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文档简介

第06讲碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验

1.通过实验探究,结合盐的通性认识碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。

2.了解碳酸钠与碳酸氢钠在生产、生活中的应用及与性质的关系。

3.学会用焰色试验鉴别K+、Na+等离子。

一、碳酸钠和碳酸氢钠

1.碳酸钠、碳酸氢钠的水溶性及酸碱性的实验探究

操作Na2CO3NaHCO3

(1)观察外观并进行描述白色粉末细小的白色晶体

(2)向以上两支试管中分别

滴入几滴水,振荡,观察晶体部分溶解;

粉末结块变成晶体;放热,

现象;将温度计分别插入吸热,温度计的

温度计的示数明显升高

其中,温度计的示数有何示数降低

变化

(3)继续向(2)的试管中分

别加入5mL水,用力振完全溶解部分溶解

荡,有何现象

(4)分别向(3)所得的溶液

中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变红色溶液变微红色

有何现象

加水先变成含结晶水的晶加水部分溶解,

初步结论体溶液碱性比

(Na2CO3·xH2O),溶液碱性Na2CO3弱

比NaHCO3强

2.碳酸钠、碳酸氢钠的热稳定性

实验操作实验现象实验结论

澄清石灰水不变浑浊Na2CO3很稳定,受热不易发生分解

NaHCO3不稳定,受热分解;

澄清石灰水变浑浊Δ

化学方程式:2NaHCO3====Na2CO3+

H2O+CO2↑

3.碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱、盐的反应

(1)碳酸钠和碳酸氢钠与等浓度HCl反应的规律

放出CO2快

NaHCO3>Na2CO3

2-+

混合物反应因CO3结合H更容易,所以Na2CO3先反应生成NaHCO3,

+

先后顺序然后NaHCO3与H再反应

与足量盐酸等质量的Na2CO3和NaHCO3,前者耗酸量多;

反应耗酸量等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,前者耗酸量多。

与足量盐酸

等质量的Na2CO3和NaHCO3,后者生成CO2量多;

反应生成

等物质的量的Na2CO3和NaHCO3,两者生成CO2量一样多。

CO2的量

(2)碳酸钠和碳酸氢钠与NaOH溶液的反应:

①碳酸钠:不反应;

②碳酸氢钠:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O。

(3)碳酸钠和碳酸氢钠与盐的反应

①碳酸钠:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl

②碳酸氢钠:NaHCO3+NaHSO4===Na2SO4+CO2↑+H2O。

4.碳酸钠和碳酸氢钠性质比较

物质

Na2CO3NaHCO3

比较项目

俗名纯碱、苏打小苏打

色与态白色粉末细小白色晶体

水溶性都易溶于水,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度

溶液的碱性显碱性(较强)显碱性(较弱)

不稳定受热分解

热稳定性稳定、受热不易分解

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑

与酸反应

相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈

与NaOH反应不反应NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O

与Ca(OH)2反应Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH与Ca(OH)2反应存在少量过量问题

与BaCl2反应Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl不反应

与CO2及H2ONa2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3不反应

+HO、CO

相互转化22

Na2CO3(溶解度大)NaHCO3(溶解度小)

