资源简介

第09讲 钠及其重要化合物
目录
01.考情透视·目标导航
02.知识导图·思维引航
03.考点突破·考法探究
考点一 钠及其氧化物
知识点1钠的性质及应用
知识点2钠的氧化物与氢氧化物
考向1考查钠的性质及其应用
考向2考查钠的氧化物及其应用
考点二 碳酸钠和碳酸氢
知识点1Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
知识点2Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂
知识点3Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
知识点4金属钠露置在空气中发生的一系列变化
考向1考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
考向2考查侯氏制碱法
考点三 碱金属口焰色试验
知识点1碱金属的一般性与特殊性-
知识点2焰色试验
考向1考查碱金属的相似性、递变性
考向2考查焰色试验
04.真题练习·命题洞见
考点要求 考题统计 考情分析
钠及其氧化物 2023河北卷第2题，3分2023天津卷第4题，3分 2023重庆卷第3题，3分 2023广东卷第10题，2分 2023北京卷第12题，3分 2023浙江1月卷第5题，2分 2022·河北卷第4题，3分 2022浙江6月卷第9题，2分 2021浙江6月卷第9题，2分 1.分析近三年高考试题，高考命题在本讲有以下规律：(1)从考查题型和内容上看，高考命题以选择题和非选择题呈现，主要选择一些重要的金属、非金属化合物或新型化合物结合氧化还原反应、盐类水解、难溶物的溶解平衡等核心考点进行考查。 (2)从命题思路上看，高考试题中元素化合物考点不单独出现，而是分散到不同题型和题目中。选择题一般直接考查元素化合物的性质和应用，填空题一般有两种形式，一是直接考查元素及其化合物的性质，通常以物质的判断、化学式的书写、微粒的检验和鉴定等形式；二是与基本概念和基本理论的知识相结合，如氧化还原反应、电化学、实验、计算等。 (3)新的一年高考可能会在选择题中考查钠与氧气反应时的电子转移数目、钠与水或乙醇反应的原理、过氧化钠的电子式、过氧化钠的性质或用途等，题目难度较小。 2.根据高考命题的特点和规律，复习时要注意以下几点： (1)注重钠及其化合物性质，构建知识网络化、系统化的模型。 (2)元素化合物是考查基本概念、基本理论、化学实验、化学计算等的载体。
碳酸钠、碳酸氢钠 2024安徽卷第3题，3分2023海南卷第3题，2分 2023天津卷第3题，3分 2023浙江1月卷第7题，2分 2022湖北卷第6题，3分 2022海南卷第1题，2分 2022全国乙卷第7题，6分 2022广东卷第6题，2分 2022山东卷第6题，2分 2021海南卷第6题，2分 2021江苏卷第11题，3分
碱金属、焰色试验 2024安徽卷第2题，3分2022海南卷第5题，2分 2021天津卷第1题，3分 2021河北卷第5题，3分 2021海南卷第6题，2分
复习目标：1.掌握钠的主要性质及其应用。 2.掌握钠的重要化合物的主要性质及其应用。
考点一 钠及其氧化物
知识点1 钠的性质及应用
1.钠的物理性质
银白色，有金属光泽的固体，质地柔软，熔点低(小于100 ℃)，密度比水小，但比煤油大，即ρ(H2O)>ρ(Na)>ρ(煤油)。
2.从钠原子的原子结构认识钠的化学性质——还原性
NaNa＋
(1)与非金属单质(如O2、Cl2)的反应
O2：常温：4Na＋O2=2Na2O(白色固体)，加热：2Na＋O2Na2O2(淡黄色固体)
Cl2：2Na＋Cl22NaCl
(2)与水反应
①钠与水反应的产物：NaOH、H2
②与滴加酚酞的水反应的现象及解释
③实验结论：
化学方程式：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、离子方程式：2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH-＋H2↑。
(3)与盐酸、硫酸反应
离子方程式：2Na＋2H＋=2Na＋＋H2↑。
【易错提醒】Na先与酸反应，再与水反应——先酸后水。
(4)与盐反应
a．与熔融盐反应
如：4Na＋TiCl44NaCl＋Ti、Na＋KClNaCl＋K↑(制取金属钾，因为钾的沸点比钠的沸点低，使钾成为蒸汽而逸出)
b．与盐溶液反应
①投入NaCl溶液中，只有H2放出：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑
若投入饱和NaCl溶液中，有H2放出，还有NaCl晶体析出(温度不变)
②投入NH4Cl溶液中有H2和NH3逸出：2Na＋2NH4Cl=2NaCl＋H2↑＋2NH3↑
③投入CuSO4溶液中有H2逸出和蓝色沉淀生成：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、2NaOH＋CuSO4=Cu(OH)2↓＋Na2SO4
总反应：2Na＋CuSO4＋2H2O=Na2SO4＋H2↑＋Cu(OH)2↓。
【易错提醒】与盐溶液反应时先与水反应，生成的碱与盐可能发生复分解反应。
(5)与某些有机物(含羟基)反应：
2Na＋2CH3CH2OH→2CH3CH2ONa＋H2↑
2Na＋2CH3COOH→2CH3COONa＋H2↑
3.钠的制取及保存
(1)工业制取：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑。
(2)保存：密封保存，通常保存在石蜡油或煤油中，钠易与空气中的O2、H2O反应，且钠的密度比煤油的密度大，不与煤油反应，故通常将少量钠保存在煤油中，大量钠保存在石蜡中。
4.钠的用途
(1)钠钾合金(液态)可用于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：钠能与钛、锆、铌、钽等氯化物(熔融)发生置换反应，金属钠具有强还原性，熔融状态下可以用于制取金属，如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti。
