还剩9页未读，
继续阅读
高考一轮复习第五课第3讲：碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验学案
展开
这是一份高考一轮复习第五课第3讲：碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验学案，共12页。学案主要包含了碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别和分离，焰色试验等内容，欢迎下载使用。
知识介绍
一、碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究
2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应
(1)与盐酸的反应：
碳酸钠、碳酸氢钠分别与过量盐酸反应的离子方程式：
①碳酸钠：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O；
②碳酸氢钠：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)与NaOH溶液的反应：
①碳酸钠：不反应；
②碳酸氢钠：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
碳酸钠与碳酸氢钠性质比较
二、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别和分离
1．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
2．分离
三、Na2CO3和NaHCO3鉴别的四个角度
（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）利用溶液的酸碱性不同
四、焰色试验
1．定义
很多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。根据火焰呈现的特征颜色，可以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．操作
3．几种金属的焰色
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花。
二、探究讨论
1.下列有关钠及其化合物的性质说法正确的是
A．CO2气体使Na2O2固体变白，CO2气体被还原
B．除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可以将固体加热至恒重
C．Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂
D．钠与水反应Na+2H2O===Na++2OH−+H2↑
【答案】C
【解析】A、CO2与Na2O2固体反应生成白色固体碳酸钠，其中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，二氧化碳中没有变价元素，所以没有被氧化或被还原，故A错误；B、Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，NaHCO3和Na2CO3混合固体加热至恒重，最终只剩Na2CO3固体，达不到实验目的，故B错误；C、Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂，故C正确；D、该选项中的离子反应没有配平，将其配平后为2Na+2H2O===2Na++2OH−+H2↑，故D错误；故选C。
2.(2019·济宁高一检测)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是( )
答案 C
解析 有关反应为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者均产生白色沉淀，现象相同，A错误；加入等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，B错误；Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，C正确；逐滴加入盐酸时，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无明显现象，后有气泡产生，D错误。
3．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是( )
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2
答案 C
解析 由于是固体混合物，加热灼烧即可，若是溶液，可加适量NaOH溶液。
4．下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( )
A．加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
答案 C
解析 溶于水滴加澄清石灰水时NaHCO3也会产生白色沉淀，所以只能滴加BaCl2或CaCl2溶液。
好题精做
1．等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是
A．将钠投入到足量水中
B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
C．将钠放入足量稀硫酸中
D．将钠放入足量稀盐酸中
2．下列有关焰色反应的叙述正确的是
A．只可以用来检测某些金属离子的存在
B．可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花
C．可以用稀硫酸清洗用过的铂丝
D．钠元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察
3．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
4．下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是
A.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤：Ba2++BaSO4↓
