第06講 碳酸鈉和碳酸氫鈉 焰色試驗(yàn)-【暑假學(xué)與練】2024年新高一化學(xué)暑假精品講義+分層練習(xí)（人教版2019必修第一冊）（含答案）

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[基礎(chǔ)知識梳理]
一、碳酸鈉和碳酸氫鈉
1．碳酸鈉、碳酸氫鈉的水溶性及酸堿性的實(shí)驗(yàn)探究
在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1 g)，完成下列實(shí)驗(yàn)，并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相應(yīng)的結(jié)論填入表中。
2.碳酸鈉、碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的實(shí)驗(yàn)探究
3.碳酸鈉、碳酸氫鈉
與酸、堿、鹽的反應(yīng)
（1）與鹽酸的反應(yīng)
碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與過量鹽酸反應(yīng)的離子方程式：
①碳酸鈉：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋ H2O
②碳酸氫鈉： HCOeq \\al(－,3) ＋H＋===CO2↑＋H2O
（2）與NaOH溶液的反應(yīng)
①碳酸鈉：不反應(yīng)
②碳酸氫鈉：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
（3）與某些鹽溶液的反應(yīng)(如CaCl2)：
①碳酸鈉：COeq \\al(2－,3)＋Ca2＋===CaCO3↓；
②碳酸氫鈉：不反應(yīng)。
【易錯(cuò)提醒】鑒別Na2CO3和NaHCO3的易錯(cuò)點(diǎn)：
①Na2CO3和鹽酸可以用互滴法鑒別，但NaHCO3和鹽酸不可以用互滴法鑒別。
②鑒別Na2CO3和NaHCO3時(shí)，不能用NaOH溶液(雖然前者不反應(yīng)后者反應(yīng)，均無明顯現(xiàn)象)，也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液，均產(chǎn)生白色沉淀。
4．碳酸鈉與碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化
5.碳酸鈉和碳酸氫鈉的應(yīng)用
Na2CO3和NaHCO3的水溶液均顯堿性，可作為食用堿或工業(yè)用堿。Na2CO3的主要用途為紡織、制皂、造紙、制玻璃等；NaHCO3的主要用途為制藥、焙制糕點(diǎn)等。
二、侯氏制堿法——制純堿
往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2，利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理，使NaHCO3從溶液中析出。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：
NH3＋CO2＋H2O＋NaCl(飽和)＝NaHCO3↓＋NH4Cl
2NaHCO3eq \(====,\s\up6(Δ))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
【易錯(cuò)提醒】不能先通入CO2、再通入NH3至飽和。
三、焰色試驗(yàn)
1．定義：很多金屬或它們的化合物在灼燒時(shí)都會使火焰呈現(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)。
2．操作
操作過程以鉑絲做被灼燒物質(zhì)的載體，焰色反應(yīng)的操作方法是：
3．常見元素的焰色：鈉元素黃色；鉀元素紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃觀察)。
【易錯(cuò)提醒】（1）焰色試驗(yàn)是物理變化而不是化學(xué)變化。
（2）焰色試驗(yàn)是金屬元素的性質(zhì)，不是物質(zhì)的性質(zhì)。焰色試驗(yàn)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān)，如灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時(shí)，火焰顏色均為黃色。
（3）并不是所有的金屬元素都能發(fā)生焰色反應(yīng)，如Fe。
（4）在中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)中要求掌握鈉、鉀的焰色反應(yīng)，對于K＋的火焰顏色必須透過藍(lán)色鈷玻璃進(jìn)行觀察，目的是濾去黃色的光，避免少量的鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。
4．應(yīng)用
(1)檢驗(yàn)金屬元素的存在，如鑒別NaCl和KCl溶液。
(2)制造節(jié)日煙花。
[核心考點(diǎn)剖析]
考點(diǎn)一： 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)
[典例1]（23-24高一上·山西大同·期中）某興趣小組設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證熱穩(wěn)定性：碳酸鈉>碳酸氫鈉。忽略空氣中的對澄清石灰水的影響，下列說法錯(cuò)誤的是
A．甲為小蘇打，乙為純堿
B．甲為Na2CO3，乙為NaHCO3
C．要證明碳酸鈉或碳酸氫鈉受熱能產(chǎn)生水，可在兩支試管內(nèi)均放置含有無水硫酸銅粉末的棉花
D．整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中燒杯中的澄清石灰水不變渾濁
【答案】B
【分析】碳酸鈉加熱不分解，碳酸氫鈉加熱分解生成使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳?xì)怏w，碳酸鈉放入大試管溫度高不分解，碳酸氫鈉放入小試管溫度低能分解，說明碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差；
【詳解】A．加熱時(shí)內(nèi)管的溫度低于外管的溫度，要證明碳酸鈉的熱穩(wěn)定性比碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性強(qiáng)，應(yīng)將碳酸氫鈉放置于內(nèi)管中，故甲為碳酸氫鈉（或小蘇打），乙為碳酸鈉（或純堿），A正確；
B．由分析可知，甲為，乙為，B錯(cuò)誤；
C．無水硫酸銅遇水變藍(lán)，在試管內(nèi)放置含有無水硫酸銅粉末的棉花，可以檢驗(yàn)反應(yīng)過程中是否有水生成，C正確；
D．碳酸鈉很穩(wěn)定，不易分解，沒有二氧化碳?xì)怏w生成，A燒杯中的澄清石灰水不變渾濁，D正確；
故選B。
[典例2]（23-24高一上·廣東惠州·期中）下列有關(guān)說法正確的是
A．為了除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，可滴加適量的稀鹽酸
B．為了除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可通過加熱除去
C．熱穩(wěn)定性：
D．將某溶液與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水中，石灰水變渾濁，說明該溶液中含有CO
【答案】C
【詳解】A．稀鹽酸與NaHCO3與Na2CO3都會發(fā)生反應(yīng)，且Na2CO3與HCl反應(yīng)時(shí)還會反應(yīng)產(chǎn)生NaCl雜質(zhì)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，A錯(cuò)誤；
B．加熱碳酸氫鈉會分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，達(dá)不到除去NaHCO3固體中的Na2CO3的目的，B錯(cuò)誤；
C．碳酸氫鈉加熱能分解為碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉加熱不分解，故熱穩(wěn)定性：NaHCO3