第三章

DISANZHANO

金屬及金屬材料

第一講鈉及其化合物

【課標要求】1.結(jié)合真實的情境中的應用實例或通過實驗探究，了解鈉及其重

要化合物的主要性質(zhì)，了解這些物質(zhì)在生產(chǎn)、生活中的應用。

2.結(jié)合實例，認識鈉及其化合物的多樣性，了解通過化學反應可以探索物質(zhì)性質(zhì)，

實現(xiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化。

夯-必備知識

一、鈉及其氧化物

（一）鈉的性質(zhì)與應用

1.鈉的物理性質(zhì)

顏色銀白色，有金屬光澤

密度p(H20)>P(Na)>P(煤油)

熔點低于100℃

硬度質(zhì)地軟，可以用小刀切割

傳導性可導電、導熱

2.鈉的化學性質(zhì)

從原子結(jié)構(gòu)認識鈉的還原性：

Na@）汾02、。2、H2。、H+等Na+0））

（1）與非金屬單質(zhì)反應

'常溫：4Na+O2=2Na2O

①。2A

［加熱：2Na+O23=Na2O2

②Cb：2Na+CL=^^2NaCl（黃色火焰，白煙）

③S：2Na+S=Na2S（研磨爆炸）

（2）與非反應

、作氧化劑

離子方程式：2Na+2H2O=2Na++2OH—+H2t。

（3）與鹽酸反應

離子方程式：2Na+2H+=2Na++H21°

（4）鈉與鹽反應

①鈉與鹽溶液反應

,、＞理解成先與水反應，生成的堿再與鹽反應

如Na投入CuS04溶液中，反應的離子方程式為2Na+2H2O+Cu2+=2Na++Cu

（CH）2I+H2t。

②鈉與熔融鹽反應：

熔融

4Na+TiCLi旦磐Ti+4NaCl。

3.鈉的制取及保存

邈尸電解熔融氯化鈉：2NaCl（熔融）理2Na+Cy

《^?。┮幻芊獗４妫ǔ１４嬖谒蚴炗椭?/p>

4.鈉的用途

制取Na?。?等鈉、鉀合金可用于原

叱合物、畫/子反應堆的導熱劑

用作電光源,人人作強還原劉，冶煉鈦

制作高壓鈉燈等金屈

（-）鈉的氧化物一氧化鈉、過氧化鈉

屬于過氧化物不是堿性氧化物

1.氧化鈉與過氧化鈉的比較

N奴Ch

.A

w

化學式Na2O

陽離子與陰離子數(shù)之比是2：1而不是

1：1

??????

電子式Na+[:()：Na+Na+[：()：()：J'Na+

??????

氧元素化

-2-1

合價

色、態(tài)白色固體淡黃色固體

與水反應NaO+HO=2NaOH2Na?O2+2H22=4NaOH+O2A

與C02反應Na2OH-CO2--Na2co32Na。+2CQ=2Na2co3+O2

Na2O+2HCl=2NaCl+2Na?O2+4HCl=4NaCI+2H2O+

與鹽酸反應

H2OO2±

用途氧化劑、供氧劑、漂白劑

I提醒,

1molNazOz與足量水［或COz）反應時轉(zhuǎn)移電子數(shù)是NA而不是2NA。

2.Na2O2的強氧化性與還原性

從元素化合價角度分析NazCh的性質(zhì)：

o失去電子，化合價升高「得到電子，化合價降低-2

02---?Na?O2---?6

表現(xiàn)為還原性表現(xiàn)為氧化性

（1）NazCh的強氧化性

遇SO2、Fe2+>SOf>S”等還原劑時能被Na2O2氧化。

（2）遇KMnCU等強氧化劑時，表現(xiàn)出還原性，氧化產(chǎn)物為

（3）遇CO2、FhO、才時則會發(fā)生自身的氧化還原反應。

【診斷1】判斷下列敘述的正誤（正確的劃“，錯誤的劃"X”）o

（1）金屬鈉在石棉網(wǎng)上加熱時，先熔化成銀白色小球，然后劇烈燃燒，產(chǎn)生黃色

火焰（J）

（2）金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器滅火（X）

（3）1moiNa與足量分別在加熱和常溫條件下充分反應失去電子數(shù)一樣多（J）

（4）10101m202固體中含離子總數(shù)是4g（X）

二、碳酸鈉和碳酸氫鈉

1.物理性質(zhì)和用途

名稱碳酸鈉碳酸氫鈉

化學式Na2co3NaHCCh

俗名純堿或蘇打小蘇打

水溶性易溶于水易溶于水,溶解度比Na2c03小

水溶液酸堿性堿性弱堿性

用于玻璃、肥皂、合成洗滌劑、滅火器、治療胃酸過多、發(fā)酵粉

主要用途

造紙等工業(yè)中的主要成分之一

2.化學性質(zhì)（書寫化學方程式）

過量

—

Na2CO;1+2HCI=2NaCI+H2O+CO2t

|Ca(OH)2'

z-溶液一

Na.,COH-Na2CO3+Ca(OH)2^=CaCO$|+2NaOH

BaCI2

溶液一

Na2col+BaCl?=BaCOJ+2NaCI

鹽酸

NaHCO3+HCl=NaCl+II2O+CO2t

Ca(()H)2過量HCO；+OH+Ca2+=

CafOH).