B.钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na+2Fe3++6H2O2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2+Ca2++2OH-CaCO3↓++2H2O
5．通过测定混合气中O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的
A．干燥管b中装入碱石灰
B．Q气球中产生的气体主要成分为O2、CO2
C．测定气体总体积必须关闭K1、K2，打开K3
D．读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1；可观察到Q气球慢慢缩小
6．25 ℃时，某化学实验小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中滴加碳酸钠溶液，在溶液中插入pH传感器，测得pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.开始时溶液pH=2是因为残留液中还有盐酸剩余
B.BC段表示随着碳酸钠溶液的滴入，CaCO3沉淀的质量逐渐增加
C.滴入500滴碳酸钠溶液后溶液中c(OH-)>c(H+)
D.AB发生的反应为Ca2++CaCO3↓
7．现有25 mL 2 ml·L－1的Na2CO3溶液和75 mL 1 ml·L－1的稀盐酸。（1）将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；（2）将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为
A．现象相同，所得气体的体积相等
B．现象相同，所得气体的体积不等
C．现象不同，所得气体的体积相等
D．现象不同，所得气体的体积不等
8．将4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，将该混合气体点燃，恰好完全反应，则原固体混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为
A．1∶1∶1 B．1∶1∶2
C．1∶2∶1 D．4∶3∶2
9．实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g 样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL该溶液用 0.1 ml·L−1 盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是
A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式为+H+H2O+CO2↑
B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−、
C．此样品中n(NaHCO3)=(28.1−2×11.9)×10−3 ml
D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点
10．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 ml·L－1盐酸、6 ml·L－1硫酸和蒸馏水)。
请回答下列问题：
（1）装置A中的液体试剂选用__________。
（2）装置B的作用是______________________，装置E中碱石灰的作用是____________________。
（3）装置D中发生反应的化学方程式是_________________________、______________________。
（4）若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得生成气体的体积为224 mL(标准状况)，则试样中Na2O2的纯度为__________。
11．实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。
方案一：沉淀法。利用化学反应把HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填编号)。
A．CaCl2溶液 B．MgSO4溶液
C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液
（2）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有________________。
（3）将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃，1.0 1×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
（4）装置中导管a的作用是__________________________________________。
（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
③眼睛视线与液面最低处相平。
（6）实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。
则产生CO2的体积为________mL。
方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.200 0 ml·L－1盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)恰好完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
（7）量取25.00 mL配制好的溶液，应选择________仪器来完成。
（8）判断滴定终点的依据是________。
（9）此法测得w(Na2CO3)＝________。
参考答案
1．【答案】B
【解析】将等质量的钠投入到水、稀硫酸或稀盐酸中，放出的氢气的量相等；将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，然后是铝与NaOH溶液反应生成氢气，则B项生成氢气最多。
2．【答案】B
【解析】焰色反应可以用来检测某些金属元素(金属化合物和金属单质)的存在，故A错。部分金属元素能发生焰色反应，不同金属的焰色反应不同，所有可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花，故B正确。不能用稀硫酸清洗用过的铂丝，只能用盐酸清洗，故C错。钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察，故D错。
