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第9讲　钠及其化合物
【备考目标】　1.了解钠及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。2.认识钠及其重要化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化。
考点1　钠的性质与用途
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 ℃)，密度比水的小，比煤油的大。
2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——强还原性
(1)钠与非金属单质反应
①与O2反应
常温 加热
现象 钠的表面变暗 先熔化成小球，后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
化学方程式 4Na＋O2===2Na2O 2Na＋O2Na2O2
②与Cl2反应：__2Na＋Cl22NaCl (黄色火焰，白烟)。
③与S反应：2Na＋S===Na2S (研磨爆炸)。
(2)与水反应
①化学方程式：2Na＋2H2O===2NaOH＋H2↑ 。
②与滴加酚酞溶液的水反应的现象：浮、熔 、游、响、红 。
(3)与酸(如盐酸)反应
离子方程式：2Na＋2H＋===2Na＋＋H2↑ ，钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈。
(4)与盐(如CuSO4)溶液反应
离子方程式：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑ ，Cu2＋＋2OH－===Cu(OH)2↓ 。
总反应的离子方程式：2Na＋Cu2＋＋2H2O===Cu(OH)2↓＋H2↑＋2Na＋ 。
(5)与乙醇反应
2Na＋2C2H5OH―→2C2H5ONa＋H2↑ 。
3．钠的制取、保存与用途
制取 化学方程式为2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑
保存 通常保存在石蜡油 或煤油 中，不能保存在CCl4中
用途 (1)钠钾合金(液态)用作核反应堆的传热介质。(2)作为强还原剂，熔融状态下冶炼某些金属。如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti；Na＋KClNaCl＋K↑(该反应的发生是因为钾的沸点比钠的低，钾成为钾蒸气而逸出，不能说明Na的还原性比K强)。(3)作为电光源，制作高压钠灯
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)切开的金属钠表面变暗是因为生成了Na2O2(× )
(2)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰(√ )
(3)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(× )
(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti(× )
(5)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中(√ )
题组练习
一、认识钠在空气中久置的变化过程
1．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 。
二、突破钠的化学性质的难点与易错点
2．金属钠与氧气在不同条件下反应生成的产物不同，据此回答下列问题。
(1)1 mol钠与足量氧气反应转移的电子数为__________。
(2)1 mol氧气与足量钠反应转移的电子数范围为__________。
解析：(1)Na与O2反应不管生成Na2O还是Na2O2，Na元素均由0价变为＋1价，因此，1 mol Na与足量O2反应转移电子的数目为NA。(2)1 mol O2与足量Na反应，若全生成Na2O，则生成2 mol Na2O，转移4NA电子，若全生成Na2O2，则生成1 mol Na2O2，转移2NA电子，故转移电子数的范围为2NA～4NA。
答案：(1)NA　(2)2NA～4NA
3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，分析实验现象及反应原理。
(1)MgSO4溶液，实验现象为：有气体放出，有白色沉淀生成 ；总反应的化学方程式为：2Na＋2H2O＋MgSO4__===Mg(OH)2↓＋H2↑＋Na2SO4 。
(2) 饱和澄清石灰水，实验现象为有气体放出，有白色沉淀生成 ；原因是：钠与水反应消耗水，且溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，反应时析出Ca(OH)2，产生白色沉淀 。
考点2　钠的氧化物
项目 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态、类别 白色固体，碱性氧化物 淡黄色固体，过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态 －2 －1
电子式及阴、阳离子个数比 1:2 1:2
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(如盐酸)反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
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
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na2O与Na2O2的组成元素相同，含有的化学键也相同(× )
(2)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物(√ )
(3)1 mol Na2O2固体中含4 mol离子(× )
(4)CO2通入Na2O2粉末，反应后固体物质的质量不变(× )
(5)Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应(× )
(6)Na2O2与H2O反应时，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂(√ )
题组练习
一、Na2O2与CO2、H2O的反应
1．(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目：
________________________________________________________________________；
其中氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是________________________________________________________________________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol氧气时，转移的电子数为________。
答案：(1)　Na2O2　Na2O2　O2　NaOH(2)0.2NA(或1.204×1023)
2．在一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是____________。
解析：由反应2CO＋O22CO2，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，可推得CO＋Na2O2===Na2CO3，所以固体增加的质量为CO的质量，若CO完全反应完，则混合气体中CO为14 g，O2为12 g，＝；若O2完全反应完，由2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2可推得消耗CO2 0.5 mol，由2CO＋O22CO2，所以混合气体含O2 0.25 mol即8 g，含CO 18 g，＝。
答案：6∶7或4∶9
二、Na2O2的氧化性和还原性
3．从元素化合价角度分析Na2O2的性质。
(1)Na2O2的强氧化性
①向氢硫酸饱和溶液中加入适量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为
________________________________________________________________________。
②向酚酞溶液加入适量Na2O2，现象为__________________，原因是
