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第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
[核心素养发展目标]　1.通过实验认识Na2CO3、NaHCO3的性质,培养科学探究意识。2.了解焰色试验的操作与应用。
一、碳酸钠和碳酸氢钠
1.Na2CO3、NaHCO3性质探究
(1)探究Na2CO3、NaHCO3的溶解性及水溶液的酸碱性
在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入表中。
盐 Na2CO3 NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态 白色粉末 细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中 加水后结块变成晶体,温度计示数升高 加水后部分溶解,温度计示数降低
③继续向②的试管中分别加5 mL水,用力振荡 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④分别向③所得溶液中滴加1~2滴酚酞溶液 溶液变红,溶液碱性较强 溶液变浅红,溶液碱性较弱
初步结论 碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,水溶液均呈碱性,但Na2CO3的溶解度更大,碱性更强
思考1　Na2CO3粉末遇水生成碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),且在干燥空气中失去结晶水变成碳酸钠粉末,那么钠露置在空气中,最终会完全转变成什么
提示　钠露置在空气中,最终完全转变为Na2CO3粉末。NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3·xH2ONa2CO3(风化是化学变化)。
思考2　向饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2,会有什么现象 试分析其原因
提示　有晶体析出。CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,生成的NaHCO3的质量比参加反应的Na2CO3的质量大,又由于常温下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,且反应过程中消耗了水,故会有NaHCO3晶体从溶液中析出。
(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
澄清石灰水不变浑浊 Na2CO3很稳定,受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊 NaHCO3不稳定,受热容易分解;化学方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
思考3　用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,实验装置如图。
(1)实验时,小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明NaHCO3受热分解生成了　　　,烧杯B中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解生成了　　　　　　　。
(2)实验时,烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,而烧杯B中澄清石灰水变浑浊,由此可得热稳定性:Na2CO3　　　　　(填“>”或“<”)NaHCO3。
答案　(1)H2O　CO2　(2)>
(3)探究Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应
实验步骤 在两支试管中分别加入3 mL同一稀盐酸,将两个分别装有0.3 g Na2CO3和0.3 g NaHCO3固体的小气球套在两支试管口,将气球内固体同时倒入试管中,观察现象
实验操作
实验现象及结论 两支试管中都产生无色气泡,气球膨胀,加入碳酸氢钠的试管中气泡产生得更快,气球膨胀得更大, 离子方程式分别为HC+H+CO2↑+H2O、C+2H+CO2↑+H2O
思考4　某课外小组在实验中,将盐酸滴加到碳酸钠溶液中,开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。试分析其原因
提示　Na2CO3和盐酸反应分两步进行:
①C+H+HC;
②HC+H+H2O+CO2↑。
故开始无明显现象,后来产生气泡。
(4)探究Na2CO3、NaHCO3和盐(CaCl2)及碱[Ca(OH)2]的反应
盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
实验操作及步骤
现象及结论 ①加入稀Na2CO3溶液,立即产生白色沉淀,离子方程式: Ca2++CCaCO3↓; ②加入少量稀NaHCO3溶液,无明显现象,说明稀CaCl2溶液和少量稀NaHCO3溶液不反应 两支试管中都产生白色沉淀。离子方程式分别为Ca2++CCaCO3↓、 HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O
思考5　(1)试写出足量的NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2反应的离子方程式。
提示　2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C
(2)试写出用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的反应原理。
提示　NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O或OH-+HCH2O+C
2.重要用途
(1)碳酸钠:纺织、制皂、造纸、制玻璃、食用碱或工业用碱等。
(2)碳酸氢钠:发酵粉、胃酸中和剂、食用碱或工业用碱等。
1.判断正误
(1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 (　　)
(2)HC在强酸性、强碱性溶液中均不能大量存在 (　　)
(3)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应 (　　)
(4)Na2CO3俗称纯碱,所以Na2CO3属于碱 (　　)
(5)只用盐酸无法鉴别等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液 (　　)
答案　(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
2.(2024·江苏红桥高中高一月考)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是 (　　)
A.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同
B.相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
D.将澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中则产生白色沉淀
答案　D
解析　Na2CO3固体溶于水,溶液温度升高,NaHCO3固体溶于水,溶液温度降低,A正确;相同温度下,在水中的溶解度:NaHCO33.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方案,其中不可行的是 (　　)
A.分别加入等量水中,看溶解能力差异
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察澄清石灰水是否变浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别取样配成稀溶液,滴加BaCl2稀溶液,观察有无白色沉淀
答案　C
解析　NaHCO3不稳定,加热易分解生成二氧化碳,而Na2CO3加热时不易分解,故可将两种试样加热后可能产生的气体通入澄清石灰水,观察是否变浑浊,B可行;Na2CO3、NaHCO3均可与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀,不能鉴别,C不可行。
Na2CO3和NaHCO3的三种鉴别方法
(1)
(2)
(3)
二、焰色试验
1.定义
利用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。焰色试验是元素的物理性质。
2.操作
3.一些金属元素的焰色
金属 元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 黄色 紫色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色
思考1　为什么用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸洗涤铂丝 为什么用铂丝或铁丝等蘸取试剂做焰色试验,而不采用铜丝
提示　盐酸沸点比硫酸低,加热时易挥发无残留。铂丝或铁丝做焰色试验时没有颜色,而铜在灼烧时有绿色的焰色。
思考2　利用焰色试验检验钾元素时,为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察
提示　因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素,灼烧时,钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光,透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光,便于观察到钾元素的紫色光。
4.应用
(1)检验金属元素的存在。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
