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备战2024 年高考化学【一轮·夯基提能】复习精讲精练
第14 讲 钠及其化合物
本讲复习目标
1．掌握钠及其化合物重要的物理和化学性质及实验现象。
2．了解氧化钠与过氧化钠的区别，掌握Na2O2与H2O、CO2反应的规律。
3．掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化、鉴别及除杂。
4．了解碱金属的通性与特性及焰色试验。
5．掌握侯氏制碱法的原理。
6．掌握Na2CO3含量的测定方法。
夯基·知识精讲
一．钠的主要性质及应用
1．物理性质
颜色状态
密度
硬度
熔点
传导性
银白色固体，具
有金属光泽。
ρ(H2O) ρ(Na)
ρ(煤油)
质地柔软，可以用小
刀切割。
较低，低于
100 ℃
可导电导热
2．化学性质
从原子结构认识钠的化学性质：Na
―――――――→Na＋
钠在化学反应中易失去最外层的一个电子，表现很强的还原性。
（1）与非金属单质(如O2、Cl2)反应
O2
常温：4Na＋O2===2Na2O(白色固体)
1
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加热：2Na＋O2
Na2O2(淡黄色固体)
Cl2
2Na＋Cl2
2NaCl
（2）与水反应
①化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑。
②与滴加酚酞的水反应的现象与解释
（3）与酸(HCl)反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑，钠与酸的反应比与水的反应更剧烈。
（4）与盐(如CuSO4)溶液的反应
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。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
2NaOH＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋2Na2SO4。
总反应为2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑。
（5）与含羟基或羧基的有机物
2Na＋2C2H5OH →2C2H5ONa＋H2↑(Na 沉在乙醇底部，比Na 与水的反应速率小)；
2CH3COOH＋2Na →2CH3COONa＋H2↑
【注意要点】
①钠与水、酸、盐溶液反应的本质与顺序：本质上均是与H＋的反应，反应顺序是：有酸酸在前，无
酸水为先。
②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。
③钠在空气中变化过程：Na→Na2O→NaOH 固体→NaOH 溶液→Na2CO3·10H2O→Na2CO3，最终变成
Na2CO3粉末。
2
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3．制取、保存与用途
工业制备
2NaCl(熔融)=====2Na＋Cl2↑
保存
钠易与空气中的O2、H2O 反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反
应，故通常保存在石蜡油或煤油中。
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
【注意要点】
①钠不能保存在CCl4中，因为CCl4的密度比钠的大，钠浮在CCl4表面，与空气接触而发生变质。
②用金属钠冶炼金属时，是钠与熔融盐反应，不能与水溶液反应，如：
4Na＋TiCl4=====4NaCl＋Ti；Na＋KCl=====NaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的低，使钾成
为钾蒸气而逸出)。
【例题1】下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是( )
选项
实验操作
实验现象
A
切开一小块钠，观察切面
颜色的变化
钠切面颜色变暗，最后呈淡黄色
B
把一小块钠投入CuSO4溶
液中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出
“嘶嘶”的响声，产生蓝色沉淀
C
把一小块钠投入滴有紫色
石蕊溶液的冷水中
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出
“嘶嘶”的响声，反应后溶液变蓝
D
把一小块钠迅速投入热坩
埚中，继续加热坩埚片刻
钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生
成淡黄色固体
【例题2】
3
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钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，如图为钠投入液氨中的溶剂化示意图。钠沉入液氨
中，快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡。下列说法错误的是( )
A．钠的密度比液氨大
B．溶液的导电性增强
C．0.1 mol 钠投入液氨中生成0.01 mol H2时，Na 共失去0.02 mol 电子
D．钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑
【例题3】观察是研究物质性质的一种基本方法。某同学将一小块金属钠露置于空气中，观察到下列现
象：银白色――→变灰暗――→变白色――→出现液滴――→白色固体，则下列说法正确的是( )
A．①发生氧化还原反应生成了过氧化钠
B．④只发生物理变化
C．③是碳酸钠吸收空气中的水蒸气形成了溶液
D．②④是非氧化还原反应
【例题4】在隔绝空气的条件下让钠与FeSO4溶液反应，实验时，往100 mL 大试管中先加40 mL 煤油，取
三粒米粒大小的金属钠放入大试管后塞上橡胶塞，通过长颈漏斗加入FeSO4溶液使煤油的液面至橡胶塞，
并夹紧弹簧夹(如图)。下列叙述错误的是( )
A．剩余的钠放回原试剂瓶
