第二章 第一节 课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验(课件 讲义)高中化学 人教版(2019)必修 第一册

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名称 第二章 第一节 课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验(课件 讲义)高中化学 人教版(2019)必修 第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2025-10-27 10:33:09

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(共40张PPT)
第二章
海水中的重要元素——钠和氯
第一节 钠及其化合物
课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
目 标 导 航
学习目标 知识体系
1. 比较Na2CO3、NaHCO3的性质和用途 2. 了解常见元素的焰色试验
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液(  )
(2) 可用加热法区分Na2CO3和NaHCO3两种固体(  )
(3) 可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的HCl气体(  )
(4) 将稀盐酸滴入Na2CO3与NaOH的混合溶液中,立即产生气泡(  )
(5) Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3,可以用加热法将杂质除去(  )
(6) 某溶液焰色试验的火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐的水溶液(  )
概 念 辨 析
×

×
×

×
纲要笔记
Na2CO3与NaHCO3的比较
1
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 _______________ _________
溶解性 易溶于水(放热) 能溶于水(吸热)(溶解性比Na2CO3 ___)
水溶液酸碱性 均显___性。浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性______NaHCO3溶液 热稳定性 稳定,受热不易分解
________________________________________(写化学方程式)
与盐酸(写化学方程式, 下同) 盐酸少量:____________________ ______________________________ 盐酸过量:____________________ ______________________________ __________________________________________________________
纯碱、苏打
小苏打


强于
+H2O
Na2CO3+HCl===
NaCl+NaHCO3
Na2CO3+2HCl===
2NaCl+CO2↑+H2O
NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑
+H2O
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
向溶液中通入CO2 ______________________________________________ 不反应
与NaOH溶液 不反应 __________________________________
与澄清石灰水 有白色沉淀产生:_______ ______________________________________________ 石灰水少量:_____________________ __________________________________
石灰水过量:_____________________ __________________________________
用途 纺织、制皂、洗涤剂、制玻璃、造纸等 制药(治疗___________)、制_________、焙制糕点
Na2CO3+CO2+H2O===
2NaHCO3
NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
Na2CO3
+Ca(OH)2===CaCO3↓
+2NaOH
2NaHCO3+Ca(OH)2 ===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
NaHCO3+Ca(OH)2 ===CaCO3↓+NaOH+H2O
胃酸过多
发酵粉
     Na2CO3与NaHCO3的几个考点
(1) 有关Na2CO3和NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质) 除杂方法(或试剂)
Na2CO3固体(NaHCO3) ______
NaHCO3溶液(Na2CO3) __________________
Na2CO3溶液(NaHCO3) ________________________
加热
通入足量CO2
加入适量NaOH
(2) Na2CO3和NaHCO3的鉴别
①利用热稳定性
装置图 现象或说明
①大试管中装有Na2CO3,烧杯A中溶液无明显现象;
②小试管中装有NaHCO3生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②利用和酸反应生成气体的速率(相同条件下)
实验操作、现象
离子方程式 _______________________________、 ________________________________ _____________________________
结论 立即有气体生成的是_____________溶液,开始无明显现象,一段时间后产生气泡的是_______________溶液 NaHCO3
Na2CO3
③利用溶解度
在同温度、同体积的水中溶解的质量:
Na2CO3___(填“>”或“<”)NaHCO3 
④利用溶液的碱性

NaHCO3
Na2CO3
1. 钠元素的焰色试验呈___色。
2. 钾元素的焰色试验呈___色(必须透过_______________观察)。
[要点提醒]
(1) 焰色试验是物理变化。
(2) 用______(或无锈铁丝)蘸取溶液在火焰上灼烧,不能用铜丝(铜元素的焰色为绿色),蘸取一种溶液灼烧后需用______洗涤。
(3) 观察钾元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,以防止含钾元素的溶液中混有的钠元素的焰色干扰。
