2027届高三化学一轮复习：专题08 碳酸钠 碳酸氢钠 碱金属 课件

该高中化学高考复习课件聚焦钠及其化合物、碱金属核心考点，依据高考评价体系梳理性质比较、物质转化、实验鉴别等考查维度，通过考点权重分析明确碳酸钠与碳酸氢钠性质、碱金属递变规律等高频考点，归纳性质判断、定量计算、图像分析等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“考点突破+真题情境+素养培养”策略，如以碳酸钠与盐酸互滴实验为典型，解析分步反应离子方程式及图像分段规律，结合水解平衡常数计算培养科学思维，通过侯氏制碱法工艺流程强化科学探究与实践。特设易错警示和答题模板，助力学生掌握得分技巧，教师可据此精准教学，提升复习效率。

第三章　金属及其化合物 第8讲　钠及其重要化合物 ——碳酸钠、碳酸氢钠、碱金属 新人教版 高中化学 2027届 一轮复习 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 俗名 ______或______ 颜色、状态 白色粉末 细小白色晶体 水溶性 易溶于水，放热，溶液呈碱性 易溶于水，但比Na2CO3的溶解度小，吸热，溶液呈碱性 应用 用于纺织、造纸、 制玻璃、制皂等 用于焙制糕点、制药、灭火剂等 Na2CO3 NaHCO3 纯碱 苏打 小苏打 1. 物理性质及应用 Na2CO3 NaHCO3 洗涤剂，中和酸性废水；发酵粉、胃酸过多、泡沫灭火器、膨松剂 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 思考1：碳酸钠和碳酸氢钠溶于水一个放热，一个吸热？ 溶解热效应：晶格能（吸热，拆离子）+水合能（放热，离子水合） 思考2：相同温度下，为什么碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠？ Na2CO3：晶格能大（拆键吸热多），但CO32-水合放热远更多 → 整体溶解放热 NaHCO3：晶格能偏小（拆键吸热少），但HCO3-水合放热更少 → 整体溶解吸热 HCO₃⁻ 在晶体中通过氢键形成了稳定的链状缔合结构，把晶格能"人为拔高"了 拓展：硼酸在冷水中溶解度很小，但在热水中溶解度较大，结合图示，解释原因。 冷水中硼酸形成分子间氢键，使溶解度降低 苯酚的溶解度 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 思考3：相同物质的量浓度时(同温度下)，Na2CO3水溶液的碱性大于NaHCO3水溶液的碱性，为什么？ 定量计算：常温25℃，已知碳酸电离常数：Ka1=4.3×10-7，Ka2=5.6×10-11，Kw=1.0×10-14 请分别计算： 1、分别计算CO32-第一步水解平衡常数、HCO3-水解平衡常数 2、计算0.10 mol/L Na2CO3 溶液、NaHCO3溶液的pH 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 2. 化学性质 (1)热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为 ______________________________________________。 (2)与酸(足量盐酸)反应(填化学方程式) ①Na2CO3：____________________________________________。 ②NaHCO3：___________________________________________。 Na2CO3＋2HCl = 2NaCl＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl = NaCl＋H2O＋CO2↑ 较快 更快 (3)与碱反应(填化学方程式) ①与NaOH溶液反应 Na2CO3：与NaOH溶液不反应。 NaHCO3：___________________________________。 NaHCO3＋NaOH= Na2CO3＋H2O ②与Ca(OH)2溶液反应(填化学方程式) Na2CO3：______________________________。 NaHCO3：___________________________________。 Ca2+ + 2OH- +2HCO3- = CaCO3↓+CO32- +2H2O Ca(OH)2少量 Ca2＋＋CO32-= CaCO3↓ HCO3- + OH- + Ca2+ = CaCO3↓+H2O Ca(OH)2过量 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 (5)相互转化 ①Na2CO3―→NaHCO3 向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为___________________________。 ②NaHCO3―→Na2CO3 NaHCO3固体受热分解转化成Na2CO3。 Na2CO3＋H2O＋CO2= 2NaHCO3 (4)与盐反应 Al2(SO4)3(填化学方程式) Na2CO3：____________________________________。 NaHCO3：___________________________________。 2Al3+ ＋3CO32- ＋3H2O = 2Al(OH)3↓＋3CO2↑ Al3+＋3HCO3- = Al(OH)3↓＋3CO2↑ 从速率角度讲: HCO3- 只需水解一步即可生成CO2 从灭火效果角度讲: 等量的Al3+ ,HCO3-产生的CO2更多 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 思考：能否用BaCl2或CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3? CaCl2+ 2NaHCO3 = CaCO3↓+ 2NaCl+ H2O +CO2↑ 不能 工业上，往往用多元弱酸酸式酸根离子作沉淀剂制备正盐。 