①固态△②溶液+NaOH

玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石发酵粉的主要成分之一、灭火器、治疗胃

用途

油、冶金等工业酸过多

【易错提醒】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。

5.Na2CO3、NaHCO3的鉴别

(1)固体的鉴别

①加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。

②气体法:滴入稀盐酸,产生气泡速率快的是NaHCO3固体。

(2)溶液的鉴别

①沉淀法:加入BaCl2溶液或CaCl2溶液,产生沉淀的是Na2CO3溶液。

②测pH法:用pH试纸测相同浓度的稀溶液,pH大的是Na2CO3溶液。

【技巧与方法】鉴别Na2CO3和NaHCO3的易错点

①Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别,但NaHCO3和盐酸不可以用互滴法鉴

别。

②鉴别Na2CO3和NaHCO3时,不能用NaOH溶液(虽然前者不反应后者反

应,均无明显现象),也不能用澄清的石灰水或Ba(OH)2溶色液,均产生白

色沉淀。

6.Na2CO3和NaHCO3的检验

(1)步骤

①向溶液中加入足量的BaCl2溶液或CaCl2溶液,过滤

②分别向沉淀和滤液中加入足量的稀盐酸

③将产生的气体依次通过品红溶液和澄清石灰水

(2)现象及结论:品红溶液不褪色,澄清石灰水变浑浊

①沉淀上产生该现象:原溶液中含有Na2CO3

②滤液中产生该现象:原溶液中含有NaHCO3

③同时产生该现象:原溶液中含有Na2CO3和NaHCO3

二、侯氏制碱法

原料NH3、CO2、饱和食盐水

往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法),利用NaHCO3

的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理,使NaHCO3从溶液中析出。

NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl(饱和)=NaHCO3↓

原理

+NH4Cl

总反应为:NH3+CO2+H2O+NaCl(饱和)=NaHCO3↓+NH4Cl

Δ

2NaHCO3====Na2CO3+H2O+CO2↑

生产

流程

【易错点拨】不能先通入CO2、再通入NH3至饱和。

三、焰色试验

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

金属锂钠钾铷钙锶钡铜

元素

焰色紫红黄色紫色紫色砖红洋红黄绿绿色

色色色色

4.应用。节日燃放的五彩缤纷的烟花,就是锂、钠、钾、锶、钡等金属的

化合物所呈现的各种艳丽色彩。

【易错提醒】焰色试验的注意要点

①焰色试验是物理变化而不是化学变化。焰色试验与气体物质燃烧时产生

的各色火焰有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激

发跃迁而产生各种焰色光的过程,为物理变化。

②焰色试验是金属元素的性质,不是物质的性质。焰色试验产生的火焰颜

色与元素的存在状态无关,如灼烧钠的化合物和单质时,火焰颜色均为黄色。

③并不是所有的金属元素都能发生焰色反应,如Fe。

④在中学化学实验中要求掌握钠、钾的焰色反应,对于K+的火焰颜色必须

透过蓝色钴玻璃进行观察,目的是滤去黄色的光,避免少量的钠元素对鉴别

钾元素的干扰。

【知识拓展】钾盐的焰色试验需要通过蓝色钴玻璃的原因

①K+、Na+实现完全分离较难,分离成本高,且使用时在大多数情况下没必

要完全分离。因此钾盐中有少量钠盐。

②酒精灯的火焰颜色由于受仪器材质影响,会呈现黄色火焰。

③自然界的白色光是由各种频率(颜色)的光混合而成的。人眼对于波长为

550nm的光最敏感,对应是黄绿光波的频率。因此少量钠盐的黄色火焰就

能对钾元素的焰色观察造成干扰。蓝色钴玻璃能透射蓝紫光,而吸收橙黄光。

因此,进行K元素的焰色试验时,为了滤去黄色的光,避免碳酸钾中所含

的微量钠盐造成干扰,需要透过蓝色钴玻璃片观察,火焰呈紫色。

考点一:Na2CO3和NaHCO3的性质

【例1】(2023秋·天津南开·高一统考期末)下列有关NaHCO3和

Na2CO3的叙述正确的是

A.NaHCO3比Na2CO3热稳定性强

B.NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量

C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,放出等量的CO2

D.向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液,Na2CO3溶

液红色较深

【答案】D

【详解】A.碳酸氢钠受热易分解,因此碳酸钠的稳定性比碳酸氢钠强,A

项错误;

B.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,B项错误;

C.碳酸氢钠比碳酸钠的摩尔质量小,因此等质量的碳酸氢钠和碳酸钠,碳

酸氢钠物质的量大,与足量的盐酸反应,生成二氧化碳更多,C项错误;

D.向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加酚酞溶液,因为碳酸钠只

能水解,产生氢氧根和碳酸氢根,而碳酸氢钠除了水解还可以电离,能电离

出氢离子,则碳酸钠溶液碱性更强,所以碳酸钠溶液颜色更红,D项正确;

答案选D。

考点二:Na2CO3和NaHCO3的鉴别

【例2】下列试剂能用来鉴别等物质的量浓度的Na2CO3溶液和

NaHCO3溶液的是()