焰色试验
2


蓝色钴玻璃
铂丝
盐酸
分类悟法
类型1 碳酸钠、碳酸氢钠的性质
   碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。回答下列问题:
(1) 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。
(2) 除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为_____________________ ____________________________。
1
<
Na2CO3+H2O+CO2↑
类型2 碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别
 下列实验操作不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的是( )
A. 分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清石灰水中
B. 相同温度下,分别向这两种物质的饱和溶液中滴加1~2滴酚酞试液,红色较深的是Na2CO3溶液
C. 分别将等质量的两种固体物质溶于水形成溶液,分别向其中滴入同浓度的稀盐酸
D. 分别在两种物质的溶液中加入少量澄清石灰水
2
D
类型3 钠及其化合物之间的转化
 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列说法错误的是 (  )
3
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明NaHCO3的稳定性弱于Na2CO3
C. 反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 属于氧化还原反应的仅有反应①⑤⑥
3
【解析】反应②为钠与水反应生成NaOH和氢气,也有元素化合价变化,属于氧化还原反应,该过程中属于氧化还原反应的有反应①②⑤⑥,D错误。
D
类型4 焰色试验
   人们利用焰色试验制造了绚丽多彩的烟花。下列物质的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的是(  )
A. Na2CO3  B. KCl
C. CaCl2  D. CuSO4
4
【解析】含K元素的化合物的焰色为紫色,B正确。
B
课堂评价
1. 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多(  )
(2) Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应(  )
(3) Na2CO3俗称纯碱,故Na2CO3属于碱(  )
(4) 焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净(  )
(5) 可利用焰色试验来鉴别NaCl溶液和KCl溶液(  )

×
×
×

2. 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(  )
B
Ⅰ       Ⅱ Ⅲ
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,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是NaHCO3
D. 装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
【解析】装置Ⅰ中与盐酸反应产生气体速率较快的是NaHCO3,A正确;由Na2CO3和NaHCO3与HCl反应的化学方程式可得关系式:Na2CO3~CO2,NaHCO3~CO2,则生成相同质量的CO2的所需的NaHCO3的质量小,故相同质量的Na2CO3和NaHCO3的与足量的盐酸反应时,NaHCO3放出的气体多,B错误;NaHCO3热稳定性较差,易分解生成CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊,故澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是NaHCO3,C正确;Na2CO3、NaHCO3都能与石灰水反应生成CaCO3沉淀,故装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,D正确。
3. (2024·蚌埠)下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质说法错误的是(  )
A. 鉴别Na2CO3和NaHCO3既可以用BaCl2溶液,也可用Ba(OH)2溶液
B. 可以用加热法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
C. 向Na2CO3粉末和NaHCO3晶体中滴入少量水,前者温度升高,后者温度下降
D. 配制同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,用pH试纸测定pH,Na2CO3的pH更大
【解析】Na2CO3和NaHCO3都能与Ba(OH)2反应生成沉淀,故不能鉴别二者,A错误。
A
4. (2024·广州)下列关于焰色试验说法正确的是(  )
A. 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,不含K+
B. 焰色试验中需用盐酸洗净铂丝
C. 焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【解析】钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃来观察,故用光洁的铂丝蘸取某溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,但不能说明不含K+,A错误;只有观察K元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃,C错误;焰色反应是元素的一种性质,其化合物的焰色与单质的焰色相同,D错误。
B
配套新练案
1. 烘焙糕点常用NaHCO3作膨松剂。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
【解析】钠元素的焰色试验呈黄色,A错误;NaHCO3水溶液显碱性,B错误;NaHCO3为白色晶体,C错误。
D
2. 下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的说法正确的是(  )
A. 相同条件下,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 向Na2CO3与NaHCO3固体加入少量水,均放热
