海水中的重要元素——钠和氯
钠及其化合物
钠的几种化合物
冬奥会开幕式上，绚烂的烟火表演给各国运动健儿留下了深刻的印象，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫。其中，焰火与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是（ ）。
A. 焰色试验是化学变化 B. 可用稀硫酸清洗过的铂丝做焰色试验
C. 焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D. 利用焰色试验可区分NaCl与KCl
下列物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ）。
A. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂
B.易溶于水，可用于食用碱或工业用碱
C.与水和二氧化碳反应生成氧气，常用作供氧剂
D.受热分解，常用于制作糕点的膨松剂
下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中，不正确的是（ ）。
A. 常温下在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3
B. 可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3
C. 碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠，可用加热的方法除去碳酸氢钠
D. 等质量碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应，后者产生气体多
为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是（ ）。
A. CO2气体(HCl)——饱和NaHCO3溶液
B. NaHCO3溶液(Na2CO3)——加入适量盐酸
C. Na2O2粉末(Na2O)——将混合物放在氧气中加热
D. Na2CO3固体(NaHCO3)——加热至不再产生气体
以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是（ ）。
A. 反应③表明具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明高温时比更稳定
C. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. Na放在空气中表面最终生成的是
6. 如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（ ）。
A. a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B. b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C. a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D. b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
7. 我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”的工艺流程图如下。下列说法正确的是（ ）。
A. 利用活性炭的吸附性可实现海水淡化
B. ；碱母液储罐小于氨母液储罐
C. 流程中可以循环的物质有和
D. 吸氨和碳酸化所用和最佳物质的量之比为2∶1
8. 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-、SO、NO
B. b点对应的溶液中：K+、H+、MnO、Cl-
C. c点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO、Cl-
D. d点对应的溶液中：Cl-、NO、Fe2+、Mg2+
9. 实验小组探究和的性质。
【进行实验】
序号 实验装置 主要实验步骤 实验现象
实验1 向2支试管中分别加入少量和溶液，再分别滴加盐酸 2支试管中均有气泡产生
实验2 向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中加入少量或固体，分别加热一段时间 受热时Ⅱ中无明显现象，受热时Ⅱ出现浑浊
（1）写出实验1中与盐酸反应的离子方程式_____________________________。
（2）①实验2中，试剂a是___________，此实验得出的结论是___________。
②称量固体168g，加热一段时间之后，剩余固体的质量为137g，则剩余固体中与的物质的量之比为___________。
实验3
浓度/ 0.01 0.10 0.50 0.01
0.01 无明显现象 有浑浊 有浑浊 有浑浊
0.10 无明显现象 有浑浊 有浑浊，有微小气泡 有沉淀
0.50 无明显现象 有浑浊 有浑浊，有大量气泡 有沉淀
已知：易溶于水。
（3）溶液与溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊但没有观察到气体，可能原因是___________。
（4）写出溶液中与反应的离子方程式___________。
【反思评价】
（5）根据实验3，鉴别浓度均为0.50的和的方法是：分别取等量溶液置于两试管中，___________。
10. 某兴趣小组为测定工业纯碱(假设仅含碳酸氢钠杂质)中碳酸钠的质量分数，设计了下列三种实验方案进行探究。请填空：
方案一：纯碱样品经加热后测定剩余固体质量，并计算碳酸钠的质量分数。
（1）加热样品所选用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
方案二：纯碱样品可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）装置B中冰水的作用是_______。
（3）该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_______（填字母）。
A. 样品分解不完全