溶液"CaCOj+H?。

離子Ca(OH),少量Ca24+2OH+2HCO；

NaHCO,-反應

CaCO4+COt+2H2O

BaCl遜囹出無明顯現(xiàn)象

受熱分解

2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2f

3.相互轉(zhuǎn)化

①CO2+H2O；②適量H，

Na2cChNaHCCh

①固體加熱；②適量OK

向飽和Na2cCh溶液中通入足量COz的化學方程式：Na2cCh+H?O+

CO2=2NaHCCh」。

向NaHCCh溶液中加入適量NaOH溶液的離子方程式：HCO亍+OH==C?+

H2Q0

4.碳酸鈉的制備—侯氏制堿法

(1)制備原理

產(chǎn)生NaHCO?的反應：NH3+NaQ+CO2+H2O=NaHCChI+NH4Q。

產(chǎn)生Na2co3的反應：2NaHCO3=^=Na2CO3+CO2t+H2Oo

(2)工藝流程

（3）綠色化學理念

①二氧化碳使用合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣，從而減少了溫室氣體的排

放。

②工藝流程中循環(huán)使用的物質(zhì)是CO2、母液（含Na。）。

【診斷2】判斷下列敘述的正誤（正確的劃“，錯誤的劃“X”）。

（1）蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一（義）

（2）相同溫度下溶解度：小蘇打v蘇打，熱穩(wěn)定性：Na2CO3>NaHCO3（J）

（3）向Na2cO3飽和溶液中通入足量CO2,會有NaHCCh晶體析出（

（4）NaHCCh能與酸反應，故可用作胃酸中和劑（J）

三、堿金屬元素、焰色試驗

1.堿金屬的相似性和遞變性（由Li-Cs）

依據(jù)對角線規(guī)則，Li的性質(zhì)與Mg相似

相似性遞變性

電子層數(shù)逐漸增多

原子結(jié)構(gòu)最外層均有1個電子核電荷數(shù)逐漸增大

原子半徑逐漸增大

具有較強的金屬性,最高正

元素性質(zhì)金屬性逐漸增強

價均為土L價

Na、K反例，鈉的密度大于鉀

單

（除Cs外）都呈銀白色，

質(zhì)物理性質(zhì)

密度較小，熔、沸點較低密度總體上增大，熔、沸點逐漸

性

降低

質(zhì)

化學性質(zhì)都具有較強的還原性還原性逐漸增強

2.焰色試驗

（1）焰色試驗：某些金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色,

屬于物理變化，是元素的性質(zhì)。

（2）焰色試驗的操作

?將潔凈的鋁絲在泗精燈火焰上灼燒

I1燒I—

至與原火焰顏色相同為止

i襁取待測溶液.在酒精燈外焰上灼

蘸燒一

燒?并觀察火焰的顏色

I用稀鹽酸洗凈伯絲.并在酒精燈外

|洗燒|一

一焰上灼燒至。原來火焰顏色相同

（3）常見金屬元素的焰色

鉀（透過藍色鉆玻璃）

金屬元系鈉鈣領銅

作用是濾去黃光

焰色黃色紫色磚紅色黃綠色綠色

【診斷3】判斷下列敘述的正誤（正確的劃“，錯誤的劃“X”）。

（1）Li、Na、K、Rb、Cs的熔、沸點依次減小，密度依次增大（X）

（2）用伯絲蘸取某堿金屬的鹽溶液灼燒，火焰呈黃色，證明其中含有Na'（J）

（3）堿金屬元素Li、Na、K都可以保存在煤油中（X）

（4）Li在空氣中加熱可快速反應生成Li2O2（X）

提-關鍵能力

考點一鈉及其氧化物的性質(zhì)與應用

【典例1】2（）0°C時，11.6gCO2和水蒸氣的混合氣體與足量的Na2O2充分反應

后固體質(zhì)量增加了3.6g,則原混合氣體的總物質(zhì)的量是（）

A.0.125molB.0.25mol

C.0.5molD.0.1mol

答案C

解析CO2、水蒸氣分別與足量NazCh反應時，固體相當于吸收了CO2中的“CO”、

水蒸氣中的“H2”。根據(jù)質(zhì)量守恒定律可知，生成Ch的質(zhì)量為11.6g—3.6g=8g,

n(O2)=-8g=0.25mol,根據(jù)NazCh與H二O(g)、CO2反應的物質(zhì)的量的

32gmol0

關系可知，CO?和H2O(g)的物質(zhì)的量之和為0.25molX2=0.5mol。

I規(guī)律方法*--------

NazCh與CCh、H2O反應的四個角度

角度一“氧化還原”角度

1mol的NazCh不論與水還是與CO2反應均生成0.5mol的O2,轉(zhuǎn)移1mol的電

子。

角度二“物質(zhì)的量”角度

若CO2和水蒸氣的混合氣體(或單一氣體)通過足量的Na2Ch,則氣體體積減小

的量等于原混合氣體體積的右且等于生成氧氣的體積。

角度三“先后順序”角度

NazCh與水蒸氣、CO2混合氣體反應時,Na2O2應視為先與CO2反應生成Na2c。3,

CO2反應完后，剩余的NazCh再與水蒸氣反應生成NaOH。

角度四“固體質(zhì)量”角度

1molNazCh與足量CO2、FhO分別完全反應時相當于吸收了28g“CO”、2g

“H2”O(jiān)

