2022-2023学年新教材高中化学 第二章 海水中的重要元素——钠和氯 第一节 钠及其化合物 第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验学生用书 新人教版必修第一册.docx

1、第3课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验核心微网络素养新要求1.认识碳酸钠、碳酸氢钠的性质及转化，形成结构决定性质的观念。2.通过碳酸钠、碳酸氢钠性质的实验探究，能提出碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别方法，并设计实验方案。学业基础自学思记尝试一、碳酸钠与碳酸氢钠1碳酸钠与碳酸氢钠的用途(1)Na2CO3的用途有纺织、_、造纸、_等。(2)NaHCO3的用途有_、_等。2Na2CO3、NaHCO3性质的探究(1)Na2CO3和NaHCO3的溶解性和水溶液酸碱性的探究物质Na2CO3(1g)NaHCO3(1g)样品外观白色粉末细小的白色晶体实验操作滴入几滴水，并将温度计分别插入其中结块变成晶体，温度计示数_少部分溶

2、解，温度计示数略有_加入5mL水_溶解固体量有所_滴入12滴酚酞溶液溶液呈_溶液呈_初步结论加水先变成含结晶水的晶体，溶于水放热，溶液碱性比NaHCO3强，Na2CO3的溶解度较大加水少量溶解，溶于水吸热，溶液碱性比Na2CO3的弱，比Na2CO3的溶解度小(2)Na2CO3和NaHCO3热稳定性的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：_(3)碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较实验装置实验操作在两支试管中分别加入3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的

3、管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中实验现象两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大实验结论NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生的气体多且剧烈；化学方程式如下：_3.Na2CO3、NaHCO3的比较物质碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱、苏打小苏打色态_固体细小白色_溶解度Na2CO3NaHCO3碱性Na2CO3、NaHCO3溶液均呈碱性，且Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强(加酚酞溶液，前者的红色明显比后者深)热稳定性稳定，加热时不易分解不稳定，加热易分解：_与NaOH溶液NaHCO3N

4、aOH=Na2CO3H2O与澄清石灰水出现白色沉淀：Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH出现白色沉淀：Ca(OH)2NaHCO3(少量)=CaCO3NaOHH2O；Ca(OH)22NaHCO3(足量)=CaCO3Na2CO32H2O与CO2Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3与盐酸Na2CO3HCl(少量)=NaHCO3NaCl；Na2CO32HCl(足量)=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2NaHCO3与酸反应的剧烈程度强于Na2CO3与钙盐、钡盐溶液Ca2+Ba2+CO32=CaCO3(BaCO3)无明显现象转化_用途用于玻璃、肥皂、洗涤剂、造纸

5、、纺织等工业发酵剂、灭火器，医疗上用于治疗胃酸过多二、焰色试验1焰色试验的探究教材P38实验26实验步骤2概念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，这在化学上叫作_。3几种常见金属元素焰色试验的颜色金属钠钾锂钙锶钡铜颜色_色紫色(透过蓝色钴玻璃)紫红色_色洋红色_色绿色4.应用(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl、KCl溶液。(2)利用焰色试验制节日烟花。即学即练1判断正误，正确的打“”，错误的打“”(1)NaHCO3溶液中加入稀HCl：CO322H=CO2H2O。()(2)用如图装置(夹持、加热装置已略)进行实验，由中澄清石灰水变浑浊，可证明中NaHCO3固体受热分解。

6、()(3)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解。()(4)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na，无K。()(5)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗。()(6)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液。()(7)焰色试验是金属元素的化学性质。()(8)CaCl2溶液中通入少量CO2，有白色沉淀生成。()2小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧，火焰呈黄色，通过该实验现象，下列四位同学对该溶液中存在的金属离子判断正确的是()3Na2CO3又称纯碱，苏打，是一种重要的化工原料。下列关于Na2CO3的说法，错误的是()A它的俗名是纯碱B

7、它是一种碱C它的水溶液呈碱性D它是一种盐42022海淀区高一检测下列物质的溶液，能与小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是()A苏打B氯化氢C熟石灰D烧碱5下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法，正确的是()A在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3B.热稳定性：NaHCO3Na2CO3C滴加少量稀盐酸均有气泡产生DNa2CO3能转化成NaHCO3，NaHCO3能转化成Na2CO36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)碳酸氢钠俗称_，其水溶液显_(填“酸”“碱”或“中”)性。(2)碳酸氢钠可以治疗胃酸(0.2%0.4%的盐酸)过多，反应的离子方程式为_

8、。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。核心素养合作探究分享目标1Na2CO3和NaHCO3的性质及应用例1 现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，用下列试剂或方法能将两者区分的是()Ca(OH)2盐酸CaCl2NaOH加热ABCD状元随笔1.盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中：(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。(2)原理：CO32 +H=HCO3(无明显现象)，HCO3H=CO2H2O(无色气体放出)。2Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中：(1)现象：有无色气体放出。(2)原理：CO322H=CO2H

9、2O。提升1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，如图所示。(1)图、所示实验中能够达到实验目的的是(填装置序号)_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是(填选项字母)_。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个实验，而不行(3)若用实验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)_。(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应，当石灰水过量时，其离子方程式为_；当碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比为21时，所得溶液中溶质的化学式为_，请设计实验检验所得溶液中

10、溶质的阴离子_。状元随笔Na2CO3与NaHCO3鉴别时的注意事项(1)鉴别及除杂时，一定要清楚Na2CO3和NaHCO3是固体还是溶液。(2)不能用澄清石灰水或Ba(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，因为它们与二者反应均生成白色沉淀。(3)不能用NaOH溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，因Na2CO3与NaOH溶液不反应，NaHCO3与NaOH溶液反应，但无明显现象。关键能力Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂1鉴别方法原理结论加热法2NaHCO3Na2CO3CO2H2ONa2CO3受热不分解加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3沉淀法CO32C

11、a2=CaCO3CO32+Ba2+=BaCO3HCO3与Ca2、Ba2不反应有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3与盐酸反应的剧烈程度Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2NaHCO3HCl=NaClH2OCO2生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3盐酸逐滴加入时的现象CO32+H+=HCO3HCO3H=CO2H2O逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会儿才产生气体的是Na2CO32.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气体Na2CO3溶液(Na

12、HCO3)加入适量NaOH溶液互滴法可以检验Na2CO3和稀盐酸：互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生现象的不同进行鉴别。目标2焰色试验例2 2022北京第一五九中学期中依据已有知识，下列各组物质只能用焰色试验鉴别的是()ANa2CO3、NaClBKCl、NaClCCaCl2、NaClDNa2CO3、CaCl2提升22022江西上饶高一期末中国北京世界园艺博览会的高空焰火表演，表现了“百花齐放”的主题场景，共使用了110个焰火产品种类，对应此次参加世园会的110个国家和国际组织。一般的焰火与元素的焰色有关。下列说法错误的是

13、()ANa与NaCl在灼烧时火焰颜色相同B某物质灼烧时，焰色为黄色，则一定含有钠元素，一定无钾无素C不是所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色D元素体现特征焰色的过程发生的是物理变化状元随笔焰色试验的注意点(1)焰色试验是元素的性质，而不仅仅是单质或某种化合物的性质。(2)若某样品焰色为黄色，可以判断其中一定有钠元素，但不能说明一定无钾元素。因为钠产生的黄色能掩盖钾产生的紫色。(3)焰色试验可用来鉴别一些金属元素，这种鉴别物质的方法属于物理方法，而不是化学方法。(4)清洗铂丝时不能用稀硫酸代替盐酸，因为硫酸的熔、沸点较高，难挥发。学考评价夯实测控演练1节目焰火表演，精彩纷呈，让人惊叹不已。下列关

14、于焰色试验的说法正确的是()A焰色试验是金属化合物的性质BNaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同C焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D所有金属及其化合物灼烧时火焰均有颜色2有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO33.我国著名化学家侯德榜在20世纪40年代所创立的侯氏制碱法誉满全球，其中的“碱”指的是()A氢氧化钠B碳酸氢钠C碳酸钠D碳酸钾4焰色试验操作中需要用到

15、的仪器是()5一天，小影惊奇地发现妈妈蒸馒头时用的不是纯碱，而是小苏打，她好奇地问：“为什么不用纯碱而用小苏打呢？”妈妈说：“面团没发酵，不能用纯碱。”通过查阅资料，小影发现小苏打是一种常用的膨松剂，加热后可转化为纯碱。下列有关推断不合理的是()A少量摄入小苏打对人体无害B小苏打能用作膨松剂是因为能产生二氧化碳气体C.吃这种馒头可中和过多的胃酸D小苏打能和酸反应，所以小苏打属于碱62022德州一中高一质检为除去括号内的杂质，下列所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)，通入过量的CO2气体CNa2O2粉末(Na

16、2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤7(走进生活)苏打和小苏打是日常生活中的必需品，在生活和生产中有非常重要的应用。以下是NaHCO3及碳酸盐的一些用途及现象：碳酸氢钠是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一，我们发现，加入发酵粉的面团加热焙烤后体积比原来大了好多。碳酸氢钠干粉灭火器不能用来灭钠起火。(1)“加入发酵粉的面团加热焙烤后体积比原来大”的原因是_。(2)碳酸氢钠干粉灭火器不能用来灭钠起火的原因是_。(3)鉴别硫酸钠、硫酸钾和硫酸锂最简单的方法是_，简述检验步骤_。第3课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验学业基础一、1(1)制皂制玻璃(

