钠盐与焰色试验+高一化学人教版（2019）必修第一册

第一节钠及其化合物钠盐与焰色试验1.掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途。2.了解焰色试验的概念及应用。在初中我们就已经知道了碳酸钠，俗称纯碱、苏打，碳酸氢钠俗称小苏打。此外，我们也知道了他们的一些用途。你还记得都有哪些用途吗？制玻璃制肥皂造纸纺织发酵剂灭火剂Na2CO3NaHCO3制胃药为何不用碳酸钠来治疗胃酸过多？【任务一】实验探究，分析解决问题【实验2-4】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。盐Na2CO3

NaHCO3(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观(2)向以上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，观察温度计的示数(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水，用力振荡(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液结论盐Na2CO3

NaHCO3(1)观察Na2CO3和NaHCO3的外观(2)向以上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，观察温度计的示数(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水，用力振荡(4)分别向(3)所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液结论【任务一】实验探究，分析解决问题白色粉末细小白色粉末加几滴水后，结块变成晶体;温度上升加几滴水后，少部分溶解;温度略有下降振荡后可溶解固体量有所减少溶液变红(较深)溶液微红Na2CO3>NaHCO3Na2CO3>NaHCO3溶解性：碱性：【问题解决】碳酸钠也可以和盐酸反应，为何不用碳酸钠来治疗胃酸过多？Na2CO3碱性较强，不适宜做胃药。【思考】写出碳酸钠、碳酸氢钠和盐酸的反应，请根据反应思考能不能用该反应鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑【任务一】实验探究，分析解决问题【知识拓展】仅看产物，我们会发现两者都生成了二氧化碳，所以实验现象似乎完全一样。但如果我们加入的是同质量的碳酸钠和碳酸氢钠，则后者产生的二氧化碳更多。利用该反应，结合以下实验（视频），则可区分两者。【任务一】实验探究，分析解决问题现象对比与微观解析【任务一】实验探究，分析解决问题NaHCO3Na2CO3NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑Na2CO3+HCl（少量）=NaHCO3+NaClNaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑现象：反应较剧烈，有气泡产生现象：反应很剧烈，有气泡产生碳酸氢钠与盐酸反应更快，用它做胃药，见效也更快。

【思考】初中的时候，我们已经知道碳酸钠可以和澄清石灰水反应，写出该反应方程式。类比碳酸钠，你认为碳酸氢钠能与澄清石灰水反应吗？该如何验证？【补充实验】向盛有少量碳酸氢钠溶液的试管里滴入澄清石灰水，观察现象，并用方程式进行解析。现象：有白色沉淀生成。2NaHCO3+Ca(OH)2=Na2CO3+CaCO3↓+2H2O或：NaHCO3+Ca(OH)2=NaOH+CaCO3↓+H2O【任务二】对比学习，分析解决问题Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓

【知识拓展】上述反应能不能用于鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？是否有其他试剂可以用于鉴别碳酸钠和碳酸氢钠？不能。可以用氯化钙或氯化钡代替氢氧化钙来鉴别。

碳酸氢钠与氯化钡不反应。

【任务二】对比学习，分析解决问题Na2CO3+BaCl2=2NaCl+BaCO3↓

【实验2-5】如图所示，分别加热Na2CO3和NaHCO3，观察现象，比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性。现象:加热碳酸钠,澄清石灰水不变浑浊;加热碳酸氢钠，试管口有小液滴出现，澄清石灰水变浑浊。Na2CO3＋CO2↑＋H2O【任务二】对比学习，分析解决问题1.碳酸氢钠干粉灭火剂不能用来灭钠起火。为什么？2.碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，我们发现，加入发酵粉的面团加热焙烤后体积比原来大了好多。你知道原因是什么吗？请用化学方程式解析。碳酸氢钠干粉灭火剂是利用受热分解得到的二氧化碳灭火，而钠或钠的燃烧产物过氧化钠都可以和二氧化碳反应。所以碳酸氢钠干粉灭火剂不能用来灭钠起火。【任务二】对比学习，分析解决问题Na2CO3＋CO2↑＋H2O【知识拓展】实验过程中，若通入二氧化碳时间较长，发现澄清的石灰水先变浑浊然后又变清，你知道为什么吗？【类比】若将澄清石灰水换成饱和碳酸钠，会有什么现象呢？现象：溶液变浑浊或有晶体析出Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3生成的碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，所以会析出碳酸氢钠晶体

