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第三章
金属及其化合物
第10讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属
复习目标 1．了解Na2CO3、NaHCO3的性质，知道碱金属及其化合物的通性，并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。
2．了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
考点二
提能训练　练案[10]
考点一
考点一　碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 ______________ __________
物理 性质 颜色、状态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水，溶液呈________ 易溶于水(但比Na2CO3溶解度______)，溶液呈碱性
纯碱或苏打
小苏打
碱性
小
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
化学 性质 稳定性 ______，但结晶碳酸钠 (Na2CO3·10H2O)易______ 不稳定，受热易分解，化学方程式为_____________________ _________________
与H＋ 反应 __________________________________ ________________________________
稳定
风化
＋H2O＋CO2↑
＋H2O
CaCO3↓＋H2O
[微点归纳]　(1)NaHCO3的溶解度较小，将过量CO2通入到饱和Na2CO3溶液中，有沉淀析出。
(2)可从NaHCO3溶解度较小的角度分析侯氏制碱法的原理。
2．碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应的图像及分析
实验操作和反应 n(CO2)～V(盐酸)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：__________________________________； ab段：_________________________________________
向NaHCO3溶液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：_________________________________________
实验操作和反应 n(CO2)～V(盐酸)图像
向等浓度Na2CO3和NaOH混合液中逐滴加入稀盐酸，离子方程式： Oa段：__________________________________________； ab段：__________________________________________
【微思考】　向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有何现象？为什么？
提示：溶液变浑浊，碳酸氢钠比碳酸钠的溶解度小，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠会析出。
3．联合制碱法——侯氏制碱法
(1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳。
(2)反应原理
把足量氨气和二氧化碳通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出，过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。
①产生NaHCO3的反应：
___________________________________________________；
②产生Na2CO3的反应：
________________________________________________。
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=====NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)工艺流程
(4)绿色思想
①二氧化碳使用合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气：__________ ___________________________________________；
②工艺中循环使用的物质：_______、______________。
C＋H2O(g)
CO2
饱和食盐水
4．Na2CO3和NaHCO3性质的应用
(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：稀溶液中加入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固体(NaHCO3) 加热法
② NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2
③ Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液
【易错辨析】
(1)碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应。(　　)
[提示]　×　碳酸钠与氢氧化钠不反应。
(2)Al2(SO4)3和小苏打反应可用于泡沫灭火器灭火。(　　)
(3)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出。(　　)
[提示]　√　Na2CO3＋H2O＋CO2=====2NaHCO3，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠的溶解度更小，所以析出。
(4)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。(　　)
[提示]　×　氢离子先与氢氧根离子反应，若过量再和碳酸根离子反应。
(5)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(　　)
[提示]　√