B. 装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C. 产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收
D. 反应完全后停止加热，通入过量的空气
方案三：将11.44 g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。实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66 g；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③检查装置的气密性；
④打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50 g；
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。
（4）正确的操作顺序是_______(填序号)。
（5）实验流程中有两次鼓入空气，它们的作用分别为_______、_______。
（6）请计算该样品中碳酸钠的质量分数：_______(保留1位小数)。
真题链接
11.（2023·北京）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1∶2，中阴、阳离子个数比为2∶1
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冬奥会开幕式上，绚烂的烟火表演给各国运动健儿留下了深刻的印象，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫。其中，焰火与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是（ ）。
A. 焰色试验是化学变化 B. 可用稀硫酸清洗过的铂丝做焰色试验
C. 焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D. 利用焰色试验可区分NaCl与KCl
【答案】D
【解析】焰色试验是物理变化，不是化学变化，A错误；硫酸是非挥发性酸，不能选用硫酸，B错误；K的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃观察，避免钠的焰色对钾的焰色造成干扰，观察其他元素焰色不需要透过蓝色钴玻璃，C错误；焰色试验是金属元素的性质，钠元素与钾元素的焰色不同，可以区分，D正确。
下列物质的性质与用途不具有对应关系的是（ ）。
A. NaClO具有强氧化性，可用作漂白剂
B.易溶于水，可用于食用碱或工业用碱
C.与水和二氧化碳反应生成氧气，常用作供氧剂
D.受热分解，常用于制作糕点的膨松剂
【答案】B
【解析】NaClO是漂白液的有效成分，具有强氧化性，可以将有机色质氧化而褪色，可用作漂白剂，有对应关系，A不符合题意；Na2CO3易溶于水和用于食用碱或工业用碱没有对应关系，B符合题意；Na2O2 与呼出的水和二氧化碳反应生成氧气，所以常用作供氧剂，有对应关系，C不符合题意；NaHCO3 受热分解产生CO2，所以常用于制作糕点的膨松剂，有对应关系，D不符合题意。
下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中，不正确的是（ ）。
A. 常温下在水中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3
B. 可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3
C. 碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠，可用加热的方法除去碳酸氢钠
D. 等质量碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应，后者产生气体多
【答案】B
【解析】常温下相同的溶剂中，Na2CO3较NaHCO3易溶，则常温时溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，A正确；碳酸钠和碳酸氢钠都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，二者现象相同，无法鉴别，B错误；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，所以碳酸钠固体中混有少量碳酸氢钠，可用加热的方法除去碳酸氢钠，C正确；等质量的Na2CO3和NaHCO3固体，NaHCO3物质的量多，依据碳原子个数守恒可知，NaHCO3产生的CO2多，D正确。
为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是（ ）。
A. CO2气体(HCl)——饱和NaHCO3溶液
B. NaHCO3溶液(Na2CO3)——加入适量盐酸
C. Na2O2粉末(Na2O)——将混合物放在氧气中加热
D. Na2CO3固体(NaHCO3)——加热至不再产生气体
【答案】B
【解析】饱和NaHCO3溶液吸收CO2气体中的HCl杂质，不会引入新的杂质，A正确；NaHCO3溶液和Na2CO3溶液都能与盐酸反应，B错误；Na2O放在氧气中加热生成过氧化钠，C正确；NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，不会引入新的杂质，D正确。
以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是（ ）。
A. 反应③表明具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明高温时比更稳定
C. 反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. Na放在空气中表面最终生成的是
【答案】B
