第二部分 第三章 学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属课件2027届高三化学一轮复习
2026-09-24
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内容正文:
第二部分 元素及其化合物
第三章 金属及其化合物
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
目标引领
1.掌握碳酸钠、碳酸氢钠的性质及应用。
2.了解侯氏制碱法的原理及流程。
3.了解碱金属的相似性和递变性。
4.了解焰色试验及应用。
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
考点一 碳酸钠与碳酸氢钠 侯氏制碱法
1.碳酸钠和碳酸氢钠的物理性质和用途
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
色、态 白色粉末 白色晶体
俗名 __________ 小苏打
水溶性 __溶于水 __溶于水,溶解度比Na2CO3__
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、纺织、造纸等 用于制药、焙制糕点等
纯碱或苏打
易
易
小
3
(1)向Na2CO3中加少量水,Na2CO3结块变成晶体,其化学式为______________________________,并伴有__热现象;向NaHCO3中加少量水,NaHCO3溶解并伴有__热现象。
(2)Na2CO3溶液、NaHCO3溶液均显碱性,其理由(离子方程式)分别为____________________________,__________________________。
Na2CO3·xH2O(x=1或7或10)
放
吸
⥫⥬
+H2O⥫⥬H2CO3+OH-
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
2.Na2CO3和NaHCO3的化学性质与转化
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(1)Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的离子方程式分别为
________________________________、_________________________。
(2)土法制碱:Na2CO3溶液与Ca(OH)2反应的化学方程式为__________________________________________________。
(3)NaHCO3溶液中加入少量石灰水反应的离子方程式为_______________________________________________,加入过量石灰水反应的离子方程式为_____________________________________。
+2H+===CO2↑+H2O
+H+===CO2↑+H2O
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH
+2H2O
+Ca2++OH-===CaCO3↓+H2O
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(4)NaHCO3受热分解的化学方程式为______________________________________________,此反应可以说明稳定性Na2CO3__NaHCO3。
(5)向饱和Na2CO3溶液中充入CO2,有晶体析出,离子方程式为_______________________________________。
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑
+H2O
>
+CO2+H2O===2NaHCO3↓
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
基础过关
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)苏打是面包发酵粉的主要成分之一。 ( )
(2)相同温度下,溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3。 ( )
(3)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解。 ( )
(4)Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应,故二者均可以用于治疗胃酸过多。 ( )
×
√
×
×
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(5)澄清石灰水可以鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液,前者生成沉淀,后者没有沉淀。 ( )
(6)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。 ( )
(7)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中,立即产生气泡。 ( )
×
√
×
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
2.填表
混合物(括号内为杂质) 除杂方法
Na2CO3(s)(NaHCO3) 加热法
NaHCO3(aq)(Na2CO3) 通入足量________
Na2CO3(aq)(NaHCO3) 滴加适量______溶液
CO2
NaOH
考点一
考点二
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3.(1)小苏打单独用作蒸馒头的膨松剂,膨松效果不是很好,如果用小苏打的同时加入一定量的食醋,效果很好。其原理是
___________________________________________________(写出化学方程式)。
(2)酵头用于蒸馒头时,面团往往有酸味,在和面团时加入小苏打水,酸味大大减少。其原因是____________________________________(用文字说明)。
NaHCO3+CH3COOH===CH3COONa+CO2↑+H2O
小苏打水具有碱性,中和酸性物质
考点一
考点二
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(3)患有胃溃疡的病人不能服用小苏打药品的原因是若服用小苏打药品,胃中的______与小苏打反应生成________气体,造成胃穿孔。
酸
CO2
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
教材链接
侯氏制碱的工艺流程
考点一
考点二
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(1)饱和食盐水中先通________再通________可以得反应混合液。
