第11課碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗(yàn)[學(xué)習(xí)目標(biāo)]課標(biāo)要點(diǎn)學(xué)科素養(yǎng)碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)通過對(duì)“碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)”的學(xué)習(xí)增強(qiáng)科學(xué)探究水平碳酸鈉、碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化通過對(duì)“碳酸鈉、碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化”的學(xué)習(xí)，能建立認(rèn)知模型，并能運(yùn)用模型解釋化學(xué)現(xiàn)象，揭示現(xiàn)象的本質(zhì)和規(guī)律1．探究并比較碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)，增強(qiáng)科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)。2．了解焰色試驗(yàn)。[學(xué)習(xí)過程]知識(shí)點(diǎn)一碳酸鈉和碳酸氫鈉教材學(xué)習(xí)仔細(xì)閱讀教材，思考下列問題：[實(shí)驗(yàn)1]探究Na2CO3和NaHCO3的溶解性及其水溶液的酸堿性鹽1gNa2CO31gNaHCO3(1)觀察Na2CO3和NaHCO3的外觀并進(jìn)行描述________________________(2)向兩支分別裝有Na2CO3、NaHCO3的試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現(xiàn)象；將溫度計(jì)分別插入其中，溫度計(jì)的示數(shù)有何變化加水結(jié)塊，變成晶體，溫度計(jì)示數(shù)上升，說明有放熱現(xiàn)象加水部分溶解，溫度計(jì)示數(shù)下降，說明有吸熱現(xiàn)象(3)繼續(xù)向(2)的試管中分別加入5mL水，用力振蕩，有何現(xiàn)象完全溶解固體量減少，部分溶解(4)分別向(3)所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何現(xiàn)象溶液呈紅色溶液呈淺紅色初步結(jié)論Na2CO3加少量水變成__________________；Na2CO3、NaHCO3都能溶于水，____________溶解度較大；Na2CO3溶解______，NaHCO3溶解______；Na2CO3、NaHCO3溶液都呈堿性，____________溶液的堿性稍強(qiáng)注意:(1)Na2CO3、Na2HCO3均易溶于水，但相同溫度下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小很多，故向飽和Na2CO3溶液中通入CO2有NaHCO3晶體析出，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3＋H2O＋CO2=2NaHCO3↓。(2)Na2CO3粉末遇水生成碳酸鈉晶體(Na2CO3·xH2O)；碳酸鈉晶體在干燥空氣里逐漸失去結(jié)晶水變成Na2CO3粉末。[實(shí)驗(yàn)2]探究Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論澄清石灰水不變渾濁Na2CO3____________，受熱____________分解澄清石灰水變______NaHCO3______，受熱容易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________[問題探討]用套管實(shí)驗(yàn)裝置可以更好地比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性，其中小試管內(nèi)有沾有無水硫酸銅粉末的棉花球，實(shí)驗(yàn)裝置如圖。(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)，小試管內(nèi)棉花球上的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{(lán)色，說明NaHCO3受熱分解生成了______，燒杯B中澄清石灰水變渾濁，說明NaHCO3受熱分解生成了______。(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)，燒杯A中澄清石灰水不變渾濁，而燒杯B中澄清石灰水變渾濁，由此可得熱穩(wěn)定性Na2CO3______(填“>”或“<”)NaHCO3。(3)若將大小試管中的Na2CO3和NaHCO3位置互換，能否得出相同的實(shí)驗(yàn)結(jié)論？(4)如何除去Na2CO3固體中混有的少量NaHCO3?[實(shí)驗(yàn)3]探究Na2CO3和NaHCO3與稀鹽酸的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)步驟在兩支試管中分別加入等濃度的3mL稀鹽酸，將兩個(gè)分別裝有0.3gNa2CO3和0.3gNaHCO3固體的小氣球套在兩支試管口，將氣球內(nèi)固體同時(shí)倒入試管中，觀察現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象兩支試管中都產(chǎn)生無色氣泡，氣球膨脹，加入碳酸氫鈉的試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，氣球膨脹得更大[問題探討](1)向稀鹽酸中加入Na2CO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________，離子方程式為______________________________。(2)向稀鹽酸中加入NaHCO3，反應(yīng)的化學(xué)方程式：______________________________，離子方程式為______________________________。(3)Na2CO3、NaHCO3都能和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2，但反應(yīng)速率Na2CO3______(填“>”“<”或“＝”)NaHCO3。