資源簡介

(共102張PPT)
第3課時　碳酸鈉和碳酸氫鈉　焰色試驗
目錄
新知探究(一)——碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較
新知探究(二)——焰色試驗
課時跟蹤檢測
命題熱點——聚焦純堿生產工業流程，激勵探索創新精神
碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較
新知探究(一)
導學設計　
1．Na2CO3與NaHCO3的性質比較
在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1 g)，完成下列實驗，并將實驗現象和相應的結論填入下表。
鹽 實驗步驟　　 　 Na2CO3 (俗名：蘇打或純堿) NaHCO3
(俗名：小蘇打)
①觀察兩支試管中碳酸鈉、碳酸氫鈉的外觀 _________ 細小的白色晶體
白色粉末
②向兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現象；將溫度計分別插入其中 加水后 ，溫度計示數_____ 加水后 溶解，溫度計示數_____
③繼續向②的試管中分別加入5 mL水，用力振蕩 振蕩一段時間后 可溶解 固體量減少
④分別向③所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液 溶液 ，溶液堿性較強 溶液 ，
溶液堿性較弱
續表
結塊變成晶體
部分
降低
變紅
升高
變淺紅
2.NaHCO3與Na2CO3熱穩定性分析
實驗裝置
實驗現象 ①若是NaHCO3，澄清石灰水 。
②若是Na2CO3，澄清石灰水不變渾濁
變渾濁
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
續表
3．Na2CO3、NaHCO3與酸反應比較
(1)實驗過程
在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。觀察到的實驗現象是兩個氣球均膨脹；NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。
[系統融通知能]
1．Na2CO3和NaHCO3的性質比較與轉化
續表
續表
2．Na2CO3與NaHCO3的鑒別方法
固體 溶于少量水 Na2CO3形成晶體，升溫
加同濃度鹽酸 NaHCO3反應更劇烈
加熱 NaHCO3受熱分解生成CO2
溶液 沉淀法 加CaCl2或BaCl2溶液，Na2CO3產生沉淀
氣體法 逐滴加入鹽酸立即產生氣體的為NaHCO3
3.Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜
混合物(括號內為雜質) 除雜方法及試劑
Na2CO3固體(NaHCO3) 加熱至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2氣體
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量NaOH溶液
4．Na2CO3與NaHCO3的用途
(1)Na2CO3的用途有紡織、制皂、造紙、制玻璃等。
(2)NaHCO3的用途有制藥、焙制糕點等。
[題點多維訓練]
題點(一)　Na2CO3與NaHCO3的用途及性質比較
1．下列各組物質與其用途不對應的是(　 )
A．過氧化鈉：供氧劑
B．燒堿：治療胃酸過多的一種藥劑
C．小蘇打：發酵粉的主要成分
D．純堿：除去物品上的油污
√
解析：Na2O2與CO2或H2O反應生成O2，故可作為供氧劑，A正確；燒堿(NaOH)為強堿，具有強腐蝕性，不能用于治療胃酸過多，B錯誤；小蘇打(NaHCO3)受熱分解生成CO2，故可用作發酵粉的主要成分，C正確；純堿(Na2CO3)呈堿性，可用于除油污，D正確。
2．下列說法不正確的是(　 )
A．用加熱法可除去Na2CO3中的NaHCO3
B．Na2CO3的熱穩定性大于NaHCO3
C．可用石灰水區分Na2CO3與NaHCO3溶液
D．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均顯堿性
解析：Na2CO3和NaHCO3都可以與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀，所以不能用石灰水區分。
√
解析：D項，Ba(OH)2少量，離子方程式中Ba2＋與OH－的化學計量數之比為1∶2，錯誤。
√
題點(二)　Na2CO3與NaHCO3的鑒別
4．兩試管中分別裝有相同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，則下列判斷正確的是(　 )
選項 操作 判斷
A 分別加入澄清石灰水 產生沉淀者為Na2CO3溶液
B 分別加入等濃度的稀鹽酸 反應較劇烈者為Na2CO3溶液
C 分別加入CaCl2溶液 產生沉淀者為Na2CO3溶液
D 逐滴加入等濃度的稀鹽酸 立即產生氣泡者為Na2CO3溶液
√
解析：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能與石灰水反應產生沉淀，A項錯誤；NaHCO3與稀鹽酸反應更劇烈，B項錯誤；Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸時，先生成碳酸氫鈉和氯化鈉，D項錯誤。
5．某?；瘜W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)只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。
解析：圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁；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，可根據氣球膨脹程度來判斷。
Ⅱ
(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
CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
D
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)，實驗過程中的現象為____________________________________________。
解析：碳酸鈉直接加熱不產生氣體，而碳酸氫鈉不直接加熱就產生氣體，更能說明碳酸氫鈉不穩定，所以試管B中裝入的固體最好是碳酸氫鈉，觀察到的現象為a中澄清石灰水變渾濁，b中澄清石灰水不變渾濁。
NaHCO3
a中澄清石灰水變渾濁，b中澄清石灰水不變渾濁
(4)除了以上方法，請你再舉出一例鑒別二者的方法：_______
__________________________________________________________
。
解析：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl，NaHCO3與BaCl2不反應，故可選用BaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3。
把二者
分別配成溶液后滴加BaCl2試劑，有白色沉淀生成的為Na2CO3，
無現象的為NaHCO3
6．將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入鹽酸，所加鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖所示。
(1)溶液中所含溶質為________________。
NaOH、Na2CO3
(2)OA段發生反應的離子方程式：
_____________________________________。
AB段發生反應的離子方程式：___________________________。
|思維建模|　Na2CO3、NaHCO3溶液中加入鹽酸生成CO2的圖像分析
①Na2CO3溶液滴加稀鹽酸(如圖甲)
②NaHCO3溶液滴加稀鹽酸(如圖乙)
焰色試驗
新知探究(二)
1．焰色試驗的定義
很多金屬或它們的 在灼燒時都會使火焰呈現出特征顏色。根據火焰呈現的特征顏色，可以判斷試樣所含的 ，化學上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。
化合物
金屬元素
2．焰色試驗的操作步驟
洗 將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)用鹽酸洗凈
燒 將洗凈的鉑絲(或鐵絲)在酒精燈(最好用煤氣燈)外焰上灼燒，至與 相同時為止
蘸 蘸取_____
燒 在外焰上灼燒，并觀察_________
洗 再用 洗凈鉑絲(或鐵絲)，并在外焰上灼燒至與原來的
火焰顏色相同
原來的火焰顏色
試樣
火焰顏色
鹽酸
3．常見金屬元素的焰色
鋰 鈉 鉀 銣
紫紅色 色 色 紫色

鈣 鍶 鋇 銅
磚紅色 洋紅色 色 色
黃
紫
黃綠
綠
[微點撥]　焰色試驗3個易錯點
①觀察鉀的焰色試驗時，要透過藍色鈷玻璃觀察，這樣做的目的是為了濾去黃光，避免少量鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。
