专题07 钠盐及焰色试验（知识串讲+专题过关）-2022-2023学年高一化学上学期期中期末考点大串讲（人教版2019必修第一册）

专题07  钠盐及焰色试验

【知识梳理】

【归纳总结】

一．碳酸钠和碳酸氢钠的比较

碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性实验探究

现象：Na2CO3受热时澄清石灰水不浑浊；NaHCO3受热时澄清石灰水变浑浊。

二、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别

三、碳酸钠与碳酸氢钠的除杂

点拨：碳酸钠和碳酸氢钠的认识误区

(1)碳酸钠很稳定，固体和溶液中受热都不发生分解，碳酸氢钠固体受热易发生分解，但其溶液受热不易分解。

(2)书写碳酸氢钠参与的离子反应方程式时，HCO不能拆开。

(3)在反应2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法计算时，要注意固体质量减少的是二氧化碳和水的质量，而非仅仅是二氧化碳的质量。

(4)不能用氢氧化钙溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液，因为二者均能与氢氧化钙反应产生白色沉淀。

四、焰色反应

1．将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净，在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同后，若蘸取氯化钠溶液，在无色火焰上灼烧，可观察到的现象是火焰呈黄色；若蘸取氯化钾溶液，在无色火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃可观察到的现象是火焰呈紫色。

2．焰色反应实验操作步骤

点拨：

1．焰色反应产生的火焰颜色与元素的存在状态无关，如：灼烧钠的化合物和单质时，火焰颜色均为黄色。几种常见金属的焰色：钠：黄色，钾：紫色(透过蓝色钴玻璃)，钙：砖红色。

2．焰色反应是物理变化而不是化学变化。

【方法探究】

一．测定纯碱中碳酸钠质量分数的常用方法

(1)气体法

①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。

依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。

②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。

③数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。

(2)沉淀法

①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。

依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。

②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。

③数据处理

纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。

二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析

依据图像特点判断溶液溶质成分

【专题过关】

1．为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作膨松剂，其原因是

①热稳定性差②增加甜味③产生二氧化碳④提供钠离子

A．②③ B．①③ C．①④ D．③④

2．下列说法错误的是(　　)

A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升

B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸洗

C．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液

D．NaCl可用作食品调味剂

3．关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述正确的是

A．在水中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3

B．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3

C．与酸反应放出气体的速率：Na2CO3＞NaHCO3

D．Na2CO3不能转化成NaHCO3，而NaHCO3能转化为Na2CO3

4．已知两支试管中分别装有等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是

5．下列离子方程式书写正确的是

A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：+2H+=CO2↑+H2O

B．碳酸钠溶液中加入足量稀HCl：+2H+=CO2↑+H2O

C．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑

D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：+OH-=+H2O

6．下列实验现象描述正确的是

7．某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是

A．装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3

B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3

C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3

D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3

8．取16.8gNaHCO3固体，加热一段时间，将剩余固体分成四等份，分别取四份固体进行实验。下列能够说明NaHCO3固体已完全分解的是

A．加水溶解后向其中滴加酚酞，溶液变红

B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生

C．称量固体，继续加热，冷却后再次称量所得固体，质量不变

D．加入稍过量的盐酸，充分反应后将溶液蒸干，所得固体质量为2.925g

9．侯德榜是我国杰出的化学家，“侯氏制碱法”的创始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=== NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解，其中不正确的是(　　)

A．甲同学说：该条件下NaHCO3的溶解度较小

B．乙同学说：NaHCO3不是纯碱

C．丙同学说：析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵

D．丁同学说：该反应是在饱和食盐水中先通入氨气，再通入二氧化碳

10．如图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是(　　)

A．甲为Na2CO3，乙为NaHCO3

B．要证明NaHCO3受热能产生水，可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球

C．加热不久就能看到B烧杯中的澄清石灰水变浑浊

D．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化

11．以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是(　　)

A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质

B．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3

C．反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给

D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等

12.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数（含少量NaCl），准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是（　　）

13.为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是（　　）

A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰

B.硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止

C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏小

D.实验过程中先停止通入空气，再停止加热

14．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是(　　)

A．在O～a范围内，只发生中和反应

B．ab段发生反应的离子方程式为CO＋2H＋===CO2↑＋H2O

C．a＝0.3

D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2

15．下列关于焰色反应的叙述正确的是

A．五颜六色的焰火是物质本身燃烧的颜色

B．氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色，这也是焰色反应

C．某无色溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色，则可证明溶液中的阳离子一定只含有K+

D．焰色反应是某种金属元素灼烧时所具有的特殊颜色，是物理变化

16．【任务一】某小组研究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验如下：

（1）室温下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的实验证据是____________________________________。

（2）该实验不能说明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液，理由是______________________________。

【任务二】为进一步探究Na2CO3和NaHCO3的性质，利用传感器继续做如下实验：

信息提示：溶液pH越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。

（3）澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是____________________________。

（4）实验③中，溶解时吸收热量的物质是_________（填化学式）。

（5）实验④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为____________________________，OH－未参与该反应的实验证据是______________________________________________。

（6）实验④中，滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异，原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中__________（填离子符号）参与了反应，写出反应初期的离子方程式：_________________________。

17．小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案：

Ⅰ.加热分解法

利用图1装置，充分加热小苏打样品。

(1)仪器a的名称为____________。

(2)在实验过程中，需要测量的实验数据如下：

①仪器a的质量；

②________________________________________________________________________；

③________________________________________________________________________。

Ⅱ.测量气体体积法

利用图2装置，测定反应生成气体的体积。

(3)组装好仪器后，首先进行的操作为______________________________________。

(4)导管g的作用为_______________________________________________________。

(5)为了减小实验误差，B、C中最好用________________________________溶液代替水。

(6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项如下：

①________________________________________________________________________。

②________________________________________________________________________。

(7)若所取样品的质量为m g，反应前量气管C的读数为V1 mL，反应结束后量气管C的读数为V2 mL，则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为____________(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。