________________________________________________________________________。
③某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含有Na2RO3。这一预测是否正确？________，理由是______________________________________________。
(2)Na2O2的还原性
在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出__________性，氧化产物是____________________________。
答案：(1)①Na2O2＋3H2S===S↓＋2NaHS＋2H2O
②溶液先变红后褪色　Na2O2与水反应生成的NaOH使溶液变红，Na2O2的强氧化性使溶液褪色
③不正确　Na2O2与SO2反应可生成Na2SO4
(2)还原　O2
4．某溶液中含有HCO、SO、CO、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________，增大的是________。
解析：Na2O2与水反应生成NaOH，HCO＋OH－===CO＋H2O，HCO浓度减小，CO浓度增大；SO具有还原性，会被Na2O2氧化，浓度减小；CH3COO－浓度几乎不变。
答案：CH3COO－　CO
考点3　碳酸钠与碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质
2．Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解(× )
(2)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡(× )
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(√ )
(4)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化(× )
(5)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成(× )
题组练习
一、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较与实验探究
1．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是(　　 )
A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度
B．二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性
C．相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应，产生二氧化碳的量相同
D．二者在一定的条件下可以相互转化
解析：选D。碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度；碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性；相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应，产生二氧化碳的量相同，当质量相同时，碳酸氢钠产生的CO2更多。
2．Na2CO3和NaHCO3的混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色；
实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；
实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象；
实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是(　　 )
A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2O H2CO3＋2OH－
B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋ H2O＋CO2↑
C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
解析：选D。CO的水解能力比HCO强，实验1中溶液显红色的主要原因是CO的水解，CO分步水解，以第一步水解为主：CO＋H2O HCO＋OH－，A项错误；实验2中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，碳酸钠更容易与酸反应，故主要原因是CO＋H＋===HCO，B项错误；实验3中无明显现象，但发生了化学反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，C项错误；实验4中产生白色沉淀，是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡，离子方程式为2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓，D项正确。
二、Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
4．Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法
混合物(括号内为杂质) 除杂方法
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液
三、Na2CO3、NaHCO3与H＋反应的定量关系的应用
5．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应得到溶液X后，再向所得溶液X中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸，产生CO2的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断错误的是(　　 )
A．原NaOH溶液的浓度为2b mol/L
B．若2aC．若2a>b，则所得溶液X的溶质成分为NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，当V(盐酸)解析：选C。向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应得到的溶液X中，可能存在的离子分别有OH－、CO、HCO；向溶液X中加入稀盐酸时，加入的H＋先与OH－反应生成水，离子方程式为H＋＋OH－===H2O；再与CO反应生成HCO，离子方程式为H＋＋CO===HCO；最后与HCO反应生成水和CO2，离子方程式为H＋＋HCO===H2O＋CO2↑。当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，再加入0.2 mol·L－1的盐酸至不再产生气体为止，结合质量守恒定律可知，n(NaOH)＝n(HCl)，则c(NaOH)＝＝2b mol·L－1，A正确；结合溶液中可能存在的三种阴离子消耗H＋的比例可知，当2ab时，向溶液X中加入盐酸后，先发生了反应H＋＋OH－===H2O，则溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，C错误；结合溶液中可能存在的三种阴离子消耗H＋的比例可知，当b＝2a时，溶液中的溶质只有Na2CO3，所以V(盐酸)6．向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)A曲线表明，原溶液通入CO2________mL(标准状况)。
(2)B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为________。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
解析：(1)分析图中A曲线，有60 mL盐酸与NaHCO3反应生成CO2，根据元素守恒，A曲线对应的最终生成的CO2的体积等于之前通入NaOH溶液的CO2的体积，根据第二步反应的物质的量关系，n(CO2)＝n(NaHCO3)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.06 L＝0.006 mol，V(CO2)＝Vm·n(CO2)＝22.4 L·mol－1×0.006 mol＝0.134 4 L＝134.4 mL。