3．【答案】C
【解析】K比Na活泼，K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可保存在煤油中，D正确。
4．【答案】B
【解析】Na2CO3与Ba(OH)2也反应，且还会引入OH-，A错误； 钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，先与H2O反应：①2Na+2H2O2NaOH+H2↑，生成无色气体，NaOH与FeCl3反应；②3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，将①②联立得离子方程式：6Na+2Fe3++6H2O2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑，B正确；Na2O2在潮湿的空气中吸水，生成NaOH，C项错误；澄清石灰水过量，则发生反应： +Ca2++OH-CaCO3↓+H2O，D错误。
5．【答案】D
【解析】加入硫酸与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，选项A、B都正确；测定气体的总体积是利用Q气球的膨胀将瓶中的空气挤入右边进行排水量气，所以必须关闭K1、K2，打开K3，C项正确；读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1，还要再打开K2，才可观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开K2体系是密闭的，气球体积无法减小，D项错误。
6．【答案】D
【解析】大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中，含有盐酸，A正确；AB段发生碳酸钠溶液与盐酸的反应，BC段发生氯化钙与碳酸钠溶液的反应，B正确，D错误；滴入500滴碳酸钠溶液后，溶液的pH=10，c(OH-)>c(H+)，C正确。
7．【答案】D
【答案】n(Na2CO3)＝0.05 ml，n(HCl)＝0.075 ml
（1）操作：Na2CO3 ＋ 2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05 ml 0.075 ml n(CO2)
n(CO2)＝eq \f(1,2)×0.075 ml；
（2）操作：Na2CO3 ＋ HCl===NaCl＋NaHCO3
0.05 ml 0.05 ml 0.05 ml
NaHCO3 ＋ HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05 ml 0.025 ml n(CO2)
n(CO2)＝0.025 ml。
8．【答案】D
【解析】本题涉及的反应较多，关系较复杂，宜采用关系式法求解。因2Na→H2，2Na2O2→O2，2H2＋O22H2O，由672 mL混合气体点燃恰好完全反应知V(H2)＝2V(O2)，则n(Na)＝2n(Na2O2)，由排除法可知D正确。
9．【答案】C
【解析】用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为+H+，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为+H+CO2↑+H2O，A项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−，无大量存在，B项错误；根据图像和离子方程式可知C项正确；使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个计量点，发生的反应分别是H++OH−H2O、+H+、+H+CO2↑+H2O，D项错误。
10．【答案】（1）6 ml·L－1盐酸
（2）除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余的CO2
（3）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na2O＋CO2===Na2CO3
（4）78%
【解析】（1）装置A是制取CO2的，所以A中的液体是6 ml·L－1盐酸。（2）浓盐酸易挥发，由于氯化氢能和氧化钠或过氧化钠反应，从而干扰实验，所以装置B的作用是除去气体中的HCl。在反应中CO2是过量的，所以碱石灰的作用是吸收装置D中反应剩余的CO2。（3）氧化钠和过氧化钠都能和CO2反应，反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3。（4）根据题意可知，生成的氧气是0.01 ml，则过氧化钠的物质的量是0.02 ml，质量是1.56 g，所以样品中过氧化钠的质量分数是×100%＝78%。
11．【答案】（1）D （2）玻璃棒、普通漏斗(漏斗) （3）偏小
（4）平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差
（5）①待冷却至室温再读数 ②读数前左右液面相平
（6）V1－V2 （7）碱式滴定管
（8）滴入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且30 s内不恢复
（9）84.8%
【解析】（1）CaCl2溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙沉淀，A错误； MgSO4溶液与二者均不反应，B错误；NaCl溶液与二者均不反应，C错误；Ba(OH)2溶液与二者均反应生成碳酸钡沉淀，D正确。
（2）过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗)。
（3）如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量值偏大，则碳酸氢钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。
（4）由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。
（5）读数时必须与外界大气压相同，因此注意事项是
①待冷却至室温才开始读数，②读数前左右液面相平。
（6）碱液吸收CO2，所以前后的体积差即是二氧化碳的体积，则产生CO2的体积为(V1－V2)mL。
