第12講鈉鹽、焰色試驗(yàn)

號(hào)知識(shí)導(dǎo)航

施:知識(shí)精講

一、碳酸鈉、碳酸氫鈉的基本性質(zhì)

Na2c03NaHCO3

俗名純堿、蘇打小蘇打

顏色狀態(tài)白色粉末細(xì)小白色晶體

都易溶于水，相同溫度下，溶解度：Na2c。3>

溶解性

NaHCO3

水溶液的堿性濃度相同時(shí)，堿性：Na2cCh>NaHC03

Na2c。3>

熱穩(wěn)定性NaHCO3

NaHCCh受熱分解：_________________________________

用途紡織、造紙、合成洗滌劑、玻璃、制玻璃等發(fā)酵粉、滅火劑、治療胃酸過多等

二、碳酸鈉、碳酸氫鈉與常見物質(zhì)的反應(yīng)

反應(yīng)物

Na2cO3NaHCO3

HCl少量：____________________________

鹽酸

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2t

HC1過量：____________________________

NaOHNaHCO3+NaOH=Na2cO3+H2O

NaHCCh少量：____________________________

Ca(OH)2Na2cCh+Ca(OH)2=CaCO3J+2NaOH

NaHCCh過量：____________________________

CO2—

BaCl2Na2CO3+BaCl2=BaCO3J+2NaCl

三、碳酸鈉、碳酸氫鈉的鑒別

物質(zhì)

Na2cChNaHCO3

操作

固體加熱無明顯現(xiàn)象有氣體產(chǎn)生，且氣體能使澄清石灰水變渾濁

白色沉淀無明顯現(xiàn)象

力口BaCL(CaCl2)溶液

滴加少量鹽酸開始無氣泡開始有氣泡

￡能否用Ba(0H)2或Ca(0H)2溶液鑒另!]Na2c。3和NaHCO3?

四、碳酸鈉、碳酸氫鈉的除雜

除雜方法或所用試劑反應(yīng)原理

Na2cCh固體(NaHCCh)加熱2NaHCO3^-Na2c。3+比0+CO2T

NaHCO3溶液(Na2co3)通入足量CO2Na2cO3+H2O+CO2=2NaHCO3

Na2cO3溶液(NaHCCh)加入適量的NaOH溶液NaHCOa+NaOH=NazCOs+H2O

五、侯氏制堿法

［資料卡片一一侯氏制堿法

往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO?（氨堿法），利用NaHCCh的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCCh

從溶液中析出。反應(yīng)原理如下：

NH3+H2O+CO2=NH4HCO3

NH4HCO3+NaCl=NaHCO31+NH4C1

△

2NaHCO3Na2cO3+H2O+CO2T

f制備純堿時(shí)，能否先通入CO2、再通入NH3至飽和？

I資料卡片一一鈉在空氣中的變質(zhì)過程

Na-Na2ONaOHNaOH濃溶液Na2CO310H2ONa2CO3

變暗------------析晶

六、焰色反應(yīng)

1.定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這在化學(xué)上稱為焰色反應(yīng)。

益注意

顏色反應(yīng)屬于物理變化，屬于元素的物理性質(zhì)。

2.操作步驟

洗用鹽酸洗凈笆絲（或光潔無銹的鐵絲）

燒將洗凈的鉗絲在火焰上灼燒至與原火焰顏色相同

蘸蘸取待測(cè)物質(zhì)

燒在酒精燈上灼燒，并觀察火焰的顏色

洗|用鹽酸洗凈粕絲（或光潔無銹的鐵絲）

3.一些金屬元素的焰色

金屬元素鈉鉀鋰鋤鈣銅鋸欽

焰色——紫紅色紫色磚紅色—洋紅色黃綠色

］資料卡片一一鉀鹽的焰色試驗(yàn)需要通過藍(lán)色鉆玻璃的原因

（1）K\Na+實(shí)現(xiàn)完全分離較難，分離成本高，且使用時(shí)在大多數(shù)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(zhì)影響，會(huì)呈現(xiàn)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(duì)于波長為550nm的光最敏感，對(duì)

應(yīng)是黃綠光波的頻率。因此少量鈉鹽的黃色火焰就能對(duì)鉀元素的焰色觀察造成干擾。藍(lán)色鉆玻璃能透射

藍(lán)紫光，而吸收橙黃光。

因此，進(jìn)行K元素的焰色試驗(yàn)時(shí)，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(lán)色鉆玻璃片觀察，火焰呈紫色。