A.盐酸B.澄清石灰水

C.NaCl溶液D.NaOH溶液

【答案】A

【详解】由于盐酸与NaHCO3反应比与Na2CO3反应剧烈,A项可以;澄清

石灰水与NaHCO3、Na2CO3溶液均能生成白色沉淀,B项不可以;Na2CO3

溶液、NaHCO3溶液与NaCl溶液均不反应,C项不可以;Na2CO3溶液与

NaOH溶液不反应,NaHCO3溶液与NaOH溶液虽然反应但无明显现象,D

项不可以。

考点三:侯氏制碱法

【例3】(2022年江苏省徐州市第七中学期中)“侯氏制碱法”是将

CO2通入含NH3的饱和NaCl溶液中,结晶,过滤,加热分解NaHCO3制得

Na2CO3。实验室模拟制取Na2CO3,使用的装置能达到实验目的的是

A.用图1所示装置制取CO2气体

B.用图2所示装置除去CO2气体中的HCl杂质

C.用图3所示装置从溶液中分离出NaHCO3固体

D.用图4所示装置加热分解制取Na2CO3

【答案】C

【解析】A项,稀盐酸与CaCO3反应产生的CO2气体会通过长颈漏斗逸出,

不能收集到CO2气体,不符合题意;B项,用NaHCO3饱和溶液除去杂质

HCl时,导气管应该长进短出,不符合题意;C项,可以采用如图所示的过

滤装置分离NaHCO3固体与溶液,符合题意;D项,加热分解NaHCO3制取

Na2CO3应该在坩埚中进行,不能采用蒸发方法,不符合题意。

考点四:焰色试验

【例4】(2022秋·江苏盐城·高一校联考阶段练习)金秋10月,党

的二十大在京顺利召开,鲜艳的五星红旗飘扬在全国人民的心中。有同学发

现某物质的焰色与五星颜色相同,下列说法正确的是

A.做焰色反应实验时,如果没有铂丝,可以用无锈铁丝代替

B.焰色反应属于某些金属元素的化学性质

2+2

C.如果某碱溶液焰色反应呈黄色,说明溶液中一定还存在Mg、SO4

D.做焰色反应时,一般用稀硫酸来洗涤铂丝

【答案】A

【详解】A.焰色试验可用铂丝或铁丝来蘸取待测液,A正确;

B.焰色试验是物理变化,B错误;

C.焰色试验呈黄色说明含有钠元素,在碱溶液中不存在Mg2+,C错误;

D.硫酸难挥发,盐酸易挥发,应选择盐酸来洗涤铂丝,D错误;

故选:A。

1.(2023秋·浙江嘉兴·高一统考期末)下列有关焰色试验的叙述中正确的

A.很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色

B.焰色试验时,如果没有铂丝,可以用洁净的玻璃棒代替

C.实验前后及更换药品时需用稀硫酸将铂丝洗净并灼烧

D.用铂丝蘸取某金属的盐溶液,在酒精灯火焰上灼烧,火焰呈黄色,该溶

液一定有Na,没有K

【答案】A

【详解】A.很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色,

注意不是所有金属或它们的化合物,故A正确;

B.焰色试验时,如果没有铂丝,可以用洁净的铁丝代替,不能用玻璃棒,

玻璃棒灼烧有黄色的火焰,故B错误;

C.需用稀盐酸将铂丝洗净并灼烧,故C错误;

D.用焰色实验确定K元素时,需透过蓝色钴玻璃片观察,未进行验证无法

判断是否含有K,故D错误。

综上所述,答案为A。

2.(2023春·上海徐汇·高一上海市第四中学校考期中)①用CaCl2溶液鉴

别Na2CO3和NaHCO3固体;②用观察法区别Na2O和Na2O2;③用稀盐酸

鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。上列实验能成功的是

A.①②③B.①②C.②③D.①

【答案】A

【详解】①Na2CO3和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀,而碳酸氢钠和氯化钙不

反应,故能用CaCl2溶液鉴别和NaHCO3固体;

②氧化钠为白色固体,过氧化钠为淡黄色固体,故用观察法区别Na2O和

Na2O2;

