高考化学一轮复习 同步课件 第四章　第10讲　碳酸钠与碳酸氢钠　碱金属与焰色试验（基础版）

碳酸钠与碳酸氢钠碱金属与焰色试验第四章第10讲

1.掌握Na2CO3、NaHCO3的性质及其相互转化关系的应用。2.根据钠的性质掌握碱金属的通性和差异，掌握焰色试验的操作及注意事项。

复习目标课时精练考点一碳酸钠和碳酸氢钠考点二碱金属焰色试验练真题

明考向内容索引碳酸钠和碳酸氢钠考点一Na2CO3和NaHCO3的比较物质及颜色、状态碳酸钠(Na2CO3，白色粉末)碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体)俗名

或____________水溶性二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有

现象，NaHCO3溶于水伴有

现象，碳酸钠的溶解度

碳酸氢钠水解反应二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液呈

性，相同物质的量浓度时(同温度下)，Na2CO3水溶液的碱性

NaHCO3水溶液的碱性纯碱苏打小苏打放热吸热大于碱大于物质及颜色、状态碳酸钠(Na2CO3，白色粉末)碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体)与盐酸反应与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率：NaHCO3

Na2CO3与NaOH溶液反应不反应NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O二者的相互转化Na2CO3

NaHCO3主要用途用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中作为干粉灭火器、治疗胃酸过多的药品、发酵粉的主要成分>1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应(

)2.Al2(SO4)3和小苏打反应可用于泡沫灭火器灭火(

)3.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(

)4.将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡(

)5.相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3(

)×√√×√易错辨析一、Na2CO3、NaHCO3的转化与除杂1.选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[

]”内为杂质。(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：________________，

___________________________________。

(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：_____________，____________________________________。

(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：____________________，________________________________。

充分灼烧至恒重2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑通入足量CO2Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3滴加适量NaOH溶液NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O二、碳酸钠与碳酸氢钠的性质探究与鉴别2.室温下，分别向5mLNa2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入0.100mol·L-1HCl溶液和饱和石灰水，探究Na2CO3、NaHCO3的性质，实验装置如下：(1)滴加几滴盐酸时，试管①、②的现象有何不同？___________________________________。

①中无明显变化，②中立即产生气泡(2)滴加几滴饱和石灰水时，试管③、④的现象：

。

用离子方程式表示试管④中发生的反应：__________________________________________。均产生白色沉淀

3.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，进行如下两组实验：回答下列问题：(1)用实验一能否区别碳酸钠和碳酸氢钠？简述依据：_____________________________________________________________________________。

能，可根据气球膨胀的快慢程度及体积大小来判断，加碳酸氢钠的气球膨胀快且体积大(2)若用实验二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)，a、b两试管中的现象有何不同：_____________________________________________，用化学方程式表示b试管中可能发生反应的化学方程式：______________________________。

NaHCO3a中澄清石灰水不变浑浊，b中澄清石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O三、侯氏制碱法(溯源教材人教必修第一册P40科学史话)4.[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)②]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是_________(按气流方向，用小写字母表示)。

aefbcd(2)B中使用雾化装置的优点是________________________________________________________________________。

(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为_______________________________________。

使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)+NaHCO3↓NH3·H2O+NaCl+CO2===NH4Cl(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液：向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)+NH4Cl(aq)—→NaCl(aq)+NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为

、

、洗涤、干燥。

冷却结晶过滤

根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。侯氏制碱法(1)原理：以NaCl、NH3、CO2等为原料先制得NaHCO3，然后加热分解生产出纯碱(Na2CO3)。NH3+CO2+H2O===NH4HCO3NH4HCO3(aq)+NaCl(aq)===NaHCO3(s)+NH4Cl(aq)总反应：CO2+NH3+NaCl+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl2NaHCO3

Na2CO3+CO2↑+H2O练后反思(2)工艺流程(3)操作注意事项①一定是先通NH3后通CO2(先通NH3使溶液呈碱性，再通入CO2反应生成NH4HCO3。运用两种气体溶解性的差异，得到浓溶液)。②结晶析出NaHCO3，原理是由于NaHCO3的溶解度在体系中最小，优先析出(运用固体溶解度的差异)。返回碱金属焰色试验考点二1.碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs)性质

相似性递变性(由Li→Cs)原子结构最外层均有

个电子电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐______元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为____金属性逐渐_____单质性质物理性质(除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔点___密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐_____化学性质都具有较强的还原性，还原性逐渐_____与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂增大1+1增强低降低增强2.用批判性思维看碱金属及其化合物(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠

。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但锂的密度小于煤油，通常将锂密封在_______中。(3)锂与O2反应与钠不同，无论是常温还是加热，Li与O2反应只生成

。(4)NaOH、KOH及钠、钾形成的大多数盐都易溶于水；LiOH的溶解度很小，锂的氟化物、碳酸盐、磷酸盐都是难溶盐。小石蜡油Li2O3.检验碱金属元素的实验方法——焰色试验(1)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，属于

