第2章 第1节 课时3 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 讲义 -(2019)新人教版高中化学必修第一册.doc
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1、课时3碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验发 展 目 标体 系 构 建1.在研究Na2CO3和NaHCO3的性质过程中,能依据实验目的设计探究实验方案,培养学生“实验探究与证据推理”的核心素养。2通过学习Na2CO3、NaHCO3在生产、生活中的用途,培养学生的“社会责任”的核心素养。3了解纯碱有关的生产历史,培养学生“科学精神与社会责任”的核心素养。4了解焰色试验及其应用,培养学生“宏观辨识”的核心素养。一、碳酸钠与碳酸氢钠1Na2CO3与NaHCO3的用途(1)Na2CO3的用途有纺织、制皂、造纸、制玻璃等。(2)NaHCO3的用途有制药、焙制糕点等。2实验探究Na2CO3、NaHCO3的溶解性、溶液
2、的酸碱性盐Na2CO3NaHCO3(1)在两支试管中各加入1 g Na2CO3、NaHCO3,观察外观并进行描述白色粉末细小的白色晶体(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碳酸钠结块变成晶体,温度计读数升高碳酸氢钠少部分溶解,温度计读数降低(3)继续向(2)的试管中分别加入5 mL水,用力振荡,有何现象碳酸钠溶解碳酸氢钠溶解(4)分别向(3)所得溶液中滴入12滴酚酞溶液,有何现象溶液变红色且颜色较深溶液变红色且溶液颜色稍浅初步结论加少量水,结块变晶体,并放热,溶液显碱性加少量水溶解吸热,溶液呈碱性,比Na2CO3的弱注意:Na2CO3粉
3、末遇水先形成结晶水合物Na2CO3xH2O(x1或7或10),结晶水合物Na2CO3晶体在干燥的空气中又逐渐失去结晶水变成Na2CO3粉末(风化)。3实验探究Na2CO3、NaHCO3的热稳定性实验装置实验现象加热碳酸氢钠时澄清石灰水变浑浊,加热碳酸钠时澄清石灰水不变浑浊实验结论碳酸钠很稳定,受热不易发生分解;碳酸氢钠不稳定,受热容易分解,化学方程式:2NaHCO3Na2CO3CO2H2O4.Na2CO3、NaHCO3与酸、碱的反应(1)与酸(足量盐酸)反应(写出相应的离子方程式)Na2CO3:CO2H=CO2H2O。NaHCO3:HCOH=CO2H2O。(2)与碱(氢氧化钠)反应(写出相应的
4、化学方程式)Na2CO3与NaOH不反应。NaHCO3:NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。(3)与石灰水反应(写离子方程式)Na2CO3:Ca2CO=CaCO3NaHCO3与少量Ca(OH)2反应:2HCOCa22OH=CaCO3CO2H2O。如何除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3?怎样除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3?提示将混合物加热至无气体产生,反应方程式:2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。往NaHCO3溶液中通入CO2,可除去少量Na2CO3,反应方程式:Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。二、焰色试验1定义:某些金属及其化合物灼烧时火焰呈现出特征颜色,
5、根据呈现的特征颜色,判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。2焰色试验的一般操作步骤3几种常见金属元素的焰色钠:黄色,锂紫红色,钙砖红色,钡黄绿色,铜绿色,钾紫色(观察时透过蓝色钴玻璃,防止钠焰色的干扰。)记忆口诀钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色),钾紫色钡黄绿(色),锶为洋红最美丽。1判断正误(正确的打“”,错误的打“”)(1)Na2CO3、NaHCO3均溶于水,溶液均呈碱性。()(2)Na2CO3、NaHCO3固体粉末加同浓度的盐酸,Na2CO3反应剧烈。()(3)Na2CO3、Na2O、Na的焰色试验中焰色相同,均为黄色。()(4)Na2CO3的稳定性比NaHCO
6、3的弱。()答案(1)(2)(3)(4)2近来网络上流传“小苏打能饿死癌细胞”。下列关于小苏打的叙述正确的是()A化学式为Na2CO3B受热不分解 C属于盐D与盐酸不反应C小苏打是碳酸氢钠的俗称,化学式为NaHCO3,A项错误;NaHCO3是可溶性碳酸氢盐,受热易分解,B项错误;NaHCO3是碳酸氢盐,属于盐类,C项正确;NaHCO3能和盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,D项错误。3Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料,请回答:(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合,反应的离子方程式分别为_、_。(2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的方法,写出化学方程式_。(3)两物质的焰色反应
