第2章 第1节 第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验-【精讲精练】2023-2024学年高中化学必修第一册人教版（教师用书）

第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 [知识素养目标] 1．能从物质的组成、分类的角度认识Na2CO3、NaHCO3的主要性质、转化和用途，形成“结构决定性质”的观念。 2．通过Na2CO3、NaHCO3的实验探究，能设计实验方案，培养科学探究与创新意识的化学核心素养。 3．了解焰色试验的概念及应用。 知识点一　碳酸钠和碳酸氢钠 1．碳酸钠、碳酸氢钠性质探究 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各1 g)，完成下列实验，并将实验现象和相应的结论填入下表。 　　　盐 实验步骤　　　 Na2CO3 NaHCO3 ①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的外观 __白色粉末__ 细小的白色晶体 ②向两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计插入其中 加水后__结块变成晶体__，温度计示数__升高__ 加水后__部分__溶解，温度计示数__降低__ ③继续向②的试管中分别加5 mL水，用力振荡 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 ④分别将③所得溶液中滴加1～2滴酚酞溶液 溶液__变红__，溶液碱性较强 溶液__变浅红__，溶液碱性较弱 初步结论 碳酸钠、碳酸氢钠均__易__溶于水，在水中的溶解度：__Na2CO3__＞__NaHCO3__，水溶液均显__碱__性，碱性：__Na2CO3__＞__NaHCO3__ 2．碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的比较 (1)如图所示实验为“套管实验”，小试管内塞有沾有白色无水硫酸铜粉末的棉花球。 点燃酒精灯加热，能观察到的实验现象是__小试管中棉花球变蓝色，B烧杯中澄清石灰水变浑浊，A烧杯中有少量气泡冒出__。 (2)实验结论：Na2CO3受热不分解；NaHCO3受热易分解，生成物中含有__CO2和H2O__。由此可知，Na2CO3的热稳定性比NaHCO3__强__。 3．碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应 (1)与过量盐酸的反应： ①碳酸钠：CO＋2H＋=== CO2↑＋H2O； ②碳酸氢钠：HCO＋H＋=== CO2↑＋H2O。 (2)与NaOH溶液的反应： ①碳酸钠：不反应； ②碳酸氢钠：HCO＋OH－=== CO＋H2O。 1．饱和碳酸钠溶液中通入CO2会出现什么现象？ 提示：饱和碳酸钠溶液中通入CO2会生成白色沉淀，发生的反应为Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3↓。 产生白色沉淀的原因有3点：①NaHCO3的溶解度比Na2CO3小；②反应中有水参与，导致溶剂质量减少；③生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量，导致溶质质量增加。 2．分别向等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加稀盐酸。 (1)分析产生不同现象的原因，并写出反应的离子方程式。 提示：Na2CO3溶液中存在Na＋和CO，滴加稀盐酸，CO与H＋结合生成HCO，HCO再与H＋结合生成H2O和CO2，故开始无气泡，过一段时间产生气泡；CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。NaHCO3溶液中存在Na＋和HCO，滴加稀盐酸，HCO与H＋反应生成CO2和H2O，故立即产生气泡；HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。 (2)试着利用下列图像粗略画出上述两种情况：Ⅰ.向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸，Ⅱ.向盐酸中逐滴滴入Na2CO3溶液。 提示： [归纳提升] 碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 苏打或纯碱 小苏打 色、态 白色粉末 细小的白色晶体 溶解性 易溶于水 易溶于水 水溶液酸碱性 都呈碱性(Na2CO3溶液碱性更强) 与盐酸 放出二氧化碳气体 放出二氧化碳气体(剧烈) 与烧碱溶液 不反应 生成碳酸钠和水 与澄清石灰水 产生白色沉淀 产生白色沉淀 与氯化钙溶液 生成白色沉淀 不反应 与CO2 生成NaHCO3 不反应 热稳定性 稳定、受热不易分解 不稳定、受热易分解 相互转化 Na2CO3NaHCO3 1．下列关于碳酸氢钠的叙述正确的是(　　) A．可用于焙制糕点　 B．不溶于水 C．不能与盐酸反应 D．加热不易分解 解析　碳酸氢钠是一种无机盐，易溶于水，在潮湿空气或热空气中即缓慢分解，产生二氧化碳，加热至270 ℃完全分解，遇酸则强烈反应产生二氧化碳，可用作焙制糕点。 答案　A 2．下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，正确的是(　　) A．受热时NaHCO3比Na2CO3稳定 B．在水中NaHCO3比Na2CO3溶解性大 C．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，NaHCO3放出的CO2比Na2CO3多 D．NaHCO3能转化成Na2CO3，但Na2CO3不能转化成NaHCO3 解析　受热时Na2CO3比NaHCO3稳定；在水中Na2