4.應(yīng)用

（1）檢驗(yàn)金屬元素的存在，如：鑒別NaCl和KC1溶液。

（2）利用焰色反應(yīng)制節(jié)日煙花。

B對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練

奇題型一：碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性

【例1】下列是某興趣小組根據(jù)教材實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的一個(gè)能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)觀察

如下圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，分析實(shí)驗(yàn)原理，并判斷下列說法和做法，其中正確的是（）

A.甲為蘇打，乙為小蘇打

B.要證明碳酸氫鈉受熱能產(chǎn)生水，可在小試管內(nèi)塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球

C.加熱一段時(shí)間，B燒杯的石灰水仍然澄清

D.加熱過程中A燒杯中始終無氣泡產(chǎn)生

奇題型二：碳酸鈉與碳酸氫鈉的含量計(jì)算

【例2】（2019?浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高一期中）若加熱5.00g的碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物，使碳酸氫鈉完全分解,

混合物質(zhì)量減少了0.62g,則原混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為

A.1.68gB.3.32gC.4.16gD.4.38g

【變2-1】（2021?全國高一課時(shí)練習(xí)）下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2cCh和NaHCCh混合物中Na2cCh質(zhì)量

分?jǐn)?shù)的是

A.取a克混合物充分加熱，減重b克

B.取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體

C.取a克混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用固體NaOH吸收，增重b克

D.取a克混合物與足量Ba（OH）2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得b克固體

【變2-2】（2021?甘肅省民樂縣第一中學(xué)高一）為測(cè)定混有少量氯化鈉的碳酸鈉固體的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，向盛有12g

該混合物的燒杯中加入過量稀鹽酸，碳酸鈉完全反應(yīng)。反應(yīng)過程用精密儀器測(cè)得燒杯和藥品的質(zhì)量與反應(yīng)

時(shí)間的數(shù)據(jù)記錄如下：

反應(yīng)時(shí)間totit2t3t4t5

燒杯和藥品質(zhì)量/g210.0206.7205.9205.6205.6205.6

（1）則完全反應(yīng)后，生成二氧化碳的質(zhì)量________go

（2）請(qǐng)計(jì)算混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（精確到0.1%）

奇題型三：碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別

【例3】（2021.浙江鎮(zhèn)海中學(xué)高一期末）下列鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法中，不正聊的是

A.分別向等量的白色固體樣品中滴入幾滴水，觸摸試管看是否有溫度變化

B.分別在等濃度溶液中滴加澄清石灰水觀察是否有沉淀產(chǎn)生

C.分別向等量的白色粉末中加入等體積、等濃度的稀鹽酸，比較生成氣體的快慢

D.分別取少量的固體試樣加熱后稱量質(zhì)量變化

【變3】（2021?全國高一課時(shí)練習(xí)）在課堂上老師拿出兩瓶失去標(biāo)簽的Na2cCh和NaHCCh無色飽和溶液,

希望班里同學(xué)提出簡便的鑒別方法，同學(xué)們踴躍發(fā)言，不正確的是

A.在等濃度溶液中滴加澄清石灰水觀察是否有沉淀產(chǎn)生

B.在等濃度溶液中滴加BaCL溶液觀察是否有沉淀產(chǎn)生

C.在等濃度溶液中滴入幾滴酚獻(xiàn)比較溶液顏色深淺

D.取少量的固體試樣加熱后稱量質(zhì)量變化

奇題型四：碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)對(duì)比

【例4】（2021?全國高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)Na2CO3和NaHCCh的性質(zhì)的說法正確的是

A.相同濃度的Na2cCh溶液的堿性比NaHCCh溶液強(qiáng)

