2025高考化学 钠及其重要化合物 备考教案.docx

第三章　金属及其化合物
第1讲　钠及其重要化合物

课标要求
核心考点
五年考情
核心素养对接
1.结合真实情境中的应用实例或通过实验探究，了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠的主要性质。
2.了解钠、钠的氧化物、碳酸钠、碳酸氢钠在生产、生活中的应用。
3.结合实例认识钠及其化合物的多样性。
4.认识钠及其化合物的转化在促进社会文明进步、自然资源综合利用和环境保护中的重要价值
钠及其
氧化物
2023北京，T12；2023年1月浙江，T4；2023广东，T10；2022年6月浙江，T8；2021北京，T7；2021广东，T11、T15；2021辽宁，T9；2021海南，T7；2020年7月浙江，T9；2019全国Ⅱ，T11
1.宏观辨识与微观探析：能根据实验现象辨识物质及其反应；能运用化学方程式、离子方程式描述钠及其化合物的变化；能联系物质的组成和结构解释宏观现象；能根据典型实验现象说明钠及其化合物可能具有的性质，评估所作说明或预测的合理性。
2.证据推理与模型认知：能从生产、生活的实际问题中提取钠及其化合物的性质，了解钠及其化合物的用途，建立物质性质与用途之间的联系；能从类别通性、化合价升降趋势、原子结构的角度说明钠及其化合物的性质及物质的转化路径。
3.科学态度与社会责任：具有理论联系实际的观念，有将化学成果应用于生产、生活的意识。
4.科学探究与创新意识：能基于碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行简单的分离、鉴别、制备等实验设计与操作
碳酸钠及
碳酸氢钠
2023辽宁，T4；2023北京，T3；2022全国乙，T7；2021年6月浙江，T12；2021河北，T14；2021北京，T12；2021湖南，T15；2021江苏，T11；2021全国甲，T10；2021全国乙，T9
碱金属
2023湖北，T2；2023海南，T4；2022湖北，T18；2021北京，T13
命题分析预测
1.选择题中常以一个选项的形式考查钠、过氧化钠的性质，碳酸钠或碳酸氢钠的鉴别及有关计算，体现高考命题的基础性。
2.2025年高考还可能以选择题的形式考查物质的结构与性质，如钠的活泼性、过氧化钠的结构与性质等，非选择题还可能结合实验进行考查，也可能结合侯氏制碱法，考查相关实验操作、碳酸钠含量计算等

1.辩证观
钠是还原性很强的活泼金属，易失去电子生成Na＋，但在一定条件下钠也可以得到电子生成Na－，说明活泼金属元素在一定条件下也能表现出非金属性；同理，活泼非金属元素在一定条件下也能表现出金属性。
2.认识思路
钠元素的价类二维图及转化关系

考点1　钠及其氧化物

1.钠
（1）钠的物理性质
[1]　银白　色，有金属光泽的固体，质地[2]　柔软　，熔点[3]　低　（小于100 ℃），密度比水的[4]　小　，但比煤油的[5]　大　。
（2）从Na的原子结构角度认识钠的化学性质——还原性

①与非金属单质（如O2、Cl2）的反应
O2常温[6]　4Na＋O2 2Na2O　加热或点燃[7]　2Na＋O2 △或点燃 Na2O2　
Cl2：[8]　2Na＋Cl2 △ 2NaCl　。
②与水反应
[9]　2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑　。
③与强酸（如稀硫酸）反应：[10]　2Na＋2H＋ 2Na＋＋H2↑　（离子方程式）。
④与盐溶液反应
与盐溶液反应时一般先与水反应，生成的NaOH与盐可能发生复分解反应。
如与CuSO4溶液反应：2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑，2NaOH＋CuSO4 Cu（OH）2↓＋Na2SO4。总反应为[11]　2Na＋2H2O＋CuSO4 Cu（OH）2↓＋Na2SO4＋H2↑　。
⑤与含羟基或羧基的有机物发生置换反应
a.与乙醇反应：2C2H5OH＋2Na 2C2H5ONa＋H2↑。
b.与丙酸反应：2C2H5COOH＋2Na 2C2H5COONa＋H2↑。
（3）钠的制取、保存及取用、用途
制取
2NaCl（熔融） 电解 2Na＋Cl2↑
保存及
取用
保存：密封保存，通常保存在[12]　石蜡或煤油　中；
取用：用镊子夹取一小块钠，用滤纸把表面的煤油吸干，将钠放在玻璃片上，用小刀切下绿豆粒大小的一块，剩余的钠放回原瓶中
用途
①K－Na合金（液态）可用作原子反应堆的导热剂；
②用作电光源，制作高压钠灯；
③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4Na＋TiCl4 熔融 4NaCl＋Ti
2.氧化钠和过氧化钠
（1）分类、组成与用途

氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
色、态
[13]　白色　固体
[14]　淡黄色　固体
阴阳离子个数比
[15]　1∶2　
[16]　1∶2　
氧元素的化合价
[17]　－2　
[18]　－1　
电子式
[19]　Na＋[∶O····∶]2－Na＋　
[20]　Na＋[∶O····∶O····∶]2－Na＋　
是否是碱性氧化物
[21]　是　
[22]　否　
用途
可用于制备烧碱
可作强氧化剂、漂白剂、供氧剂
（2）化学性质

氧化钠（Na2O）
过氧化钠（Na2O2）
与水反应
[23]　Na2O＋H2O 2NaOH　
[24]　2Na2O2＋2H2O 4NaOH＋O2↑　
与二氧化
碳反应
[25]　Na2O＋CO2 Na2CO3　
[26]　2Na2O2＋2CO2 2Na2CO3＋O2　
（3）过氧化钠与二氧化碳、水反应的规律
①由电子转移关系可知，存在关系：2 mol Na2O2～1 mol O2～2 mol 电子， 无论是CO2、H2O（g）中的一种物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2、H2O（g）与放出O2的物质的量之比均为 2∶1。
②固体增重关系：足量Na2O2与n mol CO2、n mol H2O反应增加的质量为n mol CO、n mol H2的质量。

1.易错辨析。
（1）[浙江高考改编]钠着火能用泡沫灭火器灭火。（　✕　）
（2）[2021浙江]钠与水反应生成氢氧化钠和氢气。（　√　）
（3）[浙江高考]高压钠灯可用于道路照明。（　√　）
（4）钠可以保存在四氯化碳中。（　✕　）
（5）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。（　✕　）
（6）[2022全国甲改编]检验乙醇中是否含有水，可向乙醇中加入一小粒金属钠，产生无色气体，则证明乙醇中含有水。（　✕　）
（7）23 g Na与足量H2O反应完全后可生成NA个H2分子（NA表示阿伏加德罗常数的值）。（　✕　）
2.[钠与水反应的现象]取一小块钠投入盛有水的烧杯中，盖上玻璃片，发现钠浮于水面并四处游动，滴有酚酞的水变为红色；另取一小块钠投入盛有水和苯各10 mL的试管中，观察到钠在苯和水的界面处反应并上下跳动。说明：钠的密度比水　小　（填“大”或“小），比苯　大　（填“大”或“小），与水反应　有气体生成　，生成　碱　。
3.[钠与盐反应的现象]将一小块金属钠投入FeCl3溶液中，若观察到有少量红褐色沉淀生成，用离子方程式表示原因：　2Na＋2H2O 2Na＋＋2OH－＋H2↑、3OH－＋Fe3＋ Fe（OH）3↓　。
4.易错辨析。
（1）1 mol Na2O2固体中含离子总数为4NA。（　✕　）
（2）H2O2和Na2O2都属于过氧化物，含有的化学键完全相同。（　✕　）
（3）7.8 g过氧化钠含有的共用电子对数为0.2NA。（　✕　）
（4）[浙江高考]Na2O在空气中加热可得固体Na2O2。（　√　）
（5）[江苏高考]Na2O2吸收CO2产生O2，可用作呼吸面具供氧剂。（　√　）
（6）[2021浙江改编]探究金属钠在氧气中燃烧所得固体粉末的成分：取少量固体粉末，加入2～3 mL蒸馏水。若无气体生成，则固体粉末为Na2O；若有气体生成，则固体粉末为Na2O2。（　✕　）
5.[过氧化钠与水、二氧化碳反应的定量关系]
（1）Na2O2与水的反应中，氧化剂是　Na2O2　，还原剂是　Na2O2　，生成0.1 mol氧气，转移的电子数目为　0.2NA　（设NA为阿伏加德罗常数的值）。
（2）0.1 mol Na2O2与足量的CO2反应时，转移电子的物质的量为　0.1　mol。
（3）在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5 g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其恰好完全反应，Na2O2增重7.5 g，则原混合气体中O2的质量分数是（　A　）
A.54.5％ B.40％
C.36％ D.33.3％

