第 6 讲 钠及其重要化合物(二)
学习目标
1.会设计实验探究过氧化钠与水的反应,探究并比较碳酸钠与碳酸氢钠的性质,学会焰色试
验操作,增强科学探究与创新意识。
2.掌握侯氏制碱法的原理及工艺的优点。
课前诊断
1.钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是( )
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水
C.钠的硬度较小 D.钠的还原性强
2.向一盛有水的烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小
的金属钠,可能观察到的现象是( )
3.在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠,观察到的现象是( )
A.变红 B.无色
C.先变红后褪色 D.上述说法都不正确
4.将 12.4 g氧化钠溶于 87.6 g水中,所得溶液溶质的质量分数是( )
A.8.0% B.12.4% C.16% D.32%
5.下列各组中的两物质相互反应时,其生成物与反应条件和反应物用量无关的是( )
A.Na 和 O2 B.Na和 H2O
C.CO2和 NaOH D.C和 O2
知识清单
知识点 1 碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性
实验步骤 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3
①观察两支试管中碳酸
白色粉末 细小的白色晶体
钠、碳酸氢钠的形态
②加几滴水并将温度计 加水后结块变成晶体,温 加水后部分溶解,温度计示数
伸入其中 度计示数
③加 5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④加 1~2滴酚酞 溶液变红,溶液碱性较强 溶液变浅红,溶液碱性较弱
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>
初步结论
NaHCO3,水溶液均显碱性
2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较
(1)如图所示实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑
浊,A烧杯中有少量气泡冒出。
(2)实验结论:Na2CO3受热不易发生分解;NaHCO3受热易分解,生成物中含有 CO2和 H2O。
由此可知,Na2CO3的热稳定性比 NaHCO3强。
3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较
(1)按上图要求完成实验:在两支试管中分别加入 3 mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的
Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的 Na2CO3和 NaHCO3
同时倒入试管中。观察到的实验现象:两个气球均膨胀;碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐
酸混合气球膨胀得快且大。
(2)实验结论:碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧
烈。
(3)写出碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应的离子方程式:
-
①碳酸钠:CO2 +2H+3 ===CO2↑+H2O。
- +
②碳酸氢钠:HCO3+H ===CO2↑+H2O。
4. 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
经典例题
例 1.关于 NaHCO3的性质,下列说法正确的是( )
A.热稳定性比 Na2CO3强
B.相同温度下溶解度比 Na2CO3要大
C.NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用
D.和酸反应放出等量的 CO2所消耗的酸比 Na2CO3少
例 2.下列有关 NaHCO3和 Na2CO3性质的叙述中正确的是( )
A.碳酸钠可用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症
B.发酵粉中主要含有碳酸钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
C.在 Na2CO3和 NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水均产生白色沉淀
D.Na2CO3和 NaHCO3均能与盐酸和 NaOH溶液反应
例 3.下列方法中,用于鉴别稀的 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的最好的方法是( )
A.加入澄清石灰水 B.分别加热
C.滴加稀盐酸 D.加 CaCl2溶液
例 4.取 Na2CO3和 NaHCO3的混合粉末样品 22.1 g,将其加热到质量不再改变,冷却后称
固体质量为 15.9 g。则原混合物中 Na2CO3的质量为( )
A.4.2 g B.5.3 g C.8.4 g D.10.6 g
知识点 2 侯氏制碱法
1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法,即将氨碱法和合成氨法两种工艺
联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳,二氧化碳
为合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
1.制取原理与步骤
侯氏制碱法,低温下先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠,
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
再加入细盐末,因氯离子存在及低温条件使氯化铵溶解度突然降低,而食盐的溶解度变化不
大,所以氯化铵析出而食盐不析出;再用氨饱和后通二氧化碳,结果相继析出 NaHCO3和
NH4Cl,该法生产的纯碱质量优良,纯白如雪。
2.制取方法评价
侯氏制碱法与氨碱法相比较,其优点是食盐的利用率大大提高,用等量的食盐可生产更多的
纯碱,同时得到氮肥氯化铵,不再产生废渣氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了
纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
经典例题
例 1.如图模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a先通入 CO2,然后 b通入 NH3,c中放碱石灰
B.b先通入 NH3,然后 a通入 CO2,c中放碱石灰
C.a先通入 NH3,然后 b通入 CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.b先通入 CO2,然后 a通入 NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
例 2.下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是
( )
A.A气体是 CO2,B气体是 NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是 Na2CO3·10H2O
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
例 3.已知碳酸氢钠的溶解度较小。在饱和的氨和氯化钠的混合溶液中通入二氧化碳,可析
出碳酸氢钠固体:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。据此,我国杰出的化学
家侯德榜设计出了生产纯碱的方法:
①通 NH3 加热
饱和 NaCl溶液 ――→NaHCO ――→Na CO ,
②通 CO 3 2 32
这种方法被人们称为侯氏制碱法。
试回答下列问题:
(1)写出由碳酸氢钠固体制碳酸钠的化学方程式:
_______________________________________________________________________________。
(2)如果碳酸钠固体中混有碳酸氢钠固体,应如何除去?
