1、第 2 讲 碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较名称 碳酸钠(Na 2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO 3)俗名 纯碱或苏打 小苏打色态 白色晶体 细小白色晶体水溶性 易溶于水，溶液呈碱性易溶于水(但比 Na2CO3 溶解度小) ，溶液呈碱性物理性质来源:学+科+网来源:Zxxk.Com 稳定性稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO310H2O)易风化不稳定，受热易分解，方程式：2NaHCO 3Na2CO3C= = = = = O2H 2O与 H 反应 CO 2H =H2OCO 223HCO H =H2OCO 2 3与碱反应Ca(OH)2与 OH 不反应，但Ca2 CO =CaCO
2、323Ca2 OH HCO = 3CaCO3H 2O(碱过量) Ca2 2OH 2HCO =C 3aCO3 CO 2H 2O(碱23不足)CaCl2 Ca2 CO =CaCO323 不反应化学性质与盐反应硫酸铝2Al3 3CO 3H 2O=223Al(OH)3 3CO 23HCO Al 3 = Al(OH) 333CO 2主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器相互转化 Na2CO3 NaHCO31 将 CO2 气体通入到饱和 Na2CO3 溶液中有何现象？原因是什么？2 Na2CO3 固体粉末中混有少量 NaHCO3，用什么方法除杂？Na 2CO3 溶液中混有少量NaHCO3，用
3、什么方法除杂？NaHCO 3 溶液中混有少量 Na2CO3，用什么方法除杂？3 某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号) 。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_ _(填选项序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而 不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管 B 中装入的固体最好是_(填化学式) 。答案 (1)(2)2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2，CO 2Ca(OH)
4、2=CaCO3H 2O = = = = = D(3)NaHCO34 下列几种试剂能把等物质的量浓度的 Na2CO3、NaHCO 3 鉴别开的是_。(1)CaCl2 溶液 (2)澄清石灰水 (3)稀盐酸 (4)pH 试纸5 书写下列反应的离子方程式(1)NaHCO3 溶液与 NaOH 溶液反应HCO OH =CO H 2O 3 23(2)少量 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应HCO OH Ba 2 =BaCO3H 2O 3(3)过量 NaHCO3 溶液与 Ba(OH)2 溶液反应2HCO Ba 2 2OH =BaCO3CO 2H 2O 3 23考点二 碱金属元素1 碱金属的一般性与
5、特殊性(1)一般性相似性 递变性 (由 LiCs)原子结构 最外层均为 1 个电子电子层数逐渐增多核电荷数逐渐增大原子半径逐渐增大元素性质都具有较强的金属性，最高正价均为1 价金属性逐渐增强物理性质(除 Cs 外)都呈银白色，密度较小，熔点较低密度逐渐增大(钾反常)，熔点逐渐降低单质性质化学性质都具有较强的还原性还原性逐渐增强；与 O2 反应越来越剧烈，产物越来越复杂(2)特殊性碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以 H 形式存在，显1 价，
6、碱金属氢化物是强还原剂。碱金属所形成的盐均溶于水，并且酸式盐比正盐的溶解度大(但 NaHCO3 的溶解度比Na2CO3 的小)。6 下列叙述正确的是 ( )A碱金属性质相似均为银白色金属B随原子序数的增大碱金属的密度依次增大C钠可保存在煤油中而锂不能D碳酸氢盐的溶解度大于其正盐的溶解度7 有关碱金属的叙述正确的是 ( )A随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大B碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D无水硫酸铯的化学式为 Cs2SO4，它不易溶于水2 焰色反应(1)焰色反应的概念某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰
7、呈现出特殊的颜色，其属于物理变化， 属于元素的性质。(2)焰色反应的操作铂丝 无色 待测物 观察火焰颜色 铂丝 无色 酒 精 灯 灼 烧 蘸 取 酒 精 灯 灼 烧 用 盐 酸 洗 涤 酒 精 灯 灼 烧(3)常见元素的焰色钠元素黄色；钾元素紫色(透过 蓝色钴玻璃观察) ；铜元素 黄绿色。特别提醒 (1)焰色反应为物理变化。(2)用焰色反应检验钾元素时，需透过蓝色钴玻璃观察。原因：含有钾元素的物质常混有钠元素，故用焰色反应检验钾元素时，一定要透过蓝色钴玻璃观察焰色。否则，钠元素的黄色焰色会干扰钾元素紫色焰色的观察。用数形结合思想理解 Na2CO3、NaHCO 3 与盐酸的反应1 盐酸逐滴加入