(6)相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3> NaHCO3。(　　)
[提示]　√　相同温度下，溶解度：Na2CO3>NaHCO3，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。
(7)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。(　　)
[提示]　×　小苏打是面包发酵粉的主要成分之一。
1．(2026·河北衡水高三检测)Na2CO3和NaHCO3可作食用碱。下列用来解释事实的方程式中，不合理的是(　　)
微考点1　Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化
[答案]　D
2．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的比较正确的是(　　)
A．热稳定性：Na2CO3B．常温时水中的溶解性：Na2CO3C．等质量的两固体与足量的盐酸反应，产生CO2的体积：NaHCO3D．等浓度的溶液中滴入稀盐酸，放出气体的速率：Na2CO3< NaHCO3
[答案]　D
[解析]　碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和CO2，则热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，A错误；常温时，在水中的溶解性：Na2CO3>NaHCO3，B错误；碳酸钠的相对分子质量(106)大于碳酸氢钠(84)，质量相等时，碳酸氢钠的物质的量更大，故与足量盐酸反应产生CO2的体积：Na2CO33．(2025·河北衡水高三检测)两种固体分别是碳酸钠和碳酸氢钠，下列鉴别方法不合理的是(　　)
微考点2　Na2CO3、NaHCO3的鉴别与除杂
A．取两种固体溶于水，分别加入Ca(OH)2溶液，产生白色沉淀的是碳酸钠
B．取两种固体分别滴入少量水，用温度计测量温度变化，升温的是碳酸钠
C．取两种固体溶于水，分别加入少量稀盐酸，立即产生气体的是碳酸氢钠
D．取两种固体分别装入A、B两试管，按如图装置进行实验，若b中的澄清石灰水出现浑浊而a中无明显现象，说明B试管中的固体是碳酸氢钠
[答案]　A
[解析]　取两种固体溶于水，分别加入Ca(OH)2溶液都产生白色沉淀，A不合理；碳酸氢钠溶于水吸热，碳酸钠溶于水放热，取两种固体分别滴入少量水，用温度计测量温度变化，升温的是碳酸钠，B合理；取两种固体溶于水，分别加入少量稀盐酸，立即产生气体的是碳酸氢钠，C合理；取两种固体分别装入A、B两试管，按题给装置进行实验，若b中的澄清石灰水出现浑浊而a中无明显现象，说明试管B中的物质发生分解，该物质为碳酸氢钠，D合理。
4．有两个试管分别装有等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是(　　)
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为NaHCO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaHCO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为NaHCO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3
[答案]　B
[解析]　Na2CO3、NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2=====CaCO3↓＋2NaOH、2NaHCO3＋Ca(OH)2===== CaCO3↓＋2H2O＋Na2CO3，即都能产生碳酸钙沉淀，现象相同，A错误；等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别加入等浓度的稀盐酸，NaHCO3溶液与盐酸反应更为剧烈，B正确；等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别加入CaCl2溶液，Na2CO3溶液能产生白色的CaCO3沉淀，一定浓度范围内NaHCO3溶液与CaCl2溶液才能产生CaCO3沉淀，C错误；等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液逐滴加入等浓度的盐酸，Na2CO3溶液与盐酸的反应开始无明显现象，后来有气泡产生，而碳酸氢钠溶液与盐酸反应立即产生气泡，D错误。
Na2CO3、NaHCO3的三种鉴别方法
利用热稳定性不同
1
相同条件下利用反应速率不同
2
利用溶液的碱性不同
3
5．(苏教版必修第一册P77T8改编)选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：________________________________，
__________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：_________________________________，
_______________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：________________________________，
______________________________________________________。
(2)通入足量CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2=====2NaHCO3
(3)滴加适量NaOH溶液　NaHCO3＋NaOH=====Na2CO3＋H2O
6．(2026·湖南长沙高三检测)向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 mol·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是(　　)
微考点3　Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图像分析
A．原NaOH溶液的浓度为0.2 mol·L－1
B．通入CO2的体积为448 mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3
