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课时1 钠及其化合物
最新考纲
1．了解钠的主要性质及其应用。2.了解钠的重要化合物的主要性质及其应用
考点一 钠的主要性质及其应用
1．钠的物理性质
(1)颜色：银白色，有金属光泽。
(2)密度：ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
(3)熔点：低于100 ℃。
(4)硬度：质地松软，可以用小刀切割。
2．从钠原子的结构生疏钠的化学性质——还原性
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)与水反应
①离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑。
②与滴有酚酞的水反应的现象及解释
(3)与盐酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑。
3．钠的制取及保存
(1)制取：化学方程式为：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中。
4．钠的用途
(1)制取Na2O2等化合物。
(2)钠、钾合金(液态)可用于原子反应堆的导热剂。
(3)用作电光源，制作高压钠灯。
(4)冶炼某些金属
金属钠具有强的还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
探究思考
1．试验室如何保存金属钠？应当怎样取用？用剩的钠如何处理？
答案 钠易与空气中的O2、H2O反应，但钠不与煤油反应，且密度比煤油大，故通常将钠保存在煤油中。取用钠时应用镊子夹取，用滤纸吸干表面的煤油，在玻璃片上用小刀切割。用剩的钠应放回原试剂瓶。
2．金属钠露置在空气中会发生一系列变化：银白色金属钠(生成______),表面变暗 (生成______),消灭白色固体 (NaOH______),表面变稀 (生成Na2CO3·10H2O),白色块状物质 (生成________),白色粉末状物质
答案 Na2O NaOH 溶液 Na2CO3
3．将一小块金属钠分别投入盛a水、b乙醇、c稀H2SO4的三个小烧杯中，反应速率由快到慢的挨次为___________________________________________。
解释反应速率不同的缘由：____________________________________________
__________________________________________________________________。
答案 c>a>b 钠与上述三种物质反应的实质都是钠与H＋间的置换反应，H＋浓度的大小打算了反应速率的快慢，由三种物质电离H＋的力量可知H＋浓度的大小挨次为c>a>b，因而反应速率为c>a>b
【示例1】 (高考题组合)下列说法正确的是( )。
A．Na的金属活动性比Mg强，故可用Na与MgCl2溶液反应制Mg(2009·重庆理综，10C)
B．切开的金属Na暴露在空气中，光亮表面渐渐变暗，发生的反应是：4Na＋O2===2Na2O(2022·北京理综，改编)
C．钠与水反应：Na＋2H2O===Na＋＋OH－＋H2↑(2022·四川理综，9A)
D．钠与CuSO4溶液反应：2Na＋Cu2＋===Cu↓＋2Na＋(2021·新课标2，10B)
思维启迪 钠与盐溶液的反应可分为两个过程：①钠与水反应；②氢氧化钠与盐反应。
解析 Na与MgCl2溶液的反应首先是Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与MgCl2反应，无法置换Mg，A错误；钠与H2O反应的离子方程式为2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，C错误；钠与CuSO4溶液反应首先Na与H2O反应，然后生成的NaOH再与CuSO4反应无法置换Cu，D错误。
答案 B
1．取一小块金属钠，放在燃烧匙里加热，下列试验现象描述正确的是( )。
①金属钠先熔化 ②在空气中燃烧，放出黄色火花 ③燃烧后得白色固体 ④燃烧时火焰为黄色 ⑤燃烧后生成浅黄色固体物质
A．②⑤ B．①②③ C．①④⑤ D．①②⑤
解析 本题主要考查同学对化学试验现象的精确 把握。钠受热先熔化，然后猛烈燃烧，有黄色火焰，生成浅黄色的Na2O2。
答案 C
2．美国“海狼”潜艇上的核反应堆内使用了液态铝钠合金(单质钠和单质铝熔合而成)作载热介质，下列有关说法不正确的是( )。
A．原子半径：r(Na)>r(Al)
B．铝钠合金若投入肯定量的水中可得无色溶液，则n(Al)<n(Na)
C．m g不同组成的铝钠合金投入足量盐酸中，若放出的H2越多，则铝的质量分数越小
D．铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中，确定有氢氧化铜沉淀生成，也可能有铜析出