命题点1　钠与水、盐溶液的反应
1.钠与水反应的实验过程如图所示，下列有关说法错误的是（　D　）

A.②中钠熔成小球，说明钠与水反应放热且钠的熔点低
B.②中钠球四处游动，说明反应产生了气体
C.③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明有碱性物质生成
D.钠与水反应的离子方程式是2Na＋2H＋ 2Na＋＋H2↑
解析　②中钠熔成小球所需的热量是由反应放出的，此时水未沸腾，说明钠的熔点低，A项正确；②中钠球四处游动，是因为反应产生的气体推动钠球运动，B项正确；③中滴加酚酞溶液后溶液变红，说明有碱性物质生成，C项正确；水是弱电解质，不能拆开，正确的离子方程式是2Na＋2H2O 2Na＋＋2OH－＋H2↑，D项错误。
命题拓展
将3小块大小、形状均相同的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　c＞a＞b　。解释反应速率不同的原因：　钠与题述三种物质反应的实质都是钠与H＋之间的置换反应，三种物质电离出H＋的能力不同，反应速率不同　。
2.[2023山东七校联考]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（　D　）
①MgSO4溶液　②Na2SO4溶液　③饱和澄清石灰水　④Ca（HCO3）2溶液　⑤CuCl2溶液　⑥FeCl3溶液
A.①④⑤⑥ B.②④⑤
C.③④⑤⑥ D.①③④
解析　2Na＋2H2O 2NaOH＋H2↑，①中Mg2＋＋2OH－ Mg（OH）2↓；③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；④中Ca2＋＋HCO3－＋OH－ CaCO3↓＋H2O或Ca2＋＋2HCO3－＋2OH－ CaCO3↓＋CO32－＋2H2O。
命题点2　钠的实验探究
3.[海南高考]某小组在实验室中探究金属钠与二氧化碳的反应。回答下列问题：

