（人教版）新高一化学暑假衔接第06讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验（学生版+教师版）讲义

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1．通过实验探究，结合盐的通性认识碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
2．了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。
3．学会用焰色试验鉴别K＋、Na＋等离子。
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、碳酸氢钠的热稳定性
3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱、盐的反应
（1）碳酸钠和碳酸氢钠与等浓度HCl反应的规律
（2）碳酸钠和碳酸氢钠与NaOH溶液的反应：
①碳酸钠：不反应；
②碳酸氢钠：NaHCO3＋NaOH=== Na2CO3＋H2O。
（3）碳酸钠和碳酸氢钠与盐的反应
①碳酸钠：Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl
②碳酸氢钠：NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋CO2↑+H2O。
4. 碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
【易错提醒】大部分的碳酸氢盐易溶于水，如Ca(HCO3)2，即碳酸氢盐比相应的碳酸盐易溶，但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小。
5．Na2CO3、NaHCO3的鉴别
（1）固体的鉴别
①加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是_____________固体。
②气体法：滴入稀盐酸，产生气泡速率快的是_____________固体。
（2）溶液的鉴别
①沉淀法：加入BaCl2溶液或CaCl2溶液，产生沉淀的是_____________溶液。
②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是_____________溶液。
【技巧与方法】鉴别Na2CO3和NaHCO3的易错点
①Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别，但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴别。
②鉴别Na2CO3和NaHCO3时，不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反应，均无明显现象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液，均产生白色沉淀。
6．Na2CO3和NaHCO3的检验
（1）步骤
①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液，过滤
②分别向沉淀和滤液中加入_____________
③将产生的气体依次通过_____________和澄清石灰水
（2）现象及结论：品红溶液不褪色，澄清石灰水变浑浊
①沉淀上产生该现象：原溶液中含有Na2CO3
②滤液中产生该现象：原溶液中含有NaHCO3
③同时产生该现象：原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3
二、侯氏制碱法
【易错点拨】不能先通入CO2、再通入NH3至饱和。
三、焰色试验
1．定义
很多_____________在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。
2．操作
3．几种金属的焰色
4．应用。节日燃放的五彩缤纷的烟花，就是锂、钠、钾、锶、钡等金属的化合物所呈现的各种艳丽色彩。
【易错提醒】焰色试验的注意要点
①焰色试验是物理变化而不是化学变化。焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程，为物理变化。
②焰色试验是金属元素的性质，不是物质的性质。焰色试验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。
③并不是所有的金属元素都能发生焰色反应，如Fe。
④在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色反应，对于K＋的火焰颜色必须透过蓝色钴玻璃进行观察，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。
【知识拓展】钾盐的焰色试验需要通过蓝色钴玻璃的原因
①K＋、Na＋实现完全分离较难，分离成本高，且使用时在大多数情况下没必要完全分离。因此钾盐中有少量钠盐。
②酒精灯的火焰颜色由于受仪器材质影响，会呈现黄色火焰。
③自然界的白色光是由各种频率(颜色)的光混合而成的。人眼对于波长为550 nm的光最敏感，对应是黄绿光波的频率。因此少量钠盐的黄色火焰就能对钾元素的焰色观察造成干扰。蓝色钴玻璃能透射蓝紫光，而吸收橙黄光。
因此，进行K元素的焰色试验时，为了滤去黄色的光，避免碳酸钾中所含的微量钠盐造成干扰，需要透过蓝色钴玻璃片观察，火焰呈紫色。
考点一：Na2CO3和NaHCO3的性质
【例1】（2023秋·天津南开·高一统考期末）下列有关和的叙述正确的是
A．比热稳定性强
B．和固体溶于水均放出热量
C．等质量的和分别与足量盐酸反应，放出等量的
