第9讲 钠及其化合物 碱金属(基础课)
1．掌握钠的主要性质及其应用。 2．掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。 3．了解钠及其重要化合物的制备方法(含侯氏制碱法)。 4．了解碱金属与焰色试验及应用。
钠及其氧化物
1．钠
(1)物理性质：银白色的金属光泽，ρ＝0.971 g·cm-3，比水的密度__、比煤油的密度___，质软，熔点为97.8 ℃，沸点为883 ℃。
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属单质反应
②与H2O反应：__________________________。
实验探究：Na与H2O(含酚酞溶液)反应的现象及解释
③与乙醇反应：
2Na＋2C2H5OH2C2H5ONa＋H2↑。
④与酸(HCl)反应：__________________________。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应：________________________________________[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]。
⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。
(3)钠的制取及保存
(4)钠的用途
①钠与水溶液的反应规律：有酸酸优先，无酸水靠前。
在酸溶液中，可认为钠首先与酸反应，酸完全反应后，钠可与水反应；在盐溶液中，钠首先与水反应，反应生成的氢氧化钠可能继续与盐反应。
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，表面冒出气泡，上下浮动，但不能熔化。
③钠与酸反应的特点：快，可能燃烧或爆炸。
2．钠的氧化物比较
化学式 Na2O Na2O2
电子式 Na+[︰︰]2-Na+ Na+[︰︰]2-Na+
氧的化合价 －2 ___
颜色 白色 ______
与H2O反应 Na2O＋H2O===2NaOH ___________________________
与CO2反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 ___________________________
主要用途 制烧碱 作漂白剂、消毒剂、供氧剂
稳定性 2Na2O＋O22Na2O2
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na与任何水溶液反应时，均先与H2O反应。 ( )
(2)检验乙醇中是否含有水，可向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体，则证明乙醇中含有水。 ( )
(3)将钠投入浓NH4Cl溶液中可以生成两种气体。 ( )
(4)将Na投入CuSO4溶液中，溶液中有红色Cu生成。 ( )
(5)Na与H2O、乙醇反应时均在液面以上四处游动。 ( )
(6)Na2O、Na2O2均与H2O反应生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。 ( )
(7)Na2O2投入含酚酞溶液的水中，溶液先变红后又褪色。 ( )
(8)1 mol Na2O与Na2O2的混合物中阴离子数约为6.02×1023。 ( )
(9)Na2O2与H2O、CO2反应中，Na2O2均只作氧化剂。 ( )
钠的性质及探究
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
2．(人教版必修第一册内容改编)某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中 将集气瓶用水冲洗，过滤。取黑色滤渣灼烧；向滤液中滴加氯化钡溶液
现象 ①火焰呈黄色 ②瓶内有黑色固体及另一种固体X ①黑色滤渣可燃 ②滴加BaCl2溶液后有白色沉淀Y生成
下列说法错误的是( )
A．生成黑色固体的反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C
B．Y是BaCO3
C．X是Na2O2
D．金属Na着火不能用CO2灭火
钠的氧化物性质及探究
3．(人教版必修第一册内容改编)为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂，实验装置图如下，其中a是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法错误的是( )
A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B．b中是饱和NaHCO3溶液，作用是除去a中产生的HCl
C．c中只发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．f中收集的气体可使带火星的木条复燃
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________________。
Na2O2中的强氧化性与还原性
①Na2O2遇到还原剂表现极强氧化性。如还原剂SO2、Fe2+、、S2-、H2S。
②Na2O2遇到强氧化剂表现还原性。如强氧化剂KMnO4等。
③Na2O2遇到最高价氧化物如SO3、CO2时，既表现氧化性又表现还原性；Na2O2遇到低价氧化物如SO2时，只表现氧化性。
Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算
5．(2025·临汾模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是( )
A．7.8 g Na2O2与足量的CO2或H2O(g)充分反应，二者转移的电子数均为0.1NA
B．62 g Na2O与78 g Na2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同
C．78 g Na2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5 mol
D．40 g CO、H2与HCHO混合气体完全燃烧，生成的CO2、H2O(g)全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加40 g
6．密闭容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2，加热充分反应后，容器内残留的固体及其物质的量是____________________________________________。
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型
(1)气体物质的量或体积减小关系
若CO2、水蒸气(或两者的混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量ΔV＝V(O2)＝V(原气体)。
(2)固体质量增加关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即Δm(固体)＝m(CO2)＋m(H2O)。
(CxOy)mHnCO2＋H2ONa2CO3＋NaOH
(CxOy)mHn的质量为a g时，最终固体增重：
Δm
(3)Na2O2与定量CO2、H2O(g)反应，可以按Na2O2先与CO2反应再与H2O(g)反应进行分析。
碳酸钠与碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质和用途
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 __________ 小苏打
水溶性 __溶于水 __溶于水，溶解度比Na2CO3__
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、纺织、造纸等 用于制药、焙制糕点等
2．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定，受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为_______________________。
(2)与酸(如足量盐酸)反应(填离子方程式)
①Na2CO3：______________________。
②NaHCO3：_____________________。
(3)与碱(如NaOH溶液)反应(填离子方程式)
①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3：____________。
(4)相互转化
①Na2CO3NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为_____________________________。
②NaHCO3Na2CO3
NaHCO3固体受热分解转化成Na2CO3。
3．碳酸钠和碳酸氢钠化学性质的应用
(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溶液的鉴别可用气体法和测pH法。
a．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
b．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
Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法
NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量CO2
Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液
(3)日常生活中的应用
①小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不是很好，如果用小苏打的同时加入一定量的食醋，效果很好。其原理是_____________________________(写出化学方程式)。
②酵头用于蒸馒头时，面团往往有酸味，在和面团时加入小苏打水，酸味大大减少。其原因是______________________________(用文字说明)。
③患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，造成胃穿孔。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应，故二者均可以用于治疗胃酸过多。 ( )
(2)Na2CO3加入少量水结块、放热，NaHCO3加少量水溶解吸热。 ( )
(3)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。 ( )
(4)澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，前者生成沉淀，后者没有沉淀。 ( )
(5)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，溶液中有沉淀析出。 ( )
(6)向NaHCO3溶液中加入少量石灰水的离子方程式为＋Ca2+＋OH－===CaCO3↓＋H2O。 ( )
Na2CO3、NaHCO3的性质及探究
1．(人教版必修第一册内容改编)某小组同学进行了以下3个实验：
实验1 实验2 实验3
操作
现象 无沉淀及气体产生 有沉淀及气体产生 现象a
