2019年高考化学讲与练 第3章 第1讲 钠及其重要化合物（含解析）新人教版.doc

第3章第1讲钠及其重要化合物李仕才考纲要求1.了解钠的主要性质及应用。2.了解钠的重要化合物的主要性质及应用。考点一钠和氢氧化钠1钠(1)物理性质：银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100)，密度比水的小但比煤油的大。(2)从钠原子的原子结构认识钠的化学性质还原性与非金属单质反应2NaCl22NaCl(现象：剧烈燃烧、白烟)4NaO2=2Na2O(现象：银白色固体变暗)2NaO2Na2O2(现象：钠先熔化、后燃烧，产物是淡黄色固体)与酸、水(滴有酚酞)、醇反应2Na2HCl=2NaClH2(快)2Na2H2O=2NaOHH2(现象：浮、熔、游、响、红)2Na2CH3CH2OH2C2H5ONaH2(沉、慢)(3)钠的制取及保存制取：化学方程式为2NaCl(熔融)2NaCl2。保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。(4)钠的用途钠钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。用作电光源，制作高压钠灯。冶炼某些金属金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4NaTiCl44NaClTi。2氢氧化钠(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。(2)化学性质具有碱的通性其他反应与金属铝反应：2Al2OH2H2O=2AlO3H2与非金属单质反应：Cl22OH=ClClOH2O酯类水解：CH3COOC2H5NaOHCH3COONaCH3CH2OH(3)NaOH的制取土法制碱：Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH现代工业制碱：2NaCl2H2O2NaOHH2Cl2(1)烧碱、纯碱均属于碱，不能盛放在玻璃试剂瓶中()(2)在氧气中加热时，金属钠剧烈燃烧，生成淡黄色的固体Na2O2()(3)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰()(4)金属钠着火时，可用泡沫灭火器或干燥的沙土灭火()(5)钠与水反应的离子方程式为2Na2H2O=2Na2OHH2()(6)钠表面自然形成的氧化层能够保护内层金属不被空气氧化()(7)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti()(8)NaOH在空气中久置，最终变为Na2CO3()(9)根据反应NaKClNaClK，知Na的金属性强于K()(10)实验完毕后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)1金属钠露置在空气中会发生一系列变化，其过程：银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面变稀白色块状固体白色粉末状物质请写出上述各步反应的化学方程式。答案4NaO2=2Na2ONa2OH2O=2NaOH2NaOHCO29H2O=Na2CO310H2ONa2CO310H2O=Na2CO310H2O2将一小块金属钠分别投入盛有：a.水、b.乙醇、c.稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由大到小的顺序为_。解释反应速率不同的原因：_。答案cab钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H间的置换反应，由三种物质电离出H的能力可知反应速率的大小顺序为cab题组一钠与水反应的拓展延伸1(2017石家庄高三模拟)向分别盛有100mL水、100mL0.1molL1盐酸、100mL0.01molL1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na2H2O=2Na2OHH2B三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同答案D解析钠与盐酸反应时钠先与H反应，离子方程式表示为2Na2H=2NaH2，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。2(1)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_。MgSO4溶液NaCl溶液Na2SO4溶液饱和澄清石灰水Ca(HCO3)2溶液CuSO4溶液饱和NaCl溶液答案解析2Na2H2O=2NaOHH2，中Mg22OH=Mg(OH)2；中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2产生白色沉淀；中Ca2HCOOH=CaCO3H2O；中生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；中水减少，c(Na)增大，使NaCl(s)?Na(aq)Cl(aq)平衡向左移动，析出白色NaCl固体。(2)按要求书写反应的离子方程式将Na投入到CuSO4溶液中_。将Na投入到NH4HCO3溶液中，有刺激性气味气体放出_。答案2Na2H2OCu2=Cu(OH)22NaH22NaNHHCO=2NaCONH3H2题组二钠与水反应实验的改进与创新3如图甲是演示金属钠与水的反应的重要实验，为收集检验气体产物，某兴趣小组将甲装置改进成如下乙或丙，请根据要求回答下列问题。(1)写出钠与水反应的离子方程式：_。(2)按乙装置实验，液体添加完毕后，关闭活塞，打开右边胶塞，向煤油中加入一小块钠，立即塞好胶塞，可观察到的现象是_(填字母)。A钠块始终保持在a处，直至完全消失B钠沉入U形管b处而后又慢慢浮到a处C钠处于煤油和水的交界处上下浮动D随反应的进行煤油与胶塞处液面下降，漏斗中液面上升E最终钠块在煤油中燃烧起来(3)乙装置中漏斗在反应过程中的主要作用是_。(4)用乙装置实验，点燃气体产物时，是否需要检验纯度_(填“是”或“否”)。(5)按图丙所示方法来收集产生的气体，需将钠包好，再放入水中。取相同质量的钠按下列两种情况收集产生的气体在相同条件下体积的关系是_(填字母)。用铝箔包住钠用铜箔包住钠a二者收集气体一样多b收集气体体积较大c收集气体体积较大答案(1)2Na2H2O=2Na2OHH2(2)CD(3)储存反应过程中排出的水(4)否(5)b解析(2)因钠的密度比水小，比煤油大，钠与水接触时反应产生氢气，生成的气体将钠块带离水层，进入煤油层后停止反应又下沉，如此往复，直至钠反应完，反应过程中没有氧气，钠不可能燃烧，所以钠处于煤油和水的交界处，上下浮动。(4)液体充满U形管，反应过程中只产生氢气，不可能含有氧气，点燃时不会产生爆炸，因而不需要检验氢气的纯度。(5)Na和H2O反应产生H2的同时产生NaOH，NaOH可以和Al发生反应2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2，故用铝箔包住Na时产生的H2的体积较大。1钠与水、酸反应的实质都是与H的反应。2钠与溶液反应的思维模板(1)金属钠与酸溶液的反应钠首先与酸反应，且反应比在纯水中剧烈，当酸反应彻底后，再与水反应。(2)金属钠与盐溶液的反应钠与盐溶液反应，不能置换出盐中的金属，因钠先与水反应，然后再考虑生成的NaOH是否能与盐进一步发生复分解反应。注意钠与乙醇反应，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。考点二钠的氧化物氧化钠和过氧化钠1氧化钠与过氧化钠的比较Na2ONa2O2电子式氧元素化合价21色、态白色固体淡黄色固体阴、阳离子个数比1212是否为碱性氧化物是不是与水反应的化学方程式Na2OH2O=2NaOH2Na2O22H2O=4NaOHO2与CO2反应的化学方程式Na2OCO2=Na2CO32Na2O22CO2=2Na2CO3O2与盐酸反应的化学方程式Na2O2HCl=2NaClH2O2Na2O24HCl=4NaCl2H2OO22.Na2O2的强氧化性与还原性从元素化合价角度分析Na2O2的性质2(1)Na2O2的强氧化性试剂反应原理现象SO2气体Na2O2SO2= Na2SO4FeCl2溶液4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl红褐色沉淀Na2SO3溶液Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH氢硫酸Na2O2H2S=S2NaOH溶液变浑浊酚酞溶液与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色先变红后褪色品红溶液Na2O2的强氧化性使之褪色红色褪去(2)遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。(3)遇CO2、H2O、H则发生自身的氧化还原反应。1类别与结构(1)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物()(2)1molNa2O2固体中含离子总数为4NA()(3)H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同()(4)7.8g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA()答案(1)(2)(3)(4)解析(3)H2O2中只含共价键，Na2O2中既有离子键又有共价键。(4)过氧化钠的电子式为，1 mol过氧化钠中含有1 mol共用电子对。2过氧化钠的性质及用途(1)Na2O、Na2O2都是易溶于水(与水反应)的白色固体()(2)Na2O2在与CO2的反应中既是氧化剂，又是还原剂()(3)Na2O2能与CO2反应产生O2，可用作呼吸面具供氧剂()(4)将足量过氧化钠投入紫色石蕊溶液中，溶液先变蓝色后褪色，同时有气泡产生()答案(1)(2)(3)(4)解析(1)Na2O2是淡黄色固体。(4)过氧化钠与水反应生成NaOH和氧气，过氧化钠具有强氧化性，能漂白石蕊溶液。1用双线桥分析Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目：_。(1)氧化剂和还原剂是_，氧化产物是_，还原产物是_。(2)1molNa2O2与水完全反应时转移的电子数：_。答案(1)Na2O2O2NaOH(2)NA(或6.021023)2(Na2O2的强氧化性与还原性)完成下列化学方程式：(1)向氢硫酸饱和溶液中加入少量Na2O2：Na2O2H2S=S2NaOH。(2)向Na2SO3溶液中加入少量Na2O2：Na2O2Na2SO3H2O=Na2SO42NaOH。(3)向FeCl2溶液中加入等物质的量的Na2O2：4Na2O24FeCl26H2O=4Fe(OH)3O28NaCl。3Na2O2与SO3(g)的反应类似于Na2O2与CO2(g)的反应，但与SO2的反应却不能作简单类比。(1)写出Na2O2分别与SO3、SO2反应的化学方程式：_、_。(2)1molNa2O2参加上述两反应，转移电子数分别为_、_(用NA表示阿伏加德罗常数的值)。答案(1)2Na2O22SO3=2Na2SO4O2Na2O2SO2=Na2SO4(2)NA2NA题组一Na2O2的性质应用1(2018郑州高三调研)下列有关Na2O2的说法不正确的是()A向包有Na2O2粉末的脱脂棉上滴加几滴水，脱脂棉剧烈燃烧起来，说明Na2O2与H2O反应放热且有氧气生成BNa2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应CNa2O2在空气中久置变白，涉及的氧化还原反应中，Na2O2既是氧化剂，又是还原剂DNa2O2粉末加入Ca(HCO3)2溶液中，会产生气体和浑浊答案B解析A项，燃烧的条件是达到着火点和具有助燃物质；B项，反应物中没有单质参加反应，不符合置换反应的定义；C项，Na2O2与CO2、H2O的反应都是Na2O2自身的氧化还原反应；D项，Na2O2先和水反应生成O2和NaOH，NaOH再与Ca(HCO3)2反应产生沉淀CaCO3。2某溶液中含有HCO、SO、CO、CH3COO4种阴离子。向其中加入足量的Na2O2固体后，溶液中离子浓度基本保持不变的是(假设溶液体积无变化)()ACH3COOBSOCCODHCO答案A解析Na2O2与水反应生成NaOH，HCOOH=COH2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO浓度几乎不变。3(过氧化钠的性质与纯度测定)现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用如图所示实验装置测定Na2O2试样的纯度。(可供选用的反应物只有CaCO3固体、6molL1盐酸、6molL1硫酸和蒸馏水)回答下列问题：(1)装置A中液体试剂选用_。(2)装置B的作用是_，装置E中碱石灰的作用是_。(3)装置D中发生反应的化学方程式为_。(4)若开始时测得样品的质量为2.0g，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，则Na2O2试样的纯度为_。