2020年高考化学一轮复习课件：模块3 第七单元 第1节 钠及其化合物 81页

模块 3 元素及其化合物 第七单元 金属及其化合物 第 1 节 钠及其化合物 考纲点击： 了解钠及其重要化合物的制备方法，掌握其主 要性质及其应用。 回归教材 一、钠的性质、制备、保存及用途 1. 钠的物理性质 银白色 ρ ( 水 )> ρ ( 钠 )> ρ ( 煤油 ) (1) 颜色： __________ 、有金属光泽 。 (2) 密度：钠、水和煤油的密度大小为 ____________________ 。 (3) 熔 点 ： ___________( 填 “大于”“小于”或“等于” ) 100 ℃ 。 小于 较软 (4) 硬度：质地 ________ ，可以用小刀切割 。 2. 钠的化学性质 —— 还原性 4Na ＋ O 2 ===2Na 2 O (1) 完成化学方程式 ①______________________________________________ 。 ② _______________________________________________ 。 ③ _______________________________________________ 。 2Na ＋ O 2 Na 2 O 2 2Na ＋ 2H 2 O===2NaOH ＋ H 2 ↑ ④_______________________________________________ 。 (2) 钠与含有 酚酞的水反应的实验现象及解释 密度比水小 反应放热，钠的熔点低 产生气体 2Na ＋ Cl 2 2NaCl 反应剧烈 生成了碱 (NaOH) [ 特别提醒 ] (1) 做钠与水的反应实验，用镊子取一小块钠， 然后滤纸将煤油吸干，再用小刀切取黄豆粒大小的钠，剩余的 钠放回原试剂瓶保存。 (2) 钠失火要用细沙扑灭，不可用水和泡沫灭火器。 3. 钠的制取及保存 4. 焰色反应 石蜡油或煤油中 (1) 概念：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈 现特殊的颜色。焰色反应属于 ______ 变化，是元素的物理性质。 (2) 常见元素焰色反应的颜色 物理 黄 紫 钠元素： ____ 色； 钾元素： ____ 色 ( 透过蓝色钴玻璃 ) 。 2Na ＋ Cl 2 ↑ 2NaCl( 熔融 ) 5. 钠的用途 [ 特别提醒 ] (1) 钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意 Na 与水反应的同时，生成的 NaOH 还可能继续与溶液中的溶质反 应 。如：钠与盐溶液的反应。 (2) 对于钠与酸反应的计算问题，需注意 Na 若过量还可与 H 2 O 反应 。 1∶2 1∶2 二、钠的氧化物 —— 氧化钠和过氧化 钠 性质与用途 氧化钠 (Na 2 O) 过氧化钠 (Na 2 O 2 ) 颜色状态 白色固体 淡黄色固体 电子式 ______________________ 阴、阳离子 个数比 __________ ____________ 物质类别 碱性氧化物 过氧化物 与 H 2 O 反应 Na 2 O ＋ H 2 O=== 2NaOH 　 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O=== 4NaOH ＋ O 2 ↑ ( 续表 ) 供氧剂 性质与用途 氧化钠 (Na 2 O) 过氧化钠 (Na 2 O 2 ) 与 CO 2 反应 Na 2 O ＋ CO 2 === Na 2 CO 3 　 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 与盐酸反应 Na 2 O ＋ 2HCl=== 2NaCl ＋ H 2 O 2Na 2 O 2 ＋ 4HCl===4NaCl ＋ O 2 ↑ ＋ 2H 2 O 稳定性 不稳定 较稳定 特性 — 强氧化性 用途 — ____________ 、漂白剂 [ 特别提醒 ] (1)Na 2 O 中只含离子键， Na 2 O 2 中既有离子键， 又有共价键。 (2)Na 2 O 2 与 H 2 O 、 CO 2 、酸的反应都是 Na 2 O 2 自身的氧化还 原反应，反应中 H 2 O 、 CO 2 、酸既不是氧化剂也不是还原剂， 其电子转移的物质的量等于反应的 Na 2 O 2 的物质的量。 