②焰色試驗中表現的是金屬元素的性質，而不是單質或某種化合物的性質。
③焰色試驗中金屬元素顏色的變化屬于物理變化，而不是化學變化。
應用化學　
2024年春節期間，家家團圓，舉國歡慶，璀璨的煙花于夜空綻放。
1．五彩繽紛的煙花產生的原因是什么？
提示：煙花燃放時發生化學反應放熱，不同的金屬元素在加熱條件下發生焰色試驗，產生不同的火焰顏色。
2．除金屬的化合物外，金屬單質能不能也有同樣的焰色試驗？
提示：能。因為焰色試驗是金屬元素的性質，無論是化合物還是單質，只要含有某種金屬元素，這種物質就能有這種金屬元素的焰色試驗。
[題點多維訓練]
1．正誤判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)可利用焰色試驗來鑒別Na2CO3溶液和K2SO4溶液( )
(2)若某無色溶液的焰色試驗觀察到焰色為黃色，說明該溶液只含Na＋無K＋( )
(3)焰色試驗是金屬元素的化學性質( )
(4)灼燒時，所有金屬或金屬陽離子均有焰色( )
√
×
×
×
2．下列實驗操作關于焰色試驗注意事項的說法正確的是(　 )
①鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃觀察
②先把鉑絲灼燒到與原來火焰顏色相同，再蘸取被檢驗的物質
③每次實驗后，要用鹽酸把鉑絲洗凈
④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰
⑤沒有鉑絲，也可用光潔無銹的鐵絲代替
A．僅有③不正確 B．僅有④不正確
C．僅有⑤不正確 D．全對
√
解析：在觀察鉀的焰色試驗時要透過藍色鈷玻璃片，濾去鈉的黃光的干擾；為了能夠更加突出被檢驗試劑的顏色，選用本身顏色較淺的火焰，最大限度地減少火焰本身顏色的干擾；潔凈的細鐵絲，放在酒精燈上灼燒至無色，本身無顏色，故可用鐵絲進行焰色試驗。
3．用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液，放在無色火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃，火焰的顏色呈紫色，下列說法正確的是(　 )
A．該溶液中陽離子只有鉀離子
B．該溶液中一定含有鈉離子
C．該溶液中可能含有鈉離子，但一定含有鉀離子
D．該溶液中可能含有鉀離子，但一定含有鈉離子
√
解析：藍色鈷玻璃可以濾去黃光，所以透過藍色鈷玻璃，火焰的顏色呈紫色，說明該溶液中一定含有鉀離子，但不能確定是否含有鈉離子。
4．(2024·福州期末)鑒別下列各物質，只能采用焰色試驗的是(　 )
A．K2CO3和NaCl B．KCl和Na2CO3
C．NaCl和MgCl2 D．NaCl和KCl
解析：與鹽酸反應生成氣體的為碳酸鉀，無現象的為NaCl，故A錯誤；與鹽酸反應生成氣體的為碳酸鈉，無現象的為氯化鉀，故B錯誤；與NaOH反應生成白色沉淀的為氯化鎂，無現象的為NaCl，故C錯誤；陰離子相同，Na、K的焰色試驗分別為黃色、紫色，只能采用焰色試驗鑒別，故D正確。
√
聚焦純堿生產工業流程，激勵探索創新精神
命題熱點
純堿是一種重要的化工原料，具有非常廣泛的用途。對于純堿的生產，歷史上涉及了三種重要的方法，包括路布蘭制堿法、索爾維制堿法和侯氏制堿法。其中侯氏制堿法是1943年我國化學工業科學家侯德榜發明創建的聯合制堿法，即將氨堿法(又稱索爾維制堿法)和合成氨法兩種工藝聯合起來，同時生產純堿和氯化銨兩種產品的方法。高考常聚焦純堿的工業生產這一主題，以激勵學生的探索、創新精神。
1．路布蘭制堿法
1791年法國醫生路布蘭首先取得專利，以食鹽為原料，制得了純堿，稱為路布蘭制堿法。其制備流程圖如下。
缺點
路布蘭制取純堿，主要生產過程在固相中進行，難以連續生產，又需硫酸作原料，設備腐蝕嚴重，產品質量不純，原料利用不充分，價格較貴。　　
2．索爾維制堿法
1861年，比利時人索爾維以食鹽、石灰石和氨為原料，制得了碳酸鈉和氯化鈣。其制備流程圖如下。
優缺點
氨堿法實現了連續性生產，食鹽的利用率得到提高，產品質量純凈，因而被稱為純堿，但最大的優點還在于成本低廉。索爾維制堿法的缺點，主要在于原料中各有一半的成分沒有利用上：只用了食鹽中的鈉和石灰中的碳酸根，二者結合生成了純堿；食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結合生成的氯化鈣沒有利用上。　　
3．侯氏制堿法
侯氏制堿法又稱聯合制堿法。原料是食鹽水、氨氣和二氧化碳(合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣)。其制備流程圖如下。
優點
CO2、飽和食鹽水能循環使用，體現綠色化學思想，能充分利用食鹽中的鈉和氯，避免產生大量的氯化鈣廢液和廢渣，并可節省一些設備?！　?br/>[題點多維訓練]
1．下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產流程示意圖，則下列敘述正確的是(　 )
A．A氣體是CO2，B氣體是NH3
B．第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2O
C．侯氏制堿法的工藝流程中應用了物質溶解度的差異
D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發、結晶
√
2．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請回答下列問題：
(1)向飽和氯化鈉溶液中先通入__________，效果更好。反應制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學方程式為____________________________________________。
NH3
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(2)索爾維制堿法除了得到純堿外，還會產生一種廢渣______。侯氏制堿法在此工藝上改進，不再使用碳酸鈣制備CO2，而是在制備NH3的過程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得了_______，此物質在農業上的用途是_______。
CaCl2
NH4Cl
作氮肥
3．某化學興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續實驗。
制備純堿：先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用如圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制備成Na2CO3。
(1)裝置甲中反應的離子方程式為
___________________________________；裝置乙的作用是____________________，反應的化學方程式為___________________________________。
解析：裝置甲中碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應的離子方程式是CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O；裝置乙的作用是用碳酸氫鈉除去二氧化碳中的氯化氫，反應的化學方程式為NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O
除去CO2中的HCl氣體
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)反應進行一段時間后，觀察到裝置丙中試劑瓶內溶液中有白色固體析出，經檢驗該白色固體是NaHCO3。裝置丙中可得兩種產物，分別是NaHCO3和另一種鹽，裝置丙中反應的化學方程式為___________________________________________。
解析：裝置丙中氯化鈉與二氧化碳、氨氣反應可得兩種產物，分別是NaHCO3和另一種鹽，根據元素守恒，另一種鹽是氯化銨，反應的化學方程式是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。
NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)用裝置丙中產生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有_____、洗滌固體、_____，最后一步發生反應的化學方程式為___________________________________。
過濾
灼燒
課時跟蹤檢測
(選擇題每小題3分，本檢測滿分70分)
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1．五彩繽紛的焰火與高中化學中“焰色試驗”知識有關。下列有關“焰色試驗”說法中正確的是(　 )
A．焰色試驗時，應用H2SO4清洗鉑絲
B．焰色試驗是元素的性質，屬于化學變化
C．K2CO3在酒精燈上灼燒時能直接觀察到紫色火焰
D．NaCl與Na2SO4灼燒時火焰顏色均為黃色