变化，是元素的性质。(2)重要碱金属元素的焰色：钠：

色；钾：

色(透过

观察)。(3)焰色试验的操作物理黄紫蓝色钴玻璃1.焰火中红色来源于钠盐灼烧(2022·全国乙卷，7D)(

)2.非金属单质燃烧时火焰均为无色(

)3.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同(

)4.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察(

)××√×易错辨析一、碱金属的还原性1.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是

。

锂可以与水反应(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是______(填字母)。

A.钾在空气中燃烧时，只生成K2OB.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾元素的金属性比钠元素强D.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察E.在金属钾与水反应的实验中，钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应

的热效应有关BCDE二、金属氢化物的还原性金属氢化物是金属与氢的二元化合物，活泼金属(如碱金属)氢化物，都是优良的还原剂，过渡金属合金(或金属互化物)的氢化物被用作储氢材料。2.根据金属氢化物的特点解答下列问题。(1)KH是一种野外供氢剂，其电子式为

，与水反应放出氢气，化学方程式为

。

生成1mol氢气时，反应中转移的电子数为

。

(2)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：____________________________。

KH+H2O===KOH+H2↑NA(或6.02×1023)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH(3)以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)，反应的化学方程式：

。

4LiH+AlCl3===LiAlH4+3LiCl返回精练真题练真题明考向1.正误判断：正确的打“√”，错误的打“×”。(1)Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O(2022·重庆，3B)(

)(2)由于Na2CO3可与酸反应，故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包(2022·广东，6A)(

)(3)Ca(HCO3)2的溶解度比CaCO3的大，则NaHCO3的溶解度比Na2CO3的大(2021·浙江6月选考，12C)(

)×××2.(2024·北京，8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是A.两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3C.利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3D.室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异√

3.[2022·天津，13(1)(2)(3)(4)(6)]金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为

。

(2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：2NaCl(l)

2Na(l)+Cl2(g)加入CaCl2的目的是

。

作助熔剂，降低NaCl的熔点，节省能耗(3)Na2O2的电子式为

。

(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过

、

(填字母)。

a.浓硫酸

b.饱和食盐水c.NaOH溶液

d.KMnO4溶液(6)天然碱的主要成分为Na2CO3·NaHCO3·2H2O，1molNa2CO3·NaHCO3·2H2O经充分加热得到Na2CO3的质量为

g。

ca159返回精练高频考点提升关键能力课时精练对一对题号123456答案ADCBBD答案12345677.(1)CaCO3+2H+===Ca2++CO2↑+H2O

饱和NaHCO3(2)NH3

CO2

b(3)B1.下列有关矿物晶体[(NH4、K、Cs、Rb)MgCl3·6H2O]的说法错误的是A.该晶体的熔点很低B.溶于水后溶液呈酸性C.可以用焰色试验检验其中所含的K元素D.所含的金属元素中Cs的金属性最强1234567答案√1234567答案

2.NaHCO3既可作为碱性膨松剂单独使用，也可以与酒石酸氢钾、淀粉按一定比例混合制成复合膨松剂，复合膨松剂遇水会产生CO2，起到膨松效果。下列说法正确的是A.任何受热分解能产生气体的物质都可以作为食品膨松剂B.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑C.碳酸氢钠作为膨松剂时，必须与酒石酸氢钾、淀粉混合使用D.复合膨松剂应在干燥的环境中保存1234567答案√1234567答案

受热分解产生无毒气体的物质才可以作为食品膨松剂，A错误；化学方程式未配平，应为2NaHCO3

Na2CO3+H2O+CO2↑，B错误；NaHCO3可作为碱性膨松剂单独使用，C错误；复合膨松剂遇水产生CO2，所以应在干燥的环境中保存，D正确。3.某固体NaOH因吸收了空气中的CO2而含有杂质，若要将该固体配制成较纯的溶液，则其主要的实验操作过程应是A.溶解→加适量BaCl2溶液→过滤B.溶解→加适量CaCl2溶液→过滤C.溶解→加适量Ca(OH)2溶液→过滤D.溶解→加适量盐酸→加热√1234567答案1234567答案

固体NaOH因吸收了空气中的CO2而含有杂质碳酸钠，要将该固体NaOH配制成较纯的溶液，只要将氢氧化钠中的碳酸钠杂质除去即可。BaCl2和碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠，会引入杂质氯化钠，故A错误；CaCl2和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，会引入杂质氯化钠，故B错误；氢氧化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，可以用于除去碳酸钠，故C正确；盐酸能与氢氧化钠和碳酸钠反应，不能用作除杂试剂，故D错误。4.碱金属元素钫(Fr)具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中错误的是A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径B.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物C.它的氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸1234567答案√1234567答案

根据同主族元素性质的递变规律，从锂到钫，随原子序数的递增，原子半径逐渐增大，在碱金属元素中钫具有最大的原子半径，A正确；根据同主族元素性质的递变规律，钫与氧气反应不只生成Fr2O，还可生成更复杂的氧化物，B错误；从锂到钫，元素的金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，氢氧化物化学式为FrOH，这是一种极强的碱，C正确；从锂到钫，元素的金属性逐渐增强，单质与水反应的剧烈程度逐渐增强，钫能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸，D正确。5.以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质B.反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3C.反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应√1234567答案1234567答案

二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO