第2章 第1节 钠及其化合物 第3课时 钠的几种化合物(2) 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 (Word课后习题)-【满分思维】2026-2027学年高中化学必修第一册学生用书（人教版）

**基本信息** 围绕碳酸钠、碳酸氢钠性质及焰色试验，通过基础认知、理解应用、综合探究三层设计，实现从单一知识点到综合实验的巩固路径，适配新授课分层教学需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|碳酸钠和碳酸氢钠性质用途、焰色试验概念|选择题直接考查核心性质（如1题用途判断、5题焰色试验原理），强化化学观念| |理解应用|物质鉴别除杂、实验现象分析|结合实验装置（如3题气球实验、6题焰色试验操作），培养科学思维与探究能力| |综合探究|定量计算、实验方案设计|计算题（4题混合物计算）与实验方案题（10题质量分数测定），提升科学探究与实践素养|

第3课时　钠的几种化合物(二)　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 ◆ 知识点一　碳酸钠和碳酸氢钠的性质及用途 1.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的说法,错误的是(　) A.碳酸钠可用作发酵粉 B.碳酸氢钠可用于焙制糕点 C.侯德榜制碱法最终产品是碳酸钠 D.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多 2.[2025·湖北荆州中学高一检测] 下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述正确的是 (　) A.NaHCO3比Na2CO3热稳定性强 B.NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量 C.常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大 D.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,放出等量的CO2 3.[2026·广东五校高一月考] 为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图所示装置和实验。下列说法正确的是 (　) 注:①②两装置中加入的稀盐酸中溶质的量相同且均足量,溶液中Na2CO3、NaHCO3质量相同。 A.加稀盐酸前,图①和图②中溶液都显红色,后者稍深 B.加稀盐酸过程中,开始时,图①气球有变化,图②气球无变化 C.图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中甲为Na2CO3 D.完全反应后,气球体积:图①小于图② 4.加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化,剩余固体的质量为8.45 g,则混合物中碳酸钠的质量分数为 (　) A.42% B.58% C.29% D.50% ◆ 知识点二　焰色试验 5.[2025·广东河源高一检测] 下列与焰色试验相关说法正确的是 (　) A.利用焰色试验可区分 NaCl与 Na2CO3固体 B.焰色试验属于化学变化 C.不可以用稀硫酸代替稀盐酸洗涤焰色试验中用到的铂丝 D.透过蓝色钴玻璃观察到焰色为紫色,则待测物一定为KCl 6.[2026·河北邢台卓越联盟高一联考] 同学们用如图所示实验装置进行K2CO3溶液和Na2CO3溶液的焰色试验。下列说法错误的是 (　) A.蘸取Na2CO3溶液灼烧时,可观察到火焰呈黄色 B.蘸取K2CO3溶液灼烧时,要透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色 C.该方法可用来鉴别K2SO4溶液和Na2SO4溶液 D.蘸取K2CO3溶液完成实验后,可直接蘸取Na2CO3溶液进行后续实验 ◆ 知识点三　碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与除杂 7.下列实验方案能达到预期目的的是 (　) A.加热可除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3 B.通入足量CO2气体,可除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3 C.用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 D.用Ba(OH)2溶液鉴别Na2SO4和MgCl2溶液 8.[2025·河北廊坊高一检测] 下列实验方案中不能鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的是 (　) A.分别取一定质量的两种固体充分加热,比较实验前后固体的质量 B.分别取等质量的两种固体加入少量水,观测实验前后温度 C.分别向取少量两种固体溶于水后形成的溶液中逐滴加入稀盐酸,观察现象 D.分别向取少量两种固体溶于水后形成的溶液中加入足量的Ba(OH)2溶液,观察是否有白色沉淀 9.[2026·湖北黄冈中学高一检测] 小组探究相同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液与碱的反应,实验过程及结果如下。 