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）

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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)＋2H2OH2CO3＋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