(2)分析图中B曲线，只有30 mL盐酸与NaHCO3反应生成CO2，而未生成气体时耗用盐酸60 mL，说明该混合溶液中有NaOH、Na2CO3，无NaHCO3，NaOH消耗30 mL盐酸，Na2CO3生成NaHCO3消耗30 mL盐酸，生成的NaHCO3又消耗30 mL盐酸生成CO2，根据NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，Na2CO3生成NaHCO3消耗盐酸的量与NaOH消耗盐酸的量相等，则有n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶1。(3)根据元素守恒，最终NaCl中Na＋的来源就是NaOH，所以最终n(NaCl)等于最初n(NaOH)，而NaCl中Cl－的来源是90 mL盐酸中的HCl，故n(NaCl)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.09 L＝0.009 mol，c(NaOH)＝＝＝0.09 mol·L－1。
答案：(1)134.4　(2)1∶1　(3)0.09 mol·L－1
考点4　碱金属　焰色试验
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
项目 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，如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需立即放回原瓶。
⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
2．焰色试验
(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出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。焰色试验属于物理 变化，是元素的性质。
(2)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
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
【提醒】　铂丝在使用前要用盐酸将其表面物质洗净，而不用稀H2SO4洗涤，原因是金属氯化物在灼烧时易挥发，而硫酸盐的熔、沸点较高，难以挥发，会对后续实验造成干扰。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中(× )
(2)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色均显黄色(√ )
(3)焰色试验是一种复杂的化学变化(× )
(4)Li、Na、K、Rb单质的熔、沸点依次升高(× )
(5)碱金属元素随核电荷数递增，氢氧化物的碱性依次减弱(× )
题组练习
一、焰色试验
1．下列有关焰色试验的叙述正确的是(　　 )
A．可用铜丝代替铂丝进行试验 B．观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃
C．实验结束后，要用碳酸钠溶液洗净铂丝
D．很多金属在加热灼烧时火焰会呈现特殊的颜色，这是物质的化学性质
解析：选B。铜丝在灼烧时有颜色，不能用铜丝代替铂丝，A项错误；实验结束后，用盐酸洗净铂丝，C项错误；很多金属元素在灼烧时火焰会呈现特殊的颜色，这体现了元素的物理性质，D项错误。
2．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题：
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明。
________________________________________________________________________。
(2)某同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是_______________________________________________________________。
同学们认为溶液中可能含有K＋，验证的实验方法是
________________________________________________________________________。
答案：(1)不是；如铂、铁　(2)该溶液也可能为NaOH溶液　透过蓝色钴玻璃观察，如果火焰呈紫色，则说明溶液中含有K＋
二、碱金属元素
3．下列关于碱金属的叙述中正确的是(　　 )
A．碱金属单质与水反应都能生成碱和H2
B．碱金属单质都质软、是电和热的良导体，焰色都呈现黄色
C．碱金属的密度都小于1 g/cm3，因此碱金属单质都可以保存在煤油中
D．碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物
解析：选A。碱金属性质较活泼，都能和水反应生成碱和氢气，故A正确；碱金属单质都质软、是电和热的良导体，但只有钠的焰色呈现黄色，故B错误；Li、Na、K的密度小于1 g/cm3，Rb、Cs的密度大于1 g/cm3，Li不能保存在煤油中，故C错误；Li在空气中燃烧生成氧化锂，Na在空气中燃烧生成过氧化钠，K在空气中燃烧生成超氧化钾，故D错误。
4．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是(　　 )
A．CsOH的碱性比KOH的强 B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋ D．Li的金属性比Cs的强
解析：选D。根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs的性质与钠相似，Na能与水或稀盐酸反应产生H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，且反应更剧烈，B项正确；Cs的还原性强于Na，则Na＋得电子能力比Cs＋强，即氧化性：Na＋>Cs＋，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D项错误。
高考真题
1．(2024·北京卷，8，3分)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
答案：D
解析：A项，Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、CO32-、HCO3-，A正确；B项，NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应：NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O，B正确；C项，NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；D项，室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是CO32-的水解程度远大于HCO3-，D错误；故选D。
2．下列关于钠及其化合物的说法错误的是(　　 )
A．(2022·全国卷乙)碳酸氢钠可做食品膨松剂
B．(2019·江苏高考)NaHCO3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂
C．(2020·浙江7月选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
D．(2022·浙江6月选考)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
解析：选B。NaHCO3可用于制胃酸中和剂不是因为它受热易分解，而是因为它可以与胃酸反应。
3．(2023·广东高考)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　 )
A．可存在c→d→e的转化
B．能与H2O反应生成c的物质只有b
C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
