人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物学案
展开一、碳酸钠和碳酸氢钠
1.Na2CO3与NaHCO3的用途
(1)Na2CO3的用途有纺织、制皂、造纸、制玻璃等。
(2)NaHCO3的用途有制药、焙制糕点等。
2.Na2CO3和NaHCO3的主要性质
(1)色态:Na2CO3为白色粉末,NaHCO3为细小的白色晶体。
(2)溶解性及溶液的酸碱性
①Na2CO3中加少量水后,Na2CO3结块变成晶体,伴有放热现象,其水溶液呈碱性。Na2CO3俗称纯碱或苏打。
②NaHCO3中加少量水后,NaHCO3能溶解,并伴有吸热现象,其水溶液呈碱性。NaHCO3俗称小苏打。
③Na2CO3粉末遇水生成含结晶水的晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O,x=1,7,10);水合碳酸钠在干燥空气里逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末,这一过程叫风化。
(3)与足量盐酸反应的离子方程式分别为COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O、HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O。
(4)稳定性:Na2CO3很稳定,受热不分解。NaHCO3不稳定,受热易分解,其化学方程式为2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3+CO2↑+H2O。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)Na2CO3、NaHCO3的水溶液均显碱性,故二者属于盐又属于碱。
( )
(2)Na2CO3、NaHCO3均可与酸反应。( )
(3)Na2CO3、NaHCO3均可作为治疗胃酸过多药物的主要有效成分。( )
(4)Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热。( )
[答案] (1)× (2)√ (3)× (4)√
如何除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3?怎样除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3?写出有关的化学方程式。
[提示] 将混合物加热至无气体产生,反应方程式:2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△),\s\d10( ))Na2CO3+CO2↑+H2O。
往NaHCO3溶液中通入CO2,可除去少量Na2CO3,反应方程式:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
二、焰色试验
1.定义:某些金属及其化合物灼烧时火焰呈现出特征颜色,根据呈现的特征颜色,判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2.焰色试验的步骤
焰色试验一般用铂丝或无锈铁丝。
注意:焰色试验检验钾元素时要透过蓝色钴玻璃观察,滤去黄色的光,避免含有微量钠元素的干扰。
3.几种常见金属元素的焰色
[口诀] 钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色),钾紫色钡黄绿(色),锶为洋红最美丽。
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火。
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)某物质灼烧时火焰呈黄色,说明物质一定是钠的化合物。( )
(2)焰色试验可以鉴别金属元素的存在,涉及的变化属于化学变化。( )
(3)铂丝可以用无锈的铁丝或铜丝代替作焰色试验。( )
(4)蘸取某溶液做焰色试验,火焰呈黄色,可以说明一定含Na+,可能含 K+。( )
[答案] (1)× (2)× (3)× (4)√
重大节日,人们会燃放五彩缤纷的烟花,漂亮的烟花是如何产生的?淡蓝色的灶火遇到食盐水时,火焰会变黄色,其中的道理是什么?
[提示] 烟花的火药中含有一些金属元素,灼烧中火焰呈现不同颜色即焰色试验。
食盐水中含有钠元素,灼烧时呈现黄色火焰。
1.Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸的反应
请探究下列问题
(1)反应的离子方程式分别为______________________________________、
________________________________________________________________。
(2)Na2CO3、NaHCO3都能和稀盐酸反应产生CO2,但反应速率Na2CO3________(填“>”“<”或“=”)NaHCO3。
[答案] (1)HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O
COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O
(2)<
2.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。
请探究下列问题
(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。
(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换,能否得出相同的实验结论?
[答案] (1)H2O CO2 (2)>
(3)不能;因为大试管中加热温度高,而小试管中温度低,NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高造成的。
1.Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)
(3)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同
(4)利用两溶液的碱性不同
2.相互转化
(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液。
Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
(2)NaHCO3→Na2CO3。
①2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3+H2O+CO2↑(固体物质);
②NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O(溶液中)。
3.Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法,正确的是 ( )
A.在水中的溶解度:NaHCO3>Na2CO3
B.热稳定性:NaHCO3
B [A项,在水中的溶解度:NaHCO3
2.为确认碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠,下列实验操作及判断正确的是( )
A.加热,观察是否放出气体
B.滴加盐酸,观察是否放出气体
C.溶于水中,滴加澄清石灰水,观察是否有白色沉淀生成
D.溶于水中,滴加少量氯化钡溶液,观察是否有白色沉淀生成
D [A错,无论是否含有碳酸钠,加热时,碳酸氢钠分解都产生气体,不能确定是否含有碳酸钠;B错,碳酸钠和碳酸氢钠加入盐酸都有气体生成,不能确定是否含有碳酸钠;C错,碳酸钠和碳酸氢钠溶于水中,滴加澄清石灰水,都产生碳酸钙沉淀,不能确定是否含有碳酸钠;D对,滴加少量氯化钡溶液,只有碳酸钠产生沉淀,如能观察到白色沉淀生成,说明含有碳酸钠。]
3.按如图所示装置进行实验,填写有关现象及化学方程式。
A B D E
(1)A中现象是______________________________________。
(2)B中浓硫酸的作用是_________________________________。
(3)C中发生反应的化学方程式为_________________________。