(2)循环使用的物质为CO2和食盐水。
NH3
CO2
考点一
考点二
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考向1 Na2CO3与NaHCO3的鉴别实验
1.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为___________________________________________________________
___________________________________________________________;
Ⅱ
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===
CaCO3↓+H2O
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是______。(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
D
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是______________(填化学式)。
(4)要鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液可以用的试剂为_________________________________________________。
NaHCO3
CaCl2溶液或BaCl2溶液(合理即可)
考点一
考点二
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[解析] (1)图Ⅰ所示实验不能达到实验目的,因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊;图Ⅱ所示实验可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度来判断。(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,澄清石灰水不变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠不稳定。
题后归纳
Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
考向2 Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
题前指导
(1)反应原理:;
+H+===CO2↑+H2O。
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
若a=0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
若Oa=ab(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3
(2)根据图像确定溶液中溶质的方法
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
若Oa>ab(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
若Oa<ab(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
2.某干燥的白色固体中可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种,取m g该固体加蒸馏水配制成100 mL溶液,并向该溶液中滴加0.5 mol·L-1盐酸,得到CO2体积(换算成标准状况下)与盐酸体积的关系如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。请回答下列问题:
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(1)AB段发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________。
(2)若V1=100,且白色固体中只含有两种物质,则白色固体中的两种物质肯定不可能的组合为___________________,B点时,溶液中的n(NaCl)=________ mol。
(3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成,V2=100,则n(Na2CO3)=__________mol,V1=____________mL。
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O
+CO2↑
Na2CO3、NaHCO3
0.08
0.02
40
考点一
考点二
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(4)若白色固体由NaHCO3、NaOH组成,2V1=V2,则m(NaHCO3)∶m(NaOH)=________,配制的100 mL溶液中c(Na+)=________mol·L-1。
21∶10
0.6
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
[解析] (1)AB段是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。(2)若V1=100,消耗HCl的物质的量是0.05 mol,生成二氧化碳的物质的量是0.672 L÷22.4 L·mol-1=0.03 mol<0.05 mol,即生成CO2消耗的HCl的物质的量为0.03 mol,由于白色固体中只含有两种物质,所以白色固体中的两种物质肯定不可能是Na2CO3、NaHCO3,B点时加入HCl的物质的量是0.08 mol,根据氯元素守恒可知溶液中的n(NaCl)=0.08 mol。(3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成,V2=
100,消耗HCl的物质的量是0.05 mol,生成二氧化碳消耗HCl的物质的量是0.03 mol,所以和碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗HCl的物质的量是0.02 mol,因此根据Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl可知n(Na2CO3)=0.02 mol,V1=0.02 mol÷0.5 mol·L-1=0.04 L=40 mL。(4)白色固体由NaHCO3、NaOH组成,溶于水发生反应NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,若2V1=V2,根据Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,可知所得溶液为Na2CO3溶液,即NaHCO3与NaOH恰好完全反应,