1.判断正误
(1)焰色试验是物质在灼烧时发生了化学反应而呈现不同的焰色 (　　)
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净 (　　)
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2CO3溶液 (　　)
(4)用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃),则该溶液一定含有钾盐 (　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在火焰上灼烧,火焰的颜色呈黄色,下列说法错误的是 (　　)
A.该溶液中可能含有钠离子,一定没有钾离子
B.该溶液中一定含有钠离子
C.该溶液中一定没有铜离子
D.该溶液中可能含有钾离子
答案　A
解析　焰色试验火焰呈黄色,可确定溶液中含Na+,无色溶液中一定没有Cu2+,不能确定是否含有钾离子,因为钠元素黄色的光可掩盖钾元素的紫色光,故选A。
　　　　　　　　　　　 　　　　　
1.(2023·桂林高一检测)在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是 (　　)
A.氯化钠 B.碳酸钠
C.硫酸钠 D.碳酸氢钠
答案　D
解析　碳酸氢钠可以和某些酸性物质反应产生CO2,故可作发酵粉成分。
2.用焰色试验检验K+时的操作有①蘸取待测液;②置于酒精灯火焰上灼烧;③透过蓝色钴玻璃观察;④用稀盐酸洗净铂丝。正确的操作顺序为 (　　)
A.①②③④ B.④②①②③
C.④①② D.①③②④
答案　B
解析　根据焰色试验的操作步骤:洗、烧、蘸、烧、观,可知B项正确。应特别注意:检验K+时必须透过蓝色钴玻璃观察,以滤去黄光。
3.(2023·福建闽侯一中高一月考)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是 (　　)
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体后微热
C.CO2气体(HCl),饱和NaHCO3溶液
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
答案　D
解析　NaHCO3和适量NaOH反应生成Na2CO3和水,A正确;Na2CO3可以和CO2、H2O反应生成NaHCO3,微热可除去溶解的CO2,B正确;HCl与NaHCO3反应生成CO2,洗气可分离,C正确;Na2CO3和Na2SO4都与Ba(OH)2反应,生成沉淀和NaOH,D错误。
4.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入少量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中一定出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
答案　C
解析　①的反应可以是Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑,①所加试剂可以是稀硫酸,A项正确;向NaOH溶液中通入少量CO2,生成Na2CO3,B项正确;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时,生成的NaHCO3以沉淀的形式析出,其他情况不一定有沉淀生成,C项错误;加热NaHCO3固体时可生成Na2CO3,⑥的转化条件可以是加热,D项正确。
5.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题:
(1)碳酸氢钠的化学式是　　　　　,俗称　　　　　,其水溶液显　　　　(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)碳酸氢钠可治疗胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)过多,反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量:前者　　　　(填“>”“<”或“=”)后者。
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为　　　　。
答案　(1)NaHCO3　小苏打　碱
(2)H++HCH2O+CO2↑　<
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
课时对点练　
[分值:100分]
(选择题1~9题,每小题6分,10~11题,每小题8分,共70分)
题组一　Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
1.(2024·四川遂宁高一期末)烘焙糕点常用NaHCO3做膨松剂。下列关于NaHCO3的性质说法正确的是 (　　)
A.焰色试验呈紫色 B.水溶液显酸性
C.淡黄色固体 D.受热易分解
答案　D
解析　钠元素的焰色试验应该呈黄色,A错误;NaHCO3水溶液显碱性,B错误;NaHCO3为细小的白色晶体,C错误。
2.下列叙述不正确的是 (　　)
A.NaHCO3 的热稳定性弱于Na2CO3
B.向 Na2CO3 固体中加几滴水,Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象
C.Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中,最终都变成Na2CO3
D.保持温度不变,向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2,有NaHCO3晶体析出
答案　B
解析　碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,稳定性弱于碳酸钠,故A正确;向 Na2CO3 固体中加几滴水,Na2CO3凝结成块,生成水合碳酸钠,并伴随放热现象,故B错误;Na与空气中的氧气、二氧化碳和水作用生成碳酸钠,氧化钠与空气中的二氧化碳和水作用生成碳酸钠,NaOH与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,故C正确;保持温度不变,向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2,碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,相同温度下,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,有NaHCO3晶体析出,故D正确。
3.下列离子方程式书写正确的是 (　　)
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液:Ba2++HC+OH-BaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+2H2O
答案　B
解析　 NaHCO3由Na+和构成,写离子方程式时拆成Na+和,则正确的离子方程式为+H+CO2↑+H2O,故A错误;碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,离子方程式为+2H+CO2↑+H2O,故B正确;碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,正确的离子方程式为Ba2++2HC+2OH-BaCO3↓+2H2O+C,故C错误;碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液,反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O,故D错误。
4.(2023·江苏无锡一中高一期中)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法正确的是 (　　)
A.碳酸钠俗名小苏打,碳酸氢钠俗名纯碱
B.同浓度的两溶液碱性:Na2CO3C.热稳定性:Na2CO3D.碳酸氢钠溶液中加入适量氢氧化钠,便可转化为碳酸钠溶液
答案　D
解析　Na2CO3俗名为苏打或者纯碱,NaHCO3俗名为小苏打,A错误;同浓度的两溶液碱性:Na2CO3>NaHCO3,B错误;NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和H2O,而碳酸钠受热不分解,即热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,C错误。
题组二　Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
5.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如图几种实验方法。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NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置 Ⅰ 中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置 Ⅱ,使澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置 Ⅲ 也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
答案　B
解析　碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,说明产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C、D正确。
6.(2024·湖南常德一中高一段考)按如图装置通入X气体,并在管口P处点燃,实验结果是澄清石灰水变浑浊,则X、Y可能是 (　　)
A.H2和NaHCO3 B.H2和CuO
C.H2和Fe2O3 D.CO和Na2CO3
答案　A
