1、1考点三 碳酸钠与碳酸氢钠李仕才1碳酸钠与碳酸氢钠22.Na2CO3与 NaHCO3的鉴别与除杂(1)鉴别3(2)除杂3.Na2CO3的制备侯氏制碱法向饱和 NaCl 溶液中，先通足量 NH3，再通入足量 CO2，由于 NaHCO3的溶解度较小，会以固体形式析出，反应的方程式为 NH3CO 2H 2ONaCl= =NaHCO3NH 4Cl。将固体过滤后，再灼烧即可得纯碱，化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3CO 2H 2O。= = = = = 判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)1用试管加热碳酸氢钠固体时，使试管向上倾斜。( )2向 Na2CO3溶液中逐滴加入含等物质的量的 HCl
2、溶液，生成的 CO2与原 Na2CO3的物质的量之比为 12。( )3用热的纯碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应。( )4确定 NaCl 溶液中是否混有 Na2CO3的方法是取少量溶液滴加 CaCl2溶液，观察是否出现白色浑浊。( )5向 Na2CO3饱和溶液中通入 CO2，有 NaHCO3晶体析出。( )6向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，该溶液一4定是碳酸盐溶液。( )7用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液。( )8除去 CO2气体中的 HCl 气体，可将混合气体通过饱和 NaHCO3溶液。( )9向含有 CaCO3沉淀的水中通入 CO2至沉淀恰好
3、溶解，再向溶液中加入 NaHCO3饱和溶液，又有 CaCO3沉淀生成。( )1Na 2CO3、NaHCO 3的水溶液呈碱性，且 Na2CO3俗称纯碱，但它们不是碱，是盐。2NaHCO 3与碱溶液反应的实质是 HCO 与 OH 反应生成 CO ，CO 有可能发生后 3 23 23续反应，如 NaHCO3与 Ca(OH)2溶液反应可以生成白色沉淀 CaCO3。3不能用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3与 NaHCO3：Ca(OH) 2溶液与二者反应均生成白色沉淀 CaCO3，无法区别。4用盐酸鉴别 Na2CO3溶液和 NaHCO3溶液时，要求两溶液浓度相差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。一、Na
4、2CO3和 NaHCO3的性质及应用1有关 Na2CO3和 NaHCO3的叙述中正确的是( )ANa 2CO3比 NaHCO3的热稳定性强BNa 2CO3和 NaHCO3溶液中离子的种类不同CNa 2CO3和 NaHCO3均可与 NaOH 溶液反应5D相同质量的 Na2CO3和 NaHCO3与足量盐酸作用时，产生的气体质量相同解析：Na 2CO3受热不分解，而 NaHCO3受热分解，A 对；Na 2CO3和 NaHCO3溶液中离子的种类相同，B 错；Na 2CO3与 NaOH 溶液不反应，C 错；相同质量的 Na2CO3和 NaHCO3与足量盐酸作用时，NaHCO 3产生的气体质量大，D 错。
5、答案：A2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体积小B等物质的量的两种盐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将石灰水加入 NaHCO3溶液中不产生沉淀，加入 Na2CO3溶液中产生白色沉淀D相同条件下，同物质的量浓度的两种溶液，Na 2CO3溶液的 pH 大于 NaHCO3溶液的 pH解析：NaHCO 3的摩尔质量小于 Na2CO3的摩尔质量，等质量的 NaHCO3和 Na2CO3，其物质的量的大小关系为 n(NaHCO3)n(Na
6、2CO3)，即在相同条件下 NaHCO3产生 CO2的体积大；物质的量相等的 NaHCO3、Na 2CO3与盐酸反应，消耗同浓度盐酸的体积 Na2CO3是 NaHCO3的两倍；NaHCO3溶液中 HCO 与 OH 反应生成 CO ，CO 与 Ca2 结合生成 CaCO3沉淀；相同条件 3 23 23下，等物质的量浓度的 Na2CO3溶液比 NaHCO3溶液的 pH 大。答案：C3如图是模拟“侯氏制碱法”制取 NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )Aa 通入 CO2，然后 b 通入 NH3，c 中放碱石灰Bb 通入 NH3，然后 a 通入 CO2，c 中放碱石灰Ca 通入 NH3，然后
7、b 通入 CO2，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db 通入 CO2，然后 a 通入 NH3，c 中放蘸稀硫酸的脱脂棉解析：侯氏制碱法的原理是向饱和的 NaCl 溶液中先通入 NH3，然后通入 CO2，利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于 NH3在水中的溶解度大，所以先通 NH3，但为了防倒吸，所以 a 通入 NH3，然后 b 通入 CO2，考虑 NH3的尾气处理，所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉，6即 C 选项正确。答案：C4为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是( )ANa 2CO3溶液(NaHCO 3)，选用适量的 NaOH 溶液BNaHCO 3溶液(Na 2CO3)，应通入过量的 CO2