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解析：焰色試驗時，應用稀鹽酸清洗鉑絲，因為氯化物易揮發，A錯誤；焰色試驗是元素的性質，屬于物理變化，B錯誤；K2CO3在酒精燈上灼燒時要透過藍色的鈷玻璃片觀察，才能觀察到紫色火焰，C錯誤。
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2．為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用NaHCO3作發泡劑，因為它(　 )
①熱穩定性差 ②增加甜味 ③產生二氧化碳 ④提供碳酸鈉
A．②③ B．①④
C．①③ D．③④
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3．下列有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中，錯誤的是(　 )
A．二者可以用BaCl2溶液鑒別
B．相同條件下，二者在水中的溶解度不同，NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度
C．在一定的條件下，Na2CO3與NaHCO3之間可以相互轉化
D．等質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應，NaHCO3放出的CO2更多
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解析：Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的。
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4．下列有關鈉及其化合物的敘述中不正確的是(　 )
A．除去碳酸鈉固體中混有的碳酸氫鈉，可將固體加熱
B．可用鹽酸鑒別 NaHCO3 和 Na2CO3 兩種物質的溶液
C．金屬鈉著火時，可用水來滅火
D．Na、Na2O、Na2O2、NaOH 長期放置在空氣中，最終都將變為 Na2CO3
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解析：金屬鈉與水、氧氣等物質反應，金屬鈉著火時，不能用水來滅火，一般用沙子蓋滅，C錯誤。
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5．用下列實驗方案鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色粉末，不能達到預期目的的是(　 )
A．分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸，比較生成氣體的快慢
B．分別向等量的白色粉末中加等體積少量的水，比較固體溶解量的多少
C．分別將等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比較是否有沉淀生成
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D．分別將等量的白色粉末用如圖所示裝置進行實驗，比較澄清石灰水是否變渾濁
解析：根據Na2CO3和NaHCO3的性質可知，A中NaHCO3產生氣體的速率快，B中Na2CO3溶解得多，D中NaHCO3分解產生CO2，使澄清石灰水變渾濁，只有C中加澄清石灰水，二者均會產生沉淀。
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6．CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的轉化關系如圖所示，下列說法錯誤的是(　 )
A．①轉化時所加試劑可以是稀硫酸
B．向NaOH溶液中通入少量CO2可實現②轉化
C．⑤轉化時溶液中一定出現沉淀
D．⑥的轉化條件可以是加熱
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解析：①的反應可以是Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，①所加試劑可以是稀硫酸，A項正確；向NaOH溶液中通入少量CO2，生成Na2CO3，B項正確；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時，生成的NaHCO3以沉淀的形式析出，其他情況不一定有沉淀生成，C項錯誤；加熱NaHCO3固體時可生成Na2CO3，⑥的轉化條件可以是加熱，D項正確。
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7．(2024·南寧期末)為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是(　 )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾
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8．如圖實驗裝置不能達到實驗目的的是(　 )
A．利用裝置①驗證Na和水反應為放熱反應
B．利用裝置②檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成
C．利用裝置③觀察純堿的焰色試驗的現象
D．利用裝置④比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性
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解析：④圖中Na2CO3與NaHCO3應互換位置才能說明NaHCO3受熱分解，穩定性Na2CO3大于NaHCO3，D錯誤。
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9．(2024·南昌高一質檢)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。下列說法錯誤的是(　 )
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A．①、②、③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 含量偏高
D．實驗過程中一直通入空氣，停止加熱一段時間后再停止通入空氣
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解析：裝置①用于吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，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二氧化碳，可以用堿石灰，A正確。實驗前必須將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕走，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正確。
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若將A裝置換成盛放 NaOH 溶液的洗氣瓶，則測得的 H2O 的質量增加，使 Na2CO3·10H2O的含量偏高，NaCl 的含量偏低，C錯誤。實驗過程中一直通入空氣，停止加熱一段時間后再停止通入空氣，D正確。
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10．(10分)Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，請回答：
(1)兩物質的水溶液分別與足量鹽酸混合，反應的離子方程式分別為__________________________、__________________________。
解析：Na2CO3和NaHCO3均能與足量鹽酸反應，生成NaCl、CO2和H2O。
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(2)除去Na2CO3固體中少量NaHCO3，寫出化學方程式：____________________________________。
解析：Na2CO3固體受熱不易分解，NaHCO3固體受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O。
(3)兩物質的焰色試驗分別為______色、______色。
解析：Na2CO3和NaHCO3都含有Na＋，焰色試驗的火焰顏色均為黃色。
黃
黃
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(4)檢驗某鹽中含有鉀元素的方法是__________，具體操作為___________________________________________________________________________________________。
解析：檢驗某鹽中含有鉀元素，應該用焰色試驗，觀察其焰色時要透過藍色鈷玻璃，防止可能含有的雜質Na元素的干擾。
焰色試驗