D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶ n(Na2CO3)＝1∶1
[析题·图文诠释]
[答案]　A
7．(2026·河北衡水检测)取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再向两份溶液中分别逐滴加入0.1 mol·L－1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的变化关系如图所示。下列叙述正确的是(　　)
[答案]　D
8．(2025·安徽宣城期末)在15 mL一定物质的量浓度的Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸，溶液pH和生成的CO2浓度随时间(t)的变化关系如图所示。
下列说法正确的是(　　)
[答案]　A
依据图像特点判断溶液中溶质的方法
若a＝0(即图像从原点开始)，则溶液中的溶质为NaHCO3。
若Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同，则
溶液中的溶质为Na2CO3。
若Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐
酸的体积，则溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH。
若Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐
酸的体积，则溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。
1
2
3
4
9．(2026·河南郑州高三检测)实验室利用下列反应装置模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，反应原理为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=====NaHCO3↓＋NH4Cl，下列说法错误的是(　　)
微考点4　实验探究侯氏制碱法的原理
A．通过活塞K可控制CO2的流速
B．装置b、d依次盛装饱和Na2CO3溶液、稀硫酸
C．装置c中含氨的饱和食盐水提高了CO2的吸收效率
D．反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水充分冷却，过滤得到NaHCO3晶体
[答案]　B
[解析]　关闭活塞K时，气体可将装置a球形容器内的液体压入漏斗内，从而使碳酸钙脱离液面，反应停止，通过调节活塞K可控制CO2的流速，A正确；装置b的作用是除去二氧化碳中混有的氯化氢，故装置b内应盛装饱和NaHCO3溶液，B错误；装置c中含氨的饱和食盐水呈碱性，CO2的溶解度增大，C正确；反应后将装置c中的锥形瓶浸入冷水，降温结晶，过滤得NaHCO3晶体，D正确。
10．(2026·广西柳州一模)实验室模拟侯氏制碱法制备Na2CO3的主要过程如下，下列说法正确的是(　　)
A．实验时应先向饱和食盐水中通入足量CO2再通入NH3
B．过程①②③均涉及过滤操作
C．向溶液A中加入NaCl的作用是增大Cl－浓度，促进NH4Cl结晶析出
D．实验过程中可循环使用的物质只有CO2
[答案]　C
[解析]　实验时应先向饱和食盐水中通入足量NH3再通入CO2，A错误；过程①③涉及过滤操作，过程②是碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠，B错误；向溶液A中加入NaCl，产生同同离子效应，促进NH4Cl结晶析出，C正确；实验过程中可循环使用的物质有CO2和氯化钠，D错误。
11．(2026·河北衡水检测)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__________(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_______________。
(2)B中使用雾化装置的优点是_______________________________。
(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为___________________。
(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________g。
②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl充分析出并分离，根据如图NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为____________、____________、洗涤、干燥。
(5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸的浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填字母)。
A．偏大　　 B．偏小
C．不变
[答案]　(1)aefbcghd　旋转玻璃塞，使分液漏斗上部的小孔对准玻璃塞的凹槽
(2)使CO2与饱和氨盐水充分接触，增大反应速率，使反应充分(答案合理即可)
(3)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=====NaHCO3↓＋NH4Cl
(4)①0.84　②冷却结晶　过滤　(5)A
[解析]　本题以侯氏制碱法为知识载体，考查了物质制备实验、实验基本操作、物质分离、误差分析等知识。(1)利用CO2和饱和氨盐水制备NaHCO3，在通入饱和氨盐水之前，应将混入CO2气体中的HCl气体通入饱和NaHCO3溶液除去，未反应的CO2利用NaOH溶液吸收；氨气利用饱和食盐水吸收，防止氨气污染环境，故仪器的连接顺序为aefbcghd。为使装置A中分液漏斗中的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开，或旋转玻璃塞，使分液漏斗上部的小孔对准玻璃塞的凹槽。(2)装置B使用雾化装置，是为了增大CO2与饱和氨盐水的接触面积，增大反应速率，使反应更充分。(3)生成NaHCO3的总反应的化学
考点二　碱金属　焰色试验
1．碱金属元素在元素周期表中的位置
碱金属元素是位于元素周期表第________族的金属元素，目前有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种，价层电子排布式为__________，均为金属性较强的元素。