解析 钠、铝属于同周期，从左到右，原子半径渐渐减小，A正确；铝钠合金若投入肯定量的水中，如要得到无色溶液，进行的反应为2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，2Al＋2H2O＋2NaOH===2NaAlO2＋3H2↑，铝的物质的量肯定要小于钠的物质的量，B正确；相同质量的钠和铝与足量的盐酸反应，后者能够生成更多的氢气，C错误；铝钠合金投入到足量氯化铜溶液中时，可能发生的反应有2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，CuCl2＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋2NaCl，2Al＋3CuCl2===2AlCl3＋3Cu，D正确。
答案 C
3．将同样大小的金属钠块分别投入到①MgCl2溶液，②饱和NaCl溶液，③NH4Cl溶液中，各会消灭什么现象？
解析 Na分别投入到上述三种盐溶液中，首先与水反应：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑，在①中又发生了反应Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓；在②中Na＋数目增多，而H2O的量削减，故有NaCl晶体析出；在③中发生反应NH4＋＋OH－===NH3·H2O，而且反应放热，故有NH3放出。
答案 在三种溶液中共同消灭的现象是：钠浮在液面上，熔化成小球，快速游动，并发出嘶嘶声音，最终消逝。不同之处是：①中有白色沉淀生成；②中有无色晶体析出；③中有无色刺激性气味的气体放出。
4．钠在空气中燃烧(如左图所示)生成的固体物质中除有淡黄色粉末外，还有黑色固体物质——碳。
(1)请假设黑色固体物质产生的可能缘由是
假设①___________________________________________________________；
假设②____________________________________________________________。
(2)为确认假设的正误，某同学进行如下推断：由于金属钠与氧的结合力量比碳强，因此黑色碳可能是二氧化碳与金属钠发生置换反应而生成。该同学设计试验如下：
用打孔器钻取一段金属钠，取中间一小块钠放在布满二氧化碳气体的试管(如上右图所示)中加热，观看到钠燃烧发出黄色火焰，并有淡黄色固体和黑色固体生成，生成的淡黄色固体马上变成白色。请回答下列问题：
①用打孔器取金属钠的缘由是_______________________________________；
②产生以上现象的化学反应方程式可能为：___________________________
________________________________________________________________。
解析 (1)依据反应的条件及反应环境可知生成的黑色物质只能是碳单质。产生碳单质的缘由可能是含碳物质的不完全燃烧，也可能是空气中的CO2与Na发生置换反应产生。(2)要想证明黑色的碳单质是CO2与钠发生置换反应生成的，首先要排解含碳物质的不完全燃烧，所以用打孔器取金属钠，其表面不会有残留的煤油。
答案 (1)①金属钠上有没擦洁净的煤油，不完全燃烧后生成的碳 ②酒精燃烧产生的二氧化碳(或空气中的二氧化碳)与金属钠反应生成的碳
(2)①取得较纯的钠 ②2Na＋CO2C＋Na2O2，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2或Na2O2＋2Na===2Na2O
金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模型
考点二 两种重要钠的氧化物——氧化钠和过氧化钠
完成下列表格
物质
氧化钠(Na2O)
过氧化钠(Na2O2)
色态
白色固体
淡黄色固体
类别
碱性氧化物
过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
－2
－1
电子式
生成条件
常温
加热或点燃
化
学
性
质
热稳定性
不稳定(2Na2O＋O22Na2O2)
稳定
与水反应
Na2O＋H2O===2NaOH
2Na2O2＋2H2O=== 4NaOH＋O2↑
与CO2反应
Na2O＋CO2===Na2CO3
2Na2O2＋2CO2=== 2Na2CO3＋O2
与酸反应(盐酸)
Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O
2Na2O2＋4HCl=== 4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要性质
具有碱性氧化物通性
具有强氧化性
主要用途
用于制取少量Na2O2、烧碱
强氧化剂、漂白剂、供氧剂、消毒剂
———————————[特殊提示]—————————————————
(1)分析过氧化物的组成时要留意O22－为原子团，是一个整体。
(2)过氧化钠是一种“绿色”氧化剂。
(3)过氧化钠的强氧化性表现为：
①Na2O2投入FeCl2溶液中，可将Fe2＋氧化成Fe3＋，同时生成Fe(OH)3沉淀。
②Na2O2投入氢硫酸中，可将H2S氧化成单质硫，使溶液变浑浊。
③Na2O2投入Na2SO3溶液中，可将SO32－氧化成SO42－。
④Na2O2投入品红溶液中，因其有漂白性，可使品红溶液褪色。
探究思考
1．如何理解Na2O2的氧化性与还原性？
答案 Na2O2中氧为－1价，属于氧元素的中间价态，因此它既可以表现出氧化性又可以表现出还原性，但以氧化性为主。
(1)它能氧化I－、Fe2＋、S2－、SO32－、SO2、H2S、品红、石蕊等。
