專題07-鈉鹽及焰色試驗(yàn)(知識(shí)串講+專題過關(guān))(原卷版)

專題07鈉鹽及焰色試驗(yàn)【知識(shí)梳理】【歸納總結(jié)】一．碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較碳酸鈉碳酸氫鈉俗稱純堿或蘇打小蘇打物理性質(zhì)色與態(tài)白色粉末Na2CO310H2O白色晶體，易風(fēng)化細(xì)小白色晶體溶解性易溶（溶解度碳酸鈉＞碳酸氫鈉）化學(xué)性質(zhì)堿性同濃度，滴入酚酞，都變紅色，碳酸鈉溶液紅色更深，堿性更強(qiáng)。與H+反應(yīng)CO32-+2H+=CO2↑＋H2OHCO3-+H+==CO2↑＋H2O相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)放出氣體快與堿反應(yīng)與NaOH、KOH不反應(yīng)與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2O與澄清石灰水反應(yīng)離子方程式：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓NaHCO3足量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)NaHCO3不足量：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O熱穩(wěn)定性一般不分解NaHCO3加熱分解的反應(yīng)方程式：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O與CO2反COeq\o\al(2－,3)＋CO2＋H2O=2HCOeq\o\al(－,3)不反應(yīng)用途用于玻璃、制皂、造紙等用于制藥、焙制糕點(diǎn)等碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)探究現(xiàn)象：Na2CO3受熱時(shí)澄清石灰水不渾濁；NaHCO3受熱時(shí)澄清石灰水變渾濁。二、碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別依據(jù)原理結(jié)論熱穩(wěn)定性2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；Na2CO3受熱不分解加熱有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3，無變化的是Na2CO3與CaCl2、BaCl2的反應(yīng)+Ca2+=CaCO3↓，+Ba2+=BaCO3↓；與Ca2+、Ba2+不反應(yīng)有沉淀生成的是Na2CO3，無變化的是NaHCO3與鹽酸反應(yīng)的劇烈程度Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑生成氣體劇烈的是NaHCO3，相對(duì)不劇烈的是Na2CO3鹽酸逐滴加入時(shí)的現(xiàn)象+H+=；+H+=CO2↑+H2O逐滴加入鹽酸立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3，開始不產(chǎn)生氣體，滴加一會(huì)才產(chǎn)生氣體的是Na2CO3三、碳酸鈉與碳酸氫鈉的除雜混合物(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜方法及試劑Na2CO3固體(NaHCO3)加熱NaHCO3溶液(Na2CO3)通入足量CO2氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量NaOH溶液點(diǎn)撥：碳酸鈉和碳酸氫鈉的認(rèn)識(shí)誤區(qū)(1)碳酸鈉很穩(wěn)定，固體和溶液中受熱都不發(fā)生分解，碳酸氫鈉固體受熱易發(fā)生分解，但其溶液受熱不易分解。(2)書寫碳酸氫鈉參與的離子反應(yīng)方程式時(shí)，HCOeq\o\al(－,3)不能拆開。(3)在反應(yīng)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑中，利用差量法計(jì)算時(shí)，要注意固體質(zhì)量減少的是二氧化碳和水的質(zhì)量，而非僅僅是二氧化碳的質(zhì)量。(4)不能用氫氧化鈣溶液鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，因?yàn)槎呔芘c氫氧化鈣反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀。四、焰色反應(yīng)1．將鉑絲(或光潔無銹的鐵絲)用鹽酸洗凈，在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同后，若蘸取氯化鈉溶液，在無色火焰上灼燒，可觀察到的現(xiàn)象是火焰呈黃色；若蘸取氯化鉀溶液，在無色火焰上灼燒，透過藍(lán)色鈷玻璃可觀察到的現(xiàn)象是火焰呈紫色。2．焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作步驟點(diǎn)撥：1．焰色反應(yīng)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān)，如：灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時(shí)，火焰顏色均為黃色。幾種常見金屬的焰色：鈉：黃色，鉀：紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)，鈣：磚紅色。2．焰色反應(yīng)是物理變化而不是化學(xué)變化?！痉椒ㄌ骄俊恳唬疁y定純堿中碳酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的常用方法(1)氣體法①測定原理：Na2CO3＋H2SO4=Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依據(jù)CO2的體積確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。②實(shí)驗(yàn)操作：向mg純堿樣品中加入足量的稀硫酸，準(zhǔn)確測量產(chǎn)生CO2氣體的體積為VmL(已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況)。③數(shù)據(jù)處理純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為eq\f(V,22400)mol×106g·mol－1＝eq\f(106V,22400)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106V,22400)g,mg)×100%＝eq\f(53V,112m)%。(2)沉淀法①測定原理：Na2CO3＋BaCl2=BaCO3↓＋2NaCl。依據(jù)BaCO3沉淀的質(zhì)量確定Na2CO3的物質(zhì)的量，進(jìn)而確定純堿中Na2CO3的含量。