高中 化學(xué) 必修 第一冊 第二章 海水中的重要元素 鈉和氯《第一節(jié) 第3課時 碳酸鈉和碳酸氫鈉 焰色試驗》課件

第3課時碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗

第二章第一節(jié)鈉及其化合物1．結(jié)合真實情境中的應(yīng)用實例或通過實驗探究，了解Na2CO3、NaHCO3的主要性質(zhì)，了解它們在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用。2．了解焰色試驗的操作與應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)任務(wù)一碳酸鈉和碳酸氫鈉1任務(wù)二焰色試驗2隨堂達標(biāo)演練3內(nèi)容索引課時測評4任務(wù)一碳酸鈉和碳酸氫鈉新知構(gòu)建1．主要用途(1)碳酸鈉：用于紡織、制皂、造紙、制玻璃、制藥、食用堿、工業(yè)用堿等。(2)碳酸氫鈉：可用于發(fā)酵粉、胃酸中和劑、食用堿、工業(yè)用堿等。2．物理性質(zhì)實驗探究在兩支試管中分別加入少量Na2CO3和NaHCO3(各約1g)，實驗現(xiàn)象如下：鹽Na2CO3NaHCO3①觀察碳酸鈉、碳酸氫鈉的外觀白色粉末細(xì)小的白色晶體②加幾滴水并將溫度計伸入其中結(jié)塊變?yōu)榫w，溫度計示數(shù)升高部分溶解，溫度計示數(shù)降低③繼續(xù)向②的試管中分別加5mL水，用力振蕩全部溶解固體量減少鹽Na2CO3NaHCO3④分別向③所得溶液中滴加1～2滴酚酞溶液溶液顯堿性溶液顯堿性實驗結(jié)論俗名______，為白色粉末，易溶于水，溶解時______熱量，水溶液呈____性，遇少量水變成晶體(水合碳酸鈉，化學(xué)式為Na2CO3·xH2O)俗名________，為細(xì)小的白色晶體，易溶于水，溶解時______熱量，水溶液呈____性，比碳酸鈉溶解度______純堿放出堿小蘇打吸收堿小交流研討11．(1)已知Na2CO3粉末遇水生成碳酸鈉晶體(Na2CO3·xH2O)，碳酸鈉晶體在干燥空氣中失去結(jié)晶水變成碳酸鈉粉末。請思考：鈉長期露置在空氣中，先后發(fā)生了哪些變化？用流程圖表示。(2)已知反應(yīng)Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3。向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2，預(yù)測會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？

說出你預(yù)測的依據(jù)。提示：有晶體析出。CO2與飽和Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHCO3，所得NaHCO3的質(zhì)量比參加反應(yīng)的Na2CO3的質(zhì)量大，又由于常溫下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，且反應(yīng)過程中消耗了水，故會有NaHCO3晶體從溶液中析出。3．化學(xué)性質(zhì)實驗探究(1)熱穩(wěn)定性實驗探究實驗操作實驗現(xiàn)象加熱碳酸氫鈉時澄清石灰水變渾濁加熱碳酸鈉時澄清石灰水不變渾濁實驗結(jié)論①NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，化學(xué)方程式：_________________________________________②Na2CO3很穩(wěn)定，受熱不易分解用套管實驗裝置可以更好地比較Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性，其中小試管內(nèi)有沾有無水硫酸銅粉末的棉花球，實驗裝置如圖。

①實驗時小試管中應(yīng)放

，實驗結(jié)果更具有說服力。②通過什么現(xiàn)象說明穩(wěn)定性Na2CO3大于NaHCO3。提示：小試管內(nèi)棉花球上的無水硫酸銅由白色變?yōu)樗{色，燒杯B中澄清石灰水變渾濁，燒杯A中澄清石灰水不變渾濁。NaHCO3交流研討2(2)與酸反應(yīng)的實驗探究實驗步驟在兩個試管中分別加入3mL同一濃度稀鹽酸，將兩個分別裝有0.3gNa2CO3和0.3gNaHCO3固體的小氣球套在兩支試管口，將氣球內(nèi)固體同時倒入試管中，觀察現(xiàn)象實驗操作實驗現(xiàn)象兩支試管中都產(chǎn)生氣泡，氣球膨脹，加入碳酸氫鈉的試管中產(chǎn)生氣泡更快，氣球膨脹得更大實驗結(jié)論①反應(yīng)離子方程式：____________________________、___________________________________；②相同條件下，__________與酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的速率更快碳酸氫鈉===CO2↑＋H2O某課外小組在實驗中，將鹽酸滴加到碳酸鈉溶液中，開始無氣泡產(chǎn)生，一段時間后產(chǎn)生氣泡。試分析其原因。交流研討3(3)與CaCl2、Ca(OH)2溶液反應(yīng)的實驗探究