用潔凈的鉑絲蘸取樣品，用無色火焰灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，
有紫色火焰則證明樣品含有鉀元素
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試回答下列問題：
(1)寫出W、X、Y、Z的化學式：
W_________，X_________，Y________，Z________。
(2)以上4個化學反應，屬于氧化還原反應的是________(填反應標號)，反應中氧化劑是_______(寫化學式，下同)，還原劑是_______。
NaHCO3
Na2CO3
NaOH
Na2O2
bc
Na2O2
Na2O2
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(3)若反應d在溶液中進行，寫出其離子方程式以及能用該離子方程式表示的另一個化學反應的化學方程式：
①離子方程式：________________________。
②化學方程式：______________________________________________。
Ca(OH)2＋K2CO3===2KOH＋CaCO3↓(合理即可)
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12．(15分)(2024·廣西賀州高一月考)Na2CO3、NaHCO3是生活中常見的鹽，某實驗小組通過以下實驗探究這兩種物質的性質。
(1)稱取兩種固體各1 g分別放入兩支試管中，再各加入5 mL水，充分振蕩，并恢復至室溫。發現Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余。由此得出結論：在相同溫度下，_______________________________。
解析：相同條件下溶解等質量的Na2CO3、NaHCO3，其中Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余，說明碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大。
碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大
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(2)某學生設計如圖所示裝置進行NaHCO3的分解實驗，并證實產物中有CO2產生。
①試管中發生反應的化學方程式為
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②指出該學生設計的裝置圖的錯誤之處：____________________
_______________________。
試管口沒有略向下傾斜，
伸入試管的導管伸得太長
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(3)測定Na2CO3樣品(含氯化鈉雜質)中Na2CO3的質量分數：
①稱取m g樣品放入燒杯內加水溶解。
②加入過量的氯化鈣溶液充分反應，反應的化學方程式為___________________________________。
③過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀的質量為n g。則樣品中Na2CO3的質量分數為_________。
CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl
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高階思維訓練(選做題)
13．(16分)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝，生產流程可簡要表示如圖：
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(1)上述生產純堿的方法稱為侯氏制堿法，副產品的一種用途為_____________________________________。
解析：侯氏制堿法發生反應的化學方程式為NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，得到碳酸氫鈉的同時得到氯化銨，故副產物為氯化銨，氯化銨可用來制作化肥。
制化肥或作電解液等(其他合理答案均可)
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(2)沉淀池中發生反應的化學方程式是________________________
____________________________________________________________
_____________________________________。
解析：沉淀池中發生的化學反應為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應的化學方程式為NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。
NH3＋CO2＋H2O＋NaCl
===NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、
NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
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(3)寫出上述流程中物質X的分子式：________。
解析：在聯合制堿法中二氧化碳是反應的原料，同時也是反應的副產物，可以循環利用。
(4)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了__(填上述流程中的編號)的循環。從沉淀池中取出沉淀的操作是_____。
解析：循環Ⅰ是將未反應的氯化鈉返回沉淀池中；從固液混合物中分離出固體的方法為過濾。
CO2
Ⅰ
過濾
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(5)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加___________________。
解析：檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在。
稀硝酸和硝酸銀溶液
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解析：向母液中通氨氣，溶液中的銨根離子濃度增大有利于氯化銨晶體析出；還可以使NaHCO3轉化為溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度，故a、c正確。
ac第3課時　碳酸鈉和碳酸氫鈉　焰色試驗
新知探究(一)——碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較
導學設計　
1．Na2CO3與NaHCO3的性質比較
在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1 g)，完成下列實驗，并將實驗現象和相應的結論填入下表。
鹽 實驗步驟　　 　 Na2CO3(俗名：蘇打或純堿) NaHCO3(俗名：小蘇打)
①觀察兩支試管中碳酸鈉、碳酸氫鈉的外觀 細小的白色晶體
②向兩支試管中分別滴入幾滴水，振蕩，觀察現象；將溫度計分別插入其中 加水后____________，溫度計示數______ 加水后____溶解，溫度計示數______
③繼續向②的試管中分別加入5 mL水，用力振蕩 振蕩一段時間后可溶解 固體量減少
④分別向③所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液 溶液______，溶液堿性較強 溶液______，溶液堿性較弱
2．NaHCO3與Na2CO3熱穩定性分析
實驗裝置
實驗現象 ①若是NaHCO3，澄清石灰水__________。 ②若是Na2CO3，澄清石灰水不變渾濁
實驗結論 NaHCO3受熱易分解生成CO2氣體，化學方程式為2NaHCO3______________；Na2CO3很穩定，受熱不易分解
3．Na2CO3、NaHCO3與酸反應比較
(1)實驗過程
在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸，將兩個各裝有少量等質量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。觀察到的實驗現象是兩個氣球均膨脹；NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。
(2)實驗結論
NaHCO3與鹽酸反應比等質量的Na2CO3與鹽酸反應產生氣體多且劇烈。Na2CO3 、NaHCO3分別與鹽酸反應的離子方程式為_______________________________________
________________________________________________________________________。
[系統融通知能]
1．Na2CO3和NaHCO3的性質比較與轉化
名稱 碳酸鈉 碳酸氫鈉
溶解性 都易溶于水，Na2CO3的溶解度更大
水溶液酸堿性 都呈堿性，Na2CO3的堿性更強
與足量鹽酸反應 產生氣體速率 反應都很劇烈，NaHCO3產生氣體速率更快
離子方程式 CO＋2H＋=== H2O＋CO2↑ HCO＋H＋=== H2O＋CO2↑
與足量Ca(OH)2溶液反應 Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH　 Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋H2O＋NaOH　　
與鈣鹽(或鋇鹽)溶液反應 Ca2＋(Ba2＋)＋CO===CaCO3(BaCO3)↓ 無現象
穩定性 加熱不分解 2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑
相互轉化 Na2CO3NaHCO3
2.Na2CO3與NaHCO3的鑒別方法
固體 溶于少量水 Na2CO3形成晶體，升溫
加同濃度鹽酸 NaHCO3反應更劇烈
加熱 NaHCO3受熱分解生成CO2
溶液 沉淀法 加CaCl2或BaCl2溶液，Na2CO3產生沉淀
氣體法 逐滴加入鹽酸立即產生氣體的為NaHCO3
3．Na2CO3和NaHCO3混合物的除雜
混合物(括號內為雜質) 除雜方法及試劑
Na2CO3固體(NaHCO3) 加熱至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2氣體
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量NaOH溶液
4．Na2CO3與NaHCO3的用途
(1)Na2CO3的用途有紡織、制皂、造紙、制玻璃等。
(2)NaHCO3的用途有制藥、焙制糕點等。
[題點多維訓練]
題點(一)　Na2CO3與NaHCO3的用途及性質比較
1．下列各組物質與其用途不對應的是(　 )
A．過氧化鈉：供氧劑
B．燒堿：治療胃酸過多的一種藥劑
C．小蘇打：發酵粉的主要成分
D．純堿：除去物品上的油污
2．下列說法不正確的是(　 )
A．用加熱法可除去Na2CO3中的NaHCO3
B．Na2CO3的熱穩定性大于NaHCO3
C．可用石灰水區分Na2CO3與NaHCO3溶液
D．Na2CO3和NaHCO3的水溶液均顯堿性
3．Na2CO3和NaHCO3可用作食用堿。下列用來解釋事實的方程式中，不合理的是(　 )
A．Na2CO3 與食醋混用產生 CO2 氣體：CO＋2CH3COOH===CO2↑＋H2O＋2CH3COO－
B．Na2CO3 可用 NaOH 溶液吸收 CO2 制備：2OH－＋CO2===CO＋H2O
C．NaHCO3 可用于治療胃酸過多癥：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
D．NaHCO3溶液中加入少量Ba(OH)2溶液生成白色沉淀：
HCO＋Ba2＋＋OH－===BaCO3↓＋H2O
題點(二)　Na2CO3與NaHCO3的鑒別
4．兩試管中分別裝有相同濃度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，則下列判斷正確的是(　 )
選項 操作 判斷
A 分別加入澄清石灰水 產生沉淀者為Na2CO3溶液
B 分別加入等濃度的稀鹽酸 反應較劇烈者為Na2CO3溶液
C 分別加入CaCl2溶液 產生沉淀者為Na2CO3溶液
D 逐滴加入等濃度的稀鹽酸 立即產生氣泡者為Na2CO3溶液
5．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定性，則試管B中裝入的固體最好是________(填化學式)，實驗過程中的現象為_____________________________________
________________________________________________________________________。
(4)除了以上方法，請你再舉出一例鑒別二者的方法：__________________________
________________________________________________________________________。
6．將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入鹽酸，所加鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖所示。
(1)溶液中所含溶質為___________________________________________________。
(2)OA段發生反應的離子方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。
AB段發生反應的離子方程式：____________________________________________
________________________________________________________________________。
|思維建模|　
Na2CO3、NaHCO3溶液中加入鹽酸生成CO2的圖像分析
Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸反應的離子方程式為CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
①Na2CO3溶液滴加稀鹽酸(如圖甲)
②NaHCO3溶液滴加稀鹽酸(如圖乙)
新知探究(二)——焰色試驗
1．焰色試驗的定義
　很多金屬或它們的________在灼燒時都會使火焰呈現出特征顏色。根據火焰呈現的特征顏色，可以判斷試樣所含的____________，化學上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。
2．焰色試驗的操作步驟
洗 將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)用鹽酸洗凈
燒 將洗凈的鉑絲(或鐵絲)在酒精燈(最好用煤氣燈)外焰上灼燒，至與________________相同時為止
蘸 蘸取________
燒 在外焰上灼燒，并觀察____________
洗 再用________洗凈鉑絲(或鐵絲)，并在外焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同
3．常見金屬元素的焰色
鋰 鈉 鉀 銣
紫紅色 ____色 ____色 紫色
鈣 鍶 鋇 銅
磚紅色 洋紅色 ______色 ____色
[微點撥]　焰色試驗3個易錯點
①觀察鉀的焰色試驗時，要透過藍色鈷玻璃觀察，這樣做的目的是為了濾去黃光，避免少量鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。
②焰色試驗中表現的是金屬元素的性質，而不是單質或某種化合物的性質。
③焰色試驗中金屬元素顏色的變化屬于物理變化，而不是化學變化。
應用化學　
2024年春節期間，家家團圓，舉國歡慶，璀璨的煙花于夜空綻放。
1．五彩繽紛的煙花產生的原因是什么？
2.除金屬的化合物外，金屬單質能不能也有同樣的焰色試驗？
[題點多維訓練]
1．正誤判斷(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。
(1)可利用焰色試驗來鑒別Na2CO3溶液和K2SO4溶液(　 )
(2)若某無色溶液的焰色試驗觀察到焰色為黃色，說明該溶液只含Na＋無K＋(　 )
(3)焰色試驗是金屬元素的化學性質(　 )
(4)灼燒時，所有金屬或金屬陽離子均有焰色(　 )
2．下列實驗操作關于焰色試驗注意事項的說法正確的是(　 )
①鉀的焰色要透過藍色鈷玻璃觀察
②先把鉑絲灼燒到與原來火焰顏色相同，再蘸取被檢驗的物質
③每次實驗后，要用鹽酸把鉑絲洗凈
④實驗時最好選擇本身顏色較淺的火焰
⑤沒有鉑絲，也可用光潔無銹的鐵絲代替
A．僅有③不正確 B．僅有④不正確
C．僅有⑤不正確 D．全對
3．用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液，放在無色火焰上灼燒，透過藍色鈷玻璃，火焰的顏色呈紫色，下列說法正確的是(　 )
A．該溶液中陽離子只有鉀離子
B．該溶液中一定含有鈉離子
C．該溶液中可能含有鈉離子，但一定含有鉀離子
D．該溶液中可能含有鉀離子，但一定含有鈉離子
4．(2024·福州期末)鑒別下列各物質，只能采用焰色試驗的是(　 )
A．K2CO3和NaCl B．KCl和Na2CO3
C．NaCl和MgCl2 D．NaCl和KCl
命題熱點——聚焦純堿生產工業流程，激勵探索創新精神
純堿是一種重要的化工原料，具有非常廣泛的用途。對于純堿的生產，歷史上涉及了三種重要的方法，包括路布蘭制堿法、索爾維制堿法和侯氏制堿法。其中侯氏制堿法是1943年我國化學工業科學家侯德榜發明創建的聯合制堿法，即將氨堿法(又稱索爾維制堿法)和合成氨法兩種工藝聯合起來，同時生產純堿和氯化銨兩種產品的方法。高考常聚焦純堿的工業生產這一主題，以激勵學生的探索、創新精神。