(4)制取Na2O2等化合物。
【特别提醒】
1.钠燃烧时不能用水灭火，应用沙土盖灭。
2.取用金属钠时，用镊子夹取金属钠，用滤纸擦干表面的煤油，放在洁净干燥的玻璃片上用小刀切割，不能用手直接接触金属钠，并且将剩余的钠放回原试剂瓶中保存。
3.钠与溶液反应的共同现象
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“嘶嘶嘶”的响声。若溶液中H＋浓度较大，与水相比反应更加剧烈，最后钠可能在液面上燃烧。
4.钠性质的巧记口诀：银白轻低软，传导热和电；遇氧产物变，遇氯生白烟；遇水记五点，浮熔游响红；遇酸酸优先，遇盐水在前。
5.考虑钠与酸、碱、盐的水溶液反应时，要注意Na与水反应的同时，生成的NaOH还可能继续与部分溶质反应。
6.对钠与酸反应的计算问题，勿忽略Na若过量还可与H2O反应。知识点2 钠的氧化物与氢氧化物
1.氧化钠与过氧化钠的比较
Na2O Na2O2
电子式
氧元素化合价 -2 -1
色、态 白色固体 淡黄色固体
阴、阳离子个数比 1∶2 1∶2
是否为碱性氧化物 是 不是
化学键类型 只有离子键 有离子键和共价键
与水反应 Na2O＋H2O=2NaOH 2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑
与CO2反应 Na2O＋CO2=Na2CO3 2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2
与盐酸反应 Na2O＋2HCl=2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl=4NaCl＋2H2O＋O2↑
主要用途 可制烧碱 漂白剂、消毒剂、供氧剂
保存 密封 密封、远离易燃物
2.过氧化钠的性质
(1)强氧化性的六个表现
试剂 现象 反应原理并解释
SO2气体 - Na2O2＋SO2=Na2SO4
FeCl2溶液 有红褐色沉淀生成 4Na2O2＋4FeCl2＋6H2O=4Fe(OH)3↓＋O2↑＋8NaCl
Na2SO3溶液 - Na2O2＋Na2SO3＋H2O=Na2SO4＋2NaOH
氢硫酸 溶液变浑浊 Na2O2＋H2S=S↓＋2NaOH
酚酞溶液 溶液先变红后褪色 与水反应生成NaOH，Na2O2的强氧化性使之褪色
品红溶液 溶液红色褪去 Na2O2的强氧化性使之褪色
说明：①遇KMnO4等强氧化剂时，表现出还原性，氧化产物为O2。
②遇H2O、H＋则发生自身的氧化还原反应。
③遇还原性氧化物(即低价非金属氧化物)，表现强氧化性，一般不生成氧气，而生成高价钠盐，如Na2O2＋SO2=Na2SO4。
④遇最高价金属氧化物(酸酐)发生自身的氧化还原反应，有氧气生成，如2Mn2O7＋2Na2O2=4NaMnO4＋O2。
⑤无论是过氧化钠还是其他过氧化物，具有强氧化性、漂白性等特殊性质的根本原因是这些物质中都含有过氧键。
(2)理解Na2O2强氧化性的两个角度
①从结构角度
Na2O2的结构中含有过氧键(—O—O—)，含有过氧键结构的物质有较强的氧化性，以此类推，如H2O2、H2SO5(过硫酸，相当于H2O2中的一个H被—SO3H取代)、Na2S2O8(过二硫酸钠)中都有过氧键结构，都是很强的氧化剂。
②从化合价的角度
Na2O2中的氧元素为-1价，有很强的氧化性，能氧化一些常见的还原剂，如SO2、Fe2＋、SO、HSO、H2S、S2-、I-。同时-1价的O也有还原性，如遇到强氧化剂KMnO4也可以被氧化成O2。
【特别提醒】(1)过氧化钠是常用的工业漂白剂，但是不能用于食品的漂白；
(2)Na2O2既有氧化性又有还原性，但主要表现为氧化性。当遇到KMnO4等强氧化剂时，可表现出还原性，氧化产物为O2；
(3)Na2O2遇到CO2、H2O、H＋发生自身氧化还原反应。Na2O2既是氧化剂又是还原剂，且1 mol Na2O2转移的电子是1mol而不是2mol。
(4)Na2O、Na2O2中阴、阳离子个数比均为1∶2。
(5)Na2O2与H2O、CO2的反应规律
电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量关系为2Na2O2～O2～2e-，n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
气体体积变化关系 若CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2，气体体积的减少量是原气体体积的，等于生成氧气的量，ΔV=V(O2)=V
固体质量变化关系 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO2)=28g·mol-1×n(CO2)、Δm(H2O)=2g·mol-1×n(H2O)
3.氢氧化钠
(1)物理性质：NaOH的俗名为烧碱、火碱或苛性钠；它是一种白色固体，易溶于水并放出大量的热，有吸水性；吸收空气中的水分而潮解；有很强的腐蚀性。
(2)化学性质
①具有碱的通性：能使酸碱指示剂变色；与强酸反应；与酸性氧化物、两性氧化物反应；与盐反应(强碱制弱碱)。
②其他反应
与金属铝反应：2Al＋2OH-＋2H2O=2AlO＋3H2↑
与非金属单质反应：Cl2＋2OH-=Cl-＋ClO-＋H2O
酯类水解：CH3COOC2H5＋NaOHCH3COONa＋CH3CH2OH
(3)NaOH的制取
①实验室(土法)制烧碱：Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH
②现代工业制碱：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
(4)NaOH在有机反应中的应用
提供碱性环境，如卤代烃的水解和消去反应、酯类的水解和油脂的皂化等。
考向1 考查钠的性质及其应用
例1
(2024·广东·二模)