7、分别为_色、_色。(4)检验某盐中含有钾元素的方法是_,具体操作为_。答案(1)CO2H=CO2H2O HCOH=CO2H2O(2)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(3)黄黄(4)焰色试验用洁净的铂丝蘸取样品,在无色火焰灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,有紫色火焰则证明样品含有钾元素碳酸钠与碳酸氢钠的化学性质1取Na2CO3溶液于试管中,向试管逐滴加入稀盐酸并不断振荡,继续滴加稀盐酸至过量,在整个滴加过程中有什么现象?写出反应过程中有关的离子方程式。答案开始没有气泡,后来有大量气体逸出,COH=HCO,HCOH=CO2H2O2将1中的“Na2CO3”改为“NaHCO3”,有什么现象?写出有关离子
8、方程式。答案开始就有大量气体。HCOH=CO2H2O1碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法提醒:证明Na2CO3、NaHCO3热稳定性的套管实验装置。2相互转化 (1)Na2CO3溶液NaHCO3溶液。Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。(2)NaHCO3Na2CO3。2NaHCO3Na2CO3H2OCO2(固体物质);NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O(溶液中)。3Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法及试剂Na2CO3固体(NaHCO3)加热至恒重NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2气体Na2CO3溶液(NaHCO3)加入适量NaOH溶液4.利用数
9、形结合理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应HCl(少量) Na2CO3=NaCl NaHCO3;2HCl(足量) Na2CO3=2NaClCO2H2O;HCl NaHCO3=NaClCO2H2O。(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图甲所示。(2)向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图乙所示。甲乙【典例】向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中逐滴滴加盐酸,所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:(1)OA段、AB段发生反应的离子方程式分别为_、_。(2)B点时,反应所得溶液中溶质是_。解析(1)Na2CO3和N
10、aHCO3的混合溶液中滴加盐酸,Na2CO3先发生第一步反应Na2CO3HCl=NaClNaHCO3,反应完全后NaHCO3发生第二步反应NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(2)B点表明Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应生成NaCl。答案(1)COH=HCOHCOH=CO2H2O(2) NaCl借题发挥将题中的NaHCO3改为NaOH时,请画出V(CO2)V(HCl)的大致图像。答案V(CO2)VHCl(aq)的图像理解1下列有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中不正确的是()A相同浓度两溶液的碱性:Na2CO3NaHCO3B相同条件下在水中的溶解度:Na2CO3NaHCO3C
11、与相同浓度的稀硫酸反应放出气泡的速率:NaHCO3Na2CO3D热稳定性:NaHCO3Na2CO3,C项错误;NaHCO3受热容易分解,Na2CO3受热不易分解,所以稳定性:Na2CO3NaHCO3,D项正确。2现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有Na2CO3和NaHCO3,用下列试剂或方法能将两者区分的是()Ca(OH)2盐酸CaCl2NaOH加热A BCDA二者均与石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别。加入盐酸,碳酸钠开始不生成气体,而碳酸氢钠立即生成气体,现象不同,可鉴别。碳酸钠与氯化钙反应生成沉淀,而碳酸氢钠与氯化钙不反应,现象不同,可以鉴别。碳酸氢钠与NaOH反应生成碳酸钠和水,
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