化学讲义2.1.2钠的几种化合物精讲

2.1.2钠的几种化合物（精讲）思维导图思维导图常见考点常见考点考点一碳酸钠与碳酸氢钠的除杂与鉴别【例11】不能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法是A．与相同体积相同浓度盐酸反应 B．加热C．与氯化钙溶液反应 D．与澄清石灰水的反应【答案】D【解析】A．根据反应可知，碳酸钠和碳酸氢钠固体分别与相同体积相同浓度盐酸反应的速率，碳酸钠小于碳酸氢钠，可以区分两种固体，故A错误；B．碳酸氢钠不稳定受热易分解生成碳酸钠水和二氧化碳，碳酸钠较稳定受热不易分解，可以区分两种固体，故B错误；C．碳酸钠与氯化钙发生反应，有碳酸钙白色沉淀生成，所以碳酸钠固体与氯化钙溶液混合既有白色固体的溶解又有白色沉淀产生；碳酸氢钠固体与氯化钙溶液混合只有固体溶解，可以区分两种固体，故C错误；D．碳酸钠和碳酸氢钠固体均能与澄清石灰水的反应生成碳酸钙白色沉淀，即碳酸钠和碳酸氢钠固体与澄清石灰水混合后的实验现象一致，不可用于区分两固体，故D正确；答案选D。【例12】（2022·上海市宜川中学高一期末）有分别装有溶液和溶液的两试管，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溶液B分别加入等物质的量浓度的稀盐酸反应较剧烈者为溶液C分别加入溶液产生沉淀者为溶液D逐滴加入等物质的量浓度的溶液无明显现象的是溶液【答案】C【解析】A．碳酸钠和碳酸氢钠均与Ca(OH)2反应产生沉淀，故Ca(OH)2溶液比较是否有沉淀生成的方法不能鉴别二者，故A错误；B．向Na2CO3中逐滴加入盐酸时，先无气体产生，当盐酸加入较多时，可产生气体，而向NaHCO3中加入同浓度盐酸，则迅速产生气体，产生气体较为剧烈的为碳酸氢钠，故B错误；C．碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀，碳酸氢钠与氯化钙不反应，故氯化钙溶液可以区分两物质，故C正确；D．NaHCO3与溶液反应生成碳酸钠和水也无现象，故D错误；故选C。【一隅三反】1．（2022·上海·华东师范大学张江实验中学高一期末）根据你的实验观察和记录，下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，不正确的是A．受热时Na2CO3比NaHCO3稳定B．在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性大C．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后，NaHCO3水溶液的碱性较强D．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少【答案】C【解析】A．碳酸钠性质稳定，碳酸氢钠受热易分解，A正确；B．碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，B正确；C．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后，碳酸钠水溶液的碱性比碳酸氢钠的强，C错误；D．质量相等的Na2CO3和NaHCO3相比，Na2CO3的物质的量小，根据碳元素守恒可知，两者分别与足量盐酸反应，Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少，D正确；故选C。2．（2022·天津河北·高一学业考试）下列有关和的叙述正确的是A．比热稳定性强B．可以利用加热的方法来鉴别和C．和固体溶于水均放出热量D．分别向和溶液中滴加酚酞溶液，只有溶液颜色变红【答案】B【解析】A．碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠，稳定性比碳酸钠弱，A错误；B．碳酸氢钠易受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，可以利用加热的方法来鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，B正确；C．NaHCO3和Na2CO3固体溶于水需要断裂离子键，均吸收热量，C错误；D．碳酸钠和碳酸氢钠溶液均显碱性，都能使酚酞变红，D错误；故选B。3．除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3的最佳方法是A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液C．加热分解 D．制成溶液后通入CO2【答案】C【解析】A．二者都与盐酸反应，不能用于除杂，故A错误；B．加入氢氧化钠发生HCO+OH=H2O+CO，可除杂，但还需要从溶液中得到Na2CO3固体，操作较麻烦，故B错误；C．Na2CO3稳定，受热不分解，而NaHCO3不稳定，受热分解产生Na2CO3、H2O、CO2，分解产生的H2O、CO2挥发逸出，达到分离提纯的目的，是最佳方法，故C正确；D．碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，不能用于除杂，故D错误；故选：C。考点二碳酸钠与碳酸氢钠与酸反应【例2】向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是A．B．C．D．【答案】D【解析】向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸，Na2CO3先和盐酸反应生成NaHCO3和NaCl，没有气体产生，当Na2CO3全部转化为NaHCO3后，再滴入盐酸，盐酸和NaHCO3反应生成NaCl、CO2和水。Na2CO3先和盐酸反应，离子方程式为：H++=，H+和等物质的量反应；第二步盐酸和NaHCO3反应，离子方程式为：H++=H2O+CO2↑，H+和也等物质的量反应。第一步生成的和原有的在第二步一起和H+反应，所以第二步消耗的H+大于第一步消耗的H+，故选D。【一隅三反】1．（2022·辽宁朝阳·高一开学考试）将一定量CO2通入某氢氧化钠溶液得到甲溶液，为探究甲溶液中溶质的情况，向其中滴加稀盐酸至过量，生成气体的体积与滴加盐酸体积的关系如图所示。则甲溶液中溶质为A．Na2CO3 B．NaHCO3 C．NaOH和Na2CO3 D．Na2CO3和NaHCO3【答案】C【解析】由图可知，向甲溶液中滴加稀盐酸时，先开始没有二氧化碳气体生成，后有二氧化碳生成，说明甲溶液可能为碳酸钠溶液，或碳酸钠和氢氧化钠混合溶液，或碳酸钠和碳酸氢钠混合溶液，滴加盐酸时发生的反应可能为：NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，结合方程式，由未生成二氧化碳消耗盐酸和生成二氧化碳消耗盐酸的体积比为3:1可知，甲溶液为等浓度的氢氧化钠和碳酸钠的混合溶液，故选C。2．向等量的NaOH溶液中分别通入CO2气体。因CO2的通入量不同，得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)关系如图，(注：①假设CO2全部逸出；②图中Oa<ab，③图中Oa=ab，④图中Oa>ab)。其中M中只有1种溶质的是（）A．只有① B．只有③ C．②④ D．①③【答案】D【解析】加入盐酸可能发生的反应为NaOH+HCl=NaCl+H2O，Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O，由方程式可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸与该碳酸氢钠反应消耗盐酸体积相等；图①中加入盐酸即有CO2生成，说明溶质只有一种为NaHCO3；图②中Oa＜ab，说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质；图③中Oa=ab，说明溶质只有Na2CO3；图④中Oa＞ab，说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质；所以①③符合，答案选D。3．下列反应的离子方程式正确的是（）A．少量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合：2＋2OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋＋2H2OB．过量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合：＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2OC．碳酸氢钠溶液与少量的盐酸溶液混合：＋H＋=CO2↑＋H2OD．碳酸钠溶液与过量的盐酸溶液混合：Na2CO3＋2H＋=2Na＋＋CO2↑＋H2O【答案】C【解析】A.少量的碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合离子方程式为HCO3－＋OH－＋Ca2＋=CaCO3↓＋H2O，故A错误；

