高中化学必修1课时作业与单元检测第三章 第2节 第1课时Word文档格式.docx

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Na2CO3

NaHCO3

色态

白色粉末

细小白色晶体

俗名

纯碱、苏打

小苏打

溶解性

水中易溶

水中易溶，但比Na2CO3

溶解度小

水溶液酸碱性

碱性

2.化学性质

3．用途

（1）碳酸钠：

重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。

（2）碳酸氢钠：

是发酵粉的主要成分，可以做治疗胃酸过多的药剂。

三、焰色反应

1．定义

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。

2．操作

3．几种金属的焰色

（1）钠元素的焰色反应呈黄色。

（2）钾元素的焰色反应呈浅紫色（透过蓝色的钴玻璃观察）。

4．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火。

5．注意事项

（1）焰色反应是物理（填“物理”或“化学”）变化。

（2）焰色反应是金属元素的性质，所以做焰色反应实验时，试样可以是金属元素的单质或化合物。

（3）并不是所有的金属元素都发生焰色反应，如Fe。

（4）对于K＋的火焰颜色须透过蓝色钴玻璃片进行观察，以防止Na＋的干扰。

练一练

1．下列各组物质与其用途关系不正确的是（　　）

A．纯碱：

制玻璃

B．小苏打：

发酵粉

C．过氧化钠：

供氧剂

D．烧碱：

治疗胃酸过多的一种药剂

答案　D

2．下列关于Na2O和Na2O2的叙述中正确的是（　　）

A．都是白色固体

B．阴、阳离子个数比不相同

C．都能与水反应形成强碱溶液

D．都是强氧化剂

答案　C

解析　Na2O2和Na2O虽然组成元素相同，但其结构、性质上的差异很大。

Na2O是白色粉末，Na2O2是淡黄色粉末；

Na2O中Na＋与O2－个数比为2∶1，Na2O2中Na＋与O

个数比为2∶1；

它们都能与水反应生成氢氧化钠溶液；

Na2O中氧元素价态为最低价（－2价），无氧化性，Na2O2中氧元素价态为中间价（－1价），具有氧化性、还原性，是强氧化剂。

3．下列物质露置于干燥的空气中，不发生变化的是（　　）

A．Na2OB．Na2O2

C．NaHCO3D．Na2CO3·

10H2O

4．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列4种不同的方法，其中不可行的是（　　）

A．分别加入等量水中，看溶解能力差异

B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊

C．分别取样配成溶液，滴加Ba（OH）2溶液，观察有无白色沉淀

D．分别取样配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上燃烧，观察火焰的颜色

解析　K2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度，A正确；

NaHCO3受热分解生成CO2，可使澄清石灰水变浑浊，而K2CO3不分解，B正确；

滴加Ba（OH）2溶液时，其与K2CO3和NaHCO3反应的离子方程式分别为Ba2＋＋CO

===BaCO3↓、Ba2＋＋2OH－＋2HCO

===2H2O＋BaCO3↓＋CO

，现象一样，C错误；

钠、钾元素的焰色反应分别为黄色和紫色（透过蓝色钴玻璃观察），D正确。

5．下列说法正确的是________（填序号）。

（1）某溶液中滴加足量盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，则该溶液中一定含有CO

。

（2）某同学分析将一定量的CO2通入NaOH溶液后，所得溶液的溶质成分有5种可能：

①Na2CO3　②NaHCO3

③Na2CO3和NaHCO3　④NaOH和Na2CO3　⑤NaOH和NaHCO3。

（3）向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，溶液中将析出白色晶体（沉淀）。

（4）碳酸钠俗名纯碱，属于碱，水溶液呈碱性。

（5）用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。

（6）焰色反应是金属元素的化学性质，灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色。

（7）若NaHCO3溶液中混有Na2CO3，通入足量CO2气体即可以除去。

答案　（3）（5）（7）

解析　

（1）不正确。

若溶液中含有HCO

时，也会有相同的现象发生。

（2）不正确。

只有4种可能，不可能是NaOH和NaHCO3的混合物，因为NaOH与NaHCO3能发生反应生成Na2CO3和H2O。

（3）正确，发生反应Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，①同温下，NaHCO3的溶解度比Na2CO3小；

②生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大（即消耗106gNa2CO3生成168gNaHCO3），即溶质增加；

③反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主要原因是①。

（4）不正确，Na2CO3属于盐，不属于碱。

（5）正确，NaHCO3与CaCl2不反应，Na2CO3与CaCl2反应生成白色沉淀。

（6）焰色反应是金属元素的物理性质，有些金属无焰色反应，如Fe。

（7）正确，Na2CO3与H2O、CO2反应转化为NaHCO3。

一、有关Na2O2与CO2、H2O的反应

1．反应原理

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑

2．重要关系

（1）电子转移关系：

在Na2O2与CO2或H2O的反应中，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，每生成1molO2都转移2mol电子。