Mn2++ 2HCO3- = MnCO3↓+ H2O +CO2↑ 理解：反应产生正盐沉淀时，释放出H+和酸式酸根离子结合生成多元弱酸(或含氢较多的酸式酸根离子) 实验探究： NaHCO3与CaCl2溶液的反应 ①0.01mol/L CaCl2溶液 + 0.1mol/L NaHCO3溶液 ②0.5mol/L CaCl2溶液 + 1mol/L NaHCO3溶液 ③2.5mol/L CaCl2溶液 + 1mol/L NaHCO3溶液 →无明显现象 →产生白色沉淀和CO2气体 CaCl2+ 2NaHCO3 = CaCO3↓+ 2NaCl+ H2O +CO2↑ 结论：NaHCO3与CaCl2溶液极稀时，不易反应，但一般浓度下，均能反应 Ca2++ 2HCO3- = CaCO3↓+ H2O +CO2↑- 离子方程式？ 总：Ca2+ + 2HCO3- = CaCO3↓+ H2O +CO2↑ ①HCO3- = H+ + CO32- ②Ca2+ + CO32- = CaCO3↓ ③H+ + HCO3- = H2CO3 Ka2 1/Ksp 1/Ka1 K总 = Ka2 × 1/Ksp × 1/Ka1 已知： Ksp(CaCO3) = 2.8 ×10-9 Ksp(BaCO3) = 2.5 ×10-9 Ka1(H2CO3) = 4 ×10-7 Ka2(H2CO3) = 5 ×10-11 定量计算 = 5 ×10-11 × 1/(2.8 ×10-9) × 1/(4 ×10-7)= 4.5 ×104 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 (6) Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 Na2CO3 NaHCO3 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 (7) Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点——互滴实验 (1)、向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 (开始时酸不足) 【先】：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl　无气体产生 【后】：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑　有气体产生 【现象】：刚开始无气泡产生，盐酸滴加到一定量后，有气泡产生 (2)、向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液 (开始时酸过量) 2HCl＋Na2CO3=2NaCl＋CO2↑＋H2O 【现象】：立即产生大量的气泡 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 1.饱和碳酸钠溶液中通入足量二氧化碳有何现象？并说明原因。 __________________________________________________________________________________________________________________________ 溶液变浑浊。相同条件下，碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小，生成的碳酸氢钠的质量大，且反应消耗了水，碳酸氢钠以固体形式析出。 2.选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。 (1)Na2CO3(s)[NaHCO3] ___________________________________________________________ (2)NaHCO3(aq)[Na2CO3] ___________________________________________________________ (3)Na2CO3(aq)[NaHCO3] ___________________________________________________________ 通入足量CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 滴加适量NaOH溶液　NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 若将CO2气体通入Na2CO3溶液（未提及饱和溶液）中， 则不出现白色沉淀（即NaHCO3不析出） 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠     CO32-+H+=HCO3- HCO3-+H+=CO2↑+H2O HCO3-+H+=CO2↑+H2O 实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像 ①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸 Oa段： ab段： 图像特点：Oa＝ab ②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸 3. 