下列说法正确的是( )
A．实验1中发生了反应===CaCO3↓
B．实验2中Ca2+促进了的电离平衡
C．实验3中现象a可能是有沉淀及气体产生
D．推测：可用0.05 mol·L-1 CaCl2溶液鉴别浓度均为0.001 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
2．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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(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验证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)。
3．(2025·铜川模拟)现有一种以NaHCO3为主要成分的膨松剂，由于膨松剂存放时间较长，部分分解成Na2CO3粉末。为测定混合样品中NaHCO3的质量分数，按如图所示连接装置(装置的气密性良好，各装置中的试剂皆为足量)。
已知：碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物。
实验过程：将m1 g样品装入样品管中，测定实验前D的质量为m2 g；打开K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，以除去装置中的二氧化碳；然后关闭K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；拆下装置，再次称量D的质量为m3 g。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为___________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)E处干燥管中盛放碱石灰的作用是____________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
如果没有该装置，可能会造成测定结果_________________________________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)混合物中NaHCO3的质量分数为________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
测定碳酸钠质量分数的常用方法
(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%＝%。
(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%。
Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
(1)反应原理：＋H＋===；
＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)根据图像确定溶液中溶质的方法
若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
若Oa＝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Oa>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
若Oa
4．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
碱金属与焰色试验
1．碱金属的相似性与递变性
(1)相似性与递变性(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
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____ 原子半径逐渐____
元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1 金属性逐渐____
单质性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点____ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐____
化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐____
(2)具体表现
①与O2等非金属反应
Li、Na与O2在加热条件下的反应：
____________、____________(写化学方程式)。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
②与H2O反应
2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)，从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐____。
③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应剧烈程度逐渐增强。
④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。
⑤与H2反应
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。如KH＋H2O===KOH＋H2↑。
2．焰色试验
(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出________，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的____________称为焰色试验。这种变化属于____变化。
(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗
①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤②在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同③蘸取待测物，在外焰上灼烧④观察火焰颜色，确定金属元素。
(3)常见元素的焰色
钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。
①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。
②进行钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。
③做焰色试验时，不能使用玻璃棒蘸取溶液进行灼烧，因为玻璃中含钠元素。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大。 ( )
(2)Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O2。 ( )
(3)根据反应Na＋KCl(熔融) NaCl＋K↑，知Na的金属性比K强。 ( )
(4)碱金属元素从锂到铯都能够与氢气反应生成金属氢化物，与水反应都生成氢气。 ( )
(5)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液。 ( )
(6)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。 ( )
1．(2025·福州模拟)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↑
2．碱金属单质及其化合物有广泛应用。
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是_____________________________________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 mol·L-1 KOH溶液比1 mol·L-1 NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为__________________，与水反应放出氢气，化学方程式为_____________________________________________________。
设NA为阿伏加德罗常数的值，则生成1 mol氢气时，反应中转移电子数为________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(5)CsOH的碱性比NaOH的碱性________(填“强”或“弱”)。
3．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明：____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含Na＋、不含K＋。他的判断是否正确？如不正确，请设计实验检验白色粉末中是否含K＋(如正确，此问可不答)：____________________________________________________
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_______________________________
____________________________________________________________________。
(4)Cu与CuSO4进行焰色试验，火焰分别呈________、________。
1．(真题精选)下列说法正确的是__________________________________(填序号)。
(1)(2024·黑吉辽卷)金属钾着火，用湿抹布盖灭。
(2)(2024·黑吉辽卷)除去乙醇中的少量水，可以加入金属钠过滤。
(3)(2024·安徽卷)氯化钠和氯化钾可以用焰色试验鉴别。
(4)(2024·安徽卷)过氧化钠和硫黄可以加水、振荡鉴别。
(5)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸。
(6)(2024·安徽卷)烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解。
(7)(2024·甘肃卷)次氯酸钠有强氧化性，可用于衣物漂白。
(8)(2024·湖南卷)稀释浓硫酸时，酸溅到皮肤上，用3%～5%的NaHCO3溶液冲洗。
(9)(2024·湖北卷)过滤法分离苯酚和NaHCO3溶液。
2．(2024·北京卷，T8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
(1)NaHCO3溶液呈碱性的理由是________________________________________