B．溶液中有气泡生成，下层溶液出现白色絮状沉淀
C．大试管内和长颈漏斗中的液面都下降
4
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D．钠与硫酸亚铁溶液反应的化学方程式为2Na＋FeSO4＋2H2O===Fe(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑
【例题5】某兴趣小组探究钠与水、盐酸、醋酸和乙醇反应的快慢。
I.兴趣小组成员根据已有认知模型提出以下猜测：
猜测1：钠分别与水、盐酸反应，钠与盐酸反应更快。
猜测2：钠分别与乙醇、醋酸反应，钠与醋酸反应更快。
Ⅱ.设计实验进行“证实与证伪”
实验I 配制一定浓度的HCl
(1)用12.00mol·L-1HCl 配制0.50mol·L-1HCl 和5.00mol·L-1HCl 时，除用到烧杯、胶头滴管、玻璃棒外，还必
须用到下列仪器中的_______(写对应字母)。
实验Ⅱ相同温度下，比较钠与水、0.50mol·L-1HCl、5.00mol·L-1HCl 反应的快慢
序号
钠块(形状几乎相同)
反应液体(50mL)
钠块消失时间
Ⅰ
0.15g
水
Ⅱ＜Ⅰ＜Ⅲ
Ⅱ
0.15g
0.50mol·L-1HCl
Ⅲ
0.15g
5.00mol·L-1HCl
该小组查阅资料知，相同温度下，影响钠与盐酸反应速率的主要因素是c(H+)和钠表面的c(Na+)。
(2)钠与5.00mol·L-1HCl 反应，速率最慢的原因可能是_______。
实验Ⅲ相同温度下，比较钠与乙醇、醋酸反应的快慢
(3)根据信息，完成如下表格：
5
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实验
序号
钠块(形状大
小几乎一样)
两个相同的烧杯
(反应液体50mL)
实验现象
钠块完全反应完
所需时间
实验结论
Ⅰ
0.15g
无水乙醇
钠_______，产
生气泡较快
1285s
钠与无水乙醇反应的反
应速率比钠与冰醋酸反
应的速率快得多
Ⅱ
0.15g
冰醋酸
钠_______，产
生气泡较慢
3625s
(4)通过上述实验，该小组同学发现实验结果是钠与无水乙醇反应时，钠块完全反应需要的时间更短。对
此，同学们对实验现象进行了分析，发现上述实验设计存在缺陷，该缺陷是_______。
(5)请你帮助该小组同学设计新的实验方案，对上述实验进行改进_______。
(6)通过实验探究，该小组同学认为钠与醋酸反应比钠与乙醇反应慢，原因可能是_______。
A．冰醋酸是无水乙酸，无水情况下难以电离出氢离子
B．乙醇钠在乙醇中的溶解度大于乙酸钠在乙酸中的溶解度
C．乙酸羧基中的氢原子比乙醇羟基中的氢原子更难电离出氢离子
二．氧化钠和过氧化钠
1．氧化钠与过氧化钠的比较
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
是否碱性氧化物
碱性氧化物
非碱性氧化物
氧的价态
－2
－1
电子式
化学键
离子键
离子键、非极性键
阴、阳离子个数比
1 2∶
1 2∶
热稳定性
不稳定
稳定
6
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(2Na2O＋O2
2Na2O2)
与H2O 反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
与HCl 反应
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物的通性
具有强氧化性
用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
供氧剂、漂白剂、消毒剂、强氧化剂
【注意要点】
①氧化钠、过氧化钠都属于氧化物，氧化钠是碱性氧化物，而过氧化钠不是。
Na
②
2O2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。
2．Na2O2的强氧化性与还原性
从元素化合价角度分析Na2O2的性质，如：
O2――――――――――→Na2O2――――――――――→NaOH
（1）Na2O2的强氧化性
试剂
现象
反应原理
SO2气体
—
Na2O2＋SO2=== Na2SO4
FeCl2溶液
产生气体和红褐色沉淀
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
产生气体，溶液先变红后褪
色
与水反应生成O2和NaOH，使溶液变红，
Na2O2的强氧化性又使之褪色
品红溶液
红色褪去
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。
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（3）遇CO2、H2O、H＋，Na2O2发生自身的氧化还原反应。
3．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)
4．过氧化物的结构特点与性质
无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含
有过氧键。
过氧化钙
过氧乙酸
过氧化氢
过二硫酸
【例题1】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取反应后的溶液加入二氧化锰，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
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B．过氧化钠与水反应需要MnO2作催化剂
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
【例题2】下列物质均为a g，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中，则过氧
化钠固体增重为 a g 的是( )
CO
①
②H2 ③CH4 ④HCHO ⑤CH3COOH ⑥HCOOH
A．①②⑤⑥
B．②③④⑤
C．①②④⑤
D．①②③⑤
【例题3】下列关于钠的氧化物的说法正确的是( )
A．Na2O2是白色固体，与冷水作用放出氧气，生成氢氧化钠