则m(NaHCO3)∶m(NaOH)=84∶40=21∶10;最终生成二氧化碳的物质的量为0.03 mol,因此碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量均是0.03 mol,钠离子的物质的量是0.06 mol,所以配制的100 mL溶液中c(Na+)=0.06 mol÷0.1 L=0.6 mol·L-1。
考向3侯氏制碱法与碳酸盐的定量测定
3.侯氏制碱法主要过程如图所示(部分物质已略去):
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
下列说法错误的是( )
A.气体X为CO2
B.氨盐水中通入气体X后,溶液中Na+大量减少
C.操作b为过滤,滤渣为NaHCO3
D.氨盐水通入气体X反应的离子方程式为===
√
考点一
考点二
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D [氨盐水中通入气体X(CO2)后得到含NaHCO3晶体的悬浊液,其离子方程式为===,D错误。]
4.(2025·铜川模拟)现有一种以NaHCO3为主要成分的膨松剂,由于膨松剂存放时间较长,部分分解成Na2CO3粉末。为测定混合样品中NaHCO3的质量分数,按如图所示连接装置(装置的气密性良好,各装置中的试剂皆为足量)。
考点一
考点二
学案分层作业
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已知:碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙组成的混合物。
实验过程:将m1 g样品装入样品管中,测定实验前D的质量为m2 g;打开K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,以除去装置中的二氧化碳;然后关闭K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体;拆下装置,再次称量D的质量为m3 g。
(1)装置B中发生反应的化学方程式为______________________________________________________________________________________。
2NaHCO3Na2CO3+
H2O+CO2↑
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(2)E处干燥管中盛放碱石灰的作用是______________________________________________________。
如果没有该装置,可能会造成测定结果_______________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
(3)混合物中NaHCO3的质量分数为____________________(用含m1、m2、m3的代数式表示)。
防止空气中的CO2和水蒸气
进入D中影响测定结果
偏高
×100%
考点一
考点二
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[解析] (1)装置B中发生的反应为NaHCO3加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。(2)干燥管中盛放的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果,如果没有这个装置,空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置D,使装置D的质量增加量偏大,导致测定结果偏高。(3)设混合物中NaHCO3的质量为x g,根据反应的化学方程式
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
2×84 44
x g (m3-m2)g
建立关系式:=,解得x=,混合物中NaHCO3的质量分数为×100%。
题后归纳
测定碳酸钠质量分数的常用方法
(1)气体法
①测定原理:Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑。
依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作:向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸,准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。
③测定结果:Na2CO3的质量分数为×100%=%。
考点一
考点二
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(2)沉淀法
①测定原理:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl。
依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定纯碱中Na2CO3的含量。
②实验操作:先将m g纯碱样品溶于水配成溶液,向溶液中加入过量的BaCl2溶液,经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。
③测定结果:Na2CO3的质量分数为×100%=×100%。
考点一
考点二
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考点二 碱金属与焰色试验
1.碱金属(Li、Na、K、Rb、Cs、Fr)
40
(1)Li、Na与O2在加热时反应的化学方程式______________________、________________________。
(2)K与H2O反应的化学方程式为_______________________________,K与H2O反应的剧烈程度比Na与H2O反应的强。
(3)K与CuSO4溶液反应的有关离子方程式为____________________________________________,__________________________________。
4Li+O22Li2O
2Na+O2Na2O2
2K+2H2O===2KOH+H2↑
2K+2H2O===2K++
2OH-+H2↑
Cu2++2OH-===Cu(OH)2↓
考点一
考点二
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(4)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。如KH+H2O===KOH+H2↑。
考点一
考点二
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2.焰色试验
(1)概念:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出________,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。这种变化属于____变化。