与酸反应的图像分析 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 向等物质的量的NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸   向等物质的量的Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸   实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像 HCO3-+H+=CO2↑+H2O H＋＋OH－=H2O CO32-+H+=HCO3- 0 a b n(HCl) HCO3-+H+=CO2↑+H2O CO32-+H+=HCO3- 图像特点：2Oa＝ab 图像特点：Oa＝2ab Oa段： ab段： Oa段： ab段： 3. 与酸反应的图像分析 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 又称联合制碱法, 由侯德榜于1943年发明，是世界上广泛采用的制纯碱法，“联合”指该法将合成氨工业与制碱工业组合在一起，由氨厂提供碱厂需要的NH3和CO2。 4. 侯氏制碱法 C＋H2O(g) CO＋H2 CO＋H2O(g) CO2＋H2 CO2的制备：利用合成氨厂用水煤气制取H2时的废气，其反应为 利用了生产氨时的副产品CO2，代替了用石灰石分解来生产，简化了生产设备。 (1) 制备原料 ——食盐、氨气、 CO2 NH3的制备： 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 思考： 1.原理 2.NH3、CO2的通入顺序？ NH3在水中的溶解度比CO2大，形成的NH3.H2O呈碱性，更容易吸收CO2，得到更多的NaHCO3； （2）工艺流程 CO2 4.可循环的物质？ 5.优点？ 合成氨工厂 CO2和NaCl 3. 向母液Ⅰ中通入NH3的作用? ①提高了食盐的利用率(96%)②缩短了生产流程，降低成本③减少了对环境的污染。 少量NaHCO3 可增大NH4+的浓度，使NH4Cl更多地析出 氨气溶解性极大，氯化钠溶液吸收氨气后呈碱性，可以大大增加CO2的吸收效率，更利于NaHCO3的生成；方法:向母液中加入磨细的NaCl固体,降温至10 ℃以下。原理:Cl-浓度增大,降低NH4Cl（化肥、化工产品）的溶解度(同离子效应)。 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 NaCl + NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3 ↓+ NH4Cl 2NaHCO3 == Na2CO3 + CO2 ↑ + H2O Δ (3)反应原理： 先将NH3通入饱和食盐水而形成氨盐水，再通入CO2生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体 再加热煅烧制得纯碱产品。 (4)绿色思想 循环使用的物质为 、 。 CO2 NaCl 4. 侯氏制碱法 考点4 碳酸钠与碳酸氢钠 CO2与碱溶液反应产物的判断 (1) CO2与单一组分反应产物的分析——CO2通入NaOH溶液 反应后溶质成分的判断 反应原理： CO2少量：CO2＋2NaOH = Na2CO3＋H2O CO2过量： CO2＋NaOH = NaHCO3 (2) CO2与多组分反应的顺序—— CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液 ① Ca(OH)2＋CO2 = CaCO3↓＋H2O ② 2NaOH＋CO2 = Na2CO3＋H2O ③ Na2CO3＋CO2＋H2O = 2NaHCO3 ④ CaCO3＋CO2＋H2O = Ca(HCO3)2 随堂检测 C C 随堂检测 1.侯氏制碱法的简单流程如下图所示，下列说法正确 的是( ) A.氨和二氧化碳的通入顺序可调换 B.操作 为过滤，为加快过滤速率，过滤时用玻璃棒搅拌 C.侯氏制碱法的主要原理是相同温度下易溶于水， 难溶于水 D.向溶液B中通入氨并加入氯化钠粉末可得到副产品 ，通入氨的目的 是增大的浓度，有利于析出 并提高纯度 D 考点5 碱金属 焰色实验 2s1 3s1 4s1 5s1 6s1 价电子排布 Li - 1e- Li+ Na - 1e- Na+ K - 1e- K+ Cs - 1e- Cs+ Rb - 1e- Rb+ 0.152 0.186 0.227 0.248 0.265 原子半径/nm ①能层↑，电子间排斥↑→r ↑ ②核电荷数↑→核对电子的吸引↑→r↓ 原子半径增大，易失去电子 钠在周期表中的位置、半径、电离能、电负性 元素金属性逐渐增强 单质还原性逐渐增强 第一电离能逐渐减弱 电负性逐渐减弱 (r ↑,原子核对外层电子的吸引能力↓) 碱金属Li→Cs，原子半径、金属性、电离能、电负性等如何变化？ 第三周期原子半径最大、离子半径最大的分别是哪种微粒？ 一、碱金属 钠，硫离子 考点5 碱金属 焰色实验 一、碱金属 1、一般通性 原因： 金属键键能减小 硬度：小，可用小刀切割，且Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐渐减小 考点5 碱金属 焰色实验 一、碱金属 2.碱金属单质的化学性质 卤素单质、硫单质 考点5 碱金属 焰色实验 一、碱金属 点燃 2Na＋O2=== Na2O2 点燃 4Li＋O2=== 2Li2O Rb、Cs遇空气立即自燃，生成更复杂的氧化物 反应越来越剧烈,产物越来越复杂 1) 与氧气的反应： Li Na K Rb Cs 常温 4Na＋O2=== 2Na2O 常温 2K＋O2=== K2O2 点燃 K＋O2=== KO2 超氧化钾 过氧化钠 氧化锂 证明: 金属性 Li < Na < K < Rb < Cs 反应越来越剧烈 Li Na K Rb Cs 2)与水的反应 通式：2R＋２H２O = 2ROH＋H２↑ 遇水立即燃烧，爆炸！ 