(4)能否用稀鹽酸鑒別等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液？知識(shí)精講1.Na2CO3與NaHCO3性質(zhì)的比較碳酸鈉(Na2CO3)碳酸氫鈉(NaHCO3)俗名純堿或蘇打小蘇打色、態(tài)白色粉末(Na2CO3·10H2O為晶體)細(xì)小、白色粉末溶解性易溶于水在水中溶解度比Na2CO3小溶液的酸堿性顯堿性顯堿性熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，受熱難分解；但結(jié)晶碳酸鈉(Na2CO3·10H2O)易風(fēng)化不穩(wěn)定，受熱易分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑與酸反應(yīng)(與HCl)Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑(反應(yīng)速率比Na2CO3快)與堿反應(yīng)[與Ca(OH)2、NaOH]Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH(Na2CO3與NaOH不反應(yīng))2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2ONaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O與可溶性鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)(與CaCl2、BaCl2)Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaClNa2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl不反應(yīng)相互轉(zhuǎn)化Na2CO3eq\o(,\s\up7(CO2＋H2O),\s\do5(①固加熱，②液NaOH))NaHCO3用途用于玻璃、肥皂、洗滌劑、造紙、紡織等工業(yè)制發(fā)酵劑、滅火器、醫(yī)療上用于治療胃酸過多2．碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別方法碳酸鈉和碳酸氫鈉都能與Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反應(yīng)產(chǎn)生沉淀，故不能用Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液鑒別。3．互滴法鑒別Na2CO3溶液和稀鹽酸Na2CO3溶液和稀鹽酸反應(yīng)時(shí)，滴加順序不同，反應(yīng)現(xiàn)象不同。(1)向Na2CO3溶液中滴加鹽酸時(shí)，開始時(shí)無氣泡產(chǎn)生，后產(chǎn)生氣泡，原因是首先發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，然后發(fā)生反應(yīng)：NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O。(2)向鹽酸中滴加Na2CO3溶液時(shí)，會(huì)立即產(chǎn)生大量氣泡，該過程中發(fā)生的反應(yīng)為Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O。4．Na2CO3和NaHCO3的相互轉(zhuǎn)化(1)NaHCO3固體加熱可得Na2CO3固體。(2)Na2CO3溶液中不斷通入足量CO2氣體可得NaHCO3溶液。(3)NaHCO3溶液中滴加適量的NaOH溶液可得Na2CO3溶液。5．除雜混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法及試劑Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液典題例析[例1]下列關(guān)于Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)判斷正確的是()A．常溫下溶解度：Na2CO3<NaHCO3B．熱穩(wěn)定性：Na2CO3<NaHCO3C．與同濃度鹽酸反應(yīng)的劇烈程度：Na2CO3>NaHCO3D．與澄清石灰水反應(yīng)，均有白色沉淀生成[例2]純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體。下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法中正確的是()A．分別用砂鍋加熱兩種樣品，全部分解揮發(fā)，沒有殘留物的是小蘇打B．用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣燈火焰上灼燒，火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打C．在兩只小玻璃杯中分別加入少量的兩種樣品，再加入等體積等濃度的食醋，產(chǎn)生氣泡快的是小蘇打D．先將兩種樣品配成溶液，分別加入等量的石灰水，無白色沉淀生成的是小蘇打[例3]下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的說法中，正確的是()A．Na2CO3和NaHCO3溶于水都會(huì)放出熱量B．等質(zhì)量的兩種固體，分別與等濃度的鹽酸完全反應(yīng)，消耗鹽酸的體積一樣多C．等質(zhì)量的兩種固體，分別與過量鹽酸反應(yīng)，生成CO2的質(zhì)量相等D．取相同濃度的兩種溶液，分別滴入酚酞，溶液顏色較深的是Na2CO3溶液[例4]可用于判斷碳酸氫鈉粉末中混有碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)方法是()A．加熱時(shí)有氣體放出B．滴加鹽酸時(shí)有氣泡放出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[例5]有兩支試管分別裝有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是()選項(xiàng)操作判斷A.分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀的是Na2CO3溶液B.