(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。
2．推断下列说法是否正确：
(1)过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以做气体的干燥剂。( )
(2)过氧化钠与二氧化碳反应时，过氧化钠既是氧化剂又是还原剂。( )
(3)78 g Na2O2中含阴离子的个数是2 NA。( )
(4)Na2O2与H2O反应制备O2的离子方程式：
Na2O2＋H2O===2Na＋＋2OH－＋O2↑( )
(5)Na2O、Na2O2组成元素相同，与CO2反应产物也相同( )
(6)Na2O2的电子式为 ( )
(7)1 mol钠与氧气反应生成Na2O或Na2O2时，失去的电子数目均为NA( )
(8)1 mol Na2O2与足量CO2反应时，转移2NA个电子( )
答案 (1)× (2)√ (3)× (4)× (5)× (6)× (7)√ (8)×
【示例2】 (2010·安徽，13)将0.01 mol下列物质分别加入100 mL蒸馏水中，恢复至室温，所得溶液中阴离子浓度的大小挨次是(溶液体积变化忽视不计)( )。
①Na2O2 ②Na2O ③Na2CO3 ④NaCl
A．①>②>③>④ B．①>②>④>③
C．①＝②>③>④ D．①＝②>③＝④
思维启迪 首先分析形成的四种溶液的溶质及其物质的量，然后推断其中阴离子浓度的大小挨次。
解析 四种物质溶于水后所得溶液中的溶质分别是①0.02 mol NaOH，②0.02 mol NaOH，③0.01 mol Na2CO3，④0.01 mol NaCl；又由于CO32－发生水解使阴离子数增加，故阴离子浓度大小挨次是①＝②>③>④，故选C。
答案 C
【示例3】 (2021·山东省试验中模拟)在下列物质的溶液中分别加入肯定量的Na2O2固体，不会消灭浑浊现象的是( )。
A．饱和Na2CO3溶液 B．Ca(HCO3)2稀溶液
C．Na2SO3稀溶液 D．饱和CaCl2溶液
解析 Na2O2固体与水反应生成NaOH和O2，A中溶液饱和，由于水被消耗导致析出碳酸钠晶体；B中碳酸氢钙与NaOH溶液反应生成碳酸钙沉淀；C中亚硫酸钠被氧气氧化成硫酸钠，硫酸钠可溶于水，不消灭浑浊现象；D中NaOH与CaCl2反应生成的氢氧化钙微溶，故产生白色沉淀。
答案 C
1．如图所示，两圆圈相交的阴影部分表示圆圈内物质相互发生的反应。钠及其氧化物的物质的量均为0.1 mol，水的质量为100 g。下列说法正确的是( )。
A．甲、乙、丙都属于氧化还原反应
B．甲反应的离子方程式为Na＋2H2O===Na＋＋2OH－＋H2↑
C．丙充分反应，能产生0.05 mol O2，转移电子0.1 mol
D．甲、乙、丙充分反应后所得溶液的质量分数分别为w1、w2，w3，则2w1＝w2＝w3
解析 A项，乙不是氧化还原反应，不正确；B项离子方程式中电荷不守恒，不正确；D项中所得溶液质量分数的关系为2w1>w2＝w3，不正确。
答案 C
2．某溶液中含有HCO3－、SO32－、CO32－、CH3COO－4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)( )。
A．CH3COO－ B．SO32－ C．CO32－ D．HCO3－
解析 Na2O2与水反应生成NaOH，HCO3－＋OH－===CO32－＋H2O，HCO3－浓度减小，CO32－浓度增大；SO32－具有还原性，被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－几乎不变。
答案 A
3．1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是( )。
A．Na2CO3 B．Na2O2、Na2CO3
C．NaOH、Na2CO3 D．Na2O2、NaOH、Na2CO3
解析 碳酸氢钠固体受热发生分解反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O(g)＋2Na2O2===4NaOH＋O2，依据计量关系可知，2 mol碳酸氢钠受热分解生成CO2和H2O(g)各1 mol，Na2O2只有1 mol，故其恰好和CO2反应生成Na2CO3和O2[要留意Na2O2与CO2、H2O(g)的反应先后挨次]，排出气体物质后，只剩余Na2CO3。
答案 A
Na2O2与CO2和H2O反应的五大关系
1．物质的量的关系
无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。
2．气体体积关系
若CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量Na2O2，气体体积的削减量为原混合气体体积的，即为生成氧气的量。
3．固体质量关系
相当于固体Na2O2只吸取了CO2中的“CO”，H2O中的“H2”；可以看做发生相应的反应：Na2O2＋CO===Na2CO3，Na2O2＋H2===2NaOH(实际上两反应都不能发生)。
4．电子转移关系
当Na2O2与CO2、H2O反应时，每产生1 mol O2转移2 mol e－。
如：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO得2e－3＋O失2e－2
5．先后挨次关系
