高考化学 第3章（金属及其化合物）第1节 钠及其化合物 考点（3）碳酸钠与碳酸氢钠讲与练（含解析）.doc

考点三碳酸钠与碳酸氢钠李仕才1碳酸钠与碳酸氢钠2.na2co3与nahco3的鉴别与除杂(1)鉴别(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nh3co2h2onacl=nahco3nh4cl。将固体过滤后，再灼烧即可得纯碱，化学方程式为2nahco3na2co3co2h2o。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至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入nahco3饱和溶液，又有caco3沉淀生成。()1na2co3、nahco3的水溶液呈碱性，且na2co3俗称纯碱，但它们不是碱，是盐。2nahco3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、na2co3和nahco3的性质及应用1有关na2co3和nahco3的叙述中正确的是()ana2co3比nahco3的热稳定性强bna2co3和nahco3溶液中离子的种类不同cna2co3和nahco3均可与naoh溶液反应d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：na2co3受热不分解，而nahco3受热分解，a对；na2co3和nahco3溶液中离子的种类相同，b错；na2co3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，nahco3产生的气体质量大，d错。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，na2co3溶液的ph大于nahco3溶液的ph解析：nahco3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(na2co3)，即在相同条件下nahco3产生co2的体积大；物质的量相等的nahco3、na2co3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，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()ana2co3溶液(nahco3)，选用适量的naoh溶液bnahco3溶液(na2co3)，应通入过量的co2气体cna2o2粉末(na2o)，将混合物在氧气中加热dna2co3溶液(na2so4)，加入适量ba(oh)2溶液，过滤解析：na2co3和na2so4均能与ba(oh)2反应，不能达到除杂的目的。答案：d二、na2co3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：na2co3水解程度大，溶液碱性强，正确；nahco3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；bacl2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：b6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。(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2nahco3na2co3h2oco2，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。答案：(1)(2)2nahco3na2co3h2oco2，co2ca(oh)2=caco3h2od(3)nahco3三、na2co3与nahco3的综合实验探究7na2co3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：na2co3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，你认为是否合理_(填“是”或“否”)，理由是_。实验二：na2co3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、caco3(s)、蒸馏水。(2)装置a锥形瓶内盛有_，装置a的作用是_。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：na2co3co2 106 44 m(na2co3) 3.96 g，解得m(na2co3)9.54 g，w(na2co3)100%95.4%。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()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、co2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2 na2co3、nahco3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段coh=hco，ab段hcoh=h2oco2。(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：hcoh=h2oco2。(3)向na2co3、nahco3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、nahco3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coh=hco，ab段hcoh=h2oco2。(4)向naoh、na2co3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、na2co3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hoh=h2o，coh=hco；ab段hcoh=h2oco2。3 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 (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(oa)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，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nahco3，且二者的物质的量之比，正确；图象中，oa段消耗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。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