答案(1)6molL1盐酸(2)除去气体中的HCl吸收装置D中反应剩余的CO2(3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=Na2CO3(4)78%解析(1)A是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反应时，生成的硫酸钙微溶于水，会覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置A中液体试剂选用6molL1盐酸。(2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装置E中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。(3)装置D中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。(4)根据反应2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，反应结束后测得气体体积为224mL(标准状况)，即生成的氧气的物质的量为0.01mol，则过氧化钠的物质的量为0.02mol，故试样中过氧化钠的纯度为100%78%。题组二Na2O2与H2O、CO2反应的定量分析4往甲、乙、丙、丁四个烧杯内分别放入0.1mol的钠、氧化钠、过氧化钠和氢氧化钠，然后各加入100mL水，搅拌，使固体完全溶解，则甲、乙、丙、丁溶液中溶质的质量分数大小顺序是()A甲乙丙丁B丁甲乙丙C甲丁乙丙D丁甲乙丙答案B解析(1)甲、丁相比：甲：NaNaOH消耗H2O，溶剂减少丁：NaOH无反应溶剂不变故NaOH的质量分数：甲丁。(2)乙、丙相比：生成NaOH相等消耗H2O相等溶剂相等故乙、丙溶液完全等同。(3)乙、丙与甲相比甲：Na乙：Na2O丙：Na2O2当它们物质的量相等时，甲(Na)所得NaOH是乙、丙(Na2O、Na2O2)所得NaOH物质的量的，它们所消耗的水相等，故溶剂相等，因此甲的质量分数比乙、丙小。5(2017泉州市第五中学高三模拟)在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是()A54.5%B40%C36%D33.3%答案A解析CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以混合气体中CO、H2的质量一共是7.5 g，则O2的质量是16.5 g7.5 g9.0 g，所以原混合气体中O2的质量分数是100%54.5%。Na2O2与H2O、CO2的反应规律电子转移关系当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2O22e，n(e)n(Na2O2)2n(O2)气体体积变化关系若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的量，VV(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m(CO2)28gmol1n(CO2)，m(H2O)2gmol1n(H2O)考点三碳酸钠与碳酸氢钠1Na2CO3和NaHCO3的性质2转化Na2CO3NaHCO33Na2CO3和NaHCO3性质的应用(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。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的除杂序号混合物(括号内为杂质)除杂方法Na2CO3(s)(NaHCO3)加热法NaHCO3(aq)(Na2CO3)通入足量CO2Na2CO3(aq)(NaHCO3)滴加适量NaOH溶液1性质及用途判断(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解()(2)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出()(3)苏打是面包发酵粉的主要成分之一()(4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()(5)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡()(6)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化()(7)用热的纯碱溶液洗去油污，是因为Na2CO3可直接与油污反应()(8)相同温度下溶解度：小苏打NaHCO3()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2(转化与除杂)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法判断(1)Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液()(2)NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体()(3)Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热()(4)Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤()答案(1)(2)(3)(4)Na2CO3、NaHCO3的鉴别1(溶液鉴别)下列关于同浓度碳酸钠和碳酸氢钠溶液的鉴别方法是否正确，正确的打“”，错误的打“”(1)用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3()(2)取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3()(3)取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3()(4)取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3()(5)取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3()(6)取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)解析(1)Na2CO3、NaHCO3溶液均因水解呈碱性，同温度、相同物质的量浓度的两溶液，Na2CO3水解程度大于NaHCO3，前者溶液中c(OH)大，pH大，正确。(2)因Na2CO3溶液中c(OH)大，分别滴加酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3溶液，正确。(3)取等量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误。