第 4 讲 钠及其化合物
知识点 1： 钠单质物理性质概述
知识点 2：钠的化学性质
知识点 3：氧化钠和过氧化钠
知识点 4：碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
知识点 5：焰色试验
知识点 1： 钠单质物理性质概述
【典例 1】下列有关钠及其化合物的叙述错误的是
A．碳酸钠是难溶于水的白色粉末 B．碳酸氢钠不稳定，受热易分解
C．钠着火时，需要用干燥的沙土灭火 D．过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
【变式 1】钠原子和钠离子比较，下列说法错误的是
A．钠离子比钠原子稳定 B．钠是银白色金属，钠离子无色
C．两者化学性质相同 D．两者核外电子数不同
【变式 2】金属钠与水反应的实验中，能体现出钠的性质的是
A．黑色的金属 B．熔点高 C．硬度大 D．容易失电子
【变式 3】下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是
A．钠在自然界中主要以化合态的形式存在，少量以游离态的形式存在
B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C．实验室中可直接用药匙取用钠
D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
知识点 2：钠的化学性质
【典例 1】金属钠放置于空气中观察到下列现象，下列推证正确的是
银白色 ① 变灰暗 ② 变白色 ③ 出现液滴 ④ 白色晶体
A．①得到的产物放入CuSO4溶液中，可观察到蓝色沉淀
B．②为化合反应，也是氧化还原反应
C．取③后的液滴滴加石蕊溶液，可观察到石蕊先变蓝后褪色
D．加热④得到的白色晶体一定可分解产生CO2
【典例 2】下列关于钠与水反应的说法，不正确的有
①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与 HCl 反应
③钠在水蒸气中反应(密闭容器)时因温度高会发生燃烧现象
④钠跟 CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
A．1 个 B．2 个 C．3 个 D．4 个
【典例 3】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液②FeC13溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦饱和 NaCl 溶
液
A．①②④⑤ B．①④⑤⑦ C．①④⑤ D．①④⑤⑥⑦
【变式 1】下列关于钠及其化合物的说法中不正确的是
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．金属钠投入硫酸铜溶液中可观察到的实验现象为有气体产生，同时有红色固体生成
C．大量的钠着火时可以用干燥沙土扑灭，少量的钠应保存在煤油中
D．将一小块钠投入装有水的烧杯里，可以看到钠熔成小球并在液面上游动
【变式 2】下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是
选 实验操作 实验现象
项
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
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响
B 把一小块钠投入CuSO4 溶液中
声，产生蓝色沉淀
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的 钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响
C
冷水中 声，反应后溶液变蓝
把一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加 钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固
D
热坩埚片刻 体
A．A B．B C．C D．D
【变式 3】微粒观的形成对化学学习具有重要的意义。下列离子方程式书写正确的是
A．铁与足量稀盐酸反应： 2Fe + 6H+ =2Fe3+ + 3H2
B．向硝酸银溶液中投入一小块钠：Na + Ag+ =Na+ + Ag
C．向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3溶液：Ca(OH) + HCO- =CaCO +H O + OH-2 3 3 2
D．向氢氧化钡溶液中滴加少量KHSO Ba2+ + OH-4 溶液： + H+ + SO2-4 =BaSO4 +H2O
【变式 4】为了探究钠的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示装置进行实验，下列说法错误的是
A．密度：CuSO4溶液>Na>煤油
B．溶液中有红色固体生成
C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，长颈漏斗中的液面上升
D．可观察到有气泡生成，钠在煤油和 CuSO4溶液中上下跳动
【变式 5】如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水，使水位
达到 B 端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时 Na 掉入水中。回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
④能证明有气体产生的现象是 A 端液面 (填“上升”、“下降”或“不变”，下同)，B 端液面 。
⑤若 U 型管中加入的是硫酸铜溶液，则与以上现象的不同之处是 。
【变式 6】金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠 ① 表面变暗 ② 出现白色固体接着表面变稀 ③ 白色块状固体 ④ 白色
粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
【变式 7】I.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在 U 形管内
加入少量煤油和几粒钠块，再从 U 形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，过一会儿点燃酒精灯加热铜丝。
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
(1)反应过程中金属钠除了逐渐变小外，还有什么现象 。请写出该反应的化学方程式： 。
(2)铜丝的变化现象为 ，反应的化学方程式是 。
Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，可利用的装置如下图。
回答下列问题。
(1)上述装置④中盛放的试剂是 ，为完成实验应将装置④接在 (填字母)。
A．①之前 B．①和②之间 C．②和③之间 D．③之后
(2)装置②中 Na 生成 Na2O2的化学方程式 。
(3)若 ag 钠与 bg 水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是 。
【变式 8】某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在 U 形管内
加入少量煤油和几粒钠块，再从 U 形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
(1)金属钠的变化现象 。
(2)U 形管中溶液的颜色 ，说明有 生成。
(3)铜丝的变化现象 ，说明有 生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法 。
【变式 9】某研究性学习小组设计出如图所示的装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：
①钠的某些物理性质；②钠与水反应的产物。
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)当进行适当操作时，还需要用到 实验仪器。实验室取用一小块钠，若此钠块有极少量被氧化，则测出
的相对原子质量会比实际相对原子质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在集气瓶中再加入一定量煤油，其目的是 。
知识点 3：氧化钠和过氧化钠
【典例 1】下列关于Na2O 和Na2O2 的说法中，不正确的是
A．Na2O 与Na2O2 中的阴、阳离子数之比均为 1∶2
B．Na2O2 可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C．Na2O 和Na2O2 的颜色不同
D．Na2O2 与Na2O 都能与水反应生成碱，都属于碱性氧化物
【典例 2】下列判断正确的是
A．可用水来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
B．可用 CO2 来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
C．Na2O 比 Na2O2稳定
D．将足量的 Na2O、Na2O2分别加入酚酞溶液中，最终溶液均为红色
【典例 3】某温度下，mg 某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的 Na2O2反应，固体质量
增加 mg。下列物质中，符合题意的有
①H2 ②CO ③CH4 ④乙醇(C2H6O) ⑤CO 和 H2的混合物
A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．③④⑤
【典例 4】如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)A 装置为 CO2的发生装置，反应的离子方程式为 。
(2)B 装置可除去 A 装置中可能挥发出的 ，反应的离子方程式为 。
(3)C 装置为 O2的发生装置，反应的化学方程式为 、 。
(4)D 装置可除去 C 装置中未反应的 ，反应的离子方程式为 。
(5)E 装置为排水法收集 O2的装置，检验所收集的气体为 O2的方法为 。
【变式 1】下列判断正确的是
A．Na2O 是淡黄色固体，而 Na2O2是白色固体
B．可用 CO2 来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
C．可利用在纯氧中加热的方法除去 Na2O 中的 Na2O2
D．Na2O2比 Na2O 稳定
【变式 2】下列叙述正确的是
①Na2O 与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②钠在常温下不容易被氧化 ③Na2O2可作供
氧剂，而Na2O 不行 ④石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成 ⑤钠与浓NH4Cl溶液反
应，放出的气体中含H2 和NH3
A．都正确 B．①②③④ C．③④⑤ D．②④⑤
【变式 3】氧化钠与过氧化钠的共同之处是
A．都是淡黄色固体 B．都是强氧化剂
C．都能与水反应生成碱 D．氧元素的化合价都是-2 价
【变式 4】把 2.1g 的 CO 和 H2组成的混合气体与足量的 O2充分燃烧后，立即通过足量的 Na2O2固体，固体
质量的增加值为
A．3.5g B．2.1g C．4.2g D．无法确定
【变式 5】对 Na2O2与 CO2和 H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是
A．只要参加反应的 Na2O2一定，反应生成的氧气就一定
B．只要 CO2 和 H2O(g)的总数量一定，反应所消耗的 Na2O2的量就一定
C．只要气体的总数量一定，反应中所转移的电子的数量就一定
D．只要混合气体的总数量一定，固体所增加的质量就一定
【变式 6】Na2O2是一种既有氧化性、又有还原性的物质，当 Na2O2与某物质 Q 发生反应并且有氧气生成时，
下列有关说法正确的是
A．Q 一定是氧化剂 B．Na2O2属于碱性氧化物
C．O2一定是氧化产物 D．Na2O2不可能发生还原反应
【变式 7】将 15.6g Na2O 和 Na2O2的混合固体投入水中，充分反应后收集到气体 1.6g，则混合物中 Na2O 的
质量分数为
A．20% B．25% C．50% D．75%
【变式 8】某校兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应有氧气生成，设计了如图的实验装置。B 有饱和碳酸
氢钠溶液，目的是除去二氧化碳混有的氯化氢气体，E 为收集氧气的装置。
(1)写出装置 A 中发生反应的化学方程式 。
(2)C 中盛有 ，作用是 。
(3)写出装置 D 中发生反应的化学方程式 。
(4)指出装置 E 的错误： 。
(5)写出过氧化钠与水反应的化学方程式 。
【变式 8】课外活动小组设计了下列装置，证实了二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【研究对象】过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是_______。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号)。
a.饱和 NaHCO3溶液 b.饱和 Na2CO3溶液 c.浓 H2SO4
(3)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤 1：打开弹簧夹 K2，关闭 K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，一段时间后，将带火星的木条放在 a 处。
步骤 2：打开弹簧夹 K1，关闭 K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，一段时间后，将带火星的木条放在 a 处。
(4)步骤 1 和步骤 2 中，a 处带火星的木条复燃的是步骤 。
【实验反思】
(5)有同学提出质疑：“上述实验现象不足以证明有水存在时过氧化钠是跟二氧化碳发生了化学反应。”其理
由是 。
(6)需要补充的实验操作是：取⑤中反应后的少量固体， 。
【变式 9】Ⅰ．为测定金属钠样品(表面有 Na2O )中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示，
U 形管中的无水CaCl2用作干燥剂)：
①称量装置 A、B 的总质量
②称取一定质量的钠样品
③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带 U 形干燥管的橡皮塞
有关数据：称取的金属钠样品质量为 ag，装置 A、B 反应前的总质量为 bg，反应后的总质量为 cg。
请根据题意回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)用 a、b、c 表示钠单质的质量分数为 。
(3)若没有装置 B，则其对测定结果有何影响？ (填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
Ⅱ．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2 ，利用的装置如图所示。
请回答下列问题：
(1)为完成实验应将装置丁接在装置 和装置 之间(填“甲”“乙”或“丙”)，且装置丁中盛放的试剂
是 。
(2)装置丙的作用是 。
(3)为制得更纯的Na2O2 ，应先 。
(4)点燃酒精灯后，观察到装置乙中的现象为 。
【变式 10】如图，A 是金属钠，根据关系图回答下列问题。
(1)写出下列符号所代表的物质的化学式：
A： ，B： ；C： ，D： 。
(2)写出下列物质转化的化学方程式。
①A→B： 。
②B→D： 。
③A→C： 。
知识点 4：碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
【典例 1】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，说法错误的是
A．热稳定性：碳酸钠大于碳酸氢钠
B．在其溶液中滴加澄清石灰水：它们都有白色沉淀生成
C．做焰色试验：它们的火焰都呈黄色
D．与相同浓度的盐酸反应产生 CO2的速率：碳酸钠大于碳酸氢钠
【典例 2】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
【典例 3】为除去Na2CO3溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
选项 杂质 试剂
A NaHCO3 适量的 NaOH 溶液
B NaOH 适量的K2CO3 溶液
C NaCl 适量的盐酸
D Na2SO4 适量的Ba OH 2 溶液
A．A B．B C．C D．D
【典例 4】某实验小组欲探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。
于是他们先对固体 A、B 进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)图 1 实验在加热过程中能观察到烧杯Ⅱ中有白色沉淀产生
钠在周期表中的位置是 ，试管中发生的化学反应方程式为 。
(2)称取两种固体各 2g，分别加入两个小烧杯中，再各加 10mL 蒸馏水振荡，待固体充分溶解，恢复至室温，
向所得溶液中各滴入 2 滴酚酞溶液。
i．实验过程中发现 Na2CO3固体完全溶解，而 NaHCO3固体有剩余，由此可得出的结论是相同温度下，溶
解度：Na2CO3 NaHCO3(选填>、<或=)。
ii．同学们在两烧杯中还观察到以下现象，其中盛放 NaHCO3的烧杯中出现的现象是 (填字母)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高 c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)如图 2 所示，在气密性良好的 I 和Ⅱ试管中分别加入足量等浓度、等体积的稀盐酸，将气球内的固体同时
倒入试管中。
i．两试管中均产生气体， (填“I”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
ii．反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温， (填“I”或“Ⅱ”)的气球体积较大。
【变式 1】除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是
A．通入CO2 B．加入BaCl2溶液
C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸
【变式 2】下列反应的离子方程式书写正确的是
A 2-．过氧化钠与水的反应： 2O2 + 2H2O = 4OH
- + O2
B + -．钠与水反应：Na + 2H2O = Na + 2OH + H2
C．氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应：Ba2+ + SO2-4 + H
+ + OH- = BaSO4 +H2O
D - 2+ -．氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应：OH + Ca + HCO3 =CaCO3 +H2O
【变式 3】下列有关 Na2CO3和 NaHCO3的叙述中，正确的是
A．NaHCO3可以做胃药，Na2CO3可以洗涤餐具油污
B．NaHCO3俗名纯碱，Na2CO3俗名苏打
C．NaHCO3溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性
D．等质量的 NaHCO3和 Na2CO3分别与盐酸反应，Na2CO3产生气泡的速度更快
【变式 4】下列离子方程式正确的是
A + 2+．醋酸与碳酸钙反应： 2H + CaCO3 = Ca + CO2 +H2O
B - -．过量二氧化碳与澄清石灰水反应：OH + CO2 = HCO3
C 2+．少量硫酸氢钠与氢氧化钡溶液反应：Ba + 2OH- + 2H+ + SO2-4 =BaSO4 +2H2O
D 2- + -．碳酸钠溶液与足量盐酸反应：CO3 + H = HCO3
【变式 5】向 Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸的量的变化关系如图
所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A．a 点对应的溶液中：Na＋ OH－ SO2-、 、 4 、NO
-
3
B．b 点对应的溶液中：K＋、H＋、MnO-4 、Cl－
C．c 点对应的溶液中：Na＋、Ca2＋ NO-、 3 、Cl－
D．d 点对应的溶液中：Cl－、ClO－、Fe2＋、Mg2＋
【变式 6】为探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质，利用传感器继续做如下实验：
序号 操作 数据
测量下面实验过程中温度的变化
③
测量下面实验过程中溶液 pH 的变化
④
注：Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的浓度相等
提示：溶液 pH 越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是 。
(2)实验③中，溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(3)实验④中，Na －2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 ，OH 未参与该反应的实验证据
是 。
(4)实验④中，滴加 NaHCO3溶液的烧杯中溶液 pH 的变化与滴加 Na2CO3溶液的 pH 有明显差异，原因是滴
加 NaHCO3溶液的烧杯中 (填离子符号)参与了反应，写出反应初期的离子方程式： 。
【变式 7】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，具体
情况如图所示。
(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是 (填序号)
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为 。
(3)若用实验Ⅳ确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管 B 中装入的固体最好是 (填化学式)。
(4)将碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应时的离子方程式为 。
(5)下列实验方案中，能测定出Na2CO3和NaHCO3混合物中物质的质量分数的是_______。
A．取 m 克混合物充分加热，质量减少 n 克
B．取 m 克混合物与足量NaOH 溶液充分反应，得到 n 克溶液
C．取 m 克混合物与足量稀盐酸反应，加热、蒸干、灼烧，得到 n 克固体
D．取 m 克混合物与足量稀硫酸反应，逸出气体经充分干燥后用碱石灰吸收，质量增加 n 克
【变式 8】为测定产品中 Na2CO3的质量分数(已知杂质为 NaHCO3)，设计了下列三种实验方案进行探究。
方案一：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算 Na2CO3的质量分数。
(1)加热样品所选用的仪器是 (填字母)。
方案二：通过加热分解得到的 CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：
(2)A 中反应的化学方程式为 ，若装置 C 中碱石灰增重 m1g。则混合样品中碳酸钠的质量分
数为 。
方案三：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量