　　　　　　　　　　　　　　　　
1．路布蘭制堿法
1791年法國醫生路布蘭首先取得專利，以食鹽為原料，制得了純堿，稱為路布蘭制堿法。其制備流程圖如下。
此法分為三步：
①氯化鈉與硫酸反應，生成硫酸鈉：2NaCl＋H2SO4Na2SO4＋2HCl↑。
②用焦炭還原硫酸鈉得硫化鈉：Na2SO4＋4CNa2S＋4CO↑。
③硫化鈉與石灰石反應生成碳酸鈉：Na2S＋CaCO3===Na2CO3＋CaS。
路布蘭制取純堿，主要生產過程在固相中進行，難以連續生產，又需硫酸作原料，設備腐蝕嚴重，產品質量不純，原料利用不充分，價格較貴。　　
2．索爾維制堿法
1861年，比利時人索爾維以食鹽、石灰石和氨為原料，制得了碳酸鈉和氯化鈣。其制備流程圖如下。
反應步驟為：CaCO3CaO＋CO2↑，2NH4Cl＋CaO===2NH3↑＋CaCl2＋H2O
NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反應生成的CO2和NH3可重新作為原料使用。
氨堿法實現了連續性生產，食鹽的利用率得到提高，產品質量純凈，因而被稱為純堿，但最大的優點還在于成本低廉。索爾維制堿法的缺點，主要在于原料中各有一半的成分沒有利用上：只用了食鹽中的鈉和石灰中的碳酸根，二者結合生成了純堿；食鹽中另一半的氯和石灰中的鈣結合生成的氯化鈣沒有利用上。　　
3．侯氏制堿法
侯氏制堿法又稱聯合制堿法。原料是食鹽水、氨氣和二氧化碳(合成氨廠用水煤氣制取氫氣時的廢氣)。其制備流程圖如下。
反應原理：①產生NaHCO3的反應：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
②產生Na2CO3的反應：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
CO2、飽和食鹽水能循環使用，體現綠色化學思想，能充分利用食鹽中的鈉和氯，避免產生大量的氯化鈣廢液和廢渣，并可節省一些設備?！　?br/>[題點多維訓練]
1．下圖是侯氏制堿法在實驗室進行模擬實驗的生產流程示意圖，則下列敘述正確的是(　 )
A．A氣體是CO2，B氣體是NH3
B．第Ⅲ步得到的晶體是Na2CO3·10H2O
C．侯氏制堿法的工藝流程中應用了物質溶解度的差異
D．第Ⅳ步操作的主要過程有溶解、蒸發、結晶
2．“索爾維制堿法”工藝流程如圖所示，請回答下列問題：
(1)向飽和氯化鈉溶液中先通入__________，效果更好。反應制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化學方程式為_____________________________________________________________。
(2)索爾維制堿法除了得到純堿外，還會產生一種廢渣______。侯氏制堿法在此工藝上改進，不再使用碳酸鈣制備CO2，而是在制備NH3的過程中制得CO2，則侯氏制堿法在得到純堿的同時還制得了________________，此物質在農業上的用途是________________________________________________________________________。
3．某化學興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿并進行后續實驗。
制備純堿：先以NaCl、NH3、CO2和水等為原料，用如圖所示裝置制取NaHCO3，然后再將NaHCO3制備成Na2CO3。
(1)裝置甲中反應的離子方程式為_________________________________________
________________________________________________________________________；
裝置乙的作用是___________________________________________________，
反應的化學方程式為________________________________________________________。
(2)反應進行一段時間后，觀察到裝置丙中試劑瓶內溶液中有白色固體析出，經檢驗該白色固體是NaHCO3。裝置丙中可得兩種產物，分別是NaHCO3和另一種鹽，裝置丙中反應的化學方程式為_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)用裝置丙中產生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有________、洗滌固體、________，最后一步發生反應的化學方程式為_____________________________。
第3課時　碳酸鈉和碳酸氫鈉　焰色試驗
新知探究(一)
[導學設計]
1．①白色粉末　②結塊變成晶體　升高　部分　降低?、茏兗t　變淺紅
2．變渾濁　Na2CO3＋CO2↑＋H2O
3．(2)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O、HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
[題點多維訓練]
1．選B　Na2O2與CO2或H2O反應生成O2，故可作為供氧劑，A正確；燒堿(NaOH)為強堿，具有強腐蝕性，不能用于治療胃酸過多，B錯誤；小蘇打(NaHCO3)受熱分解生成CO2，故可用作發酵粉的主要成分，C正確；純堿(Na2CO3)呈堿性，可用于除油污，D正確。
2．選C　Na2CO3和NaHCO3都可以與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀，所以不能用石灰水區分。
3．選D　D項，Ba(OH)2少量，離子方程式中Ba2＋與OH－的化學計量數之比為1∶2，錯誤。
4．選C　Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能與石灰水反應產生沉淀，A項錯誤；NaHCO3與稀鹽酸反應更劇烈，B項錯誤；Na2CO3溶液中逐滴加入稀鹽酸時，先生成碳酸氫鈉和氯化鈉，D項錯誤。
5．解析：(1)圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁；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，可根據氣球膨脹程度來判斷。(2)圖Ⅲ、Ⅳ所涉及的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O，實驗Ⅳ的優點是可同時做對比實驗。(3)碳酸鈉直接加熱不產生氣體，而碳酸氫鈉不直接加熱就產生氣體，更能說明碳酸氫鈉不穩定，所以試管B中裝入的固體最好是碳酸氫鈉，觀察到的現象為a中澄清石灰水變渾濁，b中澄清石灰水不變渾濁。(4)Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl，NaHCO3與BaCl2不反應，故可選用BaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3。
答案：(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D
(3)NaHCO3　a中澄清石灰水變渾濁，b中澄清石灰水不變渾濁
(4)把二者分別配成溶液后滴加BaCl2試劑，有白色沉淀生成的為Na2CO3，無現象的為NaHCO3
6．解析：由圖中消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積可知，該溶液的溶質是NaOH和Na2CO3，碳酸根離子轉化為碳酸氫根離子和碳酸氫根離子轉化為二氧化碳消耗的鹽酸是等量的，OA段碳酸鈉消耗20 mL鹽酸，所以，前5 mL應該是鹽酸與氫氧化鈉發生的中和反應；OA段H＋先與OH－反應生成H2O，待OH－消耗完，H＋再與CO反應生成HCO。
答案：(1)NaOH、Na2CO3
(2)H＋＋OH－===H2O、H＋＋CO===HCO　H＋＋HCO===CO2↑＋H2O
新知探究(二)
1．化合物　金屬元素　2.原來的火焰顏色　試樣　火焰顏色　鹽酸
3．黃　紫　黃綠　綠
[應用化學]
1．提示：煙花燃放時發生化學反應放熱，不同的金屬元素在加熱條件下發生焰色試驗，產生不同的火焰顏色。
2．提示：能。因為焰色試驗是金屬元素的性質，無論是化合物還是單質，只要含有某種金屬元素，這種物質就能有這種金屬元素的焰色試驗。
[題點多維訓練]
1．(1)√　(2)×　(3)×　(4)×
2．選D　在觀察鉀的焰色試驗時要透過藍色鈷玻璃片，濾去鈉的黃光的干擾；為了能夠更加突出被檢驗試劑的顏色，選用本身顏色較淺的火焰，最大限度地減少火焰本身顏色的干擾；潔凈的細鐵絲，放在酒精燈上灼燒至無色，本身無顏色，故可用鐵絲進行焰色試驗。
3．選C　藍色鈷玻璃可以濾去黃光，所以透過藍色鈷玻璃，火焰的顏色呈紫色，說明該溶液中一定含有鉀離子，但不能確定是否含有鈉離子。
4．選D　與鹽酸反應生成氣體的為碳酸鉀，無現象的為NaCl，故A錯誤；與鹽酸反應生成氣體的為碳酸鈉，無現象的為氯化鉀，故B錯誤；與NaOH反應生成白色沉淀的為氯化鎂，無現象的為NaCl，故C錯誤；陰離子相同，Na、K的焰色試驗分別為黃色、紫色，只能采用焰色試驗鑒別，故D正確。
命題熱點
