資源簡介

(共54張PPT)
第11講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　堿金屬
1. 了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質，知道堿金屬及其化合物的通性，并能用物質分類的思想預測陌生堿金屬及其化合物的性質。
2．掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的轉化關系。
3．了解焰色試驗的操作并熟記幾種常見金屬的焰色。
考點一
考點二
考點一
考點一　碳酸鈉和碳酸氫鈉
1.物理性質和用途
名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
化學式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 純堿或蘇打 小蘇打
顏色、狀態(tài) 白色粉末 細小白色晶體
水溶性 易溶于水，溶液顯堿性 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小，溶液顯堿性
用途 造紙、造玻璃、制肥皂等 制藥、發(fā)酵粉、滅火劑等
【師說·助學】　利用溶液的堿性區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉
2．化學性質
OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O
Ca2＋＋2OH－CaCO3↓＋2H2O
3．相互轉化
(1)轉化關系
(2)應用——除雜(括號內物質為雜質)
① Na2CO3(s)[NaHCO3(s)] 加熱法
② NaHCO3(aq)[Na2CO3(aq)] ________________
③ Na2CO3(aq)[NaHCO3(aq)] ________________
通入足量CO2
滴加適量NaOH溶液
4.向碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液中分別滴加酸的反應特點
(1)向碳酸氫鈉溶液中逐滴滴入鹽酸
①現(xiàn)象：________________。
②離子方程式：________________________。
③畫出產(chǎn)生CO2的物質的量隨n(HCl)的變化圖像________________。
立即產(chǎn)生氣泡
＋H＋===H2O＋CO2↑
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸
①寫出反應的離子方程式：
__________________________________________________。
②畫出產(chǎn)生CO2的物質的量隨n(HCl)的變化圖像________________。
H＋、＋H＋===H2O＋CO2↑
【師說·助學】　利用滴加鹽酸的方法區(qū)別碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，會有NaHCO3晶體析出：
_______________________________________________________。
2．用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液：
_______________________________________________________。
3．可用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液：
_______________________________________________________。
4．用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學變化：
_______________________________________________________。
正確。
正確。
錯誤。Ca(OH)2分別遇Na2CO3、NaHCO3溶液現(xiàn)象相同。
錯誤。涉及水解反應H2O＋OH－。
【教考銜接】
典例1 判斷正誤。正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)小蘇打的主要成分是Na2CO3[2022·海南卷，1B](　　)
(2)面包師用小蘇打作發(fā)泡劑烘焙面包，涉及到的化學知識為Na2CO3可與酸反應[2022·廣東卷，6A](　　)
(3)用石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3[2023·遼寧卷，4A](　　)
(4)滴入酚酞溶液，現(xiàn)象如下圖。[2022·湖北卷，6A](　　)
×
×
×
√
典例2 某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為____________________________________________________________；
與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ復雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)。
Ⅱ
===CaCO3↓＋H2O
D
NaHCO3
解析：(1)圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為碳酸鈉和碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳氣體使澄清石灰水變渾濁；圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉，溫度高，不分解，澄清石灰水不變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉不穩(wěn)定。
【對點演練】
考向一　NaHCO3與堿、鹽反應的應用
1．分別向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，現(xiàn)象為________________，寫出NaHCO3與①過量澄清石灰水；②少量澄清石灰水反應的離子方程式。
①_____________________________________________________
②_____________________________________________________