(4)D中的现象是_______________________________________。
(5)E中收集的气体是__________________________________(填名称)。
[解析] NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠,而CO2通过浓硫酸干燥后与C中的Na2O2反应产生O2,未完全反应的CO2会使澄清石灰水变浑浊。
[答案] (1)试管口有水珠 (2)干燥二氧化碳
(3)2CO2+2Na2O2===2Na2CO3+O2 (4)澄清石灰水变浑浊 (5)氧气
1.近来网络上流传“小苏打能饿死癌细胞”。下列关于小苏打的叙述正确的是( )
A.化学式为Na2CO3B.受热不分解
C.属于盐D.与盐酸不反应
C [小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式为NaHCO3,A项错误;NaHCO3是可溶性碳酸氢盐,受热易分解,B项错误;NaHCO3是碳酸氢盐,属于盐类,C项正确;NaHCO3能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,D项错误。]
2.下列有关叙述正确的是( )
A.碳酸氢钠药片,该药是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
B.分别将少量钠投入到盛有水和乙醇的烧杯中,可比较水和乙醇中氢的活泼性
C.钾、钠、镁等活泼金属着火时,可用泡沫灭火器灭火
D.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
B [醋酸能与碳酸氢钠反应产生二氧化碳,降低药效,A错;钠在水中反应的速率比在乙醇中的大,可比较二者氢原子的活泼性,B正确;钠、钾都能与水反应产生氢气,镁能在二氧化碳中燃烧,因而不能用泡沫灭火器灭火,C错误;钠的焰色反应为黄色,可掩盖钾的火焰的紫色,D项错误。]
3.(素养题)节日燃放的绚丽焰火与“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是 ( )
A.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
B.NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C.焰色试验是化学变化
D.焰色试验后金属丝用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色,再蘸取其他样品灼烧
B [A错,在观察钾元素焰色试验的焰色时,为了滤去黄色的光应透过蓝色钴玻璃观察,并不是都要透过蓝色钴玻璃观察;B对,NaCl与Na2CO3中都含有钠元素,故灼烧时火焰颜色相同;C错,焰色试验体现了元素的物理性质,不发生化学变化;D错,焰色试验后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色,再蘸取其他样品灼烧。]
4.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
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
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
D [Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应,不能达到除杂的目的。]
5.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,做了如图所示的实验。
甲 乙
丙 丁
(1)图甲、乙所示实验,能够达到实验目的的是________(填序号)。
(2)图丙、丁所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为___________________________________________________;与丙相比,丁所示实验的优点是________(填序号)。
A.丁比丙复杂
B.丁比丙安全
C.丁可以做到用一套装置同时进行两个实验对比,而丙不行
(3)若用丁所示实验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)。
[解析] (1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多,故图甲所示实验不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,而图乙所示实验可以。
(2)NaHCO3受热易分解:2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不易分解,可用加热方法鉴别。与图丙所示实验相比,丁可以同时进行两个实验对比,现象明显。
(3)将NaHCO3置于小试管B中,Na2CO3置于大试管A中,加热时D中澄清石灰水不变浑浊,而C中澄清石灰水变浑浊,说明Na2CO3比NaHCO3稳定。
[答案] (1)乙
(2)2NaHCO3eq \(=====,\s\up10(△))Na2CO3+CO2↑+H2O C
(3)NaHCO3学 习 任 务
1.在研究Na2CO3和NaHCO3的性质过程中,能依据实验目的设计探究实验方案,培养学生“实验探究与证据推理”的核心素养。
2.通过学习Na2CO3、NaHCO3在生产、生活中的用途,培养学生的“社会责任”的核心素养。
3.了解焰色试验及其应用,培养学生“宏观辨识”的核心素养。
金属元素
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
颜色
紫红色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
深化理解Na2CO3和NaHCO3的性质及其鉴别
实验
步骤
在两支试管中分别加入等浓度的3 mL稀盐酸,将两个分别装有0.3 g Na2CO3和NaHCO3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
两支试管中都产生无色气泡,气球膨胀,加入碳酸氢钠的试管中产生气泡的速率更快,气球膨胀的更大
混合物(括号内为杂质)
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
化学必修 第一册第一节 钠及其化合物导学案: 这是一份化学必修 第一册第一节 钠及其化合物导学案,共9页。
【暑假初升高】人教版化学初三(升高一)暑假预习-第08讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 讲学案: 这是一份【暑假初升高】人教版化学初三(升高一)暑假预习-第08讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 讲学案,文件包含暑假初升高人教版化学初三升高一暑假预习-第08讲碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验解析版docx、暑假初升高人教版化学初三升高一暑假预习-第08讲碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验原卷版docx等2份学案配套教学资源,其中学案共26页, 欢迎下载使用。
人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物第3课时学案: 这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物第3课时学案,文件包含第2章第1节第3课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验学案教师版2022-2023学年高一化学人教版2019必修第一册docx、第2章第1节第3课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验学案学生版2022-2023学年高一化学人教版2019必修第一册docx等2份学案配套教学资源,其中学案共22页, 欢迎下载使用。