C. 用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
D. 与同浓度稀盐酸反应生成气体的速率:Na2CO3>NaHCO3
【解析】Na2CO3与NaHCO3固体分别溶于水中,Na2CO3溶解时放热,NaHCO3固体溶解时吸热,B错误;二者与澄清石灰水反应都能产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,C错误;相同条件下,NaHCO3与盐酸反应放出气体的速率比Na2CO3的快,D错误。
A
3. 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
【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,而碳酸钠受热不易分解,即热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,C错误。
D
4. (2024·广州)实验是化学研究的一种重要手段。下列实验装置能达到实验目的的是(  )
甲     乙       丙    丁
A. 图甲:Na的燃烧
B. 图乙:检验化合物中是否含钾元素
C. 图丙:制备Fe(OH)3胶体
D. 图丁:验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
B
【解析】灼烧固体试剂应该使用坩埚,A错误;FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,C错误;Na2CO3较稳定,受热不易分解,NaHCO3不稳定,受热易分解,故验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性时,应该将NaHCO3固体放置在温度较低的小试管中,D错误。
A. 图甲:除去CO2中的HCl B. 图乙:制取NaHCO3
C. 图丙:分离NaHCO3 D. 图丁:制取Na2CO3
C
甲    乙     丙    丁
【解析】CO2、HCl均能与Na2CO3溶液反应,将原物质除去,不能除杂,且洗气时,气体应“长进短出”,A错误;二氧化碳在水中的溶解度较小,应向溶解氨气的食盐水中通入二氧化碳,B错误;相同条件下碳酸氢钠的溶解度小,可经过过滤装置分离出碳酸氢钠晶体,C正确;用试管加热固体时,试管口应略向下倾斜,D错误。
6. 实验室中为除去括号内的杂质,下列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
【解析】NaHCO3和适量NaOH溶液反应生成Na2CO3和水,A正确;Na2CO3可以和CO2、H2O反应生成NaHCO3,同时微热可除去溶解的CO2,B正确;HCl与NaHCO3反应生成CO2,CO2与NaHCO3溶液不反应,经过洗气可分离,C正确;Na2CO3和Na2SO4都与Ba(OH)2反应,生成沉淀和NaOH,引入新的杂质,D错误。
D
7. (2024·东莞)根据如图所示的转化关系推断各物质,已知A为淡黄色固体,可用作供氧剂;常温下B和C为气体,固态B可以用于舞台上制造云雾效果;A、D、E、H灼烧时焰色试验为黄色,回答下列问题。
(1) 写出物质的化学式:H ______,D ____________。
(2) 图中反应属于氧化还原反应的是__________ (填标号)。
(3) 反应①的化学方程式为___________________________________,反应④的离子方程为_________________________________。
(4) D固体中含有少量的E,除去E的方法为_______________________________ ___________________(用化学方程式说明)。
(5) 请设计实验鉴别D溶液和E溶液:__________________________________ ______________________________________________________________________________________________________________________________________________。
Na
Na2CO3
①⑤
2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2
CO2↑+H2O
分别向同浓度的两溶液中逐滴滴加稀盐酸,立即有气泡产生的是NaHCO3溶液,开始无气泡后产生气泡的是Na2CO3溶液(或其他合理操作)
【解析】由题干信息以及图可知,A为淡黄色固体,则A是Na2O2;A、D、E、H灼烧时焰色试验为黄色,则均含有钠元素,根据固态B的用途可知B是CO2,Na2O2和CO2生成Na2CO3和O2,O2和钠单质加热生成Na2O2,故H为Na,C是O2,D为Na2CO3;Na2CO3与NaHCO3可以相互转化,则E为NaHCO3。
8. (2024·广州)某校化学课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,以及测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,用不同的方法开展了实验,具体情况如图所示。
图1
图2
图3
图4
Ⅰ. 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
(1) 根据图1、2所示实验,能够达到实验目的的是图________(填数字)。
(2) 图3、4所示实验均能鉴别这两种物质,写出其中属于离子反应的离子方程式:_________________________________________。若用图4所示实验确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体应该是_____________ (填化学式)。
Ⅱ. 测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
方案一:用沉淀分析法,按如图所示的实验流程进行实验:
2
Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O
NaHCO3
(3) 操作Ⅰ、Ⅱ涉及的实验名称依次是______、洗涤、干燥、称量。该方案中涉及有关反应的离子方程式为__________________________。则该试样中碳酸钠的
质量分数的表达式为__________________。
方案二:按如图所示装置及主要流程进行实验。
过滤
(4) 装置A中装稀硫酸的仪器是____________,装置B盛放的物质是_________,能否用盐酸代替稀硫酸进行实验?______(填“能”或“不能”)。