1．Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是
A．保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B．NaHCO3俗名小苏打，可用作食用碱或工业用碱
C．Na2O2与H2O反应中，Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D．单质钠可用于冶炼金属，Na与CuSO4溶液反应可制Cu
【思维建模】金属钠与可溶性盐溶液反应的思维模板
【变式训练1】
(2024·黑龙江·三模)
2．钠及其化合物在生活中有重要的应用，下列说法正确的是
A．与的反应与类似，最终生成和
B．鉴别和可用饱和澄清石灰水
C．金属钠投入饱和NaCl溶液中可观察到有气体和沉淀生成
D．固体钠变成钠蒸气有金属键断裂，属于化学变化
【变式训练2】
(2024·陕西·一模)
3．钠在液氨中溶剂化速度极快，生成蓝色的溶剂合电子，该过程表示为：，并慢慢产生气泡。下列说法不正确的是
A．钠加入液氨中溶液的导电性增强
B．的可能结构为
C．具有强还原性
D．该反应体系产生的气体为H2
考向2 考查钠的氧化物及其应用
例2
(2024·浙江金华·三模)
4．关于Na2O2的下列叙述中不正确的是
A．Na2O2属于碱性氧化物 B．Na2O2可由Na在空气中燃烧得到
C．Na2O2中阴阳离子个数比为1：2 D．Na2O2可在呼吸面具作为氧气的来源
【归纳总结】Na2O2与CO2、H2O反应的定量关系
电子转移关系 当Na2O2与CO2、H2O反应时，物质的量的关系为2Na2O2～O2～2e-，n(e-)=n(Na2O2)=2n(O2)
变化关系 CO2、水蒸气(或两混合气体)通过足量Na2O2时，气体体积的减少量是原来气体体积的，等于生成氧气的体积，即ΔV=V(O2)= V(混合)
固体质量变化关系 CO2、水蒸气分别与足量Na2O2反应时，固体相当于吸收了CO2中的“CO”、水蒸气中的“H2”，所以固体增加的质量Δm(CO)=28 g·mol-1×n(CO2)，Δm(H2)=2 g·mol-1×n(H2O)
【变式训练1】
(2024·山东潍坊·一模)
5．某化学小组探究二氧化硫与过氧化钠的反应。取适量粉末放入燃烧匙中，伸入充满气体的集气瓶中，气体与粉末接触时剧烈反应，淡黄色粉末变成白色粉末，并放出大量的热。根据反应现象，作如下假设：假设一：发生反应；假设二：发生反应；假设三：同时发生以上两个反应。该小组同学用一定量脱脂棉包裹少量粉末，放入充满的圆底烧瓶中充分反应，圆底烧瓶中含量变化曲线如图所示。已知比更易被氧化。下列说法错误的是
A．段发生的主要反应为
B．bc段发生的主要反应为
C．取点固体加水溶解，静置，滴加溶液产生白色沉淀，说明假设二成立
D．相同条件下，将换成后，重复上述操作，300秒时含量高于点
【变式训练2】
(2024·湖南娄底·一模)
6．为证明过氧化钠在呼吸面具或潜艇中作供氧剂，进行如下实验。下列有关说法正确的是
A．装置D起缓冲作用，并防止E中的水倒吸
B．装置C中发生反应的化学方程式仅有：
C．装置B中盛放的液体为浓硫酸
D．装置A为实验室制取的装置，分液漏斗中盛放稀盐酸
考点二 碳酸钠和碳酸氢钠
知识点1 Na2CO3、NaHCO3的性质、用途及制法
1.Na2CO3、NaHCO3的物理性质
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
化学式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体
水溶性 易溶于水 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小
2.Na2CO3、NaHCO3的化学性质
(1)热稳定性
①Na2CO3性质稳定，受热难分解。
②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
(2)与足量盐酸反应
①Na2CO3：CO＋2H＋=H2O＋CO2↑。
②NaHCO3：HCO＋H＋=H2O＋CO2↑。
(3)与碱(NaOH溶液)反应
①Na2CO3：与NaOH溶液不反应。
②NaHCO3：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。
(4)相互转化
①Na2CO3→NaHCO3
向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3。
②NaHCO3→Na2CO3
NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。
3.Na2CO3、NaHCO3的主要用途
(1)碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤等。
(2)碳酸氢钠：用于制发酵粉、医药、治疗胃酸过多、灭火剂等。
4.Na2CO3的制备—侯氏制碱法
①原料
食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气
其反应为C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。
②反应原理
产生NaHCO3反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl。
产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
③工艺流程
④循环使用的物质：CO2、饱和食盐水。
知识点2 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂
1.Na2CO3、NaHCO3的鉴别
①固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
②溶液的鉴别可用沉淀法、气体法和测pH法。