ⅠA
ns1
2．碱金属的相似性和递变性
项目 相似性 递变性(由Li→Cs)
原子结构 最外层均为________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________
1个
增多
增大
金属
＋1
增强
项目 相似性 递变性(由Li→Cs)
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
较低
降低
还原
增强
3．碱金属的特性
(1)碱金属的密度随核电荷数的增大而________，但钾的密度________钠的密度。
(2)碱金属一般保存在石蜡油或________中，但锂的密度小于煤油，故只能将锂保存在石蜡油中。
(3)点燃条件下，Na与O2反应生成______________，但Li与O2生成____________。
增大
小于
煤油
Na2O2
Li2O
4．焰色试验
(1)定义：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。焰色试验属于________变化，是元素的性质。
(2)实验操作
铁丝
盐酸
盐酸
物理
(3)熟记常见金属元素的焰色，用于金属元素的定性分析与检验：钠元素，______色；钾元素，______色(透过______________观察)；铜元素，______色；钡元素，________色；钙元素，________色。
黄
紫
蓝色钴玻璃
绿
黄绿
砖红
【微思考】　(1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是________(填序号)。
①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察
②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质
③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净
④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰
⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替
(2)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，可得出的结论为_________________________________。
提示：(1)①②③④⑤
(2)一定含有Na＋，可能含有K＋。
【易错辨析】
[提示]　×　钠的金属性比钾弱，用钠制钾利用了两者的熔沸点不同。
(2)碱金属与氧气在加热条件下反应，均生成过氧化物。(　　)
[提示]　×　锂与氧气反应生成氧化锂，钾与氧气反应生成超氧化钾。
(3)Na2SO4与NaOH在灼烧时火焰颜色相同。(　　)
[提示]　√
(4)进行焰色试验时，火焰呈黄色，则待测溶液中含有Na＋，不含K＋。(　　)
[提示]　×
(5)碱金属元素从Li到Cs，随着核电荷数增大，单质的还原性增强，与水反应剧烈程度增大。(　　)
[提示]　√
(6)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋。(　　)
[提示]　√　用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液在火焰上灼烧，进行焰色试验，火焰为黄色，说明该盐溶液中一定有Na＋。
(7)焰色试验是金属化合物的性质。(　　)
[提示]　×　焰色试验是某些金属元素的性质。
(8)碱金属都可以保存在煤油中。(　　)
[提示]　×　金属锂的密度小于煤油的密度，会浮在煤油的上面，不能保存在煤油中。
(9)碱金属与水反应，均漂浮在水面上。(　　)
[提示]　×　铷、铯的密度比水的密度大，与水反应时，沉入水的下面。
(10)每次焰色试验后都要用硫酸清洗铂丝。(　　)
[提示]　×　用稀硫酸洗涤，反应生成沸点很高的硫酸盐，不容易除去；用稀盐酸洗涤，反应生成的氯化物加热灼烧容易除去。
1．(2026·湖南长沙检测)下列关于锂、钠、钾、铷、铯的叙述正确的是(　　)
①它们的氢氧化物中碱性最强的是CsOH　②单质熔点最高的是铯　③它们都是热和电的良导体　④它们的密度依次增大，且都比水轻　⑤单质的还原性逐渐增强　⑥它们对应阳离子的氧化性逐渐增强
A．仅①③ B．仅②⑤
C．仅②④⑥ D．仅①③⑤
[答案]　D
微考点1　碱金属的性质递变及应用
[解析]　碱金属元素从上到下金属性逐渐增强，最高价氧化物对应水化物的碱性逐渐增强，因此氢氧化物中碱性最强的是CsOH，①正确；碱金属元素从上到下金属的熔点逐渐降低，因此单质熔点最高的是Li，②错误；碱金属都是热和电的良导体，③正确；碱金属元素从上到下金属的密度具有增大趋势，但钠的密度大于钾的密度，铷、铯的密度比水的大，④错误；碱金属元素从上到下金属性逐渐增强，单质的还原性逐渐增强，⑤正确；碱金属元素从上到下金属性逐渐增强，单质还原性逐渐增强，它们对应阳离子的氧化性逐渐减弱，⑥错误。因此①③⑤正确，D正确。
2．(2024·湖北卷)碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子[e(NH3)n]－是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是(　　)
A．碱石灰有利于NH3逸出
B．锂片必须打磨出新鲜表面
C．干燥管中均可选用P2O5
D．双颈烧瓶中发生的变化是Li＋nNH3=====Li＋＋[e(NH3)n]－
[答案]　C
须打磨出新鲜表面，B项正确；第一个干燥管的目的是干燥氨，P2O5为酸性干燥剂，能与氨反应，所以第一个干燥管不能选用P2O5，而装置末端的干燥管的作用为吸收过量的氨，同时防止空气中的水进入装置引起副反应，可选用P2O5，C项错误；双颈烧瓶中发生的变化是Li＋nNH3 =====Li＋＋[e(NH3)n]－，D项正确。
3．碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：
(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是__________________________。
(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，由于反应剧烈可能发生爆炸