B.NaHCCh在水中的溶解度比Na2cCh大

C.Na2cCh與鹽酸反應(yīng)比NaHCCh劇烈

D.NaHCCh比Na2c。3穩(wěn)定

【變4-1】（2021?金華市第八中學(xué)高一月考）下列有關(guān)Na2cCh和NaHCCh的性質(zhì)，敘述錯(cuò)誤的是

A.鑒別Na2cCh和NaHCCh既可以用BaCL溶液，也可用Ba（OH）2溶液

B.除去Na2cCh固體中混有的少量NaHCCh,用加熱法

C.向Na2cCh粉末和NaHCCh晶體中滴入少量水，前者溫度升高，后者溫度下降

D.Na2co3、NaHCCh的水溶液均呈堿性，它們都可以用作食用堿

【變4-2】（2021.全國高一課時(shí)練習(xí)）下列有關(guān)Na2cCh與NaHCCh敘述中正確的是

A.106gNa2cCh和84gNaHCO3分別與過量的鹽酸反應(yīng)，放出CCh的質(zhì)量：Na2CO3>NaHCO3

B.蘇打和小蘇打都既能與酸反應(yīng)也能與氫氧化鈉反應(yīng)

C.可以用澄清石灰水來鑒別Na2cCh溶液和NaHCCh溶液

D.Na2cCh溶液中含NaHCCh,可加適量NaOH溶液的方法除去

【變4-3】（2021?全國高一課時(shí)練習(xí)）下列物質(zhì)中，最宜除去CO2氣體中混有的少量HC1氣體的是

A.NaOH溶液B.Ca(OH)2溶液C.NaHCCh溶液D.濃H2sO4

【變4-4】(2021?江西省銅鼓中學(xué)高二開學(xué)考試)Na2c03可用于紡織、制肥皂、造紙、制玻璃等，NaHCO3

可用于制藥、焙制糕點(diǎn)等，兩者都是白色固體；某實(shí)驗(yàn)小組通過以下實(shí)驗(yàn)來探究Na2cCh和NaHCCh兩種物

質(zhì)的性質(zhì)。

(1)稱取兩種固體各2g,分別放入兩個(gè)小燒杯中，再各滴加10mL蒸儲(chǔ)水，振蕩，測(cè)量溫度變化；待固體

充分溶解，并恢復(fù)至室溫后，向所得溶液中各滴加2滴酚獻(xiàn)試液。發(fā)現(xiàn)Na2cCh固體完全溶解，而NaHCCh

固體有剩余，由此得到結(jié)論o

(2)“套管實(shí)驗(yàn)”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，請(qǐng)分析實(shí)驗(yàn)原理，并回答下列問題：

①整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，能觀察到燒杯A中的現(xiàn)象是；

②實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的操作是o

(3)寫出實(shí)驗(yàn)過程中試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：=

(4)該實(shí)驗(yàn)可證明NaHCCh的熱穩(wěn)定性(填“強(qiáng)于”“弱于”或“等于")Na2cCh；證明熱穩(wěn)

定性的實(shí)驗(yàn)裝置中，能否將NaHCCh、Na2cO3的位置互換？(填“能”或“不能”)。

(5)能用來鑒別Na2cCh和NaHCCh兩種白色固體的實(shí)驗(yàn)操作是。

A.將Na2cCh和NaHCCh配制成同濃度的溶液，用pH試紙測(cè)定pH值并做比較

B.兩支試管中均盛有3mL6moi/L稀鹽酸，將少量等質(zhì)量的Na2co3、NaHCCh粉末同時(shí)倒入試管中，比較

反應(yīng)快慢(如圖)

C.分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量Ca(OH)2溶液

(6)下列實(shí)驗(yàn)方案中，不能測(cè)定Na2cCh和NaHCCh混合物中Na2cCh質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是。

A.取ag混合物充分加熱，減重bg

B.取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得bg固體

C.取ag混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重bg

D.取ag混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得bg固體

題型五：侯氏制堿法

【例5X2021?烏拉特前旗第一中學(xué)高二期末)下圖是侯氏制堿法在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的生產(chǎn)流程示意圖,