均產(chǎn)生白色沉淀
OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O
2OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋2H2O
2．若向NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液，既有沉淀生成又有氣泡冒出，試寫出反應的離子方程式：
___________________________________。
＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O＋CO2↑
考向二　Na2CO3、NaHCO3與酸反應的定量關系
3．將一定物質的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物質的量濃度的鹽酸，得到的圖像如圖所示。
按要求回答問題：
(1)寫出依次發(fā)生反應的化學方程式：
_________________________________________________________。

(2)①代表________的變化曲線；②代表________的變化曲線；③代表________的變化曲線。
(3)鹽酸的物質的量濃度為____________。
(4)加入鹽酸為150 mL時，放出的CO2在標準狀況下的體積為________。
Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
0.05 mol·L－1
0.112 L
解析：(3)當加入150 mL鹽酸時正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。
(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，標況下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
4．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關系如圖所示。
(1)ab斜段發(fā)生反應的離子方程式為__________________________。
(2)a＝________。
(3)原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為_______。
＋H＋===CO2↑＋H2O
0.3
2∶1
解析：(1)ab段發(fā)生反應的離子方程式為＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)從圖像知生成CO2 0.01 mol，根據(jù)方程式＋H＋===CO2↑＋H2O可知消耗鹽酸的物質的量為0.01 mol，故a＝0.3。
(3)根據(jù)方程式和圖像可知Na2CO3的物質的量是0.01 mol，共計消耗鹽酸0.02 mol，所以與氫氧化鈉反應的鹽酸是0.04 mol－0.02 mol＝0.02 mol，則氫氧化鈉的物質的量為0.02 mol，因此原混合液中，NaOH與Na2CO3的物質的量之比為2∶1。
微專題6 侯氏制堿法與碳酸鈉含量的測定
專題一　侯氏制堿法
【要點歸納】
1．制備原料
食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣；其反應為C＋H2O(g)高溫CO＋H2，CO＋H2O(g)高溫CO2＋H2。
2．工藝流程
3．反應原理
(1)產(chǎn)生NaHCO3的反應：____________________________________。
(2)產(chǎn)生Na2CO3的反應：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
4．綠色思想：循環(huán)使用的物質為_______________。
NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
CO2、飽和食鹽水
【典題示例】
典例 以下是在實驗室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖：
則下列敘述錯誤的是(　　)
A．A氣體是NH3，B氣體是CO2
B．侯氏制堿法的工藝過程中應用了物質溶解度的差異
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結晶
答案：D
解析：利用NH3極易溶于水，且水溶液顯堿性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A正確；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差異，B正確；操作Ⅲ是過濾，因此用到玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，C正確；晶體是NaHCO3，利用NaHCO3的不穩(wěn)定性，2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D錯誤。
【對點演練】
1．侯氏制堿法的反應之一是：NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，某學習小組先制取NH3和CO2，再模擬侯氏制堿法制堿原理制備Na2CO3，實驗過程不需要的實驗裝置是(　　)
答案：D
解析：裝置A是制備氨氣或二氧化碳氣體的反應裝置，選項A不選；產(chǎn)生NaHCO3發(fā)生的反應為NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，需要過濾得到NaHCO3晶體，用到裝置B，選項B不選；制取Na2CO3時，過濾得到NaHCO3晶體洗滌后在裝置C中加熱灼燒得到碳酸鈉，選項C不選；實驗過程中不需要蒸發(fā)結晶，不需要裝置D，故答案選D。
2．如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是(　　)
A．a(chǎn)通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰
C．a(chǎn)通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
答案：C