____________________________________________________________________(写出方法);
如果碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠溶液,应如何除去?
_______________________________________________________________(写出化学方程式)。
知识点 3 焰色试验
1.定义
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。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。
2.操作
3.几种金属的焰色
(1)钠元素的焰色试验呈黄色。
(2)钾元素的焰色试验呈紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)。
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别 NaCl和 KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
经典例题
例 1.如何利用物理方法鉴别 K2CO3溶液和 Na2SO4溶液?
例 2.焰火“脚印”“笑脸”“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化
学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是( )
A.焰色试验是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色试验可区分 NaCl与 Na2CO3固体
课堂闯关
1.在同体积、同质量的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有
二氧化碳气体放出,下列说法中正确的是( )
A.反应现象完全相同
B.产生二氧化碳的质量相同
C.碳酸钠产生的二氧化碳质量小
D.消耗盐酸的体积相同
2.下列反应的离子方程式错误的是( )
A -.碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液混合:HCO3+OH-===CO2-3 +H2O
B.碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:HCO-3+OH-===CO2-3 +H2O
C + -.碳酸钠溶液与澄清石灰水混合:Ca2 +CO23 ===CaCO3↓
D + -.碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合:Ba2 +CO32 ===BaCO3↓
3.把 Na2CO3和 NaHCO3的混合物 27.4 g加热到质量不再变化时,得残留固体 21.2 g。求原
混合物中 NaHCO3和 Na2CO3的质量之比为( )
A.53∶84 B.84∶53
C.1∶1 D.42∶53
4.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中不正确的是( )
A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠
B.二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠
C.二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,等质量时生成 CO2的量一样多
D.二者在一定条件下可以相互转化
5.某物质灼烧时,焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中不含钾元素
6.下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是( )
A.A气体是 CO2,B气体是 NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是 Na2CO3·10H2O
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
7.Na2CO3和 NaHCO3是常见的两种盐,它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠
和碳酸氢钠的说法中不正确的是( )
A.NaHCO3能中和胃酸,可用于治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.向 Na2CO3饱和溶液中通入足量 CO2气体,可获得 NaHCO3晶体
D.可以用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液
8.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。
(1)试管中发生的化学反应方程式是________________________________________________。
(2) 指 出 该 学 生 设 计 的 装 置 图 的 错 误 之 处 , 并 改 正 ( 文 字 说 明 即 可 )( 至 少 2
处)____________________________________________________。
(3)烧杯中发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
(4)如果将 16.8 g NaHCO3加热一段时间,然后将剩余固体溶于水,并加入足量的 CaCl2溶液,
最终得到白色沉淀 5.0 g,则 NaHCO3分解百分率为______________,加 CaCl2后反应的离子
方程式为_______________________________________________________________。
9.侯氏制碱法的步骤如下图:
试回答下列问题:
(1)若上述的悬浊液是碳酸氢钠和氯化铵的混合液,则Ⅰ和Ⅱ的总反应方程式为
________________________________________________________________。
由这一反应可知氯化钠比碳酸氢钠的溶解度_________________________________________。
(2)Ⅲ的操作叫__________________________________________________________________。
(3)Ⅳ的操作叫__________________________________________________________________。
10.(2019·绿春县教育局高一期中)侯德榜是我国著名的工业化学家,又是一个伟大的爱国
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”。请你回答以下问题:
(1)某同学为了验证 NaHCO3和 Na2CO3的稳定性,设计了如图的实验装置(铁架台、夹持
仪器、加热装置等已省略):
你认为在 X中应放的物质是______(填化学式)。
(2)某化学研究性学习小组在老师的指导下,模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验
装置。
①写出有关仪器的名称:a______,b______。
②实验的操作步骤中,你认为打开旋塞 K1、K2的合理顺序应为先打开______,后打开
______(填字母代号)。简述理由_____________________________。
③在盛饱和食盐水的装置中发生反应的离子方程式为_______________________;装置中气
胆的作用是_______________________________________。
自我挑战
1.下列有关物质鉴别的方法描述不正确的是( )
A.无需其他试剂即可鉴别:Na2O2与 Na2CO3两种粉末
B.用澄清石灰水鉴别:Na2CO3和 NaHCO3两种无色溶液
C.用稀盐酸可以鉴别 NaHCO3溶液与 Na2CO3溶液
D.利用焰色试验鉴别 NaCl溶液和 KCl溶液
2.(2019·天津和平·耀华中学高一月考)鉴别下列各组物质,只能采用焰色反应的是
A.K2CO3 和 NaC1 B.KC1和NaNO3 C.NaC1和MgCl2 D.NaCl和 KCl
3.可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时有无色气体放出
B.溶于水,滴加 CaCl2溶液,有白色沉淀生成
C.滴加盐酸有气泡产生
D.溶于水,滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成
4.下列有关钠的化合物说法正确的是( )
A.将 NaOH浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中制备 Fe(OH)3胶体
B.用加热法除去 NaHCO3固体中混有的 Na2CO3
C + +.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有 Na ,一定没有 K
D.钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于公路照明
5.小苏打和苏打分别和等浓度的盐酸反应,下列说法正确的是( )
A.Na2CO3与盐酸反应比 NaHCO3与盐酸的反应剧烈得多
B.106 g Na2CO3和 84 g NaHCO3与盐酸完全反应,产生 CO2的质量相等
C.实验室制取 CO2通常用 NaHCO3和盐酸反应
D.相同质量的 Na2CO3和 NaHCO3与盐酸反应完全,耗去盐酸的量一样多
6.现有 A、B、C、D四种化合物都含钠元素,A、B、C和足量的盐酸反应后,均可生成 D;
若将固体 C加热后可生成 A和无色无毒的气体 E,该气体能使澄清石灰水变浑浊;若在 A
溶液中通入足量 E,可生成 C;若 B与 C的溶液混合可生成 A。请回答下列问题:
(1)推断 A、B、C、D的化学式:
A________;B________;C________;D________。
(2)A溶液中通入足量 E时反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)B溶液与 C溶液反应的化学方程式为___________________________________________。
(4)仅凭与盐酸反应有气体 E生成,能否断定 A、C的组成?________(填“能”或“不能”)。
7.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)向饱和氯化钠溶液中先通入__________,效果更好。反应制得 NaHCO3沉淀和 NH4Cl溶
液的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)索尔维制碱法除了得到纯碱外,还会产生一种废渣________。侯氏制碱法在此工艺上改
进,不再使用碳酸钙制备 CO2,而是在制备 NH3的过程中制得 CO2,则侯氏制碱法在得到
纯碱的同时还制得了________,此物质在农业上的用途是________。
课堂小结第 6 讲 钠及其重要化合物(二)
学习目标
1.会设计实验探究过氧化钠与水的反应,探究并比较碳酸钠与碳酸氢钠的性质,学会焰色试
验操作,增强科学探究与创新意识。
2.掌握侯氏制碱法的原理及工艺的优点。
课前诊断
1.钠的下列性质中与钠和水反应时的现象无关的是( )
A.钠的熔点较低 B.钠的密度小于水
C.钠的硬度较小 D.钠的还原性强
答案:C
2.向一盛有水的烧杯中分别加入等体积的水和煤油,片刻后再向该烧杯中加入绿豆粒大小
的金属钠,可能观察到的现象是( )
答案:A
3.在滴入酚酞的水溶液中加入过氧化钠,观察到的现象是( )
A.变红 B.无色
C.先变红后褪色 D.上述说法都不正确
答案:C
4.将 12.4 g氧化钠溶于 87.6 g水中,所得溶液溶质的质量分数是( )
A.8.0% B.12.4% C.16% D.32%
答案:C
5.下列各组中的两物质相互反应时,其生成物与反应条件和反应物用量无关的是( )
A.Na 和 O2 B.Na和 H2O
C.CO2和 NaOH D.C和 O2
答案:B
知识清单
知识点 1 碳酸钠和碳酸氢钠
1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性
实验步骤 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3
①观察两支试管中碳酸
白色粉末 细小的白色晶体
钠、碳酸氢钠的形态
②加几滴水并将温度计 加水后结块变成晶体,温
加水后部分溶解,温度计示数
伸入其中 度计示数
