第06講碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗1．通過實驗探究，結合鹽的通性認識碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質。2．了解碳酸鈉與碳酸氫鈉在生產、生活中的應用及與性質的關系。3．學會用焰色試驗鑒別K＋、Na＋等離子。一、碳酸鈉和碳酸氫鈉1．碳酸鈉、碳酸氫鈉的水溶性及酸堿性的實驗探究操作Na2CO3NaHCO3(1)觀察外觀并進行描述__________________________(2)向以上兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現象；將溫度計分別插入其中，溫度計的示數有何變化粉末_____________；放熱，溫度計的示數明顯_____________晶體部分溶解；吸熱，溫度計的示數_______(3)繼續向(2)的試管中分別加入5mL水，用力振蕩，有何現象_____________溶解_____________溶解(4)分別向(3)所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何現象_____________溶液變_____________初步結論加水先變成含結晶水的晶體(Na2CO3·xH2O)，溶液堿性比NaHCO3_____________加水部分溶解，溶液堿性比Na2CO3________2.碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩定性實驗操作實驗現象實驗結論澄清石灰水_____________渾濁Na2CO3很穩定，受熱不易發生分解澄清石灰水____渾濁NaHCO3不穩定，受熱分解；化學方程式：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑3.碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸、堿、鹽的反應（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉與等濃度HCl反應的規律放出CO2快慢NaHCO3＞Na2CO3混合物反應先后順序因CO32－結合H+更容易，所以Na2CO3先反應生成NaHCO3，然后NaHCO3與H+再反應與足量鹽酸反應耗酸量等質量的Na2CO3和NaHCO3，前者_____________多；等物質的量的Na2CO3和NaHCO3，前者_____________多。與足量鹽酸反應生成CO2的量等質量的Na2CO3和NaHCO3，_____________生成CO2量多；等物質的量的Na2CO3和NaHCO3，_____________生成CO2量一樣多。（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉與NaOH溶液的反應：①碳酸鈉：不反應；②碳酸氫鈉：NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O。（3）碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽的反應①碳酸鈉：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl②碳酸氫鈉：NaHCO3＋NaHSO4=Na2SO4＋CO2↑+H2O。4.碳酸鈉和碳酸氫鈉性質比較 物質比較項目Na2CO3NaHCO3俗名_____________、蘇打_____________色與態白色粉末細小白色晶體水溶性都易溶于水，Na2CO3的溶解度_____________NaHCO3的溶解度溶液的堿性顯堿性(較強)顯堿性(較弱)熱穩定性穩定、受熱_____________分解不穩定受熱分解2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑與酸反應Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應放出氣體劇烈與NaOH反應不反應NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O與Ca(OH)2反應_____________與Ca(OH)2反應存在少量過量問題與BaCl2反應_____________不反應與CO2及H2O_____________不反應相互轉化用途玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業發酵粉的主要成分之一、滅火器、治療胃酸過多【易錯提醒】大部分的碳酸氫鹽易溶于水，如Ca(HCO3)2，即碳酸氫鹽比相應的碳酸鹽易溶，但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小。