解析：选B。由图可知a、b、c对应物质分别为：钠、氧化钠(或过氧化钠)、氢氧化钠或a、b、e、d对应物质分别为：铜、氧化亚铜、氧化铜、氢氧化铜。氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜，氢氧化铜受热分解生成氧化铜，所以存在c→d→e的转化，A合理；钠和氧化钠(或过氧化钠)都能与H2O反应生成氢氧化钠，B不合理；新制氢氧化铜可用于检验葡萄糖中的醛基，C合理；若b能与H2O反应生成O2，则b为过氧化钠，结构中含共价键和离子键，D合理。
4．(2021·北京高考)下列实验中，均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是(　　 )
A．Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B．CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D．4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低
解析：选B。Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中均存在Na＋、CO、HCO、H2CO3、H＋、OH－、H2O，故含有的微粒种类相同，A正确；HCO H＋＋CO，加入Ca2＋后，Ca2＋和CO反应生成沉淀，促进HCO的电离，B错误；Al3＋与CO、HCO都能发生互相促进的水解反应，C正确；形成沉淀时会消耗碳酸根和碳酸氢根，则它们的浓度减小，水解产生的氢氧根的浓度会减小，pH减小，D正确。
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．钠及其化合物在日常生活和工农业生产中用途广泛，下列说法正确的是(　　 )
A．苛性钠和苛性钾均为强碱，且苛性钠碱性强于苛性钾
B．烧碱和小苏打均常用于焙制糕点
C．金属钠在空气中久置最终转化为碳酸氢钠
D．过氧化钠作为供氧剂时发生氧化还原反应
解析：选D。金属性越强，最高价氧化物对应水化物的碱性越强，金属性Na＜K，所以碱性NaOH＜KOH，A错误；烧碱(NaOH)为强碱，不能用于制作糕点，B错误；金属钠在空气中久置最终转化为碳酸钠，C错误；供氧剂Na2O2中O元素的化合价为－1价，与水或二氧化碳反应生成O2时，既作氧化剂也作还原剂，D正确。
2．实验：将一小粒钠放在石棉网上，微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，钠剧烈燃烧，有白烟生成。下列分析不正确的是(　　 )
A．钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大
B．反应过程中，Cl2的p p σ键断裂
C．NaCl的形成过程可表示为
D．该实验说明Cl2的氧化性比O2的强
解析：选D。钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大，A正确；反应过程中，Cl2的3p上的p p σ键断裂，B正确；NaCl的形成过程钠原子失去电子，氯原子得到电子，可表示为，C正确；该实验没有对比，无法说明Cl2的氧化性比O2的强，D错误。
3．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　 )
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
解析：选B。某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色，如H2燃烧产生淡蓝色火焰，单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰，A项错误；焰色试验反映的是金属元素的性质，与元素的存在形态无关，同种金属元素的焰色相同，Na2SO4、NaOH均含钠元素，火焰颜色均为黄色，B项正确；只有观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃，C项错误；焰色试验反映的是金属元素的性质，而不是单质的性质，D项错误。
4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　 )
A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
解析：选A。加入适量Ba(OH)2溶液后，碳酸根离子也会因生成碳酸钡沉淀而随硫酸钡沉淀过滤除去，而且引入新杂质OH－。
5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(　　 )
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能与水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
解析：选B。根据同主族元素性质的递变规律，从金属锂到金属钫随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，与水反应的剧烈程度逐渐增强，与氧气反应的产物越来越复杂，可以生成过氧化物、超氧化物甚至臭氧化物等。
6．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，其中不可行的是(　　 )
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，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，观察有无白色浑浊产生
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀产生
D．分别配成溶液，做焰色试验，观察火焰的颜色
解析：选C。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，故不可行；D项，钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，故可行。
7．以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下：
下列说法不正确的是(　　 )
A．装置②中试剂可以是NaOH溶液 B．装置③的作用是干燥O2
C．收集氧气应选择装置a D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
解析：选C。装置②中试剂可以是NaOH溶液，用来除掉二氧化碳气体，故A正确；装置③中盛有浓硫酸，作用是干燥O2，故B正确；由于氧气密度大于空气，应选择装置b，故C错误；装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶，验证二氧化碳是否除尽，故D正确。
8．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是(　　 )
A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质 B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给 D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
解析：选B。二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，故B错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，可用于潜水艇中氧气的供给，故C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，故D正确。
9．(2023·上海浦东建平中学期中)有关探究Na2O2性质的实验如下：
已知：①Na2O2与水反应经历了Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是(　　 )
A．双氧水能使酚酞褪色 B．浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C．双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案
解析：选D。由实验现象和题给信息可知，实验中酚酞褪色可能是过氧化钠和双氧水具有强氧化性将酚酞氧化而漂白褪色，也可能是氢氧化钠溶液浓度过大导致酚酞褪色，所以还必需补充除去过氧化氢、降低氢氧化钠溶液浓度的实验来验证褪色原因。
10．(2023·陕西西安期中)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　 )