8、气体CNa 2O2粉末(Na 2O)，将混合物在氧气中加热DNa 2CO3溶液(Na 2SO4)，加入适量 Ba(OH)2溶液，过滤解析：Na 2CO3和 Na2SO4均能与 Ba(OH)2反应，不能达到除杂的目的。答案：D二、Na 2CO3与 NaHCO3的鉴别5杨老师在课堂上出示两瓶失去标签的 Na2CO3和 NaHCO3无色饱和溶液，希望班里的同学提出简便的鉴别方法，该班同学踊跃提出看法，其中不合理的是( )用干燥的 pH 试纸检验，pH 大的是 Na2CO3取同体积的溶液于两支试管中，滴入酚酞试液，红色较深的是 Na2CO3取同体积的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是 NaHCO3
9、取同体积的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是 NaHCO3取同体积的溶液于两支试管中，滴加 BaCl2溶液，生成白色沉淀的是 Na2CO3取同体积的溶液于两支试管中，滴加 Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是 Na2CO3A BC D解析：Na 2CO3水解程度大，溶液碱性强，正确；NaHCO 3在溶液中加热不分解，错误；取同体积的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3，正确；BaCl 2溶液与 Na2CO3反应生成 BaCO3沉淀，与 NaHCO3不反应，正确；取同体积的溶液于两支试管中，滴加 Ba(OH)2溶液，均生成白色沉淀，错误。答案：B
10、6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，如下图所示。7(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验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)。解析：(1)图不能达到实验目的，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，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊，故不可以；图可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳
11、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。(2)图、所涉及的化学方程式为 2NaHCO3 Na2CO3H 2OCO 2，实= = = = = 验的优点是可同时做对比实验。(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，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。8答案：(1) (2)2NaHCO 3 Na2CO3H 2OCO 2，CO 2Ca(OH)= = = = = 2=CaCO3H 2O D (3)NaHCO 3三、Na 2CO3与 NaHCO3的综合实验探究7
12、Na 2CO3是一种重要的化学物质，某学生拟在实验室中制备并分析 Na2CO3的纯度。实验一：Na 2CO3制备：用 50 mL NaOH 溶液吸收 CO2气体制备 Na2CO3，为防止通入的CO2过量而生成 NaHCO3，他设计了如下步骤：()用 25 mL NaOH 溶液吸收过量的 CO2气体，至 CO2气体不再溶解；()小心煮沸溶液 12 min；()在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH 溶液，使溶液充分混合。(1)按他的设计，第()步实验装置如图所示：装置 A 使用的试剂是_。装置 B 使用的试剂是_，作用是_。有人认为实验步骤()()的顺序可对调，即先混合，再煮沸，你认为是
13、否合理_(填“是”或“否”)，理由是_。实验二：Na 2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置 B 中盛有 10.0 g 的 Na2CO3样品假设杂质不参加反应，原容器中 CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有 Zn 粒、浓 H2SO4、CaCO 3(s)、蒸馏水。(2)装置 A 锥形瓶内盛有_，装置 A 的作用是_。9装置 B 分液漏斗中装有_。(3)若无装置 C，实验结果将_(填“偏高” “偏低”或“无影响”)。装置 E 的作用是_。(4)若实验后，装置 D 的质量增加 3.96 g，则该 Na2CO3样品的纯度为_。解析：(1)装置 A 是 CO2的发生
14、装置，用的药品是盐酸和 CaCO3；装置 B 的作用是除去 CO2中的 HCl，最好的试剂是饱和 NaHCO3溶液；因为 CO2在水中有一定的溶解性，所以要先加热煮沸，除去溶解在水中的 CO2，再使()中生成 NaHCO3与 NaOH 反应生成纯净的Na2CO3。(2)装置 A 用于制取 H2，用的药品是锌粒和稀硫酸，目的是把装置 B 产生的 CO2都赶到装置 D 中被碱石灰吸收，使实验数据尽可能准确；装置 B 发生的是酸与 Na2CO3生成CO2的反应，后面没有除杂装置，所以可用不挥发的稀硫酸。(3)装置 C 用来吸收 CO2中的水蒸气，若无此装置，装置 D 中的碱石灰不仅会吸收 CO2还会
15、吸收水蒸气，使测得的 CO2的量偏高，导致 Na2CO3的含量偏高；装置 E 是为了防止空气中的 CO2和水蒸气进入装置 D 中，对实验造成误差。(4)装置 D 的质量增加 3.96 g，增加的质量为 Na2CO3和稀硫酸反应生成的 CO2的质量，根据转化关系知：Na2CO3 CO 2106 44m(Na2CO3) 3.96 g ，解得 m(Na2CO3)9.54 g，w(Na 2CO3)106m Na2CO3 443.96 g 100%95.4%。9.54 g10 g答案：(1)石灰石和稀盐酸 饱和 NaHCO3溶液 吸收 CO2气体中的 HCl 否 若不先驱出溶液中溶解的 CO2气体，步骤