8、Na2CO3 溶液(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。(2)反应：无明显现象时反应的离子方程式：CO H =HCO ，无色气体放出时23 3反应的离子方程式：HCO H =CO2H 2O。 32 Na2CO3 溶液逐滴加入稀盐酸中(1)现象：有无色气体放出。(2)反应的离子方程式：CO 2H =CO2H 2O。233 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结(1)向 Na2CO3 中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 1 所示；(2)向 NaHCO3 中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 2 所示；(3)向 NaO
9、H、Na 2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 3 所示(设 NaOH、Na 2CO3 的物质的量之比 xy11，其他比例 时的图像略)；(4)向 Na2CO3、NaHCO 3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图 4 所示(设 Na2CO3、NaHCO 3 的物质的量之比 mn11，其他比例时的图像略)。【例 1】 下列溶液反应后，溶液内含有 0.5 mol NaHCO3 和 0.5 mol Na2CO3(不考虑 HCO和 CO 的水解)的是 3 23( )A0.5 L 1 molL 1 NaHCO30
10、.5 L 0.5 molL1 NaOHB0.5 L 0.75 molL 1 Na2CO30.5 L 0.5 molL 1 HClC0.5 L 1 molL 1 NaHCO30.5 L 0.25 molL 1 NaOHD1 L 1 molL 1 Na2CO31 L 0.5 molL 1 HCl【例 2】 向某 NaOH 溶液中通入 CO2 气体后得溶液 M，因 CO2 通入量的不同，溶液 M 的组成也不同。若向 M 中逐滴加入盐酸，产生的气体体积 V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2) 、(3)、(4)图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确的是 (不计 CO
11、2 的溶解)( )AM 中只有一种溶质的只有(1)BM 中有两种溶质的有 (2)和(4)C(2)图显示 M 中 c(NaHCO3)c(Na2CO3)D(4)图显示 M 中 c(NaHCO3)c(Na2CO3)有关碳酸钠的综合实验2 Na2CO3 的制取方法及综合实验探究制取 Na2CO3 的方法(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：思考 1 往饱和食盐水中依次通入足量的 NH3、CO 2(氨碱法)，而不先通 CO2 再通 NH3的原因是_。答案 由于 CO2 在 NaCl 溶液中的溶解度很小，先通入 NH3 使食盐水呈碱性，能够吸收大量 CO2 气体，产生大浓
12、度的 HCO ，才能析出 NaHCO3 晶体 3思考 2 从生产流程图可知，可循环的物质是_。答案 食盐水，CO 2思考 3 写出反应的化学方程式。答案 NH 3CO 2H 2ONaCl= =NaHCO3NH 4Cl2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O= = = = = (2)如何用 CO2 和 50 mL 2 molL1 NaOH 溶液制取 50 mL 1 molL1 Na2CO3 溶液？写出简要的实验步骤：_。写出有关反应的化学方程式：_。答案 将 50 mL 2 molL1 NaOH 溶液等分成两份，在一份 NaOH 溶液中通入过量的CO2 气体，再将两溶液混合，即得 50 mL
13、 1 molL1 Na2CO3 溶液NaOHCO 2=NaHCO3、NaHCO3NaOH= =Na2CO3H 2O高考题组一 有关碳酸钠、碳酸氢钠所参与的离子反应1 判断下列说法是否正确，正确的划“” ，错误的划“”(1)NaOHNaHCO 3=Na2CO3H 2O 可用 H OH =H2O 表示 ()(2010大纲全国卷，6C)(2)向 Na2CO3 溶液中滴入酚酞试液，溶液变红CO H 2OHCO OH ()23 3(2010北京理综，10D)(3)小苏打与氢氧化钠溶液混合HCO OH =CO2H 2O () 3(2009广东理基，32B)(4)向 Na2CO3 溶液中加入过量 CH3CO