(5) 在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体。在滴加稀硫酸时应缓慢滴加,若快速滴加,则会导致测定结果______(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)有同学认为,为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是_________________________________________。
【解析】(5) 若滴加稀硫酸的速率较快,产生二氧化碳的速率过快,D中碱石灰也会吸收部分CO2,C中增加的质量减小,导致测定结果偏小。(6)反应后通入N2可以将生成的CO2全部赶入C中被吸收。
分液漏斗
浓硫酸
不能
偏小
将生成的二氧化碳全部赶入C中被吸收
谢谢观赏课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
学习目标 知识体系
1. 比较Na2CO3、NaHCO3的性质和用途2. 了解常见元素的焰色试验
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液(×)
(2) 可用加热法区分Na2CO3和NaHCO3两种固体(√)
(3) 可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的HCl气体(×)
(4) 将稀盐酸滴入Na2CO3与NaOH的混合溶液中,立即产生气泡(×)
(5) Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3,可以用加热法将杂质除去(√)
(6) 某溶液焰色试验的火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐的水溶液(×)
Na2CO3与NaHCO3的比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 纯碱、苏打 小苏打
溶解性 易溶于水(放热) 能溶于水(吸热)(溶解性比Na2CO3小)
水溶液酸碱性 均显碱性。浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液
热稳定性 稳定,受热不易分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(写化学方程式)
与盐酸(写化学方程式,下同) 盐酸少量:Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3盐酸过量:Na2CO3+2HCl=== 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O
向溶液中通入CO2 Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 不反应
与NaOH溶液 不反应 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
与澄清石灰水 有白色沉淀产生:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH 石灰水少量:2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O石灰水过量:NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+NaOH+H2O
用途 纺织、制皂、洗涤剂、制玻璃、造纸等 制药(治疗胃酸过多)、制发酵粉、焙制糕点
相互转化 Na2CO3Na2CO3+CO2+H2O=== 2NaHCO3 ①2NaHCO3(固体)Na2CO3+CO2↑+H2O②NaHCO3(溶液)+NaOH===Na2CO3+H2ONaHCO3
Na2CO3与NaHCO3的几个考点
(1) 有关Na2CO3和NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质) 除杂方法(或试剂)
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH
(2) Na2CO3和NaHCO3的鉴别
①利用热稳定性
装置图 现象或说明
①大试管中装有Na2CO3,烧杯A中溶液无明显现象;②小试管中装有NaHCO3生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②利用和酸反应生成气体的速率(相同条件下)
实验操作、现象
离子方程式 CO+H+===HCO、HCO+H+===CO2↑+H2O HCO+H+===CO2↑+H2O
结论 立即有气体生成的是NaHCO3溶液,开始无明显现象,一段时间后产生气泡的是Na2CO3溶液
③利用溶解度
在同温度、同体积的水中溶解的质量:
Na2CO3>(填“>”或“<”)NaHCO3 
④利用溶液的碱性
相同溶质质量分数的溶液
焰色试验
1. 钠元素的焰色试验呈黄色。
2. 钾元素的焰色试验呈紫色(必须透过蓝色钴玻璃观察)。
[要点提醒]
(1) 焰色试验是物理变化。
(2) 用铂丝(或无锈铁丝)蘸取溶液在火焰上灼烧,不能用铜丝(铜元素的焰色为绿色),蘸取一种溶液灼烧后需用盐酸洗涤。
(3) 观察钾元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,以防止含钾元素的溶液中混有的钠元素的焰色干扰。
类型1 碳酸钠、碳酸氢钠的性质
 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。回答下列问题:
(1) 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H++HCO===H2O+CO2↑。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。
(2) 除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
类型2 碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别
 下列实验操作不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的是(D)
A. 分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清石灰水中
B. 相同温度下,分别向这两种物质的饱和溶液中滴加1~2滴酚酞试液,红色较深的是Na2CO3溶液
C. 分别将等质量的两种固体物质溶于水形成溶液,分别向其中滴入同浓度的稀盐酸
D. 分别在两种物质的溶液中加入少量澄清石灰水
