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第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物第2课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色反应目标与素养：1.通过化学实验探究碳酸钠和碳酸氢钠性质的相同点和不同点，熟悉它们的应用。(科学探究)2.了解焰色反应的实验操作，根据焰色反应鉴别K＋、Na＋等。(科学探究)自主预习探新知一、碳酸钠和碳酸氢钠1．实验探究Na2CO3、NaHCO3的溶解性、溶液的酸碱性盐Na2CO3NaHCO3(1)在两支试管中各加入1gNa2CO3、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______________，温度计读数升高碳酸氢钠部分溶解，温度计读数______(3)继续向(2)的试管中分别加入5mL水，用力振荡，有何现象碳酸钠溶解碳酸氢钠溶解降低结块变成晶体(4)分别向(3)所得溶液中滴入1～2滴酚酞溶液，有何现象溶液变且颜色较深溶液变且溶液颜色稍浅初步结论溶液显性溶液显性碱红色红色碱2.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：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O3.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)①Na2CO3：__________________________。②NaHCO3：__________________________。(2)与碱(氢氧化钠)反应(写出相应的化学方程式)①Na2CO3与NaOH不反应。②NaHCO3：_______________________________。CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2ONaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O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：2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O。往NaHCO3溶液中通入CO2，可除去少量Na2CO3，反应方程式：Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。二、焰色反应1．操作2．几种金属的焰色金属钠钾焰色___色___色(观察时要透过)蓝色钴玻璃黄紫焰色反应表现的是离子的化学性质吗？作焰色反应的载体为什么用铂丝？能用别的材料代替铂丝吗？[提示]焰色反应表现的是元素的性质，为物理性质。因为铂丝灼烧时火焰没有特殊颜色，因此常用铂丝作焰色反应的载体，其他金属，如光洁无锈的铁丝或镍、铬、钨丝等灼烧时火焰也没有特殊颜色，也可以用作焰色反应的载体。1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)向碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中滴入稀盐酸，立即产生气泡()(2)灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋()(3)分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，试管内壁均有水珠，两种物质均受热分解()(4)NaHCO3溶液中加入稀盐酸：CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2O()[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。]3．Na2CO3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)两物质的焰色反应分别为________色、________色。[答案](1)CO2－3＋2H＋===CO2↑＋H2OHCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(2)2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O(3)黄黄核心突破攻重难碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂1.碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法2．Na2CO3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3.利用数形结合的思想理解碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应HCl(少量)＋Na2CO3===NaCl＋NaHCO3；2HCl(足量)＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2O；HCl＋NaHCO3===NaCl＋CO2↑＋H2O。甲乙(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。1．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A[A项，因为CO2能和Na2CO3溶液发生反应：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，故可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而Ba(OH)2、Ca(OH)2和盐酸都能与NaHCO3、Na2CO3反应。]2．在课堂上老师出示了两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色饱和溶液，希望班里同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是()①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3②取等量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞溶液，红色较深的是Na2CO3③取等量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3④取等量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3⑤取等量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3⑥取等量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3A．①②B．③⑥C．④⑤D．②⑤B[③中因为NaHCO3溶液受热时NaHCO3不分解，只有NaHCO3固体受热才分解；⑥中分别向两支试管中滴Ba(OH)2溶液，都能出现白色沉淀，化学方程式为Na2CO3＋Ba(OH)2===2NaOH＋BaCO3↓，2NaHCO3＋Ba(OH)2===Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O。]3．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NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸，Na2CO3先发生第一步反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，反应完全后NaHCO3发生第二步反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。(2)B点表明Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应生成NaCl。[答案](1)CO2－3＋H＋===HCO－3HCO－3＋H＋===CO2↑＋H2O(2)NaCl当堂达标提素养1．下列有关Na2CO3和NaHCO3的比较中，正确的是()A．碳酸氢钠的热稳定性比碳酸钠强B．可用澄清石灰水鉴别两种物质的溶液C．足量的Na2CO3、NaHCO3分别与等物质的量的盐酸反应，后者产生的CO2多D．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，前者产生的CO2多C[碳酸氢钠受热分解，碳酸钠受热稳定，A错误；向碳酸钠和碳酸氢钠溶液中加入氢氧化钙溶液，都会生成碳酸钙沉淀，无法鉴别，B错误；过量碳酸钠与盐酸反应，实际得到碳酸氢钠，根本不会有气体生成，而盐酸和碳酸氢钠反应一定有二氧化碳生成，C正确；等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应，后者产生的CO2多，D错误。]2．现有两瓶无标签的无色溶液，分别装有Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，用下列试剂或方法能将两者区分的是()①Ca(OH)2②盐酸③CaCl2④NaOH⑤加热A．①③B．①④C．②③D．②⑤C[①④都是碱，加入Na2CO3、NaHCO3中，现象相同(①都有沉淀、④都无明显现象)，所以①④不能区分。②向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中加盐酸，产生气泡速率快的是NaHCO3溶液，产生气泡速率慢的是Na2CO3溶液，可以区分。③加入CaCl2时，Na2CO3溶液中有沉淀生成，而NaHCO3溶液中无沉淀生成，可以区分。⑤加热法，因两者都是溶液，加热都不分解，故无法区分。]3．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色。下列各判断正确的是()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＋，可能还含有K＋B[钠的焰色反应为黄色，容易掩盖钾的浅紫色。]4．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，选用适量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，应通入过量的CO2气体C．Na2O2粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入适量Ba(OH)2溶液，过滤D[Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。]5．下图为几种物质的转化关系，其中A为金属，B为淡黄色固体粉末，每一物质均含有A元素。(1)写出下列物质的化学式：B________，C________，E________，F________。(2)写出下列各步反应的化学方程式：C→E________________________________________________；C→F________________________________________________；F→C________________________________________________。[解析]推断题的关键是找突破口，根据A为金属，B为淡黄色固体粉末，可知A为Na，B为Na2O2，前后联系，可知其他物质。由钠的性质，可知，D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种，由Na2O2的性质可知，C必为Na2CO3，则F为NaHCO3，由Na2CO3→E可知，E为NaOH或NaCl，由D→C知，E为NaOH时，D只能为Na2O；当E为NaCl时，D可以为Na2O或NaOH。[答案](1)Na2O2Na2CO3NaOH(或NaCl)NaHCO3(2)Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH(或Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O)(答案合理即可)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO32NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O