17、2)制药焙制糕点2(1)上升下降完全减少红色浅红色(2)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(3)Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O、NaHCO3HCl=NaClCO2H2O3白色晶体2NaHCO3Na2CO3H2OCO2Na2CO3NaHCO3二、1盐酸外焰盐酸2焰色试验3黄砖红黄绿即学即练1答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)2解析：钠元素的焰色试验为黄色，钾元素的焰色试验为紫色，观察钾元素的焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃。根据题中现象只能确定有Na，而不能确定K的存在。答案：D3解析：碳酸钠的俗名是纯碱，A正确；碳酸钠是一种盐，不是碱，B错误；碳酸钠溶于水，它

18、的水溶液呈碱性，C正确；碳酸钠是由碳酸根离子和钠离子组成的一种盐，D正确。答案：B4解析：A项，不反应，不符合题意；B项，反应为NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，不符合题意；C项，反应为NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3NaOHH2O或2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，不符合题意；D项，反应为NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O，符合题意。答案：D5解析：A项，在水中的溶解度：NaHCO3Na2CO3；B项，Na2CO3受热不分解，热稳定性NaHCO3Na2CO3；C项，Na2CO3溶液与少量稀盐酸反应生成NaHCO3，无气泡产生。答案：D6答案：(

19、1)小苏打碱2H+HCO3=H2OCO2核心素养例1解析：都是碱，加入Na2CO3、NaHCO3中，现象相同(都有沉淀、都无明显现象)，所以不能区分。向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3溶液，产生气泡速率慢的是Na2CO3溶液，可以区分。加入CaCl2时，Na2CO3溶液中有沉淀生成，而NaHCO3溶液中无沉淀生成，可以区分。加热法，因两者都是溶液，加热都不分解，故无法区分。答案：C提升1解析：石灰水过量时，离子方程式为Ca2+OH+HCO3=CaCO3H2O；2NaHCO3+CaOH2=CaCO3Na2CO32H2O，则其中的溶质是碳酸钠；要检验CO3

20、2，可以取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO32。答案：(1)(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2、CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO34Ca2+OH+HCO3=CaCO3H2ONa2CO3取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有CO32例2解析：Na2CO3、NaCl中的阳离子都是Na，不能通过焰色试验进行鉴别，A项错误；KCl、NaCl中阴离子相同，无法通过化学方法鉴别，但其阳离子K、Na的焰色不同，故只能通过焰色试验

21、进行鉴别，B项正确；CaCl2、NaCl中阴离子相同，可利用Ca2、Na的焰色不同进行鉴别，也可用Na2CO3溶液进行鉴别，C项错误；Na2CO3、CaCl2可用焰色试验进行鉴别，也可用Na2CO3溶液或盐酸进行鉴别，D项错误。答案：B提升2解析：焰色是元素的性质，则同种金属的单质及其化合物、溶液中的金属阳离子都具有相同的焰色，Na与NaCl在灼烧时火焰颜色均呈黄色，A正确；黄色会掩盖紫色，而蓝色钴玻璃会滤去黄光，若某物质灼烧时，焰色为黄色，则一定含有钠元素，再透过蓝色钴玻璃观察，若没看到紫色，则不含钾元素，不透过钴玻璃不能确定是否含有钾元素，B错误；部分金属元素在灼烧时火焰没有颜色，如焰色试

22、验中常用来蘸取溶液的铂丝或铁丝，C正确；焰色为元素的物理性质，元素体现特征焰色的过程发生的是物理变化，D正确。答案：B学考评价1解析：A中焰色试验是金属元素的性质；C中只有观察K的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃；D中不是所有的金属元素灼烧时火焰都有颜色(如铂、铁等)。答案：B2解析：A项，有关反应为Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3Na2CO32H2O。两者产生白色沉淀现象相同，A不正确；B项，滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，B不正确；C项，Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，

23、C正确；D项，逐滴加入盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无明显现象，后有无色气体放出，D不正确。答案：C3答案：C4答案：D5解析：少量摄入小苏打(NaHCO3)对人体无害，故A正确；小苏打受热易分解产生二氧化碳，可用作膨松剂，故B正确；小苏打能与酸反应，受热分解生成的碳酸钠也能与酸反应，故吃加有小苏打的馒头可以中和过多的胃酸，故C正确；小苏打属于盐类，故D错误。答案：D6解析：Ba(OH)2Na2SO4=BaSO42NaOH，虽除去了Na2SO4，但又增加了新的杂质NaOH，并且Na2CO3溶液也能与Ba(OH)2溶液反应。答案：D7答案：(1)加热时碳酸氢钠发生反应为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，产生大量气体，从而使面团体积增大。(2)碳酸氢钠干粉灭火器是利用NaHCO3受热分解得到的二氧化碳灭火，而钠的燃烧产物过氧化钠可以和二氧化碳反应生成氧气。所以碳酸氢钠干粉灭火器不能用来灭钠起火。(3)焰色试验用洗净的铂丝分别蘸取三种样品，放在火焰上灼烧，观察到焰色为黄色的是硫酸钠，透过蓝色钴玻璃观察到焰色为紫色的是硫酸钾，焰色为紫红色的是硫酸锂。