CaCl2Ca(OH)2實驗操作實驗現(xiàn)象加入稀Na2CO3溶液，立即產(chǎn)生白色沉淀，加入少量稀NaHCO3溶液，無明顯現(xiàn)象兩支試管中都產(chǎn)生白色沉淀

CaCl2Ca(OH)2實驗結(jié)論①Na2CO3溶液與CaCl2、Ca(OH)2溶液均反應(yīng)，離子方程式均為__________________________；②NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應(yīng)；與Ca(OH)2溶液反應(yīng)，其離子方程式為_______________________________________試寫出過量的NaHCO3溶液和Ca(OH)2溶液反應(yīng)的離子方程式。交流研討4典題應(yīng)用1．碳酸鈉的化學(xué)性質(zhì)圖示如下，試寫出反應(yīng)①～③的化學(xué)方程式。答案：①Na2CO3

＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑；②Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl；③Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH。2．碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)圖示如下，試寫出反應(yīng)①～③的化學(xué)方程式。答案：①NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；②2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O；③NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；歸納總結(jié)

返回任務(wù)二焰色試驗新知構(gòu)建1．定義根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色，可以判斷試樣所含的______元素，這樣的定性分析操作稱為焰色試驗。2．操作(1)洗：用鹽酸洗凈鉑絲(或鐵絲)。(2)燒：將洗凈的鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)在火焰上灼燒至與____________相同。(3)蘸：蘸取試樣。(4)燒：在無色的外焰上灼燒，并觀察____________。金屬原火焰顏色火焰的顏色3．幾種常見元素的焰色鈉：____色；鉀：____色(透過____________觀察，避免鈉的黃色光干擾)；鋇：______色；鈣：______色；銅：____色。黃紫藍色鈷玻璃黃綠磚紅綠交流研討為什么用鹽酸洗滌鉑絲而不用硫酸洗滌鉑絲？為什么用鉑絲或鐵絲等蘸取試劑做焰色試驗，而不采用銅絲？提示：鹽酸沸點比硫酸低，加熱時易揮發(fā)無殘留。鉑絲或鐵絲做焰色試驗時沒有顏色，而銅在灼燒時有綠色的焰色。1．正誤判斷，錯誤的說明原因。(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(xué)性質(zhì)：_______________________________________。

錯誤。焰色試驗屬于金屬元素的物

理性質(zhì)典題應(yīng)用正確錯誤。說明溶液含Na＋或者同時含有Na＋和K＋2．對焰色試驗實驗操作注意事項的下列說明，正確的是①鉀的火焰顏色，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，再蘸被檢物質(zhì)③每次實驗后，要用鹽酸把鉑絲洗凈④實驗時最好選用本身顏色較淺的火焰⑤沒有鉑絲，也可以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√焰色試驗是靠觀察火焰顏色來鑒別物質(zhì)的，成功與否的關(guān)鍵是避免雜質(zhì)和其他顏色的干擾。①是為了濾去黃光；②、③是為了除去鉑絲上的雜質(zhì)；④本身顏色越淺的火焰，焰色試驗時干擾越小，被檢物質(zhì)的火焰顏色越明顯；⑤焰色試驗可用鉑絲，也可用光潔無銹的鐵絲代替。返回隨堂達標(biāo)演練1．小明同學(xué)用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液在酒精燈外焰上灼燒，火焰呈黃色，通過該實驗現(xiàn)象，下列四位同學(xué)對該溶液中存在的金屬離子判斷正確的是鈉元素的焰色試驗為黃色，鉀元素的焰色試驗為紫色，觀察鉀元素的焰色試驗時必須透過藍色鈷玻璃。根據(jù)題中現(xiàn)象只能確定有Na＋，而不能確定K＋的存在?！烫妓徕c的俗名是純堿，A正確；碳酸鈉是一種鹽，不是堿，B錯誤；碳酸鈉是由碳酸根離子和鈉離子組成的一種鹽，D正確?！?．Na2CO3是一種重要的化工原料。下列關(guān)于Na2CO3的說法，錯誤的是A．它的俗名是純堿 B．它是一種堿C．它的水溶液呈堿性 D．它是一種鹽A項，不反應(yīng)，不符合題意；B項，反應(yīng)為NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，不符合題意；C項，反應(yīng)為NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋NaOH＋H2O或2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，不符合題意；D項，反應(yīng)為NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，符合題意?！?．(2023·海淀區(qū)高一檢測)下列物質(zhì)的溶液，能與小蘇打溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，既無氣體生成也無沉淀生成的是A．蘇打 B．氯化氫C．熟石灰 D．燒堿4．下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的說法，正確的是A．在水中的溶解度：NaHCO3>Na2CO3B．熱穩(wěn)定性：NaHCO3<Na2CO3C．滴加少量稀鹽酸均有氣泡產(chǎn)生D．Na2CO3不能轉(zhuǎn)化成NaHCO3，而NaHCO3能轉(zhuǎn)化成Na2CO3A項，在水中的溶解度：NaHCO3<Na2CO3；C項，Na2CO3溶液與少量稀鹽酸反應(yīng)生成NaHCO3，無氣泡產(chǎn)生；D項，NaHCO3與Na2CO3之間可以相互轉(zhuǎn)化?！谭祷?．碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的物質(zhì)。請回答下列問題：(1)碳酸氫鈉俗稱