（2）物质的量的关系：

无论是CO2或H2O的单一物质还是二者的混合物，通过足量的Na2O2时，CO2或H2O与放出O2的物质的量之比均为2∶1。

（3）气体体积关系：

若CO2和水蒸气的混合气体（或单一气体）通过足量的Na2O2，气体体积的减少量或原混合气体体积的

即为生成氧气的量。

（4）固体质量关系：

①2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2Δm（固体）

　2×

78g　2mol　　2×

106g　　　56g

　　　　　　　　　　　　　　　　（2molCO的质量）

即：

发生反应①时，固体增加的质量等于与CO2等物质的量的CO的质量。

②2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑　Δm（固体）

78g　2mol　　4×

40g　　　　4g

　　　　　　　　　　　　　　　（2molH2的质量）

发生反应②时，固体增加的质量等于与H2O等物质的量的H2的质量。

（5）先后顺序关系：

一定量的Na2O2与一定量的CO2和H2O（g）混合物的反应，可看做Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O发生反应。

特别提醒

　Na2O2与CO2、H2O反应的关系

（1）wgCO和H2的混合物在O2中充分燃烧，其产物通过足量的Na2O2固体，反应充分后，固体增加的质量是wg。

（2）同温、同压下VLCO2和H2O（g）混合气体通过足量的Na2O2，反应完全后得到

VLO2。

例1

　1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（　　）

A．Na2CO3

B．Na2O2　Na2CO3

C．NaOH　Na2CO3

D．Na2O2　NaOH　Na2CO3

解析　由题意可知，首先发生反应：

2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，生成H2O和CO2各1mol；

然后H2O和CO2与Na2O2分别发生反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，CO2和H2O完全反应需消耗2molNa2O2，但题中只有1molNa2O2，可以先考虑：

①假设1molNa2O2先与1molH2O反应，生成2molNaOH和0.5molO2，然后2molNaOH与1molCO2反应：

2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，最后生成1molNa2CO3和0.5molO2；

②若假设1molNa2O2先与1molCO2反应，最后也生成1molNa2CO3和0.5molO2。

所以最后残留的固体一定是Na2CO3。

答案　A

解题反思

（1）加热条件下，密闭容器中Na2O2与NaHCO3反应产物分析：

＝n

n＜1

n＝1

1＜n＜2

2

n>

残留固体

Na2O2、Na2CO3NaOH、

NaOH、Na2CO3

Na2CO3、NaOH

气体产物

O2

O2、

O2H2O

O2、H2O、CO2

（2）钠及其化合物的特征转化关系：

①连续转化：

Na

NaOH。

②三角转化：

变式训练1　下列对于过氧化钠的叙述中，正确的是（　　）

A．过氧化钠能与酸反应生成盐和水，所以过氧化钠是碱性氧化物

B．过氧化钠能与水反应，所以过氧化钠可以作很多气体的干燥剂

C．过氧化钠与水反应时，过氧化钠是氧化剂，水是还原剂

D．Na2O2与CO2反应时，1molNa2O2转移1mol电子

解析　A项，碱性氧化物是指与酸反应生成盐和水的氧化物，而Na2O2与酸反应除生成盐和水外，还生成O2；

如2Na2O2＋4HCl===4NaCl＋2H2O＋O2↑，故Na2O2不是碱性氧化物；

B项，Na2O2与H2O反应放出O2，引入新的杂质，故Na2O2不可以作气体干燥剂；

C项，Na2O2与H2O反应中，电子转移关系如下：

Na2O2既是氧化剂，又是还原剂，水既不是氧化剂，也不是还原剂；

D项，Na2O2与CO2反应时电子转移关系如下：

故1molNa2O2转移1mol电子。

（1）Na2O2与H2O或CO2反应时，Na2O2既是氧化剂又是还原剂。

①每1molNa2O2参加反应转移1mol电子。

②每生成1molO2，反应中转移2mol电子。

（2）Na2O2与水反应的中间产物（H2O2）具有强氧化性、能够漂白某些有色物质。

如向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，振荡，溶液先变蓝色后褪色，若为酚酞溶液，则先变红色后褪色。