（1）选用如图所示装置及药品制取CO2。打开弹簧夹，制取CO2。为了得到干燥、纯净的CO2，产生的气流应依次通过盛有　饱和碳酸氢钠溶液　、　浓硫酸　的洗气瓶（填试剂名称）。反应结束后，关闭弹簧夹，可观察到的现象是　产生的气体使干燥管内盐酸液面下降，与碳酸钙脱离接触，反应停止　。不能用稀硫酸代替稀盐酸，其原因是　生成的硫酸钙覆盖在碳酸钙表面，阻止反应进一步进行　。
（2）金属钠与二氧化碳反应的实验步骤及现象如下表：
步骤
现象
将一小块金属钠在燃烧匙中点燃，迅速伸入盛有CO2的集气瓶中。充分反应，放置冷却
产生大量白烟，集气瓶底部有黑色固体产生，瓶壁上有白色物质产生
在集气瓶中加入适量蒸馏水，振荡、过滤
滤纸上留下黑色固体，滤液为无色溶液
①为检验集气瓶瓶壁上白色物质的成分。取适量滤液于2支试管中，向一支试管中滴加1滴酚酞溶液，溶液变红；向第二支试管中滴加澄清石灰水，溶液变浑浊。据此推断，白色物质的主要成分是　D　（填标号）。
A.Na2O B.Na2O2
C.NaOH D.Na2CO3
②为检验黑色固体的成分，将其与浓硫酸反应，生成的气体具有刺激性气味。据此推断黑色固体是　碳（C）　。
③本实验中金属钠与二氧化碳反应的化学方程式为　4Na＋3CO2 点燃 2Na2CO3＋C　。
解析　（1）实验室利用碳酸钙与稀盐酸反应制取干燥、纯净的CO2时，产生的气流应依次通过盛有饱和碳酸氢钠溶液（除去HCl）与浓硫酸（除去水）的洗气瓶。题图中选用的装置是简易的启普发生器，反应结束后，关闭弹簧夹，反应产生的CO2使干燥管内的压强增大，则干燥管内的液面下降，直到固体与液体脱离接触，反应停止。（2）①实验完毕后，集气瓶瓶壁上的白色物质溶于水形成的溶液能够使酚酞溶液变红，说明其溶液呈碱性；能够使澄清石灰水变浑浊，则表明溶液中含有CO32－，综合可知集气瓶瓶壁上的白色物质的主要成分是Na2CO3。②黑色的物质是CO2被Na还原而生成的碳单质，碳单质与浓硫酸在加热的条件下反应生成CO2、SO2和H2O，有关反应的化学方程式为C＋2H2SO4（浓） △ CO2↑＋2SO2↑＋2H2O，SO2是一种有强烈刺激性气味的气体。③钠与二氧化碳反应的化学方程式为4Na＋3CO2 点燃 2Na2CO3＋C。
命题点3　过氧化钠的性质及实验探究
4.[上海高考改编]许多化学反应具有一定的规律，如Na2O2在一定条件下与非金属氧化物的反应：Na2O2＋SO2 Na2SO4，2Na2O2＋2SO3 2Na2SO4＋O2，据此判断下列化学方程式正确的是（　D　）
A.2Na2O2＋2MnO2 2Na2MnO4
B.Na2O2＋2NO2 2NaNO2＋O2
C.2Na2O2＋2N2O5 4NaNO3
D.2Na2O2＋P2O3 Na4P2O7
解析　MnO2与 Na2O2发生氧化还原反应，生成NaMnO4，A项错误；NO2与 Na2O2反应生成NaNO3，B项错误；N2O5中N元素处于最高价，N2O5与 Na2O2反应会产生氧气，C项错误；P2O3中P元素的化合价不是最高价，Na4P2O7中P是＋5价，为最高价，D项正确。
命题拓展
过氧化钠具有氧化性，遇到还原性物质可发生反应，写出下列反应的化学方程式。
（1）Na2O2与Na2SO3溶液反应：　Na2O2＋Na2SO3＋H2O Na2SO4＋2NaOH　。
（2）Na2O2与H2S溶液反应：　Na2O2＋H2S S↓＋2NaOH　。
（3）足量Na2O2与FeCl2溶液反应：　2Na2O2＋2H2O 4NaOH＋O2↑、FeCl2＋2NaOH Fe（OH）2↓＋2NaCl、4Fe（OH）2＋O2＋2H2O 4Fe（OH）3↓　。
5.[2023上海检测]某实验小组通过如图所示实验探究Na2O2与水的反应。

下列说法不正确的是（　D　）
A.②中大量气泡的主要成分是氧气
B.③中溶液变红，说明有碱性物质生成
C.产生④中现象的原因可能是溶液中含有强氧化性物质
D.⑤中MnO2的主要作用是降低了水中氧气的溶解度
解析　过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气：2Na2O2＋2H2O 4NaOH＋O2↑，A项正确；过氧化钠与水反应可生成强碱氢氧化钠，无色酚酞溶液遇到氢氧化钠溶液变成红色，B项正确；过氧化钠与水反应实际上分两步进行：Na2O2＋2H2O 2NaOH＋H2O2，2H2O2 2H2O＋O2↑，过程中有具有强氧化性的过氧化氢生成，能使溶液褪色，C项正确；生成的过氧化氢在二氧化锰催化下发生分解，因此产生较多气泡，D项错误。
命题拓展
向Na2O2与H2O反应后所得溶液中滴加酚酞溶液，溶液先变红后褪色。某小组欲探究其原因，进行如图所示实验：①取少量反应后的溶液于试管中，加入MnO2后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃；实验②③中溶液红色均不褪去。下列分析错误的是（　B　）