差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①___________；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；
④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管 A 质量；
⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；
⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管 A 质量。
(3)操作①为 。
(4)NaOH 溶液(足量)中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中 A 和 B)，若只保留干燥管 A 将会使碳酸钠的质量分数的计算结
果 (填“偏大”或“偏小”)。理由是 。
知识点 5：焰色试验
【典例 1】焰火与高中化学中的“焰色试验”知识相关。下列说法中不正确的是
A．焰色试验是化学变化
B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或铁丝)
C．灼烧钾盐透过蓝色钴玻璃显紫色
D．焰色试验是金属元素在灼烧时的颜色
【变式 1】下列关于焰色试验的说法不正确的是
A．可以用铁丝代替铂丝做焰色试验
B．实验前需用稀硫酸清洗铂丝并灼烧
C．Na2SO4与 NaOH 灼烧时火焰颜色相同
D．可以用焰色试验鉴别 KCl、NaCl
【变式 2】下列有关焰色试验的叙述中正确的是
A．很多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
B．焰色试验时，如果没有铂丝，可以用洁净的玻璃棒代替
C．实验前后及更换药品时需用稀硫酸将铂丝洗净并灼烧
D．用铂丝蘸取某金属的盐溶液，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，该溶液一定有Na+ ，没有K+
【变式 3】如下图所示，A 为一种常见的单质，B、C、D、E 是含有 A 元素的常见化合物。它们的焰色试验
均为黄色。
请填写下列空白：
(1)写出化学式：A． D． E.
(2)以上反应不属于氧化还原反应的有 (填写编号)
(3)化合物 C 的焰色试验操作是：把 用 洗净后，在酒精灯外焰灼烧至 再 在外焰上灼
烧，观察火焰的颜色。
(4)有 D 和 E 组成的混合物 137g，放入坩埚中充分加热至质量不再减少为止，冷却称量剩下的固体质量为
106g，计算混合物里的Na2CO3的质量为 g。向剩余的固体中加足量的盐酸将产生气体的质量为
g。第 4 讲 钠及其化合物
知识点 1： 钠单质物理性质概述
知识点 2：钠的化学性质
知识点 3：氧化钠和过氧化钠
知识点 4：碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
知识点 5：焰色试验
知识点 1： 钠单质物理性质概述
【典例 1】下列有关钠及其化合物的叙述错误的是
A．碳酸钠是难溶于水的白色粉末 B．碳酸氢钠不稳定，受热易分解
C．钠着火时，需要用干燥的沙土灭火 D．过氧化钠可在呼吸面具中作为氧气的来源
【答案】A
【详解】A．碳酸钠在 25℃时的溶解度为 33g，为可溶性白色粉末，A 错误；
B．碳酸氢钠不稳定，高温下可以分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，B 正确；
C．钠的化学性质非常活泼，容易与水、二氧化碳发生反应，因此钠着火时需要用干燥的沙土灭火，C 正确；
D．过氧化钠可以与二氧化碳反应放出氧气，可以用来做呼吸面具的供氧来源，D 正确；
故答案选 A。
【变式 1】钠原子和钠离子比较，下列说法错误的是
A．钠离子比钠原子稳定 B．钠是银白色金属，钠离子无色
C．两者化学性质相同 D．两者核外电子数不同
【答案】C
【详解】A．Na+最外层有 8 个电子，是稳定结构，钠原子最外层有 1 个电子，不稳定，所以钠离子比钠原
子稳定，故 A 正确；
B．钠是银白色金属，钠离子无色，故 B 正确；
C．Na+最外层有 8 个电子，是稳定结构，钠原子最外层有 1 个电子，容易失去一个电子体现还原性，所以
两者化学性质不相同，故 C 错误；
D．Na+最外层有 8 个电子，钠原子最外层有 1 个电子，两者核外电子数不同，故 D 正确；
故选 C。
【变式 2】金属钠与水反应的实验中，能体现出钠的性质的是
A．黑色的金属 B．熔点高 C．硬度大 D．容易失电子
【答案】D
【详解】A．金属钠的颜色，与水反应的实验无关，且钠为银白色金属，A 错误；
B．金属钠与水反应放出的热量使得钠熔成小球，说明钠的熔点低，B 错误；
C．硬度大小与金属钠与水反应的实验无关，且金属钠本身的硬度较小，C 错误；
D．金属钠能与冷水反应，说明钠的性质很活泼，容易失电子，还原性强，D 正确；
故选 D。
【变式 3】下列有关钠的存在形式、保存及取用方法的描述正确的是
A．钠在自然界中主要以化合态的形式存在，少量以游离态的形式存在
B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中
C．实验室中可直接用药匙取用钠
D．实验室中取用后剩余的钠不能放回原试剂瓶中
【答案】B
【详解】A．钠在自然界中只以化合态的形式存在，A 错误；
B．钠需要密封保存在煤油或石蜡油中，B 正确；
C．实验室中需用镊子取用钠，C 错误；
D．取用后剩余的钠必须放回原试剂瓶中，D 错误；
故选 B。
知识点 2：钠的化学性质
【典例 1】金属钠放置于空气中观察到下列现象，下列推证正确的是
银白色 ① 变灰暗 ② 变白色 ③ 出现液滴 ④ 白色晶体
A．①得到的产物放入CuSO4溶液中，可观察到蓝色沉淀
B．②为化合反应，也是氧化还原反应
C．取③后的液滴滴加石蕊溶液，可观察到石蕊先变蓝后褪色
D．加热④得到的白色晶体一定可分解产生CO2
【答案】A
【分析】钠露置在空气中由银白色变灰暗，是因为 Na 与 O2反应生成了 Na2O，Na2O 与 H2O 反应生成白色
固体 NaOH，NaOH 易潮解，吸收空气中的 H2O 形成 NaOH 溶液而出现液滴，同时吸收空气中的 CO2，生
成 Na2CO3·10H2O，Na2CO3·10H2O 逐渐风化最后变为 Na2CO3固体。
【详解】A．氧化钠放入水中生成氢氧化钠，与硫酸铜溶液反应产生蓝色氢氧化铜沉淀，A 正确；
B．Na2O+H2O=2NaOH，属于化合反应，不属于氧化还原反应，B 错误；
C．液滴是潮解的氢氧化钠，使石蕊变蓝，不褪色，C 错误；
D．白色晶体是碳酸钠，不能分解产生二氧化碳，D 错误；
故选 A。
【典例 2】下列关于钠与水反应的说法，不正确的有
①将小块的钠投入滴有紫色石蕊溶液的水中，反应后溶液变红
②将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与 HCl 反应
③钠在水蒸气中反应(密闭容器)时因温度高会发生燃烧现象
④钠跟 CuSO4溶液反应生成的蓝色沉淀上有时出现暗斑，这是析出了金属铜
A．1 个 B．2 个 C．3 个 D．4 个
【答案】D
【详解】①金属钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠能使紫色石蕊溶液显蓝色，①错误；
②金属钠与酸的反应比与水的反应剧烈，将钠投入稀盐酸中，钠先与 HCl 反应，后与水反应，②错误；
③钠在水蒸气中反应时，因缺少氧气而不会发生燃烧，③错误；
④Na 与 H2O 反应生成 NaOH，NaOH 再与 Cu2＋反应生成 Cu(OH)2，因 Na 与 H2O 发生的反应是放热反应，
可导致生成的 Cu(OH)2表面部分分解生成 CuO(黑色)，④错误。
故选 D。
【典例 3】将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是
①MgSO4溶液②FeC13溶液③Na2SO4溶液④饱和澄清石灰水⑤Ca(HCO3)2溶液⑥CuSO4溶液⑦饱和 NaCl 溶
液
A．①②④⑤ B．①④⑤⑦ C．①④⑤ D．①④⑤⑥⑦
【答案】B
【详解】钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠遇到①MgSO4溶液，生成 Mg(OH)2白色沉淀；金属
钠遇到④饱和澄清石灰水，与水反应生成氢气，消耗水的同时放热，是氢氧化钙溶解度降低，由白色沉淀；
钠与水反应，生成氢氧化钠和氢气，氢氧化钠遇到⑤Ca(HCO3)2溶液，可生成碳酸钙沉淀；金属钠遇到⑦饱
和 NaCl 溶液，与水反应生成氢气，消耗水导致与 NaCl 固体析出；
综上所述，答案选 B。
【变式 1】下列关于钠及其化合物的说法中不正确的是
A．金属钠和氧气反应，条件不同，产物不同
B．金属钠投入硫酸铜溶液中可观察到的实验现象为有气体产生，同时有红色固体生成
C．大量的钠着火时可以用干燥沙土扑灭，少量的钠应保存在煤油中
D．将一小块钠投入装有水的烧杯里，可以看到钠熔成小球并在液面上游动
【答案】B
【详解】A．金属钠和氧气反应，常温下生成 Na2O，在加热或点燃条件下，反应生成 Na2O2，A 正确；
B．钠投入硫酸铜溶液中，钠先与水反应生成 NaOH 等，NaOH 再与 CuSO4反应，从而生成 Cu(OH)2蓝色沉
淀，没有红色物质(Cu)生成，B 不正确；
C．钠与水剧烈反应，并生成可燃性气体(H2)，所以大量的钠着火时可以用沙子扑灭，钠易与空气中的 O2反
应，少量的钠应保存在煤油中，C 正确；
D．钠的密度比水小、熔点低，且与水反应放热，所以将一小块钠投入装有水的烧杯里，可以看到钠熔成小
球并在液面上游动，D 正确；
故选 B。
【变式 2】下列关于钠的实验现象的叙述不正确的是
选 实验操作 实验现象
项
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
钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响
B 把一小块钠投入CuSO4 溶液中
声，产生蓝色沉淀
把一小块钠投入滴有紫色石蕊溶液的 钠熔化成闪亮的小球，在液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响
C
冷水中 声，反应后溶液变蓝
把一小块钠迅速投入热坩埚中，继续加 钠熔成小球，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固
D
热坩埚片刻 体
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．切开钠后，钠与空气中的O2反应生成Na2O ，切面颜色变暗，但最后不会呈淡黄色，A 叙述错
误；
B．把一小块钠投入CuSO4溶液中，钠先与水反应生成NaOH 与H2 ，现象是钠熔化成闪亮的小球，在液面
上四处游动，发出“嘶嘶”的响声。产物NaOH 与CuSO4反应生成Cu(OH)2 蓝色沉淀，B 叙述正确；
C．把钠投入滴有紫色石蕊溶液的冷水中，钠与水反应生成NaOH 与H2 ，现象是钠熔化成闪亮的小球，在
液面上四处游动，发出“嘶嘶”的响声，反应后溶液呈碱性，变蓝色，C 叙述正确；
D．钠的熔点低，加热熔化成小球状，然后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体，D 叙述正确；
故选 A。
【变式 3】微粒观的形成对化学学习具有重要的意义。下列离子方程式书写正确的是
A +．铁与足量稀盐酸反应： 2Fe + 6H =2Fe3+ + 3H2
B．向硝酸银溶液中投入一小块钠：Na + Ag+ =Na+ + Ag
C - -．向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3溶液：Ca(OH)2 + HCO3 =CaCO3 +H2O + OH
D 2+ - + 2-．向氢氧化钡溶液中滴加少量KHSO4 溶液：Ba + OH + H + SO4 =BaSO4 +H2O
【答案】D
【详解】A + 2+．铁与足量稀盐酸反应生成亚铁离子：Fe + 2H =Fe + H2 ，故 A 错误；