二、Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化

1．鉴别

方法

原理

结论

加热法

Na2CO3＋CO2↑＋H2O

Na2CO3受热不分解

加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3

沉淀法

CO

＋Ca2＋===CaCO3↓

＋Ba2＋===BaCO3↓

HCO

与Ca2＋、Ba2＋不反应

有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3

与盐酸反应的剧烈程度

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑

生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3

盐酸逐滴加入时的现象

＋H＋===HCO

＋H＋===CO2↑＋H2O

逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3

2.除杂

混合物（括号内为杂质）

除杂方法或试剂

Na2CO3固体（NaHCO3）

加热

NaHCO3溶液（Na2CO3）

通入足量CO2气体

Na2CO3溶液（NaHCO3）

加入适量NaOH溶液

3.转化

Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑

NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O

1．NaHCO3与Ca（OH）2[或Ba（OH）2]反应的离子方程式

（1）若NaHCO3过量：

离子方程式为Ca2＋＋2OH－＋2HCO

===CaCO3↓＋CO

＋2H2O。

（2）若Ca（OH）2过量：

离子方程式为HCO

＋Ca2＋＋OH－===CaCO3↓＋H2O。

2．沉淀法鉴别Na2CO3和NaHCO3注意事项

可以用BaCl2或CaCl2鉴别Na2CO3，不能用Ba（OH）2或Ca（OH）2鉴别。

因为向Na2CO3和NaHCO3溶液中分别加入Ba（OH）2或Ca（OH）2时，两者都产生白色沉淀。

3．CO

与HCO

的检验

（1）CO

的检验：

某溶液中滴加BaCl2溶液有白色沉淀，再加入稀盐酸，放出无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中含有CO

（2）HCO

某溶液中滴加BaCl2溶液无白色沉淀，再加入稀盐酸，放出无色无味使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中含有HCO

例2

　有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是（　　）

方案

操作

判断

A

分别加入澄清石灰水

产生沉淀者为Na2CO3

B

分别加入等浓度的稀盐酸

反应较剧烈者为Na2CO3

C

分别加入CaCl2溶液

D

逐滴加入等浓度的盐酸

立即产生气泡者为Na2CO3

解析　A项，有关反应为Na2CO3＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋2NaOH，Ca（OH）2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O。

两者产生白色沉淀现象相同，A不正确；

B项，滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，B不正确；

C项，Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，C正确；

D项，逐滴加入盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无明显现象，后有无色气体放出，D不正确。

　互滴法检验Na2CO3和稀盐酸

互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生现象的不同进行鉴别。

如：

（1）盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中。

①现象：

开始无明显现象，后有无色气体放出。

②原理：

（无明显现象），

＋H＋===CO2↑＋H2O（无色气体放出）。

（2）Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中。

有无色气体放出。

＋2H＋===CO2↑＋H2O。

变式训练2　有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是（　　）

A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大

B．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍

C．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出

D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性

解析　相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3，所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n（NaHCO3）>

n（Na2CO3），即产生CO2的体积在相同条件下NaHCO3的大；

物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与同浓度的盐酸反应，则消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍；

CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应：

CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3，由于溶剂水的质量减少，溶质NaHCO3的质量多于Na2CO3的质量，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以反应后溶液中析出NaHCO3晶体；

实验证明Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性。

　注意碳酸盐与酸式盐的几个性质

（1）溶解性：

大部分的碳酸氢盐易溶于水，如Ca（HCO3）2，即碳酸氢盐比相应的碳酸盐易溶，但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小。

（2）稳定性：

①相同金属阳离子，碳酸正盐比酸式盐稳定，如稳定性：

Na2CO3>

NaHCO3，CaCO3>

Ca（HCO3）2。

②NaHCO3固体受热易分解，但在溶液中NaHCO3受热不分解。

③Na2CO3固体性质稳定，在空气中不与CO2反应，但在溶液中，Na2CO3可以与水、CO2反应生成NaHCO3。

（3）与酸的反应：

Na2CO3溶液中加入过量稀盐酸时的反应：

＋2H＋===H2O＋CO2↑；

Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸，反应分两步：

，HCO

＋H＋===H2O＋CO2↑。

1．下列对于Na2O、Na2O2的比较正确的一项是（　　）

A．Na2O2、Na2O都是钠的氧化物，都是碱性氧化物

B．Na2O、Na2O2都是易溶于水（与水反应）的白色固体

C．Na2O2在和CO2的反应中既是氧化剂又是还原剂

D．Na2O2、Na2O均可作供氧剂

解析　Na2O2与水反应时除了生成碱外，还生成了O2，故Na2O2不属于碱性氧化物，故A项错；

Na2O2是淡黄色固体，故B项错；

Na2O2与CO2和H2O反应时，是Na2O2中的氧元素之间发生了氧化还原反应，CO2、H2O既不是氧化剂又不是还原剂，Na2O2既作氧化剂又作还原剂，故C项正确；