A.Na2O2与H2O反应产生的气体为O2
B.Na2O2与H2O反应需要MnO2作催化剂
C.实验②③证明使溶液褪色的不是NaOH和O2
D.Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2
解析　Na2O2与H2O反应产生的气体为O2，A项正确；Na2O2与H2O反应不需要催化剂，H2O2分解需要MnO2作催化剂，B项错误；实验②③作为对照实验，能证明使溶液褪色的不是NaOH和O2，C项正确；根据向反应后所得溶液中加入MnO2后迅速产生大量气体且该气体能使带火星的木条复燃，可判断Na2O2与H2O反应可能生成了具有强氧化性的H2O2，D项正确。
技巧点拨

命题点4　其他过氧化物的拓展
6.（1）纯净的过氧化钙（CaO2）是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输，可以起到杀菌、解酸（吸收二氧化碳）、防腐、供氧的作用。
①写出下列物质的电子式。
过氧化钙：　Ca2＋[∶O····∶O····∶]2－　，过氧化氢：　H∶O····∶O····∶H　；上述两种物质在结构上的共同特点是　两个氧原子之间都含有一对共用电子对（或都含有一个过氧键）　。
②分别写出供氧（与H2O反应）、解酸（吸收二氧化碳）的化学方程式：　2CaO2＋2H2O 2Ca（OH）2＋O2↑、2CaO2＋2CO2 2CaCO3＋O2　。
（2）五氧化铬又称过氧化铬，其中Cr元素的化合价为＋6，则每个CrO5分子中存在过氧键的数目为　2　个。
（3）过氧化尿素[CO（NH2）2·H2O2]是一种白色晶体，可用于漂白、消毒和增氧剂，在酸性溶液中过氧化尿素中的过氧化氢与重铬酸钾反应生成较稳定的蓝色过氧化铬（CrO5），重铬酸钾与H2O2反应的离子方程式为　4H2O2＋Cr2O72－＋2H＋ 2CrO5＋5H2O　，上述反应　不是　（填“是”或“不是”）氧化还原反应。
解析　（2）设每个CrO5中过氧键（—O—O—）有x个，－2价O有y个，则2x+2y=62x＋y=5，解得x=2y=1。
考点2　碳酸钠及碳酸氢钠

1.碳酸钠与碳酸氢钠的比较
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
主要性质
色、态
白色粉末
白色细小晶体
水溶性
易溶于水（20 ℃，S＝21.5 g）
可溶于水（20 ℃，S＝9.6 g）
热稳定性
稳定，但晶体Na2CO3·10H2O
易风化
受热易分解，分解反应为[1]　2NaHCO3 △ Na2CO3＋H2O＋CO2↑　
与H＋反应
[2]　CO32－＋2H＋ CO2↑＋H2O　（写离子方程式，下同）
[3]　HCO3－＋H＋ CO2↑＋H2O　
与Ca（OH）2
反应
[4]　Ca2＋＋CO32－ CaCO3↓　
Ca（OH）2少量时：[5]　Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－ CaCO3↓＋2H2O＋CO32－　
Ca（OH）2足量时：[6]　Ca2＋＋OH－＋HCO3－ CaCO3↓＋H2O　
与极稀CaCl2
溶液反应
[7]　Ca2＋＋CO32－ CaCO3↓　
不反应
与Al2（SO4）3
反应
[8]　2Al3＋＋3CO32－＋3H2O 2Al（OH）3↓＋3CO2↑　
[9]　Al3＋＋3HCO3－ Al（OH）3↓＋3CO2↑　
相互转化
Na2CO3NaHCO3
主要用途
用在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中
用于灭火器、治疗胃酸过多等
2.碳酸钠溶液与盐酸的互滴
（1）向盐酸中逐滴加入碳酸钠溶液：[10]　2HCl＋Na2CO3 2NaCl＋CO2↑＋H2O　（开始就有气泡）。
（2）向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸
开始时，酸不足：[11]　Na2CO3＋ HCl NaCl＋NaHCO3　（无气泡）。
再加酸：[12]　NaHCO3＋ HCl NaCl＋ CO2↑＋H2O　（有气泡）。