(2)操作步骤——洗→烧→蘸→烧→洗
①把熔嵌在玻璃棒上的铂丝(或用光洁无锈的铁丝)在稀盐酸中洗涤―→②在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同―→③蘸取待测物,在外焰上灼烧―→④观察火焰颜色,确定金属元素。
特征颜色
定性分析操作
物理
考点一
考点二
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(3)常见元素的焰色记忆口诀
钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色),钾为紫(色)钡黄绿(色),锶为洋红(色)最美丽。
[注意] 进行钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去钠元素的黄色光,避免含有微量钠元素的干扰。
考点一
考点二
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基础过关
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)随着核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大。 ( )
(2)Li单质在空气中燃烧的产物是Li2O2。 ( )
(3)根据反应Na+KCl(熔融)⥫⥬NaCl+K↑,知Na的金属性比K强。 ( )
×
×
×
考点一
考点二
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(4)碱金属元素从锂到铯都能够与氢气反应生成金属氢化物,与水反应都生成氢气。 ( )
(5)用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验,火焰呈黄色,则该溶液一定是钠盐溶液。 ( )
(6)灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na+,无K+。
( )
√
×
×
考点一
考点二
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2.(1)碱金属一般都保存在____________中,但锂保存在________中。原因是_____________________________。
(2)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但________等需放回原试剂瓶。
煤油
石蜡
锂的密度小于煤油的密度
Na、K
考点一
考点二
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(3)锂与O2反应与钠不同,只生成_________。
锂是最轻的活泼金属,常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液______________________________。
(4)碱金属与盐溶液反应,都是先与______反应生成碱。
Li2O
Li与水反应生成LiOH和H2
H2O
考点一
考点二
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1.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气,由于反应剧烈而发生爆炸
√
考点一
考点二
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B [钫是碱金属中最活泼的金属,在空气中燃烧生成的氧化物很复杂,不是只生成Fr2O。]
2.(2026·武汉检测)利用焰色试验,人们在制作烟花时有意识地加入特定金属元素,使焰火更加绚丽多彩。下列说法中正确的是( )
A.非金属单质燃烧时火焰均为无色
B.Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C.焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D.只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
√
考点一
考点二
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B [某些非金属单质燃烧时火焰也有颜色,如H2燃烧产生淡蓝色火焰,单质硫在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,在纯氧中燃烧产生蓝紫色火焰,A错误;焰色试验是金属元素的性质,与元素的存在形式(化合态或游离态)无关,同种金属元素的焰色试验相同,Na2SO4、NaOH均含钠元素,灼烧时火焰颜色均为黄色,B正确;观察钾元素的焰色试验时需要透过蓝色钴玻璃,观察钠元素等的焰色试验不需要,C错误;焰色试验是金属元素的性质,可以是金属单质或金属化合物,D错误。]
3.(1)金属钾是一种活泼的金属,下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。
A.钾在空气中燃烧时,只生成K2O
B.钾与水反应,由于反应剧烈可能会发生爆炸
C.1 mol·L-1 KOH溶液比1 mol·L-1 NaOH溶液碱性强
B
考点一
考点二
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(2)KH是一种野外供氢剂,其电子式为____________,与水反应放出氢气,化学方程式为________________________________。
设NA为阿伏加德罗常数的值,则生成1 mol氢气时,反应中转移电子数为______。
(3)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3),脱锈过程中生成两种产物,其反应的化学方程式:
___________________________________________________________。
(4)CsOH的碱性比NaOH的碱性______(填“强”或“弱”)。
K+[H∶]-
KH+H2O===KOH+H2↑
NA
3NaH+Fe2O3===2Fe+3NaOH
强
考点一
考点二
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核心再点拨
(1)Na2CO3溶于水放热,NaHCO3溶于水吸热。
(2)Na2CO3和NaHCO3溶液不能用石灰水或溶液鉴别,应用可溶性钙盐或钡盐。
(3)Na2CO3、NaHCO3的水溶液呈碱性的原因是二者水解。
(4)Li、Na、K在空气中加热生成的产物不同。
(5)碱金属的密度大小为Li<K<Na<Rb<Cs。
考点一
考点二
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一题串所学