解析：由于CO2在水中的溶解度比較小，而NH3極易溶于水，所以在實驗中要先通入溶解度較大的NH3，再通入CO2，由于NH3極易溶于水，在溶于水時極易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，所以通入NH3的導氣管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均錯誤；因為NH3是堿性氣體，所以過量的NH3要用稀硫酸來吸收，故答案選C。
專題二　測定碳酸鈉質量分數(shù)的常用方法
【要點歸納】
1．氣體法
(1)測定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。
依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。
(2)實驗操作：向m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為V mL(已折算為標準狀況)。
(3)數(shù)據(jù)處理
純堿樣品中Na2CO3的質量為 mol×106 g·mol－1＝ g，則純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為×100%＝%。
2．沉淀法
(1)測定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依據(jù)BaCO3沉淀的質量，確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。
(2)實驗操作：先將m g純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質量為n g。
(3)數(shù)據(jù)處理
純堿樣品中Na2CO3的質量為×106 g·mol－1＝ g，
純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為×100%＝×100%。
【典題示例】
典例 為了測定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學設計如下實驗：取一定質量的混合物，通過測量反應前后②和③裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數(shù)。
下列說法中錯誤的是(　　)
A．①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰
B．硬質玻璃管加熱前，應關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止
C．若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量偏大
D．實驗過程中一直通入空氣，停止加熱后再停止通入空氣
答案：C
解析：根據(jù)實驗目的和裝置的連接順序可知：裝置①用于吸收空氣中的CO2和水蒸氣，可以使用堿石灰；裝置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無水CaCl2；裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2，使用堿石灰，A項正確；實驗前必須將裝置中的水蒸氣和CO2趕凈，避免影響測定結果，硬質玻璃管加熱前，應關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止，B項正確；若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則會增加水的質量，使測得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C項錯誤；實驗過程中一直通入空氣，停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中的CO2和水蒸氣完全被吸收，D項正確。
【對點演練】
小蘇打長期放置在空氣中會變質(部分轉變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數(shù)，設計如下實驗方案：
Ⅰ.加熱分解法
利用下圖甲裝置，充分加熱小蘇打樣品。
(1)儀器a的名稱為________。
(2)在實驗過程中，需要測量的實驗數(shù)據(jù)有：
①儀器a的質量；②__________________________；
③___________________________________。
坩堝
加熱前，儀器a和樣品的總質量
加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質量
Ⅱ.測量氣體體積法
利用圖乙裝置，測定反應生成氣體的體積。
(3)組裝好儀器后，首先進行的操作為_______________。
(4)導管g的作用為___________________________________________
__________________________________________________________________________________。
檢查裝置氣密性
平衡分液漏斗與錐形瓶內的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除因加入稀硫酸而引起的氣體體積誤差
(5)為了減小實驗誤差，B、C中最好用___________溶液代替水。
(6)待反應結束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時，應注意的事項有：
①______________________________________；
②______________________________________。
(7)若所取樣品的質量為m g，反應前量氣管C的讀數(shù)為V1 mL，反應結束后量氣管C的讀數(shù)為V2 mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質的量之和為________(氣體體積均已換算為標準狀況下的體積)。
飽和NaHCO3
讀數(shù)時應上下移動C管，使B、C兩管液面相平
視線與液面最低處相平
mol
考點二
考點二　堿金屬　焰色試驗
1.相似性和遞變性
相似性 遞變性(由Li→Cs)
原子 結構 最外層均為1個電子 電子層數(shù)逐漸增多，核電荷數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸增大
元素 性質 都具有較強的金屬性，最高正價均為＋1價 金屬性逐漸增強