題組一鈉的性質(zhì)與應用

1.金屬鈉是一種活潑金屬，除了具有金屬的一般性質(zhì)外，還具有自己的特性。下

列關于鈉的敘述中正確的是()

A.鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大

B.鈉放置在空氣中，會迅速被氧化而生成淡黃色的NazO

C.在氧氣中加熱時，金屬鈉劇烈燃燒，發(fā)出黃色火焰

D.金屬鈉著火時，可用泡沫滅火器或干燥的沙土滅火

答案C

解析鈉可用小刀切割，硬度小，A錯誤；鈉放置在空氣中，被緩慢氧化生成白

色的Na2O,B錯誤；Na能與H2O、CCh反應，故鈉著火時只能用細沙蓋滅，D

錯誤。

2.(2021-1月福建適應性考試)鈉在液氨中溶劑化速度極快，生成藍色的溶劑合

電子，如圖為鈉投入液包中的溶劑化圖。鈉沉入液氨中，快速得到深藍色溶液，

并慢慢產(chǎn)生氣泡。下列說法錯誤的是（)

A.鈉的密度比液氨大

B.溶液的導電性增強

C.0.1mol鈉投入液氨生成0.01molH2時，Na共失去0.02mol電子

D.鈉和液氨可發(fā)生以下反應：2NH3+2Na=2NaNH2+H2t

答案C

解析鈉沉入液氨說明鈉的密度比液氨大，A正確；液氨中沒有能導電的離子，

而鈉投.入液氨中生成藍色的溶劑合電子，能導電，說明溶液的導電性增強，R正

確；0.1mol鈉投入液氨中，由于溶劑化速度極快，生成0.1mole一（NH3）x（氨

合電子）時鈉已經(jīng)失去0.1mole，故生成0.01molfh時，Na失去0.1mole\C

錯誤；反應中鈉失去電子，只能是氫元素得到電子，所以鈉和液氨可發(fā)生以下反

應：2NH3+2Na=12NaNH2+H2t,D正確。

題組二鈉的氧化物的性質(zhì)與應用

3.下列對NQ2O2的敘述中，正確的是（）

A.Na2O2能與酸反應生成鹽和水，所以Na2O2是堿性氧化物

B.Na20?能與水反應，所以Na2Ch可以作氣體的干燥劑

C.NazCh與CO2反應產(chǎn)生氧氣，可用于呼吸面具中供氧劑

D.Na2O2與CO2反應時，Na2O2只作氧化劑

答案C

解析Nd2O2能與酸反應生成鹽、水和氧氣，所以不是堿性氧化物，A錯誤；Na2O2

能與水反應，但生成氧氣，引入雜質(zhì)，NazCh不能作氣體的干燥劑，B錯誤；Na?O2

與CO2反應時，NazCh既是氧化劑又是還原劑，D錯誤。

考點二碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)及應用

【典例2】（2021?青島模擬）有兩試管分別裝有Na2cCh和NaHCCh溶液，下

列操作或判斷正確的是()

選項操作判斷

A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀的為Na2c03

B分別加入等濃度的稀鹽酸反應較劇烈的為Na2c03

C分別加入CaCL溶液產(chǎn)牛沉淀的為NaKOa

D逐滴加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的為Na2c03

答案C

解析NaHC03和Na2c03的溶液均與澄清石灰水反應產(chǎn)生白色沉淀，A項錯誤;

NaHCCh溶液與稀鹽酸反應更劇烈，B項錯誤；滴加等濃度的鹽酸，立即產(chǎn)生氣

泡的是NaHCCh,D項錯誤。

|規(guī)律方法.

?鑒別Na2co3和NaHCO?的四種方法

(1)利用熱穩(wěn)定性不同

無明顯變化的是Na<(%

固體

放出無色且能使澄清石灰水變

渾濁氣體的是MaH('()3

(2)相同條件下利用反應速率不同

反應「產(chǎn)生氣泡速率快的是NaHC()3

固體鹽酸速率J產(chǎn)生氣泡速率慢的是Na2c(八

(或

產(chǎn)生廠滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是NallC()3

溶液)

云雨f滴加鹽酸開始不產(chǎn)生氣泡的是Na2C()3

(3)利用陰離子的不同

產(chǎn)生白色沉淀的是

Na.CO,

震B(yǎng)aC1溶液

爰或CaCl2溶液

不產(chǎn)生白色沉淀的是

NaHC'O..O

(4)利用溶液的堿性不同

、…測相同濃度廣PH大的是Na2CO3

溶液的小的是

pHLPH\aHC()3

?Na2cO3、NaHCOs與酸反應的比較

(1)速率：相同條件下，NaHCCh放出CO2的速率比Na2cCh快。

(2)耗酸量：等質(zhì)量或等物質(zhì)的量的Na2cCh與NaHCCh均為前者耗酸量多。

(3)CCh的生成量

①等物質(zhì)的量的Na2cCh、NaHCCh分別與足量的鹽酸反應，產(chǎn)生CCh的量相等。

②等質(zhì)量的Na2co3、NaHCCh分別與足量的鹽酸反應，NaHCCh產(chǎn)生的CCh多。

③等物質(zhì)的量的HC1與足量的Na2co3、NaHCCh分別反應，NaHCCh產(chǎn)生的CCh

多。

【題組訓練】

1.某同學用Na2c03和NaHCCh溶液進行如圖所示實驗。下列說法中正確的是()