D．向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液，溶液红色较深
考点二：Na2CO3和NaHCO3的鉴别
【例2】下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A.盐酸B.澄清石灰水
C.NaCl溶液D.NaOH溶液
考点三：侯氏制碱法
【例3】（2022年江苏省徐州市第七中学期中）“侯氏制碱法”是将CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中，结晶，过滤，加热分解NaHCO3制得Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3，使用的装置能达到实验目的的是

A．用图1所示装置制取CO2气体
B．用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质
C．用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体
D．用图4所示装置加热分解制取Na2CO3
考点四：焰色试验
【例4】（2022秋·江苏盐城·高一校联考阶段练习）金秋10月，党的二十大在京顺利召开，鲜艳的五星红旗飘扬在全国人民的心中。有同学发现某物质的焰色与五星颜色相同，下列说法正确的是
A．做焰色反应实验时，如果没有铂丝，可以用无锈铁丝代替
B．焰色反应属于某些金属元素的化学性质
C．如果某碱溶液焰色反应呈黄色，说明溶液中一定还存在Mg2+、SO
D．做焰色反应时，一般用稀硫酸来洗涤铂丝
1．（2023秋·浙江嘉兴·高一统考期末）下列有关焰色试验的叙述中正确的是
A．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
B．焰色试验时，如果没有铂丝，可以用洁净的玻璃棒代替
C．实验前后及更换药品时需用稀硫酸将铂丝洗净并灼烧
D．用铂丝蘸取某金属的盐溶液，在酒精灯火焰上灼烧，火焰呈黄色，该溶液一定有，没有
2．（2023春·上海徐汇·高一上海市第四中学校考期中）①用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3固体；②用观察法区别Na2O和Na2O2；③用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。上列实验能成功的是
A．①②③B．①②C．②③D．①③
3．（2021秋·广西南宁·高一校考期中）Na2O、NaOH、Na2CO3、Na2O2、NaHCO3可按某种标准划为同一类物质，下列分类标准正确的是
①化合物 ②能与盐酸反应 ③钠盐 ④电解质 ⑤氧化物
A．②④⑤B．①④⑤C．①②④D．①②⑤
4．（2023秋·浙江·高一期末）关于Na2CO3和NaHCO3的比较中，下列说法错误的是
A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解
B．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的比后者多
C．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同
D．等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na+浓度不同
5．（2023春·湖北襄阳·高一校考期中）2022北京冬奥会成功举办、“天宫课堂”如期开讲，均展示了我国科技发展的巨大成就。下列叙述不正确的是
A．火炬“飞扬”中使用钠盐，目的是利用钠元素的焰色使氢气火焰“可视化”
B．冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷用水制冰属于化学变化
C．天宫课堂上的“过饱和乙酸钠结冰”实验中用到的乙酸钠(CH3COONa)属于电解质
D．天宫课堂上把泡腾片(含碳酸氢钠、柠檬酸等)插入水球，水球变成“气泡球”，该“气泡球”中主要含有的气体是二氧化碳
6．（2022秋·广东广州·高一铁一中学校考期中）下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质，叙述错误的是
A．鉴别Na2CO3和NaHCO3可以用BaCl2溶液，不可用Ba(OH)2溶液
B．向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2，有晶体析出
C．小苏打可以用于泡沫灭火器的反应物质
D．除去NaHCO3溶液并混有的少量Na2CO3，用加热法
7．（2023秋·天津南开·高一统考期末）下列有关和的叙述正确的是
A．比热稳定性强
B．和固体溶于水均放出热量
C．等质量的和分别与足量盐酸反应，放出等量的
D．向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液，溶液红色较深
8．（2022秋·江苏无锡·高一统考期末）钠元素有多种化合物。下列关于Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的说法正确的是
A．NaOH固体不导电，所以它是非电解质
B．Na2CO3、NaHCO3溶于水均伴随着放热现象
C．上述五种物质均可以NaCl为原料得到
D．上述五种物质溶于水后立即滴加几滴酚酞试液最终均为红色
9．（2023秋·天津河东·高一统考期末）鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体的下列方案中，不可行的是
A．分别配成溶液，进行焰色试验，观察火焰的颜色
B．分别在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无浑浊出现
C．分别配成稀溶液，滴加CaCl2溶液，观察有无白色沉淀产生
D．分别加入过量澄清石灰水，看有无沉淀产生