结构与性质 相似性 递变性 ( 由 Li→Cs) 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 ________ ， 原子半径逐渐 ________ 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 ________ 单质 性质 物理 性质 ( 除 Cs 外 ) 都呈银白色， 密度较小，熔、沸点 _______ 密度逐渐增大 ( 钾反常 ) ，熔、沸点逐渐 ________ 化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐 ________ ；与 O 2 反应越来越剧烈，产物 越来越复杂 三、碱金属的一般性 增多 增大 增强 较低 降低 增强 四、钠的重要化合物 —— 碳酸钠与碳酸氢钠 纯碱 小苏打 ＞ 2NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 ________( 或苏打 ) __________ 色态 白色粉末 白色晶体 水溶性 易溶 可溶 ( 比 Na 2 CO 3 溶解度小 ) c (B) 相等 时的 pH pH(Na 2 CO 3 )____pH(NaHCO 3 ) 热稳定性 加热不分解 不稳定，受热易分解 与盐酸 反应 Na 2 CO 3 ＋ 2HCl=== ___________________ 或 Na 2 CO 3 ＋ HCl=== NaCl ＋ NaHCO 3 　 NaHCO 3 ＋ HCl=== _____________________ NaCl ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ ( 续表 ) CaCO 3 ↓ CaCO 3 ↓ ＋ 2NaOH Na 2 CO 3 ＋ H 2 O CaCO 3 ↓ ＋ Na 2 CO 3 ＋ 2H 2 O 基础测评 1. 下列关于钠的叙述，正确的是 ( ) 。 A. 钠是银白色金属，硬度很大 B. 金属钠的熔点很高 C. 钠的金属活泼性大于铜，能从 CuSO 4 溶液置换出 Cu D. 钠有很强的还原性 答案： D 2. 下列关于钠与水反应的说法不正确的是 ( ) 。 ① 将小块钠投入滴有石蕊试液的水中，反应后溶液变红 ② 将钠投入稀盐酸中，钠先与水反应，后与盐酸反应 ③ 将两小块质量相等的金属钠，一块直接投入水中，另一块用 铝箔包住，在铝箔上刺些小孔，然后投入水中，两者放出的氢 气质量相等 A. 只有①② C. 只有②③ B. 只有③ D.①②③ . . . 解析： 钠与水反应生成的 NaOH 能使石蕊试液变蓝，①不 正确；将钠投入稀盐酸中，钠先与盐酸反应，过量的钠再与水 反应，②不正确；除 Na 与水反应生成 H 2 外， Al 与 NaOH 溶液 反应也会产生 H 2 ，③不正确。 答案： D 3. 下列说法正确的是 ( ) 。 A.1 mol Na 2 O 2 固体中含离子总数为 4 mol B. 二氧化碳通过 Na 2 O 2 粉末反应后固体物质增重 C. 过氧化钠的电子式为 D. 过氧化钠与二氧化硫反应的化学方程式为 2Na 2 O 2 ＋ 2SO 2 ===2Na 2 SO 3 ＋ O 2 解析： Na 2 O 2 由 Na + 和 O 构成，故 1 mol Na 2 O 2 固体中含 有离子总数为 3 mol ， A 错误； 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 ， 故 CO 2 通过 Na 2 O 2 粉末反应后固体物质质量增加， B 正确； Na 2 O 2 属于离子化合物，其结构中存在非极性共价键，其电子式为 ， C 错误； Na 2 O 2 具有强氧化性，能将 SO 2 氧化，化学方程式为 Na 2 O 2 ＋ SO 2 ===Na 2 SO 4 ， D 错误。 答案： B 4. 如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO 3 的部分装置。 下列操作正确的是 ( ) 。 A.a 通入 CO 2 ，然后 b 通入 NH 3 ， c 中放碱石灰 B.b 通入 NH 3 ，然后 a 通入 CO 2 ， c 中放碱石灰 C.a 通入 NH 3 ，然后 b 通入 CO 2 ， c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 D.b 通入 CO 2 ，然后 a 通入 NH 3 ， c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉 解析： 由于 CO 2 在水中的溶解度比较小，而 NH 3 极易溶于 水，所以在实验中要先通入溶解度较大的 NH 3 ，再通入 CO 2 ， 由于 NH 3 极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通 入 NH 3 的导气管的末端不能伸入到溶液中，即 a 先通入 NH 3 ， 然后 b 通入 CO 2 ， A 、 B 、 D 均错误；因为 NH 3 是碱性气体，所 以过量的 NH 3 要用稀硫酸来吸收，故选 C 。 