【任务二】对比学习，分析解决问题CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O根据上述小结，请用在下列图示的箭头上下方填上合适的试剂，以实现两者的转化。并写出相关的化学反应方程式。【任务二】对比学习，分析解决问题1.如何除去以下情境中的杂质？(1)如何除去Na2CO3粉末中少量的NaHCO3？(2)如何除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3？(3)如何除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3？(4)CO2中含有HCl气体？加热加适量的NaOH通入足量CO2将混合气通过饱和NaHCO3溶液洗气思考与讨论2.请设计实验区别Na2CO3和NaHCO3

思考与讨论溶液固体沉淀法:气体法：酚酞法：测pH法：加热法:加酸法:加入BaCl2(CaCl2)溶液，产生沉淀的是Na2CO3逐滴加入盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴入几滴酚酞，溶液明显变红的是Na2CO3溶液。用pH试纸测溶液的pH,pH大的是Na2CO3溶液加热产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3加入少量的酸，NaHCO3比Na2CO3反应更剧烈。3.若某溶液中既有Na2CO3又有NaHCO3，如何检验？思考与讨论混合液滤液白色沉淀白色沉淀含Na2CO3含NaHCO3NaOH过滤过量BaCl2混合液滤液白色沉淀无色无味气体含Na2CO3石灰水变浑浊盐酸过滤过量BaCl2澄清石灰水【思考】我们发现目前介绍到的钠及其化合物的用途大多与其化学性质有关。哪些用途与它们的物理性质有关呢？【实验2-6】把焊在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)放在酒精灯(最好用煤气灯)外焰上灼烧，至与原来的火焰颜色相同时为止。用铂丝(或铁丝)蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。将铂丝(或铁丝)用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同时，再蘸取碳酸钾溶液做同样的实验,此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。【任务三】焰色试验洗烧蘸用盐酸洗净铂丝（或光洁无锈的铁丝）将洗净的铂丝在火焰上灼烧至与原火焰颜色相同蘸取待测物质烧在酒精灯上灼烧，并观察火焰的颜色洗用盐酸洗净铂丝（或光洁无锈的铁丝）【任务三】焰色试验焰色试验：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。【任务三】焰色试验(1)因酒精灯火焰略带黄色（因为玻璃中含钠元素），因此本实验中火源最好用酒精喷灯或煤气灯，它们的火焰无色（不是所有的金属都能发生焰色反应如Fe、Pt，所以本实验采用铂丝，也可采用铁丝，用酒精喷灯理由也是如此）。【注意】(2)做钾元素的焰色试验时，要透过蓝色钴玻璃片进行观察。因为蓝色钴玻璃能吸收黄光，排除钠及其化合物的焰色干扰。(3)焰色试验属于物理变化。【任务三】焰色试验焰色试验的应用：(1)焰火（烟花）节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属化合物所呈现的各种艳丽色彩。(2)检验金属元素由于钠盐、钾盐易溶于水，在溶液中又无色，无法通过其他反应进行检验Na+和K+，所以常常利用焰色试验来检验。【任务三】焰色试验【研究目的】纯碱是一种重要的化工原料，具有广泛的用途。通过查阅资料，了解纯碱的生产历史，感受化学工业发展过程中技术进步的重要性，以及建设生态文明的意义。【研究任务】(1)查阅资料，了解路布兰制碱法、索尔维制碱法、侯氏制碱法的原理。(2)根据所查阅的资料，分析后一种制碱法与前一种制碱法相比所具有的优势。(3)从生态文明建设的角度，思考侯氏制碱法的意义。【结果与讨论】(1)从科学家对纯碱生产的研究中，你得到什么启示?(2)以纯碱的生产为线索，完成研究报告，并与同学讨论。【研究与实践】了解纯碱的生产历史侯德榜和侯氏制碱法NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3

↓+NH4Cl2NaHCO3==Na2CO3+CO2↑+H2OΔ

原理：先将NH3通入饱和食盐水而形成氨盐水，再通入CO2生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体，再加热煅烧制得纯碱产品。【研究与实践】了解纯碱的生产历史课堂巩固1.下列几种试剂不能把等物质的量浓度的Na2CO3、NaHCO3鉴别开的是A.BaCl2溶液B.澄清石灰水C.稀盐酸D.pH试纸BA2.在无色透明溶液中，能大量共存的离子组是A.K+、Na+、SO42-、Cl-B.Na+、H+、HCO3-、NO3-C.K+、Cl-、H+、CO32-D.OH-、HCO3-、Ca2+、Na+3.把NaHCO3和NaOH的混合物放在密闭容器中加热，下列关于混合物加热前后消耗盐酸的量的判断正确的是A.加热前消耗得多B.加热后消耗得多C.加热前后一样多D.当NaOH适量时才会一样多C4.Na2O2与足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留固体是A.Na2CO3和Na2