1.易错辨析。
（1）NaHCO3能和胃酸反应，可用于治疗胃酸过多，但不适合胃溃疡患者。（　√　）
（2）NaHCO3能和面粉发酵后产生的酸反应产生CO2气体，可用于做馒头。（　√　）
（3）向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2气体，可获得NaHCO3晶体。（　√　）
（4）[天津高考改编]盐碱地（含较多Na2CO3等）不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良。（　✕　）
（5）[天津高考改编]除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重。（　✕　）
（6）[浙江高考]NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强。（　✕　）
（7）用饱和碳酸氢钠溶液可以鉴别乙酸和乙醇。（　√　）
2.[鉴别]纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法正确的是（　A　）
A.在两只小玻璃杯中分别加入等质量的两种样品，再加入等质量的食醋，产生气泡较快的是小苏打
B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.分别用炒锅加热两种样品，全部分解，没有残留物的是小苏打
D.将两种样品配成等物质的量浓度的稀溶液，分别测量pH，pH大的是小苏打
3.热的纯碱溶液除油污效果更好的原因是　加热使碳酸钠的水解平衡向吸热的正反应方向移动，溶液中c（OH－）增大，皂化反应程度增大，除油污效果更好　。

命题点1　碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应
1.取两份等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，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CO2的体积与所加入盐酸的体积的关系如图（分A、B两种情况）：

（1）在A情况下，溶液中溶质是　NaOH、Na2CO3　（填化学式），其物质的量之比为　1∶1　。
（2）在B情况下，溶液中溶质是　Na2CO3、NaHCO3　（填化学式），其物质的量之比为　1∶1　。
（3）原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为　1.5 mol·L－1　。
解析　（1）对于A情况，V1＝100 mL，V2＝（150－100）mL＝50 mL＜V1，据此判断溶液中溶质的成分是NaOH和Na2CO3。根据NaOH＋HCl NaCl＋H2O、Na2CO3＋HCl NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl NaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaOH和Na2CO3的物质的量之比等于消耗盐酸的体积之比，则n（NaOH）∶n（Na2CO3）＝（100 mL－50 mL）∶50 mL＝1∶1。（2）对于B情况，V1＝50 mL，V2＝150 mL－50 mL＝100 mL＞V1，据此判断溶液中溶质的成分是Na2CO3和NaHCO3。根据Na2CO3＋HCl NaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HCl NaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比，则n（NaHCO3）∶n（Na2CO3）＝（150 mL－50 mL－50 mL）∶50 mL＝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。据元素质量守恒有n（NaOH）＝n（Na＋）＝n（Cl－）＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为0.03mol0.02 L＝1.5 mol·L－1。
技巧点拨
依据图像特点判断溶液溶质成分