肯定量的Na2O2与肯定量的CO2和H2O(g)的混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完全后，Na2O2再与H2O(g)发生反应。
考点三 两种重要的钠盐——Na2CO3和NaHCO3
完成下列表格
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g)
可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g)
稳定性
稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
受热易分解
与H＋反应
CO32－＋2H＋===CO2↑＋H2O(较快)
HCO3－＋H＋===CO2↑＋H2O(更快)
与Ca(OH)2反应
Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓
NaHCO3过量Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－===CaCO3↓＋2H2O＋CO32－；Ca(OH)2过量Ca2＋＋
OH－＋HCO3－===CaCO3↓＋H2O
与盐反应
CaCl2
Ca2＋＋CO32－===CaCO3↓
不反应
Al2(SO4)3
2Al3＋＋3CO32－＋3H2O=== 2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al3＋＋3HCO3－=== Al(OH)3↓＋3CO2↑
与水作用
水解，碱性较强
水解，碱性较弱
与酸互滴
现象与滴加方式有关
现象与滴加方式无关
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用于玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
———————————[特殊提示]—————————————————
(1)Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐的反应均为复分解反应，因而反应能否进行应从复分解反应的条件入手来推断。
(2)NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO3－与OH－反应生成CO32－，CO32－有可能发生后续反应，如NaHCO3与Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀CaCO3。
(3)不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者均生成白色沉淀CaCO3，无法区分。
探究思考
1．向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观看到什么现象？为什么？
答案 溶液中将析出白色晶体(沉淀)。缘由是：发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，①同温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，②生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大(即消耗106 g Na2CO3生成168 g NaHCO3)，即溶质增加，③反应消耗了水，即溶剂削减，因此消灭沉淀，主要缘由是①。
2．下列几种试剂能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是________。
(1)CaCl2溶液 (2)澄清石灰水 (3)稀盐酸 (4)pH试纸
答案 (1)(3)(4)
【示例4】 (2011·北京，11)下列试验方案中，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取，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
思维启迪 分别依据Na2CO3和NaHCO3的质量以及二者反应后产物的质量建立关系式进行求解，同时还要考虑到干扰因素的影响。
解析 生成的CO2气体没有干燥，把H2O的质量也当成CO2的质量，导致CO2的质量偏大。
答案 C
【示例5】 (2009·全国卷Ⅱ，8)下列叙述中正确的是( )。
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出
解析 CaCO3与CO2生成Ca(HCO3)2后，再加入NaHCO3，仍都是可溶性的碳酸氢盐，故A项错。B项中，仅生成NaHCO3，无CO2气体放出，B错；C项中，其中NaHCO3的物质的量多，放出的CO2多，C错；D项发生了反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，由于溶解度较大的Na2CO3转化成溶解度较小的NaHCO3，且又消耗一部分溶剂H2O，故有NaHCO3晶体析出，对。
答案 D
1．(2021·吉林一模)现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并实行下列措施，其中可以实现试验目的的是( )。
A．测所得溶液的pH
B．取溶液少量，向其中滴入酚酞观看溶液是否变红