B．向硝酸银溶液中投入一小块钠，钠先与溶液中水反应，生成的氢氧化钠再与硝酸银反应，
2Na+2H + - + -2O=2Na +2OH +H2 ，Ag +OH =AgOH ，AgOH 不稳定易分解为氧化银，故 B 错误；
C．向澄清石灰水中滴加少量NaHCO3溶液，根据“少定多变”思想即少的定为 1mol：
Ca2+ +OH- + HCO-3 =CaCO3 +H2O ，故 C 错误；
D．向氢氧化钡溶液中滴加少量KHSO4 溶液，根据“少定多变”思想即少的定为 1mol：
Ba2+ + OH- + H+ + SO2-4 =BaSO4 +H2O，故 D 正确；
答案为 D。
【变式 4】为了探究钠的性质，某化学兴趣小组设计了如图所示装置进行实验，下列说法错误的是
A．密度：CuSO4溶液>Na>煤油
B．溶液中有红色固体生成
C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，长颈漏斗中的液面上升
D．可观察到有气泡生成，钠在煤油和 CuSO4溶液中上下跳动
【答案】B
【详解】A．如图装置中由下到上分别为：CuSO4溶液、Na、煤油，所以密度：CuSO4溶液>Na>煤油，A
正确；
B．CuSO4溶液与 Na 的反应是钠与水先发生反应生成 NaOH，NaOH 再与 CuSO4溶液反应生成蓝色沉淀
Cu(OH)2， B 错误；
C．实验过程中，关闭弹簧夹，一段时间后，生成氢气使长颈漏斗中的液面上升，C 正确；
D．可观察到有气泡生成将钠推入煤油层中，钠与水的反应停止后又落回水中，在生成氢气，如此往复可以
看到钠在煤油和 CuSO4溶液中上下跳动，D 正确；
故选 B。
【变式 5】如图是有关钠与水反应及产物检验的实验装置。实验开始时先向管内加入滴有酚酞的水，使水位
达到 B 端管口，然后迅速塞紧橡胶塞并拔掉大头针，此时 Na 掉入水中。回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
④能证明有气体产生的现象是 A 端液面 (填“上升”、“下降”或“不变”，下同)，B 端液面 。
⑤若 U 型管中加入的是硫酸铜溶液，则与以上现象的不同之处是 。
【答案】(1)2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
(2) 钠浮在水面上 钠熔化为光亮的小球 溶液呈红色 上升 下降 U 型管右端有
蓝色沉淀生成
【详解】（1）钠与水反应产生氢气和氢氧化钠，发生的反应为 2Na+2H2O＝2NaOH+H2↑；
（2）①钠浮在水面上，说明钠的密度比水小；
②钠熔化为光亮的小球，说明钠的熔点低；
③反应后溶液呈红色，证明有氢氧化钠生成；
④U 形管 B 端产生气体，压强增大，液面下降，A 端液面上升，说明有气体生成；
⑤钠先于水反应生成 NaOH，然后 NaOH 与 CuSO4反应生成蓝色沉淀 Cu(OH)2，与以上现象的不同之处是 U
型管右端有蓝色沉淀生成。
【变式 6】金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠 ① 表面变暗 ② 出现白色固体接着表面变稀 ③ 白色块状固体 ④ 白色
粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
① ；
② ；
③ ；
④ 。
【答案】 4Na + O2 =2Na2O Na2O + H2O=2NaOH 2NaOH + CO2 + 9H2O=Na2CO3 ×10H2O
Na2CO3 ×10H2O=Na2CO3 +10H2O
【分析】金属钠暴露在空气中，吸收空气中的氧气生成白色的氧化钠；氧化钠吸收空气中的水生成氢氧化
钠；氢氧化钠吸收空气中的二氧化碳和水生成碳酸钠晶体；碳酸钠晶体风化生成碳酸钠白色粉末；
【详解】根据分析，对应方程式为： 4Na + O2 =2Na2O； Na2O + H2O=2NaOH；
2NaOH + CO2 + 9H2O=Na2CO3 ×10H2O；Na2CO3 ×10H2O=Na2CO3 +10H2O；
故答案为：见解析。
【变式 7】I.某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在 U 形管内
加入少量煤油和几粒钠块，再从 U 形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，过一会儿点燃酒精灯加热铜丝。
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
(1)反应过程中金属钠除了逐渐变小外，还有什么现象 。请写出该反应的化学方程式： 。
(2)铜丝的变化现象为 ，反应的化学方程式是 。
Ⅱ.现用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，可利用的装置如下图。
回答下列问题。
(1)上述装置④中盛放的试剂是 ，为完成实验应将装置④接在 (填字母)。
A．①之前 B．①和②之间 C．②和③之间 D．③之后
(2)装置②中 Na 生成 Na2O2的化学方程式 。
(3)若 ag 钠与 bg 水完全反应，则该溶液溶质的质量分数是 。
【答案】 熔成银白色小球，在水和煤油的界面上作上下跳动 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑ 由黑色
40a
变红色 CuO+H Δ2 = Cu+H2O 浓硫酸 B 2Na+O
Δ
2 = Na2O2 ×100%22a + 23b
【分析】根据题中图示，左边是 Na 与水发生化学反应，生成 H2，右边是 H2还原 CuO 的实验；根据题中图
示，装置①是除去空气中 CO2，空气中水蒸气用装置④除去，装置②是探究金属钠与氧气在加热条件下发
生化学反应，制备过氧化钠，装置③是防止空气中的 CO2、H2O 进入装置②，与生成的 Na2O2反应；据此
解答。
【详解】I．(1)钠与水反应是放热反应，钠熔点低，反应过程中熔成金属小球，钠的密度小于水，大于煤油，
反应时在水和煤油界面处上下跳动，反应现象为熔成银白色小球，在水和煤油的界面上作上下跳动，钠和
水反应生成氢氧化钠溶液显碱性，与水发生反应的化学方程式为 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；答案为熔成银白
色小球，在水和煤油的界面上作上下跳动，2Na+2H2O=2NaOH+H2↑。
(2) Δ生成的氢气通过表面有氧化铜的铜丝，氢气会和氧化铜反应生成铜和水，即 CuO+H2 = Cu+H2O，反应现
Δ
象是铜丝表面由黑色变红色；答案为由黑色变红色，CuO+H2 = Cu+H2O。
II．用金属钠和空气制备纯度较高的 Na2O2，由实验装置可知，①中 NaOH 溶液可除去空气中的二氧化碳，
将装置④接在①与②之间，可除去空气中水蒸气，②中 Na 与氧气反应生成过氧化钠，③中碱石灰可防止空
气中的水蒸气和二氧化碳进入②中，且实验时先通入空气后点燃酒精灯，防止 Na 与二氧化碳、水蒸气反应。
(1) 由上述分析可知，为完成实验，上述装置④中盛放的试剂是浓硫酸，用来干燥气体，为完成实验应将装
置④接在①和②之间，B 正确；答案为浓硫酸，B。
(2) 装置②中 Na Δ在加热条件下和氧气反应生成过氧化钠，发生反应的化学方程式为 2Na+O2 = Na2O2；答案
为 2Na+O Δ2 = Na2O2。
(3) 依据化学方程式钠与水反应 2Na+2H2O=2NaOH+H2↑可知，反应后得到 NaOH 溶液，设生成 NaOH 的质
2Na + 2H2O = 2NaOH + H2 40a a
量为 x，产生氢气的质量为 y，则 2 23g 2 40g 2g ，解得 x= g，y= g，反应后的总
23 23
ag x y
40a
a 22a + 23b NaOH g质量
质量为 m(总)=ag+bg- g= ，NaOH 的质量分数为 ω= 100% = 2322a 23b 100% =23 23 溶液的总质量 + g
23
40a 40a
×100%；答案为 ×100%。
22a + 23b 22a + 23b
【变式 8】某课外活动小组为了检验钠与水反应的产物，设计如图装置(夹持装置省略)。首先在 U 形管内
加入少量煤油和几粒钠块，再从 U 形管高端加入水(含有酚酞)，赶出空气，一段时间后加热铜丝。
根据反应中观察到的现象，回答下列问题：
(1)金属钠的变化现象 。
(2)U 形管中溶液的颜色 ，说明有 生成。
(3)铜丝的变化现象 ，说明有 生成；若去掉后面的装置，简述检验气体的方法 。
【答案】(1)在水和煤油的界面处上下跳动，产生气泡
(2) 右侧从上到下逐渐由无色变为红色 NaOH
(3) 黑色变为红色 H2 在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生
【分析】金属钠的密度大于煤油的密度，钠会沉在煤油底部，与水接触后迅速反应，产生气体，钠会进入
到煤油中，反应停止，钠受重力落下，钠在两个液体界面处上下跳动，产生气泡，酚酞溶液逐渐变红。
【详解】（1）金属钠的密度大于煤油的密度，钠会沉在煤油底部，与水接触后迅速反应，产生气体，钠会
进入到煤油中，反应停止，钠受重力落下，因此金属钠的变化现象在水和煤油的界面处上下跳动，产生气
泡；故答案为：在水和煤油的界面处上下跳动，产生气泡。
（2）钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，U 形管中溶液的颜色右侧从上到下逐渐由无色变为红色，说明有
NaOH 生成；故答案为：右侧从上到下逐渐由无色变为红色；NaOH。
（3）氢气和氧化铜在加热条件下反应生成水和铜，因此铜丝的变化现象由黑色变为红色，说明有 H2 生成；
若去掉后面的装置，根据火焰的颜色来检验气体，因此检验气体的方法在导管口处点燃气体，有淡蓝色火
焰产生；故答案为：黑色变为红色；H2；在导管口处点燃气体，有淡蓝色火焰产生。
【变式 9】某研究性学习小组设计出如图所示的装置，目的是做钠与水反应的实验并验证：
①钠的某些物理性质；②钠与水反应的产物。
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)当进行适当操作时，还需要用到 实验仪器。实验室取用一小块钠，若此钠块有极少量被氧化，则测出
的相对原子质量会比实际相对原子质量 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(3)钠与水反应的现象很多，不同的现象证明不同的性质。
①能证明钠的密度比水小的现象是 。
②能证明钠的熔点低的现象是 。
③能证明有氢氧化钠生成的现象是 。
(4)有乙同学为避免由于行动不够迅速产生偏差，又建议在集气瓶中再加入一定量煤油，其目的是 。
【答案】(1)2Na+2H2O=2NaOH+H2↑
(2) 小试管、酒精灯 偏大
(3) 钠浮在水面上 钠熔化为光亮的小球 溶液呈红色
(4)避免因动作迟缓水分随氢气逸出而带来的误差
【分析】（1）
钠和水反应生成氢氧化钠和氢气，方程式为：2Na+2H2O=2NaOH+H2↑；
（2）
钠和水反应生成氢气，当进行到一定时间，需要检验氢气，使用小试管收集氢气，并在酒精灯火焰上检验，
所以用到小试管和酒精灯。若钠有少量被氧化，则产生的氢气量减少，计算钠的相对原子质量偏大；
（3）
①钠浮在水面上能证明钠的密度比水小；
②钠熔化为光亮的小球能证明钠的熔点低；
③水中加入酚酞，溶液呈红色能证明有氢氧化钠生成。
（4）
加入煤油，钠要下沉到煤油和水的分界处才能反应，可以避免因动作迟缓水分随氢气逸出而带来的误差。
知识点 3：氧化钠和过氧化钠
【典例 1】下列关于Na2O 和Na2O2 的说法中，不正确的是
A．Na2O 与Na2O2 中的阴、阳离子数之比均为 1∶2
B．Na2O2 可在呼吸面具或潜水艇中作为氧气的来源
C．Na2O 和Na2O2 的颜色不同
D．Na2O2 与Na2O 都能与水反应生成碱，都属于碱性氧化物
【答案】D
A Na O、Na O O2- O2-【详解】 ． 中阴离子分别为 和 ，阳离子均为Na+2 2 2 2 ，即二者阴、阳离子数之比均为 1∶
2，A 项正确；
B．Na2O2 与水反应生成碱和水外，还生成O2，可用于供氧，B 项正确；
C．Na2O 为白色固体，Na2O2 为淡黄色固体，二者颜色不同，C 项正确；