單質物理性質 (除____外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點較低 密度逐漸增大(____反常)，熔、沸點逐漸降低
單質化學性質 都具有較強的還原性 還原性逐漸增強；與O2反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜
Cs
鉀
2.特殊性
(1)堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
(2)堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
(3)堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。
(4)一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。
(5)試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶。
(6)鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。
【師說·助學】　堿金屬氫化物——強還原劑
堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物(RH)····都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。
3．焰色反應
(1)焰色反應：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象。屬于________變化。
(2)操作步驟
清洗鉑絲：將鉑絲用鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。
灼燒試樣：蘸取試樣在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
清洗鉑絲：將鉑絲再用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。
【師說·助學】　鉑絲用鹽酸洗凈，而不用稀硫酸洗滌，其原因是金屬氯化物在灼燒時易揮發(fā)，而硫酸鹽難以揮發(fā)，會對后續(xù)實驗造成干擾。
物理

(3)常見金屬元素的焰色
鈉元素：黃色；鉀元素：____色(透過___________觀察)；鋇元素：黃綠色；鈣元素：磚紅色；銅元素：藍綠色。
紫
藍色鈷玻璃
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．ⅠA族元素又稱堿金屬元素：
________________________________________________________。
2．堿金屬元素Li、Na、K都可保存在煤油中：
________________________________________________________。
3．焰色反應是一種復雜的化學變化：
________________________________________________________。
4．鈉、氧化鈉、碳酸鈉的焰色反應均顯黃色：
________________________________________________________。
錯誤。ⅠA族除H以外的元素稱堿金屬元素。
錯誤。Li保存在石蠟中，Na、K可保存在煤油中。
錯誤。焰色反應屬于物理變化。
正確。
【教考銜接】
典例1 用“>”或“<”填空：
(1)還原性：Li______Na______K。
(2)單質的熔點：Li______Na______K。
(3)堿性：LiOH______NaOH______KOH。
(4)與水反應的劇烈程度：Li______Na______K。
<
<
>
>
<
<
<
<
典例2
(1)KH是一種野外供氫劑，其電子式為________，與水反應放出氫氣，化學方程式為_____________________。
(2)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物，其反應的化學方程式：________________________。
K＋[H∶]－
KH＋H2O===KOH＋H2↑
3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
【對點演練】
1．試管內裝有足量的煤油和水的混合物，靜置后投入一小塊堿金屬，可觀察到金屬在煤油和水的界面附近上下往復運動，下列說法中不正確的是(　　)
A．此堿金屬可能是鉀或鈉
B．反應一段時間煤油會燃燒
C．堿金屬上下運動是由于與水反應產(chǎn)生了氫氣
D．若是金屬鋰則不能觀察到上述現(xiàn)象
答案：B
解析：該金屬在煤油和水的界面附近運動，說明其密度介于煤油和水之間，金屬鋰的密度小于煤油，因而A、D兩項正確；上下運動是由于與水反應產(chǎn)生的氫氣的推動作用和浮力作用，C項正確。
2．用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色。下列各判斷正確的是(　　)
A．只含有Na＋
B．一定含有Na＋，可能含有K＋
C．既含有Na＋，又含有K＋
D．可能含有Na＋，可能還含有K＋
答案：B
解析：Na元素的焰色為黃色，K元素的焰色為紫色，但黃色會干擾紫色，所以不能判斷是否含有K元素。第11講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　堿金屬
1. 了解碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質，知道堿金屬及其化合物的通性，并能用物質分類的思想預測陌生堿金屬及其化合物的性質。
2．掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的轉化關系。
3．了解焰色試驗的操作并熟記幾種常見金屬的焰色。
考點一　碳酸鈉和碳酸氫鈉
1.物理性質和用途
名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
化學式 Na2CO3 NaHCO3
俗名 純堿或蘇打 小蘇打
顏色、狀態(tài) 白色粉末 細小白色晶體
水溶性 易溶于水，溶液顯堿性 水中易溶，但比Na2CO3的溶解度小，溶液顯堿性
用途 造紙、造玻璃、制肥皂等 制藥、發(fā)酵粉、滅火劑等
【師說·助學】　利用溶液的堿性區(qū)別碳酸鈉和碳酸氫鈉
2．化學性質
3．相互轉化
(1)轉化關系
(2)應用——除雜(括號內物質為雜質)