5．Na2CO3、NaHCO3的鑒別（1）固體的鑒別①加熱法：產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是_____________固體。②氣體法：滴入稀鹽酸，產生氣泡速率快的是_____________固體。（2）溶液的鑒別①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，產生沉淀的是_____________溶液。②測pH法：用pH試紙測相同濃度的稀溶液，pH大的是_____________溶液。【技巧與方法】鑒別Na2CO3和NaHCO3的易錯點①Na2CO3和鹽酸可以用互滴法鑒別，但NaHCO3和鹽酸不可以用互滴法鑒別。②鑒別Na2CO3和NaHCO3時，不能用NaOH溶液(雖然前者不反應后者反應，均無明顯現象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液，均產生白色沉淀。6．Na2CO3和NaHCO3的檢驗（1）步驟①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液，過濾②分別向沉淀和濾液中加入_____________③將產生的氣體依次通過_____________和澄清石灰水（2）現象及結論：品紅溶液不褪色，澄清石灰水變渾濁①沉淀上產生該現象：原溶液中含有Na2CO3②濾液中產生該現象：原溶液中含有NaHCO3③同時產生該現象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3二、侯氏制堿法原料NH3、CO2、飽和食鹽水原理往_____________中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法)，利用NaHCO3的_____________小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3從溶液中析出。NH3＋CO2＋H2ONH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(飽和)NaHCO3↓＋NH4Cl總反應為：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(飽和)NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑生產流程【易錯點撥】不能先通入CO2、再通入NH3至飽和。三、焰色試驗1．定義很多_____________在灼燒時都會使火焰呈現特殊的顏色。2．操作3．幾種金屬的焰色金屬元素鋰鈉鉀銣鈣鍶鋇銅焰色紫紅色黃色紫色紫色磚紅色洋紅色黃綠色綠色4．應用。節日燃放的五彩繽紛的煙花，就是鋰、鈉、鉀、鍶、鋇等金屬的化合物所呈現的各種艷麗色彩。【易錯提醒】焰色試驗的注意要點①焰色試驗是物理變化而不是化學變化。焰色試驗與氣體物質燃燒時產生的各色火焰有本質的區別。焰色試驗是金屬的原子或離子的外圍電子被激發躍遷而產生各種焰色光的過程，為物理變化。②焰色試驗是金屬元素的性質，不是物質的性質。焰色試驗產生的火焰顏色與元素的存在狀態無關，如灼燒鈉的化合物和單質時，火焰顏色均為黃色。③并不是所有的金屬元素都能發生焰色反應，如Fe。④在中學化學實驗中要求掌握鈉、鉀的焰色反應，對于K＋的火焰顏色必須透過藍色鈷玻璃進行觀察，目的是濾去黃色的光，避免少量的鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。【知識拓展】鉀鹽的焰色試驗需要通過藍色鈷玻璃的原因①K＋、Na＋實現完全分離較難，分離成本高，且使用時在大多數情況下沒必要完全分離。因此鉀鹽中有少量鈉鹽。②酒精燈的火焰顏色由于受儀器材質影響，會呈現黃色火焰。③自然界的白色光是由各種頻率(顏色)的光混合而成的。人眼對于波長為550nm的光最敏感，對應是黃綠光波的頻率。因此少量鈉鹽的黃色火焰就能對鉀元素的焰色觀察造成干擾。藍色鈷玻璃能透射藍紫光，而吸收橙黃光。因此，進行K元素的焰色試驗時，為了濾去黃色的光，避免碳酸鉀中所含的微量鈉鹽造成干擾，需要透過藍色鈷玻璃片觀察，火焰呈紫色。考點一：Na2CO3和NaHCO3的性質【例1】（2023秋·天津南開·高一統考期末）下列有關和的敘述正確的是A．比熱穩定性強B．和固體溶于水均放出熱量C．等質量的和分別與足量鹽酸反應，放出等量的D．向等體積等物質的量濃度兩種溶液中分別滴加等量酚酞溶液，溶液紅色較深考點二：Na2CO3和NaHCO3的鑒別【例2】下列試劑能用來鑒別等物質的量濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是()A.鹽酸 B.