2024年高考化学一轮复习课件（鲁科版）第3章 第10讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属

第10讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属

[复习目标]　1.掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。2.掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂。3.了解碱金属的通性与特性及焰色试验。

考点一　碳酸钠和碳酸氢钠

1．Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)

2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化

Na2CO3NaHCO3

应用举例

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]__________________________________________________________，_______________________________________________________________________________。

3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法

(1)利用热稳定性不同

(2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同

(3)利用溶液的碱性不同

4．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析

1．碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应(　　)

2．用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应(　　)

3．Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火(　　)

4．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出(　　)

5．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(　　)

6．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　)

7．苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　)

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

一、Na2CO3、NaHCO3性质比较与鉴别

1．(2023·杭州调研)Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。

实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色；

实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；

实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象；

实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。

下列有关说法正确的是(　　)

A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2OH2CO3＋2OH－

B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋H2O＋CO2↑

C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应

D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓

2．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，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。

(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。

(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_____________________

_______________________________________________________________________________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是______(填字母)。

A．Ⅳ比Ⅲ复杂

B．Ⅳ比Ⅲ安全

C．Ⅳ比Ⅲ操作简便

D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行

(3)若用实验Ⅳ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)。

二、Na2CO3、NaHCO3与H＋反应定量关系应用

3．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。

按要求回答问题：

(1)写出依次发生反应的化学方程式：_____________________________________________。

(2)①代表________的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表________的变化曲线。

(3)盐酸的物质的量浓度为______________________________________________。

(4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。

4．向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，逐滴加入0.1 mol·L－1盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。

(1)A曲线表明，原溶液通入CO2________mL(标准状况)。

(2)B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为________。

(3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。

考点二　碱金属　焰色试验

(一)碱金属的通性

1．碱金属的相似性和递变性

2.碱金属的特性

(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。

(2)碱金属一般都保存在______中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。

(3)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原试剂瓶。

(4)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。

(二)焰色试验

1．焰色试验的概念

某些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．焰色试验的操作

(1)清洗铂丝：将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。

(2)灼烧试样：蘸取试样在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。

(3)清洗铂丝：将铂丝再用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。

提醒　做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。

3．熟记常见金属的焰色

钠元素：____色；钾元素：____色(透过____________观察)；铜元素：____色；钡元素：______色；钙元素：______色。

(三)碱金属氢化物的性质及应用

碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是____________，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是____________。

1．在酒精灯加热的条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解(　　)

2．KOH的碱性比NaOH的弱(　　)

3．常温下，Rb、Cs露置在空气中不易变质(　　)

4．焰色试验是金属化合物的性质(　　)

5．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低(　　)

一、焰色试验

1．下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是(　　)

①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察

②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质　③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净　④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰　⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替

A．仅有③不正确   B．仅有④不正确

C．仅有⑤不正确   D．全对

二、碱金属元素性质规律的应用

2．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_____________________________________________________________________________。

(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K2O

B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸

C．1 mol·L－1KOH溶液比1 mol·L－1NaOH溶液碱性强

(3)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1 mol氢气时，反应中转移的电子数为_________________________________________。

(4)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：_______________________________________________。

1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。

(1)碳酸氢钠可做食品膨松剂(2022·全国乙卷，7B)(　　)

(2)焰火中红色来源于钠盐灼烧(2022·全国乙卷，7D)(　　)

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

(4)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(2020·浙江7月选考，8B)(　　)

(5)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(2019·天津，3C)(　　)

(6)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ,7A)(　　)

(7)溶解度：Na2CO3<NaHCO3(2018·天津，2A)(　　)

(8)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋(2018·全国卷Ⅲ,10C)

(　　)

(9)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考，10D)(　　)

(10)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(2017·天津，4A改编)(　　)

2．(2021·北京，12)下列实验中，均产生白色沉淀。

下列分析不正确的是(　　)

A．Na2CO3与NaHCO3溶液中所含微粒种类相同

B．CaCl2能促进Na2CO3、NaHCO3水解

C．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3水解

D．4个实验中，溶液滴入后，试管中溶液pH均降低

3．(2021·北京，13)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。

已知：①LiH＋H2O===LiOH＋H2↑

②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s)　ΔH＜0

下列说法不正确的是(　　)

A．可用质谱区分D2和HD

B．Li与D2O的反应：2Li＋2D2O===2LiOD＋D2↑

C．若越大，则越小

D．80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大