③加 5 mL水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少
④加 1~2滴酚酞 溶液变红,溶液碱性较强 溶液变浅红,溶液碱性较弱
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水,在水中的溶解度:Na2CO3>
初步结论
NaHCO3,水溶液均显碱性
2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较
(1)如图所示实验为“套管实验”,小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。
点燃酒精灯加热,能观察到的实验现象是小试管中棉花球变蓝色,B烧杯中澄清石灰水变浑
浊,A烧杯中有少量气泡冒出。
(2)实验结论:Na2CO3受热不易发生分解;NaHCO3受热易分解,生成物中含有 CO2和 H2O。
由此可知,Na2CO3的热稳定性比 NaHCO3强。
3.碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应快慢的比较
(1)按上图要求完成实验:在两支试管中分别加入 3 mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的
Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的 Na2CO3和 NaHCO3
同时倒入试管中。观察到的实验现象:两个气球均膨胀;碳酸氢钠与盐酸混合比碳酸钠与盐
酸混合气球膨胀得快且大。
(2)实验结论:碳酸氢钠与盐酸反应产生气体比等质量的碳酸钠与盐酸反应产生气体多且剧
烈。
(3)写出碳酸钠、碳酸氢钠分别与盐酸反应的离子方程式:
-
①碳酸钠:CO2 +3 +2H ===CO2↑+H2O。
- +
②碳酸氢钠:HCO3+H ===CO2↑+H2O。
4. 碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
经典例题
例 1.关于 NaHCO3的性质,下列说法正确的是( )
A.热稳定性比 Na2CO3强
B.相同温度下溶解度比 Na2CO3要大
C.NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用
D.和酸反应放出等量的 CO2所消耗的酸比 Na2CO3少
答案:D
例 2.下列有关 NaHCO3和 Na2CO3性质的叙述中正确的是( )
A.碳酸钠可用于治疗胃溃疡病人的胃酸过多症
B.发酵粉中主要含有碳酸钠,能使焙制出的糕点疏松多孔
C.在 Na2CO3和 NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水均产生白色沉淀
D.Na2CO3和 NaHCO3均能与盐酸和 NaOH溶液反应
答案:C
例 3.下列方法中,用于鉴别稀的 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液的最好的方法是( )
A.加入澄清石灰水 B.分别加热
C.滴加稀盐酸 D.加 CaCl2溶液
答案:D
例 4.取 Na2CO3和 NaHCO3的混合粉末样品 22.1 g,将其加热到质量不再改变,冷却后称
固体质量为 15.9 g。则原混合物中 Na2CO3的质量为( )
A.4.2 g B.5.3 g C.8.4 g D.10.6 g
答案:B
知识点 2 侯氏制碱法
1943年我国化学工程专家侯德榜发明创建了联合制碱法,即将氨碱法和合成氨法两种工艺
联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。原料是食盐、氨和二氧化碳,二氧化碳
为合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气。
1.制取原理与步骤
侯氏制碱法,低温下先向饱和食盐水中通入氨气,再通入二氧化碳可析出碳酸氢钠,
NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。
再加入细盐末,因氯离子存在及低温条件使氯化铵溶解度突然降低,而食盐的溶解度变化不
大,所以氯化铵析出而食盐不析出;再用氨饱和后通二氧化碳,结果相继析出 NaHCO3和
NH4Cl,该法生产的纯碱质量优良,纯白如雪。
2.制取方法评价
侯氏制碱法与氨碱法相比较,其优点是食盐的利用率大大提高,用等量的食盐可生产更多的
纯碱,同时得到氮肥氯化铵,不再产生废渣氯化钙,减少了对环境的污染,并且大大降低了
纯碱和氮肥的成本,充分体现了大规模联合生产的优越性。
经典例题
例 1.如图模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a先通入 CO2,然后 b通入 NH3,c中放碱石灰
B.b先通入 NH3,然后 a通入 CO2,c中放碱石灰
C.a先通入 NH3,然后 b通入 CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
D.b先通入 CO2,然后 a通入 NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉
答案:B
例 2.下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是
( )
A.A气体是 CO2,B气体是 NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是 Na2CO3·10H2O
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
答案:C
例 3.已知碳酸氢钠的溶解度较小。在饱和的氨和氯化钠的混合溶液中通入二氧化碳,可析
出碳酸氢钠固体:NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl。据此,我国杰出的化学
家侯德榜设计出了生产纯碱的方法:
①通 NH3 加热
饱和 NaCl溶液 ――→NaHCO3――→Na2CO3,
②通 CO2
这种方法被人们称为侯氏制碱法。
试回答下列问题:
(1)写出由碳酸氢钠固体制碳酸钠的化学方程式:
_______________________________________________________________________________。
(2)如果碳酸钠固体中混有碳酸氢钠固体,应如何除去?