解析　A项,氢气能燃烧,NaHCO3受热分解生成二氧化碳,会看到澄清石灰水变浑浊;B项,H2和CuO反应生成水和Cu,不会看到澄清石灰水变浑浊;C项,H2和Fe2O3反应生成水和Fe,不会看到澄清石灰水变浑浊;D项,CO能燃烧,但是碳酸钠受热不会分解,不会看到澄清石灰水变浑浊。
7.下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述错误的是 (　　)
A.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
B.反应放出等量的CO2所消耗的酸:NaHCO3C.选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多,其原因为Na2CO3的碱性太强
D.NaHCO3能转化为Na2CO3,但Na2CO3不能转化为NaHCO3
答案　D
解析　根据反应:NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体少,A正确;碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠,C正确。
题组三　焰色试验
8.(2023·安徽淮南四中高一段考)每看到绽放的美丽焰火,很容易联想到化学中的焰色试验,下列关于焰色试验的说法不正确的是 (　　)
A.焰色试验是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色
B.应该用稀盐酸清洗做过焰色试验的铂丝
C.K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰
D.焰色试验的本质是元素发生了化学变化
答案　D
解析　焰色试验是元素的性质,实验时没有新物质生成,属于物理变化,故选D。
9.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧、钾的焰色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火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质
B.钾的焰色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.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
答案　C
解析　实验时应选择本身颜色较浅的火焰,这样更易观察被检验物质元素的焰色。
10.(2023·重庆实验中学高一期中)下列有关物质的除杂所选试剂和方法都正确的是 (　　)
A.除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3加入足量的澄清石灰水
B.除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3通入足量的HCl气体
C.除去CO2中的CO气体:通入O2点燃转化
D.除去Na2O2中的Na2O:将混合物在氧气中加热
答案　D
解析　Na2CO3和NaHCO3溶液均能与氢氧化钙溶液反应生成CaCO3沉淀,A错误;Na2CO3和NaHCO3溶液均能与HCl气体反应生成CO2,则通入足量的氯化氢气体不能除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3杂质,B错误。
11.(2024·石家庄高一统考期末)某同学设计如图所示装置,测定Na2CO3和NaHCO3混合样品中Na2CO3的质量分数。下列说法正确的是 (　　)
A.气体X为空气,反应前和反应后均需通一段时间气体X
B.装置A、B之间必须加干燥装置
C.a装置内试剂可选用无水氯化钙
D.缺少a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏低
答案　D
解析　X不能为空气,空气含CO2和水蒸气,影响生成的CO2质量的测定,A错误;装置B中的碱石灰吸收生成的CO2和水,可知固体的质量差,装置A、B之间可以不加干燥装置,B错误;a装置内应装碱石灰,目的是防止空气中的CO2、水蒸气进入装置B影响测定结果,C错误;没有a装置,测定CO2和H2O的质量偏大,NaHCO3的质量分数偏高,会导致所测Na2CO3的质量分数偏低,D正确。
12.(6分)Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐,某实验小组通过以下实验探究这两种物质的性质。
(1)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。
指出该学生设计的装置图的错误之处:　　　 　　　　。
(2)测定Na2CO3样品(含氯化钠杂质)中Na2CO3的质量分数:
①称取m g样品放入烧杯内加水溶解。
②加入过量的氯化钙溶液充分反应,反应的化学方程式为　　　　。
③过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为n g。则样品中Na2CO3的质量分数为　　　　。
答案　(1)试管口没有略向下倾斜,伸入试管的导管伸得太长　(2)②CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl　③%
解析　(1)加热NaHCO3会产生水蒸气,为防止水蒸气冷凝回流使试管炸裂,需要试管口略向下倾斜,伸入试管的导管管口应靠近试管口方便气体流出。(2)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl。设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
　 106　　　　　 　100
　 x 　　　　　　　n g
=,解得x= g,样品中Na2CO3的质量分数为×100%=%。
13.(12分)(2024·河北沧州高一月考)膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面坯发起形成多孔组织的,使食品具有松软和酥脆特点的一类物质,其有效物质为NaHCO3。某兴趣小组为研究某膨松剂的性质,设计了如下实验:
已知:
①碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠的混合物。装置气密性良好,且各装置中试剂皆过量。
②在加热情况下的产气量(CO2)是检验膨松剂品质的一项重要指标。
(1)装置A中NaOH溶液的作用为　　　　　　　　　　　　,装置E中碱石灰的作用为　　　　　　　　。
(2)将一定质量的膨松剂置于B中,B中发生的反应为　　　　。
(3)实验时先连接好装置A、B和C,通入一段时间空气,再连接上装置D、E;点燃酒精灯开始实验;充分反应后停止加热,应继续通入一段时间空气,这样做的目的是　　　
　　　　。
(4)实验结束后称量装置　　　　的质量差即为膨松剂的产气量。
(5)如果取5 g膨松剂样品,测得产气量为0.44 g,则该膨松剂的有效成分的百分含量为　　　　。
答案　(1)除去空气中的二氧化碳　防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到装置D被吸收影响实验
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　(3)将生成的二氧化碳全部赶入装置D中,让其全部被碱石灰吸收　(4)D　(5)33.6%
解析　(3)实验时先连接好装置A、B和C,通入一段时间空气,排尽装置中的空气(CO2),再连接上装置D、E;点燃酒精灯开始实验;充分反应后停止加热,应继续通入一段时间空气,这样做的目的是排干净生成的CO2,让其全部被碱石灰吸收,准确测量膨松剂的含量。(4)装置D的作用是吸收膨松剂分解产生的CO2。(5)5 g样品生成CO2质量为0.44 g,根据2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑知5 g膨松剂样品中含1.68 g碳酸氢钠,则该膨松剂的有效成分的百分含量为×100%=33.6%。
14.(12分)为探究Na2CO3和NaHCO3的性质,利用传感器做如下实验:
序号 操作 数据
① 测量下面实验过程中温度的变化
② 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
提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性,用电离方程式表示其原因是
　　　　。
(2)实验①中,溶解时吸收热量的物质是　　　　　　　　(填化学式)。
(3)实验②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　　　　。
(4)实验②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,写出滴加少量NaHCO3溶液时反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　。
答案　(1)Ca(OH)2Ca2++2OH-
(2)NaHCO3
(3)C+Ca2+CaCO3↓　加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似　(4)OH-、HC　Ca2++HC+OH-H2O+CaCO3↓
解析　(1)澄清石灰水显碱性,是因为氢氧化钙发生了电离,电离方程式为Ca(OH)2Ca2++2OH-。(2)由实验①中图像可知,溶解时吸收热量的物质是NaHCO3。(3)Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为C+Ca2+CaCO3↓,通过实验②中图像可知加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似,故OH-未参与该反应。第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
[核心素养发展目标]　1.通过实验认识Na2CO3、NaHCO3的性质,培养科学探究意识。2.了解焰色试验的操作与应用。
一、碳酸钠和碳酸氢钠
1.Na2CO3、NaHCO3性质探究