則下列敘述錯(cuò)誤的是

______通入足量_________通入過量

飽和的氣體AA的食鹽

食鹽水一j―”飽和溶液

A.A氣體是CO2,B氣體是NH3

B.侯氏制堿法的工藝流程應(yīng)用了物質(zhì)溶解度的差異

C.第III步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒，第IV步操作是灼燒

D.侯氏制堿法的最終產(chǎn)品是Na2cCh和NH4cl

【變5-1](2021?湖南常德市一中高二期中)模擬侯氏制堿法原理，在CaCb濃溶液中通入NH3和CCh可制

得納米級(jí)材料，裝置見圖示。下列說法正確的是

A.b先通入足量的NH3,a后通入少量的CO2,納米材料為CaCCh

B.b先通入足量的CO2,a后通入足量的NH3,納米材料為Ca(HCCh)2

C.b先通入足量的NH3,a后通入少量的CO2,納米材料為Ca(HCC)3)2

D.b先通入足量的CO2,a后通入適量的NH3,納米材料為CaCCh

[變5-2](2020?沙坪壩?重慶南開中學(xué))侯氏制堿法是在索爾維制堿法的基礎(chǔ)上創(chuàng)造出的一種新的制造純堿

的方法。具體工藝流程圖如下：

I.根據(jù)以上流程回答下列問題：

(1)與索爾維制堿法相比，侯氏制堿法最突出的優(yōu)點(diǎn)是

A.原料利用率高B.設(shè)備少C.生產(chǎn)方便

碳酸化這一步的原理是(用化學(xué)方程式表示)

(2)侯氏制堿法副產(chǎn)品的一種用途為o

(3)Y物質(zhì)是o

(4)向母液中通氨氣，加入細(xì)小食鹽顆粒，降溫結(jié)晶析出副產(chǎn)品，通氨氣的作用有0

A.使Na2cCh結(jié)晶析出

B.使NaHCCh轉(zhuǎn)化為Na2co3,提高析出NH4cl的純度

C.使NaHCCh更多地析出

D.增大NH；的濃度，使NH4cl更多地析出

II.工業(yè)上碳酸鈉大多采用侯氏制堿法制取，所得碳酸鈉樣品中往往含有少量的NaCl,現(xiàn)欲測(cè)定某碳酸鈉

樣品中Na2cCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，某探究性學(xué)習(xí)小組取樣品bg設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。

該實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：

①如圖連接裝置(除B外)并加入所需藥品。

②稱量并記錄B的質(zhì)量(ai)。

③按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

④連接上B。

⑤打開分液漏斗F的活塞，將稀硫酸快速加入D中后，關(guān)閉活塞。

⑥按動(dòng)鼓氣球，持續(xù)約1分鐘。

⑦稱量并記錄B的質(zhì)量(a2)。

⑧計(jì)算

(5)操作⑥中，鼓入空氣的作用是；根據(jù)題干所給的數(shù)據(jù)列出樣品中Na2cCh的質(zhì)量分?jǐn)?shù)表達(dá)

式___________。

(6)經(jīng)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)最終所得的Na2c03的質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過100%,其可能的原因是。

III.現(xiàn)有碳酸鈉和氯化鈉的混合物樣品25g,將其放入干凈的燒杯中，加入200g水，使其完全溶解。向所

得溶液中慢慢加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14.6%的鹽酸，燒杯中溶液的質(zhì)量與加入鹽酸的質(zhì)量關(guān)系曲線如圖所示。

請(qǐng)回答下列問題。

演

璘

-fr

3

m}

/

3

由

螂

(

g

)

130

50

0

）

量（g

的質(zhì)

鹽酸

加入

g）。

至0.1

精確

結(jié)果

為（

質(zhì)量

鈉的

碳酸

，含

品中

物樣

混合

鈉的

氯化

鈉和

碳酸

（7）在

。

.1%）

確至0

果精

算結(jié)

為（計(jì)

分?jǐn)?shù)

質(zhì)量

溶質(zhì)

液中

和溶

不飽

所得

度下

此溫

，求

點(diǎn)時(shí)

（8）A

色試驗(yàn)

六：焰

題型

奇

）

（

的是

正確

明，

的說

事項(xiàng)

注意

操作

實(shí)驗(yàn)

色反應(yīng)

述對(duì)焰

】下

【例6

觀察

鉆玻璃

過藍(lán)色

色要透

火焰顏

①鉀的

質(zhì)

驗(yàn)的物

取被檢

，再蘸

相同

顏色

焰的

來火

與原

燒到

絲灼

將柏

②先

洗凈

用鹽酸

將伯絲

，要

驗(yàn)后

次實(shí)

③每

火焰

較淺的

身顏色

選擇本

時(shí)最好

④實(shí)驗(yàn)

絲代替

銹的鐵

光潔無

可以用

，也

絲時(shí)

有柏

⑤沒

正確

有④不

B.僅

不正確

僅有③

A.

確

全正

D.

不正確

僅有⑤

C.

時(shí)看

接觀察

，直

灼燒

焰上