【解析】加热时,只有NaHCO3固体分解产生的CO2可使澄清石灰水变浑浊,A不符合题意;相同温度下,Na2CO3饱和溶液的碱性更强,滴加酚酞试液后,溶液红色较深的是Na2CO3饱和溶液,B不符合题意;NaHCO3与稀盐酸的反应产生气泡的速率比Na2CO3与稀盐酸的快,C不符合题意;澄清石灰水与Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能反应生成白色沉淀,D符合题意。
类型3 钠及其化合物之间的转化
 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列说法错误的是(D)
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明NaHCO3的稳定性弱于Na2CO3
C. 反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 属于氧化还原反应的仅有反应①⑤⑥
【解析】反应②为钠与水反应生成NaOH和氢气,也有元素化合价变化,属于氧化还原反应,该过程中属于氧化还原反应的有反应①②⑤⑥,D错误。
类型4 焰色试验
 人们利用焰色试验制造了绚丽多彩的烟花。下列物质的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的是(B)
A. Na2CO3  B. KCl
C. CaCl2  D. CuSO4
【解析】含K元素的化合物的焰色为紫色,B正确。
1. 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多(√)
(2) Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应(×)
(3) Na2CO3俗称纯碱,故Na2CO3属于碱(×)
(4) 焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净(×)
(5) 可利用焰色试验来鉴别NaCl溶液和KCl溶液(√)
2. 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(B)
Ⅰ   Ⅱ Ⅲ
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,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是NaHCO3
D. 装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
【解析】装置Ⅰ中与盐酸反应产生气体速率较快的是NaHCO3,A正确;由Na2CO3和NaHCO3与HCl反应的化学方程式可得关系式:Na2CO3~CO2,NaHCO3~CO2,则生成相同质量的CO2的所需的NaHCO3的质量小,故相同质量的Na2CO3和NaHCO3的与足量的盐酸反应时,NaHCO3放出的气体多,B错误;NaHCO3热稳定性较差,易分解生成CO2,CO2能使澄清石灰水变浑浊,故澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是NaHCO3,C正确;Na2CO3、NaHCO3都能与石灰水反应生成CaCO3沉淀,故装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,D正确。
3. (2024·蚌埠)下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质说法错误的是(A)
A. 鉴别Na2CO3和NaHCO3既可以用BaCl2溶液,也可用Ba(OH)2溶液
B. 可以用加热法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
C. 向Na2CO3粉末和NaHCO3晶体中滴入少量水,前者温度升高,后者温度下降
D. 配制同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,用pH试纸测定pH,Na2CO3的pH更大
【解析】Na2CO3和NaHCO3都能与Ba(OH)2反应生成沉淀,故不能鉴别二者,A错误。
4. (2024·广州)下列关于焰色试验说法正确的是(B)
A. 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,不含K+
B. 焰色试验中需用盐酸洗净铂丝
C. 焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
【解析】钾元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃来观察,故用光洁的铂丝蘸取某溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,但不能说明不含K+,A错误;只有观察K元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃,C错误;焰色反应是元素的一种性质,其化合物的焰色与单质的焰色相同,D错误。
配套新练案
1. 烘焙糕点常用NaHCO3作膨松剂。下列关于NaHCO3的性质说法正确的是(D)
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
【解析】钠元素的焰色试验呈黄色,A错误;NaHCO3水溶液显碱性,B错误;NaHCO3为白色晶体,C错误。
2. 下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的说法正确的是(A)
A. 相同条件下,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 向Na2CO3与NaHCO3固体加入少量水,均放热
C. 用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
D. 与同浓度稀盐酸反应生成气体的速率:Na2CO3>NaHCO3
【解析】Na2CO3与NaHCO3固体分别溶于水中,Na2CO3溶解时放热,NaHCO3固体溶解时吸热,B错误;二者与澄清石灰水反应都能产生白色沉淀,现象相同,无法鉴别,C错误;相同条件下,NaHCO3与盐酸反应放出气体的速率比Na2CO3的快,D错误。
3. Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。下列说法正确的是(D)
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
【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,而碳酸钠受热不易分解,即热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,C错误。