(1)探究Na2CO3、NaHCO3的溶解性及水溶液的酸碱性
在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入表中。
盐 Na2CO3 NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态 __________ 细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中 加水后__________,温度计示数__________ 加水后__________溶解,温度计示数__________
③继续向②的试管中分别加5 mL水,用力振荡 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④分别向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,水溶液均呈__________性,但Na2CO3的溶解度更__________,碱性更__________
思考1　Na2CO3粉末遇水生成碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),且在干燥空气中失去结晶水变成碳酸钠粉末,那么钠露置在空气中,最终会完全转变成什么
思考2　向饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2,会有什么现象 试分析其原因
(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__________ __________
澄清石灰水__________ __________;化学方程式:____________________
思考3　用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,实验装置如图。
(1)实验时,小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明NaHCO3受热分解生成了__________,烧杯B中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解生成了__________。
(2)实验时,烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,而烧杯B中澄清石灰水变浑浊,由此可得热稳定性:Na2CO3__________(填“>”或“<”)NaHCO3。
答案　(1)H2O　CO2　(2)>
(3)探究Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应
实验步骤 在两支试管中分别加入3 mL同一稀盐酸,将两个分别装有0.3 g Na2CO3和0.3 g NaHCO3固体的小气球套在两支试管口,将气球内固体同时倒入试管中,观察现象
实验操作
实验现象及结论 两支试管中都产生无色__________,气球__________,加入碳酸氢钠的试管中气泡产生得__________,气球膨胀得更大, 离子方程式分别为______________________________、______________________________
思考4　某课外小组在实验中,将盐酸滴加到碳酸钠溶液中,开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。试分析其原因
(4)探究Na2CO3、NaHCO3和盐(CaCl2)及碱[Ca(OH)2]的反应
盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
实验操作及步骤
现象及结论 ①加入稀Na2CO3溶液,立即产生白色沉淀,离子方程式: ____________________; ②加入少量稀NaHCO3溶液,无明显现象,说明稀CaCl2溶液和少量稀NaHCO3溶液__________ 两支试管中都产生__________。离子方程式分别为____________________、 ______________________________
思考5　(1)试写出足量的NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2反应的离子方程式。
(2)试写出用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的反应原理。
2.重要用途
(1)碳酸钠:纺织、制皂、造纸、制玻璃、食用碱或工业用碱等。
(2)碳酸氢钠:发酵粉、胃酸中和剂、食用碱或工业用碱等。
1.判断正误
(1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 (　　)
(2)HC在强酸性、强碱性溶液中均不能大量存在 (　　)
(3)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应 (　　)
(4)Na2CO3俗称纯碱,所以Na2CO3属于碱 (　　)
(5)只用盐酸无法鉴别等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液 (　　)
2.(2024·江苏红桥高中高一月考)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是 (　　)
A.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同
B.相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
D.将澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中则产生白色沉淀
3.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方案,其中不可行的是 (　　)
A.分别加入等量水中,看溶解能力差异
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察澄清石灰水是否变浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别取样配成稀溶液,滴加BaCl2稀溶液,观察有无白色沉淀
Na2CO3和NaHCO3的三种鉴别方法
(1)
(2)
(3)
二、焰色试验
1.定义
利用很多__________或它们的__________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色判断试样所含的金属元素,化学上把这样的__________分析操作称为焰色试验。焰色试验是元素的__________性质。
2.操作
3.一些金属元素的焰色
金属 元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 ______色 ______色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 ________色
思考1　为什么用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸洗涤铂丝 为什么用铂丝或铁丝等蘸取试剂做焰色试验,而不采用铜丝
思考2　利用焰色试验检验钾元素时,为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察
4.应用
(1)检验__________的存在。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
1.判断正误
(1)焰色试验是物质在灼烧时发生了化学反应而呈现不同的焰色 (　　)
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净 (　　)
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2CO3溶液 (　　)
(4)用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃),则该溶液一定含有钾盐 (　　)
2.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在火焰上灼烧,火焰的颜色呈黄色,下列说法错误的是 (　　)
A.该溶液中可能含有钠离子,一定没有钾离子
B.该溶液中一定含有钠离子
C.该溶液中一定没有铜离子
D.该溶液中可能含有钾离子
　　　　　　　　　　　 　　　　　
1.(2023·桂林高一检测)在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是 (　　)
A.氯化钠 B.碳酸钠
C.硫酸钠 D.碳酸氢钠
2.用焰色试验检验K+时的操作有①蘸取待测液;②置于酒精灯火焰上灼烧;③透过蓝色钴玻璃观察;④用稀盐酸洗净铂丝。正确的操作顺序为 (　　)
A.①②③④ B.④②①②③
C.④①② D.①③②④
3.(2023·福建闽侯一中高一月考)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是 (　　)
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体后微热
C.CO2气体(HCl),饱和NaHCO3溶液
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
4.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是 (　　)
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入少量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中一定出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
5.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题:
(1)碳酸氢钠的化学式是__________,俗称__________,其水溶液显__________(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)碳酸氢钠可治疗胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)过多,反应的离子方程式为__________。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量:前者__________(填“>”“<”或“=”)后者。
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为__________。
答案精析
一、
1.(1)白色粉末　结块变成晶体　升高　部分　降低　变红　变浅红　易　碱　大　强
思考1　钠露置在空气中，最终完全转变为Na2CO3粉末。NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3·xH2ONa2CO3(风化是化学变化)。
思考2　有晶体析出。CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，生成的NaHCO3的质量比参加反应的Na2CO3的质量大，又由于常温下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，且反应过程中消耗了水，故会有NaHCO3晶体从溶液中析出。
(2)不变浑浊　Na2CO3很稳定，受热不易发生分解　变浑浊　NaHCO3不稳定，受热容易分解　2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
思考3　(1)H2O　CO2　(2)>
(3)气泡　膨胀　更快　HC+H+CO2↑+H2O　C+2H+CO2↑+H2O
思考4　Na2CO3和盐酸反应分两步进行：
①C+H+HC；
②HC+H+H2O+CO2↑。
故开始无明显现象，后来产生气泡。
(4)Ca2++CCaCO3↓　不反应　白色沉淀　Ca2++CCaCO3↓　HC+Ca2++OH-CaCO3↓+H2O
思考5　(1)2HC+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C
(2)NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O或OH-+HCH2O+C
应用体验
1.(1)√　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×
2.D
3.C　[NaHCO3不稳定，加热易分解生成二氧化碳，而Na2CO3加热时不易分解，故可将两种试样加热后可能产生的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊，B可行；Na2CO3、NaHCO3均可与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀，不能鉴别，C不可行。]
二、
1.金属　化合物　定性　物理
2.盐酸　原火焰颜色相同　试样　火焰的颜色
3.黄　紫　绿
思考1　盐酸沸点比硫酸低，加热时易挥发无残留。铂丝或铁丝做焰色试验时没有颜色，而铜在灼烧时有绿色的焰色。
思考2　因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素，灼烧时，钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光，透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光，便于观察到钾元素的紫色光。
4.(1)金属元素
应用体验
1.(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2.A
随堂演练　知识落实
1.D　2.B　3.D
4.C　[①的反应可以是Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2↑，①所加试剂可以是稀硫酸，A项正确；向NaOH溶液中通入少量CO2，生成Na2CO3，B项正确；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时，生成的NaHCO3以沉淀的形式析出，其他情况不一定有沉淀生成，C项错误；加热NaHCO3固体时可生成Na2CO3，⑥的转化条件可以是加热，D项正确。]
5.(1)NaHCO3　小苏打　碱
(2)H++HCH2O+CO2↑　<
(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(共84张PPT)
碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
第2课时
第二章　第一节
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核心素养
发展目标
1.通过实验认识Na2CO3、NaHCO3的性质,培养科学探究意识。
2.了解焰色试验的操作与应用。
内容索引
一、碳酸钠和碳酸氢钠
二、焰色试验
课时对点练
随堂演练　知识落实
碳酸钠和碳酸氢钠
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一
1.Na2CO3、NaHCO3性质探究
(1)探究Na2CO3、NaHCO3的溶解性及水溶液的酸碱性
在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入表中。
一、碳酸钠和碳酸氢钠
盐 Na2CO3 NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态 __________ 细小的白色晶体
白色粉末
盐 Na2CO3 NaHCO3
②加几滴水并将温度计伸入其中 加水后 ,温度计示数______ 加水后 溶解,温度计示数_____
③继续向②的试管中分别加5 mL水,用力振荡 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④分别向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,水溶液均呈____ 性,但Na2CO3的溶解度更 ,碱性更____
结块变成晶体
升高
部分
降低
变红
变浅红
易
碱
大
强
思考1　Na2CO3粉末遇水生成碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),且在干燥空气中失去结晶水变成碳酸钠粉末,那么钠露置在空气中,最终会完全转变成什么
提示　钠露置在空气中,最终完全转变为Na2CO3粉末。Na Na2O
NaOH NaOH溶液 Na2CO3·xH2O Na2CO3(风化是化学变化)。
思考2　向饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2,会有什么现象 试分析其原因
提示　有晶体析出。CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3,生成的NaHCO3的质量比参加反应的Na2CO3的质量大,又由于常温下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,且反应过程中消耗了水,故会有NaHCO3晶体从溶液中析出。
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水_________ _______________________________
澄清石灰水________ __________________________;
化学方程式:_______________
___________________
(2)碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
不变浑浊
变浑浊
Na2CO3很稳定,受热不易发生分解
NaHCO3不稳定,受热容易分解
2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
思考3　用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的
棉花球,实验装置如图。
(1)实验时,小试管内棉花球上的无水硫酸
铜由白色变为蓝色,说明NaHCO3受热分
解生成了　　　,烧杯B中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解生成了　　　。
(2)实验时,烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,而烧杯B中澄清石灰水变浑浊,由此可得热稳定性:Na2CO3　　(填“>”或“<”)NaHCO3。
H2O
CO2
>
实验步骤 在两支试管中分别加入3 mL同一稀盐酸,将两个分别装有0.3 g Na2CO3和0.3 g NaHCO3固体的小气球套在两支试管口,将气球内固体同时倒入试管中,观察现象
实验操作
(3)探究Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应
实验现象及结论 两支试管中都产生无色 ,气球 ,加入碳酸氢钠的试管中气泡产生得 ,气球膨胀得更大,
离子方程式分别为_______________________、____________
_______________
气泡
膨胀
更快
HC+H+===CO2↑+H2O
C+2H+
===CO2↑+H2O
思考4　某课外小组在实验中,将盐酸滴加到碳酸钠溶液中,开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。试分析其原因
提示　Na2CO3和盐酸反应分两步进行:
①C+H+===HC;
②HC+H+===H2O+CO2↑。
故开始无明显现象,后来产生气泡。
盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
实验操作及步骤