（7）溶液显碱性，因此应该用碱式滴定管量取。
（8）酚酞的变色范围是8.2～10.0，所以判断滴定终点的依据是由红色突变为无色，且30 s内不恢复。
（9）反应达到终点时，发生反应的离子方程式为H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)，则根据消耗盐酸的体积为20.00 mL可知，碳酸钠的物质的量是0.200 0 ml·L－1×0.020 00 L＝0.004 ml，则原混合物中碳酸钠的物质的量是0.004 ml×eq \f(250 mL,25.00 mL)＝0.04 ml，质量是0.04 ml×106 g·ml－1＝4.24 g，所以碳酸钠质量分数为eq \f(4.24 g,5.0 g)×100%＝84.8%。
实验步骤
1 g Na2CO3
1 g NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态
白色粉末
细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中
加水后结块变成晶体，温度计示数升高
加水后部分溶解，温度计示数降低
③加5 mL水
振荡一段时间后可溶解
固体量减少
④加1～2滴酚酞
溶液变红，溶液碱性较强
溶液变浅红，溶液碱性较弱
初步结论
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水，在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热，水溶液均显碱性，碱性：Na2CO3>NaHCO3
实验操作
实验现象
实验结论
澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊
NaHCO3不稳定，受热容易分解；
化学方程式：2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打或纯碱
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小的白色晶体
溶解性
易溶于水
易溶于水
水溶液酸碱性
都呈碱性(Na2CO3溶液碱性更强)
与盐酸
放出二氧化碳气体
放出二氧化碳气体(剧烈)
与烧碱溶液
不反应
生成碳酸钠和水
与澄清石灰水
产生白色沉淀
产生白色沉淀
与氯化钙溶液
生成白色沉淀
不反应
热稳定性
稳定、受热不易分解
受热易分解
依据
原理
结论
热稳定性
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应
+Ca2+===CaCO3↓，+Ba2+===
BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应
有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑；
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象
+H+===；
+H+===CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色(透过
蓝色钴玻璃)
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
知识介绍
一、碳酸钠和碳酸氢钠
1．碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究
2.碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应
(1)与盐酸的反应：
碳酸钠、碳酸氢钠分别与过量盐酸反应的离子方程式：
①碳酸钠：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O；
②碳酸氢钠：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)与NaOH溶液的反应：
①碳酸钠：不反应；
②碳酸氢钠：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。
碳酸钠与碳酸氢钠性质比较
二、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别和分离
1．碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
2．分离
三、Na2CO3和NaHCO3鉴别的四个角度
（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）利用溶液的酸碱性不同
四、焰色试验
1．定义
很多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。根据火焰呈现的特征颜色，可以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．操作
3．几种金属的焰色
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花。
二、探究讨论
1.下列有关钠及其化合物的性质说法正确的是
A．CO2气体使Na2O2固体变白，CO2气体被还原
B．除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可以将固体加热至恒重
C．Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂
D．钠与水反应Na+2H2O===Na++2OH−+H2↑
【答案】C
【解析】A、CO2与Na2O2固体反应生成白色固体碳酸钠，其中Na2O2既作氧化剂又作还原剂，二氧化碳中没有变价元素，所以没有被氧化或被还原，故A错误；B、Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，NaHCO3和Na2CO3混合固体加热至恒重，最终只剩Na2CO3固体，达不到实验目的，故B错误；C、Na2O2吸收CO2产生O2，所以Na2O2可用作呼吸面具供氧剂，故C正确；D、该选项中的离子反应没有配平，将其配平后为2Na+2H2O===2Na++2OH−+H2↑，故D错误；故选C。
2.(2019·济宁高一检测)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是( )
答案 C