10．（2023秋·浙江金华·高一统考期末）下列叙述正确的是
A．将一块绿豆大小的金属钠加入到溶液中，有紫红色的物质析出
B．向固体加少量水，碳酸钠结块变成晶体，并伴随着放热现象
C．钠是银白色金属，熔点低，硬度大
D．和长期露置于空气中最终产物不相同
一、单选题
1．（2023秋·浙江·高一校联考期末）下列有关钠及其化合物的说法不正确的是
A．往饱和Na2CO3溶液中通入CO2，溶液会变浑浊
B．向碳酸钠中加入少量水后，有吸热现象产生
C．室温下，向饱和的Na2CO3溶液中滴入酚酞，溶液呈红色
D．实验室的金属钠要保存在石蜡油或煤油中
2．（2023秋·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期末）下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，不正确的是
A．相同温度下，二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠
B．二者的热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性好于碳酸氢钠
C．二者等质量时分别和足量盐酸反应，碳酸钠生成的量多于碳酸氢钠
D．二者在一定条件下可以相互转化
3．（2023春·河南濮阳·高一濮阳一高校考期中）下列实验设计，不能达到实验目的的是
A．AB．BC．CD．D
4．（2022秋·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中）我国化学家侯德榜创立了著名的“侯氏制碱法”，实验室模拟流程简图如图。下列说法正确的是
A．反应①的离子方程式：Na++CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH
B．实验室可用石灰石与稀硫酸制备CO2
C．母液中的溶质只有，可直接用作氮肥
D．操作1是过滤；操作2用到的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等
5．（2022秋·江苏连云港·高一统考期中）侯氏制碱法制取NaHCO3的原理为NaCl + NH3 + CO2 + H2O = NaHCO3 + NH4Cl。实验室用下图所示装置模拟侯氏制碱法制取少量Na2CO3固体。下列有关说法正确的是

A．装置I中仪器X是长颈漏斗
B．向装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和Na2CO3溶液以除去CO2中的少量HCl
C．装置Ⅲ中用冰水浴冷却试管内溶液有利于析出NaHCO3固体
D．析出NaHCO3固体的上层清液中不存在HCO
6．（2022秋·浙江·高一期中）下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中，不正确的是
A．受热时，NaHCO3比Na2CO3容易分解
B．Na2CO3比NaHCO3易溶于水
C．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者产生的CO2多
D．NaHCO3和Na2CO3各1 ml 分别与过量盐酸充分反应，产生CO2的质量相同
二、填空题
7．（2022秋·广东广州·高一广州市第八十九中学校考期中）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，具体情况如图所示。
(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是_______(填序号)
(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_______。
(3)若用实验Ⅳ确定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)。
(4)将碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应时的离子方程式为_______。
(5)下列实验方案中，能测定出和混合物中物质的质量分数的是_______。
A．取m克混合物充分加热，质量减少n克
B．取m克混合物与足量溶液充分反应，得到n克溶液
C．取m克混合物与足量稀盐酸反应，加热、蒸干、灼烧，得到n克固体
D．取m克混合物与足量稀硫酸反应，逸出气体经充分干燥后用碱石灰吸收，质量增加n克
8．（2023春·上海奉贤·高一校考期中）某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。
(1)图1实验在加热过程中能观察到烧杯Ⅱ中有白色沉淀产生
钠在周期表中的位置是___________，试管中发生的化学反应方程式为___________。
(2)称取两种固体各2g，分别加入两个小烧杯中，再各加10mL蒸馏水振荡，待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
i．实验过程中发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此可得出的结论是相同温度下，溶解度：Na2CO3___________NaHCO3(选填>、<或=)。
ii．同学们在两烧杯中还观察到以下现象，其中盛放NaHCO3的烧杯中出现的现象是___________(填字母)。
a．溶液温度下降 b．溶液温度升高 c．滴入酚酞后呈浅红色 d．滴入酚酞后呈红色
(3)如图2所示，在气密性良好的I和Ⅱ试管中分别加入足量等浓度、等体积的稀盐酸，将气球内的固体同时倒入试管中。
i．两试管中均产生气体，___________(填“I”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