4. (2024·广州)实验是化学研究的一种重要手段。下列实验装置能达到实验目的的是(B)
甲    乙 丙   丁
A. 图甲:Na的燃烧
B. 图乙:检验化合物中是否含钾元素
C. 图丙:制备Fe(OH)3胶体
D. 图丁:验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
【解析】灼烧固体试剂应该使用坩埚,A错误;FeCl3饱和溶液滴入NaOH溶液中应生成Fe(OH)3红褐色沉淀,C错误;Na2CO3较稳定,受热不易分解,NaHCO3不稳定,受热易分解,故验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性时,应该将NaHCO3固体放置在温度较低的小试管中,D错误。
5. 侯德榜将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了侯氏制碱法。该法中涉及的反应有NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl和2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,下列实验装置能达到相应实验目的的是(C)
甲 乙 丙 丁
A. 图甲:除去CO2中的HCl
B. 图乙:制取NaHCO3
C. 图丙:分离NaHCO3
D. 图丁:制取Na2CO3
【解析】CO2、HCl均能与Na2CO3溶液反应,将原物质除去,不能除杂,且洗气时,气体应“长进短出”,A错误;二氧化碳在水中的溶解度较小,应向溶解氨气的食盐水中通入二氧化碳,B错误;相同条件下碳酸氢钠的溶解度小,可经过过滤装置分离出碳酸氢钠晶体,C正确;用试管加热固体时,试管口应略向下倾斜,D错误。
6. 实验室中为除去括号内的杂质,下列所选用的试剂或方法错误的是(D)
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
【解析】NaHCO3和适量NaOH溶液反应生成Na2CO3和水,A正确;Na2CO3可以和CO2、H2O反应生成NaHCO3,同时微热可除去溶解的CO2,B正确;HCl与NaHCO3反应生成CO2,CO2与NaHCO3溶液不反应,经过洗气可分离,C正确;Na2CO3和Na2SO4都与Ba(OH)2反应,生成沉淀和NaOH,引入新的杂质,D错误。
7. (2024·东莞)根据如图所示的转化关系推断各物质,已知A为淡黄色固体,可用作供氧剂;常温下B和C为气体,固态B可以用于舞台上制造云雾效果;A、D、E、H灼烧时焰色试验为黄色,回答下列问题。
(1) 写出物质的化学式:H Na,D Na2CO3。
(2) 图中反应属于氧化还原反应的是①⑤(填标号)。
(3) 反应①的化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,反应④的离子方程为HCO+H+===CO2↑+H2O。
(4) D固体中含有少量的E,除去E的方法为加热,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(用化学方程式说明)。
(5) 请设计实验鉴别D溶液和E溶液:分别向同浓度的两溶液中逐滴滴加稀盐酸,立即有气泡产生的是NaHCO3溶液,开始无气泡后产生气泡的是Na2CO3溶液(或其他合理操作)。
【解析】由题干信息以及图可知,A为淡黄色固体,则A是Na2O2;A、D、E、H灼烧时焰色试验为黄色,则均含有钠元素,根据固态B的用途可知B是CO2,Na2O2和CO2生成Na2CO3和O2,O2和钠单质加热生成Na2O2,故H为Na,C是O2,D为Na2CO3;Na2CO3与NaHCO3可以相互转化,则E为NaHCO3。
8. (2024·广州)某校化学课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,以及测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,用不同的方法开展了实验,具体情况如图所示。
图1   图2
图3   图4
Ⅰ. 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
(1) 根据图1、2所示实验,能够达到实验目的的是图2(填数字)。
(2) 图3、4所示实验均能鉴别这两种物质,写出其中属于离子反应的离子方程式:Ca2++2OH-+CO2===CaCO3↓+H2O。若用图4所示实验确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体应该是NaHCO3(填化学式)。
Ⅱ. 测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
方案一:用沉淀分析法,按如图所示的实验流程进行实验:
(3) 操作Ⅰ、Ⅱ涉及的实验名称依次是过滤、洗涤、干燥、称量。该方案中涉及有关反应的离子方程式为CO+Ba2+===BaCO3↓。则该试样中碳酸钠的质量分数的表达式为×100%。
方案二:按如图所示装置及主要流程进行实验。
(4) 装置A中装稀硫酸的仪器是分液漏斗,装置B盛放的物质是浓硫酸,能否用盐酸代替稀硫酸进行实验不能(填“能”或“不能”)。
(5) 在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体。在滴加稀硫酸时应缓慢滴加,若快速滴加,则会导致测定结果偏小(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)有同学认为,为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是将生成的二氧化碳全部赶入C中被吸收。
【解析】(5) 若滴加稀硫酸的速率较快,产生二氧化碳的速率过快,D中碱石灰也会吸收部分CO2,C中增加的质量减小,导致测定结果偏小。(6)反应后通入N2可以将生成的CO2全部赶入C中被吸收。课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
学习目标 知识体系
1. 比较Na2CO3、NaHCO3的性质和用途2. 了解常见元素的焰色试验
判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 用澄清石灰水能够鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液(  )
(2) 可用加热法区分Na2CO3和NaHCO3两种固体(  )
(3) 可用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的HCl气体(  )
(4) 将稀盐酸滴入Na2CO3与NaOH的混合溶液中,立即产生气泡(  )
