2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 学案（含答案）

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1、第第 3 3 课时课时 碳酸钠和碳酸氢钠碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验焰色试验 核心素养发展目标 1.运用变化观念理解并掌握 Na2CO3、 NaHCO3相互转化的途径。 2.了解 焰色试验的现象及原理并能够作出解释，提升自身的实验探究能力与创新意识。3.通过阅读 科学史话侯德榜和侯氏制碱法 ，参与研究与实践“了解纯碱的生产历史”，认识化学在纯 碱生产中的贡献，增强实验探究与创新意识，提升科学精神与社会责任感。 一、碳酸钠和碳酸氢钠 1碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究 实验步骤 1 g Na2CO3 1 g NaHCO3 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 加 5 mL 水 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 加 12 滴酚酞 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，在水中的溶解度：Na2CO3 NaHCO3，Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热，水溶液均 显碱性，碱性：Na2CO3NaHCO3 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：2N

3、aHCO3= Na2CO3 CO2H2O 3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应 (1)与盐酸的反应： 碳酸钠、碳酸氢钠分别与过量盐酸反应的离子方程式： 碳酸钠：CO2 32H =CO 2H2O； 碳酸氢钠：HCO 3H =CO 2H2O。 (2)与 NaOH 溶液的反应： 碳酸钠：不反应； 碳酸氢钠：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。 (1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多( ) (2)HCO 3在强酸性、强碱性溶液中均不能大量共存( ) (3)Na2CO3固体中的 NaHCO3可加热除去( ) (4)Na2CO3、NaHCO3都能与 NaOH 溶液反应( ) (5)Na2CO3俗称纯碱，所以

4、 Na2CO3属于碱( ) 答案 (1) (2) (3) (4) (5) 1(1)向 Na2CO3溶液中逐滴滴入稀盐酸并振荡，开始几乎无气泡产生，一段时间后有大量气 泡产生，试用离子方程式及必要文字解释原因？ 提示 开始盐酸量少，发生反应 CO2 3H =HCO 3，无气泡，一段时间后当 CO 2 3完全变成 HCO 3后，再滴加盐酸，发生反应 HCO 3H =H 2OCO2，产生大量气泡。 (2)向盐酸中逐滴滴入 Na2CO3溶液的现象呢？试用离子方程式及必要文字解释原因？ 提示 开始即有大量气泡，由于盐酸量多，开始直接发生 CO2 32H =CO 2H2O。 (3)试着利用图像粗略描述上述

5、两种情况，.向 Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，.向盐酸中逐 滴滴入 Na2CO3溶液。 提示 2 根据初中所学 CO2通入澄清石灰水中的现象及反应， 联系所学 Na2CO3、 NaHCO3的性质， 思考下列问题。 (1)Na2CO3和 NaHCO3相互转化的方法？ 提示 Na2CO3 溶液中通入CO2 固体加热分解 加NaOH溶液 NaHCO3 (2)能否用加 Ba(OH)2的方法鉴别 Na2CO3、NaHCO3溶液？试用离子方程式说明原因。 提示 均有白色沉淀，所以不能鉴别。 Na2CO3：Ba2 CO2 3=BaCO3 NaHCO3 足量BaOH2：Ba2 OHHCO 3=BaCO3H2

6、O 少量BaOH2：Ba2 2OH2HCO 3=BaCO32H2OCO 2 3 碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 苏打或纯碱 小苏打 颜色状态 白色粉末 细小的白色晶体 溶解性 易溶于水 易溶于水 水溶液酸碱性 都呈碱性(Na2CO3溶液碱性更强) 与盐酸 放出二氧化碳气体 放出二氧化碳气体(剧烈) 与烧碱溶液 不反应 生成碳酸钠和水 与澄清石灰水 产生白色沉淀 产生白色沉淀 与氯化钙溶液 生成白色沉淀 不反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 受热易分解 二、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

7、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 金属元素 锂 钠 钾 铷 钙 锶 钡 铜 焰色 紫红色 黄色 紫色(透过 蓝色钴玻璃) 紫色 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 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。 (1)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗( ) (2)可利用焰色试验来鉴别 Na2CO3溶液和 K2SO4溶液( ) (3)若某无色溶液的焰色试验观察到焰色为黄色，说明该溶液只含 Na 无 K( ) (4)焰色试验是金属元素的化学性质( ) (5)灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色( ) 答案 (1)

8、 (2) (3) (4) (5) 微专题微专题 5 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及除杂碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及除杂 一、常用鉴别方法 方法 原理 结论 加热法 2NaHCO3= Na2CO3CO2 H2O，Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是 NaHCO3， 无变化的是 Na2CO3 沉淀法(加 BaCl2 或 CaCl2溶液) CO2 3Ca 2=CaCO 3、CO 2 3 Ba2 =BaCO 3，HCO 3与 Ca 2、 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=2NaClH2O CO2，NaHCO3HCl=Na