D．Na2O 与酸反应只生成盐和水，为碱性氧化物，而Na2O2 与酸反应除了生成盐和水外，还生成O2，可用
于供氧，不属于碱性氧化物，D 项错误。
故选 D。
【典例 2】下列判断正确的是
A．可用水来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
B．可用 CO2 来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
C．Na2O 比 Na2O2稳定
D．将足量的 Na2O、Na2O2分别加入酚酞溶液中，最终溶液均为红色
【答案】A
【详解】A．2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，而 Na2O+H2O=2NaOH，如果 Na2O 样品中含有 Na2O2，加入水后
会产生气泡，可以鉴别，A 正确；
B．Na2O2与 CO2的反应无明显现象，所以无法用 CO2来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2，B 错误；
C．Na2O 在空气中加热时会转化为 Na2O2，故 Na2O2比 Na2O 稳定，C 错误；
D．Na2O、Na2O2加到酚酞溶液中，二者均先与溶液中的水反应生成碱而使溶液变为红色，但 Na2O2具有漂
白性，又会将红色溶液漂白，D 错误；
故合理选项是 A。
【典例 3】某温度下，mg 某物质在足量氧气中充分燃烧，其燃烧产物立即与过量的 Na2O2反应，固体质量
增加 mg。下列物质中，符合题意的有
①H2 ②CO ③CH4 ④乙醇(C2H6O) ⑤CO 和 H2的混合物
A．①②③ B．①②⑤ C．②③④ D．③④⑤
【答案】B
点燃
【详解】H2、CO 在该体系中发生反应的化学方程式为 2H2 + O2 2H2O ，
点燃
2Na2O2 + 2H2O 4NaOH + O2 ； 2CO + O2 2CO2 ， 2Na2O2 + 2CO2 4NaOH + O2，由方程式可知，
固体增加的质量即为 H2、CO 的质量。由分析可知，mg 分子组成符合(CO)m(H3)n 的物质在 O2 中完全燃烧，
将其产物(CO2和水蒸气)通过足量 Na2O2后，固体增重必为 mg，①②⑤符合题意，故选 B。
【典例 4】如图是实验室研究潜水艇中供氧体系反应机理的装置图(夹持仪器略)。
(1)A 装置为 CO2的发生装置，反应的离子方程式为 。
(2)B 装置可除去 A 装置中可能挥发出的 ，反应的离子方程式为 。
(3)C 装置为 O2的发生装置，反应的化学方程式为 、 。
(4)D 装置可除去 C 装置中未反应的 ，反应的离子方程式为 。
(5)E 装置为排水法收集 O2的装置，检验所收集的气体为 O2的方法为 。
【答案】(1)CaCO +2H＋=Ca2＋3 +H2O+CO2↑
(2) HCl HCO - ＋3 +H =H2O+CO2↑
(3) 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑
(4) 2-二氧化碳 2OH－+CO2=CO 3 +H2O
(5)取出集气瓶正放于桌面上，将一根带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，证明所收集的气体为 O2
【分析】装置 A 中盐酸与大理石反应生成二氧化碳，因盐酸易挥发，则生成的二氧化碳中含有 HCl 杂质；
装置 B 可除去 HCl 杂质；装置 C 为二氧化碳或水与过氧化钠反应生成氧气，装置 D 中的 NaOH 可除去未反
应的二氧化碳气体，装置 E 收集生成的氧气。
【详解】（1）A 装置中盐酸与大理石反应生成二氧化碳，反应的离子方程式为 CaCO3+2H＋=Ca2＋
+H2O+CO2↑。
（2）B -装置中 HCl 杂质与碳酸氢钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为 HCO +H＋3
=H2O+CO2↑。
（3）装置 C 为二氧化碳或水与过氧化钠反应生成氧气，反应的化学方程式为 2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2、
2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑。
（4）D 装置可除去 C 装置中未反应的二氧化碳；反应的离子方程式为 2OH－+CO 2-2=CO 3 +H2O。
（5）氧气能使带火星的木条复燃，则检验方法为取出集气瓶正放于桌面上，将一根带火星的木条伸入集气
瓶中，若木条复燃，证明所收集的气体为 O2。
【变式 1】下列判断正确的是
A．Na2O 是淡黄色固体，而 Na2O2是白色固体
B．可用 CO2 来检验 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2
C．可利用在纯氧中加热的方法除去 Na2O 中的 Na2O2
D．Na2O2比 Na2O 稳定
【答案】D
【详解】A．Na2O 是白色固体，Na2O2是淡黄色固体，故 A 错误；
B．二氧化碳和氧化钠反应生成碳酸钠，过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，但反应过程中过氧化
钠和二氧化碳反应过程中无明显现象，不可用 CO2来确定某 Na2O 粉末中是否含有 Na2O2 ，故 B 错误；
C．Na2O 加热生成 Na2O2，除去了原有物质，因此不能利用在纯氧中加热的方法除去 Na2O 中的 Na2O2，故
C 错误；
D．Na2O 可与氧气继续反应生成 Na2O2，说明 Na2O2更稳定，故 D 正确；
故答案选 D。
【变式 2】下列叙述正确的是
①Na2O 与Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物 ②钠在常温下不容易被氧化 ③Na2O2可作供
氧剂，而Na2O 不行 ④石蕊溶液中加入Na2O2粉末，先变蓝后褪色，并有气泡生成 ⑤钠与浓NH4Cl溶液反
应，放出的气体中含H2 和NH3
A．都正确 B．①②③④ C．③④⑤ D．②④⑤
【答案】C
【详解】①Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不满足碱性氧化物与水反应只生成相应碱的定义，因此
Na2O2不属于碱性氧化物，故错误；
②钠单质为活泼性金属单质，在常温下能与氧气反应生成氧化钠，故错误；
③Na2O2可与二氧化碳、水反应生成氧气，可以作供氧剂，而Na2O 与二氧化碳、水反应不生成氧气，故Na2O
不能作供氧剂，故正确；
④Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，石蕊遇碱变蓝，Na2O2具有漂白性，会使蓝色溶液褪色，故正确；
⑤浓 NH4Cl 溶液呈酸性，钠单质能与溶液中 H+反应生成 H2，促进 NH4Cl 水解生成 NH3 H2O，该反应为放
热反应，温度升高会使 NH3 H2O 分解生成 NH3，故正确；
综上所述，叙述正确的是③④⑤，故 C 正确；
故答案为 C。
【变式 3】氧化钠与过氧化钠的共同之处是
A．都是淡黄色固体 B．都是强氧化剂
C．都能与水反应生成碱 D．氧元素的化合价都是-2 价
【答案】C
【详解】A．氧化钠是白色，过氧化钠是淡黄色，故 A 错误；
B．氧化钠中钠元素化合价能降低，但钠离子通常难得电子，不可能是强氧化剂，过氧化钠是强氧化剂，
故 B 错误；
C．氧化钠与水反应生成氢氧化钠，过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，故 C 正确；
D．过氧化钠中氧元素的化合价是-1 价，故 D 错误；
故选 C。
【变式 4】把 2.1g 的 CO 和 H2组成的混合气体与足量的 O2充分燃烧后，立即通过足量的 Na2O2固体，固体
质量的增加值为
A．3.5g B．2.1g C．4.2g D．无法确定
【答案】B
【详解】CO 与 H2在氧气中完全燃烧，生成 CO2和 H2O，生成的 CO2和 H2O 再与 Na2O2反应，反应的化学
点燃 点燃
方程式分别为：①2CO + O2 2CO2，②2H2 + O2 2H2O，③2Na2O2 + 2CO2=2Na2CO3 + O2，④2Na2O2
+ 2H2O =4NaOH + O2↑，其中①③相加，得 Na2O2 + CO = Na2CO3，②④相加，得 Na2O2 + H2 =2NaOH，由
此可以看出反应后固体质量增加为 CO 和 H2的质量，故把 2.1g 的 CO 和 H2组成的混合气体与足量的 O2充
分燃烧后，立即通过足量的 Na2O2固体，固体质量的增加 2.1 g，B 项符合题意；
答案选 B。
【点睛】本题解题的关键是理解发生的反应，并能根据发生的反应分析出反应后固体质量增加为 CO 和 H2
的质量。
【变式 5】对 Na2O2与 CO2和 H2O(g)混合气体的反应来说，下列说法错误的是
A．只要参加反应的 Na2O2一定，反应生成的氧气就一定
B．只要 CO2 和 H2O(g)的总数量一定，反应所消耗的 Na2O2的量就一定
C．只要气体的总数量一定，反应中所转移的电子的数量就一定
D．只要混合气体的总数量一定，固体所增加的质量就一定
【答案】D
【详解】A．Na2O2与 H2O(g)、CO2反应的化学方程式分别为：2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2、2Na2O2＋
2CO2=2Na2CO3＋O2。由于两个反应中 Na2O2与 O2的数量之比都为 2∶1，故 A 正确；
B．两个反应中：2Na2O2～2H2O(g)，2Na2O2～2CO2，故 B 正确；
C．根据上面化学方程式中的电子转移情况知选项 C 也正确；
D．根据化学方程式知，CO2、H2O 与 Na2O2反应时，固体增加的质量为“CO2”中“CO”的质量和“H2O”中
“H2”的质量，所以当数量固定的混合气体中 CO2气体所占的比例大时，固体增加的质量较大，当 H2O 所占
的比例大时，固体所增加的质量较小，故 D 错误；
答案为：D。
【变式 6】Na2O2是一种既有氧化性、又有还原性的物质，当 Na2O2与某物质 Q 发生反应并且有氧气生成时，
下列有关说法正确的是
A．Q 一定是氧化剂 B．Na2O2属于碱性氧化物
C．O2一定是氧化产物 D．Na2O2不可能发生还原反应
【答案】C
【详解】A．Na2O2 与某物质 Q 发生反应并且有氧气生成时，Na2O2 中氧元素为-1 价，既能升高生成氧气，
也可降低，既能作氧化剂、又能作还原剂，则 Q 不一定作氧化剂，故 A 错误；
B．Na2O2是过氧化物，不属于碱性氧化物， 故 B 错误；
C．由 A 项分析可知，氧元素化合价升高被氧化为氧气，作氧化产物，故 C 正确；
D．Na2O2中氧元素化合价可以降低，发生还原反应，故 D 错误；
答案为：C。
【变式 7】将 15.6g Na2O 和 Na2O2的混合固体投入水中，充分反应后收集到气体 1.6g，则混合物中 Na2O 的
质量分数为
A．20% B．25% C．50% D．75%
【答案】C
1.6g
【详解】生成O2的物质的量为 =0.05mol32g / mol ，设混合物中
Na2O2的物质的量为 x，根据题意可得：
2Na2O2 + 2H2O = 4NaOH + O2
2 1
x 0.05mol
解得 x = 0.1mol ，混合物中 m(Na2O2)=0.1mol×78g/mol=7.8g，m Na2O =15.6g - 7.8g = 7.8g ，则混合物中
7.8g
Na2O 的质量分数为 100% = 50%15.6g ；
故选 C。
【变式 8】某校兴趣小组探究二氧化碳与过氧化钠反应有氧气生成，设计了如图的实验装置。B 有饱和碳酸
氢钠溶液，目的是除去二氧化碳混有的氯化氢气体，E 为收集氧气的装置。
(1)写出装置 A 中发生反应的化学方程式 。
(2)C 中盛有 ，作用是 。
(3)写出装置 D 中发生反应的化学方程式 。
(4)指出装置 E 的错误： 。
(5)写出过氧化钠与水反应的化学方程式 。
【答案】(1)CaCO3＋2HCl=CaCl2＋H2O＋CO2↑
(2) 浓硫酸 除去二氧化碳中混有的水蒸气