C．取溶液少量，向其中加入盐酸观看是否有气泡产生
D．取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，观看是否有沉淀产生
解析 钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现试验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。
答案 C
2．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不行行的是( )。
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸溶液，看气泡产生的快慢
B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观看有无白色浑浊
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观看有无白色沉淀
D．分别配成溶液，做焰色反应试验，观看火焰的颜色
解析 A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不行行；D项，钾的焰色反应为浅紫色(透过蓝色钴玻璃观看)，钠为黄色，可行。
答案 C
3．(2011·上海，17)120 mL含有0.20 mol碳酸钠的溶液和200 mL盐酸，不管将前者滴加入后者，还是将后者滴加入前者，都有气体产生，但最终生成的气体体积不同，则盐酸的浓度合理的是( )。
A．2.0 mol·L－1 B．1.5 mol·L－1
C．0.18 mol·L－1 D．0.24 mol·L－1
解析 盐酸与碳酸钠分两步反应，第一步生成碳酸氢钠：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl；其次步碳酸氢钠连续与盐酸反应生成CO2：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，若将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中，则开头时盐酸足量，有气体生成；若将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中，则开头时只发生第一步反应，直至CO32－完全转化为HCO3－时(理论上)才会发生其次步反应，产生CO2，所需盐酸浓度c(HCl)>＝1.0 mol·L－1，若c(HCl)≥＝2.0 mol·L－1，则盐酸足量，两种滴加方式产生CO2的体积相同，因此选项B合理。
答案 B
四种方法突破Na2CO3、NaHCO3的 鉴别
素养5 Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的图像分析及应用
[方 法 规 律]
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的图像归纳
(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示。
(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1。
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。
[当 场 指 导]
【典例】 向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入肯定量的CO2后，再稀释到100 mL。
(1)在NaOH溶液中通入肯定量的CO2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CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示。
①A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是________mL(标准状况)。
②B曲线表明，原溶液通入CO2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__________________________________。
解析 (2)分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1 mol·L－1×0.025 L＝0.002 5 mol，此时发生的反应为CO32－＋H＋===HCO3－，所以可知溶液中含有的CO32－的物质的量为0.002 5 mol，后加的50 mL盐酸和HCO3－反应生成CO2，由于后加的氢离子的物质的量为0.1 mol·L－1×0.050 L＝0.005 mol，所以CO2的体积为0.005 mol×22.4 L·mol－1×1 000 mL·L－1＝112 mL。在B中先加入的60 mL盐酸都没有气体生成，又加入15 mL盐酸CO2完全放出，也就是说n(HCO3－)＝0.1 mol·L－1×0.015 L＝0.001 5 mol，则原溶液中只有0.001 5 mol CO32－，含有0.006 mol－0.001 5 mol＝0.004 5 mol的OH－，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。依据钠原子守恒，可计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。