(5) Na2CO3粉末中混有少量NaHCO3,可以用加热法将杂质除去(  )
(6) 某溶液焰色试验的火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐的水溶液(  )
Na2CO3与NaHCO3的比较
物质 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 ________ ________
溶解性 易溶于水(放热) 能溶于水(吸热)(溶解性比Na2CO3____)
水溶液酸碱性 均显________性。浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性________NaHCO3溶液
热稳定性 稳定,受热不易分解 ________________________________________________________________________(写化学方程式)
与盐酸(写化学方程式,下同) 盐酸少量:______________________________________________________盐酸过量:_______________________________________________________ ________________________________________________________________________
向溶液中通入CO2 ________________________________________________________________ 不反应
与NaOH溶液 不反应 ________________________________________________________________________
与澄清石灰水 有白色沉淀产生:________________________________________________ 石灰水少量:________________________________________________________________________石灰水过量:_________________________________________________________________________
用途 纺织、制皂、洗涤剂、制玻璃、造纸等 制药(治疗______)、制________、焙制糕点
相互转化 Na2CO3Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 ①2NaHCO3(固体)Na2CO3+CO2↑+H2O②NaHCO3(溶液)+NaOH===Na2CO3+H2ONaHCO3
Na2CO3与NaHCO3的几个考点
(1) 有关Na2CO3和NaHCO3的除杂
混合物(括号内为杂质) 除杂方法(或试剂)
Na2CO3固体(NaHCO3) ______________
NaHCO3溶液(Na2CO3) ______________
Na2CO3溶液(NaHCO3) ______________
(2) Na2CO3和NaHCO3的鉴别
①利用热稳定性
装置图 现象或说明
①大试管中装有Na2CO3,烧杯A中溶液无明显现象;②小试管中装有NaHCO3生成能使澄清石灰水变浑浊的气体
②利用和酸反应生成气体的速率(相同条件下)
实验操作、现象
离子方程式 ________________________________、_________________________________ __________________________________________
结论 立即有气体生成的是________溶液,开始无明显现象,一段时间后产生气泡的是________溶液
③利用溶解度
在同温度、同体积的水中溶解的质量:
Na2CO3________(填“>”或“<”)NaHCO3 
④利用溶液的碱性
相同溶质
质量分数
的溶液
焰色试验
1. 钠元素的焰色试验呈________色。
2. 钾元素的焰色试验呈________色(必须透过______________观察)。
[要点提醒]
(1) 焰色试验是物理变化。
(2) 用________(或无锈铁丝)蘸取溶液在火焰上灼烧,不能用铜丝(铜元素的焰色为绿色),蘸取一种溶液灼烧后需用________洗涤。
(3) 观察钾元素的焰色需透过蓝色钴玻璃,以防止含钾元素的溶液中混有的钠元素的焰色干扰。
类型1 碳酸钠、碳酸氢钠的性质
 碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的物质。回答下列问题:
(1) 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。
(2) 除去碳酸钠固体中碳酸氢钠的反应的化学方程式为_______________________________________
__________________________________________。
类型2 碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别
 下列实验操作不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体的是(  )
A. 分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清石灰水中
B. 相同温度下,分别向这两种物质的饱和溶液中滴加1~2滴酚酞试液,红色较深的是Na2CO3溶液
C. 分别将等质量的两种固体物质溶于水形成溶液,分别向其中滴入同浓度的稀盐酸
D. 分别在两种物质的溶液中加入少量澄清石灰水
类型3 钠及其化合物之间的转化
 以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。下列说法错误的是(  )
A. 反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B. 反应④说明NaHCO3的稳定性弱于Na2CO3
C. 反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
D. 属于氧化还原反应的仅有反应①⑤⑥
类型4 焰色试验
 人们利用焰色试验制造了绚丽多彩的烟花。下列物质的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)的是(  )
A. Na2CO3  B. KCl
C. CaCl2  D. CuSO4
1. 判断正误(正确的画“√”,错误的画“×”)。
(1) 碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多(  )
(2) Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应(  )