a．沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是Na2CO3溶液。
b．气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
c．测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
2.Na2CO3、NaHCO3的除杂
序号 混合物(括号内为杂质) 除杂方法
① Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法
② NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量CO2
③ Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液
【特别提醒】①NaHCO3与碱溶液反应的实质是HCO与OH-反应生成CO，CO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；
②不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3与NaHCO3：Ca(OH)2溶液与二者反应均生成白色沉淀CaCO3，无法区别；
③用盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大；④Na2CO3、NaHCO3与酸、碱、盐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来判断。
知识点3 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 涉及离子方程式Oa：CO＋H＋=HCO； ab：HCO＋H＋=H2O＋CO2↑
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 涉及离子方程式Oa：OH-＋H＋=H2O、 CO＋H＋=HCO； ab：HCO＋H＋=H2O＋CO2↑
若V(Oa)若a=0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3 涉及离子方程式：HCO＋H＋=H2O＋CO2↑
知识点4 金属钠露置在空气中发生的一系列变化
银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面变稀白色块状固体白色粉末状物质
写出上述各步反应的化学方程式：
①4Na＋O2=2Na2O；
②Na2O＋H2O=2NaOH；
③2NaOH＋CO2＋9H2O=Na2CO3·10H2O；
④Na2CO3·10H2O=Na2CO3＋10H2O。
考向1 考查碳酸钠和碳酸氢钠性质与检验
例1
(2024·北京房山·一模)
7．探究同浓度的与溶液和不同盐溶液间的反应，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。(已知：碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)
下列说法不正确的是
A．能促进的水解
B．①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物
C．同浓度的与溶液分别加入酚酞，溶液的红色深
D．②中溶液滴入后，溶液的不变，溶液的降低
【思维建模】(1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
(2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法
混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体
【变式训练1】
(2024·浙江宁波·二模)
8．碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是
A．向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象
B．碳酸氢钠溶液呈碱性，加入溶液后，产生较多氨气
C．分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解
D．往饱和碳酸钠溶液中通入，会产生碳酸氢钠沉淀
【变式训练2】
(2024·北京石景山·一模)
9．H、C、O、Na四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种无机化合物，选用其中某些化合物，利用下图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置V中收集到一种无色气体。下列说法不正确的是
A．装置I中的化合物有多种可能
B．装置Ⅱ中发生氧化还原反应
C．装置Ⅲ中反应的离子方程式为CO2 + 2OH + Ba2+ = BaCO3↓ + H2O
D．装置V中收集的气体含有极性共价键，是非极性分子
考向2 考查侯氏制碱法
例2
(2024·山东菏泽·模拟预测)
10．某小组在实验室模拟侯氏制碱过程，如下图，选择所给仪器或操作方法错误的是
A．饱和食盐水中应先通入
B．操作a用到的仪器有②④⑦
C．反应Ⅰ发生的容器是①
D．由溶液得到晶体的操作为蒸发结晶
【思维建模】在饱和食盐水中先通入氨气进行氨化，再通入二氧化碳，可制得小苏打，否则得不到小苏打。
【变式训练1】
(2024·浙江金华·三模)
11．侯氏制碱法将氨碱法制取碳酸钠和合成氨相互联合。下列说法不正确的是
A．合成氨工业可为制取碳酸钠提供
B．氨碱法将通入氨的饱和氯化钠溶液
C．碳酸钠固体溶于水吸热
D．比热稳定性好
【变式训练2】
(2024·福建南平·三模)
12．某小组在实验室模拟侯氏制碱工艺制备，装置如图所示(夹持装置略去)，下列离子方程式错误的是
A．①中： B．②中：
C．③中： D．④中：