答案： C 5. 金属钠与水的反应是中学化学中的一个重要反应。该反 应的演示方法分别如图甲、乙所示： (1) 现按图甲所示的方法，在室温时，向盛有饱和 NaOH 溶 液的水槽中，加入一小块金属钠。下列有关描述 正确的是 ________( 填字母，下同 ) 。 a. 钠浮在液面上，并四处游动，最后消失 b. 钠熔化成一个光亮的小球 c. 恢复到室温时， NaOH 溶液的浓度增大 d. 恢复到室温时，溶液中 Na ＋ 数目减少 (2) 按图乙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 ________ 。 ①用铝箔包住钠 ②用铜箔包住钠 a. 二者收集气体一样多 b.① 收集气体体积较大 c.② 收集气体体积较大 答案： (1)abd (2 )b 考点一 考向 1 Na 的性质及应用 钠与氧气的反应 [ 典例 1 ] 取一小块 金属钠，放在燃烧匙里加热，下列现象描 述正确的是 ( ) 。 ① 金属先熔化 ② 在空气中燃烧，放出黄色火花 ③ 燃烧 ④ 燃烧时火焰为黄色 ⑤ 燃烧后生成淡黄色固 后得白色固体 体物质 A.②⑤ B.①②③ C.①④⑤ D.④⑤ 解析： 钠的熔点低，加热时先熔化，然后燃烧，产生黄色 火焰，生成 Na 2 O 2 淡黄色固体物质。 答案： C 金属钠露置于空气中发生的一系列变化为 [ 方法技巧 ] 银白色金属钠 ( Na ) 表面变暗 ( 生成 Na 2 O ) 出现白色固体 ( 生成 NaOH ) 表面变成溶液 ( NaOH 潮解 ) 白色块状物质 ( 生成 Na 2 CO 3 ·1 0H 2 O ) 白色粉末状物质 ( 生成 Na 2 CO 3 ) Z 三个烧杯中，下列有关说法错误的是 ( 考向 2 钠与水及酸、碱、盐溶液的反应 [ 典例 2 ](2018 年陕西汉中模拟 ) 将 0.05 mol Na 分别投入到 盛有 100 mL 水、 100 mL 盐酸、 100 mL 硫酸铜溶液的 X 、 Y 、 ) 。 . . 解析： 钠投入酸或盐的水溶液中，发生反应的实质是钠与 酸或者水电离产生的氢离子反应，故钠与盐酸反应的实质为 2Na ＋ 2H ＋ ===2Na ＋ ＋ H 2 ↑ ， A 错误； X 、 Y 、 Z 三种溶液中，氢 离子浓度由大到小的顺序为 Y>Z>X ，氢离子浓度越大，反应越 剧烈，水中氢离子 浓度最小，所以反应最平缓， B 正确；钠与 硫酸铜溶液反应的化学方程式 为 2Na ＋ 2H 2 O===2NaOH ＋ H 2 ↑ ， 2NaOH ＋ CuSO 4 ===Cu(OH) 2 ↓ ＋ Na 2 SO 4 ， C 正确；依据 得失电子守恒，可知等量的钠完全反应失去的电子数相同，生 成 氢气的物质的量相同， D 正确。 答案： A [ 方法技巧 ] (1) 钠与水、酸反应的实质都是与 H ＋ 的反应。 (2) 金属钠与可溶性 盐 溶液反应的思维模板： 考向 3 钠与水反应的实验拓展 [ 典例 3 ](2018 年河北衡水模拟 ) 按如图所示实验装置进行钠 跟水反应的实验，据此判断下列说法正确的是 ( ) 。 A. 打开右端胶塞，将一小块金属钠加入 到煤油中，反应前片刻，钠的位置应在 a 处 B. 开始反应后，能观察到的实验现象是 钠在 b 处液面以下的水中反应 C. 反应一段时间后，左端液面上升，进入长颈漏斗， a 处有 无色气体产生 D. 若用苯或酒精来代替煤油，可观察到相同的实验现 象 解析： 钠的密度比煤油的大，应下降到 b 处，与水反应， 产生气体，由于气体的作用，又使钠进入煤油，由于重力作用， 钠又要下沉，这样钠就在 b 界面上下跳动， A 、 B 说法错误。由 于反应开始后产生的气体在 a 处积累，部分水将排到长颈漏斗， 反应一段时间后，左端液面上升， C 说法正确。由于酒精和钠 能反应，所以若用酒精来代替煤油，观察到的实验现象不相同， D 说法错误。 答案： C 烟，下列说法错误的是 ( 【 拓展演练 】 1.( 原创 ) 倒置的坩埚盖子上放硫粉，在硫粉 中央放一小块 钠，按图示搭建装置，用胶头滴管向金属钠滴加一滴水，立即 倒扣上大烧杯，发现坩埚盖子上火星四溅，烧杯内出现大量白 ) 。 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 . . 解析： 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，硫化钠为强碱弱酸盐， 溶于水后，发生水解使溶液显碱性，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，硫化钠与硫酸铜反应生成 硫化铜黑色固体，正确。 