1mL().5mol?L-CaCl2溶液

/、

1mL0.5mol,L~'1mL0.5mol?L-1

Na2co流液(J/NaHCO3溶液

白色沉淀白色沉淀

產(chǎn)生氣泡

A.實驗前兩溶液的pH相等

B.實驗前兩溶液中離子種類完全相同

C.加入CaCb溶液后生成的沉淀一樣多

D.加入CaCb溶液后反應的離子方程式都是COr+Ca2+=CaCO3I

答案B

解析CO歹的水解程度大于HCO。Na2c03溶液的pH較大，A項錯誤；實驗前

兩溶液中都存在Na+、C0?\HCOJ.HtOH,B項正確；題圖中左、右兩支

試管中發(fā)生反應的離子方程式分別為COr+Ca2，=CaCO3I,Ca2++2HCO.V

=CaCOsI+H2O+CO2f,右邊試管中HC05不足，生成的沉淀比左邊試管中

的沉淀少，故C、D項均錯誤。

2.卜,列可以用來判定碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實驗方法是()

A.溶于水后，滴加稀的氯化鋼溶液有白色沉淀生成

B.溶于水后，滴加澄清石灰水有白色沉淀牛成

C.加熱時有無色氣體放出

D.滴加鹽酸時有氣泡產(chǎn)生

答案A

解析溶于水后，滴加稀的氯化鋼溶液有白色沉淀生成，白色沉淀為碳酸鋼，故

A選；B.二者均與石灰水反應生成白色沉淀，不能判定，故B不選；C.加熱時生

成氣體，證明有NaHCCh,但無法確定是否有Na2co3,故C不選；D.均與鹽酸反

應生成無色氣體，故D不選。

考點三堿金屬元素性質(zhì)的遞變性和焰色試驗

題組一堿金屬元素性質(zhì)的遞變規(guī)律

1.下列有關鈾及其化合物的說法不正確的是（）

A.CsOH的堿性比KOH的強

B.葩與水或稀鹽酸反應劇烈，都生成H?

C.Cs的還原性比Na的強，故Na1的氧化性強于Cs'

D.Li的金屬性比Cs的強

答案D

解析根據(jù)元素周期律，Cs的金屬性比K強，故CsOH的堿性比KOH強，A項

正確；Cs的性質(zhì)與鈉相似，Na能與水或稀鹽酸反應產(chǎn)生H2,故Cs也能與水或

稀鹽酸反應產(chǎn)生H2,且反應更劇烈，B項正確；Cs的還原性強于Na,則Na+得

電子能力比Cs+強，即氧化性：Na+>Cs+,C項正確；Li、Cs均為堿金屬元素，

Cs的電子層數(shù)多，更容易失去最外層電子，故金屬性：Cs>Li,D項錯誤。

2.堿金屬銹（Fr）具有放射性，它是堿金屬元素中最重的元素，根據(jù)堿金屬元素

性質(zhì)的遞變規(guī)律預測其性質(zhì)，其中不正確的是（）

A.在堿金屬元素中它具有最大的原子半徑

B.偽在空氣中燃燒時，只生成化學式為Fr2O的氧化物

C.它的氫氧化物的化學式為FrOH,這是一種極強的堿

D.它能與水反應生成相應的堿和氫氣，由于反應強烈而發(fā)生爆炸

答案B

解析根據(jù)同主族元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，從金屬鋰到金屬物隨原子序數(shù)的遞增，