(3)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
(4)E 中导管没有短进长出
(5)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
【分析】
根据题意及图示可知，装置 A 用于制备 CO2；装置 B 盛有饱和碳酸氢钠溶液，作用是除去二氧化碳中混有
的氯化氢气体；装置 C 盛有浓硫酸，用于干燥 CO2；装置 D 中二氧化碳与过氧化钠发生反应生成氧气；E
为收集氧气的装置，据此解答。
【详解】（1）装置 A 中盐酸和碳酸钙发生反应生成二氧化碳、水和氯化钙，化学方程式为 CaCO3＋2HCl=CaCl2
＋H2O＋CO2↑。
（2）进入 C 的气体中混有水蒸气，为防止 Na2O2与水发生反应，C 中盛装的试剂需除去水蒸气且同时不与
CO2发生反应，则应选择浓硫酸。
（3）装置 D 中过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气和碳酸钠，发生反应的化学方程式为 2Na2O2＋
2CO2=2Na2CO3＋O2。
（4）装置 E 采用排水法收集氧气，气体应从短管进入，将水压入 F 瓶，故 E 中的错误是 E 中导管没有短进
长出。
（5）过氧化钠与水反应的化学方程式 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑。
【变式 8】课外活动小组设计了下列装置，证实了二氧化碳跟过氧化钠反应时需要与水接触。
【研究对象】过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是_______。
【装置分析】
(1)装置①中反应的离子方程式是 。
(2)装置②中的试剂是 (填序号)。
a.饱和 NaHCO3溶液 b.饱和 Na2CO3溶液 c.浓 H2SO4
(3)装置③中的试剂是 。
【进行实验】
步骤 1：打开弹簧夹 K2，关闭 K1，打开分液漏斗活塞加入盐酸，一段时间后，将带火星的木条放在 a 处。
步骤 2：打开弹簧夹 K1，关闭 K2，打开分液漏斗活塞加入盐酸，一段时间后，将带火星的木条放在 a 处。
(4)步骤 1 和步骤 2 中，a 处带火星的木条复燃的是步骤 。
【实验反思】
(5)有同学提出质疑：“上述实验现象不足以证明有水存在时过氧化钠是跟二氧化碳发生了化学反应。”其理
由是 。
(6)需要补充的实验操作是：取⑤中反应后的少量固体， 。
【答案】(1) 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑
(2)a
(3)浓硫酸
(4)2
(5)气体中有水，水也可与 Na2O2反应产生 O2 使木条复燃
(6)加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中(合理即给分)
【分析】①中盐酸和碳酸钙反应生成二氧化碳，②用于除去 CO2中的 HCl，应为饱和碳酸氢钠溶液，③应
为浓硫酸干燥 CO2，④⑤为对比试验，用于判断干燥的二氧化碳是否与过氧化钠反应，⑥可避免空气中的
水、二氧化碳进入④⑤，最后用带火星的木条检验是否生成氧气，以此解答该题。
【详解】（1）过氧化钠跟二氧化碳反应的化学方程式是 2Na2O2 + 2CO2 = 2Na2CO3 + O2 ；装置①中盐酸和碳
酸钙反应生成二氧化碳，反应的离子方程式是 CaCO3＋2H+= Ca2+＋H2O＋CO2↑；
（2）根据分析可知②用于除去 CO2中的 HCl，应为饱和碳酸氢钠溶液，故答案为：a；
（3）根据以上分析可知装置③用来干燥二氧化碳，其中盛放的试剂是浓硫酸，故答案为：浓硫酸；
（4）步骤 1：打开弹簧夹 K2，关闭 K1，生成的二氧化碳被干燥，步骤 2 为湿润的二氧化碳，可观察到步骤
1 中木条不复燃，步骤 2 中木条复燃，故答案为：2；
（5）水与过氧化钠反应生成氧气，不能证明二氧化碳与过氧化钠反应生成氧气使木条复燃，故答案为：气
体中有水，水也可与 Na2O2反应产生 O2使木条复燃；
（6）可用反应后的固体加入盐酸，观察生成的气体是否能使澄清石灰水变浑浊，说明生成碳酸钠，二氧化
碳参加反应，故答案为：加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清的石灰水中。
【变式 9】Ⅰ．为测定金属钠样品(表面有 Na2O )中钠单质的质量分数，设计了如下实验(反应装置如图所示，
U 形管中的无水CaCl2用作干燥剂)：
①称量装置 A、B 的总质量
②称取一定质量的钠样品
③将钠样品投入锥形瓶中，迅速塞紧带 U 形干燥管的橡皮塞
有关数据：称取的金属钠样品质量为 ag，装置 A、B 反应前的总质量为 bg，反应后的总质量为 cg。
请根据题意回答下列问题：
(1)钠与水反应的化学方程式为 。
(2)用 a、b、c 表示钠单质的质量分数为 。
(3)若没有装置 B，则其对测定结果有何影响？ (填“偏大”“偏小”或“不影响”)。
Ⅱ．现用金属钠和空气制备纯度较高的Na2O2 ，利用的装置如图所示。
请回答下列问题：
(1)为完成实验应将装置丁接在装置 和装置 之间(填“甲”“乙”或“丙”)，且装置丁中盛放的试剂
是 。
(2)装置丙的作用是 。
(3)为制得更纯的Na2O2 ，应先 。
(4)点燃酒精灯后，观察到装置乙中的现象为 。
【答案】 2Na + 2H2O=2NaOH H
23 a + b - c
+ 2 100% 偏大 甲 乙 浓硫酸 a
防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置乙中 通空气后点燃酒精灯 Na 熔化成闪亮的小球，剧烈
燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体
【详解】Ⅰ．(1)钠与水反应生成 NaOH 和H2，反应的化学方程式为 2Na + 2H 。故答案2O 2NaOH + H2
为： 2Na + 2H2O 2NaOH + H ；2
(2)装置 A、B 和钠反应前后减少的质量就是反应生成的H2的质量，为 a + b - c g ，根据化学方程式可知，
46 a + b - c
金属钠的质量是 g = 23 a + b - c g，所以用 a、b、c 表示的钠单质的质量分数为
2
23 a + b - c 23 a + b - c
100%。故答案为： 100%；
a a
(3)若没有装置 B，H2会带出水蒸气，导致测得的H2的质量增加，测定结果会偏大。故答案为：偏大；
Ⅱ．(1) Na2O2 能与H2O 及CO2反应，且钠能与水反应，利用 NaOH 溶液可除去空气中的CO2，利用浓硫酸
可干燥空气，所以题述装置丁中盛放的试剂是浓硫酸，为完成实验应将装置丁接在装置甲和装置乙之间。
故答案为：甲；乙；浓硫酸；
(2)装置丙中碱石灰的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入装置乙中。故答案为：防止空气中的水蒸气和
二氧化碳进入装置乙中；
(3)根据以上分析可知，为制得更纯的Na2O2 ，应先通空气后点燃酒精灯。故答案为：通空气后点燃酒精灯；
(4)点燃酒精灯后，可观察到装置乙中的现象为钠熔化成闪亮的小球，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄
色固体。故答案为：Na 熔化成闪亮的小球，剧烈燃烧，产生黄色火焰，生成淡黄色固体；
【变式 10】如图，A 是金属钠，根据关系图回答下列问题。
(1)写出下列符号所代表的物质的化学式：
A： ，B： ；C： ，D： 。
(2)写出下列物质转化的化学方程式。
①A→B： 。
②B→D： 。
③A→C： 。
【答案】(1) Na Na2O2 NaOH Na2CO3
D
(2) 2Na＋O2 Na2O2 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2 2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
【分析】根据题图，A 是 Na，A 和水反应生成 C，则 C 为 NaOH，A 在加热的条件下生成 B，则 B 为
Na2O2， C 和二氧化碳反应生成 D，则 D 为 Na2CO3。
【详解】（1）由分析可知：A 是 Na，B 为 Na2O2，C 为 NaOH，D 为 Na2CO3。
（2）物质转化的化学方程式为：
D
①A→B 的反应为钠和氧气在加热条件下反应生成过氧化钠，反应的化学方程式为：2Na＋O2 Na2O2；
②B→D 的反应为过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为：2Na2O2＋
2CO2=2Na2CO3＋O2；
③A→C 的反应为钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的化学方程式为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑。
知识点 4：碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别、除杂与转化
【典例 1】下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，说法错误的是
A．热稳定性：碳酸钠大于碳酸氢钠
B．在其溶液中滴加澄清石灰水：它们都有白色沉淀生成
C．做焰色试验：它们的火焰都呈黄色
D．与相同浓度的盐酸反应产生 CO2的速率：碳酸钠大于碳酸氢钠
【答案】D
【详解】A．碳酸氢钠加热发生分解反应，而碳酸钠加热不分解，故 A 正确；
B．Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量)，所以
在其溶液中滴加澄清石灰水，它们都有白色沉淀生成，故 B 正确；
C．钠元素的焰色试验呈黄色，两种物质都是钠盐，所以焰色试验呈黄色，故 C 正确；
D．碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，故相同条件下，与相同浓
度的酸反应的速率为碳酸钠小于碳酸氢钠，故 D 错误；
故本题选 D。
【典例 2】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
【答案】C
【详解】A．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，A 正确；
B．K2CO3受热不易分解，NaHCO3受热分解产生 CO2，B 正确；
C．二者与 Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀 BaCO3，C 错误；
D．钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，D 正确。
故答案为：C。
【典例 3】为除去Na2CO3溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
选项 杂质 试剂
A NaHCO3 适量的 NaOH 溶液
B NaOH 适量的K2CO3 溶液
C NaCl 适量的盐酸
D Na2SO4 适量的Ba OH 2 溶液
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【详解】A．NaHCO3和 NaOH 溶液反应生成Na2CO3和水，可以用适量的 NaOH 溶液除Na2CO3溶液中的
NaHCO3，故 A 正确；
B．NaOH 和K2CO3 不能反应，不能用K2CO3 溶液除Na2CO3溶液中的 NaOH，故 B 错误；
C．Na2CO3和盐酸反应生成 NaCl、二氧化碳、水，不能用盐酸除Na2CO3溶液中的 NaCl，故 C 错误；
D．Na2SO4 、Na2CO3都能与Ba OH 2 反应，分别生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，不能用Ba OH 2 溶液除Na2CO3
溶液中的Na2SO4 ，故 D 错误；
选 A。
【典例 4】某实验小组欲探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。
