资源简介

第13讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属
[复习目标]　1.掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。2.掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂。3.了解碱金属的通性与特性及焰色反应。
考点一　碳酸钠和碳酸氢钠
1．Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 ____或____
主要性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水(20 ℃， S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g)
热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热______
与H＋反应 __________________________(较快) _______________(更快)
OH－ 不反应 HCO＋OH－===CO＋H2O
与盐反应 Al2(SO4)3 2Al3＋＋3CO＋3H2O===________________ Al3＋＋3HCO===________________
与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
应用举例　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]_________________________________________________________，
_____________________________________________________________________________。
3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同
(3)利用溶液的碱性不同
4．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：Oa段：CO＋H＋===HCO ab段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa＝ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式： Oa段：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO ab段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ 图像特点：Oa＝2ab
1．碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应(　　)
2．用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应(　　)
3．Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火(　　)
4．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(　　)
5．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(　　)
6．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　)
7．苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　)
8．相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3(　　)
一、Na2CO3、NaHCO3性质与鉴别
1．在给定条件下，下列转化能够实现的是(　　)
A．NaTi
B．Na2O2NaHCO3
C．Na2CO3Al(OH)3
D．
2．(2022·连云港调研)Na2CO3和NaHCO3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↓
3．(2023·苏州模拟)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_____________________
_______________________________________________________________________________；
与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ复杂
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是____________________________________________________(填化学式)。
二、Na2CO3、NaHCO3与H＋反应定量关系应用
4．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。
按要求回答问题：
(1)写出依次发生反应的化学方程式：_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)①代表________的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表________的变化曲线。
(3)盐酸的物质的量浓度为__________________________________。
(4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。
考点二　碱金属　焰色反应
(一)碱金属的通性
1．碱金属的相似性和递变性
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____；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.碱金属的特性
(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____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)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原试剂瓶。
(4)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。
(二)焰色反应
1．焰色反应的概念
某些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，属于______变化，是元素的性质。
2．焰色反应的操作
(1)清洗铂丝：将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至无色。
(2)灼烧试样：蘸取试样在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。
(3)清洗铂丝：将铂丝再用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至无色。
提醒　做钾的焰色反应实验时，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。
3．熟记常见金属的焰色
钠元素：____色；钾元素：____色(透过________观察)；铜元素：____色；钡元素：____色；钙元素：____色。
(三)碱金属氢化物的性质及应用
碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是____________，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是__________。
1．在酒精灯加热的条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解(　　)
2．KOH的碱性比NaOH的弱(　　)
3．常温下，Rb、Cs露置在空气中不易变质(　　)
4．焰色反应是金属化合物的性质(　　)
5．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低(　　)
一、焰色反应
1．下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法正确的是(　　)
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
A．仅有③不正确 B．仅有④不正确
C．仅有⑤不正确 D．全对
二、碱金属元素性质规律的应用
2．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，由于反应剧烈可能会发生爆炸
C．1 mol·L－1KOH溶液比1 mol·L－1NaOH溶液碱性强
(3)KH是一种野外供氢剂，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：____________________________________________
________________________________________________________________________。
1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。
(1)碳酸氢钠可做食品膨松剂(2022·全国乙卷，7B)(　　)
(2)焰火中红色来源于钠盐灼烧(2022·全国乙卷，7D)(　　)
(3)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应(2022·广东，6A)(　　)
(4)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(2020·浙江7月选考，8B)(　　)
(5)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(2019·天津，3C)(　　)
(6)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ,7A)(　　)
(7)溶解度：Na2CO3(8)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＋
(2018·全国卷Ⅲ,10C)(　　)
(9)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考，10D)(　　)
(10)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(2017·天津，4A改编)(　　)
2．(2021·北京，12)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
3．(2021·北京，13)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。
已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑
②2Li(s)＋H2(g)??2LiH(s)　ΔH＜0
下列说法不正确的是(　　)
A．可用质谱区分D2和HD
B．Li与D2O的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑
C．若越大，则越小
D．80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大
第13讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属
考点一
归纳整合
1．纯碱　苏打　小苏打　易分解　CO＋2H＋===CO2↑＋H2O　HCO＋H＋===CO2↑＋H2O　　2Al(OH)3↓＋3CO2↑
Al(OH)3↓＋3CO2↑
应用举例
(1)充分灼烧至恒重　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)通入足量CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
(3)滴加适量NaOH 溶液　NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
3．(1)Na2CO3　NaHCO3　(2)NaHCO3　Na2CO3
(3)Na2CO3　NaHCO3
易错辨析
1．×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.√　7.×　8.√
专项突破
1.D　[钠与熔融四氯化钛反应可生成单质Ti，故A错误；过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，不能生成碳酸氢钠，故B错误；碳酸钠和偏铝酸钠溶液不反应，故C错误；碳酸的酸性弱于羧酸，但强于酚，所以邻羟基苯甲酸与碳酸氢钠反应生成邻羟基苯甲酸钠、二氧化碳和水，故D正确。]
2．D
3．(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D
(3)NaHCO3
解析　(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，澄清石灰水不变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
4．(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3
(3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L
解析　(3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
考点二
归纳整合
(一)
1．1个　增多　增大　增大　金属　＋1　增强　较低　降低　还原　增强
2．(2)煤油
(二)
1．物理
3．黄　紫　蓝色钴玻璃　绿　黄绿　砖红
(三)
离子化合物　强还原剂
易错辨析
1．×　2.×　3.×　4.×　5.×
专项突破
1．D
2．(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
真题演练　明确考向
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)√　(7)×　(8)√　(9)√　(10)×
2．B　3.C

展开更多......

收起↑