14、OH 溶液CO 2H =CO2H 2O ()23(2008上海，20C)高考题组二 Na 2CO3、NaHCO 3 的性质比较及其质量分数的测定2 (2011北京理综，11)下列实验方案中，不能测定 Na2CO3 和 NaHCO3 混合物中 Na2CO3质量分数的是 ( )A取 a 克混合物充分加热，减重 b 克B取 a 克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得 b 克固体C取 a 克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重 b 克D取 a 克混合物与足量 Ba(OH)2 溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得 b 克固体3 (2009全国理综，8)下列叙述中正确的是 (
15、)A向含有 CaCO3 沉淀的水中通入 CO2 至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入 NaHCO3 饱和溶液，又有 CaCO3 沉淀生成B向 Na2CO3 溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的 CO2 与原 Na2CO3 的物质的量之比为 12C等质量的 NaHCO3 和 Na2CO3 分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的 CO2 体积相同D向 Na2CO3 饱和溶液中通入足量 CO2，有 NaHCO3 结晶析出4 (2009海南，3)除去 NaHCO3 溶液中混有的少量 Na2CO3 可采取的方法是 ( )A通入二氧化碳气体 B加入氢氧化钡溶液C加入澄清石灰水 D加入稀盐酸5 (2008北
16、京理综， 7)1 mol 过氧化钠与 2 mol 碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 ( )ANa 2CO3BNa 2O2 Na 2CO3CNaOH Na 2CO3DNa 2O2 NaOH Na 2CO3高考题组三 数形结合理解 Na2CO3、NaOH 、NaHCO 3 与盐酸的反应6 (2010上海，11)将 0.4 g NaOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液，向溶液中滴加 0.1 molL1 稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是( )高考题组四 碱金属元素7 判断下列说法是否正确，正确
17、的划“” ，错误的划“”(1)Li 在氧气中燃烧主要生成 Li2O2 ()(2010大纲全国卷，7A)(2)Li、 Na、K 的原子半径和密度随原子序数的增加而增大 ()(2011重庆理综，7C)高考题组五 综合运用9 (2010浙江理综，25)汽车安全气囊是行车安全的重要保障。当车辆发生碰撞的瞬间，安全装置通电点火使其中的固体粉末分解释放出大量的氮气形成气囊，从而保护司机及乘客免受伤害。为研究安全气囊工作的化学原理，取安全装置中的固体粉末进行实验。经组成分析，确定该粉末仅含 Na、Fe、N 、O 四种元素。水溶性试验表明，固体粉末部分溶解，经检测，可溶物为化合物甲；不溶物为红棕色固体，可溶于
18、盐酸。取 13.0 g 化合物甲，加热使其完全分解，生成氮气和单质乙，生成的氮气折合成标准状况下的体积为 6.72 L。单质乙在高温隔绝空气的条件下与不溶物红棕色粉末反应生成化合物丙和另一种单质。化合物丙与空气接触可转化为可溶性盐。请回答下列问题：(1)甲的化学式为_，丙的电子式为_。(2)若丙在空气中转化为碳酸氢盐，则反应的化学方程式为_。(3)单质乙与红棕色粉末发生反应的化学方程式为_，安全气囊中红棕色粉末的作用是_。(4)以下物质中，有可能作为安全气囊中红棕色粉末替代品的是_ _。AKCl BKNO 3CNa 2S DCuO(5)设计一个实验方案，探究化合物丙与空气接触后生成可溶性盐的成
19、分( 不考虑结晶水合物)_。1 碳酸钠俗名纯碱或苏打，在外观上与食盐相似，可用于洗涤，如清洗厨房用具的油污等。下列哪种试剂不能将厨房中的食盐和碳酸钠区别开的是 ( )A稀硫酸 B澄清石灰水CAgNO 3 溶液 D酚酞试液2 为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作发泡剂，因为它 ( )热稳定性差 增加甜味 产生二氧化碳 提供钠离子A B C D3 向饱和 Na2CO3 溶液中通入足量 CO2，结果有晶体析出，对析出晶体的原因分析不正确的是 ( )A相同温度下，NaHCO 3 的溶解度小于 Na2CO3B溶液中溶剂减少了C溶质质量增加了D反应过程放热4 向 0.1 molL1 NaOH
20、溶液中通入过量 CO2 后，溶液中存在的主要离子是 ( )ANa 、CO BNa 、HCO23 3CHCO 、CO DNa 、OH 3 235 为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是 ( )ANa 2CO3 溶液(NaHCO 3)，选用适量的 NaOH 溶液BNaHCO 3 溶液(Na 2CO3)，应通入过量的 CO2 气体CNa 2O2 粉末 (Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa 2CO3 溶液(Na 2SO4)，加入适量 Ba(OH)2 溶液，过滤6 下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如下图所示实验装置，分析实验原理，并判断