考点三 碱金属 焰色试验
知识点1 碱金属的一般性与特殊性
1.一般性
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 核电荷数逐渐增大 原子半径逐渐增大
元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 金属性逐渐增强
单质性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低
化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂
2.特殊性
①碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。
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碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H-形式存在，显-1价，碱金属氢化物是强还原剂。
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。
⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O，与反应条件、氧气的量等无关。
知识点2 焰色试验
1.焰色试验的概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验，属于物理变化，是元素的性质。
2.焰色试验的操作
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色
3.常见元素的焰色
钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色；钡元素：黄绿色；钙元素：砖红色。
【特别提醒】(1)焰色试验是物理变化，是金属元素的性质，既可以是单质，也可以是化合物，如不论灼烧Na2CO3、NaCl、Na2SO4还是钠的单质，均发出黄色火焰。
(2)用稀盐酸清洗的原因：生成金属氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发，而硫酸盐难挥发。
(3)焰色反应中所用的火焰应是无色或浅色的。
(4)灼烧铂丝时应一直烧至火焰恢复到原来的颜色。
(5)可用洁净无锈的铁丝代替铂丝，不能用铜丝代替。
考向1 考查碱金属的相似性、递变性
例1
(2024·浙江·模拟预测)
13．碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是
A．易溶于水 B．在氧气中加热生成
C．的熔点比钠高 D．受热分解，生成和
【名师点拨】熟悉碱金属的常见设问点，应对相应问题
(1)碱金属单质与水(或酸)反应的现象；
(2)碱金属单质的保存(注意碱金属的密度)；
(3)碱金属单质与氧气反应产物的判断；
(4)碱金属对应的氢氧化物碱性强弱的比较；
(5)碱金属的碳酸盐性质的比较；
(6)与最新的科学技术相关的碱金属的应用。
【变式训练1】
(23-24高三上·北京朝阳·期中)
14．金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是
A．溶液变红，证明生成了碱性物质
B．钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关
C．钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强
D．金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
【变式训练2】
(23-24高三上·北京·阶段考试)
15．铷(Rb)是第五周期第IA族元素，下列说法不正确的是
A．碱性：RbOH>NaOH
B．第一电离能：Rb>Na
C．单质铷能与水剧烈反应，与反应生成复杂氧化物
D．熔点：RbCl＜NaCl
考向2 考查焰色试验
例2
(23-24高三上·浙江·期中)
16．绚丽的焰火其实就包含化学知识“焰色试验”的应用。下列说法中正确的是
A．做焰色试验时，一定有氧化还原反应发生
B．NaCl与Na2CO3灼烧时，火焰颜色相同
C．做焰色试验时，如果没有铂丝可用铁丝，铜丝代替来蘸取待测物在火焰上灼烧
D．焰色试验后，金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧
【易错提醒】焰色试验是物理变化。
【变式训练1】
(2024·浙江·模拟预测)
17．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色反应的观察两项操作如图所示：
下列叙述中不正确的是
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质
B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察
C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替
【变式训练2】
(2024·广东·二模)
18．2023年1月23日，汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾，为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是
A．黄色 B．紫色 C．绿色 D．洋红色
(2024·安徽卷)
19．下列各组物质的鉴别方法中，不可行的是
A．过氧化钠和硫黄：加水，振荡 B．水晶和玻璃：X射线衍射实验
C．氯化钠和氯化钾：焰色试验 D．苯和甲苯：滴加溴水，振荡
(2023·河北卷)
20．实验室根据化学试剂性质的不同采用不同的保存方法，下列说法错误的是
A．浓硝酸保存在棕色试剂瓶中