(3)KH是种野外供氢剂，其电子式为__________，与水反应放出氢气，化学方程式为____________________________。生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为________。
(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：___________________________________________________________。
[答案]　(1)锂可以与水反应
(2)B
(3)K＋[H∶]－　KH＋H2O=====KOH＋H2↑　NA(或6.02×1023)
(4)3NaH＋Fe2O3=====2Fe＋3NaOH
4．(2026·湖北武汉检测)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
[答案]　B
微考点2　焰色试验原理及其应用
[解析]　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错误；焰色试验是金属元素的性质，与元素的存在形式(化合态或游离态)无关，同种金属元素的焰色试验相同，Na2SO4、NaOH均含钠元素，灼烧时火焰颜色均为黄色，B正确；观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃，观察钠元素的焰色试验不需要，C错误；焰色试验是金属元素的性质，可以是金属单质或金属化合物，D错误。
A．“紫青烟”主要是指钠元素的焰色试验
B．“朴消”在灼烧时火焰没有颜色
C．“硝石”在黑火药中起还原剂的作用
D．“朴消”不能替代“硝石”制黑火药
[答案]　D
[解析]　钾元素的焰色试验是紫色，“紫青烟”主要是指钾元素的焰色试验，A错误；钠元素的焰色试验为黄色，“朴消”在灼烧时火焰为黄色，B错误；硝酸钾中氮元素是＋5价，处于最高价，火药发生化学反应时生成氮气，KNO3中氮元素的化合价降低，“硝石”在黑火药中起氧化剂的作用，C错误；硫酸钠没有强氧化性，“朴消”不能替代“硝石”制黑火药，D正确。
6．(2026·江西南昌模拟)下列关于焰色试验的说法正确的是(　　)
A．焰色试验是金属化合物的性质
B．NaCl与Na2CO3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．所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色
[答案]　B
[解析]　焰色试验是金属元素的性质，故A错误；NaCl与Na2CO3都含有Na元素，灼烧时火焰都呈黄色，故B正确；只有观察K的火焰颜色时才要透过蓝色钴玻璃，故C错误；不是所有的金属元素灼烧时火焰都有颜色，如铂、铁等，故D错误。
1．常见焰色试验
2．焰色试验的操作要点
3．焰色试验属于物理变化，是元素的性质，与元素种类有关，与元素的存在形式无关。
4．焰色试验的应用
(1)检验试样所含金属元素的种类，如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物的火焰呈现特征颜色制节日烟花。
提能训练　练案[10]
1．(2026·山东青岛高三检测)下列有关碱金属元素的性质的判断正确的是(　　)
A．K与H2O反应最剧烈
B．Rb比Na活泼，故Rb可以从NaCl溶液中置换出Na
C．碱金属的阳离子没有还原性，所以有强氧化性
D．从Li到Cs都易失去最外层1个电子，且失电子能力逐渐增强
[答案]　D
[解析]　碱金属中Rb和Cs的金属性更强，与H2O反应更剧烈，A错误；Rb虽比Na活泼，但Rb加入NaCl溶液中先与水剧烈反应，不能置换出溶液中的Na，B错误；碱金属的阳离子具有一定的氧化性，但氧化性不强，C错误；从Li到Cs，随原子半径逐渐增大，失去最外层1个电子的能力逐渐增强，D正确。
2．(2026·山东济南高三检测)锂是最轻的活泼金属，其单质及其化合物有广泛的用途。下列说法不正确的是(　　)
A．锂的活泼性比钠弱，将钠投入LiCl溶液中可得到锂
B．工业上通过电解熔融LiCl-KCl混合物生产金属锂，阴极反应为Li＋＋e－=====Li
C．硬脂酸锂是锂肥皂的主要成分，鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钾可采用焰色试验
D．LiPF6常用作锂离子电池的电解质，其受热分解的产物除PF5外，还有LiF
[答案]　A
[解析]　Li和Na都能与水剧烈反应生成碱和H2，故钠不能从LiCl溶液中置换出金属锂，A错误；电解熔融LiCl-KCl混合物，由于氧化性：Li＋>K＋，则阴极上Li＋得电子生成Li，B正确；硬脂酸锂与硬脂酸钾的阳离子不同，进行焰色试验时焰色不同，可以鉴别，C正确；在LiPF6和PF5中磷的化合价都显＋5价，该分解反应为非氧化还原反应，根据原子守恒可确定另外产物为LiF，D正确。
3．(2024·北京卷)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
4．(2026·江苏苏州开学联考)室温下，分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入0.100 mol·L－1 HCl溶液和饱和石灰水，探究Na2CO3、NaHCO3的性质，实验装置如下：
[答案]　D
5．(2026·北京通州区二模)实验室里盛放Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶丢失了标签，分别取1 g固体置于两试管中，下列实验设计不一定能鉴别Na2CO3和NaHCO3的是(　　)
A．分别向两试管中滴入几滴水
B．将两试管分别加热，产生的气体通入澄清石灰水
C．向两试管中分别加入5 mL水，振荡后，滴入澄清石灰水
D．向两试管中分别加入5 mL水，振荡后，再逐滴加入稀盐酸
[答案]　C
[解析]　向Na2CO3固体滴入几滴水放热会使温度升高，向NaHCO3固体滴入几滴水吸热会使温度降低，可以鉴别，A不符合题意；NaHCO3受热易分解生成二氧化碳气体能使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别，B不符合题意；Na2CO3和NaHCO3溶液均能和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，不能鉴别二者，C符合题意；向两试管中分别加入5 mL水，振荡后，再逐滴加入稀盐酸，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无明显现象，过一段时间才产生气泡，可以鉴别，D不符合题意。
