第07讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验（原卷版）-2024-2025初升高衔接资料（新高一暑假学习提升）

第07讲碳酸钠和碳酸氢钠

焰色试验模块一思维导图串知识模块二基础知识全梳理（吃透教材）模块三教材习题学解题模块四核心考点精准练（6大考点）模块五小试牛刀过关测（基础练10题）（提升练6题）1.通过实验探究，结合盐的通性认识碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。2.理解并掌握碳酸钠和碳酸氢钠鉴别与转化的途径。3.了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。4.了解候氏制碱法的原料及反应原理。5.了解焰色试验的现象及原理。一、碳酸钠和碳酸氢钠的性质1．碳酸钠、碳酸氢钠性质探究在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。实验步骤Na2CO3(俗名：苏打或纯碱)NaHCO3(俗名：小苏打)①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的外观细小的白色晶体②向两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中加水后结块变成晶体，温度计示数加水后部分溶解，温度计示数③继续向②的试管中分别加5mL水，用力振荡振荡一段时间后可溶解固体量减少④分别将③所得溶液中滴加1～2滴酚酞溶液溶液，溶液碱性较强溶液，溶液碱性较弱初步结论碳酸钠、碳酸氢钠均溶于水，水溶液均显，但Na2CO3溶解度更大，碱性更强【特别提醒】①碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O)。碳酸钠晶体在干燥的空气中逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。②钠露置在空气中，最终完全转变为Na2CO3粉末，转化过程为Naeq\o(→,\s\up7(O2),\s\do5(氧化))Na2Oeq\o(→,\s\up7(H2O))NaOHeq\o(→,\s\up7(H2O),\s\do5(潮解))NaOH溶液eq\o(→,\s\up7(CO2))Na2CO3·xH2Oeq\o(→,\s\up7(风化))Na2CO3(风化是化学变化)。2．碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究实验操作实验现象实验结论澄清石灰水Na2CO3很，受热分解澄清石灰水NaHCO3，受热分解；化学方程式：3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应（1）与过量盐酸的反应(写离子方程式，下同)：①碳酸钠：②碳酸氢钠：（2）与NaOH溶液的反应：①碳酸钠：不反应；②碳酸氢钠：（3）与某些盐溶液的反应(如CaCl2)：①碳酸钠：②碳酸氢钠：不反应。4.碳酸钠和碳酸氢钠的应用Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性，可作为食用碱或工业用碱。Na2CO3的主要用途为纺织、制皂、造纸、制玻璃等；NaHCO3的主要用途为制药、焙制糕点等。5.碳酸钠与碳酸氢钠化学性质比较碳酸钠碳酸氢钠与盐酸放出气体放出气体(剧烈)与烧碱溶液不反应生成碳酸钠和水与澄清石灰水产生沉淀产生沉淀与氯化钙溶液生成沉淀不反应与CO2生成NaHCO3不反应热稳定性稳定、受热分解不稳定、受热分解相互转化二、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与转化1．常用的鉴别方法2．常用的除杂(提纯)方法混合物(括号内为杂质)除杂方法或试剂Na2CO3固体(NaHCO3)NaHCO3溶液(Na2CO3)Na2CO3溶液(NaHCO3)3.Na2CO3与NaHCO3的相互转化①Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3②2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O③NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O三、侯氏制碱法原料NH3、CO2、饱和食盐水原理往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。NH3＋CO2＋H2ONH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)NaHCO3↓＋NH4Cl总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑四、焰色试验1．概念很多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，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。2．操作3．几种金属元素的焰色金属元素锂钠钾铷钙锶钡铜焰色【特别提醒】①铂丝不能用稀硫酸洗涤。②蓝色钴玻璃可以滤去黄光，便于对钾元素焰色的观察。思考与交流：能用玻璃棒或铜丝来蘸取待测液吗？4．应用（1）检验的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。（2）制作五彩缤纷的烟花。教材习题01将NaHCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有()A．CO2、H2OB．H2O、O2C．CO2、O2D．O2解题思路教材习题02用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察时看到火焰呈黄色，下列判断正确的是A．只含Na＋B．可能含有Na＋，可能还含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．一定含Na＋，可能含有K＋解题思路核心考点一：碳酸氢钠的性质【例1】关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是()A．热稳定性比Na2CO3强B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大C．NaHCO3只能和酸反应不能和碱反应D．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少核心考点二：碳酸钠与碳酸氢钠的性质对比【例2】下列有关Na2CO3与NaHCO3的说法错误的是()A．两者均溶于水，但相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度B．向两者的溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀生成C．向同浓度的两溶液中分别滴加几滴酚酞溶液，前者溶液红色比后者深D．NaHCO3是发酵粉的主要成分，Na2CO3可用于治疗胃酸过多核心考点三：碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别【例3】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中可行的是A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水B．