B．氢氧化钠溶液保存在带磨口玻璃塞的细口瓶中
C．高锰酸钾和乙醇不能同时保存在同一药品柜中
D．金属钠保存在煤油中
(2023·天津卷)
21．下列常见物质及用途，错误的是
A．氢氧化铝可用于治疗胃酸过多
B．SiO2可用于制造光导纤维
C．Fe2O3是铁红，可以用作染料
D．钠起火，可以使用水基灭火器扑灭
(2023·重庆卷)
22．下列叙述正确的是
A．分别与空气和氧气反应，生成的产物相同
B．分别与和反应，反应的类型相同
C．分别与和反应，生成的气体相同
D．浓分别与和反应，生成的酸性气体相同
(2023·海南卷)
23．下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是
A．：饱和溶液
B．：碱石灰
C．：酸性溶液
D．：
(2022·河北卷)
24．NA是阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A．3.9gNa2O2与足量水反应，转移电子个数为0.1NA
B．1.2gMg在空气中燃烧生成MgO和Mg3N2，转移电子个数为0.1NA
C．2.7gAl与足量NaOH溶液反应，生成H2的个数为0.1NA
D．6.0gSiO2与足量NaOH溶液反应，所得溶液中SiO的个数为0.1NA
(2022·湖北卷)
25．下列实验装置(部分夹持装置略)或现象错误的是
A．滴入酚酞溶液 B．吸氧腐蚀 C．钠的燃烧 D．石蜡油的热分解
A．A B．B C．C D．D
(2022·海南卷)
26．钠和钾是两种常见金属，下列说法正确的是
A．钠元素的第一电离能大于钾 B．基态钾原子价层电子轨道表示式为
C．钾能置换出NaCl溶液中的钠 D．钠元素与钾元素的原子序数相差18
(2022·海南卷)
27．化学与日常生活息息相关。下列说法错误的是
A．使用含氟牙膏能预防龋齿 B．小苏打的主要成分是
C．可用食醋除去水垢中的碳酸钙 D．使用食品添加剂不应降低食品本身营养价值
(2021·天津卷)
28．近年我国在科学技术领域取得了举世瞩目的成就。对下列成就所涉及的化学知识的判断错误的是
A．北斗三号卫星搭载了精密计时的铷原子钟，铷(Rb)是金属元素
B．奋斗者号潜水器载人舱外壳使用了钛合金，钛合金属于无机非金属材料
C．长征五号B遥二火箭把天和核心舱送入太空，火箭动力源于氧化还原反应
D．天问一号探测器着陆火星过程中使用了芳纶制作的降落伞，芳纶是高分子材料
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试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．D
【详解】A．氢氧化钠能够与玻璃中的二氧化硅反应生成具有粘性的硅酸钠溶液，硅酸钠溶液能够将磨口玻璃塞与玻璃瓶粘到一起，所以NaOH溶液保存在带橡胶塞的试剂瓶中，不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存，A正确；
B．NaHCO3俗名小苏打，碳酸氢钠，水解溶液均显碱性，可用作食用碱或工业用碱，B正确；
C．Na2O2与H2O反应2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑中，Na2O2中O的化合价由-1价升高到0价，同时由-1价降低到-2价，故既是氧化剂又是还原剂，C正确；
D．钠具有很强的还原性，单质钠可用于冶炼金属，但Na与CuSO4溶液反应得不到Cu，而是生成Cu(OH)2沉淀，反应原理为：2Na+2H2O+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑，D错误；
故答案为：D。
2．C
【详解】A．有氧化性，有还原性，两者反应最终生成，没有生成，A错误；
B．饱和澄清石灰水与和反应都会直接产生沉淀，不能用于鉴别两者，B错误；
C．金属钠投入饱和氯化钠溶液中，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，浓度增加，会有氯化钠固体析出，则观察到的实验现象为有无色气体放出和白色沉淀生成，C正确；
D．物质的三态变化没有新物质生成，属于物理变化，D错误；
故选：C。
3．B
【详解】A．液氨中无自由移动的电子，不导电，加入金属钠后形成了溶剂合电子，可导电，故A正确；
B．N的电负性大于H，共用电子对偏向于N，氢周围电子云密度低，故溶剂合电子可能结构应为氢原子在里，N原子在外，故B错误；
C．具有强还原性，是因为(NH3)y带电子，电子很容易传递给其他易得电子的物质，故C正确；
D．液氨类似于水，能发生自耦电离，电离出的铵根离子与反应生成氢气和氨气，故D正确；
故选B。
4．A
【详解】A．Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，A错误；
B．Na在空气中缓慢氧化则得到Na2O，燃烧则得到Na2O2，B正确；
C．1个Na2O2中含有2个钠离子和1个过氧根离子，阴、阳离子个数比为1：2，C正确；
D．Na2O2可与二氧化碳反应生成氧气，可用于呼吸面具的氧气来源，D正确；
故本题答案选A。
5．C
【分析】向盛有少量Na2O2的密闭容器中通入SO2，由图象可知发生的反应可能有：①2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2；②2Na2SO3+O2=2Na2SO4，无法判断③Na2O2+SO2=Na2SO4是否发生，据此分析。
【详解】A．ab段O2含量增加，故存在2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2，A正确；
B．bc段O2含量缓慢降低的可能原因：2Na2SO3+O2=2Na2SO4，B正确；
C．取点固体加水溶解，静置，滴加溶液产生白色沉淀，说明溶液中存在Na2SO4，可能只发生反应②，也可能两反应均发生，即假设二或假设三成立均可能， C错误；