答案： A 列叙述中不合理的是 ( 2.(2018 年新疆乌鲁木齐模拟 ) 一定温度下，向饱和 NaOH 溶液中投入一小块金属钠 ，充分反应后恢复到原来的温度。下 ) 。 A.NaOH 溶液浓度增大，并 放出 H 2 B. 溶液中 NaOH 的质量分数不变，有 H 2 放出 C. 溶液的质量减小，有 H 2 放出 D. 钠浮于液面，到处游动， 发出 “ 嘶嘶 ” 的响声 答案： A . . . 入一定量的 Na 2 O 2 固体，不会出现浑浊现象的是 ( 考点二 考向 1 钠的氧化物 —— 氧化钠和过 氧化钠 过氧化钠的强氧化性 [ 典例 4 ](2018 年贵州贵阳模拟 ) 在下列物质的溶液中分别加 ) 。 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 CaCl 2 溶液 . . 解析： Na 2 O 2 固体与水反应生成 NaOH 和 O 2 。 A 中溶液饱 和，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，不会出现浑浊现象； D 中 NaOH 与 CaCl 2 反 应生成的氢氧化钙微溶，产生白色沉淀，且溶液饱和，水被消 耗导致析出 CaCl 2 晶体。 答案： C [ 方法技巧 ] 过氧化钠的强氧化性 (1) 从化合价的角度分析 Na 2 O 2 既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性 。 (2) 强氧化性的具体表现 考向 2 Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应的计算 [ 典例 5 ]200 ℃ 时， 11.6 g CO 2 和 H 2 O(g) 的混合气体与足量 的 Na 2 O 2 充分反应后固体质量增加了 3.6 g ，则原混合气体的总 物质的量是 ( ) 。 A.0.125 mol B.0.25 mol C.0.5 mol D.1 mol Na 2 O 2 ――→Na 2 CO 3 (Na 2 O 2 ·CO) [ 方法技巧 ] Na 2 O 2 与 CO 2 、 H 2 O 反应的计算 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O(g)===4NaOH ＋ O 2 (1) 物质的量关系 无论是 CO 2 、 H 2 O(g) 的单一物质还是二者的混合物，通过 足量的 Na 2 O 2 时， CO 2 、 H 2 O(g) 与放出 O 2 的物质的量之比均为 2∶1 ，解答此类问题可借助物质的量守恒关系。 ( 2) 固体增重规律 ( 以 1 mol Na 2 O 2 为例 ) CO 2 固体质量增加 28 g 由此得到以下规律： w g 可燃物燃烧生成的 CO 2 和 H 2 O 完全被 Na 2 O 2 固体吸收， 固体的增重 a. 凡是分子组成符合 (C O) n (H 2 ) m ，即 C∶O ＝ 1∶1 ， Na 2 O 2 固体增加的质量等于 w g 。 b. 凡是分子组成符合 (C O) n (H 2 ) m O x ，即 C∶O<1∶1 ， Na 2 O 2 固体增加的质量小于 w g 。 c. 凡是分子组成符合 (C O) n (H 2 ) m C x ，即 C∶O>1∶1 ， Na 2 O 2 固体增加的质量大于 w g 。 (3) 反应顺序规律 Na 2 O 2 与水蒸气、 CO 2 混合气体反应时， Na 2 O 2 应视为首先 与 CO 2 反应生成 Na 2 CO 3 ， CO 2 反应完后，剩余的 Na 2 O 2 再与水 蒸气反应生成 NaOH 。 (4) 电子转移关系 当 Na 2 O 2 与 CO 2 或 H 2 O 反应时，每生成 1 mol O 2 就转移 2 mol 电子。 (5) 气体体积关系 CO 2 、 H 2 O (g) 与过量的 Na 2 O 2 反应，所得 O 2 的体积为相同 状况下 CO 2 或 H 2 O(g) 体积的一半。 【 拓展演练 】 3.(2018 届宁夏银川一中月考 ) 下列说法中正确的是 ( ) 。 A.Na 2 O 2 遇到湿润的紫色石蕊试纸后，石蕊试纸最终变成 蓝色 B.Na 2 O 2 与 CO 2 反应生成 0.1 mol O 2 时转移电子 0.4 mol C. 将 Na 2 O 2 投入 CuCl 2 溶液中有蓝色沉淀及气泡产生 D. 