于是他们先对固体 A、B 进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)图 1 实验在加热过程中能观察到烧杯Ⅱ中有白色沉淀产生
钠在周期表中的位置是 ，试管中发生的化学反应方程式为 。
(2)称取两种固体各 2g，分别加入两个小烧杯中，再各加 10mL 蒸馏水振荡，待固体充分溶解，恢复至室温，
向所得溶液中各滴入 2 滴酚酞溶液。
i．实验过程中发现 Na2CO3固体完全溶解，而 NaHCO3固体有剩余，由此可得出的结论是相同温度下，溶
解度：Na2CO3 NaHCO3(选填>、<或=)。
ii．同学们在两烧杯中还观察到以下现象，其中盛放 NaHCO3的烧杯中出现的现象是 (填字母)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高 c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)如图 2 所示，在气密性良好的 I 和Ⅱ试管中分别加入足量等浓度、等体积的稀盐酸，将气球内的固体同时
倒入试管中。
i．两试管中均产生气体， (填“I”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
ii．反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温， (填“I”或“Ⅱ”)的气球体积较大。
D
【答案】(1) 第三周期ⅠA 族 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
(2) > ac
(3) Ⅰ Ⅰ
【分析】用图 1 的装置鉴别 Na2CO3和 NaHCO3，A 试管中盛放 Na2CO3，B 试管中盛放 NaHCO3，加热条件
下 NaHCO3分解生成 CO2，Ⅱ烧杯中澄清石灰水变浑浊，Na2CO3加热不分解，Ⅰ烧杯中澄清石灰水无变化。
【详解】（1）钠在元素周期表第三周期ⅠA 族。试管中 NaHCO3受热分解生成 Na2CO3、H2O 和 CO2，化学方
Δ
程式为 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
（2）i.相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠，各加入 10mL 水溶解，碳酸钠能完全溶解，而碳酸氢钠部分溶解，
则说明相同温度下，溶解度 Na2CO3>NaHCO3。
ii.碳酸氢钠溶于水是一个吸热的过程，溶液温度下降，此外碳酸氢钠中碳酸氢根离子水解程度较小，碳酸氢
钠呈弱碱性，滴入酚酞后呈浅红色，故答案选 ac。
（3）i.碳酸氢钠加入盐酸中，两者反应直接生成二氧化碳，碳酸钠加入盐酸中，两者先反应生成碳酸氢钠，
碳酸氢钠再与多余的盐酸反应生成二氧化碳，故Ⅰ的反应程度更加剧烈。
ii.盐酸足量的情况下，1g 碳酸钠和 1g 碳酸氢钠，碳酸氢钠的物质的量更大，则其与盐酸反应生成的二氧化
碳更多，Ⅰ的气球体积较大。
【变式 1】除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是
A．通入CO2 B．加入BaCl2溶液
C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸
【答案】A
【详解】A．Na2CO3 + H2O + CO2= 2NaHCO3，通入 CO2气体，可除去多余的 Na2CO3，且多余的 CO2气体
会排出，不会引入新的杂质，故 A 项正确；
B．向体系中加入氯化钡，Ba2+与碳酸根离子会生成碳酸钡沉淀，但会引入新的杂质氯化钠，故 B 项错误；
C．加入澄清石灰水，碳酸氢钠和碳酸钠均会与氢氧化钙发生反应，不能达到除杂目的，故 C 项错误；
D．加入稀盐酸会把体系中的 NaHCO3也除去，故 D 项错误。
故选 A。
【变式 2】下列反应的离子方程式书写正确的是
A 2- -．过氧化钠与水的反应： 2O2 + 2H2O = 4OH + O2
B + -．钠与水反应：Na + 2H2O = Na + 2OH + H2
C 2+ 2- + -．氢氧化钡溶液与稀硫酸的反应：Ba + SO4 + H + OH = BaSO4 +H2O
D - 2+ -．氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应：OH + Ca + HCO3 =CaCO3 +H2O
【答案】D
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式是
2Na2O2 + 2H2O = 4Na
+ +4OH- + O2 ，故 A 错误；
B + -．钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，反应的离子方程式是 2Na + 2H2O = 2Na + 2OH + H2 ，故 B 错误；
C．稀硫酸与氢氧化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和水，反应的离子方程式是
Ba2+ + SO2- +4 + 2H + 2OH
- = BaSO4 +2H2O，故 C 错误；
D．氢氧化钠溶液与过量的碳酸氢钙溶液反应，假设氢氧化钠为 1mol，则 1mol O H - 消耗 1mol HCO-3 生成 1mol
1mol CO2-水和 3 ，1mol CO
2-
3 结合 1mol 钙离子生成 1mol CaCO3，则离子方程式正确，故 D 正确；
故选 D。
【变式 3】下列有关 Na2CO3和 NaHCO3的叙述中，正确的是
A．NaHCO3可以做胃药，Na2CO3可以洗涤餐具油污
B．NaHCO3俗名纯碱，Na2CO3俗名苏打
C．NaHCO3溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性
D．等质量的 NaHCO3和 Na2CO3分别与盐酸反应，Na2CO3产生气泡的速度更快
【答案】A
【详解】A．碳酸氢钠的碱性较弱，可与胃酸中的成分盐酸反应因此可做胃药，纯碱水解，溶液显碱性，有
利于油脂的水解，Na2CO3溶液能洗涤餐具上的油污，故 A 正确；
B．NaHCO3俗名小苏打，Na2CO3俗名纯碱，故 B 错误；
C．碳酸钠和碳酸氢钠都是强碱弱酸盐，水解都显碱性，故 C 错误；
D．碳酸氢钠与盐酸反应一步完成，反应方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，而碳酸钠与盐酸反应
两步进行，反应方程式为 Na2CO3+HCl= NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，相同条件下
NaHCO3比 Na2CO3产生气泡的速度更快，故 D 错误；
故选：A。
【变式 4】下列离子方程式正确的是
A + 2+．醋酸与碳酸钙反应： 2H + CaCO3 = Ca + CO2 +H2O
B - -．过量二氧化碳与澄清石灰水反应：OH + CO2 = HCO3
C 2+ -．少量硫酸氢钠与氢氧化钡溶液反应：Ba + 2OH + 2H+ + SO2-4 =BaSO4 +2H2O
D 2- + -．碳酸钠溶液与足量盐酸反应：CO3 + H = HCO3
【答案】B
【详解】A．醋酸属于弱酸，在离子方程式中不能拆开，应该保留化学式，A 错误；
B - -．过量二氧化碳与澄清石灰水反应的离子方程式为OH + CO2 = HCO3 ，B 正确；
C 2+ - + 2-．少量硫酸氢钠与氢氧化钡溶液反应的离子方程式为Ba + OH + H + SO4 =BaSO4 +H2O，C 错误；
D 2-．碳酸钠溶液与足量盐酸反应的离子方程式为 CO 3 +2H+=H2O+CO2↑，D 错误；
故答案为：B。
【点睛】判断离子方程式是否正确，一般先看产物是否符合客观事实，二看化学式拆分是否正确，三看是
否漏离子反应，四看反应物的配比是否正确，五看各种符号是否齐全。
【变式 5】向 Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随盐酸的量的变化关系如图
所示，则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是
A．a 点对应的溶液中：Na＋、OH－ SO2-、 4 、NO
-
3
B．b 点对应的溶液中：K＋、H＋、MnO- －4 、Cl
C -．c 点对应的溶液中：Na＋、Ca2＋、NO3 、Cl－
D．d 点对应的溶液中：Cl－、ClO－、Fe2＋、Mg2＋
【答案】C
2- -
【分析】向 Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，Ob 段发生的反应为CO3 +H+= HCO3 、bc 段发
-
生的反应为HCO3 +H+=H2O+CO2↑；据此作答。
2- -
【详解】A．a 点溶液中含有CO3 和HCO3 ，OH-与HCO
-
3 不能大量共存，A 项不符合题意；
B．b 点溶液中含有HCO- -3 与氢离子不能共存，且酸性条件下MnO4 和 Cl-因发生氧化还原反应而不能大量共
存，B 项不符合题意；
C．c 点恰好完全反应生成 NaCl，溶液呈中性，四种离子都能大量共存，C 项符合题意；
D．d 点盐酸过量，溶液呈酸性，ClO-与 Fe2+或 Cl-因发生氧化还原反应而不能大量共存，D 项不符合题意；
答案选 C。
【变式 6】为探究 Na2CO3和 NaHCO3的性质，利用传感器继续做如下实验：
序号 操作 数据
测量下面实验过程中温度的变化
③
测量下面实验过程中溶液 pH 的变化
④
注：Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的浓度相等
提示：溶液 pH 越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是 。
(2)实验③中，溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(3)实验④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 ，OH－未参与该反应的实验证据
是 。
(4)实验④中，滴加 NaHCO3溶液的烧杯中溶液 pH 的变化与滴加 Na2CO3溶液的 pH 有明显差异，原因是滴
加 NaHCO3溶液的烧杯中 (填离子符号)参与了反应，写出反应初期的离子方程式： 。
【答案】(1)Ca(OH)2=Ca2＋＋2OH－
(2)NaHCO3
(3) CO 2- 2＋3 ＋Ca =CaCO3↓ 加入 Na2CO3溶液和加入蒸馏水的 pH 变化曲线相似
(4) OH－ HCO -3 ＋OH－=H2O＋CO
2-
3
【详解】（1）澄清石灰水显碱性，是因为氢氧化钙发生了电离，电离方程式为 Ca(OH) =Ca2＋＋2OH－2 ；
（2）由实验③中图像可知，溶解时吸收热量的物质是 NaHCO3；
（3）Na2CO
2-
3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 CO 3 ＋Ca2＋=CaCO3↓，通过实验④图像可知加入
Na2CO3溶液和加入蒸馏水的 pH 变化曲线相似，故 OH－未参与该反应；
4 HCO -（ ） 能与 OH－3 反应生成 H2O CO
2- - 2-
和 3 ，离子方程式为 HCO 3 ＋OH－=H2O＋CO 3 ，故实验④中，滴
加 NaHCO3溶液的烧杯中溶液 pH 的变化与滴加 Na2CO3溶液的 pH 有明显差异。
【变式 7】某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，具体
情况如图所示。
(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是 (填序号)
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为 。
(3)若用实验Ⅳ确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管 B 中装入的固体最好是 (填化学式)。