，其水溶液顯

(填“酸”、“堿”或“中”)性。(2)碳酸氫鈉可治療胃酸(0.2%～0.4%的鹽酸)過多，反應(yīng)的離子方程式為

。等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng)時生成CO2的量，前者

(填“＞”、“＜”或“＝”)后者。小蘇打堿＜課時測評題點一碳酸鈉和碳酸氫鈉的物理性質(zhì)與用途1．可用于治療胃酸過多的物質(zhì)是A．氫氧化鈉 B．氯化鈉C．氯化鉀 D．碳酸氫鈉√√2．我國醫(yī)學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)小蘇打可去除腫瘤內(nèi)的氫離子，從而快速有效地殺死處于葡萄糖饑餓或缺乏狀態(tài)的腫瘤細(xì)胞，為治療原發(fā)性肝癌開辟了新路徑。下列有關(guān)小蘇打的說法錯誤的是A．可用于制備蘇打

B．可用于糕點生產(chǎn)中C．與H＋作用易產(chǎn)生CO2 D．可用飽和食鹽水與CO2反應(yīng)制得NaHCO3俗稱小蘇打，碳酸鈉俗稱蘇打，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則可用于制備蘇打，故A正確；碳酸氫鈉能與H＋反應(yīng)生成二氧化碳，用于制發(fā)酵粉，可用于糕點生產(chǎn)中，故B、C正確；飽和食鹽水與CO2不反應(yīng)，所以不能用飽和食鹽水與CO2反應(yīng)制得小蘇打，故D錯誤?！?．下列關(guān)于碳酸氫鈉的敘述正確的是A．可用于焙制糕點

B．不溶于水C．不能與鹽酸反應(yīng)