解析：选C。n(NaOH)＝＝0.01 mol，n(Na2CO3)＝＝0.01 mol，当向混合溶液中滴加盐酸时，先后发生的反应为①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，③NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，利用物质的量的关系并结合图像分析，①②③消耗的盐酸体积均为＝0.1 L，①②反应无二氧化碳气体生成，③反应产生二氧化碳气体。
二、非选择题(共2题，共40分)
11．(22分)Ⅰ.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：
①取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3～4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。②取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色。回答有关问题：
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
(2)由实验①的现象所得出的有关结论是：A.有氧气生成；B.__________。(2分)
Ⅱ.为探究Na2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了如图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，之后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈，产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。
(3)A中冰盐和C中热水的作用分别是__________________________，________________。(4分)
(4)用化学方程式表示Na2S溶液变浑浊的原因___________________________________。(3分)
(5)用离子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnO在酸性条件下被还原成Mn2＋)________________________________________________________________________。(3分)
(6)Na2O2与H2O反应的机理(用化学方程式表示)：第一步为___________________________________，第二步为____________________________________。(6分)
(7)若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸，也能产生使木条复燃的气体，请写出该反应的化学方程式： _______________________________________________________。(2分)
解析：(1)Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步完全水解，水解的离子方程式为Na2O2＋H2O===2Na＋＋HO＋OH－。(2)结合可燃物燃烧的条件可知，Na2O2与水反应，除生成氧气，此反应还是放热反应。(3)双氧水不稳定，温度过高容易分解，则A中用冰盐冷浴，目的是防止温度过高H2O2分解；C中用热水浴可使H2O2分解。(4)向Na2S溶液中滴加H2O2溶液，有S生成，结合元素守恒和得失电子守恒，发生反应的化学方程式为Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH。(5)酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，H2O2使酸性KMnO4溶液褪色，体现了双氧水的还原性，反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。(6)根据实验可知，过氧化钠与水反应的机理为Na2O2与H2O反应先生成H2O2，H2O2遇热分解生成氧气，化学方程式为Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2、2H2O22H2O＋O2↑。(7)向Na2O2中滴加适量的盐酸，也能产生使带火星的木条复燃的气体，过氧化钠和盐酸反应生成氯化钠、氧气和水，反应的化学方程式为2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑。
答案：(1)Na2O2＋H2O===2Na＋＋HO＋OH－　(2)反应放热　(3)防止生成的H2O2分解　使H2O2分解　(4)Na2S＋H2O2===S↓＋2NaOH
(5)2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O　(6)Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2　2H2O22H2O＋O2↑　(7)2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
12．(18分)Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐，可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题：
(1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验。
其中实验________和________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，实验现象分别是________________________________________________________________________。(4分)
(2)热稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴中加热(甘油沸点为290 ℃)，目的是________________________________________________________________________。(2分)
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，a、b试管中的实验现象分别为
_________________________________、___________________________________。(6分)
③b试管中发生反应的化学方程式为____________________________________________。(2分)
(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验，探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol·L－1) CaCl2浓度/(mol·L－1) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论，理由是
________________________________________________________________________。(2分)
②请写出C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
解析：(2)②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸钠，二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体。(3)②C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应能产生气泡，根据质量守恒说明气泡是二氧化碳气体，其离子方程式为2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)①　②　向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无现象，后来产生气泡；向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就有气泡产生