B.澄清石灰水与过量碳酸氢钠溶液，反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，正确的离子方程式为：2HCO3－+Ca2++2OH－═CO32－+CaCO3↓+H2O，故B错误；C.碳酸氢钠溶液与少量的盐酸溶液混合生成二氧化碳和水，离子方程式为HCO3－＋H＋=CO2↑＋H2O，故C正确；D.碳酸钠为强电解质应写成离子，离子方程式为CO32－＋2H＋=CO2↑＋H2O，故D错误；故答案为C。考点三侯氏制碱法【例3】（2022·河北石家庄·高一期末）侯氏制碱法又称联合制碱法，是我国化学工程专家侯德榜研发的。下图是实验室模拟侯氏制碱法的工艺流程。下列叙述正确的是A．气体X、Y通入顺序可以交换 B．步骤III所得晶体为C．步骤II利用了不同物质的溶解性差异 D．步骤IV包括溶解、蒸发、结晶【答案】C【解析】饱和食盐水先通入氨气，氨气极易溶于水使溶液显碱性可以吸收更多二氧化碳，在通入二氧化碳，反应生成碳酸氢钠和氯化铵，碳酸氢钠溶解度较小首先结晶析出，过滤得到碳酸氢钠晶体，加热碳酸氢钠分解生成碳酸钠；A．氨气和二氧化碳的顺序不可以交换，二氧化碳在水中溶解度小，不利于产品生成，A错误；B．步骤III所得晶体为碳酸氢钠晶体，B错误；C．步骤II利用了不同物质的溶解性差异，碳酸氢钠溶解度较小首先结晶析出，C正确；D．步骤IV为加热分解生成碳酸钠，D错误；故选C。【一隅三反】1．以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：则下列叙述错误的是A．A气体是NH3，B气体是CO2B．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，第IV步操作是灼烧C．第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2OD．第Ⅲ步得到的滤液中溶质是NaHCO3和NH4Cl【答案】C【解析】碱性溶液中利于二氧化碳的吸收，则A为NH3，与NaCl、B发生NH3+H2O+CO2+NaCl＝NH4Cl+NaHCO3↓，气体B为CO2，过滤后得到NaHCO3，NaHCO3加热分解可制备纯碱，以此解答该题。A．由上述分析可知，A气体是NH3，气体B为CO2，故A正确；B．第Ⅲ步操作是过滤操作，通过过滤得到碳酸氢钠晶体，所以用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒，NaHCO3加热分解可制备纯碱，因此第IV步操作是灼烧，故B正确；C．根据以上分析可知第Ⅲ步得到的晶体是NaHCO3，故C错误；D．根据NH3+H2O+CO2+NaCl＝NH4Cl+NaHCO3↓可知第Ⅲ步得到的滤液中溶质是NaHCO3和NH4Cl，故D正确；故选C。2．我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如下：(1)上述生产纯碱的方法中，副产品的一种用途为___________。(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是___________。(3)写出上述流程中X物质的分子式___________。(4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，主要是设计了___________(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是___________。(5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水后，再滴加___________。(6)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品，通氨气的作用有___________。a．增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出b．使NaHCO3更多地析出c．使NaHCO3转化为Na2CO3，提高析出的NH4Cl纯度【答案】(1)作化肥或电解液等(其他合理答案均可)(2)NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl(3)CO2(4)