B．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2
C．Na 和O2在加热时反应生成Na2O2，在常温下反应生成Na2O
D．Na2O2能与水反应，生成NaOH，所以Na2O2是碱性氧化物
【例题4】Na2O2是一种常见的过氧化物，具有强氧化性和漂白性。
(1)请写出Na2O2的电子式：_________，其中化学键的类型为_______，氧元素的化合价为______。
(2)用化学方程式解释使酚酞溶液变红的原因：______________________，依据实验现象推测红色褪去的原
因是_____________。
(3)用离子方程式解释加入酸性高锰酸钾溶液后溶液褪色的原因：_____________。
(4)根据实验分析，过氧化钠与水反应除了生成氢氧化钠和氧气外，还存在另一反应，则另一反应的化学方
程式为_________________________，其反应类型为__________________。
【例题5】过氧化钠因吸收空气里的二氧化碳和水而变质，某兴趣小组对久置的过氧化钠样品M 进行实验
探究。
实验Ⅰ：甲同学设计下图所示装置探究样品M 的变质情况。
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(1)仪器a 的名称是_______。
(2)装置C 中的溶液是____________，其作用是______________________。
(3)如果装置B 中出现浑浊，D 中收集到的气体能使带火星的木条复燃，则样品M 的变质情况为
___________________________。
实验Ⅱ：乙同学用氯化钡溶液作为检验试剂进行实验。
(4)根据产生白色沉淀，乙同学认为样品M 已变质，该反应的离子方程式为______。
资料显示，
能与
、NaOH 溶液反应生成白色不溶物
。据此，丙同学对乙同学的检验
结果提出质疑并进行实验。
实验Ⅲ：取少量纯净的过氧化钠固体溶于蒸馏水，先加入过量稀硫酸，再滴入
溶液。实验证明
与水反应有
生成。
(5)滴入
溶液后观察到的现象是______________________，此反应的离子方程式为
___________________________。
丙同学利用如图装置进行实验，排除了
的干扰。
实验Ⅳ：往Y 型管中加入相应药品，塞紧橡胶塞，滴入蒸馏水……产生白色沉淀，说明样品M 已变质。
(6)请补充完整上述实验的操作过程：_______。
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三．碳酸钠、碳酸氢钠
1．物理性质和用途
名称
碳酸钠（Na2CO3）
碳酸氢钠（NaHCO3）
颜色、状态
白色粉末
细小白色晶体
俗名
纯碱或苏打
小苏打
水溶性
易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g)
易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小
(20 ℃，S＝9.6 g)
水溶液酸碱性
碱性较强
碱性较弱
主要用途
用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、
造纸等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的
主要成分之一
相互转化
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。
2．化学性质
（1）与酸(足量盐酸)反应
Na
①
2CO3：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑。
NaHCO
②
3：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。(反应更快)
（2）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↑。
（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）与Ca(OH)2溶液反应
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Na
①
2CO3：Ca2＋＋CO===CaCO3↓
NaHCO
②
3： Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；
Ca(OH)2过量：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
（5）与盐Al2(SO4)3反应
Na
①
2CO3：2Al3＋＋3CO＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑
NaHCO
②
3：Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓＋3CO2↑
3．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质的应用
（1）Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法：能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。
a．沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c．测pH 法：用pH 试纸测相同浓度的稀溶液，pH 大的是Na2CO3溶液。
（2）Na2CO3、NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH 溶液
4．依据图像特点判断溶液中溶质成分的方法
若a＝0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
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
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
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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