____________________________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液转化为NaHCO3溶液的最佳方法是________，反应的离子方程式为__________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(3)Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡，发生反应的离子方程式依次为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
3．(2021·河北卷，T14节选)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作出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，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____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
(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的溶解度曲线，需采用的操作为______________、______________、洗涤、干燥。
(1)除去Na2CO3中NaHCO3的方法为____________。
(2)证明NaHCO3中含Na2CO3的实验方法为
____________________________________________________________________
____________________________________________________________________。
第9讲 钠及其化合物 碱金属(基础课)
考点一
[必备知识梳理]
1．(1)小 大 (2)2Na＋O2Na2O2 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 小 低 放热 气体 剧烈 碱(NaOH) 2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑ 2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4 (3)2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑ 煤油或石蜡油
2．－1 淡黄色 2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
易错辨析 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)× (6)×
(7)√ (8)√ (9)×
[关键能力提升]
1．A [Na在空气中最终生成Na2CO3，不是淡黄色的Na2O2，A错误。]
2．C [由实验Ⅱ黑色固体的性质知其是单质C，由实验Ⅱ中现象②知Y是BaCO3，X中含有C，故X是Na2CO3，A、B项正确，C项错误；因钠着火生成过氧化钠，过氧化钠会与CO2反应，且在加热时钠也可与CO2直接反应，故金属Na着火不能用CO2灭火，可用沙土覆盖灭火，D项正确。]
3．C [c中发生CO2与Na2O2、H2O与Na2O2两个化学反应，C错误。]
4．(1)Na+[︰︰︰]2-Na+ 离子键、非极性共价键 －1 (2)2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑ 反应生成的H2O2具有漂白作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞) (3)2Mn＋5H2O2＋6H+===2Mn2+＋5O2↑＋8H2O (4)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2 复分解反应
5．B [62 g Na2O与78 g Na2O2的物质的量均为 1 mol，投入相同体积的足量水中，生成NaOH的物质的量均为2 mol，且溶液的质量均增加62 g，所得溶液的浓度相同，B不正确。]
6．解析：由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O可知，1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2、0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3，生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，0.5 mol二氧化碳首先与0.5 mol Na2O2反应生成0.5 mol Na2CO3，然后0.3 mol Na2O2与0.3 mol H2O反应生成0.6 mol NaOH，因此容器内残留的固体是1 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH。
答案：1 mol Na2CO3，0.6 mol NaOH
考点二
[必备知识梳理]
1．纯碱或苏打 易 易 小
2．(1)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O (2)C＋2H+===CO2↑＋H2O HC＋H+===CO2↑＋H2O
(3)HC＋OH-===C＋H2O (4)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
3．(3)NaHCO3＋CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O 小苏打水具有碱性，中和酸性物质
易错辨析 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)×
[关键能力提升]
1．B [实验1中没有沉淀生成，故没有发生反应Ca2+＋C===CaCO3↓；实验2中有沉淀及气体产生，说明发生了反应Ca2+＋2HC===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，Ca2+促进了HC的电离；碳酸钠溶液饱和，实验3中现象a可能是有沉淀生成，无气体生成。离子浓度过低不能生成沉淀，故不能用0.05 mol·L-1 CaCl2溶液鉴别浓度均为0.001 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。]
2．(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (3)NaHCO3
3．解析：(1)装置B中发生的反应为NaHCO3加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(2)干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果，如果没有这个装置，空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，使装置D的质量增加量偏大，导致测定结果偏高。(3)设混合物中NaHCO3的质量为x g，根据反应的化学方程式
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
2×84 44
x g (m3－m2)g
建立关系式：，解得x＝，混合物中NaHCO3的质量分数为×100%。
答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏高
(3)×100%
4．A [Ⅲ图对应溶液中的溶质为Na2CO3，③错误；Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH，④错误。]
考点三
[必备知识梳理]
1．(1)增加 增大 增强 较低 降低 增强 (2)4Li＋O22Li2O 2Na＋O2Na2O2 增强
2．(1)特征颜色 定性分析操作 物理
易错辨析 (1)× (2)× (3)× (4)√ (5)× (6)×
[关键能力提升]
1．C [钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；钠投入液氨中先生成络合物，再反应得到H2，故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑，D正确。]
2．(1)锂可以与水反应 (2)B (3)K+[H︰]- KH＋H2O===KOH＋H2↑ NA (4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
(5)强
3．(1)否。Fe及其化合物(合理即可)
(2)不正确。做钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，如火焰呈紫色，含K+，否则不含K+ (3)该溶液可能为NaOH溶液(合理即可) (4)绿色 绿色
[高考真题 衍生变式]
1．(3)(4)(7)
2．D [Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、C、HC，A正确；向NaHCO3中滴入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下，Na2CO3和NaHCO3饱和溶液的pH相差较大的主要原因是C的水解程度远大于HC，D错误。]
真题变式 (1)NaHCO3溶液中HC的水解程度大于电离程度
(2)通入过量CO2 C＋CO2＋H2O===2HC
(3)C＋H+===HC，HC＋H+===CO2↑＋H2O
3．解析：(1)制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2，再除去杂质HCl，然后将纯净的CO2通入饱和氨盐水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液处理多余的CO2，所以装置的连接顺序为aefbcgh。分液漏斗使用前需要让其与大气连通，否则液体无法滴落，所以为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，需要打开分液漏斗上部的玻璃塞或将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐。(2)雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO2充分接触，使反应更充分。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(4)①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 Δm
2 mol 56 g
n(CO2) 0.14 g
n(CO2)＝＝0.005 mol
n(NaHCO3)＝2n(CO2)＝0.01 mol
m(NaHCO3)＝0.84 g
答案：(1)aefbcgh 将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐 (2)增大接触面积，使反应更充分
(3)CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
(4)①0.84 ②降温结晶 过滤
真题变式 (1)加热或灼烧 (2)取样品溶于水中，加入CaCl2溶液，若有白色沉淀，则证明含Na2CO3(其他合理答案也可)
1/1(共108张PPT)
第一篇 考点突破
第二部分 元素及其化合物
第三章 金属及其化合物
第9讲 钠及其化合物 碱金属(基础课)
1．掌握钠的主要性质及其应用。
2．掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
3．了解钠及其重要化合物的制备方法(含侯氏制碱法)。
4．了解碱金属与焰色试验及应用。