(4)同浓度的两溶液中，分别逐滴加入稀盐酸，NaHCO3开始就有气体放出，正确。(5)向同浓度的两溶液中分别滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，正确。(6)二者均与Ba(OH)2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别，错误。2(固体鉴别)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，如下图所示。(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、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)。答案(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的反应现象相同，故达不到鉴别的目的(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2O(3)NaHCO3解析(1)NaHCO3、Na2CO3都与盐酸反应放出CO2，不能达到目的。(2)、都是利用NaHCO3受热易分解的性质进行鉴别。(3)试管B中装入碳酸氢钠，试管A中装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠受热易分解。1有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()A等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多D等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多答案C解析Na2CO32HCl=2NaClCO2H2ONaHCO3HCl=NaClCO2H2O解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1g，则n(NaHCO3)n(CO2)mol，n(Na2CO3)n(CO2)mol，正确；B项，假设二者均为1mol，则消耗的盐酸：Na2CO3为2mol，NaHCO3为1mol，正确；C项，假设二者均为1g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2molmol，NaHCO3需盐酸mol，错误。2(2018青岛校级月考)向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2体积的关系如图。回答下列问题：(1)Oa段离子方程式：_。(2)ab段离子方程式：_。(3)_。答案(1)COH=HCO(2)HCOH=CO2H2O(3)113(OH、CO、HCO与H反应顺序的应用)分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2molL1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如下图(分A、B两种情况)：(1)在A情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(2)在B情况下，溶质是_(填化学式)，其物质的量之比为_。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_。答案(1)NaOH、Na2CO311(2)Na2CO3、NaHCO311(3)1.5molL1解析CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：CO22NaOH=Na2CO3H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)n(Na)n(Cl)0.2molL10.15L0.03mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为1.5molL1。利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丙所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比为11)。(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图丁所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比为11)。微专题碳酸钠质量分数测定的实验探究测定碳酸钠质量分数的常用方法1气体法(1)测定原理：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2。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mg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VmL(已折算为标准状况)。(3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为mol106gmol1g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%。2沉淀法(1)测定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。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mg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ng。(3)数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为106gmol1g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为100%100%。专题训练1下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体答案C解析取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O(g)，故无法求解，C错误；由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3BaCO3、NaHCO3BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。2(2017山西省实验中学高三模拟)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。请你参与并完成对有关问题的解答：(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的_(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，此浓硫酸的作用是_。(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(mg)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。实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，由b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b下端玻璃管中的_，则装置气密性良好。在实验完成时，能直接测得的数据是CO2的_(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验：操作涉及的实验名称有：_、洗涤；操作涉及的实验名称有干燥、_。丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为_。答案(1)Na2CO3分液漏斗除去CO2中的水蒸气(2)液面上升体积(3)过滤称量106y/197x解析(1)NaCl不与稀硫酸反应，Na2CO3与稀硫酸反应。仪器b的名称是分液漏斗。浓硫酸的作用是除去CO2中的水蒸气或干燥CO2气体。(2)将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，故若b下端玻璃管中的液面上升，则装置气密性良好。CO2是气体，故能直接测得的数据是CO2的体积。(3)生成沉淀，故操作需涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重。经过计算，样品中Na2CO3的质量分数为106y/197x。3实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0g，溶于水中，配成250mL溶液。方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)量取100mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是_(填字母)。ACaCl2溶液BMgSO4溶液CNaCl溶液DBa(OH)2溶液(2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_。(3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为mg，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案二：量气法。量取10.00mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20、1.01105Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。(1)装置中导管a的作用是_。(2)若撤去导管a，使测得气体体积_(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。方案三：滴定法。量取25.00mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.2000molL1的盐酸滴定到终点(已知终点时反应HCO=HCO恰好反应完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00mL。(1)量取25.00mL配制好的溶液，应选择_(填仪器名称)来完成。(2)判断滴定终点的依据是_。(3)此法测得w(Na2CO3)_。答案方案一：(1)D(2)取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未洗净(3)偏小方案二：(1)平衡气压，使液体顺利滴下(2)偏大方案三：(1)碱式滴定管(或移液管)(2)当滴入最后一滴盐酸时，溶液由红色突变为无色，且30s内不恢复(3)84.8%解析方案一：(1)CaCl2溶液只能与CO反应生成沉淀，而与HCO不能发生反应，A错误；MgSO4溶液只能与CO生成沉淀，而与HCO不能发生反应，B错误；NaCl溶液与两种离子都不能生成沉淀，C错误；Ba(OH)2溶液可以与两种离子都形成沉淀，D正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验洗涤溶液中是否含有Ba2，取少量最后一次洗涤液，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则沉淀未洗净。(3)将所得沉淀未干燥充分就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量时NaHCO3产生的沉淀质量大，因此测得w(Na2CO3)偏小。方案二：(1)装置中导管a的作用是使分液漏斗上下气体压强相同，以便于液体可以顺利滴下。(2)若撤去导管a，滴入锥形瓶中的液体使锥形瓶中的空气排出，从而使测得气体体积偏大。方案三：(1)Na2CO3、NaHCO3的溶液显碱性，因此要量取25.00 mL配制好的溶液，应选择碱式滴定管或移液管来完成。(2)在Na2CO3、NaHCO3的碱性溶液中，酚酞溶液显红色，随着盐酸的滴入，溶液的碱性逐渐减弱，溶液的红色逐渐变浅，当滴加最后一滴溶液时，溶液由红色变为无色，且半分钟内溶液不变红色，就证明溶液达到滴定终点。(3)当达到滴定终点时，发生反应：HCO=HCO；在25.00 mL配制好的溶液中含有的n(HCl)n(Na2CO3)0.200 0 molL10.02 L0.004 mol，则在250 mL溶液中含有Na2CO3的物质的量n(Na2CO3)0.004 mol0.04 mol，其质量m(Na2CO3)0.04 mol106 gmol14.24 g，此法测得w(Na2CO3)100%84.8 %。考点四碱金属元素、焰色反应1碱金属的一般性与特殊性(1)一般性相似性递变性(由LiCs)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。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。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。2焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，属于物理变化，是元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色(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。1碱金属元素性质的递变规律(1)碱金属元素的原子在化学反应中容易失去1个电子()(2)Li、Na、K、Rb单质的熔、沸点依次升高()(3)碱金属元素随核电荷数递增，氢氧化物的碱性依次减弱()(4)碱金属元素随核电荷数递增，原子半径依次增大，还原性增强()(5)从锂到铯都能够与水反应生成碱和H2()(6)金属锂常用于制造锂电池，这跟它还原性强、密度小有关()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2焰色反应(1)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，无K()(2)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液()(3)所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色()(4)非金属单质燃烧时火焰均为无色()(5)焰色反应均应透过蓝色钴玻璃观察()(6)NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同()答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)1已知钾是19号元素，钠的还原性比钾的弱，但工业上制取钾却用钠置换钾的原因是_。答案由于NaKCl?NaClK是可逆反应，而K的熔、沸点比Na低，产生钾蒸气，使平衡向右移动2已知铷是37号元素，质量数是85。回答下列问题：(1)铷37Rb位于周期表的第_周期_族。(2)关于铷的结构和性质，判断正确的是_(填序号)。与水反应比钠剧烈它的原子半径比钠小它的氧化物暴露在空气中易吸收CO2它的阳离子最外层电子数和镁离子相同它是还原剂(3)氢化铷与水反应可放出氢气，则下列叙述正确的是_(填字母)。A氢化铷溶于水显酸性B氢化铷中氢离子被还原为氢气C氢化铷与水反应时，水是还原剂D氢化铷中氢离子核外有两个电子答案(1)五A(2)(3)D解析(2)同主族元素，从上至下原子半径逐渐增大，错误；由Rb的原子结构示意图可知错误；Na、Rb同主族，根据同主族元素的性质递变规律知，Rb的金属性比Na强，故正确。(3)由反应RbHH2O=RbOHH2可知，水中氢元素的化合价由1价降低为0价，水作氧化剂，而RbH中氢元素的化合价升高，由1价变为0价，RbH作还原剂，H核外有两个电子，D项正确。1(2018沈阳高三测试)过氧化钠和氢化钠(NaH)广泛应用于工业生产。(1)氢化钠(NaH)中氢元素的化合价为_。(2)NaH能与水剧烈反应：NaHH2O=NaOHH2，该反应中的氧化剂是_，氧化剂与还原剂的物质的量之比是_。(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，该反应的化学方程式为_。答案(1)1价(2)H2O11(3)2NaHTiCl4Ti2NaCl2HCl(或4NaHTiCl4Ti4NaCl2H2)解析(1)氢化钠(NaH)中钠元素化合价为1价，化合物中元素化合价代数和为0，则氢元素的化合价为1价。(2)NaH能与水剧烈反应：NaHH2O=NaOHH2，NaH中氢元素化合价由1价变为0价，作还原剂，H2O中氢元素化合价由1价变为0价，作氧化剂，该反应中的氧化剂是H2O，氧化剂和还原剂的物质的量之比为11。(3)在高温下氢化钠(NaH)可将四氯化钛(TiCl4)还原成金属钛，氢元素化合价升高为1价，钛元素化合价由4价变化为0价，据此可写出方程式。2NaH和NaAlH4都是重要的还原剂，一定条件下金属钠和H2反应生成NaH。NaH与水反应可生成H2，NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4，请推测并回答：(1)NaH与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为_。(2)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为_。(3)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为_。(4)某同学认为：用惰性气体赶尽反应体系中的空气，将铁和盐酸反应后的气体经浓硫酸干燥，再与金属钠反应，得到固体物质即为纯净的NaH；取该固体物质与水反应，若能产生H2，即可证明得到的NaH一定是纯净的，判断该同学设想的制备和验纯方法的合理性并说明理由：_。答案(1)4NaHAlCl3=NaAlH43NaCl(2)NaAlH42H2O=NaAlO24H2(3)3NaHFe2O3=2Fe3NaOH(4)制备过程不合理，因为盐酸易挥发，氢气中混有HCl，导致产物中有NaCl；验纯方法不合理，如果有Na残留，Na与水反应也产生氢气，且没有考虑混入的NaCl解析(1)NaH与AlCl3反应可得到NaAlH4，此反应无化合价的变化，根据原子守恒推测另一种生成物，即可写出化学方程式。(2)NaAlH4与水反应生成氢气，即NaAlH4中1价的氢与水中1价的H发生归中反应。(3)NaH常作还原剂(H化合价升高为1价)，铁锈在此为氧化剂(Fe化合价降低为0价)，反应生成铁单质，即可写出化学方程式。(4)稀盐酸具有挥发性，且可以利用浓硫酸干燥，故制取的氢气中可能混有杂质气体HCl，那么制取的NaH中就混有NaCl，验证过程中未排除金属钠的干扰，过量的金属钠也可以与水反应生成氢气。1(高考选项组合题)下列有关叙述正确的是()A碳酸氢钠药片，该药是抗酸药，服用时喝些醋能提高药效(2016天津理综，1B)B分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中，可比较水和乙醇中氢的活泼性(2016全国卷，13D)C钾、钠、镁等活泼金属着火时，可用泡沫灭火器灭火(2016浙江理综，8A改编)D灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，无K(2015天津理综，2C)答案B解析醋酸能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳，降低药效，A错误；钠在水中反应的速率比在乙醇中的大，可比较二者氢原子的活泼性，B正确；钠、钾与O2反应产生的过氧化物都能与CO2反应生成O2，促进燃烧，镁能在二氧化碳中燃烧，因而不能用泡沫灭火器灭火，C错误；钠的焰色反应为黄色，可掩盖钾