②實(shí)驗(yàn)操作：先將mg純堿樣品溶于水配成溶液，向溶液中加入過量的BaCl2溶液，經(jīng)過濾、洗滌、干燥得BaCO3沉淀的質(zhì)量為ng。③數(shù)據(jù)處理純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量為eq\f(ng,197g·mol－1)×106g·mol－1＝eq\f(106n,197)g，則純堿樣品中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(\f(106n,197)g,mg)×100%＝eq\f(106n,197m)×100%。二、Na2CO3、NaHCO3與酸反應(yīng)的圖像分析依據(jù)圖像特點(diǎn)判斷溶液溶質(zhì)成分若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3涉及離子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaOH涉及離子方程式Oa：OH－＋H＋=H2O、COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積小于ab段消耗鹽酸的體積)溶液中的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3涉及離子方程式Oa：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)；ab：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑若a＝0(即圖像從原點(diǎn)開始)溶液中的溶質(zhì)為NaHCO3涉及離子方程式：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑【專題過關(guān)】1．為使以面粉為原料的面包松軟可口，通常用碳酸氫鈉作膨松劑，其原因是①熱穩(wěn)定性差②增加甜味③產(chǎn)生二氧化碳④提供鈉離子A．②③ B．①③ C．①④ D．③④2．下列說法錯(cuò)誤的是()A．向碳酸鈉中加入少量水后，插入溫度計(jì)，顯示溫度上升B．焰色試驗(yàn)的鉑絲可用稀鹽酸洗C．可用澄清的石灰水鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種溶液D．NaCl可用作食品調(diào)味劑3．關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的敘述正確的是A．在水中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3B．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3C．與酸反應(yīng)放出氣體的速率：Na2CO3＞NaHCO3D．Na2CO3不能轉(zhuǎn)化成NaHCO3，而NaHCO3能轉(zhuǎn)化為Na2CO34．已知兩支試管中分別裝有等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是選項(xiàng)操作判斷A分別加入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3溶液B分別加入等濃度的稀鹽酸反應(yīng)較劇烈者為Na2CO3溶液C分別滴加幾滴酚酞Na2CO3溶液紅色更深D逐滴加入等濃度的鹽酸立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3溶液5．下列離子方程式書寫正確的是A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OB．碳酸鈉溶液中加入足量稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OC．Na2O2溶于水產(chǎn)生O2：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D．碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液：+OH-=+H2O6．下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A向1克Na2CO3固體中滴入幾滴水碳酸鈉結(jié)塊變成晶體，并伴隨吸熱現(xiàn)象B向碳酸鈉溶液中逐滴滴加鹽酸馬上產(chǎn)生大量氣泡C往等體積等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分別滴加3滴酚酞試液NaHCO3溶液紅色較深D加熱放在坩堝中的小塊鈉鈉先熔化成光亮的小球，燃燒時(shí)火焰為黃色，燃燒后生成淡黃色固體7．某課外小組為了鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，設(shè)計(jì)了如下幾種實(shí)驗(yàn)方法。下列說法不正確的是A．裝置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能與鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生氣體速率快的是NaHCO3B．當(dāng)稀鹽酸足量時(shí)，裝置Ⅰ中氣球鼓起體積較小的是NaHCO3C．加熱裝置Ⅱ，澄清石灰水變渾濁一側(cè)的白色固體是NaHCO3D．裝置Ⅲ也可以鑒別Na2CO3和NaHCO38．取16.8gNaHCO3固體，加熱一段時(shí)間，將剩余固體分成四等份，分別取四份固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。下列能夠說明NaHCO3固體已完全分解的是A．加水溶解后向其中滴加酚酞，溶液變紅B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，有白色沉淀產(chǎn)生C．稱量固體，繼續(xù)加熱，冷卻后再次稱量所得固體，質(zhì)量不變D．加入稍過量的鹽酸，充分反應(yīng)后將溶液蒸干，所得固體質(zhì)量為2.925g9．侯德榜是我國杰出的化學(xué)家，“侯氏制堿法”的創(chuàng)始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)。下面是4位同學(xué)對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見解，其中不正確的是()A．甲同學(xué)說：該條件下NaHCO3的溶解度較小B．乙同學(xué)說：NaHCO3不是純堿C．丙同學(xué)說：析出NaHCO3固體后的溶液中只含氯化銨D．丁同學(xué)說：該反應(yīng)是在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳10．如圖所示是某化學(xué)興趣小組根據(jù)教材知識(shí)設(shè)計(jì)的能說明Na2CO3與NaHCO3熱穩(wěn)定性的套管實(shí)驗(yàn)。下列敘述不正確的是()A．甲為Na2CO3，乙為NaHCO3B．要證明NaHCO3受熱能產(chǎn)生水，可在小試管內(nèi)放置沾有少量無水硫酸銅粉末的棉花球C．加熱不久就能看到B燒杯中的澄清石灰水變渾濁D．