专题07-钠盐及焰色试验(知识串讲+专题过关)(原卷版)

专题07钠盐及焰色试验【知识梳理】【归纳总结】一．碳酸钠和碳酸氢钠的比较碳酸钠碳酸氢钠俗称纯碱或苏打小苏打物理性质色与态白色粉末Na2CO310H2O白色晶体，易风化细小白色晶体溶解性易溶（溶解度碳酸钠＞碳酸氢钠）化学性质碱性同浓度，滴入酚酞，都变红色，碳酸钠溶液红色更深，碱性更强。与H+反应CO32-+2H+=CO2↑＋H2OHCO3-+H+==CO2↑＋H2O相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体快与碱反应与NaOH、KOH不反应与NaOH反应生成Na2CO3离子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O与澄清石灰水反应离子方程式：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓NaHCO3足量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)NaHCO3不足量：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O热稳定性一般不分解NaHCO3加热分解的反应方程式：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O与CO2反COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)不反应用途用于玻璃、制皂、造纸等用于制药、焙制糕点等碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验探究现象：Na2CO3受热时澄清石灰水不浑浊；NaHCO3受热时澄清石灰水变浑浊。二、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别依据原理结论热稳定性2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；Na2CO3受热不分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3与CaCl2、BaCl2的反应+Ca2+=CaCO3↓，+Ba2+=BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3盐酸逐滴加入时的现象+H+=；+H+=CO2↑+H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3三、碳酸钠与碳酸氢钠的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液点拨：碳酸钠和碳酸氢钠的认识误区(1)碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。(2)书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCOeq\o\al(－,3)不能拆开。(3)在反应2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。(4)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。四、焰色反应1．将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净，在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同后，若蘸取氯化钠溶液，在无色火焰上灼烧，可观察到的现象是火焰呈黄色；若蘸取氯化钾溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃可观察到的现象是火焰呈紫色。2．焰色反应实验操作步骤点拨：1．焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色：钠：黄色，钾：紫色(透过蓝色钴玻璃)，钙：砖红色。2．焰色反应是物理变化而不是化学变化。【方法探究】一．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法(1)气体法①测定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。②实验操作：向mg纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为VmL(已折算为标准状况)。③数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。(2)沉淀法①测定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。②实验操作：先将mg纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为ng。③数据处理纯碱样品中Na2CO3的质量为eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析依据图像特点判断溶液溶质成分若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：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋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、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3涉及离子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑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：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑【专题过关】1．为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作膨松剂，其原因是①热稳定性差②增加甜味③产生二氧化碳④提供钠离子A．②③ B．①③ C．①④ D．③④2．下列说法错误的是()A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液D．NaCl可用作食品调味剂3．关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述正确的是A．在水中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3C．与酸反应放出气体的速率：Na2CO3＞NaHCO3D．Na2CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO34．已知两支试管中分别装有等浓度的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Na2CO3溶液B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3溶液C分别滴加几滴酚酞Na2CO3溶液红色更深D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3溶液5．下列离子方程式书写正确的是A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OB．碳酸钠溶液中加入足量稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OC．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：+OH-=+H2O6．下列实验现象描述正确的是选项实验现象A向1克Na2CO3固体中滴入几滴水碳酸钠结块变成晶体，并伴随吸热现象B向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸马上产生大量气泡C往等体积等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加3滴酚酞试液NaHCO3溶液红色较深D加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体7．某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，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Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO38．取16.8gNaHCO3固体，加热一段时间，将剩余固体分成四等份，分别取四份固体进行实验。下列能够说明NaHCO3固体已完全分解的是A．加水溶解后向其中滴加酚酞，溶液变红B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生C．称量固体，继续加热，冷却后再次称量所得固体，质量不变D．加入稍过量的盐酸，充分反应后将溶液蒸干，所得固体质量为2.925g9．侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是()A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳10．如图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是()A．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3B．要证明NaHCO3受热能产生水，可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球C．加热不久就能看到B烧杯中的澄清石灰水变浑浊D．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化11．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的稳定性强于Na2CO3C．反应⑤⑥说明Na2O2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、置换反应等12.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量Wg样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是（）选项实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增加的质量C重量法将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸减少的质量D量气法将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气排出水的体积13.为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是（）A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B.硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏小D.实验过程中先停止通入空气，再停止加热14．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是()A．在O～a范围内，只发生中和反应B．ab段发生反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．a＝0.3D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶215．下列关于焰色反应的叙述正确的是A．五颜六色的焰火是物质本身燃烧的颜色B．氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色，这也是焰色反应C．某无色溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色，则可证明溶液中的阳离子一定只含有K+D．焰色反应是某种金属元素灼烧时所具有的特殊颜色，是物理变化16．【任务一】某小组研究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验如下：序号操作现象Na2CO3NaHCO3①在两支试管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固体，再加入5mL水，振荡；将温度计分别插入其中温度由17.6℃变为23.2℃；放置至室温时，试管内无固体温度由17.6℃变为17.2℃；放置至室温时，试管内有少量固体残留②室温时，分别向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液溶液变红溶液微红（1）室温下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的实验证据是____________________________________。（2）该实验不能说明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液，理由是______________________________。【任务二】为进一步探究Na2CO3和NaHCO3的性质，利用传感器继续做如下实验：编号实验操作实验数据③测量下面实验过程中温度的变化④测量下面实验过程中溶液pH的变化注：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等信息提示：溶液pH越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。（3）澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是____________________________。（4）实验③中，溶解时吸收热量的物质是_________（填化学式）。（5）实验④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为____________________________，OH－未参与该反应的实验证据是______________________________________________。（6）实验④中，滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异，原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中__________（填离子符号）参与了反应，写出反应初期的离子方程式：_________________________。17．小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：Ⅰ.加热分解法利用图1装置，充分加热小苏打样品。(1)仪器a的名称为____________。(2)在实验过程中，需要测量的