① Na2CO3(s)[NaHCO3(s)] 加熱法
② NaHCO3(aq)[Na2CO3(aq)] ________________
③ Na2CO3(aq)[NaHCO3(aq)] ________________
4.向碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液中分別滴加酸的反應特點
(1)向碳酸氫鈉溶液中逐滴滴入鹽酸
①現(xiàn)象：________________。
②離子方程式：________________________。
③畫出產(chǎn)生CO2的物質的量隨n(HCl)的變化圖像________________。
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸
①寫出反應的離子方程式：__________________________________________________。
②畫出產(chǎn)生CO2的物質的量隨n(HCl)的變化圖像________________。
【師說·助學】　利用滴加鹽酸的方法區(qū)別碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．向Na2CO3飽和溶液中通入CO2，會有NaHCO3晶體析出：________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
2．用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液：________________________________________________________________
______________________________________________________________。
3．可用Ca(OH)2鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液：________________________________________________________________
_____________________________________________________________。
4．用熱的純堿溶液清洗炊具上的油污時，不涉及化學變化：_______________________________________________________________
_________________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 判斷正誤。正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)小蘇打的主要成分是Na2CO3[2022·海南卷，1B](　　)
(2)面包師用小蘇打作發(fā)泡劑烘焙面包，涉及到的化學知識為Na2CO3可與酸反應[2022·廣東卷，6A](　　)
(3)用石灰水鑒別Na2CO3與NaHCO3[2023·遼寧卷，4A](　　)
(4)滴入酚酞溶液，現(xiàn)象如下圖。[2022·湖北卷，6A](　　)
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例2 某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為____________________________；
與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ復雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
考向一　NaHCO3與堿、鹽反應的應用
1．分別向Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加澄清石灰水，現(xiàn)象為________________，寫出NaHCO3與①過量澄清石灰水；②少量澄清石灰水反應的離子方程式。
①_______________________________________________________________
②____________________________________________________________
2．若向NaHCO3溶液中滴加BaCl2溶液，既有沉淀生成又有氣泡冒出，試寫出反應的離子方程式：
____________________________________________________________。
考向二　Na2CO3、NaHCO3與酸反應的定量關系
3．將一定物質的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物質的量濃度的鹽酸，得到的圖像如圖所示。
按要求回答問題：
(1)寫出依次發(fā)生反應的化學方程式：_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
(2)①代表________的變化曲線；②代表________的變化曲線；③代表________的變化曲線。
(3)鹽酸的物質的量濃度為________。
(4)加入鹽酸為150 mL時，放出的CO2在標準狀況下的體積為________。
4．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 mol·L－1稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關系如圖所示。
(1)ab斜段發(fā)生反應的離子方程式為________________________________。
(2)a＝________。
(3)原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質的量之比為____________。
微專題6 侯氏制堿法與碳酸鈉含量的測定
專題一　侯氏制堿法
【要點歸納】
1．制備原料
食鹽、氨氣、二氧化碳——合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣；其反應為C＋H2O(g)高溫CO＋H2，CO＋H2O(g)高溫CO2＋H2。
2．工藝流程
3．反應原理
(1)產(chǎn)生NaHCO3的反應：________________________________。
(2)產(chǎn)生Na2CO3的反應：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