ii．反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，___________(填“I”或“Ⅱ”)的气球体积较大。
9．（2022秋·广西南宁·高一校考期中）下列图示中，A为一种常见的单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物，B为淡黄色固体。
回答下列问题：
(1)写出化学式：A_____，D______。
(2)写出基本反应类型：反应①_____，反应②_____。
(3)写出B的一种用途：_____。
(4)反应③的化学方程式为_____。
(5)向D溶液中通入CO2，反应的化学方程式为_____。
10．（2022·浙江杭州·高一期中）在80mLNaOH溶液中，通入一定量的CO2得到混合溶液，向所得溶液中逐滴加入盐酸，边滴边振荡，使其充分反应产生CO2的气体的体积与所加盐酸的体积之间关系如图所示，根据图像计算：
(1)混合溶液中溶质是什么？_______两者质量比为_______。
(2)盐酸滴加到80mL时，溶液中的溶质是什么？_______
(3)原NaOH溶液中NaOH个数与通入CO2气体个数比_______。操作
Na2CO3
NaHCO3
(1)观察外观并进行描述
_____________
_____________
(2)向以上两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中，温度计的示数有何变化
粉末_____________；放热，温度计的示数明显_____________
晶体部分溶解；吸热，温度计的示数_______
(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水，用力振荡，有何现象
_____________溶解
_____________溶解
(4)分别向(3)所得的溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象
_____________
溶液变_____________
初步结论
加水先变成含结晶水的晶体
(Na2CO3·xH2O)，溶液碱性比NaHCO3_____________
加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3________
实验操作
实验现象
实验结论
澄清石灰水_____________浑浊
Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水____浑浊
NaHCO3不稳定，受热分解；
化学方程式：2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
放出CO2快慢
NaHCO3＞Na2CO3
混合物反应先后顺序
因CO32－结合H+更容易，所以Na2CO3先反应生成NaHCO3，然后NaHCO3与H+再反应
与足量盐酸反应耗酸量
等质量的Na2CO3和NaHCO3，前者_____________多；
等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，前者_____________多。
与足量盐酸反应生成CO2的量
等质量的Na2CO3和NaHCO3，_____________生成CO2量多；
等物质的量的Na2CO3和NaHCO3，_____________生成CO2量一样多。
物质
比较项目
Na2CO3
NaHCO3
俗名
_____________、苏打
_____________
色与态
白色粉末
细小白色晶体
水溶性
都易溶于水，Na2CO3的溶解度_____________NaHCO3的溶解度
溶液的碱性
显碱性(较强)
显碱性(较弱)
热稳定性
稳定、受热_____________分解
不稳定受热分解
2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
与酸反应
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈
与NaOH反应
不反应
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
与Ca(OH)2反应
_____________
与Ca(OH)2反应存在少量过量问题
与BaCl2反应
_____________
不反应
与CO2及H2O
_____________
不反应
相互转化
用途
玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业
发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃酸过多
原料
NH3、CO2、饱和食盐水
原理
往_____________中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，利用NaHCO3的_____________小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3从溶液中析出。
NH3＋CO2＋H2O＝NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl
总反应为：NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(饱和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
生产流程
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
A
B
C
D
观察钾元素的焰色
比较和的稳定性
检验与反应有生成
比较和与等浓度盐酸反应的快慢