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：
Oa 段：CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方
程式：
Oa 段：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝2ab
【例题1】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O～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CO＋2H＋===H2O＋CO2↑
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH 与Na2CO3的物质的量之比为1 2∶
【例题2】下列有关Na2CO3和NaHCO3比较中，不正确的是( )（双选）
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A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3
B．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液的pH：Na2CO3>NaHCO3
C．等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3>NaHCO3
D．相同温度下，0.1 mol·L－1盐溶液分别与0.1 mol·L－1 盐酸反应的剧烈程度：Na2CO3>NaHCO3
【例题3】Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的
Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色；
实验2：向实验1 所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；
实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象；
实验4：向实验3 所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A．实验1 中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2O
H2CO3＋2OH－
B．实验2 中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋
H2O＋CO2↑
C．实验3 中无明显现象说明没有发生化学反应
D．实验4 中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
【例题4】某化学实验小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应，实验过程及结果如下。
实验装置
试剂X
实验结果
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
②烧杯中溶液pH 变化如下：
蒸
馏
水
0.05 mol·L－1
Na2CO3溶液
0.05 mol·L－1
NaHCO3溶液
已知：pH 越大，c(OH－)越大，溶液碱性越强。
下列说法不正确的是( )
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A．Ⅰ是空白实验，排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH 的影响
B．Ⅱ和Ⅰ的pH 曲线基本重合，说明CO 与OH－不反应，Ⅱ中发生反应：CO＋Ca2＋===CaCO3↓
C．Ⅲ比Ⅱ的pH 曲线降低，说明HCO 与OH－反应，Ⅲ中初期发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋
H2O
D．Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液pH＝7
【例题5】Na2CO3和NaHCO3是重要的无机化工产品，广泛应用于食品、化工、医药等领域。如图是利用
天然碱(主要成分为Na2CO3、NaHCO3和少量NaCl)制备Na2CO3和NaHCO3的工艺流程。
完成下列填空：
(1)操作①为_______________。
(2)碳化装置中反应的离子方程式___________________________。
(3)解释选择0.34～0.4MPa 干燥的原因___________________________。
(4)对比索尔维制碱法，说明利用天然碱制碱的优势_____________________。
(5)为了测定产品中小苏打中NaHCO3的含量进行以下实验。
实验步骤：
步骤一：称2.000g 小苏打样品，配制小苏打溶液250mL。
步骤二：取20.00mL 小苏打溶液置于锥形瓶中，用0.1000mol·L-1盐酸滴定，溶液pH 随盐酸体积变化如图
所示。
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完成下列填空：
①取20.00mL 小苏打溶液需要使用的定量仪器名称________________。
②根据滴定曲线分析，若采用传统滴定法，应选择的指示剂是_______________，此时滴定终点的现象为
_____________________。
③计算该样品中NaHCO3的质量分数为______________________。
四．碱金属元素
1．碱金属的一般性与特殊性
（1）一般性
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为1 个电子
电子层数逐渐增多；核电荷数逐
渐增大；原子半径逐渐增大
元素性质
都具有较强的金属性，最高正价均
为＋1 价
金属性逐渐增强
单
质
性
质
物理性质
(除Cs 外)都呈银白色，密度较小，
熔、沸点较低
密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸
点逐渐降低
化学性质
都具有较强的还原性
还原性逐渐增强；与O2反应越来
越剧烈，产物越来越复杂
（2）特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
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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。
2．焰色反应
（1）概念：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，根据火焰呈现的特征颜色判断
试样所含金属元素的定性分析操作。
（2）操作步骤
铂丝――→无色――――→待测物――→观察火焰颜色――→铂丝――→无色。
注意：铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼烧，火焰为无色时，说明洗净。
（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。
【例题1】碱金属元素是金属性表现的最鲜明和最有规律的一族元素。下列说法正确的是( )
A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低
B．25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7
C．乙醇与金属钾反应生成氢气
D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯
【例题2】钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以CCl4和金属钠为原料，在700
℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志上，立刻被科学家们高度评价为“稻草变黄
金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( )
A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变
B．NaCl 与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
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C．治疗胃酸过多可以用NaHCO3，糕点制作也可以用NaHCO3
D．金属钠放置在空气中，最终会变成Na2O2
【例题3】下列说法错误的是( )
A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升
B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗
C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D．NaCl 可用作食品调味剂
【例题4】碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中重要的元素，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．它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【例题5】下列说法不正确的是( )
A．灼烧法做“海带中碘元素的分离及检验”实验时，须将海带进行灰化
B．用纸层析法分离铁离子和铜离子时，不能将滤纸条上的试样点浸入展开剂中
C．将盛有苯酚与水形成的浊液的试管浸泡在80℃热水中一段时间，浊液变澄清
D．不能将实验室用剩的金属钠块放回原试剂瓶
五．侯氏制碱法
侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜于1943 年所发明的一种高效、低成本的制碱
方法，是将索尔维制碱法和合成氨法两种工艺联合起来，同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。
1．制备原料
食盐、氨气、二氧化碳，其中二氧化碳是合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，反应方程式为：
C＋H2O(g)===== CO＋H2，CO＋H2O(g)=====CO2＋H2。
2．工艺流程
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3．反应原理
①产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
4．绿色思想
循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。能充分利用食盐中的钠和氯，避免产生大量的氯化钙废液和废
渣，并可节省一些设备。
【例题1】化学与生产、生活、社会发展息息相关，下列有关说法正确的是（ ）
A．侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异
B．5G 技术中使用的光导纤维不与任何酸碱反应
C．香云纱染整技艺中去除丝胶所用的纯碱水溶液属于纯净物
D．我国古代“灌钢法”的原料之一赤铁矿的主要成分为FeO
【例题2】侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓
＋NH4Cl 是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4 位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中
不正确的是( )
A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小
B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱
C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵
D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳
【例题3】侯氏制碱法原理为NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。下列有关模拟侯氏制碱法的实验
原理和装置能达到实验目的的是( )
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A．制取氨气
B．制NaHCO3
C．分离NaHCO3
D．制Na2CO3
【例题4】实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体，不能达到实验目的的是( )
A．装置Ⅰ制取CO2
B．装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C．装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D．装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
【例题5】[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]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____________。
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(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0.14 g，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。
六．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%＝%。
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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%。
3．滴定法
测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋
H2O＋CO2↑，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。
【例题1】为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g 样品进行实验，下列实
验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( )
选项
实验方法
实验方案
测量数据
A
滴定法
将样品配成100 mL 溶液，取10
mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定
消耗盐酸的体积
B
量气法
将样品与盐酸反应，生成的气体全部
被碱石灰吸收
碱石灰增加的质量
C
重量法
将样品放入烧瓶中，置于电子天平
上，加入足量盐酸
减少的质量
D
量气法
将样品与盐酸反应，气体通过排水量
气装置量气
排出水的体积
【例题2】某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成，将其分成X、Y 两等份。标准状况下，X 溶
于足量盐酸，生成CO2的体积为V1L；Y 充分加热、冷却后再溶于足量盐酸，生成CO2，的体积为V2L。下
列说法正确的是（ ）
A．加热，蒸干X 与足量盐酸反应后的溶液，可得固体
g
B．Y 充分加热，固体质量减少
g
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C．X、Y 消耗盐酸的物质的量之比为1：1
D．混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为
【例题3】实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度，下列说法
正确的是( )
A．装置A 中试剂应为浓硫酸，C 中试剂应为BaCl2溶液
B．在B、C 之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体
C．只要测定装置C 在吸收CO2前后的质量差，就可以确定碳酸钠的质量分数
D．反应结束后，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C 中沉淀质量
【例题4】取27.4 g 由 Na2CO3和NaHCO3组成的固体混合物，加热至质量不再减少，冷却后称得剩余固
体质量为21.2 g；再将该剩余固体加入到 500 mL 足量稀盐酸中，充分反应。(忽略溶液体积变化)
(1)加热时，生成H2O 的质量是___________g。
(2)原混合物中Na2CO3的物质的量是___________mol。
(3)所得溶液中Na+的物质的量浓度是___________mol/L。
(4)整个过程中，生成CO2的总体积是___________L(标准状况)。
【例题5】某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。
Ⅰ.制备纯碱：先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料，用如图所示装置制取NaHCO3，然后再将NaHCO3制成
Na2CO3。
(1)装置丙中反应的化学方程式为________________________________________。
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(2)装置乙的作用是_______________________________________________。
为防止污染空气，尾气中的________需要进行吸收处理。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有________、________、________。
Ⅱ.测定所得产品的组成和纯度
(4)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3，请选择下列装置设计实验，并完成下表。