(2)①提供较高温度，便于盐分解　②开始有少量气泡产生，后来无现象　有气泡生成，后有晶体析出　③CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓
(3)①在溶液浓度较稀时，与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3，产生少量沉淀的是NaHCO3
②2HCO＋Ca2＋===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O
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第9讲　钠及其化合物
【备考目标】　1.了解钠及其重要化合物的主要性质，了解它们在生产、生活中的应用。2.认识钠及其重要化合物性质的多样性，了解通过化学反应可以探索物质性质、实现物质的转化。
考点1　钠的性质与用途
1．钠的物理性质
色，有金属光泽的固体，质地 ，熔点低( 于100 ℃)，密度比水的 ，比煤油的大。
2．从钠的原子结构认识钠的化学性质——强还原性
(1)钠与非金属单质反应
①与O2反应
常温 加热
现象 钠的表面变暗 先熔化成小球，后剧烈燃烧，发出黄色火焰，生成淡黄色固体
化学方程式 ； ；
②与Cl2反应：__ (黄色火焰，白烟)。
③与S反应： (研磨爆炸)。
(2)与水反应
①化学方程式： 。
②与滴加酚酞溶液的水反应的现象：浮、 、游、响、 。
(3)与酸(如盐酸)反应
离子方程式： ，钠与酸的反应比钠与水的反应更剧烈。
(4)与盐(如CuSO4)溶液反应
离子方程式： ， 。
总反应的离子方程式： 。
(5)与乙醇反应 。
3．钠的制取、保存与用途
制取 化学方程式为 ；
保存 通常保存在 或 中，不能保存在CCl4中
用途 (1)钠钾合金(液态)用作核反应堆的传热介质。(2)作为强还原剂，熔融状态下冶炼某些金属。如4Na＋TiCl44NaCl＋Ti；Na＋KClNaCl＋K↑(该反应的发生是因为钾的沸点比钠的低，钾成为钾蒸气而逸出，不能说明Na的还原性比K强)。(3)作为电光源，制作高压钠灯
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)切开的金属钠表面变暗是因为生成了Na2O2( )
(2)金属钠在石棉网上加热时，先熔化成银白色小球，然后剧烈燃烧，产生黄色火焰( )
(3)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( )
(4)金属钠具有强还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti( )
(5)实验结束后剩余的金属钠不能随意丢弃，应放回原试剂瓶中( )
题组练习
一、认识钠在空气中久置的变化过程
1．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：
① ；② ；
③ ；④ 。
二、突破钠的化学性质的难点与易错点
2．金属钠与氧气在不同条件下反应生成的产物不同，据此回答下列问题。
(1)1 mol钠与足量氧气反应转移的电子数为__________。
(2)1 mol氧气与足量钠反应转移的电子数范围为__________。
3．将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，分析实验现象及反应原理。
(1)MgSO4溶液，实验现象为： ；总反应的化学方程式为： 。
(2) 饱和澄清石灰水，实验现象为 ；原因是： 。
考点2　钠的氧化物
项目 氧化钠(Na2O) 过氧化钠(Na2O2)
颜色、状态、类别 白色固体，碱性氧化物 淡黄色固体，过氧化物(非碱性氧化物)
氧的价态
电子式及阴、阳离子个数比
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(如盐酸)反应 Na2O＋2HCl===2NaCl＋H2O 2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑
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
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)Na2O与Na2O2的组成元素相同，含有的化学键也相同( )
(2)氧化钠、过氧化钠均为离子化合物( )
(3)1 mol Na2O2固体中含4 mol离子( )
(4)CO2通入Na2O2粉末，反应后固体物质的质量不变( )
(5)Na2O2与CO2反应时有单质O2生成，该反应属于置换反应( )
(6)Na2O2与H2O反应时，H2O既不是氧化剂，也不是还原剂( )
题组练习
一、Na2O2与CO2、H2O的反应
1．(1)用单线桥分析Na2O2与水的反应中电子转移的方向和数目：______________________________________；
其中氧化剂是________，还原剂是________，氧化产物是________，还原产物是_______________________。
(2)Na2O2与CO2反应生成0.1 mol氧气时，转移的电子数为________。
2．在一定条件下，使26 g CO和O2的混合气体充分反应，所得混合物在常温下跟足量的Na2O2固体反应，结果固体增重14 g，则原混合气体中O2和CO的质量比可能是____________。
二、Na2O2的氧化性和还原性
3．从元素化合价角度分析Na2O2的性质。
(1)Na2O2的强氧化性
①向氢硫酸饱和溶液中加入适量Na2O2，产生浅黄色沉淀，其化学方程式为
________________________________________________________________________。
②向酚酞溶液加入适量Na2O2，现象为__________________，原因是______________________。
③某同学根据SO2、CO2都是酸性氧化物，预测二者的混合气体与Na2O2反应生成的固体产物中只含有Na2RO3。这一预测是否正确？________，理由是______________________________________________。
(2)Na2O2的还原性
在酸性高锰酸钾溶液中加入适量Na2O2粉末，溶液褪色，并产生无色气体，Na2O2表现出__________性，氧化产物是____________________________。
4．某溶液中含有HCO、SO、CO、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________，增大的是________。
考点3　碳酸钠与碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的重要性质
2．Na2CO3、NaHCO3的用途
(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
(2)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡( )
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出( )
(4)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化( )
(5)向CaCl2溶液中通入足量CO2，有白色沉淀生成( )
题组练习
一、碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较与实验探究
1．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是(　　 )
A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度
B．二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性
C．相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应，产生二氧化碳的量相同
D．二者在一定的条件下可以相互转化
2．Na2CO3和NaHCO3的混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色；
实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；
实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象；
实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是(　　 )