解析 有关反应为Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者均产生白色沉淀，现象相同，A错误；加入等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，B错误；Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，C正确；逐滴加入盐酸时，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无明显现象，后有气泡产生，D错误。
3．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是( )
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2
答案 C
解析 由于是固体混合物，加热灼烧即可，若是溶液，可加适量NaOH溶液。
4．下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( )
A．加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
答案 C
解析 溶于水滴加澄清石灰水时NaHCO3也会产生白色沉淀，所以只能滴加BaCl2或CaCl2溶液。
好题精做
1．等质量的钠进行下列实验，其中生成氢气最多的是
A．将钠投入到足量水中
B．将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中
C．将钠放入足量稀硫酸中
D．将钠放入足量稀盐酸中
2．下列有关焰色反应的叙述正确的是
A．只可以用来检测某些金属离子的存在
B．可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花
C．可以用稀硫酸清洗用过的铂丝
D．钠元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察
3．金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是
A．K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B．K可以与乙醇发生反应生成氢气
C．K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D．K也可放在煤油中保存
4．下列操作或实验现象的解释(方程式)正确的是
A.除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入适量Ba(OH)2溶液后，过滤：Ba2++BaSO4↓
B.钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，产生无色气体与红褐色沉淀：6Na+2Fe3++6H2O2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑
C.Na2O2在潮湿的空气中放置一段时间，变成白色黏稠物：2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2
D.向NaHCO3溶液中加入过量的澄清石灰水，出现白色沉淀：2+Ca2++2OH-CaCO3↓++2H2O
5．通过测定混合气中O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)纯度，实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)。下列分析错误的
A．干燥管b中装入碱石灰
B．Q气球中产生的气体主要成分为O2、CO2
C．测定气体总体积必须关闭K1、K2，打开K3
D．读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1；可观察到Q气球慢慢缩小
6．25 ℃时，某化学实验小组同学向用大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中滴加碳酸钠溶液，在溶液中插入pH传感器，测得pH变化曲线如图所示。下列说法不正确的是
A.开始时溶液pH=2是因为残留液中还有盐酸剩余
B.BC段表示随着碳酸钠溶液的滴入，CaCO3沉淀的质量逐渐增加
C.滴入500滴碳酸钠溶液后溶液中c(OH-)>c(H+)
D.AB发生的反应为Ca2++CaCO3↓
7．现有25 mL 2 ml·L－1的Na2CO3溶液和75 mL 1 ml·L－1的稀盐酸。（1）将Na2CO3溶液逐滴滴入稀盐酸中；（2）将稀盐酸逐滴滴入Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下)为
A．现象相同，所得气体的体积相等
B．现象相同，所得气体的体积不等
C．现象不同，所得气体的体积相等
D．现象不同，所得气体的体积不等
8．将4.34 g Na、Na2O、Na2O2的混合物与足量水反应，在标准状况下得到672 mL混合气体，将该混合气体点燃，恰好完全反应，则原固体混合物中Na、Na2O、Na2O2的物质的量之比为
A．1∶1∶1 B．1∶1∶2
C．1∶2∶1 D．4∶3∶2
9．实验室使用pH传感器来测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的含量。称取1.59 g 样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出25.00 mL该溶液用 0.1 ml·L−1 盐酸进行滴定，得到如下曲线。以下说法或操作正确的是
A．第一个计量点之前发生反应的离子方程式为+H+H2O+CO2↑
B．第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−、
C．此样品中n(NaHCO3)=(28.1−2×11.9)×10−3 ml
D．使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到1个计量点
10．现有一定量含有Na2O杂质的Na2O2试样，用下图所示的实验装置测定Na2O2试样的纯度(可供选用的试剂只有CaCO3固体、6 ml·L－1盐酸、6 ml·L－1硫酸和蒸馏水)。
请回答下列问题：
（1）装置A中的液体试剂选用__________。
（2）装置B的作用是______________________，装置E中碱石灰的作用是____________________。