D．加熱不易分解√4．物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)名稱、俗名和化學(xué)式三者相一致的是A．乙酸、醋酸、C2H6OB．碳酸鈉、燒堿、Na2CO3C．碳酸氫鈉、小蘇打、NaHCO3D．氫氧化鈣、生石灰、CaO√題點二碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)5．下列關(guān)于Na2CO3和NaHCO3的說法中，不正確的是A．均為鈉鹽 B．受熱均易分解C．焰色試驗均為黃色 D．均能與鹽酸反應(yīng)Na2CO3受熱不易分解。NaOH溶液能夠與二氧化碳反應(yīng)，不能用來除去CO2氣體中混有的少量HCl氣體，故A不選；Ca(OH)2溶液能夠與二氧化碳反應(yīng)，不能用來除去CO2氣體中混有的少量HCl氣體，故B不選；二氧化碳不與碳酸氫鈉反應(yīng)，氯化氫能夠與碳酸氫鈉反應(yīng)生成氯化鈉、二氧化碳?xì)怏w和水，可將混合氣體通入飽和碳酸氫鈉溶液洗氣，故C選；二氧化碳和氯化氫與濃H2SO4均不反應(yīng)，不能用來除去CO2氣體中混有的少量HCl氣體，故D不選?！?．下列物質(zhì)中，最宜除去CO2氣體中混有的少量HCl氣體的是A．NaOH溶液 B．Ca(OH)2溶液C．NaHCO3溶液 D．濃H2SO4√7．下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)的說法正確的是A．相同濃度的Na2CO3溶液的堿性比NaHCO3溶液強B．NaHCO3在水中的溶解度比Na2CO3大C．Na2CO3與鹽酸反應(yīng)比NaHCO3劇烈D．NaHCO3比Na2CO3穩(wěn)定√√題點三焰色試驗9．人們利用焰色試驗制造了絢麗多彩的煙花，下列物質(zhì)的焰色為黃色的是A．Na2CO3 B．KClC．CaCl2 D．CuSO4√10．焰色試驗實驗過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色試驗的觀察兩項操作如圖所示：下列敘述中不正確的是A．每次實驗中都要先將鉑絲灼燒至與原來的火焰顏色相同，再蘸取被檢驗物質(zhì)B．鉀的焰色試驗要透過藍色鈷玻璃觀察C．實驗時最好選擇本身顏色較深的火焰D．沒有鉑絲可用無銹鐵絲代替進行實驗A項，如果不這樣做，會給待測元素火焰顏色帶來干擾，正確；B項，觀察鉀的焰色時要透過藍色鈷玻璃，濾去黃光再觀察，正確；C項，焰色試驗應(yīng)選擇本身顏色較淺的火焰，錯誤；D項，鐵絲與鉑絲灼燒時都沒有特殊焰色，可以進行焰色試驗的實驗，正確。碳酸氫鈉溶液與少量澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水；碳酸鈉溶液與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，碳酸鈉溶液與氯化鋇溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉。√在題中所給出的兩種物質(zhì)中NaHCO3是過量的，兩種混合物在密閉容器中加熱所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。因NaHCO3是過量的，又充分加熱，有足夠的CO2使Na2O2最終全部轉(zhuǎn)化為Na2CO3，過量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3，而Na2CO3穩(wěn)定，受熱不易分解，故最后排出產(chǎn)生的氣體后，殘留的固體是Na2CO3。12．過量的NaHCO3與Na2O2混合，在密閉容器中充分加熱后，最后排出氣體，殘留的物質(zhì)應(yīng)是A．Na2O和Na2O2 B．Na2O2和Na2CO3C．Na2CO3 D．Na2O√13．下列是某興趣小組根據(jù)課本實驗設(shè)計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實驗。請觀察如圖實驗裝置并分析實驗原理，判斷下列說法錯誤的是

A．甲為小蘇打，乙為純堿B．甲為Na2CO3，乙為NaHCO3C．要證明物質(zhì)受熱能產(chǎn)生水，可在兩支試管內(nèi)塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球D．整個實驗過程中可以看到丙燒杯的澄清石灰水不變渾濁√用酒精燈加熱時，外管溫度高，內(nèi)管溫度低，NaHCO3受熱易分解，Na2CO3受熱不易分解，故將Na2CO3放在外管中，溫度高卻未分解，NaHCO3放在內(nèi)管中，溫度低卻分解，證明Na2CO3熱穩(wěn)定性強于NaHCO3，NaHCO3受熱分解產(chǎn)生CO2，可使澄清石灰水變渾濁。甲為小蘇打(NaHCO3)，乙為純堿(Na2CO3)，故A項正確，B項錯誤；NaHCO3分解產(chǎn)生的水可以使無水硫酸銅變藍色，故C項正確；Na2CO3不會分解產(chǎn)生CO2，故不能使丙中澄清石灰水變渾濁，故D項正確。14．A、B、C、D、E五種物質(zhì)的焰色試驗都呈黃色，A、B與水反應(yīng)都有氣體放出，A與水反應(yīng)放出的氣體具有還原性，同時都生成C，C與適量的CO2反應(yīng)生成D，D溶液與過量的CO2反應(yīng)生成E，E加熱能變成D。(1)寫出下列物質(zhì)的化學(xué)式：B

；D

。(2)E加熱生成D的化學(xué)方程式為

。(3)寫出C溶液和CO2反應(yīng)生成D的離子方程式：_______________________________。Na2O2Na2CO3首先根據(jù)五種物質(zhì)的焰色試驗都呈黃色，可以推斷出五種物質(zhì)都含有鈉元素；A、B與水反應(yīng)都有氣體放出，可以推斷出A和B是過氧化鈉和金屬鈉中的一種，二者生成的氣體分別是氧氣和氫氣，氫氣具有還原性，故A是鈉，B是過氧化鈉，生成的C則是氫氧化鈉；再由題意可以推斷出D是碳酸鈉，E是碳酸氫鈉。15．為探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，利用傳感器做如下實驗：序號操作數(shù)據(jù)①測量下面實驗過程中溫度的變化序號操作數(shù)據(jù)②測量下面實驗過程中溶液pH的變化注：Na2CO3