第2讲 碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属
[考纲要求] 1.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。2.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3,并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。3.从原子的核外电子排布,理解ⅠA族元素(单质、化合物)的相似性和递变性。4.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。5.了解碱金属及其化合物的典型计算。6.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 纯碱或苏打 小苏打
物理性质 色态 白色晶体 细小白色晶体
水溶性 易溶于水,溶液呈碱性 易溶于水(但比Na2CO3溶解度小),溶液呈碱性
稳定性 稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3•10H2O)易风化 不稳定,受热易分解,方程式:2NaHCO3=====△Na2CO3+CO2↑+H2O
化
学
性
质 与H+反应 CO2-3+2H+===H2O+CO2↑
HCO-3+H+===H2O+CO2↑
与碱反应[Ca(OH)2] 与OH-不反应,但Ca2++CO2-3===CaCO3↓
Ca2++OH-+HCO-3=== CaCO3↓+H2O(碱过量)
Ca2++2OH-+2HCO-3===CaCO3↓+CO2-3+2H2O(碱不足)
与盐反应 CaCl2 Ca2++CO2-3===CaCO3↓
不反应
硫酸铝 2Al3++3CO2-3+3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑ 3HCO-3+Al3+=== Al(OH)3↓+3CO2↑
主要用途 玻璃、造纸、制皂、洗涤 发酵、医药、灭火器
相互转化 Na2CO3①CO2+H2O,②少量盐酸①固加热,②液NaOHNaHCO3
1. 将CO2气体通入到饱和Na2CO3溶液中有何现象?原因是什么?
答案 有沉淀析出,原因是NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,而且反应消耗溶剂水。
2. Na2CO3固体粉末中混有少量NaHCO3,用什么方法除杂?Na2CO3溶液中混有少量
NaHCO3,用什么方法除杂?NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3,用什么方法除杂?
答案 用加热法可以将Na2CO3固体粉末中混有的NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中滴加适量的NaOH溶液,可以将其中的NaHCO3转化为Na2CO3;向混合液中通入过量的CO2气体,可以将Na2CO3转化为NaHCO3。
3. 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。
(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________________________________________________________________________;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是__ ______(填选项序号)。
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
(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)。
答案 (1)Ⅱ
(2)2NaHCO3=====△Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与