21、下列说法和做法，其中不科学的是 ( )A甲为小苏打，乙为纯碱B要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球C加热不久就能看到 A 烧杯的澄清石灰水变浑浊D整个实验过程中都没有发现 A 烧杯的澄清石灰水变浑浊7 一定量的 NaOH 稀溶液( 含酚酞)中分别加入足量的下列物质，一段时间后，红色一定消失的是 ( )H 2O2 HCl SO 2 Cl 2 NaHCO 3A BC D8 为确证碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠，下列实验操作及判断正确的是 ( )A观察加热时能否放出气体B观察滴加盐酸时能否放出气体C溶于水中，滴加澄清石灰水，观察是否有沉淀生成D溶于水中，滴加少量氯化钡
22、溶液，观察是否有白色沉淀生成9 加热 33.6 g NaHCO3 至没有气体放出时，剩余的物质是_，剩余物质的质量是_。答案 Na 2CO3 21.2 g10通常用 NaHCO3 溶液除去混在 CO2 中的少量 HCl 气体，其离子方程式为_，而不用 NaOH 溶液的原因(用离子方程式表示)为_，也不用饱和 Na2CO3 溶液的原因 (用离子方程式表示)为_。答案 HCO H =CO2 H 2O 3CO22OH =CO H 2O2311向 50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的 CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至 100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入 0
23、.1 molL1 的盐酸，产生CO2 气体的体积(标准状况下 )与所加入的盐酸的体积关系如图所示。(1)写出 OA 段所发生反应的离子方程式：_。(2)NaOH 在吸收 CO2 后，所得溶液的溶质为_，其物质的量浓度之比为_。(3)产生的 CO2 体积( 标准状况下 )为_。(4)原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 _。14. 我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业作出了突出贡献。以 NaCl、NH3、CO 2 等为原料先制得 NaHCO3，进而生产出纯碱。有关反应的化学方程式为：NH3CO 2H 2O=NH4HCO3；NH 4HCO3NaCl= =NaHCO3NH 4Cl；2Na
24、HCO 3Na2CO3CO 2H 2O。= = = = = .原理分析碳酸氢铵与饱和食盐水反应，能析出碳酸氢钠晶体的原因是_。a碳酸氢钠难溶于水b碳酸氢钠受热易分解c碳酸氢钠的溶解度相对较小，在溶液中首先结晶析出.实验探究(1)一位同学将二氧化碳气体通入含氨的饱和食盐水中制备碳酸氢钠，实验装置如下图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出) 。回答下列有关问题：乙装置中的试剂是_；丁装置中稀硫酸的作用是_；实验结束后，分离出 NaHCO3 晶体的操作是_(填分离操作的名称)。(2)另一位同学用图中戊装置( 其他装置未画出)进行实验。实验时，须先从_管通入_气体，再从_管通入_气体。有同学建议在戊装置
25、的 b 导管下端连接己装置，理由是_。(3)请再写出一种实验室制取少量碳酸氢钠的方法：_。答案 .c .(1)饱和碳酸氢钠溶液 吸收未反应的 NH3 过滤 (2)a NH 3 b CO 2 增大 CO2 气体与溶液接触的面积，提高 CO2 在溶液中的吸收率 (3)往烧碱溶液中通入过量 CO2(或往饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 等)解析 (1)甲装置是 CO2 的发生装置，由于盐酸易挥发，故生成的 CO2 气体中会含有HCl 气体，乙装置的作用是除去 CO2 中的 HCl 气体，所以乙装置中的试剂是饱和碳酸氢钠溶液，丙是制备碳酸氢钠的发生装置，丁的作用是吸收多余的 NH3，防止其污染环境。从溶液中分离出 NaHCO3 晶体的方法是过滤。(2)实验时必须制取含氨的饱和NaCl 溶液，然后使之与 CO2 反应。因为 NH3 极易溶于水， CO2 在水中的溶解度不大，故应先从 a 导管通入 NH3，后从 b 导管通入 CO2。己装置中有多孔球泡，能增大 CO2气体与溶液的接触面积，提高了 CO2 在溶液中的吸收率。(3)此题是开放性试题，制备少量碳酸氢钠的方法：用碳酸氢铵与适量的饱和食盐水反应；往烧碱溶液中通入过量 CO2；往饱和 Na2CO3 溶液中通入过量 CO2 等。