（3）装置D中发生反应的化学方程式是_________________________、______________________。
（4）若开始时测得样品的质量为2.0 g，反应结束后测得生成气体的体积为224 mL(标准状况)，则试样中Na2O2的纯度为__________。
11．实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数w(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。
方案一：沉淀法。利用化学反应把HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
（1）量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填编号)。
A．CaCl2溶液 B．MgSO4溶液
C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液
（2）过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有________________。
（3）将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为m g，由此可以计算w(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则测得w(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案二：量气法。量取10.00 mL配制好的溶液与足量稀硫酸反应，测定生成气体在通常状况(约20 ℃，1.0 1×105 Pa)的体积，由此计算混合物中w(Na2CO3)。
（4）装置中导管a的作用是__________________________________________。
（5）反应结束后，为了准确地测量气体体积，量气管在读数时应注意：
①____________________________________________；
②____________________________________________。
③眼睛视线与液面最低处相平。
（6）实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。
则产生CO2的体积为________mL。
方案三：滴定法。量取25.00 mL配制好的溶液加入锥形瓶中，滴加2滴酚酞试剂，摇匀，用0.200 0 ml·L－1盐酸进行滴定到终点(已知终点时反应H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)恰好完全)。重复此操作2次，消耗盐酸的体积平均值为20.00 mL。
（7）量取25.00 mL配制好的溶液，应选择________仪器来完成。
（8）判断滴定终点的依据是________。
（9）此法测得w(Na2CO3)＝________。
参考答案
1．【答案】B
【解析】将等质量的钠投入到水、稀硫酸或稀盐酸中，放出的氢气的量相等；将钠用铝箔包好并刺一些小孔，再放入足量的水中，首先是钠与水反应生成NaOH和氢气，然后是铝与NaOH溶液反应生成氢气，则B项生成氢气最多。
2．【答案】B
【解析】焰色反应可以用来检测某些金属元素(金属化合物和金属单质)的存在，故A错。部分金属元素能发生焰色反应，不同金属的焰色反应不同，所有可以利用金属的焰色反应制备节日的烟花，故B正确。不能用稀硫酸清洗用过的铂丝，只能用盐酸清洗，故C错。钾元素的焰色必须通过蓝色的钴玻璃观察，故D错。
3．【答案】C
【解析】K比Na活泼，K在空气中可以被O2氧化，A正确；Na与乙醇反应放出H2，K也能与乙醇反应放出H2，B正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C错误；Na、K均可保存在煤油中，D正确。
4．【答案】B
【解析】Na2CO3与Ba(OH)2也反应，且还会引入OH-，A错误； 钠投入盛有FeCl3溶液的烧杯中，先与H2O反应：①2Na+2H2O2NaOH+H2↑，生成无色气体，NaOH与FeCl3反应；②3NaOH+FeCl3Fe(OH)3↓+3NaCl，生成红褐色沉淀，将①②联立得离子方程式：6Na+2Fe3++6H2O2Fe(OH)3↓+6Na++3H2↑，B正确；Na2O2在潮湿的空气中吸水，生成NaOH，C项错误；澄清石灰水过量，则发生反应： +Ca2++OH-CaCO3↓+H2O，D错误。
5．【答案】D
【解析】加入硫酸与样品反应在Q气球中得到二氧化碳和氧气，用碱石灰吸收二氧化碳和水蒸气，在量筒Ⅱ中排水测氧气的量，进而计算过氧化钠的量，选项A、B都正确；测定气体的总体积是利用Q气球的膨胀将瓶中的空气挤入右边进行排水量气，所以必须关闭K1、K2，打开K3，C项正确；读完气体总体积后，关闭K3，缓缓打开K1，还要再打开K2，才可观察到Q气球慢慢缩小，原因是不打开K2体系是密闭的，气球体积无法减小，D项错误。
6．【答案】D
【解析】大理石和稀盐酸制备CO2后的残留液中，含有盐酸，A正确；AB段发生碳酸钠溶液与盐酸的反应，BC段发生氯化钙与碳酸钠溶液的反应，B正确，D错误；滴入500滴碳酸钠溶液后，溶液的pH=10，c(OH-)>c(H+)，C正确。
7．【答案】D
【答案】n(Na2CO3)＝0.05 ml，n(HCl)＝0.075 ml
（1）操作：Na2CO3 ＋ 2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05 ml 0.075 ml n(CO2)
n(CO2)＝eq \f(1,2)×0.075 ml；
（2）操作：Na2CO3 ＋ HCl===NaCl＋NaHCO3
0.05 ml 0.05 ml 0.05 ml
NaHCO3 ＋ HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
0.05 ml 0.025 ml n(CO2)
n(CO2)＝0.025 ml。
8．【答案】D
【解析】本题涉及的反应较多，关系较复杂，宜采用关系式法求解。因2Na→H2，2Na2O2→O2，2H2＋O22H2O，由672 mL混合气体点燃恰好完全反应知V(H2)＝2V(O2)，则n(Na)＝2n(Na2O2)，由排除法可知D正确。
9．【答案】C