6．(2026·江苏徐州模拟)Na2CO3是一种重要的盐，下列说法不正确的是(　　)
A．Na2CO3属于强电解质
B．厨房油烟污渍可用热的Na2CO3溶液清洗
C．Na2CO3又称食用碱
D．Na2CO3的焰色试验呈黄色，是因为电子由基态跃迁到激发态过程中释放能量
[答案]　D
[解析]　Na2CO3在水溶液中完全电离，属于强电解质，A项正确；Na2CO3水解使溶液呈碱性，加热促进水解平衡正向移动，溶液碱性增强，所以厨房油烟污渍可用热的Na2CO3溶液清洗，B项正确；Na2CO3又称食用碱，C项正确；Na2CO3焰色试验呈黄色，是电子从能量较高的轨道跃迁到能量较低的轨道以光的形式释放能量的过程，D项错误。
7．(2026·山东滨州高三模拟)下图为钠元素的“价—类”二维图，其中的箭头表示部分物质间的转化关系，下列说法不正确的是(　　)
A．氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B．Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C．向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D．反应②只能通过加热才能实现物质转化
[答案]　D
[解析]　氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应生成NaHCO3，可以实现转化关系①，A正确；Na2O2分别与水、二氧化碳反应均生成O2，B正确；向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3＋HCl=====NaCl＋NaHCO3、反应⑧NaHCO3＋HCl=====NaCl＋H2O＋CO2↑，都生成氯化钠，C正确；反应②通过加热能实现物质转化，也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化：NaHCO3＋NaOH=====Na2CO3＋H2O，D错误。
8．(2026·安徽宣城期初联考)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法。下列说法错误的是(　　)
A．装置甲制取CO2
B．装置乙中饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C．装置丙中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D．装置丁加热NaHCO3制取纯碱
[答案]　D
[解析]　在装置甲中利用稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，可制取CO2，A正确；装置乙中除去CO2中的少量HCl可以用饱和碳酸氢钠溶液，B正确；装置丙中冰水浴使温度降低，有利于析出NaHCO3固体，C正确；装置丁中碳酸氢钠受热分解有水生成，试管口应略向下倾斜，D错误。
9．(2026·北京房山一模)探究同浓度的Na2CO3与NaHCO3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．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3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Na2CO3与NaHCO3溶液分别加入酚酞，Na2CO3溶液的红色深
D．②中CaCl2溶液滴入后，Na2CO3溶液的pH不变，NaHCO3溶液的pH降低
[答案]　D
10．向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是(　　)
[答案]　D
11．某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是(　　)
A．实验前pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)
B．实验后两溶液中主要离子种类完全相同
C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D．两溶液中反应的基本类型相同
[答案]　B
12．某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成，将其分成X、Y两等份。标准状况下，X溶于足量盐酸，生成CO2的体积为V1 L；充分加热Y，冷却后再溶于足量盐酸，生成CO2的体积为V2 L。下列说法正确的是(　　)
[答案]　C
13．A是一种常见的金属单质，B是淡黄色固体，请结合转化关系图判断下列说法正确的是(　　)
A．A与氧气还可以生成另一种常见化合物F，B和F中阴离子与阳离子的数目比分别是1∶1和1∶2
B．完全燃烧W g的CO和H2的混合气体，然后将产物与过量的B反应，则固体增重为W g
C．相同温度下，分别向盛有适量0.1 mol·L－1 D和E溶液的两支试管中滴入2滴酚酞溶液，则盛有D的溶液的试管中红色较浅
D．用洁净的铂丝蘸取某待测液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色，则该溶液中一定含有K＋，一定不含Na＋
[答案]　B
[解析]　A是一种常见的金属单质，A与O2在点燃条件下生成B，B是淡黄色固体，则A是Na，B是Na2O2。结合图中物质之间的转化反应及条件推知，C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3。钠还能与氧气反应得到Na2O，Na2O和Na2O2中阴离子与阳离子的数目比均为1∶2，A错误；完全燃烧W g的CO和H2的混合气体，然后将产物与过量的B反应，则固体增重W g，B正确；浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液碱性强，C错误；透过蓝色钴玻璃观察焰色时，看到火焰呈紫色，证明含有K＋，但不能确定是否含Na＋，D错误。
14．根据如图所示装置(部分仪器已略去)，回答下列有关问题。