原子半徑逐漸增大，元素的金屬性逐漸增強，最高價氧化物對應的水化物的堿性

逐漸增強，與水反應的劇烈程度逐漸增強，與氧氣反應的產(chǎn)物越來越復雜，可以

生成過氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。

I名師點撥*---------

堿金屬的特殊性

?堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。

?城金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石

蠟中。

?堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氨化物都是離子化合物，其中氫以H—形式存在,

顯一1價，堿金屬氫化物是強還原劑。

如NaH與水反應：NaH+H2O=NaOH+H2f。

?與02反應4Li+50=2Li2。、2Na+O2=^=Na2O2,K、Rb、Cs與。2反應

生成結(jié)構(gòu)更復雜的物質(zhì)。

題組二焰色試驗

3.用光潔的伯絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色，下

列判斷正確的是（）

A.只含有Na+

B.一定含有Na+,可能含有K+

C.既含有Na1又含有K+

D.可能含有Na+,可能還含有K—

答案B

解析Na元素的焰色為黃色，K元素的焰色為紫色，但黃色會遮蓋紫色，所以不

能判斷是否含有K元素。

4.利用焰色試驗，人們在煙花中有意識地加入特定金屬元素，使焰火更加絢麗多

彩。下列說法中正確的是（）

A.非金屬單質(zhì)燃燒時火焰均為無色

B.NaCl與Na2co3灼燒時火焰顏色相同

C.焰色試驗均應透過藍色鉆玻璃觀察

D.只有金屬單質(zhì)灼燒時火焰才有顏色

答案B

解析氫氣在氧氣中燃燒發(fā)生淡藍色火焰，在氯氣中燃燒發(fā)出蒼白色火焰，A錯

誤；Na。與Na2cCh灼燒時均表現(xiàn)為鈉元素的焰色，均為黃色，B正確；只有鉀

元素的焰色試驗需要透過藍色鉆玻璃觀察，以避免鈉元素的干擾，C錯誤；焰色

試驗是某些金屬或它們的化合物在無色火焰中灼燒時使火焰呈現(xiàn)特征顏色，很多

非金屬單質(zhì)燃燒時火焰也會有顏色，D錯誤。

微專題6碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)測定的實驗探究

【核心歸納】

測定碳酸鈉質(zhì)量分數(shù)的常用方法

1.氣體法

(1)測定原理：Na2cO3+H2so4=Na2sO4+H2O+CO2f。

依據(jù)CO2的體積確定Na2c03的物質(zhì)的量，進而確定純堿中Na2co3的含量。

(2)實驗操作：向〃純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準確測量產(chǎn)生CCh氣體

的體積為VmL(已折算為標準狀況)。

(3)數(shù)據(jù)處理

純堿樣品中Na2cCh的質(zhì)量為以；()()molX106g-mol,=22)4(X)g，則純堿樣品中

106V

22400g53V

Na2cO3的質(zhì)量分數(shù)為一^一又100%=^%o

2.沉淀法

(1)測定原理：Na2CO3+BaC12=BaCO3I+2NaClo

依據(jù)BaCCh沉淀的質(zhì)量，確定Na2co3的質(zhì)量，進而確定純堿中Na2c的含量。

(2)實驗操作：先將〃zg純堿樣晶溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCb

溶液,經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCCh沉淀的質(zhì)量為〃g。

(3)數(shù)據(jù)處理

純堿樣品中Na2co3的質(zhì)量為197鯨0「*1。6gmol「=喘g,則純堿樣品中

106〃

Na2cCh的質(zhì)量分數(shù)為X1。。%=嚙^義N0%=］然〃%。

3.雙指示劑滴定法(酚猷、甲基橙)

(1)Na2co3、NaHCCh混合物

①測定原理：

先以酚酷作指示劑：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3

再以甲基橙作指示劑：NaHCOa+HCl=NaCl+H2O+CO2t

②實驗操作：

a.準確稱量樣品mg加蒸儲水配成溶液。

b.向所得溶液中先滴入1?2滴酚釀試液，然后逐滴加入1mol/L的稀鹽酸，當溶

液由紅色變成淺紅色且半分鐘顏色不發(fā)生變化時，消耗鹽酸的體積為VimLo

c.再向溶液中滴入1?2滴甲基橙試液，然后逐滴加入1mol/L的稀鹽酸，當溶液

由黃色變成橙色且半分鐘顏色不發(fā)生變化時，消耗鹽酸的體積為V2,且V;>Vi

>0n

③數(shù)據(jù)處理：

樣品中Na2co3的物質(zhì)的量：1mol/LXV)X10-3L=ViX10-3mol

..五,一口八小、1ViXIO3molX106gmor110.6Vi

則III樣JV品r中Na2co3的質(zhì)量分數(shù)為：--------------------X100%=%。

?iici，，e

(2)Na2co3、NaOH的混合物

①測定原理：

先以酚獻作指示劑：NaOH+HCl=NaCl+H2O

NaiCO?+HCl=NaHCO3+HC1

再以甲基橙作指示劑：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t

②實驗操作

a.準確稱量樣品mg加蒸儲水配成溶液。

b.向所得溶液中先滴入1?2滴酚釀試液，然后逐滴加入1mol/L的稀鹽酸，當溶

液由紅色變成淺紅色且半分鐘顏色不發(fā)生變化時，消耗鹽酸的體積為VimLo

c.再向溶液中滴入1?2滴甲基橙試液，然后逐滴加入1mol/L稀鹽酸，溶液由黃

色變成橙色，且半分鐘顏色不發(fā)生變化時，消耗鹽酸的體積為LmL,且0>上

>0o

③數(shù)據(jù)處理

3

樣品中n(Na2co3)=NaHC03消耗鹽酸的物質(zhì)的量=1mol/LXV2X10L=

V2XI03mol,

L門uajh曰rw、】V2XlO^moix106gmoL10.6Vi

”5

樣品中Na2co3的質(zhì)量分數(shù)為----------—-----X100%=m%o

【典例】為了測定NaCl、Na2co3」0H2。和NaHCCh的混合物中各組分的含量,

某同學設計如下實驗：取一定質(zhì)量的混合物，通過測量反應前后②和③裝置質(zhì)量

的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分數(shù)。下列說法中錯誤的是()