选择的装置(填编号)
实验现象
实验结论
样品中含NaHCO3
(5)测定该纯碱样品的纯度：称取m1 g 样品，置于小烧杯中，加水溶解，滴加足量CaCl2溶液。将反应混合
物过滤、洗涤、干燥、称量，得到固体的质量为m2 g。则该纯碱样品的纯度为________________。
提能·课后精练
1．（2023·辽宁沈阳·辽宁实验中学校考模拟预测）《本草述钩元》中的“石碱”条目下记载“采蒿蓼之
属，开窖浸水，漉起，晒干烧灰。以原水淋汁，连汁货之四方，浣衣发面”。下列说法正确的是
A．“石碱”是一种强碱，成分为
B．蒿蓼中含有纤维素，化学式为
，属于纯净物
C．制取过程中包括浸取、灼烧、过滤、萃取等操作
D．“石碱”可用于浣衣，是由于其溶液显碱性，可以洗去油污
2．（2023·江苏徐州·统考三模）在给定条件下，下列选项所示的物质间转化均能实现的是
A．
B．
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C．
D．
3．（2023·上海·高三专题练习）将过氧化钠粉末投入到氯化亚铁溶液中，可观察到的现象是
A．最终生成红褐色沉淀
B．没有气体产生
C．最终生成白色沉淀
D．最终生成血红色溶液
4．（2023·重庆沙坪坝·重庆一中校考模拟预测）下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是
A．
具有还原性，可用于自来水的杀菌消毒
B．
吸收
产生
，可用作呼吸面具供氧剂
C．
具有氧化性，可用于漂白纸浆
D．
是两性氧化物，可用作耐高温材料
5．（2023·全国·高三专题练习）探究钠及其化合物的性质，下列方案设计、现象及结论都正确的是
方案设计
现象
结论
A
向露置在空气中的
固体中
加入稀盐酸
溶液中产生气
泡
固体已经变质
B
将一小块金属钠在燃烧匙中点
燃，伸入盛有
的集气瓶中
产生黑、白两
种固体
钠的还原性强，与二氧化碳
发生了置换反应
C
向2mL 2
溶液
中滴加2 滴4
稀盐酸
溶液中产生气
泡
该
溶液中混有
杂质
D
向插有温度计的10mL 0.1
溶液中加入一定
量NaOH 固体
有刺激性气味
产生，温度计
示数增大
反应
为放热反应
A．A
B．B
C．C
D．D
6．（2023·重庆九龙坡·重庆市育才中学校考模拟预测）利用下列有关实验装置进行相应实验，能达到实验
目的的是
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A．制备
Fe2S3固体
B．比较Na2CO3、
NaHCO3的热稳定性
C．证明乙炔能
使溴水褪色
D．探究浓度对化学反应
速率的影响
A．A
B．B
C．C
D．D
7．（2023·湖北武汉·华中师大一附中校考模拟预测）Li 和Mg 是两种重要的金属元素。下列说法正确的是
A．金属镁一般保存在石蜡油中
B．单质Li 和冷水不反应
C．单质Li 可与
反应生成
D．Li、Mg 的焰色试验现象相同
8．（2023·北京朝阳·统考三模）室温下，向10.0mL 纯碱(可能含有
)的稀溶液中逐滴加入
0.100mol/L 盐酸，滴定曲线如图，其中p、q 为滴定终点，下列分析正确的是
A．p→q，选用酚酞做指示剂，到达滴定终点时溶液由红色变为无色
B．由滴定数据可知，原纯碱中
C．p 点
的主要原因：
D．q 点溶液中：
9．（2023·山东潍坊·校联考模拟预测）下列实验根据现象能推出相应结论的是
选项
实验
现象
结论
A
室温下，用pH 试纸分别测量
①显示蓝色②显示
HSO 结合H+的能力比SO
强
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①0.1mol•L-1Na2SO3溶液和
②0.1mol•L-1NaHSO3溶液，并与标
准比色卡对照
红色
B
将金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸
入集满CO2的集气瓶中
集气瓶中产生大量
白烟，瓶内有黑色
颗粒产生
CO2具有氧化性
C
室温下，向浓度均为0.1mol•L-1的
BaCl2和CaCl2混合溶液中滴加
Na2SO4溶
液溶液中出现白色
沉淀
Ksp(BaSO4)＜Ksp(CaSO4)
D
将甲烷与氯气在光照下反应后的混
合气体通入紫色石蕊试液中
紫色石蕊试液变成
红色
甲烷的氯代物具有酸性
A．A
B．B
C．C
D．D
10．（2023·全国·高三统考专题练习）实验室中，下列药品的保存方法正确的是
A．液溴保存于带橡胶塞的细口瓶中，并加水液封
B．氯化亚铁溶液保存时，加入少量稀盐酸和铁粉
C．钠置于广口瓶中，并用四氯化碳液封
D．甲苯保存在细口塑料试剂瓶中
11．（2023·浙江·校联考模拟预测）钠及其化合物应用广泛。下列说法正确的是
A．乙醇和二甲醚互为同系物，可用金属钠鉴别
B．过氧化钠中含有非极性键，属于非极性分子
C．工业上利用侯氏制碱法可以制备碳酸钠，
的空间构型为平面三角形
D．向
稀盐酸中逐滴加入含
的溶液，则混和液中：
12．（2023·全国·高三专题练习）某同学在两个相同的特制容器中分别加入
溶液和
溶液，再分别用
盐酸滴定，利用
计和压强传感器检测，得到如图曲
线。
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已知：常温下，酚酞的变色范围是
，甲基橙的变色范围是
。下列说法不正确的是
A．
溶液或
溶液中
B．图中曲线甲和曲线丁表示向
溶液中滴加
盐酸
C．在点发生反应的离子方程式为
D．滴定分析时，
点可用酚酞、点可用甲基橙作指示剂指示滴定终点
13．（2023·广东·统考高考真题）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
14．（2023·北京顺义·北京市顺义区第一中学校考模拟预测）下列方程式与所给事实不相符的是
A．硫酸铜溶液中加过量的氨水：
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B．向
中投入
固体：
C．侯氏制碱法的原理：
、
D．海水提溴工艺中，用纯碱溶液富集
：
15．（2023·北京·统考高考真题）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