(3) Na2CO3俗称纯碱,故Na2CO3属于碱(  )
(4) 焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净(  )
(5) 可利用焰色试验来鉴别NaCl溶液和KCl溶液(  )
2. 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,澄清石灰水变浑浊的一侧中的白色固体是NaHCO3
D. 装置Ⅲ中两个烧杯均可看到白色浑浊,故无法鉴别
3. (2024·蚌埠)下列关于Na2CO3和NaHCO3的性质说法错误的是(  )
A. 鉴别Na2CO3和NaHCO3既可以用BaCl2溶液,也可用Ba(OH)2溶液
B. 可以用加热法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3
C. 向Na2CO3粉末和NaHCO3晶体中滴入少量水,前者温度升高,后者温度下降
D. 配制同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,用pH试纸测定pH,Na2CO3的pH更大
4. (2024·广州)下列关于焰色试验说法正确的是(  )
A. 用光洁的铂丝蘸取某无色溶液,灼烧时观察到黄色火焰,说明一定含Na+,不含K+
B. 焰色试验中需用盐酸洗净铂丝
C. 焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D. 只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
配套热练
课时8 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
1. 烘焙糕点常用NaHCO3作膨松剂。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
2. 下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的说法正确的是(  )
A. 相同条件下,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 向Na2CO3与NaHCO3固体加入少量水,均放热
C. 用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3与NaHCO3溶液
D. 与同浓度稀盐酸反应生成气体的速率:Na2CO3>NaHCO3
3. 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
4. (2024·广州)实验是化学研究的一种重要手段。下列实验装置能达到实验目的的是(  )
A. 图甲:Na的燃烧
B. 图乙:检验化合物中是否含钾元素
C. 图丙:制备Fe(OH)3胶体
D. 图丁:验证NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
5. 侯德榜将氨碱法和合成氨工艺联合起来,发明了侯氏制碱法。该法中涉及的反应有NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl和2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,下列实验装置能达到相应实验目的的是(  )
A. 图甲:除去CO2中的HCl
B. 图乙:制取NaHCO3
C. 图丙:分离NaHCO3
D. 图丁:制取Na2CO3
6. 实验室中为除去括号内的杂质,下列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
7. (2024·东莞)根据如图所示的转化关系推断各物质,已知A为淡黄色固体,可用作供氧剂;常温下B和C为气体,固态B可以用于舞台上制造云雾效果;A、D、E、H灼烧时焰色试验为黄色,回答下列问题。
(1) 写出物质的化学式:H________,D________。
(2) 图中反应属于氧化还原反应的是________(填标号)。
(3) 反应①的化学方程式为______________________________________________,
反应④的离子方程为______________________________________________。
(4) D固体中含有少量的E,除去E的方法为______________________________________________ (用化学方程式说明)。
(5) 请设计实验鉴别D溶液和E溶液:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
8. (2024·广州)某校化学课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,以及测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数,用不同的方法开展了实验,具体情况如图所示。
Ⅰ. 鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体
(1) 根据图1、2所示实验,能够达到实验目的的是图________(填数字)。
(2) 图3、4所示实验均能鉴别这两种物质,写出其中属于离子反应的离子方程式:______________________________________。若用图4所示实验确定碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体应该是________(填化学式)。
Ⅱ. 测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数
方案一:用沉淀分析法,按如图所示的实验流程进行实验:
(3) 操作Ⅰ、Ⅱ涉及的实验名称依次是________、洗涤、干燥、称量。该方案中涉及有关反应的离子方程式为__________________________________。则该试样中碳酸钠的质量分数的表达式为________。
方案二:按如图所示装置及主要流程进行实验。
(4) 装置A中装稀硫酸的仪器是________,装置B盛放的物质是________,能否用盐酸代替稀硫酸进行实验________(填“能”或“不能”)。
(5) 在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体。在滴加稀硫酸时应缓慢滴加,若快速滴加,则会导致测定结果________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(6)有同学认为,为了减少实验误差,在反应前和反应后都要通入N2,反应后通入N2的目的是____________________________。