2024年高考化学一轮复习 第13讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属 学案(含答案)
展开考点一 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
Na2CO3eq \(,\s\up7(①CO2+H2O;②少量盐酸),\s\d5(①固体加热;②液体NaOH))NaHCO3
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性质与鉴别
1.在给定条件下,下列转化能够实现的是( )
A.Naeq \(――→,\s\up7(TiCl4),\s\d5(H2O))Ti
B.Na2O2eq \(――→,\s\up7(CO2))NaHCO3
C.Na2CO3eq \(―――→,\s\up7(NaAlO2),\s\d5(H2O))Al(OH)3
D.eq \(―――→,\s\up7(NaHCO3))
2.(2022·连云港调研)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COeq \\al(2-,3)+2H2OH2CO3+2OH-
B.实验2中溶液红色变浅的原因是HCOeq \\al(-,3)+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2HCOeq \\al(-,3)+Ba2++2OH-===2H2O+COeq \\al(2-,3)+BaCO3↓
3.(2023·苏州模拟)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
4.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________。
考点二 碱金属 焰色反应
(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)焰色反应
1.焰色反应的概念
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.焰色反应的操作
(1)清洗铂丝:将铂丝用盐酸洗净,在外焰上灼烧至无色。
(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,在外焰上灼烧至无色。
提醒 做钾的焰色反应实验时,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.焰色反应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、焰色反应
1.下列有关焰色反应实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 ml·L-1KOH溶液比1 ml·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 ml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
(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eq \f(nD2,nHD)可以获知eq \f(nLi,nLiH)。
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eq \f(nLi,nLiH)越大,则eq \f(nD2,nHD)越小
D.80 ℃反应所得eq \f(nD2,nHD)比25 ℃反应所得eq \f(nD2,nHD)大
第13讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
考点一
归纳整合
1.纯碱 苏打 小苏打 易分解 COeq \\al(2-,3)+2H+===CO2↑+H2O HCOeq \\al(-,3)+H+===CO2↑+H2O 2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al(OH)3↓+3CO2↑
应用举例
(1)充分灼烧至恒重 2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)通入足量CO2 Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
(3)滴加适量NaOH 溶液 NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
3.(1)Na2CO3 NaHCO3 (2)NaHCO3 Na2CO3
(3)Na2CO3 NaHCO3
易错辨析
1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7.× 8.√
专项突破
1.D [钠与熔融四氯化钛反应可生成单质Ti,故A错误;过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,不能生成碳酸氢钠,故B错误;碳酸钠和偏铝酸钠溶液不反应,故C错误;碳酸的酸性弱于羧酸,但强于酚,所以邻羟基苯甲酸与碳酸氢钠反应生成邻羟基苯甲酸钠、二氧化碳和水,故D正确。]
2.D
3.(1)Ⅱ (2)2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,澄清石灰水不变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠不稳定。
4.(1)Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
(2)NaHCO3 NaCl Na2CO3
(3)0.05 ml·L-1 (4)0.112 L
解析 (3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液,n(HCl)=n(NaCl)=2n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=2.5×10-3×2 ml+2.5×10-3 ml=7.5×10-3 ml,c(HCl)=eq \f(7.5×10-3 ml,0.15 L)=0.05 ml·L-1。(4)n(CO2)=n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=(2.5+2.5)×10-3 ml=5×10-3 ml,标况下V(CO2)=5×10-3 ml×22.4 L·ml-1=0.112 L。
考点二
归纳整合
(一)
1.1个 增多 增大 增大 金属 +1 增强 较低 降低 还原 增强
2.(2)煤油
(二)
1.物理
3.黄 紫 蓝色钴玻璃 绿 黄绿 砖红
(三)
离子化合物 强还原剂
易错辨析
1.× 2.× 3.× 4.× 5.×
专项突破
1.D
2.(1)锂可以与水反应 (2)B
(3)K+[Heq \\al(·,·)]- KH+H2O===KOH+H2↑
NA(或6.02×1023)
(4)3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
真题演练 明确考向
1.(1)√ (2)× (3)× (4)× (5)× (6)√ (7)× (8)√ (9)√ (10)×
2.B 3.C
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
____或____
主要性质
色、态
白色粉末
细小的白色晶体
水溶性
易溶于水(20 ℃,
S=21.5 g)
可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性
稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
受热______
与H+反应
__________________________(较快)
_______________(更快)
OH-
不反应
HCOeq \\al(-,3)+OH-===COeq \\al(2-,3)+H2O
与盐反应
Al2(SO4)3
2Al3++3COeq \\al(2-,3)+3H2O===________________
Al3++3HCOeq \\al(-,3)===________________
与水作用
水解,碱性较强
水解,碱性较弱
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
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
实验操作和反应
n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:Oa段:COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3)
ab段:HCOeq \\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:HCOeq \\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑
向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,离子方程式:
Oa段:H++OH-===H2O、COeq \\al(2-,3)+H+===HCOeq \\al(-,3)
ab段:HCOeq \\al(-,3)+H+===H2O+CO2↑
图像特点:Oa=2ab
相似性
递变性(由Li→Cs)
原子结构
最外层均为____电子
电子层数逐渐____;核电荷数逐渐____;原子半径逐渐____
元素性质
都具有较强的____性,最高正价均为____价
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、沸点____
密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐____
化学性质
都具有较强的____性
还原性逐渐____;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
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。
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