____________________________________________________________________(写出方法);
如果碳酸氢钠溶液中混有碳酸钠溶液,应如何除去?
_______________________________________________________________(写出化学方程式)。
知识点 3 焰色试验
1.定义
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。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。
2.操作
3.几种金属的焰色
(1)钠元素的焰色试验呈黄色。
(2)钾元素的焰色试验呈紫色(透过蓝色的钴玻璃观察)。
4.应用
(1)检验金属元素的存在,如鉴别 NaCl和 KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟花。
经典例题
例 1.如何利用物理方法鉴别 K2CO3溶液和 Na2SO4溶液?
答案:先用铂丝分别蘸取少量上述溶液,放到酒精灯上灼烧,看火焰颜色。若为黄色,则为
Na2SO4溶液;若透过蓝色钻玻璃观察为紫色,则为 K2CO3溶液。
例 2.焰火“脚印”“笑脸”“五环”,让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫,这与高中化
学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是( )
A.焰色试验是化学变化
B.用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.利用焰色试验可区分 NaCl与 Na2CO3固体
答案:B
课堂闯关
1.在同体积、同质量的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有
二氧化碳气体放出,下列说法中正确的是( )
A.反应现象完全相同
B.产生二氧化碳的质量相同
C.碳酸钠产生的二氧化碳质量小
D.消耗盐酸的体积相同
答案:C
2.下列反应的离子方程式错误的是( )
A.碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液混合:HCO- OH-3+ ===CO2-3 +H2O
B - - -.碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合:HCO3+OH ===CO23 +H2O
C + -.碳酸钠溶液与澄清石灰水混合:Ca2 +CO23 ===CaCO3↓
D + -.碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合:Ba2 +CO23 ===BaCO3↓
答案:B
3.把 Na2CO3和 NaHCO3的混合物 27.4 g加热到质量不再变化时,得残留固体 21.2 g。求原
混合物中 NaHCO3和 Na2CO3的质量之比为( )
A.53∶84 B.84∶53
C.1∶1 D.42∶53
答案:B
4.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中不正确的是( )
A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠
B.二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性强于碳酸氢钠
C.二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,等质量时生成 CO2的量一样多
D.二者在一定条件下可以相互转化
答案:C
5.某物质灼烧时,焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中不含钾元素
答案:C
6.下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是( )
A.A气体是 CO2,B气体是 NH3
B.第Ⅲ步得到的晶体是 Na2CO3·10H2O
C.侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶
答案:C
7.Na2CO3和 NaHCO3是常见的两种盐,它们广泛地应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠
和碳酸氢钠的说法中不正确的是( )
A.NaHCO3能中和胃酸,可用于治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人
B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头
C.向 Na2CO3饱和溶液中通入足量 CO2气体,可获得 NaHCO3晶体
D.可以用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液
答案:D
8.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。
(1)试管中发生的化学反应方程式是________________________________________________。
(2) 指 出 该 学 生 设 计 的 装 置 图 的 错 误 之 处 , 并 改 正 ( 文 字 说 明 即 可 )( 至 少 2
处)____________________________________________________。
(3)烧杯中发生反应的离子方程式是_______________________________________________。
(4)如果将 16.8 g NaHCO3加热一段时间,然后将剩余固体溶于水,并加入足量的 CaCl2溶液,
最终得到白色沉淀 5.0 g,则 NaHCO3分解百分率为______________,加 CaCl2后反应的离子
方程式为_______________________________________________________________。
答案:(1)2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)试管口应略向下倾斜,伸入试管的导管伸得太长,铁夹位置应离试管口三分之一