Ⅰ

过滤(5)稀硝酸和硝酸银溶液(6)ac【解析】合成氨厂生产的氨气进入沉淀池，沉淀池中有食盐水，氨气通入后溶液呈碱性，再通入二氧化碳，得到溶解度较小的NaHCO3，过滤后固体NaHCO3进入煅烧炉煅烧成纯碱，同时生成的二氧化碳回到沉淀池循环利用。母液中的NH4Cl和NaHCO3混合溶液中通入氨气，可以提取副产品NH4Cl，剩余的溶液的主要成分是NaCl，也可以回到沉淀池循环利用。(1)根据分析，该方法中的副产品是氯化铵，主要用途是作化肥或电解液等；(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，反应方程式为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl=NH4Cl＋NaHCO3↓或NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3、NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；(3)碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和CO2，所以X的化学式是CO2；(4)母液中含有氯化钠，所以通过循环Ⅰ可以提高氯化钠的利用率。从沉淀池中取出沉淀的操作应该是过滤；(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，观察到若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在；(6)氨气溶于水生成氨水，增大溶液中的浓度，可以使NH4Cl更多地析出；同时溶液中氨气和反应，反应的化学方程式是＋NH3=＋，的浓度增大，碳酸氢钠转化为碳酸钠，所以答案选ac。3．我国化学家侯德榜发明了联合制碱法，对世界制碱工业做出了巨大贡献。联合制碱法的主要过程如图所示，沉淀池反应NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(1)“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”为___________(填化学式)，俗称___________。(2)沉淀反应中涉及的物质属于强电解质的为___________(填化学式)(3)实验室模拟“侯氏制法”，下列操作未涉及的是___________。A． B．C． D．(4)煅烧炉中发生反应的化学方程式为___________。(5)使用原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，主要是设计了___________(填“循环Ⅰ”或“循环Ⅱ”)，流程中物质X为___________(填化学式)。(6)简单的检验方案的一般叙述过程为：①取试样，②加检验试剂，③现象，④结论。为验证产品纯碱中含有杂质NaCl，简单的检验方案是：取少量试样溶于水后，___________。【答案】(1)