考点一 钠及其氧化物
1．钠
(1)物理性质：银白色的金属光泽，ρ＝0.971 g·cm-3，比水的密度__、比煤油的密度__，质软，熔点为97.8 ℃，沸点为883 ℃。
小
大
(2)化学性质(写出化学方程式)
①与非金属单质反应
②与H2O反应：____________________________。
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑
实验探究：Na与H2O(含酚酞溶液)反应的现象及解释
小
低
放热
气体
剧烈
碱(NaOH)
③与乙醇反应：
2Na＋2C2H5OH2C2H5ONa＋H2↑。
④与酸(HCl)反应：__________________________。
⑤与盐(CuSO4)溶液反应：___________________________________
____________________________________________[或2Na＋2H2O＋CuSO4===Cu(OH)2↓＋Na2SO4＋H2↑]。
⑥与熔融盐TiCl4反应：4Na＋TiCl4Ti＋4NaCl。
2Na＋2HCl===2NaCl＋H2↑
2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，
CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4
(3)钠的制取及保存
2NaCl(熔融)2Na
＋Cl2↑
煤油或石蜡油
(4)钠的用途
①钠与水溶液的反应规律：有酸酸优先，无酸水靠前。
在酸溶液中，可认为钠首先与酸反应，酸完全反应后，钠可与水反应；在盐溶液中，钠首先与水反应，反应生成的氢氧化钠可能继续与盐反应。
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，表面冒出气泡，上下浮动，但不能熔化。
③钠与酸反应的特点：快，可能燃烧或爆炸。
2．钠的氧化物比较
化学式 Na2O Na2O2
电子式 Na+[︰︰]2-Na+ Na+[︰︰]2-Na+
氧的 化合价 －2 ___
颜色 白色 ______
－1
淡黄色
与H2O 反应 Na2O＋H2O===2NaOH ___________________________
与CO2 反应 Na2O＋CO2===Na2CO3 ___________________________
主要 用途 制烧碱 作漂白剂、消毒剂、供氧剂
稳定性 2Na2O＋O22Na2O2
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na与任何水溶液反应时，均先与H2O反应。 ( )
(2)检验乙醇中是否含有水，可向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体，则证明乙醇中含有水。 ( )
(3)将钠投入浓NH4Cl溶液中可以生成两种气体。 ( )
(4)将Na投入CuSO4溶液中，溶液中有红色Cu生成。 ( )
(5)Na与H2O、乙醇反应时均在液面以上四处游动。 ( )
×
×
√
×
×
(6)Na2O、Na2O2均与H2O反应生成NaOH，故二者均为碱性氧化物。 ( )
(7)Na2O2投入含酚酞溶液的水中，溶液先变红后又褪色。 ( )
(8)1 mol Na2O与Na2O2的混合物中阴离子数约为6.02×1023。 ( )
(9)Na2O2与H2O、CO2反应中，Na2O2均只作氧化剂。 ( )
×
√
√
×
考向1 钠的性质及探究
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
A [Na在空气中最终生成Na2CO3，不是淡黄色的Na2O2，A错误。]
选项 实验操作 实验现象
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
2．(人教版必修第一册内容改编)某同学探究金属Na与CO2的反应，实验如下：
实验Ⅰ 实验Ⅱ
操作 将点燃的金属钠伸到盛有CO2的集气瓶中 将集气瓶用水冲洗，过滤。取黑色滤渣灼烧；向滤液中滴加氯化钡溶液
现象 ①火焰呈黄色 ②瓶内有黑色固体及另一种固体X ①黑色滤渣可燃
②滴加BaCl2溶液后有白色沉淀Y生成
下列说法错误的是( )
A．生成黑色固体的反应为4Na＋3CO22Na2CO3＋C
B．Y是BaCO3
C．X是Na2O2
D．金属Na着火不能用CO2灭火
√
C [由实验Ⅱ黑色固体的性质知其是单质C，由实验Ⅱ中现象②知Y是BaCO3，X中含有，故X是Na2CO3，A、B项正确，C项错误；因钠着火生成过氧化钠，过氧化钠会与CO2反应，且在加热时钠也可与CO2直接反应，故金属Na着火不能用CO2灭火，可用沙土覆盖灭火，D项正确。]
考向2 钠的氧化物性质及探究
3．(人教版必修第一册内容改编)为证明过氧化钠可在呼吸面具和潜水艇中作供氧剂，实验装置图如下，其中a是实验室制备二氧化碳的装置，c中盛放的是过氧化钠。下列说法错误的是( )
A．a中可以用Na2CO3和稀盐酸来制备CO2
B．b中是饱和NaHCO3溶液，作用是除去a中产生的HCl
C．c中只发生反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
D．f中收集的气体可使带火星的木条复燃
√
C [c中发生CO2与Na2O2、H2O与Na2O2两个化学反应，C错误。]
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________。
Na+[︰︰]2-Na+
离子键、非极性共价键
－1
(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：
_________________________________________________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑
反应生成的H2O2具有漂白
作用(或反应生成的H2O2氧化了酚酞)
＋5H2O2＋6H＋===2Mn2+＋5O2↑＋8H2O
(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________________。
＋2H2O===
2NaOH＋H2O2
复分解反应
Na2O2中的强氧化性与还原性
①Na2O2遇到还原剂表现极强氧化性。如还原剂SO2、Fe2+、、S2-、H2S。
②Na2O2遇到强氧化剂表现还原性。如强氧化剂KMnO4等。
③Na2O2遇到最高价氧化物如SO3、CO2时，既表现氧化性又表现还原性；Na2O2遇到低价氧化物如SO2时，只表现氧化性。
考向3 Na2O2与CO2、H2O反应的有关计算
5．(2025·临汾模拟)设NA为阿伏加德罗常数的值，下列说法不正确的是
( )
A．7.8 g Na2O2与足量的CO2或H2O(g)充分反应，二者转移的电子数均为0.1NA
B．62 g Na2O与78 g Na2O2投入相同体积的足量水中，所得溶液的浓度不相同
C．78 g Na2O2与足量CO2或H2O(g)充分反应，二者生成的O2均为0.5 mol
D．40 g CO、H2与HCHO混合气体完全燃烧，生成的CO2、H2O(g)全部通入足量Na2O2中完全反应，固体质量增加40 g
√
B [62 g Na2O与78 g Na2O2的物质的量均为 1 mol，投入相同体积的足量水中，生成NaOH的物质的量均为2 mol，且溶液的质量均增加62 g，所得溶液的浓度相同，B不正确。]
6．密闭容器中盛有1 mol NaHCO3和0.8 mol Na2O2，加热充分反应后，容器内残留的固体及其物质的量是____________________________。
1 mol Na2CO3，0.6 mol NaOH
[解析] 由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O可知，1 mol NaHCO3分解生成0.5 mol CO2、0.5 mol H2O和0.5 mol Na2CO3，生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，0.5 mol二氧化碳首先与
0.5 mol Na2O2反应生成0.5 mol Na2CO3，然后0.3 mol Na2O2与
0.3 mol H2O反应生成0.6 mol NaOH，因此容器内残留的固体是
1 mol Na2CO3和0.6 mol NaOH。
Na2O2与CO2、H2O(g)反应的定量模型
(1)气体物质的量或体积减小关系
若CO2、水蒸气(或两者的混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量ΔV＝V(O2)＝V(原气体)。
(2)固体质量增加关系
相当于固体(Na2O2)只吸收了CO2中的“CO”、H2O(g)中的“H2”，即Δm(固体)＝m(CO2)＋m(H2O)。
(CxOy)mHnCO2＋H2ONa2CO3＋NaOH
(CxOy)mHn的质量为a g时，最终固体增重：
Δm
(3)Na2O2与定量CO2、H2O(g)反应，可以按Na2O2先与CO2反应再与H2O(g)反应进行分析。
考点二 碳酸钠与碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质和用途
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 __________ 小苏打
水溶性 __溶于水 __溶于水，溶解度比Na2CO3__
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、纺织、造纸等 用于制药、焙制糕点等
纯碱或苏打
易
易
小
2．碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定，受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为_____________
____________________________。
(2)与酸(如足量盐酸)反应(填离子方程式)
①Na2CO3：___________________________。
②NaHCO3：_______________________________。
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
C＋2H+===CO2↑＋H2O
HC＋H+===CO2↑＋H2O
(3)与碱(如NaOH溶液)反应(填离子方程式)
①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3：_____________________________。
(4)相互转化
①Na2CO3NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为______________________
____________________。
②NaHCO3Na2CO3
NaHCO3固体受热分解转化成Na2CO3。
HC＋OH － ===C＋H2O
Na2CO3＋CO2＋H2O
===2NaHCO3
3．碳酸钠和碳酸氢钠化学性质的应用
(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溶液的鉴别可用气体法和测pH法。
a．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
b．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
Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法
NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量CO2
Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液
(3)日常生活中的应用
①小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂，膨松效果不是很好，如果用小苏打的同时加入一定量的食醋，效果很好。其原理是____________
________________________________________(写出化学方程式)。
②酵头用于蒸馒头时，面团往往有酸味，在和面团时加入小苏打水，酸味大大减少。其原因是______________________________(用文字说明)。
③患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是若服用小苏打药品，胃中的酸与小苏打反应生成CO2气体，造成胃穿孔。
CH3COOH===CH3COONa＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋
小苏打水具有碱性，中和酸性物质
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应，故二者均可以用于治疗胃酸过多。 ( )
(2)Na2CO3加入少量水结块、放热，NaHCO3加少量水溶解吸热。
( )
(3)除去CO2中的HCl气体，可将气体通入饱和Na2CO3溶液中。
( )
×
√
×
(4)澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液，前者生成沉淀，后者没有沉淀。 ( )
(5)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，溶液中有沉淀析出。 ( )
(6)向NaHCO3溶液中加入少量石灰水的离子方程式为＋Ca2+＋OH－===CaCO3↓＋H2O。 ( )
×
√
×
考向1 Na2CO3、NaHCO3的性质及探究
1．(人教版必修第一册内容改编)某小组同学进行了以下3个实验：
实验1 实验2 实验3
操作
现象 无沉淀及气体产生 有沉淀及气体产生 现象a
下列说法正确的是( )
A．实验1中发生了反应===CaCO3↓
B．实验2中Ca2+促进了的电离平衡
C．实验3中现象a可能是有沉淀及气体产生
D．推测：可用0.05 mol·L-1 CaCl2溶液鉴别浓度均为0.001 mol·L-1
的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
√
B [实验1中没有沉淀生成，故没有发生反应===CaCO3↓；
实验2中有沉淀及气体产生，说明发生了反应===CaCO3↓
＋CO2↑＋H2O，Ca2+促进了的电离；碳酸钠溶液饱和，实验3中现象a可能是有沉淀生成，无气体生成。离子浓度过低不能生成沉淀，故不能用0.05 mol·L-1 CaCl2溶液鉴别浓度均为0.001 mol·L-1的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。]
2．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，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
Ⅱ
(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验证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)。
2NaHCO3===
CaCO3↓＋H2O
NaHCO3
3．(2025·铜川模拟)现有一种以NaHCO3为主要成分的膨松剂，由于膨松剂存放时间较长，部分分解成Na2CO3粉末。为测定混合样品中NaHCO3的质量分数，按如图所示连接装置(装置的气密性良好，各装置中的试剂皆为足量)。
已知：碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物。
实验过程：将m1 g样品装入样品管中，测定实验前D的质量为
m2 g；打开K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，以除去装置中的二氧化碳；然后关闭K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；拆下装置，再次称量D的质量为m3 g。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为__________________________
_________________________________________________________。
2NaHCO3Na2CO3＋H2O
＋CO2↑
(2)E处干燥管中盛放碱石灰的作用是__________________________
_________________________________________________________。
如果没有该装置，可能会造成测定结果______________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)混合物中NaHCO3的质量分数为_____________________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果
偏高
×100%
[解析] (1)装置B中发生的反应为NaHCO3加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(2)干燥管中盛放的是碱石灰，碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳，所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果，如果没有这个装置，空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D，使装置D的质量增加量偏大，导致测定结果偏高。
(3)设混合物中NaHCO3的质量为x g，根据反应的化学方程式
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
2×84 44
x g (m3－m2)g
建立关系式：＝，解得x＝，混合物中NaHCO3的质量分数为×100%。
测定碳酸钠质量分数的常用方法
(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%＝%。
(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%。
考向2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
(1)反应原理：＋H＋===；＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)根据图像确定溶液中溶质的方法
若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
若Oa＝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Oa>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
若Oa4．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析都正确的组合是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③
C．②④ D．②③
√
A [Ⅲ图对应溶液中的溶质为Na2CO3，③错误；Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH，④错误。]
考点三 碱金属与焰色试验
1．碱金属的相似性与递变性
(1)相似性与递变性(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
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____
原子半径逐渐____
增加
增大
相似性 递变性(由Li→Cs)
元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1 金属性逐渐____
单质性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点____ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐____
化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐____
增强
较低
降低
增强
(2)具体表现
①与O2等非金属反应
Li、Na与O2在加热条件下的反应：
___________________、____________________(写化学方程式)。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质。
4Li＋O22Li2O
2Na＋O2Na2O2
②与H2O反应
2M＋2H2O===2MOH＋H2↑(M代表碱金属元素)，从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐____。
③与酸反应均生成盐与H2，从Li→Cs，反应剧烈程度逐渐增强。
④与盐溶液反应时，均先与H2O反应，不能把盐溶液中的金属置换出来。
增强
⑤与H2反应
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。如KH＋H2O===KOH＋H2↑。
2．焰色试验
(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出____________，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的____________称为焰色试验。这种变化属于____变化。
(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗
①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤②在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同③蘸取待测物，在外焰上灼烧④观察火焰颜色，确定金属元素。
特征颜色
定性分析操作
物理
(3)常见元素的焰色
钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾为紫(色)钡黄绿(色)，锶为洋红(色)最美丽。
①洗涤铂丝用稀盐酸而不用稀硫酸，因铂丝表面杂质与盐酸反应生成沸点较低的氯化物易气化挥发，而硫酸盐的沸点较高不易气化挥发。
②进行钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察，目的是滤去钠元素的黄色光，避免含有微量钠元素的干扰。