【解析】用盐酸滴定Na2CO3和NaHCO3的混合溶液会出现两个计量点。第一个计量点之前发生的反应为+H+，第一个计量点与第二个计量点之间发生的反应为+H+CO2↑+H2O，A项错误；第二个计量点对应溶液中大量存在的阴离子是Cl−，无大量存在，B项错误；根据图像和离子方程式可知C项正确；使用该方法测定Na2CO3和NaOH混合溶液中的氢氧化钠含量，将会得到3个计量点，发生的反应分别是H++OH−H2O、+H+、+H+CO2↑+H2O，D项错误。
10．【答案】（1）6 ml·L－1盐酸
（2）除去气体中的HCl 吸收装置D中反应剩余的CO2
（3）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 Na2O＋CO2===Na2CO3
（4）78%
【解析】（1）装置A是制取CO2的，所以A中的液体是6 ml·L－1盐酸。（2）浓盐酸易挥发，由于氯化氢能和氧化钠或过氧化钠反应，从而干扰实验，所以装置B的作用是除去气体中的HCl。在反应中CO2是过量的，所以碱石灰的作用是吸收装置D中反应剩余的CO2。（3）氧化钠和过氧化钠都能和CO2反应，反应的化学方程式是2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、Na2O＋CO2===Na2CO3。（4）根据题意可知，生成的氧气是0.01 ml，则过氧化钠的物质的量是0.02 ml，质量是1.56 g，所以样品中过氧化钠的质量分数是×100%＝78%。
11．【答案】（1）D （2）玻璃棒、普通漏斗(漏斗) （3）偏小
（4）平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的气体体积误差
（5）①待冷却至室温再读数 ②读数前左右液面相平
（6）V1－V2 （7）碱式滴定管
（8）滴入最后一滴盐酸，溶液由红色突变为无色，且30 s内不恢复
（9）84.8%
【解析】（1）CaCl2溶液只能与碳酸钠反应转化为碳酸钙沉淀，A错误； MgSO4溶液与二者均不反应，B错误；NaCl溶液与二者均不反应，C错误；Ba(OH)2溶液与二者均反应生成碳酸钡沉淀，D正确。
（2）过滤操作所需要的玻璃仪器除烧杯外，还有玻璃棒、普通漏斗(漏斗)。
（3）如果此步中，沉淀未干燥充分就称量，则称量值偏大。由于在质量相等的条件下碳酸氢钠产生的沉淀大于碳酸钠产生的沉淀，所以如果称量值偏大，则碳酸氢钠的质量偏大，则碳酸钠的含量偏小。
（4）由于碳酸盐与酸反应产生二氧化碳气体，瓶内压强增大，所以装置中导管a的作用是平衡压强、使液体顺利滴下，消除加入稀硫酸引起的体积误差。
（5）读数时必须与外界大气压相同，因此注意事项是
①待冷却至室温才开始读数，②读数前左右液面相平。
（6）碱液吸收CO2，所以前后的体积差即是二氧化碳的体积，则产生CO2的体积为(V1－V2)mL。
（7）溶液显碱性，因此应该用碱式滴定管量取。
（8）酚酞的变色范围是8.2～10.0，所以判断滴定终点的依据是由红色突变为无色，且30 s内不恢复。
（9）反应达到终点时，发生反应的离子方程式为H＋＋COeq \\al(2－,3)===HCOeq \\al(－,3)，则根据消耗盐酸的体积为20.00 mL可知，碳酸钠的物质的量是0.200 0 ml·L－1×0.020 00 L＝0.004 ml，则原混合物中碳酸钠的物质的量是0.004 ml×eq \f(250 mL,25.00 mL)＝0.04 ml，质量是0.04 ml×106 g·ml－1＝4.24 g，所以碳酸钠质量分数为eq \f(4.24 g,5.0 g)×100%＝84.8%。
实验步骤
1 g Na2CO3
1 g NaHCO3
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的形态
白色粉末
细小的白色晶体
②加几滴水并将温度计伸入其中
加水后结块变成晶体，温度计示数升高
加水后部分溶解，温度计示数降低
③加5 mL水
振荡一段时间后可溶解
固体量减少
④加1～2滴酚酞
溶液变红，溶液碱性较强
溶液变浅红，溶液碱性较弱
初步结论
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水，在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水吸热，水溶液均显碱性，碱性：Na2CO3>NaHCO3
实验操作
实验现象
实验结论
澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊
NaHCO3不稳定，受热容易分解；
化学方程式：2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
碳酸钠
碳酸氢钠
俗名
苏打或纯碱
小苏打
颜色状态
白色粉末
细小的白色晶体
溶解性
易溶于水
易溶于水
水溶液酸碱性
都呈碱性(Na2CO3溶液碱性更强)
与盐酸
放出二氧化碳气体
放出二氧化碳气体(剧烈)
与烧碱溶液
不反应
生成碳酸钠和水
与澄清石灰水
产生白色沉淀
产生白色沉淀
与氯化钙溶液
生成白色沉淀
不反应
热稳定性
稳定、受热不易分解
受热易分解
依据
原理
结论
热稳定性
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应
+Ca2+===CaCO3↓，+Ba2+===
BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应
有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度
Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑；
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象
+H+===；
+H+===CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
混合物
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色(透过
蓝色钴玻璃)
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别加入CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
相关学案
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。