分别配成溶液，再加入NaOH溶液C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生D．分别配成溶液，再进行焰色试验核心考点四：有关碳酸氢钠的实验【例4】某学生设计如图所示装置进行NaHCO3的分解实验，并证实产物中有CO2产生。（1）试管中发生反应的化学方程式是________________________________________________。（2）指出该学生设计的装置图的错误之处(至少2处)，并改正(文字说明即可)：_____________________________________________________________________________。（3）烧杯中发生反应的离子方程式是_______________________________________________。（4）如果将16.8gNaHCO3加热一段时间，然后将剩余固体溶于水，并加入足量的CaCl2溶液，最终得到白色沉淀5.0g，则NaHCO3的分解百分率为____________，加入CaCl2溶液后反应的离子方程式为_______________________________________________________。核心考点五：焰色试验【例5】焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述不正确的是()A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同，再蘸取被检验物质B．钾的焰色试验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．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验核心考点六：侯氏制碱法【例6】“侯氏制碱法”曾为全球制碱工业做出了巨大贡献。该工艺以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，主要的化学反应方程式为：NH3＋CO2＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O该工艺的简易装置如下图所示。下列说法错误的是A．甲装置发生反应的离子方程式为：CaCO3＋2H＋Ca2＋＋H2O＋CO2↑B．乙装置的作用是除去CO2气体中的HCl气体C．丙的广口瓶内能发生反应的主要原因是NaHCO3不溶于水D．丁中稀硫酸若换成稀硝酸，可以获得氮肥NH4NO3【基础练】1．下列实验装置不能达到实验目的的是A．验证Na和水反应是否为放热反应B．检验与反应有生成C．观察纯碱的焰色反应D．比较、的热稳定性2．钠是典型的金属元素，下列关于钠及其化合物的叙述正确的是A．取用金属钠时，剩余的钠不能放回原试剂瓶B．NaOH是一种强碱，俗称纯碱C．Na2CO3和NaHCO3灼烧时，火焰颜色不同D．Na2O2和Na2O是钠的氧化物，二者都能与水反应生成NaOH3．如表中，对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是选项ⅠⅡ判断A向滴有酚酞的水中加过量Na2O2，溶液只变红Na2O2与水反应生成氢氧化钠Ⅰ对；Ⅱ对；有关系BNa2O2可作潜水艇的供氧剂Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2Ⅰ对；Ⅱ对；有关系C金属钠在空气中很容易变质金属钠具有强还原性Ⅰ错；Ⅱ对；有关系D小苏打常用作发酵粉NaHCO3可与盐酸反应Ⅰ对；Ⅱ对；有关系4．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为NaOH与过量反应B．反应④说明的稳定性强于C．②是放热反应D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应5．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液C．加热 D．配成溶液后通入CO26．下列离子方程式中正确的是A．向碳酸钠溶液中逐滴加入少量稀盐酸：B．氧化铁粉末溶于稀盐酸：C．氢氧化钡溶液与硫酸反应：D．钠与水反应：7．根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是选项实验操作和现象相应结论A用洁净铂丝蘸取少量溶液在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色该溶液含，不含B向某溶液中加入盐酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀该溶液中一定含有C向某溶液中加入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色气体该溶液中不一定含有D将绿豆大小的钠块投入水中，钠熔为小球，浮于水面钠的密度为8．某课外小组为了鉴别和两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是A．装置I中的和均能与盐酸反应，产生气体快的是B．当稀盐酸足量时，装置I中气球鼓起体积较大的是C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是D．装置皿Ⅱ也可以鉴别和9．探究钠及其化合物的性质，下列实验操作、现象和结论都正确的是选项实验操作和现象结论A向蒸馏水中加入一小块金属钠，钠块熔化为小球且四处游动钠硬度小，与水的反应放热且产生气体B向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸，开始无气泡产生，一段时间后产生气泡CO与少量H+反应生成HCO，而不是CO2C先用脱脂棉包好Na2O2，然后向其中滴加几滴水，脱脂棉燃烧Na2O2与水反应放热，且有可燃性气体放出D向某溶液中加入足量稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中，澄清石灰水变浑浊该溶液一定为Na2CO3溶液10．侯氏制碱法生产纯碱的主要流程如图所示，请结合流程图判断下列说法不正确的是A．该流程中未涉及氧化还原反应B．该流程中产生的CO2可以循环利用C．该流程中步骤①和②不可以调整顺序D．该流程中步骤③可用离子方程式表示为：【提升练】11．下列各组中的两物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，化学反应并不改变的是A．和 B．和 C．和 D．木炭和12．下列实验装置可以达到实验目的是ABCD验证和水反应是否放热除去中的焰色试验检验固体中是否含有钾元素比较、的稳定性13．元素的价类二维图指的是以元素的化合价为纵坐标，以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图象。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①B．发生④⑤的转化均有产生C．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14．某化学兴趣小组用如图所示装置探究与的反应。拧开分液漏斗活塞，打开弹簧夹2，关闭弹簧夹1，一段时间后，D装置内固体无明显变化，右侧带火星的木条不复燃；打开弹簧夹1，关闭弹簧夹2，一段时间后，A装置中黄色固体逐渐变成白色固体，左侧带火星的木条复燃。下列有关说法不正确的是A．与反应中氧化剂与还原剂的质量比为22∶39B．反应后，A装置中固体溶于水后所形成的溶液呈碱性C．由上述实验可知，与的反应需要的参与D．将D装置中固体加入紫色石蕊溶液中，紫色石蕊溶液先变蓝后褪色15．下图为模拟侯氏制碱