．H2O2中O 元素的化合价为－1
D．NaOH 仅含离子键
【解析】选C。Na2O2是离子化合物，电子式是
，A 错误；H2O 中氧原子的成键电子对是2，孤
电子对是2，根据价层电子对为4，根据价层电子对互斥理论，其空间构型为V 形，B 错误；H2O2中H 显+1 价，
根据正负化合价为0，可计算出O 的化合价为－1，C 正确；NaOH 中O 和H 之间是共价键，D 错误。
5．（2021·湖北省选择考）金属Na 溶解于液氨中形成氨合钠离子和氨合电子，向该溶液中加入穴醚类配体L，
得到首个含碱金属阴离子的金黄色化合物［NaL］+Na－。下列说法错误的是（ ）。
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A．Na－的半径比F－的大
B．Na－的还原性比Na 的强
C．Na－的第一电离能比H－的大
D．该事实说明Na 也可表现出非金属性
【解析】选C。Na－核外有3 个电子层、F－核外有2 个电子层，故Na－的半径比F－的大，A 项正确；Na－的半径
比Na 的大，Na－中原子核对最外层电子的引力小，易失电子，故Na－的还原性比Na 的强，B 项正确；H－的1s
上有2 个电子，为全充满稳定结构，不易失去电子，故Na－的第一电离能比H－的小，C 项错误；该事实说明Na
可以形成Na－，得电子表现出非金属性，D 项正确。
6．（2021·辽宁省选择考）由下列实验操作及现象能得出相应结论的是（ ）。
选项
实验操作
现象
结论
A
向KBr、KI 混合溶液中依次加入少量氯水
和CCl4，振荡，静置
溶液分层，下
层呈紫红色
氧化性：Cl2＞Br2＞I2
B
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒
火焰出现黄色
溶液中含Na 元素
C
用pH 计测定pH：①NaHCO3溶液
②CH3COONa 溶液
pH：①＞②
H2CO3酸性弱于
CH3COOH
D
把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即
把带火星木条放在试管口
木条复燃
反应生成了O2
【解析】选D。向KBr、KI 混合溶液中依次加入少量氯水和CCl4，振荡，静置，溶液分层，下层呈紫红色，说
明反应产生I2，发生反应：2KI+Cl2
2KCl+I2，证明氧化性：Cl2＞I2，Br2＞I2，但不能比较Br2与Cl2的氧化性
强弱，A 错误；玻璃中含有Na 元素，因此灼烧时使火焰呈黄色，不能证明溶液中含Na 元素，B 错误；应该采
用对照方法进行实验，但两种溶液的浓度未知，盐的种类也不同，因此不能通过测定溶液的pH 来判断H2CO3、
CH3COOH 的酸性强弱，C 错误；氧气有助燃性，把水滴入盛有少量Na2O2的试管中，立即把带火星木条放在试
管口，木条复燃，可以证明Na2O2与水反应产生了O2，D 正确。
7．（2022·天津等级考）金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：
（1）基态Na 原子的价层电子轨道表示式为___________。
（2）NaCl 熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl 制备金属Na，电解反应方程式：
加入CaCl2的目的是_______________。
（3）Na2O2的电子式为___________。在25℃和101kPa 时，Na 与O2反应生成1mol Na2O2放热510.9kJ，写出该
反应的热化学方程式：________________________________。
（4）采用空气和Na 为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na 反应前需依次通过____、____（填序号）
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH 溶液 d．KMnO4溶液
（5）钠的某氧化物晶胞如下图，图中所示钠离子全部位于晶胞内。由晶胞图判断该氧化物的化学式为
___________。
（6）天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O 经充分加热得到Na2CO3
的质量为___________g。
【解析】（1）基态Na 原子的价电子排布式为3s1，则价层电子轨道表示式为
（或
）。（2）NaCl 熔点
为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl 制备金属Na，电解时温度降低了即熔点降低了，说明加入CaCl2的目的
是作助熔剂，降低NaCl 的熔点，节省能耗。（3）Na2O2含有钠离子和过氧根离子，其电子式为
。在25℃和101kPa 时，Na 与O2反应生成1mol Na2O2放热510.9kJ，则该反应的热化学方
程式：2Na（s）+O2（g）
2Na2O2（s）△H1＝－510.9kJ·mol－1。（4）采用空气和Na 为原料可直接制备
Na2O2，由于空气中含有二氧化碳和水蒸气，因此要用氢氧化钠除掉二氧化碳，用浓硫酸除掉水蒸气，一般最后
除掉水蒸气，因此空气与熔融金属Na 反应前需依次通过NaOH 溶液、浓硫酸。（5）钠的某氧化物晶胞如下图，
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图中所示钠离子全部位于晶胞内，则晶胞中有8 个钠，氧有8×
1
8 +6×
1
2 ＝4 个，钠氧个数比为2∶1，则该氧化
物的化学式为Na2O。（6）根据2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，则Na2CO3·NaHCO3·2H2O 的分解的化学
方程式为2（Na2CO3·NaHCO3·2H2O）
3Na2CO3+CO2↑+3H2O，因此1mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O 经充
分加热得到1.5mol Na2CO3，其质量为1.5mol×106g·mol－1＝159g。
【答案】（1）
（或
） （2）作助熔剂，降低NaCl 的熔点，节省能耗
（3）①
②2Na（s）+O2（g）
2Na2O2（s）△H1＝－510.9kJ·mol－1
（4）c；a （5）Na2O （6）159
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