答案 (1)①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
(2)①112 ②NaOH、Na2CO3 ③0.150 mol·L－1
【应用】 将肯定体积的CO2通入到肯定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 mol·L－1盐酸。所加入盐酸的体积与产生CO2气体体积(标准状况)的关系如图所示。
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式________________________________
_______________________________________________________________。
(2)当加入35 mL盐酸时，所产生的CO2的体积是________mL(标准状况)。
(3)溶液中所含的物质有____________________________________________，
其物质的量之比为________。
答案 (1)H＋＋OH－===H2O；CO32－＋H＋===HCO3－
(2)224 (3)NaOH、Na2CO3 1∶4
(时间：45分钟 分值：100分)
一、选择题(本题共7个小题，每题6分，共42分，每个小题只有一个选项符合题意。)
1．下列说法不正确的是 ( )。
A．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
B．NaHCO3的热稳定性大于Na2CO3
C．乙醇可与金属钠反应放出氢气
D．金属钠着火时，可用细沙掩盖灭火
解析 NaHCO3受热易分解生成Na2CO3、CO2、H2O，而Na2CO3加热不易分解，故B不正确。
答案 B
2．下列事实及其解释不正确的是 ( )。
A．滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是由于NaHCO3分解生成了Na2CO3
B．钠保存在煤油中，是由于煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C．用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D．钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，缘由是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
解析 A项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是由于HCO3－的水解程度增大，溶液碱性增加。
答案 A
3．(2021·盐城模拟)下列关于钠及其化合物的叙述正确的是 ( )。
A．将足量的Na2O2和Na2O分别加入酚酞试液中，最终溶液均为红色
B．用钠与空气反应制纯洁的Na2O2，空气必需经过碱石灰处理后，才能与钠
反应
C．钠与钠离子都具有强还原性
D．在Na2O2与CO2的反应中，氧化剂是Na2O2，还原剂是CO2
解析 Na2O2、Na2O分别加入酚酞试液中，均先与试液中的水反应生成碱而使试液变红色，但因Na2O2具有漂白性，最终又将变成红色的酚酞漂白，故A不正确。用Na与空气反应制Na2O2，空气中的CO2和水可与生成的Na2O2反应引入杂质，所以空气必需经碱石灰处理，故B正确。钠原子最外层只有一个电子，简洁失去最外层电子形成钠离子，表现强还原性，而钠离子具有稳定的电子层结构，不具有还原性，只具有弱氧化性，故C不正确。D项反应中，氧化剂和还原剂均为Na2O2，故D不正确。
答案 B
4．(2021·浙江镇海中学高三单元测试，6)用下列装置不能达到有关试验目的的是
( )。
A．用甲图装置证明ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)
B．用乙图装置制备Fe(OH)2
C．用丙图装置制取金属锰
D．用丁图装置比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
解析 甲中钠会停留在水与煤油之间，可以证明密度ρ(煤油)<ρ(钠)<ρ(水)，A正确；Fe(OH)2简洁被空气中氧气氧化，所以制备中利用煤油隔绝空气，同时用长胶头滴管将氢氧化钠溶液加入硫酸亚铁溶液中，防止其与空气接触，B正确；丙是利用铝热反应制取Mn单质，C正确；丁试验中外试管的温度比内试管的温度高，即使碳酸氢钠分解，也不能证明碳酸氢钠比碳酸钠的稳定性差，D不合理，应将碳酸钠放在外试管中，而碳酸氢钠放在内试管中。
答案 D
5．为了使宇航员在飞船中得到一个稳定的、良好的生存环境，一般在飞船内安装盛有Na2O2或K2O2颗粒的装置，它的用途是产生氧气。下列关于Na2O2的叙述正确的是 ( )。
A．Na2O2中阴、阳离子的个数比为1∶1
B．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，需要水和CO2的质量相等
C．Na2O2分别与水及CO2反应产生相同量的O2时，转移电子的物质的量相等