9、Cl H2OCO2 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 CO2 3H =HCO 3，HCO 3H =CO2H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的 是 NaHCO3；开始不产生气体， 滴加一定体积后才产生气体的 是 Na2CO3 二、常用的除杂方法 1除杂原则 (1)不影响主要物质； (2)不引入新杂质； (3)除杂剂易除去。 2除杂方法 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(NaHCO3) 加入适量 NaOH 溶液 1(2019

10、济宁高一检测)有两试管分别装有 Na2CO3和 NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的 是( ) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为 Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为 Na2CO3 C 分别加入 CaCl2溶液 产生沉淀者为 Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为 Na2CO3 答案 C 解析 有关反应为Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH， Ca(OH)22NaHCO3=CaCO3 Na2CO32H2O， 两者均产生白色沉淀， 现象相同， A 错误； 加入等浓度的稀盐酸时， NaHCO3 溶液反应更剧烈，B 错误；Na

11、2CO3与 CaCl2反应生成 CaCO3白色沉淀，NaHCO3与 CaCl2不 反应， C 正确； 逐滴加入盐酸时， NaHCO3溶液立即产生气泡， Na2CO3溶液开始无明显现象， 后有气泡产生，D 错误。 2除去 Na2CO3固体中少量 NaHCO3的最佳方法是( ) A加入适量盐酸 B加入 NaOH 溶液 C加热灼烧 D配成溶液后通入 CO2 答案 C 解析 由于是固体混合物，加热灼烧即可，若是溶液，可加适量 NaOH 溶液。 3下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( ) A加热时无气体放出 B滴加盐酸时有气泡放出 C溶于水后滴加 BaCl2稀溶液有白色沉淀生成 D

12、溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成 答案 C 解析 溶于水滴加澄清石灰水时 NaHCO3也会产生白色沉淀，所以只能滴加 BaCl2或 CaCl2 溶液。 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 CNaHCO3只能和酸反应不能和碱反应 D和酸反应放出等量的 CO2所消耗的酸比 Na2CO3少 答案 D 解析 NaHCO3不稳定，加热易分解，碳酸钠稳定，受热不分解；常温下，向饱和碳酸钠溶 液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，可知常温时溶解度：Na2CO3NaHCO3； NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体，

13、 也可与碱反应， 如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水； 分别滴加盐酸， 反应离子方程式为 CO2 32H =CO 2H2O， HCO 3H =H 2OCO2， 可见和酸反应放出等量的 CO2所消耗的酸 NaHCO3比 Na2CO3少，D 正确。 2(2019 广东中山高一期末)要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠，最好采用( ) A加入过量的澄清石灰水 B通入足量的 CO2气体 C将溶液加热蒸干并灼烧 D加入适量的氢氧化钠溶液 答案 B 解析 澄清石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠均发生反应，生成碳酸钙沉淀，故 A 错误；可以通入 二氧化碳使碳酸钠转化为碳酸氢钠而除去，反应的化学方程式为 Na2CO3CO2

14、 H2O=2NaHCO3，并且二氧化碳和碳酸氢钠之间不会发生反应，故 B 正确；将溶液加热蒸 干并灼烧，可使碳酸氢钠分解生成碳酸钠，故 C 错误；氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠 和水，但是和碳酸钠之间不会反应，故 D 错误。 3 下列是某兴趣小组根据课本实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。 请观察如图实验装置并分析实验原理，判断下列说法错误的是( ) A甲为小苏打，乙为纯碱 B甲为 Na2CO3，乙为 NaHCO3 C要证明物质受热能产生水，可在两支试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球 D整个实验过程中可以看到丙烧杯的澄清石灰水不变浑浊 答案 B 解析 用酒精灯加热时，外

15、管温度高，内管温度低，NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不易 分解，故将 Na2CO3放在外管中，温度高却未分解，NaHCO3放在内管中，温度低却分解，证 明 Na2CO3热稳定性强于 NaHCO3，NaHCO3受热分解产生 CO2，可使澄清石灰水变浑浊。甲 为小苏打(NaHCO3)，乙为纯碱(Na2CO3)，故 A 项正确，B 项错误；NaHCO3分解产生的水可 以使无水硫酸铜变蓝色，故 C 项正确；Na2CO3不会分解产生 CO2，故不能使丙中澄清石灰 水变浑浊，故 D 项正确。 4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。

16、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 解析 焰色试验是物理变化，不是化学变化，A 错误；盐酸可以溶解杂质，且易挥发，不会 残留痕迹，B 正确；K 的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃观察，避免钠的焰色对钾的焰色的干 扰，其他元素不需要透过蓝色钴玻璃观察，C 错误；焰色试验是金属元素的性质，NaCl 与 Na2CO3固体的焰色都为黄色，无法利用焰色试验来区分，D 错误。 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 HCO 3=H2OCO2 (3)2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2