①②③

A.①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水Ca02、堿石灰

B.硬質(zhì)玻璃管加熱前，應關閉b,打開a,緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不

再使澄清石灰水變渾濁為止

C.若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量偏小

D.實驗過程中先停止通入空氣，再停止加熱

答案D

解析根據(jù)實驗目的和裝置的連接順序可知：裝置①用于吸收空氣中的CO2和水

蒸氣，可以使用堿石灰；裝置②吸收NazCChJOHzO和NaHCCh分解生成的水蒸

氣，可以使用無水CaCb；裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2,使用堿石灰，A

項正確；實驗前必須將裝置中的水蒸氣和CO2趕凈，避免影響測定結(jié)果，硬質(zhì)玻

璃管加熱前，應關閉b,打開a,緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清

石灰水變渾濁為止，B項正確；若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則會

增加水的質(zhì)量，使測得Na2CO31()H2O和NaHCOs的含量偏高,NaCl的含量偏低，

C項正確；實驗過程中一直通入空氣，停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中

的CO2和水蒸氣完全被吸收，D項錯誤。

【圖解分析】

【專題精練】

1.為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)（含少量NaCl）,準確稱量Wg樣品

進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數(shù)據(jù)合理的是（）

選項實驗方法實驗方案測量數(shù)據(jù)

將樣品配成100mL溶液，取10mL,

A滴定法消耗鹽酸的體積

加入酚酥，用標準鹽酸滴定

將樣品與鹽酸反應，生成的氣體全部被

B量氣法堿石灰增加的質(zhì)量

堿石灰吸收

將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，

C重量法減少的質(zhì)量

加入足量鹽酸

將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣

D量氣法排出水的體積

裝置量氣

答案A

解析用酚獻作指示劑時，Na2co3與鹽酸發(fā)生反應Na2co2+HCI=Na「l+

NaHCOs,依據(jù)消耗鹽酸的量可以計算出樣品中Na2c03的量，進而確定樣品中

Na2co3的質(zhì)量分數(shù)，A項正確；測量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法,

堿石灰增加的質(zhì)量還包括水蒸氣、氯化氫等，B項錯誤；樣品中加入足量鹽酸，

因鹽酸的質(zhì)量未知，無法通過重量法測量Na2cCh的質(zhì)量，C項錯誤；因部分CCh

能溶解到水里，與水反應生成H2co3,故排出水的體積并不是CCh的體積，D項

錯誤。

2.（2021?湖南卷節(jié)選）碳酸鈉俗稱純堿，是一種重要的化工原料。以碳酸氫鏤和

氯化鈉為原料制備碳酸鈉，并測定產(chǎn)品中少量碳酸氫鈉的含量，過程如下：

步驟I.Na2cCh的制備

蒸儲水碳酸氫鐵粉末

氮

溶攪拌一濾液

化靜置

解

鈉30-35七

抽濾

水浴一晶體A-|洗滌抽干-

碳酸鈉一300七加熱

步驟H.產(chǎn)品中NaHCCh含量測定

①稱取產(chǎn)品2.500g,用蒸儲水溶解，定容于250mL容量瓶中；

②移取25.00mL上述溶液于錐形瓶，加入2滴指示劑M,用0.1000mol-L_1it

酸標準溶液滴定，溶液由紅色變至近無色（第一滴定終點），消耗鹽酸UmL；

③在上述錐形瓶中再加入2滴指示劑N.繼續(xù)用0.1000mobL-1鹽酸標準溶液滴

定至終點（第二滴定終點），乂消耗鹽酸WmL；

④平行測定三次，%平均值為22.45,%平均值為23.51。

已知：（i）當溫度超過35℃時，NH4HCO3開始分解。

（ii）相關鹽在不同溫度下的溶解度表（g/100gH20）

溫度/（0102030405060

NaCl35.735.836.036.336.637.037.3

NH4HCO311.915.821.027.0

NaHCCh6.98.29.611.112.714.516.4

NH4CI29.433.337.241.445.850.455.2

回答下列問題：

U）步驟I中晶體A的化學式為,晶體A能夠析出的原因是

*

（2）指示劑N為,描述第二滴定終點前后顏色變化

（3）產(chǎn)品中NaHCCh的質(zhì)量分數(shù)為（保留三位有效數(shù)字）。

答案（1）NaHCO330-35℃,NaHCCh的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4cl

的溶解度

（2）甲基橙溶液由黃色變?yōu)槌壬?，且半分鐘?nèi)不變色

（3）3.56%

解析（1）依據(jù)分析可知，晶體A為NaHCOs,根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知：在相同的