(2026·银川模拟)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合,发明了联合制碱法,使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,该生产方法在制得纯碱的同时,还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程如下图。
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(1)沉淀池中先通入的气体是________,得到的沉淀为___________,煅烧炉中反应的化学方程式为________________________________。
(2)循环Ⅰ、Ⅱ的物质分别为______________、_____________。
(3)沉淀池中反应的离子方程式为___________________________________________________。
NH3
NaHCO3
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
饱和食盐水
CO2
===
+NaHCO3↓
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(4)向Na2CO3溶液,NaHCO3溶液中分别逐滴加入稀盐酸,现象分别是__________________________________;___________________,有关离子方程式分别为__________________________________________________________________________________________________;
___________________________________________________________。
(5)证明纯碱中含钠元素的实验方法___________________。
开始没有气体生成,后来有气体生成
立即有气体生成
===、+H+===
CO2↑+H2O
+H+===CO2↑+H2O
焰色试验
考点一
考点二
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学案分层作业(八) 钠及其化合物
1.(鲁科版必修第一册)某学生将一小块金属钠放入滴有酚酞溶液的水中,此实验能证明金属钠具有下列性质中的( )
①金属钠的密度比水的密度小 ②金属钠的熔点较低 ③金属钠与水反应时放出热量 ④金属钠与水反应后的溶液呈碱性
A.只有①④ B.只有①②④
C.只有①③④ D.①②③④
√
(考查范围:对应学案8~9 分值:60分)
59
2.(人教版必修第一册)下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是( )
A.取a g混合物充分加热,质量减少b g
B.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到
b g固体
C.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加b g
√
C [NaOH溶液质量不确定,b g溶液中溶质不确定,C项符合题意。]
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
3.(6分)(鲁科版必修第一册)一块金属钠露置于空气中,可观察到如下现象:
银白色→变灰暗→变白色→出现液滴→成为白色固体
写出变化过程中可能发生的反应的化学方程式: _____________________________________________________________________________________。
4Na+O2===2Na2O,Na2O+H2O===NaOH,2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O
考点一
考点二
学案分层作业
学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
4.(15分)(人教版必修第一册)研究物质时会涉及物质的组成、分类、性质和用途等方面。
(1)Na2O2属于__________________________________(填物质的类别),检验其组成中所含阳离子的方法是_______________。(4分)
(2)将包有少量________色Na2O2固体的棉花放在陶土网上,用滴管向棉花上滴几滴水,棉花立刻燃烧起来。由该实验你能得出的结论是________________________________________。(3分)
氧化物(或过氧化物或金属氧化物)
焰色试验
淡黄
Na2O2与H2O反应产生O2,且放热
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(3)在潜水艇和消防员的呼吸面具中,Na2O2所发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________,
从氧化剂和还原剂的角度分析,在这个反应中Na2O2的作用是
___________________________________________________________。
某潜水艇上有50人,如果每人每分钟消耗的O2在标准状况下体积为0.80 L,假设所需要的O2全部由Na2O2来提供,则该潜水艇一天所需要的Na2O2的质量是________ kg(结果保留整数)。(8分)
2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===
2Na2CO3+O2
既作氧化剂又作还原剂
401
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
5.(9分)(人教版必修第一册)某小组同学探究Na2CO3的性质,请你与他们一起完成,并回答问题。
(1)观察:描述Na2CO3的颜色、状态: ________________。(2分)
(2)预测:从物质的类别来看,Na2CO3属于___________类,可以与_______________等类别的物质发生反应。(2分)
白色固体
盐
酸、碱、盐
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(3)设计实验并得出结论:(5分)
实验步骤 实验现象 结论或解释(用离子方程式表示)
①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水 ___________ _________________________
②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液 ___________ _________________________
产生白色沉淀
===CaCO3↓
产生白色沉淀
===CaCO3↓
考点一
考点二
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实验步骤 实验现象 结论或解释(用离子方程式表示)