向饱和烧碱溶液中加入 2 g Na 2 O 2 充分反应完时，溶液中 c (Na ＋ ) 不变 溶液温度升高， NaOH 的溶解度增大，从而导致溶液中 c (Na + ) 解析： 当较多的 Na 2 O 2 遇到湿润的紫色石蕊试纸时 ，它最 终能将石蕊试纸漂白而使其褪色， A 错误；由 2Na 2 O 2 ＋ 2CO 2 ===2Na 2 CO 3 ＋ O 2 及 Na 2 O 2 中氧元素为－ 1 价知，每生成 1 mol O 2 时转移 2 mol 电子， B 错误；将 Na 2 O 2 投入 CuCl 2 溶液中， Na 2 O 2 先与水反应 生 成 NaOH 与 O 2 ， NaOH 再 与 CuCl 2 反 应 生 成 Cu(OH) 2 沉淀， C 正确； Na 2 O 2 与水反应时能放出大量的热，使 增大， D 错误。 答案： C 4. 在密闭容器中充入 CO 2 、 CO 、 CH 4 的混合气体共 m g ， 若加入足量 Na 2 O 2 ，充分振荡并不断用电火花引燃至反 应完全， 测得固体质量增加 m g ，则 CO 2 与 CH 4 的体积比为 ( ) 。 D. 任意比 A.3∶1 B.2∶1 C.1∶1 2Na 2 O 2 ＋ 2H 2 O===4NaOH ＋ O 2 ↑ ④ ③ ＋④得： Na 2 O 2 ＋ H 2 ===2NaOH( 虚拟的反应 ) 即 H 2 可被 Na 2 O 2 完全吸收 由于 CO 完全被吸收，当 CO 2 、 CH 4 的体积比符合 1∶1 时， 相当于 2CO∶2H 2 ，可被 Na 2 O 2 完全吸收。 答案： C 焰色反应 考点三 考向 1 碱金属元素 碱金属元素 [ 典例 6 ] 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. 碳酸铯在酒精灯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： C [ 方法技巧 ] 碱金属的特殊性 (1) 碱金属的密度随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比 钠的小。 (2) 碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油的密 度，故而将锂保存在石蜡中。 (3) 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合 剂。 物，其中氢以 H － 形式存在，显－ 1 价，碱金属氢化物是强还原 (4) 一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定 温度下，酸式盐比正盐的溶解度大 ( 但 NaHCO 3 的溶解度比 N a 2 CO 3 的小 ) 。 (5) 试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属 Na 、 K 等需立即放回原瓶。 (6) 与 O 2 反应时， Li 只生成 Li 2 O ， Na 在常温时生成 Na 2 O ， 加热时易形成 Na 2 O 2 。 考向 2 焰色反应 [ 典例 7 ](2018 年陕西延安模拟 )2016 年 9 月杭州 G20 峰会 焰火表演震惊世人。其中五彩缤纷的焰火与元素的焰色反应有 关。下列说法正确的是 ( ) 。 A. 焰色反应是化学变化 B. 所有金属元素都有焰色反应 C. 用玻璃棒蘸取试液进行焰色反应 D. 可以用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl 解析： 焰色反应是物理变化；只有部分金属元素有焰色反 应 ( 比如 Pt 和 Fe 无焰色反应 ) ；玻璃棒中本身含有钠元素，应用 铂丝或铁丝蘸取试液进行焰色反应；根据 Na 和 K 的焰色反应 不同，可用焰色反应来区别 NaCl 和 KCl 。 答案： D [ 答题模板 ] 焰色反应的操作步骤 【 拓展演练 】 5. 金属活动性顺序表中 K 在 Na 的前面， K 与 Na 在性质上 具有很大的相似性。下面是根据 Na 的性质对 K 的性质的预测， A.K 在空气中可以被空气中的氧气氧化 B.K 可以与乙醇发生反应生成氢气 C.K 与水的反应不如钠与水的反应剧烈 D.K 也可放在煤油中保存 答案： C 6.(2018 年安徽十校联考 ) 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在 无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是 ( ) 。 解析： 钠元素的焰色为黄色，而 K 元素的焰色为紫色，而 黄色会干扰紫色，所以不能判断是否含有钾元素。 答案： B A. 只含有 Na ＋ B. 一定含有 Na ＋ ，可能含有 K ＋ C. 既含有 Na ＋ ，又含有 K ＋ D. 