分別加入等濃度的稀鹽酸反應(yīng)較劇烈的是Na2CO3溶液C.分別加入CaCl2溶液產(chǎn)生沉淀的為Na2CO3溶液D.逐漸加入等濃度的稀鹽酸立即產(chǎn)生氣泡的是Na2CO3溶液知識(shí)點(diǎn)二焰色試驗(yàn)教材學(xué)習(xí)仔細(xì)閱讀教材，思考下列問題：(1)焰色試驗(yàn)：很多金屬或它們的化合物在火焰上灼燒時(shí)都會(huì)使火焰呈現(xiàn)出特征顏色，根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗(yàn)。焰色試驗(yàn)屬于______變化，根據(jù)焰色試驗(yàn)呈現(xiàn)的特征顏色，可以檢驗(yàn)__________的存在，如鈉的焰色為_________、鉀的焰色為__________(透過藍(lán)色鈷玻璃)。(2)操作步驟：“洗、燒、蘸、燒”①洗：用______________洗滌鉑絲或鐵絲(不能用玻璃棒)。②燒：將洗凈的鉑絲或鐵絲放在酒精燈(或煤氣燈)火焰上灼燒至_____________________時(shí)為止。③蘸：用鉑絲蘸取少量待測液或者待測物質(zhì)。④燒：置于火焰上灼燒，觀察火焰的顏色?！拘〗Y(jié)】焰色試驗(yàn)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)①不是所有的金屬都可呈現(xiàn)焰色，金屬單質(zhì)與它的化合物的焰色顏色相同。②焰色試驗(yàn)是物理過程，是元素的特性。③觀察鉀的焰色時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，這樣可以濾去黃光，避免其中含鈉雜質(zhì)所產(chǎn)生的黃色光的干擾。知識(shí)精講1．焰色試驗(yàn)根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的金屬元素，化學(xué)上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗(yàn)。2．操作步驟3．幾種常見金屬元素的焰色金屬元素鋰鈉鉀鈣鍶鋇銅顏色紫紅色_____色紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)磚紅色洋紅色______色_____色4．應(yīng)用(1)檢驗(yàn)金屬元素的存在，如鑒別NaCl和KCl溶液。(2)利用焰色試驗(yàn)制節(jié)日煙火。注意:(1)焰色試驗(yàn)可用來鑒別一些金屬元素，這種鑒別物質(zhì)的方法屬于物理方法，而不是化學(xué)方法。(2)清洗鉑絲時(shí)不能用稀硫酸代替鹽酸，因?yàn)榱蛩岬娜鄯悬c(diǎn)較高，難揮發(fā)。(3)觀察鉀的焰色試驗(yàn)時(shí)，要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察，這樣做的目的是濾去黃光，避免少量鈉元素對(duì)鑒別鉀元素的干擾。典題例析[例1]某物質(zhì)灼燒時(shí)火焰呈黃色，下列判斷正確的是()A．該物質(zhì)一定是鈉的化合物B．該物質(zhì)一定含鈉元素C．該物質(zhì)一定是金屬鈉D．該物質(zhì)中一定含鈉離子[例2]利用焰色試驗(yàn)既可以制作五彩繽紛的節(jié)日煙花，亦可以定性鑒別某些金屬鹽。灼燒立德粉(ZnS·BaSO4)樣品時(shí)，鋇的焰色為()A．黃色 B．紅色C．紫色 D．黃綠色[例3]奧運(yùn)會(huì)閉幕式上，燃放了大量的煙花，五彩繽紛的焰火十分好看。研究表明，焰火顏色的產(chǎn)生與煙花中含有鈉、鉀、鈣、鋇、銅、鍶等金屬元素有關(guān)。下列有關(guān)說法不正確的是()A．五彩繽紛的焰火的形成是因?yàn)樯鲜鼋饘僭禺a(chǎn)生了不同的焰色B．每次做焰色試驗(yàn)前都要用鹽酸洗凈鉑絲并在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同C．KCl與KNO3灼燒時(shí)火焰的顏色不相同D．觀察鉀及其化合物的焰色需要透過藍(lán)色鈷玻璃[效果檢測]1．下列關(guān)于Na2CO3的敘述中，正確的是()A．Na2CO3是治療胃酸過多的一種藥劑B．往碳酸鈉稀溶液中加入少量稀鹽酸，可觀察到有大量氣泡產(chǎn)生C．除去Na2CO3溶液中的Na2SO4，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾D．Na2CO3在不同反應(yīng)中既能吸收CO2，又能參加反應(yīng)放出CO22．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A．通入二氧化碳?xì)怏wB．加入氫氧化鋇溶液C．加入澄清石灰水D．加入稀鹽酸3．a(chǎn)g純凈的碳酸鈉和ag碳酸鈉與碳酸氫鈉的混合物相比，下列描述正確的是()A．分別和鹽酸反應(yīng)時(shí)，混合物的耗酸量大B．分別和足量鹽酸反應(yīng)時(shí)，混合物放出的CO2多C．分別配制成等體積溶液，混合物堿性強(qiáng)D．分別配制成等體積溶液，混合物溶液中Na＋的濃度大4．五彩繽紛的焰火與化學(xué)中“焰色試驗(yàn)”知識(shí)相關(guān)。下列說法中正確的是()A．焰色試驗(yàn)是化學(xué)變化B．用稀硫酸清洗做焰色試驗(yàn)的鉑絲C．K的焰色試驗(yàn)應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察D．利用焰色試驗(yàn)可區(qū)分NaCl與Na2CO3固體5．有8gNa2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物與200g溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.65%的稀鹽酸恰好完全反應(yīng)，蒸干溶液，最終得固體質(zhì)量為()A．8gB．15.5gC．11.7gD．無法計(jì)算6．為除去括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(NaCl)，加入適量AgNO3溶液，過濾7．為了測定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取一定質(zhì)量的混合物，通過測量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中