③做焰色试验时，不能使用玻璃棒蘸取溶液进行灼烧，因为玻璃中含钠元素。
判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)随着核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大。 ( )
(2)Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O2。 ( )
(3)根据反应Na＋KCl(熔融) NaCl＋K↑，知Na的金属性比K强。
( )
(4)碱金属元素从锂到铯都能够与氢气反应生成金属氢化物，与水反应都生成氢气。 ( )
√
×
×
×
(5)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液。 ( )
(6)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋。
( )
×
×
1．(2025·福州模拟)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↑
√
C [钠沉入液氨中说明钠的密度比液氨大，A正确；液氨中没有能导电的离子，而钠投入液氨中生成蓝色的溶剂合电子，能导电，说明溶液的导电性增强，B正确；钠投入液氨中先生成络合物，再反应得到H2，故0.1 mol钠反应失去0.1 mol电子，C错误；反应中钠失去电子，只能是氢元素得到电子，所以钠和液氨可以发生的反应为2NH3 ＋2Na===2NaNH2 ＋H2↑，D正确。]
2．碱金属单质及其化合物有广泛应用。
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是___________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 mol·L-1 KOH溶液比1 mol·L-1 NaOH溶液碱性强
锂可以与水反应
B
(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为__________________，与水反应放出氢气，化学方程式为_____________________________。
设NA为阿伏加德罗常数的值，则生成1 mol氢气时，反应中转移电子数为________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：
_________________________________________________________。
(5)CsOH的碱性比NaOH的碱性________(填“强”或“弱”)。
K＋[H∶]－
KH＋H2O===KOH＋H2↑
NA
3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
强
3．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题。
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明：
_________________________________________________________。
(2)某同学灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，他判断该白色粉末中含
Na＋、不含K＋。他的判断是否正确？如不正确，请设计实验检验白色粉末中是否含K＋(如正确，此问可不答)：____________________
__________________________________________________________
_________________________________________________________。
否。Fe及其化合物(合理即可)
不正确。做钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色，如火焰呈紫色，含K＋，否则不含K＋
(3)该同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是
_________________________________________________________。
(4)Cu与CuSO4进行焰色试验，火焰分别呈________、________。
该溶液可能为NaOH溶液(合理即可)
绿色
绿色
高考真题 衍生变式
1．(真题精选)下列说法正确的是_______________________(填序号)。
(1)(2024·黑吉辽卷)金属钾着火，用湿抹布盖灭。
(2)(2024·黑吉辽卷)除去乙醇中的少量水，可以加入金属钠过滤。
(3)(2024·安徽卷)氯化钠和氯化钾可以用焰色试验鉴别。
(4)(2024·安徽卷)过氧化钠和硫黄可以加水、振荡鉴别。
(5)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸。
(6)(2024·安徽卷)烹煮食物的后期加入食盐，能避免NaCl长时间受热而分解。
(7)(2024·甘肃卷)次氯酸钠有强氧化性，可用于衣物漂白。
(8)(2024·湖南卷)稀释浓硫酸时，酸溅到皮肤上，用3%～5%的NaHCO3溶液冲洗。
(9)(2024·湖北卷)过滤法分离苯酚和NaHCO3溶液。
(3)(4)(7)
2．(2024·北京卷，T8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
√
D [Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H＋、OH－、Na＋、、，A正确；向NaHCO3中滴入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下，Na2CO3和NaHCO3饱和溶液的pH相差较大的主要原因是的水解程度远大于，D错误。]
(1)NaHCO3溶液呈碱性的理由是______________________________
_________________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液转化为NaHCO3溶液的最佳方法是_____________，反应的离子方程式为______________________________________。
(3)Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸并振荡，发生反应的离子方程式依次为___________________________________________________。
NaHCO3溶液中的水解程度
大于电离程度
通入过量CO2
＋CO2＋H2O===
＋H＋===＋H＋===CO2↑＋H2O
3．(2021·河北卷，T14节选)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作出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备，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
_________________________________________________________。
aefbcgh
将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐
(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。
增大接触面积，使反应更充分
CO2＋NH3＋H2O＋
NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
0.84
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的溶解度曲线，需采用的操作为__________________、______________、洗涤、干燥。
降温结晶
过滤
[解析] (1)制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2，再除去杂质HCl，然后将纯净的CO2通入饱和氨盐水中制得NaHCO3，最后用NaOH溶液处理多余的CO2，所以装置的连接顺序为aefbcgh。分液漏斗使用前需要让其与大气连通，否则液体无法滴落，所以为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，需要打开分液漏斗上部的玻璃塞或将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐。
(2)雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO2充分接触，使反应更充分。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(4)①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2 Δm
2 mol 56 g
n(CO2) 0.14 g
n(CO2)＝＝0.005 mol
n(NaHCO3)＝2n(CO2)＝0.01 mol
m(NaHCO3)＝0.84 g
(1)除去Na2CO3中NaHCO3的方法为________________。
(2)证明NaHCO3中含Na2CO3的实验方法为_____________________
_________________________________________________________。
加热或灼烧
取样品溶于水中，加入
CaCl2溶液，若有白色沉淀，则证明含Na2CO3(其他合理答案也可)
(建议用时：40分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共21分)
1．(人教版必修第一册内容改编)将一小块钠投入盛有水的烧杯中，实验装置图如图。下列说法错误的是( )
课时数智作业(九) 钠及其化合物 碱金属
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A．由实验可知钠的密度比水小，反应放热
B．钠球四处游动，说明反应生成了气体
C．反应中使酚酞变红的是氧化产物NaOH
D．钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
√
D [钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
2．(2025年1月·河南高考适应性考试)W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是( )
A．气体V可通过排水法收集
B．X与水反应能生成气体V
C．Y易溶于水，溶液显碱性
D．电解Z的水溶液可得到W
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D [W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体，W与V在加热条件下反应生成X，X与CO2反应又能生成V，则W为Na，V为O2，X为Na2O2，Y为Na2CO3，Y与HCl反应生成Z，Z为NaCl。V为O2，可通过排水法收集，A正确；X为Na2O2，Na2O2与水反应能生成O2，B正确；Y为Na2CO3，易溶于水，由于水解，溶液显碱性，C正确；Z为NaCl，电解NaCl水溶液得不到W(Na)，应该电解熔融氯化钠，D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