4．綠色思想：循環(huán)使用的物質為________________________。
【典題示例】
典例 以下是在實驗室模擬“侯氏制堿法”生產(chǎn)流程的示意圖：
則下列敘述錯誤的是(　　)
A．A氣體是NH3，B氣體是CO2
B．侯氏制堿法的工藝過程中應用了物質溶解度的差異
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃儀器是燒杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是將晶體溶于水后加熱、蒸發(fā)、結晶
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
1．侯氏制堿法的反應之一是：NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，某學習小組先制取NH3和CO2，再模擬侯氏制堿法制堿原理制備Na2CO3，實驗過程不需要的實驗裝置是(　　)
2．如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是(　　)
A．a(chǎn)通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰
C．a(chǎn)通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
專題二　測定碳酸鈉質量分數(shù)的常用方法
【要點歸納】
1．氣體法
(1)測定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。
依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。
(2)實驗操作：向m g純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為V mL(已折算為標準狀況)。
(3)數(shù)據(jù)處理
純堿樣品中Na2CO3的質量為 mol×106 g·mol－1＝ g，則純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為×100%＝%。
2．沉淀法
(1)測定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。
依據(jù)BaCO3沉淀的質量，確定Na2CO3的物質的量，進而確定純堿中Na2CO3的含量。
(2)實驗操作：先將m g純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質量為n g。
(3)數(shù)據(jù)處理
純堿樣品中Na2CO3的質量為×106 g·mol－1＝ g，
純堿樣品中Na2CO3的質量分數(shù)為×100%＝×100%。
【典題示例】
典例 為了測定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學設計如下實驗：取一定質量的混合物，通過測量反應前后②和③裝置質量的變化，測定該混合物中各組分的質量分數(shù)。下列說法中錯誤的是(　　)
A．①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰
B．硬質玻璃管加熱前，應關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止
C．若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則測得的NaCl含量偏大
D．實驗過程中一直通入空氣，停止加熱后再停止通入空氣
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
小蘇打長期放置在空氣中會變質(部分轉變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質量分數(shù)，設計如下實驗方案：
Ⅰ.加熱分解法
利用下圖甲裝置，充分加熱小蘇打樣品。
(1)儀器a的名稱為________。
(2)在實驗過程中，需要測量的實驗數(shù)據(jù)有：
①儀器a的質量；②____________________________；③____________________________。
Ⅱ.測量氣體體積法
利用圖乙裝置，測定反應生成氣體的體積。
(3)組裝好儀器后，首先進行的操作為__________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)導管g的作用為________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)為了減小實驗誤差，B、C中最好用________溶液代替水。
(6)待反應結束，氣體冷卻至室溫后，利用圖示裝置讀取氣體體積時，應注意的事項有：
①___________________________________________________________；
②_____________________________________________________________。
(7)若所取樣品的質量為m g，反應前量氣管C的讀數(shù)為V1 mL，反應結束后量氣管C的讀數(shù)為V2 mL，則樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質的量之和為________(氣體體積均已換算為標準狀況下的體積)。
考點二　堿金屬　焰色試驗
1.相似性和遞變性
相似性 遞變性(由Li→Cs)
原子結構 最外層均為1個電子 電子層數(shù)逐漸增多，核電荷數(shù)逐漸增大，原子半徑逐漸增大
元素性質 都具有較強的金屬性，最高正價均為＋1價 金屬性逐漸增強
單質物理性質 (除____外)都呈銀白色，密度較小，熔、沸點較低 密度逐漸增大(____反常)，熔、沸點逐漸降低
單質化學性質 都具有較強的還原性 還原性逐漸增強；與O2反應越來越劇烈，產(chǎn)物越來越復雜
2.特殊性
(1)堿金屬的密度一般隨核電荷數(shù)的增大而增大，但鉀的密度比鈉的小。
(2)堿金屬一般都保存在煤油中，但由于鋰的密度小于煤油的密度而將鋰保存在石蠟中。
(3)堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。
(4)一般情況下，堿金屬所形成的鹽均溶于水，并且在一定溫度下，酸式鹽比正鹽的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。