Na2O反应中无氧气产生，不能作供氧剂，D项错误。

2．对于反应：

2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，下列说法中正确的是（　　）

A．Na2O2是氧化剂，H2O是还原剂

B．Na2O2既是氧化剂，又是还原剂

C．该反应中电子转移的数目为4e－

D．每有18gH2O与足量Na2O2反应，则固体增重4g

答案　B

解析　在Na2O2与H2O的反应中，Na2O2中－1价氧元素原子之间发生电子转移，Na2O2既是氧化剂又是还原剂，电子转移的数目为2e－。

根据元素守恒，固体增重质量等于参加反应水中氢元素的质量，即18gH2O参加反应，固体增重2g。

3．为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3，下列实验及判断中正确的是（　　）

A．加热，观察是否有气体放出

B．溶于水后加BaCl2溶液，看有无沉淀

C．溶于水后加石灰水，看有无沉淀

D．取固体试样加盐酸，看是否有气泡产生

解析　对上述物质加热，只能证明有NaHCO3，而不能证明含有Na2CO3；

NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀，都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别。

4．有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是（　　）

A．分别配成溶液，再加入澄清石灰水

B．分别配成溶液，再加入CaCl2溶液

C．分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生

D．分别取固体样品，滴加同浓度盐酸，观察产生气泡的快慢

解析　A项中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀；

B项中CaCl2与NaHCO3不反应，与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀；

C项加热时，只有NaHCO3受热分解，2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，故可用来鉴别；

D项NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。

[基础过关]

一、Na2O和Na2O2的性质及应用

1．下面是比较过氧化钠和氧化钠性质异同点的有关叙述，其中错误的是（　　）

A．过氧化钠和氧化钠中钠元素的化合价相同，氧元素化合价不同

B．过氧化钠和氧化钠都能与二氧化碳或水发生化合反应

C．过氧化钠和氧化钠与水反应都有氢氧化钠生成

D．过氧化钠是强氧化剂，而氧化钠只是一种碱性氧化物

解析　Na2O和Na2O2中钠元素化合价都为＋1价，氧元素化合价不同，前者中为－2价，后者中为－1价，A选项正确；

因2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑；

2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，故C项正确，B项错；

D项显然正确。

2．向紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，振荡，正确的叙述是（　　）

A．最后溶液变蓝色

B．溶液先变蓝色最后褪色

C．溶液仍为紫色

D．因为Na2O2与石蕊发生氧化还原反应而无气泡产生

解析　氧化还原反应是一个比较慢的过程，而酸碱之间的反应较快。

紫色石蕊溶液中加入过量Na2O2粉末，首先会与水反应生成NaOH和O2，生成的NaOH使紫色石蕊溶液变蓝色；

由于Na2O2有强氧化性，过量的Na2O2会慢慢将有机色素氧化为无色物质，所以最后溶液变为无色。

3．“神舟”号载人航天器中，宇航员所在的返回舱都是密封的，宇航员吸入氧气，呼出二氧化碳，如果二氧化碳浓度过大，会使宇航员困乏，呼吸频率加快，严重的会窒息，为使二氧化碳浓度降低而保持舱内氧气的适当比例，可以在返回舱内放入（　　）

A．Na2O2B．Na2CO3C．NaOHD．氧气瓶

解析　由于2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此Na2O2有能使CO2浓度降低而保持舱内氧气适当比例的作用，应选择A项。

二、Na2CO3和NaHCO3的性质及应用

4．下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，不正确的是（　　）

A．二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠

B．二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠

C．二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，等质量时生成CO2的量一样多

D．二者在一定条件下可以相互转化

解析　等质量的Na2CO3与NaHCO3，其物质的量不同，与足量盐酸反应产生CO2的量不同，NaHCO3产生的CO2量多。

5．有两份质量相同的NaHCO3固体，向第一份中加入盐酸使其充分反应；

将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为（　　）

A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．4∶1

解析　本题可从Na＋守恒角度考虑。

无论NaHCO3是直接与盐酸反应，还是先加热分解后再与盐酸反应，Na＋的量不变，生成的NaCl的量相等，则消耗盐酸的量相等。

6．过量的NaHCO3与Na2O2混合，在密闭容器中充分加热后，最后排出气体，残留的物质应是（　　）

A．Na2O和Na2O2B．Na2O2和Na2CO3

C．Na2CO3D．Na2O

解析　在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的，两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3

Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。

因NaHCO3是过量的，又充分加热，有足够的CO2使Na2O2最终