D．相同条件下，将SO2换成CO2后，重复上述操作，只发生反应2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，应结束后O2含量高于c点，D正确；
故选：C。
6．D
【分析】A是盐酸与石灰石反应制取二氧化碳气体，因为盐酸易挥发，所以产生的二氧化碳中含有HCl，所以通入过氧化钠固体前应除去，所以B中的试剂是饱和的碳酸氢钠溶液，目的是除去二氧化碳中的氯化氢气体；C中则是过氧化钠粉末，用于产生氧气，D中盛放氢氧化钠溶液，用来除去未反应的二氧化碳气体，E是收集氧气的装置，C中发生的反应是过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，化学方程式为2Na2O2+2 CO2=2Na2CO3+O2。
【详解】A．D中盛放氢氧化钠溶液，用来除去未反应的二氧化碳气体，故A错误；
B．装置C中通入的CO2中还含有H2O，除了过氧化钠和CO2的反应外，还有过氧化钠和H2O的反应，离子方程式为：，故B错误；
C．装置B中盛放的液体为饱和的碳酸氢钠溶液，目的是除去HCl气体，故C错误；
D．装置A为实验室制取的装置，即CaCO3与HCl反应生成CO2，分液漏斗中盛放稀盐酸，故D正确；
故选D。
7．D
【详解】A．铝离子水解呈酸性，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解呈碱性，硫酸铝能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解，A正确；
B．①中铝离子水解生成氢氧化铝，也可以与碳酸根结合生成碱式碳酸铝沉淀，B正确；
C．同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸根离子水解程度更大，碱性更强，加入酚酞试剂红色更深，C正确；
D．氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子浓度减小，使平衡逆向移动，OH-离子浓度减小，pH变小，D错误；
答案选D。
8．B
【详解】A．碳酸氢钠溶于水吸热，A项正确；
B．碳酸氢钠溶液和溶液不反应，B项错误；
C．碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解，C项正确；
D．往饱和碳酸钠溶液中通入，碳酸钠和、H2O反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠，向碳酸钠溶液中通入二氧化碳会有碳酸氢钠析出，D项正确；
答案选B。
9．D
【分析】Ⅰ中稀硫酸和碳酸氢钠或碳酸钠生成水和二氧化碳，Ⅱ中二氧化碳和过氧化钠生成碳酸钠和氧气，Ⅲ中二氧化碳和氢氧化钡生成碳酸钡沉淀，二氧化碳被吸收，Ⅳ中氧气被干燥，Ⅴ中收集得到氧气；据此解答。
【详解】A．装置I中的化合物可以是碳酸钠或碳酸氢钠，故A正确；
B．Ⅱ中二氧化碳和过氧化钠生成碳酸钠和氧气，该反应过程中存在化合价变化，属于氧化还原反应，故B正确；
C．Ⅲ中二氧化碳和氢氧化钡生成碳酸钡沉淀，反应离子方程式为：CO2 + 2OH + Ba2+ = BaCO3↓ + H2O，故C正确；
D．装置V中收集的气体为氧气，含非极性键，是非极性分子，故D错误；
故选：D。
10．D
【详解】A．溶解度大，先通氨气是为了使饱和食盐水碱化，增大二氧化碳在其中的溶解度，提升原料的利用率，A正确；
B．操作a为过滤，所给仪器中用到的是漏斗、铁架台、玻璃棒，B正确；
C．反应Ⅰ为固体加热分解，应用坩埚，C正确；
D．晶体受热易分解，应选用降温结晶，D错误；
故选D。
11．C
【详解】A．合成氨工业的原料气CO转化为二氧化碳，因此可为制取碳酸钠提供，故A正确；
B．氨碱法氨气通入饱和氯化钠溶液中，再将通入氨的饱和氯化钠溶液，故B正确；
C．碳酸钠固体溶于水放热，故C错误；
D．受热分解生成、二氧化碳和水，受热不分解，因此比热稳定性好，故D正确。
综上所述，答案为C。
12．C
【详解】A．①中实验室用大理石和稀盐酸制备，离子方程式为，A正确；
B．②中用饱和溶液吸收挥发出的HCl，离子方程式为，B正确；
C．③中侯氏制碱制备，往饱和NaCl溶液中依次通入和足量的，从而析出溶解度相对较小的，离子方程式为，C错误；
D．④中用浓溶液和NaOH固体制备，离子方程式为，D正确；
故选C。
13．B
【详解】A．碱金属锂和镁的性质相似，易溶于水，所以易溶于水，A正确；
B．在氧气中加热生成，所以在氧气中加热生成，B错误；
C．碱金属随着原子序数的递增，熔点逐渐降低，的熔点比钠高，C正确；
D．碳酸镁受热可分解生成氧化镁和二氧化碳，受热分解，生成和，D正确；
答案选B。
14．D
【详解】A. 钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确；
B. 钾浮在液面上，说明钾的密度小于水；燃烧说明反应放热，故B正确；
C. 金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；
D. 金属钾与水发生反应：,水中含有极性共价键，生成氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。
答案为：D。
15．B
【详解】A．同主族元素从上到下金属性增强，最高价氧化物对应的水化物碱性越强，由元素周期律知，碱性：RbOH＞NaOH，A项正确；
B．同主族元素从上到下电离能有减小的趋势，所以第一电离能：Rb＜Na，B项错误；
C．单质铷比单质钠更活泼，能与水剧烈反应，与反应能生成复杂氧化物，C项正确；
D．RbCl和NaCl均为离子晶体，熔点大小取决与离子键的强弱，由于铷离子的离子半径大于钠离子的离子半径，所以铷氯键的键长大于钠氯键的键长，键能小，所以熔点：RbCl＜NaCl，D项正确；
故选B。
16．B
【详解】
A.焰色反应是物理变化，做焰色试验时，不一定有氧化还原反应发生，如用单质钠做焰色反应实验有氧化还原反应发生，而用氯化钠做焰色反应实验时无氧化还原反应发生，故A错误；