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
16．（2022·全国·高三专题练习）A→J 有如图所示的转化关系(反应条件、部分反应物和产物已忽略)：其
中A、D 为银白色金属单质；B 为淡黄色粉末，C 为红棕色粉末，E 为黑色晶体；H 久置于空气中，由白色
固体变为灰绿色，最终变成红褐色Ⅰ；B 和I 在一定条件下反应生成J，J 的化学式为Na2FeO4，它能够杀菌
消毒，是一种优良的净水剂。
(1)写出物质B 的电子式 ；D 元素在元素周期表中的位置为 (填写哪个周期和哪个
族)，写出物质B 与水反应的化学方程式 。
(2)写出下列反应的化学反应方程式：
⑤ 。
⑧ 。
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(3)写出反应的离子方程式：⑦ 。
(4)在①⑧的所有反应中，属于非氧化还原反应的有
−
(填序号) 。
(5)根据Na2FeO4元素的价态及反应前后的产物推测Na2FeO4杀菌消毒做净水剂的原因
。
17．（2023·上海徐汇·统考二模）金属钠及其化合物在人类生产、生活中起着重要作用。
(1)Na 的轨道表示式为 。
(2)NaCl 的熔点为800.8℃。工业上，采用电解熔融的NaCl 和
混合盐，制备金属Na，电解的化学方
程式为：
，加入
的目的是 。
(3)采用空气和Na 为原料可直接制备
。空气与熔融的金属Na 反应前需依次通过的试剂为 、
(填序号)。
a．浓硫酸 b．饱和食盐水 c．NaOH 溶液 d．
溶液
(4)
的电子式为 。
在25℃和101kPa 时，Na 与
反应生成
放出510.9kJ 的热量，写出该反应的热化学方程式：
。
(5)向酸性
溶液中加入
粉末，观察到溶液褪色，发生如下反应。
配平上述离子方程式 。该反应说明
具有 (选填“氧化性”“还原性”或“漂白
性”)。
(6)在密闭容器中，将
和bmol
固体混合物加热至250℃，充分反应后，若剩余固体为
和NaOH、排出气体为
和
时，
的取值范围为 。
18．（2023·全国·高三专题练习）侯氏制碱法为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少量
，得到副产品
和
，流程如下图：
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按要求回答下列问题。
(1)写出上图制备
总反应的化学方程式： 。
(2)制取
时为使下图A 装置中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔
或者 。
(3)制备
时，需将A 装置产生的气体，与B、C 装置导管进行连接，其接口顺序是a
(按气流方向，用小写字母表示)。“雾化装置”的优点是 。
(4)反应完成后，将装置B 中混合物处理得到固体
和母液。
①将固体
加热充分，并将产生的气体先通过足量的试剂X 吸收水分，再通过足量
，
增重0.14g。试剂X 为 ，产品
的质量为 g。
②已知
；NaCl 和
溶解度曲线(如图)。
i.为使
沉淀从母液中充分析出，需向母液中加入的试剂Y 为 ；
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ii.得到副产品
所需的操作有 、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)题干实验流程中可以回收再利用的物质有 。
(6)称量吸收了一定量水分的
粉末，配制成
标准溶液，用于滴定未知浓度盐酸的浓度。预
测该标准液对滴定结果造成的影响是 (填“偏高”“偏低”“无影响”)。
19．（2023·江西抚州·江西省乐安县第二中学校考一模）小组同学探究
的性质及工业制法。
(1)用
固体配制
溶液。
①用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
②计算：需用托盘天平称量
固体 g。
③下列情况中，会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。
a.转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒
b.定容时，眼睛俯视刻度线
c.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切
(2)探究
与
的性质。
实验装置
及操作
实验现象
盛有 (填化学
式)的试管中温度计
示数升高
盛有
的试管中固体
完全溶解；盛有
的试管中固体有剩余
盛有
溶液的试管中
立即有气泡产生；盛有
溶液的试管中
实验结论
或解释
略
相同温度下，溶解度：
(填“>”、“<”或“=”)
略
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(3)我国化学家侯德榜发明的“联合制碱法”为世界制碱工业做出了巨大贡献。下图为联合制碱法的主要过
程(部分物质已略去)。
已知：
i.
溶于水生成碱，与酸反应生成盐，如
。
ii.有关物质的溶解度(
)
物质
溶解度/g
36.0
21.7
9.6
37.2
①沉淀池中所发生的反应属于四种基本反应类型中的 反应。
②加热炉中发生反应的化学方程式为 。
20．（2023·河北邢台·统考模拟预测）电池级
广泛应用于高能锂电池制造领域。一种以铁锂云母(主
要成分为
、
、
、
、
等)为原料制备
的工艺流程如下：
回答下列问题：
(1)已知36.5％盐酸的密度为
，则该溶液中
；“溶解”时；为了提高溶解速
率，可采取的措施为 (写两点)。
(2)从工业生产实际分析，氧化时加入物质A 的最佳选择为 (填选项字母)，该步骤的离子方程式为
。
a．
b．
c．空气 d．
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(3)“沉铁”时生成
，则“转化”时发生反应的离子方程式为 。
(4)“电渗析”的装置如下图所示，则M 电极与外接电源的 极相连；x、y 为离子交换膜，则x 为
离子交换膜(填“阴”或“阳”)；结合流程分析电渗析的目的为 。
(5)实验室进行蒸发操作时，用到的主要仪器为 、玻璃棒和酒精灯。
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