(5)試劑瓶中的藥品取出后，一般不能放回原瓶，但金屬Na、K等需立即放回原瓶。
(6)鋰與O2反應與鈉不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。
【師說·助學】　堿金屬氫化物——強還原劑
堿金屬跟氫氣反應生成的堿金屬氫化物(RH)····都是離子化合物，其中氫以H－形式存在，顯－1價，堿金屬氫化物是強還原劑。
3．焰色反應
(1)焰色反應：很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊顏色的現(xiàn)象。屬于________變化。
(2)操作步驟
清洗鉑絲：將鉑絲用鹽酸洗凈，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。
灼燒試樣：蘸取試樣在外焰上灼燒，觀察火焰的顏色。
清洗鉑絲：將鉑絲再用鹽酸洗凈后，在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同。
【師說·助學】　鉑絲用鹽酸洗凈，而不用稀硫酸洗滌，其原因是金屬氯化物在灼燒時易揮發(fā)，而硫酸鹽難以揮發(fā)，會對后續(xù)實驗造成干擾。
(3)常見金屬元素的焰色
鈉元素：黃色；鉀元素：____色(透過______________________觀察)；鋇元素：黃綠色；鈣元素：磚紅色；銅元素：藍綠色。
【易錯診斷】　判斷正誤，錯誤的說明理由。
1．ⅠA族元素又稱堿金屬元素：________________________________________________________________
________________________________________________________。
2．堿金屬元素Li、Na、K都可保存在煤油中：_____________________________________________________________
________________________________________________________________。
3．焰色反應是一種復雜的化學變化：_______________________________________________________________
_____________________________________________________________。
4．鈉、氧化鈉、碳酸鈉的焰色反應均顯黃色：_______________________________________________________________
___________________________________________________________。
【教考銜接】
典例1 用“>”或“<”填空：
(1)還原性：Li______Na______K。
(2)單質的熔點：Li______Na______K。
(3)堿性：LiOH______NaOH______KOH。
(4)與水反應的劇烈程度：Li______Na______K。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
典例2
(1)KH是一種野外供氫劑，其電子式為________，與水反應放出氫氣，化學方程式為________________________。
(2)NaH在無水條件下可作為某些鋼鐵制品的脫銹劑(鐵銹的成分表示為Fe2O3)，脫銹過程中生成兩種產(chǎn)物，其反應的化學方程式：________________________。
聽課筆記　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
【對點演練】
1．試管內裝有足量的煤油和水的混合物，靜置后投入一小塊堿金屬，可觀察到金屬在煤油和水的界面附近上下往復運動，下列說法中不正確的是(　　)
A．此堿金屬可能是鉀或鈉
B．反應一段時間煤油會燃燒
C．堿金屬上下運動是由于與水反應產(chǎn)生了氫氣
D．若是金屬鋰則不能觀察到上述現(xiàn)象
2．用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色。下列各判斷正確的是(　　)
A．只含有Na＋
B．一定含有Na＋，可能含有K＋
C．既含有Na＋，又含有K＋
D．可能含有Na＋，可能還含有K＋
第11講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　堿金屬
考點一
夯實·必備知識
OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2OCa2＋＋2OH－CaCO3↓＋2H2O
3．(2)②通入足量CO2　③滴加適量NaOH溶液
4．(1)①立即產(chǎn)生氣泡　②＋H＋===H2O＋CO2↑　
③　
H＋、＋H＋===H2O＋CO2↑　②
易錯診斷
1．正確。
2．正確。
3．錯誤。Ca(OH)2分別遇Na2CO3、NaHCO3溶液現(xiàn)象相同。
4．錯誤。涉及水解反應H2O＋OH－。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)√
典例2　解析：(1)圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為碳酸鈉和碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳氣體使澄清石灰水變渾濁；圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可根據(jù)氣球膨脹程度來判斷。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉，溫度高，不分解，澄清石灰水不變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉不穩(wěn)定。
答案：(1)Ⅱ
===CaCO3↓＋H2O　D
(3)NaHCO3
對點演練
1．答案：均產(chǎn)生白色沉淀　①OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O2OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋2H2O
2．答案：＋Ba2＋===BaCO3↓＋H2O＋CO2↑