A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2O H2CO3＋2OH－
B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋ H2O＋CO2↑
C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
二、Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
4．Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法
混合物(括号内为杂质) 除杂方法
Na2CO3固体(NaHCO3)
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Na2CO3溶液(NaHCO3)
三、Na2CO3、NaHCO3与H＋反应的定量关系的应用
5．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应得到溶液X后，再向所得溶液X中逐滴加入0.2 mol/L的盐酸，产生CO2的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断错误的是(　　 )
A．原NaOH溶液的浓度为2b mol/L
B．若2aC．若2a>b，则所得溶液X的溶质成分为NaHCO3和NaOH
D．若b＝2a，当V(盐酸)6．向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)A曲线表明，原溶液通入CO2________mL(标准状况)。
(2)B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为________。
(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。
考点4　碱金属　焰色试验
1．碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
项目 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 性，最高正价均为 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 性 还原性逐渐 ，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，如NaH＋H2O===NaOH＋H2↑。
④试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需立即放回原瓶。
⑤锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
2．焰色试验
(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出特征颜色，根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这种定性分析操作称为焰色试验。焰色试验属于 变化，是元素的性质。
(2)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
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
【提醒】　铂丝在使用前要用盐酸将其表面物质洗净，而不用稀H2SO4洗涤，原因是金属氯化物在灼烧时易挥发，而硫酸盐的熔、沸点较高，难以挥发，会对后续实验造成干扰。
【基点判断】(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中( )
(2)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色均显黄色( )
(3)焰色试验是一种复杂的化学变化( )
(4)Li、Na、K、Rb单质的熔、沸点依次升高( )
(5)碱金属元素随核电荷数递增，氢氧化物的碱性依次减弱( )
题组练习
一、焰色试验
1．下列有关焰色试验的叙述正确的是(　　 )
A．可用铜丝代替铂丝进行试验 B．观察钾的焰色要透过蓝色钴玻璃
C．实验结束后，要用碳酸钠溶液洗净铂丝
D．很多金属在加热灼烧时火焰会呈现特殊的颜色，这是物质的化学性质
2．焰色试验是元素分析的一种重要方法，请回答有关问题：
(1)是否所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色？举例说明。
________________________________________________________________________。
(2)某同学用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，他判断该溶液一定为钠盐溶液。其他同学不同意他的观点。理由是______________________________________________________。
同学们认为溶液中可能含有K＋，验证的实验方法是______________________________________________。
二、碱金属元素
3．下列关于碱金属的叙述中正确的是(　　 )
A．碱金属单质与水反应都能生成碱和H2
B．碱金属单质都质软、是电和热的良导体，焰色都呈现黄色
C．碱金属的密度都小于1 g/cm3，因此碱金属单质都可以保存在煤油中
D．碱金属单质在空气中燃烧都生成过氧化物
4．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是(　　 )
A．CsOH的碱性比KOH的强 B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2
C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋ D．Li的金属性比Cs的强
高考真题
1．(2024·北京卷，8，3分)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )
A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同
B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3
C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3
D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异
2．下列关于钠及其化合物的说法错误的是(　　 )
A．(2022·全国卷乙)碳酸氢钠可做食品膨松剂
B．(2019·江苏高考)NaHCO3受热易分解，所以可用于制胃酸中和剂
C．(2020·浙江7月选考)Na2O在空气中加热可得固体Na2O2
D．(2022·浙江6月选考)高压钠灯发出的黄光透雾能力强、射程远，可用于道路照明
3．(2023·广东高考)部分含Na或含Cu物质的分类与相应化合价关系如图所示。下列推断不合理的是(　　 )
A．可存在c→d→e的转化
B．能与H2O反应生成c的物质只有b
C．新制的d可用于检验葡萄糖中的醛基
D．若b能与H2O反应生成O2，则b中含共价键
4．(2021·北京高考)下列实验中，均产生白色沉淀。
下列分析不正确的是(　　 )
A．Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同
B．CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解
C．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解
D．4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低
巩固练习
一、选择题(每题5分，共10题，共50分)
1．钠及其化合物在日常生活和工农业生产中用途广泛，下列说法正确的是(　　 )
A．苛性钠和苛性钾均为强碱，且苛性钠碱性强于苛性钾 B．烧碱和小苏打均常用于焙制糕点
C．金属钠在空气中久置最终转化为碳酸氢钠 D．过氧化钠作为供氧剂时发生氧化还原反应
2．实验：将一小粒钠放在石棉网上，微热，待钠熔成球状时，将盛有氯气的集气瓶迅速倒扣在钠的上方，钠剧烈燃烧，有白烟生成。下列分析不正确的是(　　 )