溫度下，碳酸氫鈉的溶解度較小，所以實驗中只析出NaHCQa晶體；（2）依據(jù)提

示“溶液由紅色變至近無色”可知，指示劑M為酚酰，由于發(fā)生反應Na2co3+

HCI==NaCl+NaHC03,在快接近第二滴定終點時，由于生成的二氧化碳溶于水，

使滴定終點不再顯中性而顯酸性，故換用指示劑N甲基橙，繼續(xù)滴定時，終點前

后的現(xiàn)象為溶液由黃色變?yōu)槌壬?；?）滴定過程中依次發(fā)生反應Na2cCh+

HCl=NaCl+NaHC03,NaHCCh+HCl=NaCl+FhO+CChf,其中HC1的體

積為V2-V1=23.51mL-22.45mL=1.06mL,比為樣品中NaHCCh消耗的HC1

/>>（碳酸筆鈉）

的溶液體積，則碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)肅;-=

250mL

0.100mol/LX1.06X10-3LX84g/moF'X

25.00mL

2.5g義100%"3.56%。

練?高考真題

1.（2020?浙江選考組合）下列說法不正確的是（）

A.鈉著火不能用泡沫滅火器滅火

B.NaHCOs的熱穩(wěn)定性比Na2CO3強

C.高壓鈉燈可用于道路照明

D.Na2O在空氣中加熱可得到固體Na2O2

答案B

解析鈉與水、CO2均能發(fā)生反應，所以鈉著火不能用泡沫滅火器滅火，A項正

確;NaHCCh加熱分解，而Na2c03加熱不分解，B項錯誤；高壓鈉燈射程遠、透

霧能力強，可用于道路照明，C項正確;Na?O不穩(wěn)定，在空氣中加熱可得到NazCh,

D項正確。

2.（2019?全國卷U）利用焰色試驗的原理既可制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可定

性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉（ZnS、BaSO4）樣品時，鐵的焰色為（）

A.黃色B.紅色

C.紫色D.黃綠色

答案D

解析領焰色試驗的顏色為黃綠色。

3.下列有關敘述正確的是（）

A.（2020?山東卷）用二氧化碳滅火器撲滅金屬鉀的燃燒

B.（2020?山東卷）小蘇打用作食品膨松劑中涉及氧化還原反應

C.（2020?浙江7月選考）NazO在空氣中加熱可得固體NazCh

D.（2019?全國卷II）Na2O2在空氣中放置后由淡黃色變?yōu)榘咨?Na2（）2=2Na2O

+02t

答案C

解析鉀燃燒后有K2O2、KO2生成、它們能與反應生成而助燃，A錯誤；

NaHCOs（小蘇打）加熱分解后能生成無毒的C02,故可用作食品膨松劑，與氧

化還原反應無關，B錯誤；NazO在空氣中加熱可生成NazCh,C正確；Na2（h在

空氣中放置后變?yōu)榘咨脑蚴巧蒒a2cCh,D項錯誤。

4.（2021?浙江1月選考）下列“類比”合理的是（）

A.Na與H2O反應生成NaOH和H2,則Fe與H20反應生成Fe（OH）3和A

B.NaClO溶液與CO2反應生成NaHCCh和HCIO,則NaClO溶液與SO2反應生成

NaHSCh和HC1O

C.NasN與鹽酸反應生成NaCl和NHQ,則Mg3N?與鹽酸反應生成MgCb和NHQ

D.NaOH溶液與少量AgNO3溶液反應生成Ag2O和NaNCh,則氨水與少量AgNO.i

溶液反應生成Ag2O和NH4NO3

答案C

解析A.Na與水反應生成NaOH和H2,而Fe與水蒸氣反應生成員3。4和Hz,A

錯誤；B.由于酸性H2CO3>HC1O>HCO?,所以NaClO與CO2反應，不論CO?是

否過量，都會生成NaHCCh和HC1O,而NaClO具有強氧化性，SC）2具有還原性，

二者發(fā)生氧化還原反應，不會生成NaHSCh,B錯誤；C.由于Na3N+4HCl=3NaCI

+NH4CI、Mg3N2+8HCl=3MgCh+2NH4C1,故C正確；D.NaOH與少量AgNCh

反應會生成Ag2O和NaNCh,而氨水與少量AgNO3反應可以制備銀氨溶液，D錯

誤。

5.（2021?河北卷節(jié)選）化學專家侯德榜發(fā)明的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民

經(jīng)濟發(fā)展做出了重要貢獻。某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制

備NaHCCh,進一步處理得到產(chǎn)品Na2cO3和NH&C1。實驗流程如圖：

回答下列問題：

（1）從A?E中選擇合適的儀器制備NaHCCh,正確的連接順序是（按

氣流方向，用小寫字母表示）。為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴"可將分

液漏斗上部的玻璃塞打開或______________________________________________

（2）B中使用霧化裝置的優(yōu)點是________________________________________

（3）生成NaHCCh的總反應的化學方程式為

（4）反應完成后，將B中U形管內(nèi)的混合物處理得到固體NaHCCh和濾液：

對固體NaHCCh充分加熱，產(chǎn)生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量NazCh,

NazCh增重0.14g,則固體NaHCCh的質(zhì)量為go

答案（1）aeibcg將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊

(2)增大接觸面積，使反應更充分

(3)CO2+NH3+NaCl+H2O=NaHCO3I+NHQ

(4)0.84

解析(1)制備NaHCCh的具體過程為先制備C(h,再除去雜質(zhì)HC1,然后將純

凈的CO2通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3,最后用NaOH溶液處理多余的CO?,

所以裝置的連接順序為ae砧eg。分液漏斗使用前需要讓其與大氣連通，否則液體

無法滴落，所以為使A中分液漏斗內(nèi)的稀鹽酸順利滴下，需要打開分液漏斗上部

的玻璃塞，或者將分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽與分液漏斗上端的小孔對齊。(2)

霧化裝置可以增大接觸面積，使飽和氨鹽水與CO?充分接觸，使反應更充分。(3)

生成NaHCCh的總反應的化學方程式為CO2+NH3+NaCH-H2O=NaHCO3I

+NH4CI0(4)1molCCh與足量NazCh反應,最終NazCh增重的質(zhì)量相當于1mol

CO的質(zhì)量，假設固體NaHCO?的質(zhì)量為丫，可列如下關系式：

2NaHC()；?C()/?Na?()?~CO

2X8428

z0.14g

-2X8428”