3．(2025·郑州模拟)类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A．SO2与H2O2反应生成H2SO4，故推测SO2与Na2O2反应生成Na2SO4
B．向碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，故向碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度也升高
C．工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，故工业上也可用电解熔融KCl的方法冶炼金属钾
D．Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2，故推测Li与O2在加热条件下反应生成Li2O2
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [SO2与Na2O2反应能生成Na2SO4，A项正确；碳酸钠固体溶于水的过程为放热过程，向碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，而碳酸氢钠固体溶于水的过程为吸热过程，向碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度降低，B项错误；金属钾易溶于熔融KCl，工业上不采用电解熔融KCl的方法制备，工业上冶炼钾的原理为Na＋KClK↑＋NaCl，C项错误；Li与O2在加热条件下反应只生成Li2O，D项错误。]
4．(2025·黄冈模拟)学习小组利用底部破损的试管，设计了Na与H2O反应的创新实验，装置如图。
下列说法正确的是( )
A．拔出大头针，即可启动实验
B．为了使现象更明显，可以取用黄豆大小的Na粒
C．点燃尖嘴玻璃导管处气体，可观察到淡蓝色火焰
D．该实验能废物利用；产生的废液浓度低，可以直接排放
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [拔出大头针，钠粒掉落，钠与水接触，可开启实验，A项正确；钠与水反应剧烈，为安全起见，应取绿豆大小的钠粒，B项错误；钠与水反应会生成氢气，氢气燃烧火焰呈现淡蓝色，但是在尖嘴玻璃导管处点燃时，由于受尖嘴玻璃导管影响，会观察到火焰呈黄色，C项错误；该实验实现了废物的利用，但产生的废液中氢氧化钠的碱性较强，不能直接排放，D项错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
5．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否发生反应，设计如图装置，下列说法正确的是( )
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C．装置C加热前，用试管在装置D管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度
D．检查装置A气密性的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明装置A气密性良好
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
C [Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热，故A错误；盐酸易挥发，则装置B中应为碱石灰，可除去HCl和水蒸气，而硅胶不能除去HCl，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则装置C加热前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；检查装置A气密性的方法：先关闭K1，然后直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变，说明装置A气密性良好，故D错误。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
6．(2025·怀化模拟)过氧化物和超氧化物均可作为强氧化剂，空间站中它们与CO2反应产生的O2可供宇航员呼吸，K2O2、KO2与CO2转化为O2的反应如图所示。下列说法正确的是( )
、O2的结构相似，均含π键和σ键
B．CO2、的VSEPR模型均为平面三角形
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，被氧化和被还原的O原子个数比均为1∶1
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
D 、O2的结构不同只含σ键，O2含π键和σ键，A项错误；CO2为sp杂化，VSEPR模型为直线形为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，B项错误；反应Ⅰ为2K2O2＋2CO2===O2＋2K2CO3，K2O2中一部分O的化合价由－1升高至0，另一部分O的化合价由－1降低至－2，被氧化和被还原的O原子个数比为1∶1，反应Ⅱ为4KO2＋2CO2===3O2＋2K2CO3，KO2中一部分O的化合价由－升高至0，另一部分O的化合价由－降低至－2，被氧化和被还原的O原子个数比为3∶1，C项错误；反应Ⅰ为2K2O2＋2CO2===O2＋2K2CO3，反应Ⅱ为4KO2＋2CO2===3O2＋2K2CO3，由化学方程式可知，反应Ⅰ和Ⅱ中生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3，D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
7．(2025·北京东城区模拟)侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者和奠基者，他发明的侯氏制碱法工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A．该工艺中循环利用的物质为CO2和NH3
B．该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl
C．“过滤”后的母液中，n(Na)小于n(Cl)
D．该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应
√
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
A [据题图可知，该工艺中原料为NaCl、NH3、CO2，循环利用的物质只有CO2，A项错误；由工艺目的和图示知，该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl，B项正确；“过滤”分离出NaHCO3，此时溶液中主要含NaCl和NH4Cl，所以母液中n(Na)小于n(Cl)，C项正确；工艺中涉及：NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3(化合反应)、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl(复分解反应)、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(分解反应)，D项正确。]
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
8．(8分)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：甲同学设计如图所示装置探究样品M的变质情况。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(1)仪器a的名称是______________。(1分)
(2)装置C中的溶液是__________，其作用是______________。(3分)
(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___________________________。(2分)
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________________________。(2分)
分液漏斗
浓硫酸
干燥O2
Na2O2已部分变质
===BaCO3↓
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
[解析] 本题为实验题，是对久置的过氧化钠样品M进行实验探究，装置A中发生的反应可能有2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑，Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O，B装置用来检验CO2，C装置用来干燥气体O2，故装置C所装溶液为浓硫酸，据此分析解题。(1)由题干实验装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗。(2)由分析可知，装置C中的溶液是浓硫酸，其作用是干燥O2。(3)如果装置B中出现浑浊，即说明Na2O2已经变质，D中收集到的气体能使带火星的木条复燃，说明Na2O2未完全变质，则样品M的变质情况为Na2O2已部分变质。(4)根据产生白色沉淀，乙同学认为样品M已变质，即Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀，故该反应的离子方程式为===BaCO3↓。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
9．(11分)(2025·商丘模拟)某化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验。
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
回答下列问题：
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是__________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，作用是______________
____________。(4分)
Na2CO3
分液漏斗
除去CO2中的
水蒸气
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(2)乙同学用图2所示装置，取m g样品和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，向仪器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若仪器b下端玻璃管中的______________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。(2分)
液面上升
体积
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验。
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为______________。(5分)