可能含有 Na ＋ ，可能还含有 K ＋ 编号 实验 操作 A 观察钠与水反应 的现象 用镊子从煤油中取出金属钠，切下绿豆 大小的钠，小心放入装满水的烧杯中 B 检验 NaHCO 3 与 Na 2 CO 3 溶液 用小试管分别取少量溶液，然后滴加澄 清石灰水 考点四 考向 1 碳酸钠与碳酸氢钠 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 [ 典例 8 ](2017 年安徽黄山模拟 ) 下列实验操作正确的是 ( ) 。 ( 续表 ) 解析： 应用滤纸将钠表面的煤油吸干且烧杯中不能装满水， A 错误；都有白色沉淀产生， B 错误； Na 2 O 2 与 CO 2 反应生成 氧气，如果棉花燃烧说明达到了着火点，能证明是放热反应， C 正确；观察钾的焰色反应应该透过蓝色钴玻璃， D 错误。 答案： C 编号 实验 操作 C 证明 Na 2 O 2 与 CO 2 的反应是放热反应 Na 2 O 2 用棉花包裹，放入充满 CO 2 的集气瓶中，棉花燃烧说明是放热反应 D 检验 Na 2 CO 3 与 K 2 CO 3 溶液 用铂丝分别蘸取溶液，在酒精灯外焰上灼烧，直接观察火焰的颜色 [ 方法技巧 ] Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 鉴别的四个角度 (1) 利用热稳定性不同 (2) 利用和酸反应生成气体的速率不同 ( 相同条件下 ) (3) 利用和 BaC l 2 ( 或 CaCl 2 ) 溶液混合时现象不同 (4) 利用溶液的酸碱性不同 考向 2 用数形结合思想分析可溶性碳酸盐与盐酸反应的 图象 [ 典例 9](2018 年山东潍坊期末 ) 向 NaOH 和 Na 2 CO 3 混合溶 液中滴加 0.1 mol·L － 1 稀盐酸， CO 2 的生成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 ( ) 。 [ 方法技巧 ] Na 2 CO 3 和 NaHCO 3 与酸反应的图象 (1) 向 NaH CO 3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的 HCl 与产生的 CO 2 的物质的量的关系如图 1 所示； (2) 向 Na 2 CO 3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗的 HCl 与产生的 CO 2 的物质的量关系如图 2 所示； (3) 向 Na 2 CO 3 、 NaOH 的混合溶液中逐滴加入盐酸 ，消耗的 HCl 与产生的 CO 2 的物质的量关系如图 3 所示； (4) 向 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 的 HCl 与产生的 CO 2 的物质的量的关系如图 4 所示。 图 1 图 3 图 2 图 4 【 拓展演练 】 7.(2018 年河北石家庄检测 ) 把 7.4 g Na 2 CO 3 ·1 0H 2 O 和 NaHCO 3 组成的固体混合物溶于水配成 100 mL 溶液，其中 c (Na ＋ ) ＝ 0.6 mol·L － 1 。若把等质量的固体混合物加热至恒重， 残留固体的质量是 ( ) 。 A.3.18 g B.2.12 g C.4.22 g D.5.28 g 8.(2018 年河南郑州检测 ) 向某 NaOH 溶液中通入 CO 2 气体 后得溶液 M ，因 CO 2 通入量的不同，溶液 M 的组成也不同。若 向 M 中逐滴加入盐酸，产生的气体体积 V (CO 2 ) 与加入盐酸的体 积 V (HCl) 的关系有下列图示四种情况，且 (2)(3)(4) 图中分别有 ( ) 。 (1) (2) (3) (4) A.M 中只有一种溶质的有 (1) 和 (3) B.M 中有两种溶质的有 (2) 和 (4) C.(2) 图显示 M 中 c (NaHCO 3 )< c (Na 2 CO 3 ) D.(4) 图显示 M 中的溶质为 NaOH 和 Na 2 CO 3 答案： C 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： Na 2 CO 3 ＋ H 2 SO 4 ===Na 2 SO 4 ＋ H 2 O ＋ CO 2 ↑ 。 依据 CO 2 的体积确定 Na 2 CO 3 的物质的量，进而确定纯碱 中 Na 2 CO 3 的含量。 (2) 实验操作：向 m g 纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确 测量产生 CO 2 气体的体积为 V mL( 已折算为标准状况 ) 。 (3) 数据处理 2. 