D．Na2O2的漂白原理与SO2的漂白原理相同
解析 Na2O2的电子式为故阴、阳离子的个数比为1∶2，A错误；生成相同量的O2时消耗的水和二氧化碳的物质的量相同，但质量不同，B项错；由得失电子守恒知两者转移电子的物质的量相同，C项正确；Na2O2因具有强氧化性而有漂白性，SO2易与有色物质化合生成不稳定的无色物质，故原理不同，D项错误。
答案 C
6．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是 ( )。
A．热稳定性：NaHCO3<Na2CO3
B．与同浓度盐酸反应的猛烈程度：NaHCO3<Na2CO3
C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3<Na2CO3
D．等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3<Na2CO3
解析 与同浓度盐酸反应的猛烈程度：Na2CO3<NaHCO3。
答案 B
7．现有25 mL 2 mol·L－1 Na2CO3和75 mL 1 mol·L－1的稀盐酸：①将Na2CO3溶液缓缓滴到稀盐酸中 ②将稀盐酸缓缓滴到Na2CO3溶液中，在标准状况下产生气体的体积状况是 ( )。
A．均为0.84 L B．均为0.56 L
C．①>② D．②>①
解析 ①将Na2CO3溶液逐滴加入到盐酸中，开头时，HCl过量，有关反应为：
Na2CO3＋ 2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
1 mol 2 mol 22.4 L
0．05 mol 0.075 mol V1
生成CO2的体积用HCl的量计算：
V1＝＝0.84 L
②将盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中，开头时，Na2CO3过量，反应分两步进行：
Na2CO3＋ HCl === NaHCO3＋NaCl
1 mol 1 mol 1 mol
0．05 mol 0.05 mol 0.05 mol
NaHCO3＋ HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
1 mol 1 mol 22.4 L
0．05 mol (0.075－0.05)mol V2
生成的CO2用剩余HCl的量计算：
V2＝＝0.56 L，所以V1>V2。
答案 C
二、非选择题(本题共4个小题，共58分)
8．(12分)某争辩性学习小组就Na2O2的有关性质探究如下：向滴有酚酞的水中投入肯定量的Na2O2，观看到先有大量气泡产生，溶液变红，过一会儿溶液又变为无色。
对上述试验中溶液变红，过一会儿又褪色的缘由，甲、乙两同学提出了不同的解释：
甲同学认为是Na2O2与水反应放出氧气，氧气有氧化性，将酚酞氧化而使溶液褪色；
乙同学则认为是Na2O2与水反应时产生了H2O2，H2O2的强氧化性使酚酞褪色。
(1)乙同学设计了如下试验来证明自己的猜想是正确的：在滴有酚酞的氢氧化钠溶液中滴加3%的H2O2溶液并振荡。
①若乙同学的猜想正确，可观看到的现象是____________________________ ____________________________________________。
②甲同学针对乙同学的上述验证明验提出还应增做试验才能更直接证明Na2O2与水反应生成了H2O2，甲同学提出要增加的试验是什么？
(2)试设计简洁试验证明甲同学的解释是否正确(画出简易装置图，说明简要步骤)。
解析 (1)①溶液的红色褪去，是由于H2O2有漂白性，能漂白酚酞。②H2O2在MnO2催化作用下能放出氧气，可在加入过氧化钠后的水溶液中加入少量MnO2，有气泡放出可直接证明过氧化钠与水反应有H2O2生成。(2)假如要验证是氧气能氧化酚酞，则可向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中直接通入氧气来检验。
答案 (1)①溶液的红色褪去
②在滴有酚酞的水中加入足量过氧化钠，待反应完成后向溶液中加入少量二氧化锰粉末，有气体放出，证明过氧化钠与水反应时有H2O2生成。
(2)向滴有酚酞的氢氧化钠溶液中通入氧气，若红色褪去，证明甲同学的推想正确，反之，则不正确。试验装置图如图所示(可用广口瓶等其他仪器代替烧杯，合理即可)
9．(14分)X、Y、Z、W四种化合物均由短周期元素组成。其中X含有四种元素，X、Y、Z的焰色反应均为黄色，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。
请回答：
(1)W的电子式是________。
(2)X与Y在溶液中反应的离子方程式是_____________________________。
(3)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行试验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅰ中反应的化学方程式是____________________________________，
装置Ⅱ中物质的化学式是_____________________________
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