(4)将碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应时的离子方程式为 。
(5)下列实验方案中，能测定出Na2CO3和NaHCO3混合物中物质的质量分数的是_______。
A．取 m 克混合物充分加热，质量减少 n 克
B．取 m 克混合物与足量NaOH 溶液充分反应，得到 n 克溶液
C．取 m 克混合物与足量稀盐酸反应，加热、蒸干、灼烧，得到 n 克固体
D．取 m 克混合物与足量稀硫酸反应，逸出气体经充分干燥后用碱石灰吸收，质量增加 n 克
【答案】(1)Ⅱ
D
(2) 2NaHCO3 = Na2CO3 +CO2 +H2O
(3)NaHCO3
(4) HCO-3 +OH
- +Ca2+ =CaCO3 +H2O
(5)ACD
【详解】（1）图Ⅰ实验这两者与盐酸均产生 CO2使澄清石灰水变浑浊，而无法区分两者。图Ⅱ实验，等质量
的两固体与盐酸反应，NaHCO3与盐酸反应更快更看到气球胀得更快更大，而 Na2CO3反应慢，该实验可与
鉴别两者。答案为Ⅱ；
（2）Ⅲ、Ⅳ利用两者的热稳定性差异，NaHCO3受热易分解为 Na2CO3、CO2、H2O，反应为
D D
2NaHCO = Na CO +CO +H O。答案为 2NaHCO = Na CO +CO +H O；3 2 3 2 2 3 2 3 2 2
（3）两试管存在温度的差异，B 试管温度低而大试管温度高，所以应该将热稳定性好的 Na2CO3置于 A 试
管中，热稳定性差的 NaHCO3置于温度低的 B，以免温度差异导致 Na2CO3的分解差异。答案为 NaHCO3；
4 2-（ ）酸式盐与碱反应，以少定多，以少量的 NaHCO3为 1mol，需要消耗 1molOH-和 1mol CO3 ，反应为
HCO-3 +OH
- +Ca2+ =CaCO3 +H O
- - 2+
2 。答案为HCO3 +OH +Ca =CaCO3 +H2O；
D
（5）A．利用差量法， 2NaHCO = Na CO +CO +H O，固体减少的质量为 m(CO2+H2O)利用方程式建立3 2 3 2 2
62g 84g
比例式 =ng m(NaHCO ) 计算出 m(NaHCO3)，最终获得质量分数，A 项能达到实验目的；3
B．只有混合物的质量，没有其他数据无法计算质量分数，B 项不能达到实验目的；
m(NaHCO )
C．两者与酸反应建立关系式为 NaHCO3~NaCl 建立比例式求得该反应的 m1(NaCl)=
3 58.5g
84g ，同
m(Na CO )
理 Na2CO3~2NaCl 得 m2(NaCl)=
2 3 2 58.5g
106g 。最终建立等式 m(NaHCO3)+m(Na2CO3)=m、
m(Na2CO3) 2 58.5g m(NaHCO ) + 3 58.5g106g 84g =n，求得 m(NaHCO3)、m(Na2CO3)最终计算质量分数，C 项可
达到实验目的；
D．碱石灰增加的质量为 CO2的质量，利用此建立一个 m(Na2CO3)和 m(NaHCO3)的二元一次方程式，再利
用混合固体质量为n建立一个m(Na2CO3)和m(NaHCO3)的二元一次方程式，可求得m(Na2CO3)和m(NaHCO3)，
从而获得质量分数，D 项能达到实验目的；
故选 ACD。
【变式 8】为测定产品中 Na2CO3的质量分数(已知杂质为 NaHCO3)，设计了下列三种实验方案进行探究。
方案一：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算 Na2CO3的质量分数。
(1)加热样品所选用的仪器是 (填字母)。
方案二：通过加热分解得到的 CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：
(2)A 中反应的化学方程式为 ，若装置 C 中碱石灰增重 m1g。则混合样品中碳酸钠的质量分
数为 。
方案三：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量
差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①___________；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟；
④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管 A 质量；
⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；
⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管 A 质量。
(3)操作①为 。
(4)NaOH 溶液(足量)中发生反应的离子方程式为 。
(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中 A 和 B)，若只保留干燥管 A 将会使碳酸钠的质量分数的计算结
果 (填“偏大”或“偏小”)。理由是 。
【答案】(1)B
D 11m-42m
(2) 2NaHCO3 Na2CO 13＋H2O＋CO2↑ ×100%11m
(3)检查装置气密性
(4)2OH－ 2-＋CO2=CO 3 ＋H2O
(5) 偏小 去掉 B 将会使 A 增重偏大，A 的作用为吸收生成的 CO2，相同质量时碳酸氢钠生成 CO2
较多，即 A 增重越多 NaHCO3越多，则 Na2CO3越少
【分析】方案二：连接好装置后，先通入氮气赶尽装置内的空气，避免空气中的二氧化碳影响测定结果，
所以 X 是氮气，A 装置中的样品受热分解成生成二氧化碳和水蒸气进入装置 B，B 装置是为了除去水蒸气，
所以可以装浓硫酸，干燥后的二氧化碳进入装置 C，C 中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，最后干燥管中 a 为
碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置 C 影响测定结果。
方案三：空气先通入到装有氢氧化钠溶液的装置，是为了吸收空气中含有的二氧化碳气体，鼓入空气数分
钟赶尽装置内的空气，稀硫酸与样品反应产生二氧化碳气体，进入装有浓硫酸的装置，干燥气体后进入装
置 A，A 中的碱石灰吸收生成的二氧化碳，干燥管 B 中碱石灰是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置 A
影响测定结果。
【详解】（1）加热碳酸氢钠固体分解，加热样品所选用的仪器是坩埚，故答案为：B；
D
（2）A 中发生的是碳酸氢钠受热分解，反应的化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑，若装置 C
2NaHCO3 ~ CO2 168m
中碱石灰增重 m1 g，即生成的 CO2为 m1 g，设碳酸氢钠的质量为 m，则由 168 44 ,得 m＝ 144
m m1
42m 42m1
＝ 1
m- 11m-42m
，则混合样品中碳酸钠的质量分数为 ×100%＝ 1 ×100%；
11 11m 11m
（3）连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性，保证装置气密性良好才能做后续实验；
（4）先把空气通过 NaOH 溶液是为了吸收空气中的 CO2，减少实验误差，离子方程式为：2OH－＋CO2=CO
2-
3 ＋H2O；
（5）装置 A 是吸收碳酸氢钠分解产生的 CO2，装置 B 是吸收空气中的 CO2，若只保留干燥管 A，会把分解
产生的 CO2和空气中的 CO2全部吸收，会使计算得出的碳酸氢钠偏大，计算出的碳酸钠质量分数偏小。
知识点 5：焰色试验
【典例 1】焰火与高中化学中的“焰色试验”知识相关。下列说法中不正确的是
A．焰色试验是化学变化
B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或铁丝)
C．灼烧钾盐透过蓝色钴玻璃显紫色
D．焰色试验是金属元素在灼烧时的颜色
【答案】A
【详解】A．焰色试验没有生成新物质，是物理变化，故 A 错误；
B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(或铁丝)，以除去杂质离子，故 B 正确；
C．透过蓝色钴玻璃观察，钾元素的焰色为紫色，故 C 正确；
D．焰色试验是金属元素在灼烧时火焰的颜色，故 D 正确；
选 A。
【变式 1】下列关于焰色试验的说法不正确的是
A．可以用铁丝代替铂丝做焰色试验
B．实验前需用稀硫酸清洗铂丝并灼烧
C．Na2SO4与 NaOH 灼烧时火焰颜色相同
D．可以用焰色试验鉴别 KCl、NaCl
【答案】B
【详解】A．Fe 的焰色不在可见光的范围内，对其它金属的焰色不会产生干扰，因此可以用 Fe 丝代替 Pt 丝
做焰色试验，A 正确；
B．实验前应用稀盐酸清洗铂丝并灼烧，B 错误；
C．Na2SO4与 NaOH 都含钠元素，灼烧时火焰颜色均为黄色，C 正确；
D．K 的焰色为紫色，Na 的焰色为黄色，因此可以用焰色试验鉴别 KCl、NaCl，D 正确；
答案选 B。
【变式 2】下列有关焰色试验的叙述中正确的是
A．很多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
B．焰色试验时，如果没有铂丝，可以用洁净的玻璃棒代替
C．实验前后及更换药品时需用稀硫酸将铂丝洗净并灼烧
D．用铂丝蘸取某金属的盐溶液，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，该溶液一定有Na+ ，没有K+
【答案】A
【详解】A．很多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，注意不是所有金属或它们的化
合物，故 A 正确；
B．焰色试验时，如果没有铂丝，可以用洁净的铁丝代替，不能用玻璃棒，玻璃棒灼烧有黄色的火焰，故 B
错误；
C．需用稀盐酸将铂丝洗净并灼烧，故 C 错误；
D．用焰色实验确定 K 元素时，需透过蓝色钴玻璃片观察，未进行验证无法判断是否含有K+，故 D 错误。
综上所述，答案为 A。
【变式 3】如下图所示，A 为一种常见的单质，B、C、D、E 是含有 A 元素的常见化合物。它们的焰色试验
均为黄色。
请填写下列空白：
(1)写出化学式：A． D． E.
(2)以上反应不属于氧化还原反应的有 (填写编号)
(3)化合物 C 的焰色试验操作是：把 用 洗净后，在酒精灯外焰灼烧至 再 在外焰上灼
烧，观察火焰的颜色。
(4)有 D 和 E 组成的混合物 137g，放入坩埚中充分加热至质量不再减少为止，冷却称量剩下的固体质量为
106g，计算混合物里的Na2CO3的质量为 g。向剩余的固体中加足量的盐酸将产生气体的质量为
g。
【答案】(1) Na Na2CO3 NaHCO3
(2)⑤⑥
(3) 铂丝 盐酸 与原来的火焰颜色相同时为止 蘸取 C 的溶液
(4) 53 44
【分析】A 为一种常见的单质，B、C、D、E 是含有 A 元素的常见化合物。它们的焰色试验均为黄色，A
为 Na，B 为 Na2O2，D 为 Na2CO3，C 为 NaOH，E 为 NaHCO3。
【详解】（1）根据分析，A 为 Na，D 为 Na2CO3，E 为 NaHCO3；
（2）以上反应中：氢氧化钠与过量的二氧化碳反应、碳酸氢钠受热分解不是氧化还原反应，故选⑤⑥；
（3）化合物 C：NaOH 的焰色试验操作是：把铂丝用盐酸洗净后，在酒精灯外焰灼烧至与原来的火焰颜色
相同时为止，再蘸取 C 的溶液在外焰上灼烧，观察火焰的颜色；
（4）碳酸钠和碳酸氢钠的混合物在坩埚中灼烧，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，剩余的碳酸钠的质量为106g，
Δ
2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O Δm
质量减少了 137g-106g=31g，根据差量法： ，故碳酸氢
44 18 62
84g 22g 9g 31g
钠的质量为 84g，碳酸钠的质量为 137g-84g=53g；剩余的碳酸钠的质量为 106g，物质的量为 1mol，与盐酸
反应生成二氧化碳的物质的量也为 1mol，质量为 44g。