③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸 开始无气泡产生,一段时间后产生气泡 ===
b.________________________
+H+===CO2↑+H2O
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
6.(2025·黄冈模拟)学习小组利用底部破损的试管,设计了Na与H2O反应的创新实验,装置如图。
考点一
考点二
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下列说法正确的是( )
A.拔出大头针,即可启动实验
B.为了使现象更明显,可以取用黄豆大小的Na粒
C.点燃尖嘴玻璃导管处气体,可观察到淡蓝色火焰
D.该实验能废物利用;产生的废液浓度低,可以直接排放
√
考点一
考点二
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A [拔出大头针,钠粒掉落,钠与水接触,可开启实验,A项正确;钠与水反应剧烈,为安全起见,应取绿豆大小的钠粒,B项错误;钠与水反应会生成氢气,氢气燃烧火焰呈现淡蓝色,但是在尖嘴玻璃导管处点燃时,由于受尖嘴玻璃导管影响,会观察到火焰呈黄色,C项错误;该实验实现了废物的利用,但产生的废液中氢氧化钠的碱性较强,不能直接排放,D项错误。]
7.(2025·怀化模拟)过氧化物和超氧化物均可作为强氧化剂,空间站中它们与CO2反应产生的O2可供宇航员呼吸,K2O2、KO2与CO2转化为O2的反应如图所示。下列说法正确的是( )
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
、O2的结构相似,均含π键和σ键
B.CO2、的VSEPR模型均为平面三角形
C.反应Ⅰ和Ⅱ中,被氧化和被还原的O原子个数比均为1∶1
D.反应Ⅰ和Ⅱ中,生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3
√
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
D 、O2的结构不同只含σ键,O2含π键和σ键,A项错误;CO2为sp杂化,VSEPR模型为直线形为sp2杂化,VSEPR模型为平面三角形,B项错误;反应Ⅰ为2K2O2+2CO2===O2+2K2CO3,K2O2中一部分O的化合价由-1价升高至0价,另一部分O的化合价由-1价降低至-2价,被氧化和被还原的O原子个数比为1∶1,反应Ⅱ为4KO2+2CO2===3O2+2K2CO3,KO2中一部分O的化合价由-价升高至0价,另一部分O的化合价由-价降低至-2价,被氧化和被还原的O原子个数比为3∶1,C项错误;反应Ⅰ为2K2O2+2CO2===O2+2K2CO3,反应Ⅱ为4KO2+2CO2===3O2+2K2CO3,由化学方程式可知,反应Ⅰ和Ⅱ中生成1 mol K2CO3转移的电子数之比为2∶3,D项正确。]
8.(2026·济宁质检)工业上用粗盐水(含氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质)为主要原料,采用“侯氏制碱法”生产纯碱工艺流程图如下。下列说法不正确的是( )
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
A.流程Ⅰ是对粗盐水进行提纯,其中试剂2为Na2CO3溶液
B.流程Ⅱ是制取NaHCO3,其中气体1为NH3
C.流程Ⅱ后的“滤液1”大量存在的离子有Na+、和Cl-
D.“侯氏制碱法”中可以循环利用的物质有NaCl和CO2
√
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
C [粗盐水中先加入的过量试剂1为氯化钡,除去,再加入过量NaOH溶液,除去Mg2+,最后加入的过量试剂2为碳酸钠溶液,除去过量的Ba2+和Ca2+,过滤后得到的固体为硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡,滤液为NaCl、NaOH、碳酸钠的混合液,随后向滤液中通入的气体1为NH3,使溶液呈碱性,然后通入的气体2为CO2,此时反应生成NaHCO3,NaHCO3溶解度较小结晶析出,过滤得到NaHCO3固体,灼烧NaHCO3得到碳酸钠。流程Ⅱ后的滤液中大量存在的离子只有铵根离子和氯离子,大部分钠离子已经随NaHCO3结晶析出,C错误。]
9.(15分)(2025·商丘模拟)某化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数,进行了以下实验。
考点一
考点二
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回答下列问题:
(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸与样品中的_______________(填“Na2CO3”或“NaCl”)发生反应,仪器b的名称是___________,洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,作用是_________________________________。(4分)
Na2CO3
分液漏斗
除去CO2中的水蒸气
考点一
考点二
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(2)乙同学用图2所示装置,取m g样品和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定。
①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,向仪器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若仪器b下端玻璃管中的______________,则装置气密性良好。(2分)
②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的________(填“体积”或“质量”)。(2分)
液面上升
体积
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验。
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。(2分)
②丙同学测得样品中Na2CO3的质量分数为______________。(5分)
过滤
称量
×100%
考点一
考点二
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学案9 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属
[解析] (3)n(Na2CO3)=n(BaCO3)= mol,Na2CO3的质量分数为×100%。
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