高中化学必修第2章　第1节　第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验

第2课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验[核心素养发展目标]1.通过实验认识Na2CO3、NaHCO3的性质,培养科学探究意识。2.了解焰色试验的操作与应用。一、碳酸钠和碳酸氢钠1.Na2CO3、NaHCO3性质探究(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1g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入表中。盐Na2CO3NaHCO3①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__________③继续向②的试管中分别加5mL水,用力振荡振荡一段时间后可溶解固体量减少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__________思考1Na2CO3粉末遇水生成碳酸钠晶体(Na2CO3·xH2O),且在干燥空气中失去结晶水变成碳酸钠粉末,那么钠露置在空气中,最终会完全转变成什么?思考2向饱和的Na2CO3溶液中通入过量的CO2,会有什么现象?试分析其原因?(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____________________澄清石灰水____________________;化学方程式:____________________思考3用套管实验装置可以更好地比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中小试管内有沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,实验装置如图。(1)实验时,小试管内棉花球上的无水硫酸铜由白色变为蓝色,说明NaHCO3受热分解生成了__________,烧杯B中澄清石灰水变浑浊,说明NaHCO3受热分解生成了__________。

(2)实验时,烧杯A中澄清石灰水不变浑浊,而烧杯B中澄清石灰水变浑浊,由此可得热稳定性:Na2CO3__________(填“>”或“<”)NaHCO3。

答案(1)H2OCO2(2)>(3)探究Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应实验步骤在两支试管中分别加入3mL同一稀盐酸,将两个分别装有0.3gNa2CO3和0.3gNaHCO3固体的小气球套在两支试管口,将气球内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__________O3-____________________、__________思考4某课外小组在实验中,将盐酸滴加到碳酸钠溶液中,开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。试分析其原因?(4)探究Na2CO3、NaHCO3和盐(CaCl2)及碱[Ca(OH)2]的反应盐(CaCl2)碱[Ca(OH)2]实验操作及步骤现象及结论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溶液和少量稀NaHCO3溶液__________两支试管中都产生__________。离子方程式分别为____________________、______________________________思考5(1)试写出足量的NaHCO3溶液和少量Ca(OH)2反应的离子方程式。(2)试写出用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3的反应原理。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。1.判断正误(1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 ()(2)HCO3-在强酸性、强碱性溶液中均不能大量存在 ((3)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应 ()(4)Na2CO3俗称纯碱,所以Na2CO3属于碱 ()(5)只用盐酸无法鉴别等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液 ()2.(2024·江苏红桥高中高一月考)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法不正确的是 ()A.分别向Na2CO3和NaHCO3固体中加入少量水,温度变化不同B.相同温度下,溶解度:Na2CO3>NaHCO3C.可以用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCO3杂质D.将澄清石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中则产生白色沉淀3.为鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方案,其中不可行的是 ()A.分别加入等量水中,看溶解能力差异B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察澄清石灰水是否变浑浊C.分别取样配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液,观察有无白色沉淀D.分别取样配成稀溶液,滴加BaCl2稀溶液,观察有无白色沉淀Na2CO3和NaHCO3的三种鉴别方法(1)(2)(3)二、焰色试验1.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。焰色试验是元素的__________性质。2.操作3.一些金属元素的焰色金属元素锂钠钾铷钙锶钡铜焰色紫红色______色______色紫色砖红色洋红色黄绿色________色思考1为什么用盐酸洗涤铂丝而不用硫酸洗涤铂丝?为什么用铂丝或铁丝等蘸取试剂做焰色试验,而不采用铜丝?思考2利用焰色试验检验钾元素时,为什么要透过蓝色钴玻璃进行观察?4.应用(1)检验__________的存在。(2)利用焰色试验制节日烟花。1.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不同的焰色 ()(2)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗净 ()(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),则该溶液一定含有钾盐 ()2.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在火焰上灼烧,火焰的颜色呈黄色,下列说法错误的是 ()A.该溶液中可能含有钠离子,一定没有钾离子B.该溶液中一定含有钠离子C.该溶液中一定没有铜离子D.该溶液中可能含有钾离子1.(2023·桂林高一检测)在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉,下列物质是发酵粉的主要成分之一的是 ()A.氯化钠 B.碳酸钠C.硫酸钠 D.碳酸氢钠2.用焰色试验检验K+时的操作有①蘸取待测液;②置于酒精灯火焰上灼烧;③透过蓝色钴玻璃观察;④用稀盐酸洗净铂丝。正确的操作顺序为 ()A.①②③④ B.④②①②③C.④①② D.①③②④3.(2023·福建闽侯一中高一月考)为除去括号内的杂质,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4.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是 ()A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸B.向NaOH溶液中通入少量CO2可实现②转化C.⑤转化时溶液中一定出现沉淀D.⑥的转化条件可以是加热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__________。

答案精析一、1.(1)白色粉末结块变成晶体升高部分降低变红变浅红易碱大强思考1钠露置在空气中，最终完全转变为Na2CO3粉末。NaNa2ONaOHNaOH溶液Na2CO3·xH2ONa2CO3(风化是化学变化)。思考2有晶体析出。CO2与饱和Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，生成的NaHCO3的质量比参加反应的Na2CO3的质量大，又由于常温下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，且反应过程中消耗了水，故会有NaHCO3晶体从溶液中析出。(2)不变浑浊Na2CO3很稳定，受热不易发生分解变浑浊NaHCO3不稳定，受热容易分解2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O思考3(1)H2OCO2(2)>(3)气泡膨胀更快HCO3-+H+CO2↑+H2OCO32-+2H+CO2↑+H思考4Na2CO3和盐酸反应分两步进行：①CO32-+H+HCO②HCO3-+H+H2O+CO2↑故开始无明显现象，后来产生气泡。(4)Ca2++CO32-CaCO3↓不反应白色沉淀Ca2++CO32-CaCO3↓HCO3-+Ca2++OH-CaCO3↓思考5(1)2HCO3-+Ca2++2OH-CaCO3↓+2H2O+C(2)NaOH+NaHCO3Na2CO3+H2O或OH-+HCO3-H2O+CO应用体验1.(1)√(2)√(3)×(4)×(5)×2.D3.C[NaHCO3不稳定，加热易分解生成二氧化碳，而Na2CO3加热时不易分解，故可将两种试样加热后可能产生的气体通入澄清石灰水，观察是否变浑浊，B可行；Na2CO3、NaHCO3均可与氢氧化钡溶液反应生成白色沉淀，不能鉴别，C不可行。]二、1.金属化合物定性物理2.盐酸原火焰颜色相同试样火焰的颜色3.黄紫绿思考1盐酸沸点比硫酸低，加热时易挥发无残留。铂丝或铁丝做焰色试验时没有颜色，而铜在灼烧时有绿色的焰色。思考2因为含有钾元素的物质中往往会混有少量的钠元素，灼烧时，钠元素的黄色光会掩盖钾元素的紫色光，透过蓝色钴玻璃可以滤去黄色光，便于观察到钾元素的紫色光。4.(1)金属元素应用体验1.(1)×(2)×(3)√(4)×2.A随堂演练知识落实1.D2.B3.D4.C[①的反应可以是Na2CO3+H2SO4Na2