(4)探究Na2CO3、NaHCO3和盐(CaCl2)及碱[Ca(OH)2]的反应
盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
现象及结论 ①加入稀Na2CO3溶液,立即产生白色沉淀,离子方程式:____________ ____________; ②加入少量稀NaHCO3溶液,无明显现象,说明稀CaCl2溶液和少量稀NaHCO3溶液_______ 两支试管中都产生 。离子方程式分别为___________
_____________、____________
______________________
Ca2++C
===CaCO3↓
不反应
白色沉淀
Ca2++C
===CaCO3↓
HC+Ca2+
+OH-===CaCO3↓+H2O
思考5　(1)试写出足量的NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2反应的离子方程式。
提示　2HC+Ca2++2OH-===CaCO3↓+2H2O+C
(2)试写出用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的反应原理。
提示　NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O或OH-+HC===H2O+C
2.重要用途
(1)碳酸钠:纺织、制皂、造纸、制玻璃、食用碱或工业用碱等。
(2)碳酸氢钠:发酵粉、胃酸中和剂、食用碱或工业用碱等。
1.判断正误
(1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多
(2)HC在强酸性、强碱性溶液中均不能大量存在
(3)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应
(4)Na2CO3俗称纯碱,所以Na2CO3属于碱
(5)只用盐酸无法鉴别等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液
×
×
√
√
×
2.(2024·江苏红桥高中高一月考)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是
A.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同
B.相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质
D.将澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶
液中则产生白色沉淀
√
Na2CO3固体溶于水,溶液温度升高,NaHCO3固体溶于水,溶液温度降低,A正确;
相同温度下,在水中的溶解度:NaHCO3NaHCO3受热易分解生成Na2CO3,可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质,C正确;
Na2CO3和NaHCO3的溶液中加入澄清石灰水都能产生碳酸钙白色沉淀,D错误。
3.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方案,其中不可行的是
A.分别加入等量水中,看溶解能力差异
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察澄
清石灰水是否变浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别取样配成稀溶液,滴加BaCl2稀溶液,观察有无白色沉淀
√
NaHCO3不稳定,加热易分解生成二氧化碳,而Na2CO3加热时不易分解,故可将两种试样加热后可能产生的气体通入澄清石灰水,观察是否变浑浊,B可行;
Na2CO3、NaHCO3均可与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀,不能鉴别,C不可行。
归纳总结
Na2CO3和NaHCO3的三种鉴别方法
(1)
归纳总结
(2)
(3)
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二
焰色试验
1.定义
利用很多 或它们的 在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色判断试样所含的金属元素,化学上把这样的 分析操作称为焰色试验。焰色试验是元素的 性质。
金属
二、焰色试验
化合物
定性
物理
2.操作
盐酸
原火焰颜色相同
试样
火焰的颜色
金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜
焰色 紫红色 色 色 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 色
3.一些金属元素的焰色
黄
紫
绿
思考1　为什么用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸洗涤铂丝 为什么用铂丝或铁丝等蘸取试剂做焰色试验,而不采用铜丝
提示　盐酸沸点比硫酸低,加热时易挥发无残留。铂丝或铁丝做焰色试验时没有颜色,而铜在灼烧时有绿色的焰色。
思考2　利用焰色试验检验钾元素时,为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察
提示　因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素,灼烧时,钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光,透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光,便于观察到钾元素的紫色光。
4.应用
(1)检验 的存在。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
金属元素
1.判断正误
(1)焰色试验是物质在灼烧时发生了化学反应而呈现不同的焰色
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净
(3)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2CO3溶液
(4)用洁净的铂丝蘸取某溶液在火焰上灼烧,火焰呈紫色(透过蓝色钴玻璃),则该溶液一定含有钾盐
×
×
√
×
2.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在火焰上灼烧,火焰的颜色呈黄色,下列说法错误的是
A.该溶液中可能含有钠离子,一定没有钾离子
B.该溶液中一定含有钠离子
C.该溶液中一定没有铜离子
D.该溶液中可能含有钾离子
√
焰色试验火焰呈黄色,可确定溶液中含Na+,无色溶液中一定没有Cu2+,不能确定是否含有钾离子,因为钠元素黄色的光可掩盖钾元素的紫色光,故选A。
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随堂演练　知识落实
1.(2023·桂林高一检测)在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是
A.氯化钠 B.碳酸钠
C.硫酸钠 D.碳酸氢钠
√
1
2
3
4
碳酸氢钠可以和某些酸性物质反应产生CO2,故可作发酵粉成分。
5
1
2
3
4
2.用焰色试验检验K+时的操作有①蘸取待测液;②置于酒精灯火焰上灼烧;③透过蓝色钴玻璃观察;④用稀盐酸洗净铂丝。正确的操作顺序为
A.①②③④ B.④②①②③
C.④①② D.①③②④
√
根据焰色试验的操作步骤:洗、烧、蘸、烧、观,可知B项正确。应特别注意:检验K+时必须透过蓝色钴玻璃观察,以滤去黄光。
5
3.(2023·福建闽侯一中高一月考)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体后微热
C.CO2气体(HCl),饱和NaHCO3溶液
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
1
2
3
4
√
5
1
2
3
4
NaHCO3和适量NaOH反应生成Na2CO3和水,A正确;
Na2CO3可以和CO2、H2O反应生成NaHCO3,微热可除去溶解的CO2,B正确;
HCl与NaHCO3反应生成CO2,洗气可分离,C正确;
Na2CO3和Na2SO4都与Ba(OH)2反应,生成沉淀和NaOH,D错误。
5
4.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入少量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中一定出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
1
2
3
4
√
5
①的反应可以是Na2CO3+H2SO4===Na2SO4
+H2O+CO2↑,①所加试剂可以是稀硫酸,
A项正确;
向NaOH溶液中通入少量CO2,生成Na2CO3,B项正确;
NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时,生成的NaHCO3以沉淀的形式析出,其他情况不一定有沉淀生成,C项错误;
加热NaHCO3固体时可生成Na2CO3,⑥的转化条件可以是加热,D项正确。
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5.碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。请回答下列问题:
(1)碳酸氢钠的化学式是　　　　,俗称　　　　,其水溶液显　　(填“酸”“碱”或“中”)性。
(2)碳酸氢钠可治疗胃酸(0.2%~0.4%的盐酸)过多,反应的离子方程式为
　　　　 　　　　　　　。等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时生成CO2的量:前者　　(填“>”“<”或“=”)后者。
(3)除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为________________
___________________。
NaHCO3
5
小苏打
碱
H++HC===H2O+CO2↑
<
2NaHCO3
Na2CO3+H2O+CO2↑
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课时对点练
题组一　Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
1.(2024·四川遂宁高一期末)烘焙糕点常用NaHCO3做膨松剂。下列关于NaHCO3的性质说法正确的是
A.焰色试验呈紫色 B.水溶液显酸性
C.淡黄色固体 D.受热易分解
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
钠元素的焰色试验应该呈黄色,A错误;
NaHCO3水溶液显碱性,B错误;
NaHCO3为细小的白色晶体,C错误。
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
2.下列叙述不正确的是
A.NaHCO3 的热稳定性弱于Na2CO3
B.向 Na2CO3 固体中加几滴水,Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象
C.Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中,最终都变成Na2CO3
D.保持温度不变,向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2,有NaHCO3晶体析出
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,稳定性弱于碳酸钠,故A正确;
向 Na2CO3 固体中加几滴水,Na2CO3凝结成块,生成水合碳酸钠,并伴随放热现象,故B错误;
Na与空气中的氧气、二氧化碳和水作用生成碳酸钠,氧化钠与空气中的二氧化碳和水作用生成碳酸钠,NaOH与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠,故C正确;
1
2
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12
13
14
保持温度不变,向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2,碳酸钠、二氧化碳和水反应生成碳酸氢钠,相同温度下,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,有NaHCO3晶体析出,故D正确。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
3.下列离子方程式书写正确的是
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:+2H+===CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:+2H+===CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液:Ba2++HC+OH-===BaCO3↓
+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-===CaCO3↓
+C+2H2O
√
1
2
3
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5
6
7
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NaHCO3由Na+和构成,写离子方程式时拆成Na+和,则正确的离子方程式为+H+===CO2↑+H2O,故A错误;
碳酸钠和硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水,离子方程式为+2H+===CO2↑+H2O,故B正确;
碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钡溶液,正确的离子方程式为Ba2++2HC+2OH-===BaCO3↓+2H2O+C,故C错误;
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碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液,反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为Ca2++HC+OH-===CaCO3↓+H2O,故D错误。
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4.(2023·江苏无锡一中高一期中)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法正确的是
A.碳酸钠俗名小苏打,碳酸氢钠俗名纯碱
B.同浓度的两溶液碱性:Na2CO3C.热稳定性:Na2CO3D.碳酸氢钠溶液中加入适量氢氧化钠,便可转化为碳酸钠溶液
√
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Na2CO3俗名为苏打或者纯碱,NaHCO3俗名为小苏打,A错误;
同浓度的两溶液碱性:Na2CO3>NaHCO3,B错误;
NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2和H2O,而碳酸钠受热不分解,即热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,C错误。
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题组二　Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
5.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如图几种实验方法。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NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,使澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
√
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碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反
应生成二氧化碳气体,盛放碳酸
氢钠的气球鼓得更快,说明产生
气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;
等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;
碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C、D正确。
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6.(2024·湖南常德一中高一段考)按如图装置通入X气体,并在管口P处点燃,实验结果是澄清石灰水变浑浊,则X、Y可能是
A.H2和NaHCO3 B.H2和CuO
C.H2和Fe2O3 D.CO和Na2CO3
√
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A项,氢气能燃烧,NaHCO3受热分解生成二氧化碳,会
看到澄清石灰水变浑浊;
B项,H2和CuO反应生成水和Cu,不会看到澄清石灰水
变浑浊;
C项,H2和Fe2O3反应生成水和Fe,不会看到澄清石灰水变浑浊;
D项,CO能燃烧,但是碳酸钠受热不会分解,不会看到澄清石灰水变浑浊。
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7.下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述错误的是
A.相同状况下,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产
生的CO2气体体积小于NaHCO3
B.反应放出等量的CO2所消耗的酸:NaHCO3C.选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多,其原因为Na2CO3的碱性太强
D.NaHCO3能转化为Na2CO3,但Na2CO3不能转化为NaHCO3k
√
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根据反应:NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,Na2CO3+2HCl===2NaCl
+CO2↑+H2O,相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,Na2CO3产生的CO2气体少,A正确;
碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,可以用碳酸氢钠,C正确。
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题组三　焰色试验
8.(2023·安徽淮南四中高一段考)每看到绽放的美丽焰火,很容易联想到化学中的焰色试验,下列关于焰色试验的说法不正确的是
A.焰色试验是金属元素在灼烧时火焰所呈现的颜色
B.应该用稀盐酸清洗做过焰色试验的铂丝
C.K2CO3在酒精灯上灼烧时透过蓝色钴玻璃能观察到紫色火焰
D.焰色试验的本质是元素发生了化学变化
√
焰色试验是元素的性质,实验时没有新物质生成,属于物理变化,故选D。
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9.焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧、钾的焰色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
原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的
物质
B.钾的焰色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.没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
√
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实验时应选择本身颜色较浅的火焰,这样更易观察被检验物质元素的焰色。
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10.(2023·重庆实验中学高一期中)下列有关物质的除杂所选试剂和方法都正确的是
A.除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3加入足量的澄清石灰水
B.除去NaHCO3溶液中少量的Na2CO3通入足量的HCl气体
C.除去CO2中的CO气体:通入O2点燃转化
D.除去Na2O2中的Na2O:将混合物在氧气中加热
√
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Na2CO3和NaHCO3溶液均能与氢氧化钙溶液反应生成CaCO3沉淀,A错误;
Na2CO3和NaHCO3溶液均能与HCl气体反应生成CO2,则通入足量的氯化氢气体不能除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3杂质,B错误。
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11.(2024·石家庄高一统考期末)某同学设计如图所示装置,测定Na2CO3和NaHCO3混合样品中Na2CO3的质量分数。下列说法正确的是
A.气体X为空气,反应前和反应后均需通
一段时间气体X
B.装置A、B之间必须加干燥装置
C.a装置内试剂可选用无水氯化钙
D.缺少a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏低
√
X不能为空气,空气含CO2和水蒸气,
影响生成的CO2质量的测定,A错误;
装置B中的碱石灰吸收生成的CO2
和水,可知固体的质量差,装置A、B之间可以不加干燥装置,B错误;
a装置内应装碱石灰,目的是防止空气中的CO2、水蒸气进入装置B影响测定结果,C错误;
没有a装置,测定CO2和H2O的质量偏大,NaHCO3的质量分数偏高,会导致所测Na2CO3的质量分数偏低,D正确。
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12.Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐,某实验小组通过以下实验探究这两种物质的性质。
(1)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。
指出该学生设计的装置图的错误之处:_____
　 　　　。
加热NaHCO3会产生水蒸气,为防止水蒸气冷凝回流使试管炸裂,需要试管口略向下倾斜,伸入试管的导管管口应靠近试管口方便气体流出。
试管
口没有略向下倾斜,伸入试管的导管伸得太长
(2)测定Na2CO3样品(含氯化钠杂质)中Na2CO3的质量分数:
①称取m g样品放入烧杯内加水溶解。
②加入过量的氯化钙溶液充分反应,反应的化学
方程式为　 　　　。
③过滤、洗涤、干燥,称量沉淀的质量为n g。
则样品中Na2CO3的质量分数为　　　　。
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CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
%
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碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,化学方程式为CaCl2+
Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl。设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x,则
Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl
　 106　　　　　 100
　 x 　　　　　　 n g
=,解得x= g,样品中Na2CO3的质量分数为×100%=%。
13.(2024·河北沧州高一月考)膨松剂是在食品加工过程中加入的,能使面坯发起形成多孔组织的,使食品具有松软和酥脆特点的一类物质,其有效物质为NaHCO3。某兴趣小组为研究某膨松剂的性质,
设计了如下实验:
已知:
①碱石灰是固体氧化钙和氢氧化钠
的混合物。装置气密性良好,且各装置中试剂皆过量。
②在加热情况下的产气量(CO2)是检验膨松剂品质的一项重要指标。
(1)装置A中NaOH溶液的作用为　　　　　　　　　　　　,装置E中碱石灰的作用为　　　 　　　　　。
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除去空气中的二氧化碳
防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入到装置D被吸收影响实验
(2)将一定质量的膨松剂置于B中,B中发生的反应为___________________
____________。
(3)实验时先连接好装置A、B和C,通入一段时间空气,再连接上装置D、E;点燃酒精灯开始实验;充分反应后停止加热,应继续通入一段时间空气,这样做的目的是　 　　 　　　　 。
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2NaHCO3
Na2CO3
+H2O+CO2↑
将生成的二氧化碳全部赶入装置D中,让其全部被碱石灰吸收
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实验时先连接好装置A、B和C,通入一段时间空气,排尽装置中的空气(CO2),再连接上装置D、E;点燃酒精灯开始实验;充分反应后停止加热,应继续通入一段时间空气,这样做的目的是排干净生成的CO2,让其全部被碱石灰吸收,准确测量膨松剂的含量。
(4)实验结束后称量装置　　　的质量差即为膨松剂的产气量。
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装置D的作用是吸收膨松剂分解产生的CO2。
D
(5)如果取5 g膨松剂样品,测得产气量为0.44 g,则该膨松剂的有效成分的百分含量为　　　　。
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5 g样品生成CO2质量为0.44 g,根据2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑知5 g膨松剂样品中含1.68 g碳酸氢钠,则该膨松剂的有效成分的百分含量为×100%=33.6%。
33.6%
序号 操作 数据
① 测量下面实验过程中温度的变化
14.为探究Na2CO3和NaHCO3的性质,利用传感器做如下实验:
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序号 操作 数据
② 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
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提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性,用电离方程式表示其原因是　 　 　　。
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澄清石灰水显碱性,是因为氢氧化钙发生了电离,电离方程式为Ca(OH)2
===Ca2++2OH-。
Ca(OH)2===Ca2++2OH-
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由实验①中图像可知,溶解时吸收热量的物质是NaHCO3。
NaHCO3
(2)实验①中,溶解时吸收热量的物质是　　　　　(填化学式)。
(3)实验②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_______________________
________________________。
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C+Ca2+
===CaCO3↓
加入Na2CO3溶液和加入
蒸馏水的pH变化曲线相似
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Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为C+Ca2+===CaCO3↓,
通过实验②中图像可知加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似,故OH-未参与该反应。
(4)实验②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,写出滴加少量NaHCO3溶液时反应的离子方程式:
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OH-、HC
Ca2++HC+OH-===H2O+CaCO3↓
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