【解析】酸性氧化物与碱反应生成盐和水，二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，则反应④说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3，B错误；过氧化钠与水或二氧化碳反应生成氧气，可用过氧化钠作为潜水艇中氧气的供给，C正确；钠放在空气中先和空气中的O2反应生成Na2O，接着再和空气中的水蒸气反应生成NaOH，然后NaOH潮解并吸收CO2变成碳酸钠结晶水合物，最后风化变成碳酸钠粉末，D正确。
6. 如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（ ）。
A. a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B. b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C. a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D. b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
【答案】C
【解析】由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2；由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D选项均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，C合理。
【点睛】本题主要考查钠及其重要化合物的性质，及在日常生产、生活中的应用，题型以选择题(性质、应用判断)。注意对钠及化合物的性质在综合实验及工艺流程类题目的应用加以关注。
7. 我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”的工艺流程图如下。下列说法正确的是（ ）。
A. 利用活性炭的吸附性可实现海水淡化
B. ；碱母液储罐小于氨母液储罐
C. 流程中可以循环的物质有和
D. 吸氨和碳酸化所用和最佳物质的量之比为2∶1
【答案】B
【解析】在饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈现碱性，再通入CO2(碳酸化塔)，在碱性环境下CO2溶解能力增强，与氨气反应生成碳酸氢铵，碳酸氢铵与氯化钠反应生成碳酸氢钠从溶液中析出，回转焙烧炉加热后转化为纯碱、水和二氧化碳，母液中的NH4Cl在常温时的溶解度比NaCl大，在低温下却比NaCl溶解度小，在5℃～10℃时，向母液中加入食盐细粉，可使NH4Cl单独结晶析出，剩余氯化钠溶液可再次投入使用，据此来解答。活性炭的吸附性主要为物理吸附色素、异味，不能吸附海水中的氯化钠物质，不能用来淡化海水，A错误；由工艺流程图可知，进入碱母液储罐的只有氯化铵，再加入氨气后，会产生氨水，所以碱母液储罐中的溶质是氯化铵和氨水，加入氯化钠盐析出氯化铵，通过分离后得到氨母液，故：碱母液储罐小于氨母液储罐，B错误；观察图像可知，在回转焙烧炉中产生CO2，因此循环的物质有CO2，而经过离心机后最终是变为晶体析出，不是循环物质，C错误；根据反应方程式：，吸氨和碳酸化所用NH3和CO2最佳比为1:1，D错误。
8. 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-、SO、NO
B. b点对应的溶液中：K+、H+、MnO、Cl-
C. c点对应的溶液中：Na+、Ca2+、NO、Cl-
D. d点对应的溶液中：Cl-、NO、Fe2+、Mg2+
【答案】C
【解析】向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸，依次发生反应：+H+=，+H+=CO2+H2O，则a点溶液中含有和，b点全部为，c点恰好完全反应生成NaCl，溶液呈中性，d点盐酸过量，溶液呈酸性。a点溶液中含有和，OH-与不能大量共存，A错误；b点溶液中含有与氢离子不能共存，且酸性条件下和Cl-因发生氧化还原反应而不能大量共存，B错误；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正确；d点溶液呈酸性，酸性条件下，与Fe2+因发生氧化还原反应而不能大量共存，D错误。
9. 实验小组探究和的性质。
【进行实验】
序号 实验装置 主要实验步骤 实验现象
实验1 向2支试管中分别加入少量和溶液，再分别滴加盐酸 2支试管中均有气泡产生
实验2 向Ⅱ中加入试剂a，向Ⅰ中加入少量或固体，分别加热一段时间 受热时Ⅱ中无明显现象，受热时Ⅱ出现浑浊
（1）写出实验1中与盐酸反应的离子方程式_____________________________。
（2）①实验2中，试剂a是___________，此实验得出的结论是___________。
②称量固体168g，加热一段时间之后，剩余固体的质量为137g，则剩余固体中与的物质的量之比为___________。
实验3
浓度/ 0.01 0.10 0.50 0.01
0.01 无明显现象 有浑浊 有浑浊 有浑浊
0.10 无明显现象 有浑浊 有浑浊，有微小气泡 有沉淀
0.50 无明显现象 有浑浊 有浑浊，有大量气泡 有沉淀
已知：易溶于水。
（3）溶液与溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊但没有观察到气体，可能原因是___________。
（4）写出溶液中与反应的离子方程式___________。
【反思评价】
（5）根据实验3，鉴别浓度均为0.50的和的方法是：分别取等量溶液置于两试管中，___________。
【答案】（1） （2）①澄清石灰水 ②碳酸钠热稳定性大于碳酸氢钠 ③53：42 （3）可能是CaCl2溶液的溶质质量分数较小，生成的CO2量较少，CO2溶于水 （4） （5）加入0.50mol/L溶液，有浑浊，有大量气泡的为；有沉淀的为
【解析】（1）与盐酸反应的离子方程式：；
（2）①检验碳酸盐、碳酸氢盐分解产物二氧化碳气体，试剂a为澄清石灰水；有实验2可知碳酸钠热稳定性大于碳酸氢钠；②假设碳酸氢钠消耗量为x，根据反应：，解得，即剩余固体中与的质量相同，则物质的量之比：53：42；
（3）对比表格中信息可发现原因可能是CaCl2溶液的溶质质量分数较小,生成的CO2量较少,CO2溶于水；（4）与反应的离子方程式：；（5）分别取等量溶液置于两试管中，加入0.50 mol/L溶液，有浑浊，有大量气泡的为；有沉淀的为。