实验装置 试剂X 实验结果 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀 ②烧杯中溶液pH变化曲线如下 蒸 馏 水 Na2CO3 溶液 NaHCO3 溶液 已知:pH越大,OH-浓度越大,溶液碱性越强。下列说法不正确的是 (　) A.Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响 B.Ⅱ溶液和Ⅰ溶液的曲线基本重合,说明C与OH-不反应,Ⅱ溶液中反应为C+Ca2+CaCO3↓ C.Ⅲ溶液比Ⅱ溶液的曲线低,说明HC与OH-反应,Ⅲ溶液中初期发生反应:HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O D.Ⅲ溶液中Ca2+恰好完全沉淀时,烧杯中溶液的导电性几乎降为零 10.[2026·广东广州二中高一期中] 碳酸钠和碳酸氢钠是常见的钠盐,用途广泛。碳酸钠样品中混有碳酸氢钠,实验室测定碳酸钠样品中碳酸钠的质量分数,设计下列方案。 Ⅰ.方案一:气体法 实验流程如下: 实验装置如图: (1)A装置中盛放稀硫酸的仪器名称是　　　　　。  (2)B装置盛放浓硫酸,作用是　　　　　　　　　　　　　　　　。如果去掉B装置,实验　　　　(填“能”或“不能”)成功。  (3)D装置的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)实验前后C装置的质量差是样品与稀硫酸反应产生的　　　　的质量(填化学式)。  Ⅱ.方案二:分解法 实验步骤:用天平准确称量出干燥试管的质量为18.0 g,然后称取20.0 g已研碎的碳酸钠样品并放入干燥的试管中。用酒精灯加热,待充分反应并冷却后,在天平上称出试管和固体的总质量为34.9 g。 (5)写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　。  (6)该样品中碳酸钠的质量分数为　　　　。  学科网（北京）股份有限公司 $ 第3课时　钠的几种化合物(二)　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 1.A　[解析] 碳酸钠(Na2CO3),俗称苏打或纯碱,其水溶液呈较强碱性,常用于工业如玻璃、造纸、纺织等,但不用于发酵粉,发酵粉的主要成分是碳酸氢钠(NaHCO3),因其受热易分解产生二氧化碳,使面团蓬松,A错误;碳酸氢钠(小苏打)受热分解产生二氧化碳,使糕点蓬松柔软,是烘焙中常用的膨松剂,B正确;侯德榜制碱法最终产品是碳酸钠,虽然过程中首先生成碳酸氢钠,但通过加热分解最终得到碳酸钠,C正确;碳酸氢钠能与胃酸(主要成分为HCl)反应,中和过量酸,缓解不适,是常见的抗酸药成分之一,D正确。 2.C　[解析] NaHCO3加热易分解,Na2CO3比NaHCO3热稳定性强,A错误;NaHCO3固体溶于水吸收热量,B错误;常温下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大,C正确;NaHCO3中C元素的质量分数大于Na2CO3,等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,NaHCO3放出的CO2多,D错误。 3.D　[解析] 加稀盐酸前,图①和图②中溶液都显红色,碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,前者颜色稍深,故A错误;碳酸钠溶液中加稀盐酸,开始时稀盐酸不足,生成碳酸氢钠和氯化钠,即刚开始不产生二氧化碳,而碳酸氢钠溶液和稀盐酸一开始反应就生成二氧化碳,所以加稀盐酸过程中,开始时,图①气球无变化,图②气球有变化,故B错误;图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,甲为NaHCO3,甲在受热温度较低的情况下分解放出二氧化碳、乙在受热温度较高情况下不分解,说明Na2CO3比NaHCO3更稳定,故C错误;当①②两装置中加入的稀盐酸中溶质的量相同且均足量时,106 g Na2CO3生成44 g CO2,84 g NaHCO3生成44 g CO2,则Na2CO3和NaHCO3质量相同时,NaHCO3生成的CO2质量多,即完全反应放出二氧化碳的质量:Na2CO3<NaHCO3,则完全反应后,气球体积:图①小于图②,故D正确。 4.B　[解析] 碳酸钠加热不反应,碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳和水,加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化,剩余固体的质量为8.45 g。设10.0 g混合物中碳酸氢钠的质量为x,则有 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O↑　Δm 　168　　　　　 　　　　　　　　　62 　x 　　　　　　　　　　　　　(10.0-8.45) g 列式:=,解得x=4.2 g,故混合物中碳酸钠的质量分数为×100%=58%。 5.C　[解析] NaCl与Na2CO3固体中均含有Na元素,焰色试验现象相同,无法通过焰色试验区分,A错误;焰色试验中没有新物质生成,属于物理变化,B错误;稀盐酸可以溶解杂质,且HCl易挥发,而稀硫酸可以溶解杂质但H2SO4不易挥发,C正确;透过蓝色钴玻璃观察到焰色为紫色,则待测物中含钾元素,但不一定是KCl,D错误。 