16、()加入的 NaOH 将有一部分与 CO2反应，得到的Na2CO3不纯(2)Zn 粒 装置 A 中生成的 H2推动装置 B 中的 CO2气体，使装置 B 中的 CO2气体全部被装置 D 中的碱石灰吸收稀硫酸(3)偏高 防止空气中的水蒸气、CO 2等气体进入装置 D 中，使装置 D 中碱石灰的质量增加(4)95.4%Na2CO3、NaHCO3 与盐酸反应的综合计算1 与足量盐酸反应的定量关系102 Na2CO3、NaHCO 3与盐酸反应的基本图象(1)向 Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积关系如图所示。图象特点：Oa 段、ab 段消耗盐酸的体积相等。反应原理：Oa
17、 段 CO H =HCO ，ab 段 HCO H =H2OCO 2。23 3 3(2)向 NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积关系如图所示。图象特点：从 O 点开始即产生 CO2气体。反应原理：HCO H =H2OCO 2。 311(3)向 Na2CO3、NaHCO 3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积关系如图所示(设 Na2CO3、NaHCO 3的物质的量之比为 mn11，其他比例时的图象略)。图象特点：Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量。反应原理：Oa 段 CO H =HCO ，23 3ab 段 HCO H =H
18、2OCO 2。 3(4)向 NaOH、Na 2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生 CO2的体积关系如图所示(设 NaOH、Na 2CO3的物质的量之比 xy11，其他比例时的图象略)。图象特点：Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量。反应原理：Oa 段 H OH =H2O，CO H =HCO ；23 3ab 段 HCO H =H2OCO 2。 33 CO2与 NaOH 反应后产物成分的确定和计算(1)有关 NaOH 与 CO2的反应规律12(2)CO2与 NaOH 反应后溶液成分的判断方法若 a0(即图象从原点开始)，溶液中的溶质为 NaHCO3；若 V(O
19、a)V(ab)(即 Oa 段与 ab 段消耗盐酸的体积相同)，溶液中的溶质为 Na2CO3；若 V(Oa)V(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13质为 Na2CO3和 NaOH；若 V(Oa)12，故产生的 CO2的体积不相同。答案：D3向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的 CO2气体与 HCl 物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和 HCl 的挥发)：则下列分析都正确的组合是( )图对应溶液中的溶质为 NaHCO3图对应溶液中的溶质为 Na2CO3和 NaHCO3
20、，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，且二者的物质的量之比为 11图对应溶液中的溶质为 Na2CO3A BC D解析：图象中从 O 点即开始产生 CO2气体，对应溶液中的溶质为 NaHCO3，正确；图象中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量，对应的溶液中的溶质为 Na2CO3和15NaHCO3，且二者的物质的量之比 ，正确；图象中，Oa 段n Na2CO3n NaHCO3 13 12 11消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3，不正确；图象中，Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段
21、消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比： ，不正确。n Na2CO3n NaOH 13 12 11答案：A4取等物质的量浓度的 NaOH 溶液 A 和 B 两份，每份 10 mL，分别向 A、B 中通入不等量的 CO2，再继续向两溶液中逐滴加入 0.1 molL1 的盐酸，标准状况下产生的 CO2气体体积与所加的盐酸体积之间的关系如图所示，下列叙述正确的是( )A原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 0.5 molL1BA 曲线表明原 NaOH 溶液中通入 CO2后，所得溶液中的溶质成分是 Na2CO3和 NaHCO3CB 曲线中当耗盐酸 0V(盐酸
22、)25 mL 时发生的离子反应为 OH H =H2O、H CO=HCO23 3DB 曲线表明原 NaOH 溶液中通入 CO2后，所得溶液加盐酸后产生 CO2气体体积(标准状况)的最大值为 112 mL解析：两份等物质的量浓度的 NaOH 溶液 A 和 B，每份 10 mL，分别向 A、B 中通入不等量的 CO2，再继续向两溶液中逐滴加入 0.1 molL1 的盐酸，根据图象可知，当加入 75 mL 盐酸时，CO 2的生成量不再发生变化，所以生成的氯化钠为 0.007 5 mol，根据原子守恒可知，A 和 B 中氢氧化钠的物质的量是 0.007 5 mol，浓度是 0.75 molL1 ，A 不正确。由于碳酸钠和盐酸的反应是分步进行的，即碳酸钠首先与盐酸反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成 CO2，所以根据图象可知 A 曲线表示的溶液中含有氢氧化钠和碳酸钠，而 B 曲线表示的溶液中含有碳酸钠和碳酸氢钠，B、C 不正确；B 曲线中 NaHCO3和HCl 反应生成 CO2所消耗的盐酸是 50 mL(75 mL25 mL)，所以生成的 CO2是 0.005 mol，标准状况下的体积是 112 mL，D 正确。答案：D16