(3)CO2+Ca2++2OH-=CaCO3↓+H2O
(4)50% CO32-+Ca2+=CaCO3↓
9.侯氏制碱法的步骤如下图:
试回答下列问题:
(1)若上述的悬浊液是碳酸氢钠和氯化铵的混合液,则Ⅰ和Ⅱ的总反应方程式为
________________________________________________________________。
由这一反应可知氯化钠比碳酸氢钠的溶解度_________________________________________。
(2)Ⅲ的操作叫__________________________________________________________________。
(3)Ⅳ的操作叫__________________________________________________________________。
答案:(1)NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl 大
(2)过滤
(3)灼烧
10.(2019·绿春县教育局高一期中)侯德榜是我国著名的工业化学家,又是一个伟大的爱国
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”。请你回答以下问题:
(1)某同学为了验证 NaHCO3和 Na2CO3的稳定性,设计了如图的实验装置(铁架台、夹持
仪器、加热装置等已省略):
你认为在 X中应放的物质是______(填化学式)。
(2)某化学研究性学习小组在老师的指导下,模拟侯德榜先生制碱原理设计了如图的实验
装置。
①写出有关仪器的名称:a______,b______。
②实验的操作步骤中,你认为打开旋塞 K1、K2的合理顺序应为先打开______,后打开
______(填字母代号)。简述理由_____________________________。
③在盛饱和食盐水的装置中发生反应的离子方程式为_______________________;装置中气
胆的作用是_______________________________________。
答案:(1)NaHCO3
(2)①分液漏斗 圆底烧瓶
②K1 K2 氨气在水中溶解度很大(1∶700),先通氨气,有利于二氧化碳的充分吸收,可
提高制碱的效率
(3)Na++NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4+ 平衡装置内外压强,存储剩余气体
自我挑战
1.下列有关物质鉴别的方法描述不正确的是( )
A.无需其他试剂即可鉴别:Na2O2与 Na2CO3两种粉末
B.用澄清石灰水鉴别:Na2CO3和 NaHCO3两种无色溶液
C.用稀盐酸可以鉴别 NaHCO3溶液与 Na2CO3溶液
D.利用焰色试验鉴别 NaCl溶液和 KCl溶液
答案:B
2.(2019·天津和平·耀华中学高一月考)鉴别下列各组物质,只能采用焰色反应的是
A.K2CO3 和 NaC1 B.KC1和NaNO3 C.NaC1和MgCl2 D.NaCl和 KCl
答案:D
3.可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是( )
A.加热时有无色气体放出
B.溶于水,滴加 CaCl2溶液,有白色沉淀生成
C.滴加盐酸有气泡产生
D.溶于水,滴加澄清石灰水,有白色沉淀生成
答案:B
4.下列有关钠的化合物说法正确的是( )
A.将 NaOH浓溶液滴加到饱和 FeCl3溶液中制备 Fe(OH)3胶体
B.用加热法除去 NaHCO3固体中混有的 Na2CO3
C + +.灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有 Na ,一定没有 K
D.钠蒸气充入灯泡中制成钠灯,常用于公路照明
答案:D
5.小苏打和苏打分别和等浓度的盐酸反应,下列说法正确的是( )
A.Na2CO3与盐酸反应比 NaHCO3与盐酸的反应剧烈得多
B.106 g Na2CO3和 84 g NaHCO3与盐酸完全反应,产生 CO2的质量相等
C.实验室制取 CO2通常用 NaHCO3和盐酸反应
D.相同质量的 Na2CO3和 NaHCO3与盐酸反应完全,耗去盐酸的量一样多
答案:B
6.现有 A、B、C、D四种化合物都含钠元素,A、B、C和足量的盐酸反应后,均可生成 D;
若将固体 C加热后可生成 A和无色无毒的气体 E,该气体能使澄清石灰水变浑浊;若在 A
溶液中通入足量 E,可生成 C;若 B与 C的溶液混合可生成 A。请回答下列问题:
(1)推断 A、B、C、D的化学式:
A________;B________;C________;D________。
(2)A溶液中通入足量 E时反应的化学方程式为_____________________________________。
(3)B溶液与 C溶液反应的化学方程式为___________________________________________。
(4)仅凭与盐酸反应有气体 E生成,能否断定 A、C的组成?________(填“能”或“不能”)。
答案:(1)Na2CO3 NaOH NaHCO3 NaCl
(2)Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
(3) NaOH+NaHCO3=Na2CO3+H2O
(4)不能
7.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示,请回答下列问题:
(1)向饱和氯化钠溶液中先通入__________,效果更好。反应制得 NaHCO3沉淀和 NH4Cl溶
液的化学方程式为___________________________________________________________。
(2)索尔维制碱法除了得到纯碱外,还会产生一种废渣________。侯氏制碱法在此工艺上改
进,不再使用碳酸钙制备 CO2,而是在制备 NH3的过程中制得 CO2,则侯氏制碱法在得到
纯碱的同时还制得了________,此物质在农业上的用途是________。
答案:(1)NH3 NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl
(2)CaCl2 NH4Cl 作氮肥
课堂小结