6.D　[解析] 钠元素的焰色为黄色,蘸取Na2CO3溶液(含Na+)灼烧时火焰呈黄色,A正确;钾元素焰色为紫色,易被钠元素的黄色火焰掩盖,需透过蓝色钴玻璃滤去黄光观察,B正确;K2SO4含K+(焰色为紫色,需透过蓝色钴玻璃观察)、Na2SO4含Na+(焰色为黄色),焰色不同可鉴别,C正确;蘸取K2CO3溶液后直接蘸取Na2CO3溶液,残留的K2CO3溶液会污染Na2CO3溶液,导致焰色干扰,需洗净铁丝并灼烧至无色后再蘸取Na2CO3溶液,D错误。 7.B　[解析] 加热时NaHCO3分解转化为Na2CO3,不符合除杂要求,A错误;通入足量CO2气体,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,Na2CO3转化为NaHCO3,从而除去杂质,B正确;Na2CO3和NaHCO3溶液均与Ca(OH)2溶液反应生成白色沉淀CaCO3,无法鉴别,C错误;Na2SO4和MgCl2溶液均与Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀,前者生成BaSO4,后者生成Mg(OH)2,产生现象相同,不能鉴别,D错误。 8.D　[解析] NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,固体质量减小,加热前后Na2CO3固体质量不变,故可以鉴别,A不符合题意;碳酸钠溶于水放热,试管温度较高,而碳酸氢钠溶于水吸热,试管温度较低,故可以区别两种固体,B不符合题意;向Na2CO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,开始无现象,后来有气泡产生,而向NaHCO3溶液中逐滴滴加稀盐酸,立即有气泡产生,实验现象不同,可以用滴加稀盐酸的方法进行鉴别,C不符合题意;向二者的溶液中加入足量Ba(OH)2溶液,都产生BaCO3白色沉淀,实验现象相同,不能用Ba(OH)2溶液进行鉴别,D符合题意。 9.D　[解析] 由题意信息可知,Ⅰ是空白实验,Ⅱ溶液和Ⅰ溶液的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应;Ⅲ溶液比Ⅱ溶液的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,碳酸氢钠过量时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除因体积变化对Ⅱ溶液和Ⅲ溶液pH的影响,A正确;Ⅱ溶液和Ⅰ溶液的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,离子方程式为C+Ca2+CaCO3↓,B正确;Ⅲ溶液比Ⅱ溶液的pH曲线低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为HC+OH-+Ca2+CaCO3↓+H2O,C正确;Ca2+恰好完全沉淀时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,氢氧化钠是可溶碱,烧杯中溶液的导电性不为零,D错误。 10.(1)分液漏斗 (2)吸收CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体)　不能 (3)防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置,干扰实验 (4)CO2 (5)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (6)58% [解析] 方案一中,碳酸钠和碳酸氢钠混合物中滴加稀硫酸,碳酸钠、碳酸氢钠和稀硫酸反应,产生的二氧化碳中混有水蒸气,需要除去,否则实验不能成功,实验方案是测定样品和稀硫酸反应产生二氧化碳的质量,联合样品质量,计算碳酸钠的质量,从而计算碳酸钠的含量,空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验,需要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置;方案二中,反应前后固体减轻质量为碳酸氢钠分解产生的二氧化碳和水蒸气的质量之和,用差量法可以计算碳酸氢钠质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(1)A装置中盛放稀硫酸的仪器名称是分液漏斗。(2)B装置盛放浓硫酸,作用是吸收CO2中的水蒸气(或干燥CO2气体);如果去掉B装置,产生的二氧化碳中混有水蒸气,实验不能成功。(3)实验方案是测定样品和稀硫酸反应产生二氧化碳的质量,联合样品质量,计算碳酸钠的质量,从而计算碳酸钠的含量,空气中的二氧化碳和水蒸气干扰实验,需要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置,故D装置的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置干扰实验。(4)实验前后C装置的质量差是样品与稀硫酸反应产生的CO2的质量,从而计算碳酸钠的质量分数。(5)碳酸氢钠受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。(6)设碳酸氢钠的质量为x,反应生成水和二氧化碳的质量为18.0 g+20.0 g-34.9 g=3.1 g,则: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 　168　　　　　　 　　　　　　　62 　x　　 　　　　　　　　　　　3.1 g =,解得x=8.4 g,该试样中Na2CO3的质量分数为×100%=58%。 学科网（北京）股份有限公司 $