1．選C　侯氏制堿法中應先在飽和食鹽水中通入NH3再通入CO2。因為CO2在飽和食鹽水中的溶解度很小，先通入NH3使食鹽水顯堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產生高濃度的HCO，才能析出NaHCO3晶體。第Ⅳ步操作是將晶體碳酸氫鈉直接加熱分解得到碳酸鈉。
2．(1)NH3　NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
(2)CaCl2　NH4Cl　作氮肥
3．解析：(1)裝置甲中碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、二氧化碳和水，反應的離子方程式是CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O；裝置乙的作用是用碳酸氫鈉除去二氧化碳中的氯化氫，反應的化學方程式為NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。(2)裝置丙中氯化鈉與二氧化碳、氨氣反應可得兩種產物，分別是NaHCO3和另一種鹽，根據元素守恒，另一種鹽是氯化銨，反應的化學方程式是NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。(3)用裝置丙中產生的NaHCO3制取Na2CO3時，需要進行的實驗操作有過濾、洗滌固體、灼燒，灼燒碳酸氫鈉發生反應的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。
答案：(1)CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O　除去CO2中的HCl氣體　NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl
(3)過濾　灼燒　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑課時跟蹤檢測(十三)　碳酸鈉和碳酸氫鈉　焰色試驗
(選擇題每小題3分，本檢測滿分80分)
1．五彩繽紛的焰火與高中化學中“焰色試驗”知識有關。下列有關“焰色試驗”說法中正確的是(　 )
A．焰色試驗時，應用H2SO4清洗鉑絲
B．焰色試驗是元素的性質，屬于化學變化
C．K2CO3在酒精燈上灼燒時能直接觀察到紫色火焰
D．NaCl與Na2SO4灼燒時火焰顏色均為黃色
2．為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用NaHCO3作發泡劑，因為它(　 )
①熱穩定性差 ②增加甜味 ③產生二氧化碳 ④提供碳酸鈉
A．②③ B．①④
C．①③ D．③④
3．下列有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中，錯誤的是(　 )
A．二者可以用BaCl2溶液鑒別
B．相同條件下，二者在水中的溶解度不同，NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度
C．在一定的條件下，Na2CO3與NaHCO3之間可以相互轉化
D．等質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸反應，NaHCO3放出的CO2更多
4．下列有關鈉及其化合物的敘述中不正確的是(　 )
A．除去碳酸鈉固體中混有的碳酸氫鈉，可將固體加熱
B．可用鹽酸鑒別 NaHCO3 和 Na2CO3 兩種物質的溶液
C．金屬鈉著火時，可用水來滅火
D．Na、Na2O、Na2O2、NaOH 長期放置在空氣中，最終都將變為 Na2CO3
5．用下列實驗方案鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色粉末，不能達到預期目的的是(　 )
A．分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸，比較生成氣體的快慢
B．分別向等量的白色粉末中加等體積少量的水，比較固體溶解量的多少
C．分別將等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比較是否有沉淀生成
D．分別將等量的白色粉末用如圖所示裝置進行實驗，比較澄清石灰水是否變渾濁
6．CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的轉化關系如圖所示，下列說法錯誤的是(　 )
A．①轉化時所加試劑可以是稀硫酸
B．向NaOH溶液中通入少量CO2可實現②轉化
C．⑤轉化時溶液中一定出現沉淀
D．⑥的轉化條件可以是加熱
7．(2024·南寧期末)為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是(　 )
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾
8．如圖實驗裝置不能達到實驗目的的是(　 )
A．利用裝置①驗證Na和水反應為放熱反應
B．利用裝置②檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成
C．利用裝置③觀察純堿的焰色試驗的現象
D．利用裝置④比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩定性
9．(2024·南昌高一質檢)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。下列說法錯誤的是(　 )
A．①、②、③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 含量偏高
D．實驗過程中一直通入空氣，停止加熱一段時間后再停止通入空氣
10.(10分)Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料，請回答：
(1)兩物質的水溶液分別與足量鹽酸混合，反應的離子方程式分別為________________________________________________________________________、
________________________________________________________________________。
(2)除去Na2CO3固體中少量NaHCO3，寫出化學方程式：________________________________________________________________________。
(3)兩物質的焰色試驗分別為______色、______色。
(4)檢驗某鹽中含有鉀元素的方法是____________________________________，
具體操作為_____________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
11.(12分)有4種鈉的化合物W、X、Y、Z，它們之間存在如下關系(下列反應方程式均未配平)：
a．WX＋H2O＋CO2↑
b．Z＋CO2―→X＋O2
c．Z＋H2O―→Y＋O2↑
d．X＋Ca(OH)2―→Y＋CaCO3↓
試回答下列問題：
(1)寫出W、X、Y、Z的化學式：
W________________，X_____________________________________________，
Y_________________，Z______________________________________________。
(2)以上4個化學反應，屬于氧化還原反應的是________(填反應標號)，反應中氧化劑是______(寫化學式，下同)，還原劑是__________。
(3)若反應d在溶液中進行，寫出其離子方程式以及能用該離子方程式表示的另一個化學反應的化學方程式：
①離子方程式：___________________________________________________。
②化學方程式：_____________________________________________________________。
12.(15分)(2024·廣西賀州高一月考)Na2CO3、NaHCO3是生活中常見的鹽，某實驗小組通過以下實驗探究這兩種物質的性質。
(1)稱取兩種固體各1 g分別放入兩支試管中，再各加入5 mL水，充分振蕩，并恢復至室溫。發現Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余。由此得出結論：在相同溫度下，________________________________________________________________________。
(2)某學生設計如圖所示裝置進行NaHCO3的分解實驗，并證實產物中有CO2產生。
①試管中發生反應的化學方程式為______________________________________
________________________________________________________________________。
②指出該學生設計的裝置圖的錯誤之處：___________________________________