澄清石灰水C.NaCl溶液 D.NaOH溶液考點三：侯氏制堿法【例3】（2022年江蘇省徐州市第七中學期中）“侯氏制堿法”是將CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中，結晶，過濾，加熱分解NaHCO3制得Na2CO3。實驗室模擬制取Na2CO3，使用的裝置能達到實驗目的的是A．用圖1所示裝置制取CO2氣體B．用圖2所示裝置除去CO2氣體中的HCl雜質C．用圖3所示裝置從溶液中分離出NaHCO3固體D．用圖4所示裝置加熱分解制取Na2CO3考點四：焰色試驗【例4】（2022秋·江蘇鹽城·高一校聯考階段練習）金秋10月，黨的二十大在京順利召開，鮮艷的五星紅旗飄揚在全國人民的心中。有同學發現某物質的焰色與五星顏色相同，下列說法正確的是A．做焰色反應實驗時，如果沒有鉑絲，可以用無銹鐵絲代替B．焰色反應屬于某些金屬元素的化學性質C．如果某堿溶液焰色反應呈黃色，說明溶液中一定還存在Mg2+、SOD．做焰色反應時，一般用稀硫酸來洗滌鉑絲1．（2023秋·浙江嘉興·高一統考期末）下列有關焰色試驗的敘述中正確的是A．很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現出特征顏色B．焰色試驗時，如果沒有鉑絲，可以用潔凈的玻璃棒代替C．實驗前后及更換藥品時需用稀硫酸將鉑絲洗凈并灼燒D．用鉑絲蘸取某金屬的鹽溶液，在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色，該溶液一定有，沒有2．（2023春·上海徐匯·高一上海市第四中學校考期中）①用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3固體；②用觀察法區別Na2O和Na2O2；③用稀鹽酸鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。上列實驗能成功的是A．①②③ B．①② C．②③ D．①③3．（2021秋·廣西南寧·高一校考期中）Na2O、NaOH、Na2CO3、Na2O2、NaHCO3可按某種標準劃為同一類物質，下列分類標準正確的是①化合物

②能與鹽酸反應

③鈉鹽

④電解質

⑤氧化物A．②④⑤ B．①④⑤ C．①②④ D．①②⑤4．（2023秋·浙江·高一期末）關于Na2CO3和NaHCO3的比較中，下列說法錯誤的是A．NaHCO3固體受熱容易分解，而Na2CO3固體受熱不容易分解B．等質量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，前者消耗鹽酸的比后者多C．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分別與Ba(OH)2溶液反應的離子方程式相同D．等物質的量濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na+濃度不同5．（2023春·湖北襄陽·高一校考期中）2022北京冬奧會成功舉辦、“天宮課堂”如期開講，均展示了我國科技發展的巨大成就。下列敘述不正確的是A．火炬“飛揚”中使用鈉鹽，目的是利用鈉元素的焰色使氫氣火焰“可視化”B．冬奧會場館使用CO2跨臨界直冷用水制冰屬于化學變化C．天宮課堂上的“過飽和乙酸鈉結冰”實驗中用到的乙酸鈉(CH3COONa)屬于電解質D．天宮課堂上把泡騰片(含碳酸氫鈉、檸檬酸等)插入水球，水球變成“氣泡球”，該“氣泡球”中主要含有的氣體是二氧化碳6．（2022秋·廣東廣州·高一鐵一中學校考期中）下列有關Na2CO3和NaHCO3的性質，敘述錯誤的是A．鑒別Na2CO3和NaHCO3可以用BaCl2溶液，不可用Ba(OH)2溶液B．向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2，有晶體析出C．小蘇打可以用于泡沫滅火器的反應物質D．除去NaHCO3溶液并混有的少量Na2CO3，用加熱法7．（2023秋·天津南開·高一統考期末）下列有關和的敘述正確的是A．比熱穩定性強B．和固體溶于水均放出熱量C．等質量的和分別與足量鹽酸反應，放出等量的D．向等體積等物質的量濃度兩種溶液中分別滴加等量酚酞溶液，溶液紅色較深8．（2022秋·江蘇無錫·高一統考期末）鈉元素有多種化合物。下列關于Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的說法正確的是A．NaOH固體不導電，所以它是非電解質B．Na2CO3、NaHCO3溶于水均伴隨著放熱現象C．上述五種物質均可以NaCl為原料得到D．上述五種物質溶于水后立即滴加幾滴酚酞試液最終均為紅色9．（2023秋·天津河東·高一統考期末）鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體的下列方案中，不可行的是A．分別配成溶液，進行焰色試驗，觀察火焰的顏色B．分別在試管中加熱，將可能產生的氣體通入澄清石灰水，觀察有無渾濁出現C．