广东省2021版高考化学一轮复习第三单元第1节钠及其重要化合物课件 人教版

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第 1 节　钠及其重要化合物 - 2 - - 3 - 自主预诊 考向突破 钠的主要性质及其应用、碱金属元素 1 . 钠的物理性质 2 . 钠的化学性质 (1) 与非金属单质 ( 如 O 2 、 Cl 2 ) 的反应 : > > 低于 　软 4Na+O 2 =2Na 2 O - 4 - 自主预诊 考向突破 (2) 与水反应 : ① 离子方程式 : 　 。   ② 与含有酚酞的水溶液反应的实验现象及解释 : 微点拨 (1) 钠与酸及能显酸性的金属盐溶液反应时 , 由于溶液中 H + 浓度较大 , 使钠可能在液面上燃烧。 (2) 钠与盐的饱和溶液反应时 , 由于溶剂 H 2 O 减少 , 盐溶液中会有晶体析出。 2Na+2H 2 O=2Na + +2OH - +H 2 ↑ 小 低 放热 气体 碱 (NaOH) - 5 - 自主预诊 考向突破 3 . 钠的制取、保存和用途 (1) 制取 : 化学方程式为 　 。   (2) 保存 : 密封保存 , 在实验室中 , 通常保存在石蜡油或 　　　　 中。   (3) 用途 : 微点拨 因为 CCl 4 的密度比钠大 , 钠不能保存在 CCl 4 中 , 另外常考的试剂保存还有 :NaOH 溶液 ( 用橡胶塞 ) 、氯水和浓硝酸 ( 棕色试剂瓶、玻璃塞 ) 、氢氟酸 ( 塑料瓶 ) 等。 煤油 - 6 - 自主预诊 考向突破 4 . 焰色反应 物理 盐酸 与原来的火焰颜色相同 黄 紫 蓝色钴玻璃 - 7 - 自主预诊 考向突破 5 . 碱金属的性质 (1) 碱金属的一般性质。 增大 增强 银白 较小 较小 较低 较强 增大 大 降低 - 8 - 自主预诊 考向突破 氢氧化物　 剧烈 增强 - 9 - 自主预诊 考向突破 (2) 碱金属的特殊性质。 ① 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大 , 但钾的密度比钠小。 ② 碱金属一般都保存在煤油中 , 但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 ③ 碱金属可与 H 2 发生反应生成 RH(R 代表碱金属 ),RH 属于离子化合物 , 氢元素显 -1 价 , 碱金属氢化物是强还原剂。如 NaH+H 2 O=NaOH+H 2 ↑, 　　　 是还原剂 , 　　　 是氧化剂 , 氧化产物是 H 2 , 还原产物也是 H 2 。   NaH H 2 O - 10 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 金属钠露置在空气中会发生什么样的变化 ? 最终生成什么物质 ? 2 . 做焰色反应实验时 , 为什么用稀盐酸洗涤铂丝而不用稀硫酸 ? 提示 : 铂丝在使用前要用稀盐酸将其表面物质洗净 , 然后在火焰上灼烧至无色。金属氯化物在灼烧时易挥发 , 而用稀硫酸洗涤铂丝 , 由于硫酸盐的沸点较高而难以挥发 , 会对焰色反应实验造成干扰 , 所以用盐酸洗涤铂丝 , 而不用稀硫酸。 - 11 - 自主预诊 考向突破 3 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧 , 火焰呈黄色 , 证明其中含有 Na + 。 ( 　　 ) (2) 乙醇和水都可以与金属钠反应产生可燃性气体 , 说明乙醇分子中的氢与水分子中的氢具有相同的活性。 ( 　　 ) (3) 比较水与乙醇中氢的活泼性的方法是分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中。 ( 　　 ) (4) 钾、钠、镁等活泼金属着火时 , 不能用泡沫灭火器灭火。 ( 　　 ) 答案 : (1) √ 　 (2)× 　 (3) √ 　 (4) √ - 12 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 钠的性质及应用 典例 ❶ 将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中 , 既有气体产生 , 又有白色沉淀产生的是 　　　　　 。   ① MgSO 4 溶液　 ② NaCl 溶液　 ③ Na 2 SO 4 溶液　 ④ 饱和澄清石灰水　 ⑤ Ca(HCO 3 ) 2 溶液　 ⑥ CuSO 4 溶液　 ⑦ 饱和 NaCl 溶液 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 13 - 自主预诊 考向突破 易错警示 (1) 钠与 CuSO 4 溶液反应不能置换出铜。 (2) 钠与水、酸反应的实质都是与 H + 的反应。 (3) 若涉及少量钠与盐酸反应产生氢气的计算问题时 , 要注意产生氢气的量一般与盐酸中 HCl 的量无关 , 只根据钠的物质的量计算即可。 - 14 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 (2019 浙江金华高三检测 ) 按下图所示组合装置 , 倒置的坩埚盖子上放硫粉 , 在硫粉中央放一小块钠 , 用胶头滴管向金属钠上滴加一滴水 , 立即倒扣上大烧杯 , 发现坩埚盖子内火星四溅 , 烧杯内出现大量白烟 , 下列说法错误的是 ( 　　 ) A. 水是钠与硫反应的催化剂 B. 酚酞的水溶液可能变为红色 C. 钠与硫的反应是放热反应 D. 滤纸逐渐变黑 答案 解析 解析 关闭 A 项 , 钠与水反应放热 , 放出的热量引发钠与硫的反应 , 所以水不是催化剂 , 错误 ;B 项 ,Na 2 S 水解使溶液显碱性 , 所以酚酞的水溶液变为红色 , 正确 ;C 项 , 钠与硫反应引发后 , 不需要加热就能继续反应说明其为放热反应 , 正确 ;D 项 ,Na 2 S 与 CuSO 4 溶液反应生成 CuS 黑色固体 , 正确。 答案 解析 关闭 A - 15 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 碱金属元素、焰色反应 典例 ❷ (2019 安徽合肥八中月考 ) 最近 , 德国科学家实现了铷原子气体超流体态与绝缘态的可逆转换 , 该成果将在量子计算机研究方面带来重大突破。已知铷是 37 号元素 , 质量数是 85 。根据材料回答下列问题 : (1) 铷 37 Rb 位于周期表的第 　　　　 周期第 　　　 族。   (2) 关于铷的结构和性质 , 下列判断正确的是 　　　 ( 填序号 ) 。   ① 与水反应比钠剧烈　 ② 它的原子半径比钠小　 ③ 它的氧化物暴露在空气中易吸收 CO 2 　 ④ 它是还原剂 - 16 - 自主预诊 考向突破 (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 , 下同 ) 。   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 (4) 现有铷和另一种碱金属形成的合金 50 g, 当它与足量水反应时 , 放出标准状况下的氢气 22.4 L, 这种碱金属可能是 　　　　　 。   A.Li B.Na C.K D.Cs - 17 - 自主预诊 考向突破 答案 : (1) 五　 Ⅰ A 　 (2) ①③④ 　 (3)D 　 (4)AB 解析 : (2) 同主族元素 , 从上至下原子半径逐渐增大 , ② 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 ①③④ 正确。 (3) 由反应 RbH+H 2 O=RbOH+H 2 ↑ 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。 - 18 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 有关碱金属的叙述正确的是 ( 　　 ) A. 随核电荷数的增加 , 碱金属单质的熔点逐渐降低 , 密度逐渐增大 B. 碱金属单质的金属性很强 , 均易与氯气、氧气、氮气等发生反应 C. 碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯 D. 无水硫酸铯的化学式为 Cs 2 SO 4 , 它不易溶于水 答案 解析 解析 关闭 钾的密度小于钠的密度 , 这是碱金属单质密度依次增大的一个例外 ,A 错误 ; 碱金属中除锂外 , 均不易与氮气直接反应 ,B 错误 ;Cs 与 Na 同为碱金属元素 , 性质相似 , 由 Na 2 SO 4 易溶于水 , 可得出 Cs 2 SO 4 也易溶于水 ,D 错误 ; 由 Na 2 CO 3 加热不分解 , 可推出 Cs 2 CO 3 加热也不分解 ,C 正确。 答案 解析 关闭 C - 19 - 自主预诊 考向突破 深度指津 1 . 金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板 - 20 - 自主预诊 考向突破 2 . 金属钠与水溶液反应现象分析的思维模板 (1) 共性 : 因为钠与不同的水溶液反应均为剧烈的置换反应 , 故有相似的现象产生 : ① 浮 : 钠浮在液面上 ; ② 熔 : 钠熔化成光亮的小球 ; ③ 游 : 在液面上不停地游动直至反应完全 ; ④ 响 : 反应中不停地发出 “ 嘶嘶 ” 的响声。 (2) 差异性 : 钠与酸及呈酸性的盐溶液反应时 , 由于溶液中 H + 浓度较大 , 该反应比钠与水的反应剧烈 , 可能导致钠在液面上燃烧 ; 与盐溶液反应时 , 还可能会生成沉淀 ( 如生成难溶性碱 ) 、刺激性气味气体 ( 如 NH 3 ) 等。 - 21 - 自主预诊 考向突破 钠的氧化物 1 . 氧化钠与过氧化钠的比较 白色固体 淡黄色固体 碱性氧化物 -2 价 -1 价 - 22 - 自主预诊 考向突破 不稳定 Na 2 O+H 2 O=2NaOH 　 2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 ↑ Na 2 O+CO 2 =Na 2 CO 3 2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 Na 2 O+2HCl=2NaCl+H 2 O - 23 - 自主预诊 考向突破 2 .Na 2 O 2 的强氧化性与还原性 从元素化合价角度分析 Na 2 O 2 的性质 : (1) 强氧化性的表现。 - 24 - 自主预诊 考向突破 (2) 遇 KMnO 4 等强氧化剂时 , 表现出还原性 , 氧化产物为 O 2 。 (3) 遇 CO 2 、 H 2 O 、 H + 则发生自身的氧化还原反应。 (2)Na 2 O 2 具有强氧化性 , 但 Na 2 O 2 与水、 CO 2 反应时 , 水中的氢与 CO 2 中的碳都处于最高价态 , 不能被氧化 , 反应为 Na 2 O 2 自身的氧化还原反应。 - 25 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1)Na 2 O 、 Na 2 O 2 都是易溶于水 ( 与水反应 ) 的白色固体。 ( 　　 ) (2)Na 2 O 2 在与 CO 2 的反应中既是氧化剂 , 又是还原剂。 ( 　　 ) (3)Na 2 O 2 能与 CO 2 反应产生 O 2 , 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。 ( 　　 ) (5)H 2 O 2 和 Na 2 O 2 都属于过氧化物 , 含有的化学键完全相同。 ( 　　 ) (6)7.8 g 过氧化钠含有的共用电子对数为 0.2 N A 。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2) √ 　 (3) √ 　 (4) √ 　 (5)× 　 (6)× - 26 - 自主预诊 考向突破 2 . 现有一定量含有 Na 2 O 杂质的 Na 2 O 2 试样 , 用如图所示实验装置测定 Na 2 O 2 试样的纯度 ( 可供选用的反应物只有 CaCO 3 固体、 6 mol·L -1 盐酸、 6 mol·L -1 硫酸和蒸馏水 ) 。 - 27 - 自主预诊 考向突破 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 2.0 g, 反应结束后测得气体体积为 224 mL( 标准状况 ), 则 Na 2 O 2 试样的纯度为   　 。   答案 : (1)6 mol·L -1 盐酸 (2) 除去气体中的 HCl 　吸收装置 D 中反应剩余的 CO 2 (3)2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 、 Na 2 O+CO 2 =Na 2 CO 3 (4)78% - 28 - 自主预诊 考向突破 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 , 故装置 A 中液体试剂选用 6 mol · L -1 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造成干扰。 (3) 装置 D 中含有氧化钠和过氧化钠 ,CO 2 分别与二者均发生反应。 - 29 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 Na 2 O 2 的性质及应用 典例 ❶ (2020 湖北襄阳调研 ) 下列关于氧化钠和过氧化钠的叙述中 , 正确的是 ( 　　 ) A. 都属于碱性氧化物 B. 阴、阳离子个数比分别为 1 ∶ 2 和 1 ∶ 1 C. 水溶液的成分相同 D. 与二氧化碳反应生成不同的盐 答案 解析 解析 关闭 A 项 , 碱性氧化物与水反应只生成碱 , 氧化钠与水反应只生成氢氧化钠 , 属于碱性氧化物 , 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气 , 因此过氧化钠不是碱性氧化物 , 错误 ;B 项 , 氧化钠和过氧化钠中阴、阳离子个数比均为 1 ∶ 2, 错误 ;C 项 , 氧化钠和过氧化钠溶于水后所得溶液都是氢氧化钠溶液 , 正确 ;D 项 , 氧化钠和过氧化钠与 CO 2 反应均生成 Na 2 CO 3 , 错误。 答案 解析 关闭 C - 30 - 自主预诊 考向突破 易错警示 (1)Na 2 O 中只有离子键 , 而 Na 2 O 2 中既有离子键 , 又有共价键。 (2)Na 2 O 2 晶体中阴、阳离子个数比为 1 ∶ 2, 而不是 1 ∶ 1 。 (3)1 mol Na 2 O 2 与足量 CO 2 或 H 2 O 发生反应时 , 转移的电子数是 N A 而不是 2 N A 。 - 31 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 (2019 广东深圳质检 ) 在下列物质的溶液中分别加入一定量的 Na 2 O 2 固体 , 不会出现浑浊现象的是 ( 　　 ) A. 饱和 Na 2 CO 3 溶液 B.Ca(HCO 3 ) 2 稀溶液 C.Na 2 SO 3 稀溶液 D. 饱和 NaCl 溶液 答案 解析 解析 关闭 Na 2 O 2 固体与水反应生成 NaOH 和 O 2 。 A 中溶液饱和 , 由于水被消耗导致析出 Na 2 CO 3 晶体 ;B 中 Ca(HCO 3 ) 2 与 NaOH 溶液反应生成碳酸钙沉淀 ;C 中 Na 2 SO 3 被氧化成 Na 2 SO 4 ,Na 2 SO 4 可溶于水 , 不会出现浑浊现象 ;D 中溶液饱和 , 水的减少会使 NaCl 固体析出而产生浑浊。 答案 解析 关闭 C - 32 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 有关 Na 2 O 2 与 H 2 O 、 CO 2 反应的定量计算 典例 ❷ 在 150 ℃ 时使 NH 4 HCO 3 分解 , 将所产生的气体依次通过 Na 2 O 2 和浓硫酸 , 则 Na 2 O 2 增重 a g, 浓硫酸增重 b g; 若将上述气体先通过浓硫酸 , 则浓硫酸增重 d g, 再通过 Na 2 O 2 , 使 Na 2 O 2 增重 c g 。设气体皆完全被吸收 , a 、 b 、 c 、 d 质量由大到小的排列顺序正确的是 ( 　　 ) A. d > a > c > b B. b > c > a > d C. a > c > b > d D. d > c > b > a 答案 解析 解析 关闭 在 150 ℃时 NH 4 HCO 3 受热分解产生 H 2 O 、 NH 3 和 CO 2 三种气体 , 设有 1 mol NH 4 HCO 3 发生分解 , 则分解产生 H 2 O 、 NH 3 和 CO 2 三种气体的质量分别为 18 g 、 17 g 、 44 g, 若将生成物全部依次通过足量 Na 2 O 2 和足量浓硫酸时 ,Na 2 O 2 增重 a g, 浓硫酸增重 b g,Na 2 O 2 增重 a g 为 CO 2 和 H 2 O 的总量减去生成的 O 2 的量 , 根据反应方程式 2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 ↑ 可知 ,Na 2 O 2 质量增加 0.5×(88 g-32 g)=28 g, 根据反应方程式 2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 ↑,Na 2 O 2 质量增加 0.5×(36 g-32 g)=2 g, 则 a =30 。浓硫酸增重 b g 为氨气的质量 , 即 b =17; 若将生成物全部依次通过足量浓硫酸和 Na 2 O 2 时 ,Na 2 O 2 增重 c g, 浓硫酸增重 d g,Na 2 O 2 增重 c g 为 CO 2 的总量减去 O 2 的量 , 根据反应方程式 2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 ↑,Na 2 O 2 质量增加 0.5×(88 g-32 g)=28 g, 即 c =28; 浓硫酸增重 d g 为分解产生的所有 H 2 O 及 NH 3 的质量 , 即 d =35; 所以 d > a > c > b 。 答案 解析 关闭 A - 33 - 自主预诊 考向突破 方法技巧 w g 化学式符合通式 (CO) m (H 2 ) n 的物质 ( 其中 m 、 n 为自然数 ) 在 O 2 中充分燃烧后 , 将其产物通过足量的 Na 2 O 2 固体 , 反应完毕 , 固体增重 w g 。 中学阶段常见符合这一关系的物质有 : ① 无机物 :H 2 、 CO 及 H 2 和 CO 的混合气体 ; ② 有机物 :CH 3 OH( 甲醇 ) 、 HCHO( 甲醛 ) 、 CH 3 COOH( 乙酸 ) 、 HCOOCH 3 ( 甲酸甲酯 ) 、 C 6 H 12 O 6 ( 葡萄糖 ) 等。 - 34 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 将一定量的 Na 2 O 2 和 NaHCO 3 混合后 , 在密闭容器中加热充分反应 , 排出气体 , 冷却后有固体物质剩余 , 下列选项不正确的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 35 - 自主预诊 考向突破 深度指津 Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应的五大关系 - 36 - 自主预诊 考向突破 - 37 - 自主预诊 考向突破 - 38 - 自主预诊 考向突破 碳酸钠和碳酸氢钠 1 . 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较 纯碱或苏打 小苏打 碱性 小 - 39 - 自主预诊 考向突破 稳定 风化 - 40 - 自主预诊 考向突破 微点拨 (1)NaHCO 3 的溶解度较小 , 将 CO 2 通入到饱和 Na 2 CO 3 溶液中 , 有沉淀析出。 (2) 可从 NaHCO 3 的溶解度较小的角度分析侯氏制碱的原理。 - 41 - 自主预诊 考向突破 2 .Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的鉴别 (1) 利用热稳定性不同。 (2) 利用与酸反应生成气体的速率不同 ( 相同条件下 ) 。 Na 2 CO 3 NaHCO 3 NaHCO 3 Na 2 CO 3 NaHCO 3 Na 2 CO 3 - 42 - 自主预诊 考向突破 (3) 利用阴离子不同。 (4) 利用溶液的酸、碱性不同。 Na 2 CO 3 NaHCO 3 Na 2 CO 3 NaHCO 3 - 43 - 自主预诊 考向突破 3 .Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的除杂 加热 通入足量 CO 2 气体 加入适量 NaOH 溶液 - 44 - 自主预诊 考向突破 4 .Na 2 CO 3 的制备和 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的用途 (1)Na 2 CO 3 的工业制备 —— 侯氏制碱法。 ① 制备原理 : 把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中 , 使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出 ; 过滤得到碳酸氢钠晶体 , 碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。 ② 反应的化学方程式 : - 45 - 自主预诊 考向突破 (2)Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的用途。 ① Na 2 CO 3 是一种非常重要的化工原料 , 在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。 ② NaHCO 3 是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一 ; 在医疗上 , 它是治疗胃酸过多的一种药剂。 - 46 - 自主预诊 考向突破 自我诊断 1 . 将 CO 2 气体通入到饱和 Na 2 CO 3 溶液中有何现象 ? 原因是什么 ? 提示 : 有沉淀析出。原因是生成 NaHCO 3 的质量比原 Na 2 CO 3 的质量大 , 且 NaHCO 3 的溶解度小于 Na 2 CO 3 的溶解度 , 反应消耗了溶剂水。 - 47 - 自主预诊 考向突破 2 . 判断正误 , 正确的打 “ √ ”, 错误的打 “×” 。 (1) 在用酒精灯加热的条件下 ,Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 固体都会分解。 ( 　　 ) (2) 向 Na 2 CO 3 饱和溶液中通入足量 CO 2 , 会有 NaHCO 3 晶体析出。 ( 　　 ) (3) 用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。 ( 　　 ) (4) 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。 ( 　　 ) (5) 用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时 , 不涉及化学变化。 ( 　　 ) 答案 : (1)× 　 (2) √ 　 (3) √ 　 (4)× 　 (5)× - 48 - 自主预诊 考向突破 3 .(1) 欲探究 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 热稳定性的相对强弱 , 两同学分别设计了以下两组装置 : - 49 - 自主预诊 考向突破 ① 如甲图所示 , 分别用 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 进行实验 , 试管 b 中的试剂是 　　　 ( 填字母 ) 。   a. 稀硫酸　　　 b.NaOH 溶液　　　 c.Ca(OH) 2 溶液 ② 如乙图所示 , 试管 d 中装入的固体应该是 　　　 ( 填化学式 ) 。   ③ 通过上述实验 , 得出结论 :Na 2 CO 3 比 NaHCO 3 的稳定性 　　　 ( 填 “ 强 ” 或 “ 弱 ”) 。   (2) 欲鉴别两种溶液 , 可选用的试剂是 　　　　　　　 。   (3) 等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应 , 反应更剧烈的是 　　　 ( 填化学式 ) 。   - 50 - 自主预诊 考向突破 答案 : (1) ① c 　 ② NaHCO 3 　 ③ 强 (2)CaCl 2 溶液 ( 或其他合理答案 ) 　 (3)NaHCO 3 解析 : (1) ① 碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳 , 二氧化碳能使石灰水变浑浊 ; 碳酸钠加热不分解。如甲图分别用 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 进行实验 , 试管 b 中的试剂应是 Ca(OH) 2 溶液 , 溶液变浑浊可说明对应物质是 NaHCO 3 。 ② 碳酸氢钠加热会分解 , 为进行对比 , 小试管中应为碳酸氢钠。 (2) 碳酸钠与 CaCl 2 溶液反应生成白色沉淀 , 而碳酸氢钠不能。 (3) 碳酸钠与盐酸反应开始不会生成气体 , 而碳酸氢钠与盐酸反应立即生成气体 , 则等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度盐酸反应 , 反应更剧烈的为 NaHCO 3 。 - 51 - 自主预诊 考向突破 考向 1 　 Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 的性质、用途与鉴别 典例 ❶ (2019 湖南岳阳调研 ) 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。 - 52 - 自主预诊 考向突破 (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 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ; 与实验 Ⅲ 相比 , 实验 Ⅳ 的优点是 　　　　　 ( 填字母 ) 。   A. Ⅳ 比 Ⅲ 复杂 B. Ⅳ 可以做到用一套装置同时进行两个对比实验 , 而 Ⅲ 不行 C. Ⅳ 比 Ⅲ 操作简便 D. Ⅳ 比 Ⅲ 安全 (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 ) 。   - 53 - 自主预诊 考向突破 解析 : (1) 图 Ⅰ 不能达到实验目的 , 因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳 , 二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊 ; 图 Ⅱ 可以鉴别 , 因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应 , 生成二氧化碳气体的量不同 , 可根据气球膨胀程度来判断。 (3) 实验 Ⅳ 试管 B 装入碳酸氢钠 , 试管 A 装入碳酸钠 , 这样直接加热的是碳酸钠 , 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 , 产生的气体使澄清石灰水变浑浊 , 表明了碳酸氢钠不稳定。 - 54 - 自主预诊 考向突破 对点演练 1 (2020 湖北武汉外国语学校月考 ) 下列各组物质相互混合反应后 , 最终有白色沉淀生成的是 ( 　　 ) ① 金属钠投入 FeCl 3 溶液中 ② 过量 NaOH 溶液和明矾溶液混合 ③ 少量 Ca(OH) 2 投入过量 NaHCO 3 溶液中 ④ 向 AlCl 3 溶液中滴入 NaHCO 3 溶液 ⑤ 向饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入足量 CO 2 A. ①③④⑤ B. 只有 ①④ C. 只有 ②③ D. 只有 ③④⑤ 答案 解析 解析 关闭 ①金属钠与水反应产生氢氧化钠和氢气 , 氢氧化钠与 FeCl 3 反应产生红褐色的 Fe(OH) 3 沉淀 , ①不符合题意 ; ② NaOH 与明矾在溶液中反应产生 Al(OH) 3 白色沉淀 , 当 NaOH 过量时 , 氢氧化铝与过量的 NaOH 反应产生可溶性的 NaAlO 2 , 最终无沉淀产生 , ②不符合题意 ; ③少量 Ca(OH) 2 投入过量 NaHCO 3 溶液中 , 产生 CaCO 3 白色沉淀、 Na 2 CO 3 和 H 2 O, ③符合题意 ; ④向 AlCl 3 溶液中滴入 NaHCO 3 溶液 , 二者发生相互促进的水解反应 , 产生氢氧化铝白色沉淀和二氧化碳气体 , ④符合题意 ; ⑤向饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入足量 CO 2 , 会反应生成 NaHCO 3 , 由于 NaHCO 3 的溶解度比 Na 2 CO 3 小 , 反应又消耗水 , 溶剂质量减少 , 产生 NaHCO 3 质量比原 Na 2 CO 3 质量大 , 所以有 NaHCO 3 结晶析出 , 即有白色沉淀产生 , ⑤符合题意 ; 符合题意的有③④⑤ , 合理选项是 D 。 答案 解析 关闭 D - 55 - 自主预诊 考向突破 考向 2 　 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 、 NaOH 及其混合物与盐酸反应的计算及图像分析 典例 ❷ (2020 江西吉安调研 ) 向 100 mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO 2 气体 , 充分反应后 , 再向所得溶液中逐滴加入 0.2 mol·L -1 的盐酸 , 产生 CO 2 的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是 ( 　　 ) - 56 - 自主预诊 考向突破 A. 原 NaOH 溶液的浓度为 0.2 mol·L -1 B. 通入 CO 2 在标准状况下的体积为 448 mL C. 所得溶液中溶质物质的量之比为 n (NaOH) ∶ n (Na 2 CO 3 )=1 ∶ 3 D. 所得溶液中溶质物质的量之比为 n (NaHCO 3 ) ∶ n (Na 2 CO 3 )=1 ∶ 1 - 57 - 自主预诊 考向突破 答案 : A 　 解析 : 根据图像分析可知 , 向 100 mL NaOH 溶液中通入一定量的 CO 2 气体时 , 发生的化学反应有两种情况 :2NaOH+CO 2 =Na 2 CO 3 +H 2 O 、 NaOH+CO 2 =NaHCO 3 。向反应后的溶液中加入 100 mL 盐酸时 , 无论溶液中溶质是 NaOH 、 NaHCO 3 还是 Na 2 CO 3 , 最终都会生成 NaCl, 因 n (Na + )= n (Cl - ), 所以 n (NaOH)= n (HCl)=0.02 mol,NaOH 溶液和盐酸的体积相同 , 则浓度也相同 , 即原 NaOH 溶液的浓度为 0.2 mol · L -1 ,A 项正确 ; 盐酸由 25 mL 滴至 100 mL 时 , 发生的反应为 NaHCO 3 +HCl=NaCl+CO 2 ↑+H 2 O, 消耗 HCl 0.015 mol, 生成 CO 2 0.015 mol, 即通入 CO 2 在标准状况下的体积为 336 mL,B 项错误 ; 设所得溶液中 Na 2 CO 3 的物质的量为 x ,NaHCO 3 的物质的量为 y , 根据原子守恒 :2 x + y =0.02 mol, x + y =0.015 mol, 解得 x =0.005 mol, y =0.01 mol, 所得溶液中溶质物质的量之比为 n (NaHCO 3 ) ∶ n (Na 2 CO 3 )=2 ∶ 1,C 、 D 项错误。 - 58 - 自主预诊 考向突破 归纳总结 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 与盐酸的反应 (1) 与足量盐酸反应的比较。 - 59 - 自主预诊 考向突破 (2)Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 、 NaOH 及其混合物与盐酸反应的图像。 - 60 - 自主预诊 考向突破 - 61 - 自主预诊 考向突破 对点演练 2 将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na 2 CO 3 混合并配成溶液 , 向溶液中滴加 0.1 mol·L -1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO 2 的物质的量的关系的是 ( 　　 ) 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 62 - 自主预诊 考向突破 深度指津 碳酸钠含量的测定方法 (1) 气体法 : - 63 - 自主预诊 考向突破 (2) 沉淀法 : - 64 - 自主预诊 考向突破 网络构建 - 65 - 自主预诊 考向突破 核心速记 1 . 特殊的颜色 :Na 2 O 2 —— 淡黄色固体 , 2 . 特殊的存放 :Na 、 K 保存在煤油中。 3 . 钠与水 ( 或水溶液 ) 反应的四个共同现象 ——“ 浮、熔、游、响 ” 。 4 . 必记的五个反应 (1)2Na+2H 2 O=2NaOH+H 2 (2)2Na 2 O 2 +2H 2 O=4NaOH+O 2 (3)2Na 2 O 2 +2CO 2 =2Na 2 CO 3 +O 2 (4)Na 2 CO 3 +2HCl=2NaCl+H 2 O+CO 2 (5)Na 2 CO 3 +H 2 O+CO 2 =2NaHCO 3 5 .Na 2 CO 3 与 NaHCO 3 鉴别的四种方法 (1) 固体加热法。　 (2) 加盐酸法。 (3) 加 CaCl 2 溶液法。 (4) 测等浓度溶液的 pH 法。 - 66 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 二氧化碳与盐或碱溶液反应产物的判断 近年来 , 在高考化学试题中凸显了一种新的题型 —— 动态多变量图像题 , 二氧化碳与盐或碱溶液反应产物的判断是这类题目的典型代表。此类试题的图像中隐含的信息量大 , 对学生读图获取信息的能力要求较高 , 要求学生会多角度、多层面去思考和探究问题 , 有效考查学生证据推理与模型认知的学科核心素养。 - 67 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 典例 取两份等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各 100 mL, 再分别通入一定量的 CO 2 , 随后分别各取 20 mL 溶液 , 向其中逐滴滴入 0.2 mol·L -1 的盐酸 , 在标准状况下产生 CO 2 的体积 ( y 轴 ) 与所加入盐酸的体积 ( x 轴 ) 的关系如图 ( 分 A 、 B 两种情况 ): - 68 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 (1) 在 A 情况下 , 加盐酸之前溶液中的溶质是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   ( 填化学式 ), 其物质的量之比为 　　　　　 。   (2) 在 B 情况下 , 加盐酸之前溶液中的溶质是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　   ( 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 　　　　　 。   - 69 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 解析 : (1)CO 2 与 NaOH 溶液反应后 , 其溶质可能为 NaOH 和 Na 2 CO 3 、 Na 2 CO 3 、 Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 、 NaHCO 3 ;A 图像中 , x =100 时开始生成 CO 2 , x =150 时反应完全 , 说明溶质为 Na 2 CO 3 与 NaOH, 且 n (Na 2 CO 3 ) ∶ n (NaOH)=1 ∶ 1 。 (2)B 图像中 , 开始无 CO 2 生成 , 含有 Na 2 CO 3 , 至无气体放出时消耗盐酸 150 mL-50 mL=100 mL, 是 50 mL 的 2 倍 , 则含有 NaHCO 3 , 且 n (Na 2 CO 3 ) ∶ n (NaHCO 3 )=1 ∶ 1 。 (3) 当加入 150 mL 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 - )=0.2 mol·L -1 ×0.15 答案 : (1)NaOH 、 Na 2 CO 3 　 1 ∶ 1 (2)Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 　 1 ∶ 1 　 (3)1.5 mol·L -1 - 70 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 CO 2 与碱、盐溶液反应的总结 1 .CO 2 与碱溶液的反应 (1) 反应原理。 (2) 反应后溶质成分的判断。 - 71 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 也可用数轴来表示 : - 72 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 3 . 往某溶液中不断通入 CO 2 至过量时 , 现象是 “ 先产生白色沉淀 , 后沉淀逐渐溶解 ” 的反应 (1) 往澄清石灰水中不断通入 CO 2 气体 (2) 往氢氧化钡溶液中不断通入 CO 2 气体 (3) 往漂白粉溶液中不断通入 CO 2 气体 - 73 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 4 . 往某溶液中不断通入 CO 2 气体至过量时 , 现象为 “ 生成白色沉淀或变浑浊且沉淀或浑浊不消失 ” 的反应 (1) 在 NaAlO 2 溶液中不断通入 CO 2 气体至过量 (2) 往 Na 2 SiO 3 溶液中不断通入 CO 2 气体至过量 (3) 往饱和 Na 2 CO 3 溶液中通入 CO 2 气体 - 74 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 1 . 向 NaOH 和 Na 2 CO 3 混合溶液中滴加 0.1 mol·L -1 稀盐酸 , 生成 CO 2 的量与加入盐酸的体积 ( V ) 的关系如图所示。下列判断正确的是 ( 　　 ) A. 在 0~ a 范围内 , 只发生中和反应 C. a =0.3 D. 原混合溶液中 NaOH 与 Na 2 CO 3 的物质的量之比为 1 ∶ 2 答案 解析 解析 关闭 答案 解析 关闭 - 75 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 2 . 向浓度相等、体积均为 50 mL 的 A 、 B 两份 NaOH 溶液中分别通入一定量的 CO 2 后 , 再稀释到 100 mL 。 (1) 在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO 2 后 , 溶液中溶质的组成可能是 ① 　　　　　 , ② 　　　　　 , ③ 　　　　　 , ④ 　　　　　 。   (2) 在稀释后的溶液中逐滴加入 0.1 mol·L -1 的盐酸 , 产生 CO 2 的体积 ( 标准状况 ) 与所加盐酸的体积关系如图所示。 - 76 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升 ① A 曲线表明 , 原溶液通入 CO 2 后 , 所得溶质与盐酸反应产生 CO 2 的最大体积是 　　　　　 mL( 标准状况下 ) 。   ② B 曲线表明 , 原溶液通入 CO 2 后 , 所得溶液中溶质的化学式为 　　　　　　　　　　　　　　　 。   ③ 原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 　　　　　　 。   答案 : (1) ① NaOH 、 Na 2 CO 3 　 ② Na 2 CO 3 ③ Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 　 ④ NaHCO 3 (2) ① 112 　 ② NaOH 、 Na 2 CO 3 　 ③ 0.15 mol·L -1 - 77 - 素养解读 案例探究 方法规律 素养提升