________________________________________________________________________。
(3)測定Na2CO3樣品(含氯化鈉雜質)中Na2CO3的質量分數：
①稱取m g樣品放入燒杯內加水溶解。
②加入過量的氯化鈣溶液充分反應，反應的化學方程式為________________________________________________________________________。
③過濾、洗滌、干燥，稱量沉淀的質量為n g。則樣品中Na2CO3的質量分數為____________。
高階思維訓練(選做題)
13.(16分)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝，生產流程可簡要表示如圖：
(1)上述生產純堿的方法稱為侯氏制堿法，副產品的一種用途為________________________________________________________________________。
(2)沉淀池中發生反應的化學方程式是____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)寫出上述流程中物質X的分子式：________。
(4)使原料氯化鈉的利用率從70%提高到90%以上，主要是設計了____________(填上述流程中的編號)的循環。從沉淀池中取出沉淀的操作是____________。
(5)為檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉，可取少量試樣溶于水后，再滴加________________。
(6)向母液中通氨氣，加入細小食鹽顆粒，冷卻析出副產品，通氨氣的作用有____________。
a．增大NH的濃度，使NH4Cl更多地析出
b．使NaHCO3更多地析出
c．使NaHCO3轉化為Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度
課時跟蹤檢測(十三)
1．選D　焰色試驗時，應用稀鹽酸清洗鉑絲，因為氯化物易揮發，A錯誤；焰色試驗是元素的性質，屬于物理變化，B錯誤；K2CO3在酒精燈上灼燒時要透過藍色的鈷玻璃片觀察，才能觀察到紫色火焰，C錯誤。
2．選C　由題意知，碳酸氫鈉在面包發熱過程中產生了氣體，又由2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O知產生CO2。
3．選B　Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的。
4．選C　金屬鈉與水、氧氣等物質反應，金屬鈉著火時，不能用水來滅火，一般用沙子蓋滅，C錯誤。
5．選C　根據Na2CO3和NaHCO3的性質可知，A中NaHCO3產生氣體的速率快，B中Na2CO3溶解得多，D中NaHCO3分解產生CO2，使澄清石灰水變渾濁，只有C中加澄清石灰水，二者均會產生沉淀。
6．選C?、俚姆磻梢允荖a2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，①所加試劑可以是稀硫酸，A項正確；向NaOH溶液中通入少量CO2，生成Na2CO3，B項正確；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時，生成的NaHCO3以沉淀的形式析出，其他情況不一定有沉淀生成，C項錯誤；加熱NaHCO3固體時可生成Na2CO3，⑥的轉化條件可以是加熱，D項正確。
7．選D　D項，加入適量Ba(OH)2引入雜質OH－，同時沉淀CO，錯誤。
8．選D?、軋D中Na2CO3與NaHCO3應互換位置才能說明NaHCO3受熱分解，穩定性Na2CO3大于NaHCO3，D錯誤。
9．選C　裝置①用于吸收空氣中的二氧化碳和水蒸氣，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二氧化碳，可以用堿石灰，A正確。實驗前必須將裝置中的水蒸氣和二氧化碳趕走，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正確。若將A裝置換成盛放 NaOH 溶液的洗氣瓶，則測得的 H2O 的質量增加，使 Na2CO3·10H2O的含量偏高，NaCl 的含量偏低，C錯誤。實驗過程中一直通入空氣，停止加熱一段時間后再停止通入空氣，D正確。
10．解析：(1)Na2CO3和NaHCO3均能與足量鹽酸反應，生成NaCl、CO2和H2O。(2)Na2CO3固體受熱不易分解，NaHCO3固體受熱分解生成Na2CO3、CO2和H2O。(3)Na2CO3和NaHCO3都含有Na＋，焰色試驗的火焰顏色均為黃色。(4)檢驗某鹽中含有鉀元素，應該用焰色試驗，觀察其焰色時要透過藍色鈷玻璃，防止可能含有的雜質Na元素的干擾。
答案：(1)CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O
(3)黃　黃
(4)焰色試驗　用潔凈的鉑絲蘸取樣品，用無色火焰灼燒，透過藍色鈷玻璃觀察，有紫色火焰則證明樣品含有鉀元素
11．解析：a反應可認定為NaHCO3的分解反應：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，該反應是非氧化還原反應。由X(Na2CO3)逆推可知Z為Na2O2，Y為NaOH,2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，以上兩反應都是氧化還原反應，且Na2O2既是氧化劑又是還原劑。d反應為Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，其離子方程式為CO＋Ca2＋===CaCO3↓。多數可溶性碳酸鹽和Ca(OH)2的反應都可用此離子方程式表示。
答案：(1)NaHCO3　Na2CO3　NaOH　Na2O2
(2)bc　Na2O2　Na2O2
(3)①Ca2＋＋CO===CaCO3↓
②Ca(OH)2＋K2CO3===2KOH＋CaCO3↓(合理即可)
12．解析：(1)相同條件下溶解等質量的Na2CO3、NaHCO3，其中Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余，說明碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大。(2)①碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為2NaHCO3△,Na2CO3＋CO2↑＋H2O。②反應會產生水蒸氣，為防止水蒸氣冷凝回流使試管炸裂，需要試管口略向下傾斜，伸入試管的導管管口應靠近試管口方便氣體流出。(3)碳酸鈉和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，化學方程式為CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl。設碳酸鈉樣品中碳酸鈉的質量為x，則
Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl
106　　　　　　100
x　　　　 　 　n g
＝，解得x＝ g，樣品中Na2CO3的質量分數為×100%＝%。
答案：(1)碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大
(2)①2NaHCO3△,Na2CO3＋CO2↑＋H2O　②試管口沒有略向下傾斜，伸入試管的導管伸得太長　(3)②CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl?、?
13．解析：(1)侯氏制堿法發生反應的化學方程式為NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，得到碳酸氫鈉的同時得到氯化銨，故副產物為氯化銨，氯化銨可用來制作化肥。(2)沉淀池中發生的化學反應為飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳析出碳酸氫鈉晶體，反應的化學方程式為NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓。(3)在聯合制堿法中二氧化碳是反應的原料，同時也是反應的副產物，可以循環利用。(4)循環Ⅰ是將未反應的氯化鈉返回沉淀池中；從固液混合物中分離出固體的方法為過濾。(5)檢驗產品碳酸鈉中是否含有氯化鈉即檢驗是否含氯離子，可以用硝酸酸化的硝酸銀，若產生白色沉淀則說明有氯化鈉存在。(6)向母液中通氨氣，溶液中的銨根離子濃度增大有利于氯化銨晶體析出；還可以使NaHCO3轉化為溶解度更大的Na2CO3，提高析出的NH4Cl純度，故a、c正確。
答案：(1)制化肥或作電解液等(其他合理答案均可)
(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl　(3)CO2　(4)Ⅰ　過濾
(5)稀硝酸和硝酸銀溶液　(6)ac

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