原溶液中的溶质
涉及离子方程式

图像特点：Oa＝ab
Na2CO3
Oa：CO32－＋H＋ HCO3－；
ab：HCO3－＋H＋ H2O＋CO2↑

图像特点：Oa＞ab
Na2CO3和NaOH
Oa：OH－＋H＋ H2O、CO32－＋H＋ HCO3－；
ab：HCO3－＋H＋ H2O＋CO2↑

图像特点：Oa＜ab
Na2CO3和NaHCO3
Oa：CO32－＋H＋ HCO3－；
ab：HCO3－＋H＋ H2O＋CO2↑

NaHCO3
HCO3－＋H＋ H2O＋CO2↑
命题点2　碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较
2.[2023山东枣庄模拟改编]下列实验操作不能达到实验目的的是（　A　）
选项
目的
操作
A
鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液
用小试管分别量取少量待测溶液，然后滴加澄清石灰水
B
测定NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量分数
将固体溶于水配制成溶液，分别以酚酞和甲基橙为指示剂，用标准盐酸进行滴定
C
验证溶解度：NaHCO3＜Na2CO3
常温下，取10 g的NaHCO3和Na2CO3分别溶于水，观察溶解情况
D
除去Na2CO3固体中的NaHCO3
加热至恒重
解析　碳酸钠和碳酸氢钠均可以和澄清石灰水反应生成沉淀，A项符合题意。先以酚酞为指示剂，则加入标准盐酸后，溶液由红色变为无色时，碳酸钠完全转化为碳酸氢钠，再以甲基橙为指示剂，加入标准盐酸后，溶液由黄色变为橙色时，碳酸氢钠已经完全转化为CO2，根据两次消耗的标准盐酸的量可以计算碳酸钠或碳酸氢钠的质量分数，B项不符合题意。溶解得多的是Na2CO3，溶解得少的是NaHCO3，C项不符合题意。碳酸氢钠固体受热分解成碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不分解，可用加热的方法除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠固体，D项不符合题意。
命题拓展
[除杂]依据二者性质的差异确定除杂方法（后者为杂质）。
序号
混合物
除杂方法
①
Na2CO3（s）、NaHCO3（s）
加热法
②
NaHCO3（aq）、Na2CO3（aq）
通入足量CO2
③
Na2CO3（aq）、NaHCO3（aq）
滴加适量NaOH溶液
技巧点拨
Na2CO3与NaHCO3的性质与相关除杂、鉴别

命题点3　碳酸钠和碳酸氢钠混合物中组分质量（分数）的测定
3.[热分解法][浙江高考]为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数，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图所示：

请回答：
（1）仪器a的名称是　球形干燥管　。
（2）装置B中冰水的作用是　冷凝反应生成的水　。
（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　AC　。
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
解析　依据题意，NaHCO3的质量是通过其热分解产生的CO2的质量计算出来的，从而得到NaHCO3的质量分数，进而可求出Na2CO3的质量分数。装置A为样品受热分解装置，装置B为冷凝水的装置，若不冷凝水，水会被装置C中的碱石灰吸收，从而使测得的CO2的质量偏大，装置C为吸收CO2的装置，a中盛放碱石灰可以防止空气中的CO2和水蒸气进入装置C中。（1）仪器a为球形干燥管。（2）装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水，避免水进入装置C中干扰实验。（3）若样品分解不完全，测得的CO2的质量偏小，Na2CO3的质量分数偏高，A项符合题意；装置B、C之间缺少CO2的干燥装置，会使测得的CO2的质量偏大，Na2CO3的质量分数偏低，B项不符合题意；产生CO2气体的速率太快，没有被碱石灰完全吸收，会使测得的CO2的质量偏小，Na2CO3的质量分数偏高，C项符合题意；反应完全后停止加热，通入过量的空气，空气中的CO2和水蒸气会被装置C吸收，使测得的CO2的质量偏大，Na2CO3的质量分数偏低，D项不符合题意。
命题拓展
下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是（　C　）
A.取a g混合物充分加热，减重b g
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
C.取a g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 g
D.取a g混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体
解析　A项采用差量法，减少的质量为NaHCO3分解生成的二氧化碳和水的质量，由此可求出NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。B项中b g为生成的NaCl的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可计算出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。C项中碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，不能通过数据准确计算出Na2CO3的质量分数。D项中b g为BaCO3的质量，利用碳原子守恒，根据BaCO3的质量和混合物总质量可以求出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。

技巧点拨
碳酸钠和碳酸氢钠混合物中组分质量（分数）的测定方法

4.[酸溶法]某校课外小组为测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ：甲组同学用质量法，按如图1所示的实验流程进行实验：
称量样品 加入适量盐酸 蒸发结晶 称量固体
图1
（1）实验时，蒸发结晶操作中，除酒精灯外，还要用到的主要仪器是　蒸发皿、玻璃棒、铁架台　。
（2）有同学认为“加入适量盐酸”不好操控，应改为“加入过量盐酸”，便于操作且不影响测定结果的准确性，该观点　正确　（填“正确”或“错误”），原因是　盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果　。
（3）若实验中测得样品质量为46.4 g，固体质量为40.95 g，则Na2CO3的质量分数为　45.7％　（保留3位有效数字）。
（4）蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得Na2CO3的质量分数　偏小　（填“偏大” “偏小”或“无影响” ）。
方案Ⅱ：乙组同学按如图2所示装置进行实验，主要实验流程如图3所示：