分別配成稀溶液，滴加CaCl2溶液，觀察有無白色沉淀產生D．分別加入過量澄清石灰水，看有無沉淀產生10．（2023秋·浙江金華·高一統考期末）下列敘述正確的是A．將一塊綠豆大小的金屬鈉加入到溶液中，有紫紅色的物質析出B．向固體加少量水，碳酸鈉結塊變成晶體，并伴隨著放熱現象C．鈉是銀白色金屬，熔點低，硬度大D．和長期露置于空氣中最終產物不相同一、單選題1．（2023秋·浙江·高一校聯考期末）下列有關鈉及其化合物的說法不正確的是A．往飽和Na2CO3溶液中通入CO2，溶液會變渾濁B．向碳酸鈉中加入少量水后，有吸熱現象產生C．室溫下，向飽和的Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液呈紅色D．實驗室的金屬鈉要保存在石蠟油或煤油中2．（2023秋·黑龍江哈爾濱·高一哈爾濱三中校考期末）下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，不正確的是A．相同溫度下，二者在水中的溶解度不同，碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉B．二者的熱穩定性不同，碳酸鈉的熱穩定性好于碳酸氫鈉C．二者等質量時分別和足量鹽酸反應，碳酸鈉生成的量多于碳酸氫鈉D．二者在一定條件下可以相互轉化3．（2023春·河南濮陽·高一濮陽一高校考期中）下列實驗設計，不能達到實驗目的的是ABCD觀察鉀元素的焰色比較和的穩定性檢驗與反應有生成比較和與等濃度鹽酸反應的快慢A．A B．B C．C D．D4．（2022秋·廣東湛江·高一湛江二十一中校考期中）我國化學家侯德榜創立了著名的“侯氏制堿法”，實驗室模擬流程簡圖如圖。下列說法正確的是A．反應①的離子方程式：Na++CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NHB．實驗室可用石灰石與稀硫酸制備CO2C．母液中的溶質只有，可直接用作氮肥D．操作1是過濾；操作2用到的主要儀器有蒸發皿、酒精燈、玻璃棒等5．（2022秋·江蘇連云港·高一統考期中）侯氏制堿法制取NaHCO3的原理為NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。實驗室用下圖所示裝置模擬侯氏制堿法制取少量Na2CO3固體。下列有關說法正確的是

A．裝置I中儀器X是長頸漏斗B．向裝置Ⅱ洗氣瓶中加入飽和Na2CO3溶液以除去CO2中的少量HClC．裝置Ⅲ中用冰水浴冷卻試管內溶液有利于析出NaHCO3固體D．析出NaHCO3固體的上層清液中不存在HCO6．（2022秋·浙江·高一期中）下列有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中，不正確的是A．受熱時，NaHCO3比Na2CO3容易分解B．Na2CO3比NaHCO3易溶于水C．等質量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，前者產生的CO2多D．NaHCO3和Na2CO3各1mol分別與過量鹽酸充分反應，產生CO2的質量相同二、填空題7．（2022秋·廣東廣州·高一廣州市第八十九中學校考期中）某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，具體情況如圖所示。(1)根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是_______(填序號)(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為_______。(3)若用實驗Ⅳ確定碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是_______(填化學式)。(4)將碳酸氫鈉溶液與過量澄清石灰水反應時的離子方程式為_______。(5)下列實驗方案中，能測定出和混合物中物質的質量分數的是_______。A．取m克混合物充分加熱，質量減少n克B．取m克混合物與足量溶液充分反應，得到n克溶液C．取m克混合物與足量稀鹽酸反應，加熱、蒸干、灼燒，得到n克固體D．取m克混合物與足量稀硫酸反應，逸出氣體經充分干燥后用堿石灰吸收，質量增加n克8．（2023春·上海奉賢·高一校考期中）某實驗小組欲探究Na2CO3和NaHCO3的性質，發現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。(1)圖1實驗在加熱過程中能觀察到燒杯Ⅱ中有白色沉淀產生鈉在周期表中的位置是___________，試管中發生的化學反應方程式為___________。(2)稱取兩種固體各2g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10mL蒸餾水振蕩，待固體充分溶解，恢