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一、 钠及其化合物
导学2　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
海水中的重要元素——钠和氯
第二章
知 识 点 一
知识点一　碳酸钠和碳酸氢钠
1. Na2CO3、NaHCO3性质的探究
(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__________
白色粉末
结块变成晶体
升高
部分
降低
盐 Na2CO3 NaHCO3
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，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__________
变红
变浅红
易
碱
大
强
(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
实验操作 实验现象 实验结论
澄清石灰水__________
变浑浊
NaHCO3不稳定，受热容易分解
(3)探究Na2CO3、NaHCO3与稀盐酸的反应：
实验步骤 在两支试管中分别加入3 mL同一瓶中的稀盐酸，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，将气球内的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___________________
_____________、______________________________
气泡
膨胀
更快
CO2↑＋H2O
(4)探究Na2CO3、NaHCO3与盐(CaCl2)及碱[Ca(OH)2]的反应
物质 盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
实验操作及步骤
物质 盐(CaCl2) 碱[Ca(OH)2]
实验现象及结论 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和少量稀NaHCO3溶液__________ 两支试管中都产生_______ _______。离子方程式分别为____________________ ___________、___________ ________________________________________
不反应
白色
沉淀
CaCO3↓
Ca2＋＋OH－====CaCO3↓
＋H2O
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。
[判断正误]
(1)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有白色晶体析出。(　　)
(2)利用澄清石灰水可鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液。(　　)
(3)NaHCO3溶液既能与盐酸反应又能与氢氧化钠溶液反应。
(　　)
(4)在NaHCO3和Na2CO3两种溶液中滴加少量的盐酸，都会产生CO2。(　　)
(5)可用加热法除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3杂质。(　　)
(6)只用盐酸无法鉴别等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液。(　　)
√
×
√
×
√
×
例1　(2024·衢州一中高一检测)下列关于NaHCO3和Na2CO3的
说法，正确的是(　　)
A. NaHCO3比Na2CO3的热稳定性强
B. NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量
C. 常温下，Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大
D. 等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，放出等量的CO2
C
【解析】 NaHCO3受热易分解，Na2CO3比NaHCO3的热稳定性强，A错误；NaHCO3固体溶于水吸收热量，B错误；常温下，Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大，C正确；NaHCO3中碳元素的质量分数大于Na2CO3中的，等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2多，D错误。
知 识 点 二
知识点二　焰色试验
1. 焰色试验的定义
利用很多__________或它们的__________在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色来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。焰色试验应用的是元素的__________性质。
金属
化合物
定性
物理
2. 实验操作
3. 一些金属元素的焰色
金属元素 锂 钠 钾 铷
焰色 紫红色 ________色 ________色 紫色
金属元素 钙 锶 钡 铜
焰色 砖红色 洋红色 黄绿色 _______色
黄
紫
绿
4. 焰色试验的应用
(1)检验__________的存在。
(2)利用焰色试验制作节日烟花。
[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出不同的焰
色。(　　)
(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸来清洗。(　　)
(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
蓝色钴玻璃观察)，则该溶液一定含有钾盐。(　　)
×
×
√
×
例2　(2024·遂昌中学高一)下列关于焰色试验的说法，错误的是(　　)
A. 可以用铁丝代替铂丝做焰色试验
B. 实验前需用稀硫酸清洗铂丝并灼烧
C. 需透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色
D. 焰色试验是物理变化
B
【解析】 洁净的铁丝灼烧至基本无色，可以用铁丝代替铂丝做焰色试验，A正确；稀硫酸或硫酸盐难挥发，不能用稀硫酸清洗，需用稀盐酸清洗铂丝并灼烧，B错误；为了滤去黄光，验证钾元素时，需透过蓝色钴玻璃来观察钾的焰色，C正确；焰色试验是金属元素原子的核外电子从更高的激发态向较低的激发态或基态跃迁时，以光能形式释放出来的过程，所以焰色试验属于物理变化，D正确。
随 堂 检 测
1. 燃放烟花时，五彩缤纷的焰火与金属元素的焰色试验有关。
下列说法中，错误的是(　　)
A. 焰色试验属于化学变化
B. 可以用焰色试验来区分NaCl和KCl
C. Na与NaCl灼烧时的火焰颜色相同
D. 观察K2SO4的焰色时，应透过蓝色钴玻璃
A
B
3. 下列关于Na2CO3与NaHCO3的说法，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所消耗的同种酸的体积：NaHCO3＞Na2CO3
C. 选用NaHCO3而不选用Na2CO3来治疗胃酸过多，其原因为Na2CO3的碱性太强
D. Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质，可加入适量的NaOH除去
B
4. (2024·温州高一期中)下列说法中，错误的是(　　)
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
B
5. (2024·鲁迅中学高一检测)侯德榜是我国著名的工业化学家，也是一位伟大的爱国者，他所发明的制碱法为中国化学工业乃至世界化学工业做出了重要的贡献，被誉为“侯氏制碱法”。请回答下列问题：
(1)某同学为了验证NaHCO3和Na2CO3的
稳定性，设计了如图1所示的实验装置(铁
架台、夹持仪器、加热装置等已省略)。
X中应放入的物质是__________(填化学式)。
图1
NaHCO3
(2)某化学研究性学习小组在老师的指导下，模拟侯德榜制碱原理设计了如图2所示的实验装置。
图2
①写出有关仪器的名称：
a是__________，b是__________。
②实验操作步骤中，打开弹簧夹K1、K2的合理顺序应为：先打开__________，后打开__________。简述理由：____________
____________________________________________________________________________________。
③盛饱和食盐水的装置中所发生的反应的离子方程式为__________________________________________；装置中气胆的作用是_______________________________。
分液漏斗
圆底烧瓶
K1
K2
氨气在水中
的溶解度很大，先通氨气形成碱性溶液，有利于二氧化碳的充分吸收，可提高制碱的效率
平衡装置内外压强，存储剩余气体
【解析】 (1)X是间接加热固体，应放碳酸氢钠，实验时直接加热的碳酸钠不分解，而间接加热的碳酸氢钠发生分解，可知碳酸钠比碳酸氢钠稳定。
(2)①a为分液漏斗，b为圆底烧瓶。
②侯氏制碱法的原理是先通氨气，再通CO2，所以应先打开K1，再打开K2，原因是氨气溶于水形成碱性溶液，更有利于CO2的吸收，可提高制碱的效率。

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