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

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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)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)与Ca(OH)2溶液反应Ca2＋＋CO===CaCO3↓Ca(OH)2少量：_____________；Ca(OH)2过量：____________与盐反应Al2(SO4)32Al3＋＋3CO＋3H2O===________Al3＋＋3HCO===__________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 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：CO＋H＋===HCOab段：HCO＋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：HCO＋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、CO＋H＋===HCOab段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑图像特点：Oa＝2ab 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 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 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K2OB．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HDB．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