碱性： LiOH NaOH KOH RbOH CsOH < < < < CsOH是自然界中最强的碱！ 注意：碱金属都不能在水溶液中置换出其他的金属单质。 锂与氧气常温加热只到氧化锂；锂与水反应不熔化 考点5 碱金属 焰色实验 一、碱金属 2、特殊性 ① 碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小 ② 碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中 ③ 试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶 ④ 碱金属常温下均能与氧气反应生成氧化物(R2O)，但Li与氧气不管是常温还是加热均生成Li2O ⑤ 超氧化物(KO2)、臭氧化物(RbO3)与Na2O2性质类似，都能与H2O、CO2反应，具有强氧化性 ⑥ 锂易与氮气反应生成Li3N (因为锂和镁处于对角线位置，化学性质相似，即LiOH、Li2CO3均为沉淀) ⑦ 锂的熔点最高，金属性最弱，因而锂与水反应较慢且反应时锂并不熔化 ⑨ 碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂（例如：NaH是强还原剂） 考点5 碱金属 焰色实验 二、焰色试验 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现 ,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的 称为焰色试验，属于物理变化，是元素的性质。 2.焰色试验原理 金属或其化合物灼烧时，原子核外电子吸收 ，恢复基态释放 ，属于 变化，无 生成。 3.实验仪器与试剂： （1）仪器与试剂：铂丝（光洁 替代）、酒精灯、 、待测样品。 （2）关键试剂选择：只用 ，不用 ：硫酸盐沸点 ，灼烧 ，残留 ；氯化物灼烧 除去。 特殊颜色 定性分析操作 能量跃迁 特定波长光 物理 新物质 无锈铁丝 稀盐酸 稀盐酸 稀硫酸 高 难挥发 干扰 易挥发 1.焰色试验的概念 焰色试验是由于金属或者金属化合物在火焰灼烧时，基态原子吸收能量，发生能级跃迁变成激发态原子，激发态原子再释放能量转化为基态原子，释放的能量以具有特征颜色的光形式。在整个实验过程中只改变了原子的能级状态，并没有产生新的物质，即焰色试验不是化学反应。 考点5 碱金属 焰色实验 二、焰色试验 用品 石英棒、铂丝或铁丝、稀盐酸、酒精灯 操作 步骤 应用 ①检验金属元素的存在，如：鉴别NaCl和KCl溶液。 ②利用焰色反应制节日烟花。 蘸盐酸 4.操作步骤及应用： 焰色试验体现的是元素的性质，无论元素是游离态还是化合态，同一元素均具有相同的焰色 考点5 碱金属 焰色实验 二、焰色试验 钠元素： 色；钾元素： 色(透过 观察)； 铜元素： 色；钡元素： 色；钙元素： 色。 黄 紫 蓝色钴玻璃 绿 黄绿 砖红 熟记常见金属的焰色 黄色 紫色 砖红色 洋红色 绿色 紫红色 黄绿色 目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰；鉴别物质和某些元素并不是所有元素，因为有些元素的焰色是无色的，如：铁、铬、铂、钨 随堂检测 3、（25-26高三上·海南海口·阶段检测）焰火“迎客松”、“天下一家” ，让北京冬奥会开闭幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色试验”知识相关。 下列说法中正确的是（ ） A．焰色试验是化学变化 B．用稀硫酸清洗做焰色试验的铂丝 C．焰色试验就是金属燃烧时火焰的颜色 D．利用焰色试验可区分KCl与NaCl固体 D 1、（25-26高三上·内蒙古·期末）我校20届毕业生卢昌彦主导的研究开发了干法制备 LATP锂超离子导体薄片，有望实现高效分离锂同位素，为核聚变燃料绿色生产提供 新思路。Li和Na性质相似。下列有关说法错误的是（ ） A．Li具有较强的还原性 B．该研究中使用了LiCl溶液，LiCl溶液是电解质 C．LATP[化学式为 ]属于盐类 D．Li和水能反应生成H 2 B 2、碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说 法不正确的是( ) A.易溶于水 B.在氧气中加热生成 C.的熔点比钠高 D.受热分解，生成和 B 随堂检测 4.中国传统文化对人类文明贡献巨大，古代文献中记载了很多化学研究成果。下列常见古典文献对应的化学知识错误的是（　　） 选项 古典文献 化学知识 A “慈石（Fe3O4）治肾家诸病，而通耳明目” “慈石”属于金属氧化物 B 《本草经集注》中记载鉴别硝石（KNO3）和朴硝（Na2SO4）的方法:“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也” 鉴别硝石和朴硝利用了焰色试验 C “墨滴无声入水惊，如烟袅袅幻形生”“远上寒山石径斜，白云生处有人家” “白云”“墨滴”均是胶体 D 《吕氏春秋·别类》中关于青铜的记载:“金（铜）柔锡柔，合两柔则为刚” 合金的硬度通常小于各组分金属的硬度 D “墨滴”入水形成胶体，“白云”是微小水滴分散在空气中形成的气溶胶（胶体的一种）；青铜是铜锡合金，合金硬度通常高于各组分金属 2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ 2NaHCO3eq \o(=====,\s\up15(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ Lavf57.25.100 $