Na2CO3

纯碱(2)NaCl、NaHCO3、NH4Cl(3)B(4)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(5)

循环Ⅰ

CO2(6)先滴加过量稀硝酸，至无气泡产生，再滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则含有氯离子，产品中混有氯化钠【解析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，碳酸氢钠溶解度小，在沉淀池中沉淀，过滤得到碳酸氢钠固体加热分解生成碳酸钠，X为二氧化碳参与循环Ⅱ，母液中加入氯化钠析出氯化铵晶体，过滤得到氯化铵晶体副产品，此时溶液主要为氯化钠参与循环Ⅰ。(1)“侯氏制碱法”誉满全球，其中的“碱”为Na2CO3，俗称纯碱；(2)强电解质包括强酸、强碱、盐、活泼金属氧化物，所以方程式中涉及的强电解质有：NaCl、NaHCO3、NH4Cl；(3)A．实验室模拟工业上侯德榜制碱原理制备纯碱过程中需要加热固体碳酸氢钠，装置A是固体加热灼烧的装置，涉及此操作，A项不选；

B．装置B是蒸发溶液得到晶体的过程，侯德榜制碱原理中不需要蒸发溶液操作，B项选；

C．装置为过滤操作，溶液中析出碳酸氢钠晶体需要过滤得到晶体，涉及此操作，C项不选；

D．装置工业上侯德榜制碱原理制备纯碱，向氨化的饱和食盐水中通入足量二氧化碳气体析出碳酸氢钠，涉及此操作，D项不选；答案选B；(4)煅烧炉中是NaHCO3受热分解的反应，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；(5)过滤得到的母液中有NH4Cl和过滤的NaCl，所以分离之后的NaCl用于通过循环Ⅰ可以提高NaCl的利用率；由分析可知，物质X为CO2；(6)为验证产品纯碱中含有杂质NaCl，实际上就是检验氯离子的存在，可先滴加过量稀硝酸，排除碳酸根离子的干扰，再滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则含有氯离子，简单的检验方案是：取少量试样溶于水后，先滴加过量稀硝酸，至无气泡产生，再滴加硝酸银溶液，如果有白色沉淀生成，则含有氯离子，产品中混有氯化钠。考点四焰色反应【例41】关于焰色反应，下列说法正确的是A．用洁净的铂丝蘸取某溶液，在火焰上灼烧，焰色为黄色，确定不含K+B．焰色反应只能检验金属单质C．焰色反应可以检验任何元素D．焰色反应是物理变化【答案】D【解析】A．观察钾的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，没有透过蓝色的钴玻璃，则无法判断溶液中有误K+，A项错误；B．焰色反应检验金属元素，包括单质和化合物，B项错误；C．焰色反应检验金属元素，C项错误；D．焰色反应无新物质产生，属于物理变化，D项正确；答案选D。【例42】鉴别下列各物质，只能采用焰色反应的是A．K2CO3和NaCl B．KCl和Na2CO3C．NaCl和MgCl2 D．NaCl和KCl【答案】D【解析】A．K2CO3与盐酸反应，产生气泡，而NaCl与盐酸不反应，可用盐酸鉴别两者，A项错误；B．Na2CO3与盐酸反应，产生气泡，而KCl与盐酸不反应，可用盐酸鉴别两者，B项错误；C．MgCl2与氢氧化钠反应，产生沉淀，而NaCl与氢氧化钠不反应，可用氢氧化钠鉴别两者，C项错误；D．NaCl和KCl的阴离子相同，区别为阳离子，鉴别钠离子和钾离子只能采用焰色反应，D项正确；