沉淀法 (1) 测定原理： Na 2 CO 3 ＋ BaCl 2 ===BaCO 3 ↓ ＋ 2NaCl 。 依据 BaCO 3 沉淀的质量，确定 Na 2 CO 3 的物质的量，进而 确定纯碱中 Na 2 CO 3 的含量。 (2) 实验操作：先将 m g 纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液 中加入过量的 BaCl 2 溶液，经过滤、洗涤、干燥得 BaCO 3 沉淀 的质量为 n g 。 (3) 数据处理 [ 典例 ] (2018 年山西实验中学模拟 ) 化学兴趣小组的同学为 测定某 Na 2 CO 3 和 NaCl 的固体混合物样品中 Na 2 CO 3 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： 图 1 图 2 (1) 甲同学用图 1 所示装置测定 CO 2 的质量。实验时稀硫酸 是与样品中的 __________( 填“ Na 2 CO 3 ” 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 ( m g) 和足量 稀硫酸反应进行实验，完成样品中 Na 2 CO 3 质量分数的测定。 ①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。 ② 在实验完成时，能直接测得的数据是 CO 2 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： ① 操作 Ⅰ 涉及的实验名称有 __________ 、洗涤；操作 Ⅱ 涉 及的实验名称有干燥、 __________ 。 ② 丙同学测得样品中 Na 2 CO 3 的质量分数为 __________ 。 答案： (1)Na 2 CO 3 分液漏斗 除去 CO 2 中的水蒸气 (2)① 水柱上升 ② 体积 (3)① 过滤 称量 ② 106 y 197 x (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 m g ，由此可 以计算 w (Na 2 CO 3 ) 。如果此步骤中，沉淀未干燥充分就称量， 则 测 得 w (Na 2 CO 3 )________( 填“偏大”“偏小”或“无影 响” ) 。 方案二：量气法。量取 10.00 mL 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下 ( 约 20 ℃ 、 1.01×10 5 Pa) 的 体积，由此计算混合物中 w (Na 2 CO 3 ) 。 (1) 装置中导管 a 的作用是 _______________________ 。 (2) 若撤去导管 a ， 则 测 得 气 体 体 积 __________( 填 “ 偏 大”“偏小”或“无影响” ) 。 方案三：滴定法。量取 25.00 mL 配制好的溶液加入锥形瓶 中，滴加 2 滴酚酞试剂，摇匀，用 0.2000 mol·L － 1 的盐酸滴定到 复此操作 2 次，消耗盐酸的体积平均值为 20.00 mL 。 (1) 量取 25.00 mL 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 (Na 2 CO 3 ) ＝ ______________ 。 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 Ba 2 ＋ 。 (3) 若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 NaHCO 3 产生的沉淀质量大， 因此测得 w (Na 2 CO 3 ) 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)Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 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 Na 2 CO 3 、 NaHCO 3 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 滴加最后一滴盐酸时，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， 答案： 方案一： (1)D (2) 取少量最后一次洗涤液，滴加 Na 2 SO 4 溶液，如无沉淀 生成，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，溶液由红色褪去，且 30 s 内不 恢复 (3)84.8%