整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中A燒杯中的澄清石灰水無明顯變化11．以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索，認(rèn)識(shí)鈉及其化合物。下列分析不正確的是()A．反應(yīng)③表明CO2具有酸性氧化物的性質(zhì)B．反應(yīng)④說明NaHCO3的穩(wěn)定性強(qiáng)于Na2CO3C．反應(yīng)⑤⑥說明Na2O2可用于潛水艇中氧氣的供給D．上述轉(zhuǎn)化中發(fā)生的反應(yīng)有分解反應(yīng)、化合反應(yīng)、置換反應(yīng)等12.為精確測定工業(yè)純堿中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（含少量NaCl），準(zhǔn)確稱量Wg樣品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，下列實(shí)驗(yàn)方法所對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案和測量數(shù)據(jù)合理的是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)方案測量數(shù)據(jù)A滴定法將樣品配成100mL溶液，取10mL，加入酚酞，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸滴定消耗鹽酸的體積B量氣法將樣品與鹽酸反應(yīng)，生成的氣體全部被堿石灰吸收堿石灰增加的質(zhì)量C重量法將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸減少的質(zhì)量D量氣法將樣品與鹽酸反應(yīng)，氣體通過排水量氣裝置量氣排出水的體積13.為了測定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各組分的含量，某同學(xué)設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)：取一定質(zhì)量的混合物，通過測量反應(yīng)前后②和③裝置質(zhì)量的變化，測定該混合物中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。下列說法中錯(cuò)誤的是（）A.①②③中可以依次盛裝堿石灰、無水CaCl2、堿石灰B.硬質(zhì)玻璃管加熱前，應(yīng)關(guān)閉b，打開a，緩緩?fù)ㄈ肟諝猓敝羇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含量偏小D.實(shí)驗(yàn)過程中先停止通入空氣，再停止加熱14．向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸，CO2的生成量與加入鹽酸的體積(V)的關(guān)系如圖所示。下列判斷正確的是()A．在O～a范圍內(nèi)，只發(fā)生中和反應(yīng)B．a(chǎn)b段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OC．a(chǎn)＝0.3D．原混合溶液中NaOH與Na2CO3的物質(zhì)的量之比為1∶215．下列關(guān)于焰色反應(yīng)的敘述正確的是A．五顏六色的焰火是物質(zhì)本身燃燒的顏色B．氫氣、硫等在氧氣中燃燒時(shí)有顏色，這也是焰色反應(yīng)C．某無色溶液進(jìn)行焰色反應(yīng)，透過藍(lán)色鈷玻璃可觀察到火焰呈紫色，則可證明溶液中的陽離子一定只含有K+D．焰色反應(yīng)是某種金屬元素灼燒時(shí)所具有的特殊顏色，是物理變化16．【任務(wù)一】某小組研究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，實(shí)驗(yàn)如下：序號(hào)操作現(xiàn)象Na2CO3NaHCO3①在兩支試管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固體，再加入5mL水，振蕩；將溫度計(jì)分別插入其中溫度由17.6℃變?yōu)?3.2℃；放置至室溫時(shí)，試管內(nèi)無固體溫度由17.6℃變?yōu)?7.2℃；放置至室溫時(shí)，試管內(nèi)有少量固體殘留②室溫時(shí)，分別向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液溶液變紅溶液微紅（1）室溫下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是____________________________________。（2）該實(shí)驗(yàn)不能說明Na2CO3溶液的堿性強(qiáng)于NaHCO3溶液，理由是______________________________。【任務(wù)二】為進(jìn)一步探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì)，利用傳感器繼續(xù)做如下實(shí)驗(yàn)：編號(hào)實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)③測量下面實(shí)驗(yàn)過程中溫度的變化④測量下面實(shí)驗(yàn)過程中溶液pH的變化注：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的濃度相等信息提示：溶液pH越小，OH－的濃度越小，溶液堿性越弱。（3）澄清石灰水顯堿性，用電離方程式表示其原因是____________________________。（4）實(shí)驗(yàn)③中，溶解時(shí)吸收熱量的物質(zhì)是_________（填化學(xué)式）。（5）實(shí)驗(yàn)④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反應(yīng)的離子方程式為____________________________，OH－未參與該反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是______________________________________________。（6）實(shí)驗(yàn)④中，滴加NaHCO3溶液的燒杯中溶液pH的變化與滴加Na2CO3溶液的pH有明顯差異，原因是滴加NaHCO3溶液的燒杯中__________（填離子符號(hào)）參與了反應(yīng)，寫出反應(yīng)初期的離子方程式：_________________________。17．小蘇打長期放置在空氣中會(huì)變質(zhì)(部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹a2CO3)，某研究小組欲測定某小蘇打樣品中NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：Ⅰ.加熱分解法利用圖1裝置，充分加熱小蘇打樣品。(1)儀器a的名稱為____________。(2)在實(shí)驗(yàn)過程中，需要測量的