A．钠熔化后体积增大，说明钠原子间的平均距离增大
B．反应过程中，Cl2的p p σ键断裂
C．NaCl的形成过程可表示为
D．该实验说明Cl2的氧化性比O2的强
3．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是(　　 )
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　 )
A．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液
5．碱金属钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是(　　 )
A．在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B．钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C．它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D．它能与水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
6．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，其中不可行的是(　　 )
A．分别加入1 mol·L－1的盐酸，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，观察有无白色浑浊产生
C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀产生
D．分别配成溶液，做焰色试验，观察火焰的颜色
7．以CO2和Na2O2为原料，制取纯净干燥的O2，实验装置如下：
下列说法不正确的是(　　 )
A．装置②中试剂可以是NaOH溶液 B．装置③的作用是干燥O2
C．收集氧气应选择装置a D．装置②、③之间应增加盛澄清石灰水的洗气瓶
8．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是(　　 )
A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质 B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3
C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给 D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应
9．(2023·上海浦东建平中学期中)有关探究Na2O2性质的实验如下：
已知：
①Na2O2与水反应经历了Na2O2＋2H2O===2NaOH＋H2O2；
②酚酞褪色原因与溶液的强碱性或强氧化性有关。
根据上述实验可以得出的结论是(　　 )
A．双氧水能使酚酞褪色 B．浓氢氧化钠能使酚酞褪色
C．双氧水和浓氢氧化钠都能使酚酞褪色 D．可利用二氧化锰和水来完善实验方案
10．(2023·陕西西安期中)将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是(　　 )
二、非选择题(共2题，共40分)
11．(22分)Ⅰ.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：
①取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3～4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。②取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色。回答有关问题：
(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式：_____________________________________________________________________。(2分)
(2)由实验①的现象所得出的有关结论是：A.有氧气生成；B.__________。(2分)
Ⅱ.为探究Na2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了如图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，之后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈，产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。
(3)A中冰盐和C中热水的作用分别是__________________________，________________。(4分)
(4)用化学方程式表示Na2S溶液变浑浊的原因________________________________。(3分)
(5)用离子方程式表示酸性KMnO4溶液褪色的原因(MnO在酸性条件下被还原成Mn2＋)________________________________________________________________________。(3分)
(6)Na2O2与H2O反应的机理(用化学方程式表示)：第一步为___________________________________，第二步为____________________________________。(6分)
(7)若向Na2O2中滴加适量的稀盐酸，也能产生使木条复燃的气体，请写出该反应的化学方程式： _______________________________________________________。(2分)
12．(18分)Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐，可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题：
(1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验。
其中实验________和________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，实验现象分别是________________________________________________________________________。(4分)
(2)热稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴中加热(甘油沸点为290 ℃)，目的是________________________________________________________________________。(2分)
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，a、b试管中的实验现象分别为
_________________________________、___________________________________。(6分)
③b试管中发生反应的化学方程式为____________________________________________。(2分)
(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验，探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol·L－1) CaCl2浓度/(mol·L－1) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水浴
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论，理由是
________________________________________________________________________。(2分)
②请写出C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式：
________________________________________________________________________。(2分)
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