过滤
称量
×100%
题号
1
3
5
2
4
6
8
7
9
[解析] (3)n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝ mol，Na2CO3的质量分数为×100%。
谢 谢 ！课时数智作业(九) 钠及其化合物 碱金属
(建议用时：40分钟 总分：40分)
(每小题只有一个选项正确，每小题3分，共21分)
1．(人教版必修第一册内容改编)将一小块钠投入盛有水的烧杯中，实验装置图如图。下列说法错误的是( )
A．由实验可知钠的密度比水小，反应放热
B．钠球四处游动，说明反应生成了气体
C．反应中使酚酞变红的是氧化产物NaOH
D．钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑
2．(2025年1月·河南高考适应性考试)W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是( )
A．气体V可通过排水法收集
B．X与水反应能生成气体V
C．Y易溶于水，溶液显碱性
D．电解Z的水溶液可得到W
3．(2025·郑州模拟)类比推理是化学中常用的思维方法。下列推理正确的是( )
A．SO2与H2O2反应生成H2SO4，故推测SO2与Na2O2反应生成Na2SO4
B．向碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，故向碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度也升高
C．工业上采用电解熔融NaCl的方法冶炼金属钠，故工业上也可用电解熔融KCl的方法冶炼金属钾
D．Na与O2在加热条件下反应生成Na2O2，故推测Li与O2在加热条件下反应生成Li2O2
4．(2025·黄冈模拟)学习小组利用底部破损的试管，设计了Na与H2O反应的创新实验，装置如图。
下列说法正确的是( )
A．拔出大头针，即可启动实验
B．为了使现象更明显，可以取用黄豆大小的Na粒
C．点燃尖嘴玻璃导管处气体，可观察到淡蓝色火焰
D．该实验能废物利用；产生的废液浓度低，可以直接排放
5．某同学结合所学知识探究Na2O2与H2能否发生反应，设计如图装置，下列说法正确的是( )
A．装置A也可直接用于Cu与浓硫酸反应制取SO2
B．装置B中盛放硅胶的作用只是除去A中挥发出来的少量水蒸气
C．装置C加热前，用试管在装置D管口末端处收集气体点燃，通过声音判断气体纯度
D．检查装置A气密性的方法：直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且高度不变说明装置A气密性良好
6．(2025·怀化模拟)过氧化物和超氧化物均可作为强氧化剂，空间站中它们与CO2反应产生的O2可供宇航员呼吸，K2O2、KO2与CO2转化为O2的反应如图所示。下列说法正确的是( )
、O2的结构相似，均含π键和σ键
B．CO2、的VSEPR模型均为平面三角形
C．反应Ⅰ和Ⅱ中，被氧化和被还原的O原子个数比均为1∶1
D．反应Ⅰ和Ⅱ中，生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3
7．(2025·北京东城区模拟)侯德榜先生是我国现代化学工业的开拓者和奠基者，他发明的侯氏制碱法工艺流程如图所示：
下列说法错误的是( )
A．该工艺中循环利用的物质为CO2和NH3
B．该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl
C．“过滤”后的母液中，n(Na)小于n(Cl)
D．该工艺中涉及化合反应、复分解反应和分解反应
8．(8分)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：甲同学设计如图所示装置探究样品M的变质情况。
(1)仪器a的名称是______________。(1分)
(2)装置C中的溶液是________________，其作用是____________________________________________________________。(3分)
(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_______________________________________________________
____________________________________________________________。(2分)
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____________________________________________________________________
____________________________________________________________。(2分)
9．(11分)(2025·商丘模拟)某化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数，进行了以下实验。
回答下列问题：
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸与样品中的__________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，作用是______________________________________
_____________________________________________________________。(4分)
(2)乙同学用图2所示装置，取m g样品和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，向仪器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若仪器b下端玻璃管中的______________，则装置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。(2分)
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验。
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为______________。(5分)
课时数智作业(九)
1．D [钠与水反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na+＋2OH-＋H2↑，D错误。]
2．D [W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体，W与V在加热条件下反应生成X，X与CO2反应又能生成V，则W为Na，V为O2，X为Na2O2，Y为Na2CO3，Y与HCl反应生成Z，Z为NaCl。V为O2，可通过排水法收集，A正确；X为Na2O2，Na2O2与水反应能生成O2，B正确；Y为Na2CO3，易溶于水，由于C水解，溶液显碱性，C正确；Z为NaCl，电解NaCl水溶液得不到W(Na)，应该电解熔融氯化钠，D错误。]
3．A [SO2与Na2O2反应能生成Na2SO4，A项正确；碳酸钠固体溶于水的过程为放热过程，向碳酸钠固体中加入几滴水后温度升高，而碳酸氢钠固体溶于水的过程为吸热过程，向碳酸氢钠固体中加入几滴水后温度降低，B项错误；金属钾易溶于熔融KCl，工业上不采用电解熔融KCl的方法制备，工业上冶炼钾的原理为Na＋KClK↑＋NaCl，C项错误；Li与O2在加热条件下反应只生成Li2O，D项错误。]
4．A [拔出大头针，钠粒掉落，钠与水接触，可开启实验，A项正确；钠与水反应剧烈，为安全起见，应取绿豆大小的钠粒，B项错误；钠与水反应会生成氢气，氢气燃烧火焰呈现淡蓝色，但是在尖嘴玻璃导管处点燃时，由于受尖嘴玻璃导管影响，会观察到火焰呈黄色，C项错误；该实验实现了废物的利用，但产生的废液中氢氧化钠的碱性较强，不能直接排放，D项错误。]
5．C [Cu与浓硫酸反应制取SO2需加热，故A错误；盐酸易挥发，则装置B中应为碱石灰，可除去HCl和水蒸气，而硅胶不能除去HCl，故B错误；氢气具有可燃性，不纯时加热易发生爆炸，则装置C加热前，应先收集气体并点燃，通过爆鸣声判断气体的纯度，故C正确；检查装置A气密性的方法：先关闭K1，然后直接向长颈漏斗中加水，当漏斗中液面高于试管中液面且一段时间内高度不变，说明装置A气密性良好，故D错误。]
6．D [、O2的结构不同，只含σ键，O2含π键和σ键，A项错误；CO2为sp杂化，VSEPR模型为直线形，C为sp2杂化，VSEPR模型为平面三角形，B项错误；反应Ⅰ为2K2O2＋2CO2===O2＋2K2CO3，K2O2中一部分O的化合价由－1升高至0，另一部分O的化合价由－1降低至－2，被氧化和被还原的O原子个数比为1∶1，反应Ⅱ为4KO2＋2CO2===3O2＋2K2CO3，KO2中一部分O的化合价由－升高至0，另一部分O的化合价由－降低至－2，被氧化和被还原的O原子个数比为3∶1，C项错误；反应Ⅰ为2K2O2＋2CO2===O2＋2K2CO3，反应Ⅱ为4KO2＋2CO2===3O2＋2K2CO3，由化学方程式可知，反应Ⅰ和Ⅱ中生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3，D项正确。]
7．A [据题图可知，该工艺中原料为NaCl、NH3、CO2，循环利用的物质只有CO2，A项错误；由工艺目的和图示知，该工艺主产品是纯碱，副产品为NH4Cl，B项正确；“过滤”分离出NaHCO3，此时溶液中主要含NaCl和NH4Cl，所以母液中n(Na)小于n(Cl)，C项正确；工艺中涉及：NH3＋H2O＋CO2===NH4HCO3(化合反应)、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl(复分解反应)、2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(分解反应)，D项正确。]
8．解析：本题为实验题，是对久置的过氧化钠样品M进行实验探究，装置A中发生的反应可能有2Na2O2＋2H2SO4===2Na2SO4＋2H2O＋O2↑，Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，2NaOH＋H2SO4===Na2SO4＋2H2O，B装置用来检验CO2，C装置用来干燥气体O2，故装置C所装溶液为浓硫酸，据此分析解题。(1)由题干实验装置图可知，仪器a的名称是分液漏斗。(2)由分析可知，装置C中的溶液是浓硫酸，其作用是干燥O2。(3)如果装置B中出现浑浊，即说明Na2O2已经变质，D中收集到的气体能使带火星的木条复燃，说明Na2O2未完全变质，则样品M的变质情况为Na2O2已部分变质。(4)根据产生白色沉淀，乙同学认为样品M已变质，即Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀，故该反应的离子方程式为Ba2+＋C===BaCO3↓。
答案：(1)分液漏斗 (2)浓硫酸 干燥O2
(3)Na2O2已部分变质 (4)Ba2+＋C===BaCO3↓
9．解析：(3)n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝ mol，Na2CO3的质量分数为×100%。
答案：(1)Na2CO3 分液漏斗 除去CO2中的水蒸气
(2)①液面上升 ②体积 (3)①过滤 称量 ②×100%
1/1