图2

图3
（5）在C装置中装入碱石灰来吸收净化后的气体，D装置的作用是　吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性　。
（6）有的同学认为为了减小实验误差，应在反应前后都通入N2，反应后通入N2的目的是　将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置中，以减小实验误差　。
解析　（1）蒸发结晶操作中用到的仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台。（2）改为“加入过量盐酸”正确，因为盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果。（3）设样品中Na2CO3的质量为x g，NaHCO3的质量为y g，则x＋y=46.4x106×2×58.5+y84×58.5=40.95，解得x＝21.2，y＝25.2，则Na2CO3的质量分数为21.2 g46.4 g×100％≈45.7％。（4）由于Na2CO3中钠的质量分数大于NaHCO3中钠的质量分数，所以蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得Na2CO3的质量分数偏小。（5）方案Ⅱ是根据CO2的质量计算Na2CO3的质量分数，D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性。（6）反应后通入N2的目的是将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置中，以减小实验误差。

热点4　侯氏制碱法
命题特点：利用物质的溶解性差异，通过分离操作，达到制备目的，要注意物质的循环利用。

联合制碱法——侯氏制碱法
（1）制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。
（2）工艺流程

（3）反应原理
[1]　NH3＋NaCl＋CO2＋H2O NaHCO3↓＋NH4Cl　
[2]　2NaHCO3 △ Na2CO3＋CO2↑＋H2O　
（4）绿色思想：循环使用的物质为[3]　CO2、食盐水　。

1.[2023豫南名校联考]侯氏制碱法拉开了我国制碱工业大幕，是我国化学工业的重要基石，其制备原理是依据反应NH3＋CO2＋H2O＋NaCl NaHCO3↓＋NH4Cl析出碳酸氢钠。下列说法正确的是（　A　）

甲　　　　　　乙　　　　丙　　　　丁
A.用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少，原因是NH3和HCl遇冷会重新化合
B.用装置乙制取二氧化碳时，因为硫酸是强酸，所以反应太快，不好控制
C.用装置丙制取碳酸氢钠时，可以同时通入NH3和CO2，也可以先通入NH3后通入CO2
D.用装置丁分离得到产品NaHCO3时，为了得到干燥产品，可以采用较高温度的气流干燥
解析　氯化铵受热分解为氨气和氯化氢，在试管口二者又重新化合生成氯化铵，故用装置甲制取氨气时得到氨气的量很少，A项正确；稀硫酸和大理石反应生成的硫酸钙微溶于水，会包裹在大理石表面，阻止反应继续进行，故用装置乙制取二氧化碳时，往往反应不充分，大理石的利用率低，B项错误；用装置丙制取碳酸氢钠时，应先通入NH3后通入CO2，这样可促进二氧化碳的溶解，利于碳酸氢钠的制备，且NH3应从右侧通入，以防倒吸，C项错误；由于碳酸氢钠受热易分解，故不能采用较高温度的气流干燥，D项错误。
2.[2021河北]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图：

回答下列问题：
（1）从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是　aefbcd　（按气流方向，用小写字母表示）。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或　将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上口颈部的小孔对齐　。

（2）B中使用雾化装置的优点是　增大饱和氨盐水和CO2的接触面积，增加CO2的吸收效率　。
（3）生成NaHCO3的总反应的化学方程式为　NaCl＋NH3·H2O＋CO2 NaHCO3↓＋NH4Cl　。
（4）反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：
①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g， 则固体NaHCO3的质量为　0.84　g。

②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl（s）＋NH4Cl（aq） NaCl（aq）＋NH4Cl（s）