10.某兴趣小组为测定工业纯碱(假设仅含碳酸氢钠杂质)中碳酸钠的质量分数，设计了下列三种实验方案进行探究。请填空：
方案一：纯碱样品经加热后测定剩余固体质量，并计算碳酸钠的质量分数。
（1）加热样品所选用的仪器是_______(填字母)。
A. B. C. D.
方案二：纯碱样品可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）装置B中冰水的作用是_______。
（3）该同学设计的实验装置存在缺陷，有关该实验装置及实验过程中，下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏高的是_______（填字母）。
A. 样品分解不完全
B. 装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C. 产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收
D. 反应完全后停止加热，通入过量的空气
方案三：将11.44 g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。实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66 g；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③检查装置的气密性；
④打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50 g；
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。
（4）正确的操作顺序是_______(填序号)。
（5）实验流程中有两次鼓入空气，它们的作用分别为_______、_______。
（6）请计算该样品中碳酸钠的质量分数：_______(保留1位小数)。
【答案】（1）B （2）冷凝反应生成的水 （3）AC ③②⑥①⑤④ （5）防止装置中原有的CO2气体干扰实验，导致碳酸氢钠含量偏高 使广口瓶中产生的CO2气体全部排出 （6）92.7%
【解析】方案一：碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，固体减少的质量为生成水和二氧化碳的质量，利用“差量法”计算碳酸氢钠的质量，从而计算碳酸钠的质量分数；方案二：碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，根据装置C吸收二氧化碳的质量计算碳酸氢钠的质量，从而计算碳酸钠的质量分数；方案三：碳酸钠、碳酸氢钠都能与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，根据样品的总质量和生成二氧化碳的质量，列方程组，解出碳酸钠的质量，从而计算碳酸钠的质量分数。（1）加热固体物质，选用的仪器是坩埚，故选B。（2）碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，通过测量加热分解得到的CO2的质量计算碳酸钠的质量分数，需要除去水，所以B中冰水的作用是冷凝反应生成的水。（3）样品分解不完全，生成二氧化碳质量偏少，碳酸氢钠质量偏小，使碳酸钠的质量分数偏高，A符合题意；装置B、C之间缺少CO2的干燥装置，使CO2质量偏大，碳酸氢钠质量偏大，使碳酸钠的质量分数偏低，B不符合题意；产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，使二氧化碳质量偏少，碳酸氢钠质量偏小，使碳酸钠的质量分数偏高，C符合题意；反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中的二氧化碳被吸收，使CO2质量偏大，碳酸氢钠质量偏大，使碳酸钠的质量分数偏低，D不符合题意。（4）根据二氧化碳的质量计算碳酸钠的质量分数，所以实验开始要除去装置内空气中的二氧化碳，实验结束要把反应生成的二氧化碳全部被碱石灰A吸收，实验步骤为③检查装置的气密性、②取一定量样品装入广口瓶中、⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟、①关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量15.66 g、⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止、④打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量20.50 g。（5）实验开始，鼓入空气除去装置内空气中的二氧化碳，防止装置中原有的CO2气体干扰实验，导致碳酸氢钠含量偏高；实验结束，通入空气，使反应生成的二氧化碳全部被碱石灰A吸收。（6）反应生成二氧化碳的质量是20.50 g-15.66 g=4.84 g，二氧化碳的物质的量为0.11 mol；设样品中碳酸钠的物质的量为x mol、碳酸氢钠的物质的量为y mol：
，解得，该样品中碳酸钠的质量分数为。
真题链接
11.（2023·北京）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1∶2，中阴、阳离子个数比为2∶1
D.当反应①和②中转移的电子数相同时，产生的和的物质的量相同
【答案】C
【解析】Na2O2中有离子键和非极性键，CaH2中只有离子键，不含非极性键，A错误；①中水的化合价不发生变化，②中水发生还原反应，B错误；Na2O2由Na+和O22-构成，阴、阳离子个数比为1∶2，CaH2由Ca2+和H-构成，阴、阳离子个数比为2∶1，C正确；①中每生成1个氧气分子转移2个电子，②中每生成1个氢气分子转移1个电子，转移电子数相同时，生成氧气和氢气的物质的量之比为1∶2，D错误。