(1)实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)，该烧杯中发生反应的离子方程式是________________________，通过实验甲可证明________(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)更稳定。
(2)实验乙用来探究Na2O2与CO2的反应，观察到的实验现象为包有Na2O2的棉花着火。写出Na2O2与CO2反应的化学方程式：________________________________，棉花着火说明该反应的特点是______________________________________________。
(3)取10 g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，将生成的CO2气体通入足量的澄清石灰水中，测得生成沉淀的质量为4.0 g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为________。
[答案]　(1)Ⅰ　Ca2＋＋2OH－＋CO2=====CaCO3↓＋H2O　Na2CO3
(2)2Na2O2＋2CO2=====2Na2CO3＋O2　放出大量的热
(3)32.8%
15．实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。
【方案一】将少量(一定质量)样品溶于水与足量沉淀剂氢氧化钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称重。
(1)实验中发生反应的离子方程式为____________、___________。
(2)过滤后需要洗涤沉淀，洗涤沉淀的方法是_________________，检验沉淀洗净的方法是__________________________________。
【方案二】将一定质量样品与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。
(3)某同学拟选用下列实验装置完成实验：
你认为最简易的装置其连接顺序是A接________，________接________(填接口字母，注意：可不填满)。
(4)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为该装置会引起较大误差，于是他们设计了如图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用有__________________________________、_______________________________。
②为了较准确测量气体的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意________(填字母)。
A．反应装置应冷却至室温
B．一段时间后，乙管中液面不再上升时再读数
C．读数时应上下移动右侧量气管，使甲、乙两端液面相平
D．读数时不一定使两端液面相平
(2)在漏斗中加入蒸馏水浸没沉淀，使水自然流下，重复2～3次　取最后一次洗涤液置于试管中，向试管中加入硫酸钠溶液，若无白色沉淀，证明洗净
(3)E　D　G
(4)①减少因稀硫酸进入锥形瓶排出气体的体积引起的误差　连通分液漏斗与锥形瓶平衡气压，便于分液漏斗中液体畅流　②ABC
[解析]　(3)装置的组装顺序为混合物与稀硫酸反应，用排液体量气法测定气体的体积，其中盛液体的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强将水排出，量筒中液体的体积就是生成气体的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为A接E，D接G。(4)①导管a的作用有平衡气体压强、使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下、消除由于加入稀硫酸引起的体积误差。②反应放热导致温度升高，气体压强增大，故应冷却后再读取气体的体积，A正确；反应放热导致温度升高，一段时间后，乙管中液面不再上升时再读数，B正确；读取实验中生成气体的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面相平，以保证甲中气体压强与大气压强相等，C正确，D错误。
16．Li3N是一种储氢材料，可以用Li和N2在450 ℃反应制备。已知Li3N易水解，细粉状的Li3N在空气中加热可发生剧烈燃烧。如图是某实验小组设计的实验室制备少量Li3N的装置图。请回答下列问题：
(1)B装置的作用是________________________________________，如果B装置中玻璃管两端没有玻璃棉可能造成的后果是_____________ _______________。
(2)D装置中的试剂是__________，作用是_______________________ ___________________。
(3)C装置的小盘中放有少量Li的作用是_____________________ _____________。
(4)实验步骤如下：安装好仪器，检查装置气密性，装入药品；________(请按正确的顺序填入下列步骤的序号)；拆除装置，取出产物。
①点燃B中酒精灯加热B中试管；
②打开活塞K；
③关闭电加热装置，充分冷却；
④调节电加热装置控制温度为450 ℃；
⑤关闭活塞K；
⑥熄灭B中酒精灯。
(5)请你设计一个实验，用化学方法区分Li与Li3N，写出实验简要步骤及观察到的现象：_________________________________________。
(6)Li3N在H2中加热时可得到氨基锂(LiNH2)，该反应在270 ℃可逆，所以Li3N可作为储氢材料，该反应的化学方程式为______________ __________________________________________________________。
[答案]　(1)除去空气中的氧气　铜粉可能堵塞导气管
(2)浓硫酸　防止空气中的水蒸气进入C装置与Li3N反应
(3)进一步除去空气中的氧气
(4)①②④③⑤⑥
(5)取少量样品投入水中，有气泡产生，将湿润的红色石蕊试纸置于收集到的气体中，如果试纸变蓝，则该样品是Li3N，如果试纸不变色，则该样品是Li(或将生成的气体通入酚酞溶液中，如果溶液变红，则样品是Li3N，如果溶液不变红，则样品是Li)
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