則~~—=0]4g,解付x=0.84go

成?學科素養(yǎng)

A級基礎鞏固

1.（2020?山東師范大學附中測試）下列關于鈉的說法中錯誤的是（）

A.金屬鈉和氧氣反應，條件不同，產(chǎn)物則不同

B.若鈉著火，可以用沙子滅火

C.鈉的化學性質(zhì)比較活潑，少量的鈉可以保存在煤油中

D.做完實驗多余的鈉，不能放回原來的試劑瓶

答案D

解析因鈉活潑，易與水、氧氣反應，如在實驗室隨意丟棄，可引起火災，因此

實驗時剩余的鈉粒需要放回原試劑瓶中，D錯誤。

2.下列有關鈉及其化合物的性質(zhì)說法正確的是（）

A.COz氣體使Na2O2固體變白，CO2氣體被還原

B.除去NaHCCh固體中的Na2co3,可以將固體力口熱至恒重

C鈉、氧化鈉、碳酸鈉的焰色試驗均顯黃色

+

D.鈉與水反應：Na+2H2O=Na+2OH-+H2t

答案C

解析CO2與Na2O2固體反應生成白色固體Na2co3,反應中NazCh既作氧化劑又

作還原劑，二氧化碳既沒被氧化也沒被還原，故A錯誤；Na2c03的熱穩(wěn)定性強

于NaHCCh,將NaHCCh和Na2cO3的混合固體加熱至恒重，最終只剩Na2c。3固

體，達不到實驗目的，故B錯誤；三者均含有鈉元素，焰色試驗為黃色，故C正

確；該離子方程式不滿足電荷守恒和得失電子守恒，正確的離子方程式為2Na+

+

2H2O=2Na+2OH-H2t,故D錯誤。

3.等質(zhì)量的兩塊鈉，第一塊在足量氧氣中加熱，第二塊在足量氧氣（常溫）中充

分反應，則下列說法正確的是（）

A.第一塊鈉失去電子多

B.兩塊鈉失去電子一樣多

C.第二塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量大

D.兩塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量一樣大

答案B

解析金屬鈉失電子均變?yōu)?1價的陽離子，等質(zhì)量的兩塊鈉，失電子是一樣的。

根據(jù)4Na+O2=2Na2O,則1mol金屬鈉完全反應得氧化鈉的質(zhì)量是31g,根據(jù)

反應2Na+O2=￡=NaiO2,則1mol金屬鈉完全反應得過氧化鈉的質(zhì)量是39g,

等質(zhì)量的兩塊鈉，即金屬鈉的物質(zhì)的量是相等的，所以生成過氧化鈉的質(zhì)量大,

即笫一塊鈉的反應產(chǎn)物質(zhì)量大。

4.兩種固體，分別是碳酸鈉和碳酸氫鈉，下列鑒別方法不合理的是()

A.取兩種固體分別滴入少量水，用溫度計測量溫度變化，升溫的是碳酸鈉

B.取兩種固體溶于水，分別加入Ca(OH)2溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是碳酸鈉

C.取兩種固體溶于水，分別加入少量稀鹽酸，立即產(chǎn)生氣體的是碳酸氫鈉

D.Q—L詞硼取兩種固體分別裝入A、B兩試管，按如圖裝置進行實驗，

若b中的澄清石灰水出現(xiàn)渾濁而a中無明顯現(xiàn)象，說明B試管中的固體是碳酸氫

鈉

答案B

解析A.碳酸氫鈉溶于水吸熱，碳酸鈉溶于水放熱，取兩種固體分別滴入少量水，

用溫度計測量溫度變化，升溫的是碳酸鈉，故A正確；B.碳酸氫根與氫氧根反應，

得到碳酸根和水，與鈣離子反應，得到碳酸鈣的沉淀，取兩種固體溶于水，分別

加入Ca(OH)2溶液，碳酸鈉和碳酸氫鈉都產(chǎn)生白色沉淀，故B錯誤；C.取兩種

固體溶于水，分別加入少量稀鹽酸，碳酸鈉要先生成碳酸氫鈉，再生成CO2,所

以立即產(chǎn)生氣體的是碳酸氫鈉，故C正確；D.取兩種固體分別裝入A、B兩試管，

按如圖裝置進行實驗，若b中的澄清石灰水出現(xiàn)渾濁而a中無明顯現(xiàn)象，說明試

管B物質(zhì)分解了，為碳酸氫鈉，故D正確。

5.某實驗小組通過如圖所示實驗，探究NazCh與水的反應：

|加入少管

粒彩振蕩MnO,

滴1~2滴

大量氣泡溶液變紅紅色褪去較多氣泡

①②③④⑤

下列說法正確的是（）

A.②中的大量氣泡主要成分是氫氣

B.③中溶液變紅，說明有酸性物質(zhì)生成

C.④中現(xiàn)象可能是由于溶液中含有強氧化性物質(zhì)造成的

D.⑤中MnCh的主要作用是降低水中氧氣的溶解度

答案C

解析過氧化鈉和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，化學方程式為2Na2O2+

2H2O=4NaOH+O2t,所以②中的大量氣泡主要成分是氧氣，A錯誤；氫氧化

鈉是堿，使酚獻變紅，B錯誤；④中溶液紅色褪去，可能原因是過氧化鈉和水反

應生成的過