3．解析：(3)當加入150 mL鹽酸時正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。
(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，標況下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
答案：(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3
(3)0.05 mol·L－1
(4)0.112 L
4．解析：(1)ab段發(fā)生反應的離子方程式為＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)從圖像知生成CO2 0.01 mol，根據(jù)方程式＋H＋===CO2↑＋H2O可知消耗鹽酸的物質的量為0.01 mol，故a＝0.3。
(3)根據(jù)方程式和圖像可知Na2CO3的物質的量是0.01 mol，共計消耗鹽酸0.02 mol，所以與氫氧化鈉反應的鹽酸是0.04 mol－0.02 mol＝0.02 mol，則氫氧化鈉的物質的量為0.02 mol，因此原混合液中，NaOH與Na2CO3的物質的量之比為2∶1。
答案：＋H＋===CO2↑＋H2O　
(2)0.3　(3)2∶1
微專題6
專題一、侯氏制堿法
要點歸納
3．NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
4．CO2、飽和食鹽水
典題示例
典例　解析：利用NH3極易溶于水，且水溶液顯堿性，可以提高CO2的吸收，因此先通NH3后通CO2，A正確；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，利用了溶解度的差異，B正確；操作Ⅲ是過濾，因此用到玻璃儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒，C正確；晶體是NaHCO3，利用NaHCO3的不穩(wěn)定性，2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O，D錯誤。
答案：D
對點演練
1．解析：裝置A是制備氨氣或二氧化碳氣體的反應裝置，選項A不選；產(chǎn)生NaHCO3發(fā)生的反應為NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，需要過濾得到NaHCO3晶體，用到裝置B，選項B不選；制取Na2CO3時，過濾得到NaHCO3晶體洗滌后在裝置C中加熱灼燒得到碳酸鈉，選項C不選；實驗過程中不需要蒸發(fā)結晶，不需要裝置D，故答案選D。
答案：D
2．解析：由于CO2在水中的溶解度比較小，而NH3極易溶于水，所以在實驗中要先通入溶解度較大的NH3，再通入CO2，由于NH3極易溶于水，在溶于水時極易發(fā)生倒吸現(xiàn)象，所以通入NH3的導氣管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均錯誤；因為NH3是堿性氣體，所以過量的NH3要用稀硫酸來吸收，故答案選C。
答案：C
專題二　測定碳酸鈉質量分數(shù)的常用方法
典題示例
典例　解析：根據(jù)實驗目的和裝置的連接順序可知：裝置①用于吸收空氣中的CO2和水蒸氣，可以使用堿石灰；裝置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸氣，可以使用無水CaCl2；裝置③吸收碳酸氫鈉分解生成的CO2，使用堿石灰，A項正確；實驗前必須將裝置中的水蒸氣和CO2趕凈，避免影響測定結果，硬質玻璃管加熱前，應關閉b，打開a，緩緩通入空氣，直至a處出來的空氣不再使澄清石灰水變渾濁為止，B項正確；若將①裝置換成盛放NaOH溶液的洗氣瓶，則會增加水的質量，使測得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C項錯誤；實驗過程中一直通入空氣，停止加熱后繼續(xù)通入空氣使存留在裝置中的CO2和水蒸氣完全被吸收，D項正確。
答案：C
對點演練
解析：Ⅰ.(1)儀器a是坩堝。
(2)還需要測量的實驗數(shù)據(jù)有“加熱前，儀器a和樣品的總質量”和“加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質量”。
Ⅱ.(3)涉及氣體的實驗裝置連接好后首先要檢查裝置氣密性。
(4)導管g的作用是平衡分液漏斗與錐形瓶內的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除由于加入稀硫酸引起的氣體體積誤差。
(5)由于生成的二氧化碳溶于水，易造成誤差，所以采用飽和NaHCO3溶液代替水，從而減小誤差。
(6)①讀數(shù)時上下移動C管，使B、C兩管液面相平，減小由于壓強不同引起的體積誤差；②視線與液面最低處相平，減小由于讀數(shù)引起的體積誤差。
(7)根據(jù)碳原子守恒，1 mol碳原子對應1 mol二氧化碳，二氧化碳的物質的量為 mol，所以樣品中NaHCO3和Na2CO3的物質的量之和為 mol。
答案：Ⅰ.(1)坩堝
(2)②加熱前，儀器a和樣品的總質量　③加熱冷卻后，儀器a和殘留物的總質量
Ⅱ.(3)檢查裝置氣密性
(4)平衡分液漏斗與錐形瓶內的氣壓，使液體順利流下；滴入錐形瓶的稀硫酸的體積等于進入分液漏斗的氣體體積，從而消除因加入稀硫酸而引起的氣體體積誤差
(5)飽和NaHCO3
(6)①讀數(shù)時應上下移動C管，使B、C兩管液面相平　②視線與液面最低處相平
(7) mol
考點二
夯實·必備知識
1．Cs　鉀
3．(1)物理　(3)紫　藍色鈷玻璃
易錯診斷
1．錯誤。ⅠA族除H以外的元素稱堿金屬元素。
2．錯誤。Li保存在石蠟中，Na、K可保存在煤油中。
3．錯誤。焰色反應屬于物理變化。
4．正確。
突破·關鍵能力
教考銜接
典例1　答案：(1)<　<　(2)>　>　(3)<　<　
(4)<　<
典例2　答案：(1)K＋[H∶]－　KH＋H2O===KOH＋H2↑
(2)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
對點演練
1．解析：該金屬在煤油和水的界面附近運動，說明其密度介于煤油和水之間，金屬鋰的密度小于煤油，因而A、D兩項正確；上下運動是由于與水反應產(chǎn)生的氫氣的推動作用和浮力作用，C項正確。
答案：B
2．解析：Na元素的焰色為黃色，K元素的焰色為紫色，但黃色會干擾紫色，所以不能判斷是否含有K元素。
答案：B

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