B.NaCl与Na2CO3中都含有钠元素，故灼烧时火焰颜色相同，故B正确；
C.铜元素的焰色反应为绿色，会对待测试剂的焰色反应有干扰，故不能用铜丝，可用铂丝或洁净的铁丝，故C错误；
D.焰色反应后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧，故D错误；
答案为B。
17．C
【详解】A．为防止其它离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，故A正确；
B．钾的焰色反应要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B正确；
C．为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；
D．铁的焰色几乎为无色，对其它元素的焰色无影响，故可用铁丝进行焰色反应，故D正确；
选C。
18．B
【详解】钾的焰色为紫色火焰，所以B正确；
故答案选B。
19．D
【详解】A．过氧化钠可以与水发生反应生成可溶性的氢氧化钠，硫不溶于水，A可以鉴别；
B．水晶为晶体，有独立的晶格结构，玻璃为非晶体，没有独立的晶格结构，可以用X射线衍射实验进行鉴别，B可以鉴别；
C．钠的焰色为黄色，钾的焰色为紫色(需透过蓝色钴玻璃)，二者可以用焰色试验鉴别，C可以鉴别；
D．苯和甲苯都可以溶解溴水中的溴且密度都比水小，二者都在上层，不能用溴水鉴别苯和甲苯，D不可以鉴别；
故答案选D。
20．B
【详解】A．浓硝酸见光易分解，少量浓硝酸保存在棕色细口瓶中，A正确；
B．氢氧化钠能与玻璃中的二氧化硅反应生成硅酸钠使玻璃粘连而打不开，故少量氢氧化钠溶液保存在带橡胶塞的粗口试剂瓶中，B错误；
C．乙醇具有挥发性，且乙醇可以和高锰酸钾发生氧化还原反应，所以乙醇和高锰酸钾不能同时保存在同一个药品柜中，C正确；
D．金属钠的密度比煤油大且不与煤油反应，少量金属钠保存在煤油中，防止与空气中的氧气和水蒸气等物质因接触而反应，D正确；
故答案选B。
21．D
【详解】A．胃酸中含有HCl，氢氧化铝可以与HCl反应，能用于治疗胃酸过多，A正确；
B．SiO2具有良好的光学特性，可用于制造光导纤维，B正确；
C．Fe2O3是一种红色粉末，俗称铁红，常用作红色染料，C正确；
D．钠能与水反应生成易燃性气体氢气，不能使用水基灭火器扑灭，D错误；
故选D。
22．C
【详解】A．镁在空气中燃烧也会部分和氮气反应生成氮化镁，A错误；
B．与发生化合反应生成亚硫酸，而和会发生氧化还原生成硫单质，反应的类型不相同，B错误；
C．分别与和反应，生成的气体均为氧气，C正确；
D．浓与生成二氧化硫气体，而和反应生成二氧化碳和二氧化硫，生成的酸性气体不相同，D错误；
故选C。
【点睛】
23．B
【详解】A．二氧化碳、氯化氢均会和碳酸钠溶液反应，A不符合题意；
B．氨气和碱石灰不反应，水和碱石灰反应，合理，B符合题意；
C．酸性高锰酸钾会把乙炔氧化，C不符合题意；
D．、二氧化硫均为酸性氧化物，不反应，不能除去二氧化硫，D不符合题意；
故选B。
24．B
【详解】A．过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，则3.9g过氧化钠与足量水反应，转移电子个数为×1×NAmol-1=0.05NA，故A错误；
B．镁在空气中燃烧无论生成氧化镁，还是氮化镁，镁均转化为镁离子，则1.2gMg在空气中燃烧生成氧化镁和氮化镁时，转移电子个数为×2×NAmol-1=0.1NA，故B正确；
C．铝与氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气，则2.7g铝与足量氢氧化钠溶液反应生成氢气的个数为××NAmol-1=0.15NA，故C错误；
D．二氧化硅与氢氧化钠溶液反应生成硅酸钠和水，硅酸钠在溶液中发生水解反应，则由原子个数守恒可知，6.0g二氧化硅与足量氢氧化钠溶液反应所得溶液中硅酸根离子的个数小于×NAmol-1=0.1NA，故D错误；
故选B。
25．C
【详解】A．碳酸钠和碳酸氢钠都会因水解而使溶液显碱性，碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，滴入酚酞溶液后，碳酸钠溶液呈现红色，碳酸氢钠的溶液呈现浅红色，A正确；
B．食盐水为中性，铁钉发生吸氧腐蚀，试管中的气体减少，导管口形成一段水柱，B正确；
C．钠燃烧温度在400℃以上，玻璃表面皿不耐高温，故钠燃烧通常载体为坩埚或者燃烧匙，C错误；
D．石蜡油发生热分解，产生不饱和烃，不饱和烃与溴发生加成反应，使试管中溴的四氯化碳溶液褪色，D正确；
故答案选C。
26．A
【详解】A．同一主族元素的第一电离能从上到下依次减小，金属性越强的元素，其第一电离能越小，因此，钠元素的第一电离能大于钾，A说法正确；
B．基态钾原子价层电子为4s1，其轨道表示式为，B说法不正确；
C．钾和钠均能与水发生置换反应，因此，钾不能置换出 NaC1溶液中的钠，C说法不正确；
D．钠元素与钾元素的原子序数分别为11和19，两者相差8，D说法不正确；
综上所述，本题选A。
27．B
【详解】A．人体缺氟会导致龋齿，因此使用含氟牙膏可预防龋齿，A正确；
B．小苏打的主要成分是NaHCO3，B错误；
C．食醋的主要成分为CH3COOH，可与碳酸钙反应生成可溶的醋酸钙、二氧化碳和水，因此食醋可除去水垢中的碳酸钙，C正确；
D．食品添加剂加入到食品中的目的是为改善食品品质和色、香、味以及为防腐、保鲜和加工工艺的需要，所以合理使用有助于改善食品品质、丰富食品营养成分，不应降低食品本身营养价值，D正确；
答案选B。
28．B
【详解】A．铷位于周期表第六周期第ⅠA族，属于碱金属，属于铷(Rb)是金属元素，故A正确；
B．钛合金为合金，属于金属材料，故B错误；
C．火箭动力源于火箭燃料的燃烧，属于氧化还原反应，故C正确；
D．芳纶属于合成纤维，是高分子材料，故D正确；
故选B。
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