③用稀盐酸鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能和盐酸反应生成气体,前

者先不产生气体,碳酸氢钠和盐酸直接产生气体,故能用用稀盐酸鉴别

Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

故选A。

3.(2021秋·广西南宁·高一校考期中)Na2O、NaOH、Na2CO3、Na2O2、

NaHCO3可按某种标准划为同一类物质,下列分类标准正确的是

①化合物②能与盐酸反应③钠盐④电解质⑤氧化物

A.②④⑤B.①④⑤C.①②④D.①

②⑤

【答案】C

【详解】①几种物质均是由多种元素组成的钠的化合物,故①符合题意;

②均能与盐酸反应,生成相应的钠盐,故②符合题意;

③Na2O2、Na2O不属于盐,属于氧化物,NaOH为强碱,不属于钠盐,故③

不符合题意;

④它们属于金属氧化物、强碱、盐,因此均属于电解质,故④符合题意;

⑤NaOH、Na2CO3、NaHCO3不属于氧化物,故⑤不符合题意;

因此符合题意是C;

答案为C。

4.(2023秋·浙江·高一期末)关于Na2CO3和NaHCO3的比较中,下列说

法错误的是

A.NaHCO3固体受热容易分解,而Na2CO3固体受热不容易分解

B.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,前者消耗盐酸的

比后者多

C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同

+

D.等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na浓度不同

【答案】C

【详解】A.NaHCO3热稳定性较差,受热发生分解反应

Δ,而碳酸钠稳定性较好,加热不分解,故

2NaHCO3=Na2CO3+CO2+H2O

A正确;

106

B.设质量都是106g,则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、mol,

84

106

与足量盐酸反应,消耗的酸分别为2mol、mol,则前者消耗盐酸的物质

84

的量比后者多,故B正确;

2--

C.碳酸钠电离生成CO3,而碳酸氢钠电离生成HCO3,则反应的离子方程

式一定不相同,故C错误;

+

D.等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,前者Na浓度是后者的2

倍,故D正确;

故选:C。

5.(2023春·湖北襄阳·高一校考期中)2022北京冬奥会成功举办、“天宫

课堂”如期开讲,均展示了我国科技发展的巨大成就。下列叙述不正确的是

A.火炬“飞扬”中使用钠盐,目的是利用钠元素的焰色使氢气火焰“可视化”

B.冬奥会场馆使用CO2跨临界直冷用水制冰属于化学变化

C.天宫课堂上的“过饱和乙酸钠结冰”实验中用到的乙酸钠(CH3COONa)属

于电解质

D.天宫课堂上把泡腾片(含碳酸氢钠、柠檬酸等)插入水球,水球变成“气泡

球”,该“气泡球”中主要含有的气体是二氧化碳

【答案】B

【详解】A.钠的焰色反应为黄色,火炬“飞扬”中使用钠盐,目的是利用钠

元素的焰色使氢气火焰“可视化”,A正确;

B.使用CO2跨临界直冷制冰没有产生新物质,属于属于物理变化,B错误;

C.CH3COONa属于盐,在熔融状态下或者水中能发生电离

−+

CH3COONa=CH3COO+Na,属于电解质,C正确;

D.碳酸氢钠与柠檬酸反应能生成二氧化碳,D正确;

故选B。

6.(2022秋·广东广州·高一铁一中学校考期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3

的性质,叙述错误的是

A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可以用BaCl2溶液,不可用Ba(OH)2溶液

B.向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2,有晶体析出

C.小苏打可以用于泡沫灭火器的反应物质

D.除去NaHCO3溶液并混有的少量Na2CO3,用加热法

【答案】D

【详解】A.因Na2CO3与BaCl2反应生成白色沉淀碳酸钡,而NaHCO3与

BaCl2不反应,可以用BaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,但是Ba(OH)2与

两者均反应产生白色沉淀,不能鉴别,A正确;

B.相同条件下NaHCO3溶解度比Na2CO3小得多,所以向饱和Na2CO3溶液

中通入过量CO2生成NaHCO3,有NaHCO3晶体析出,B正确;

C.小苏打为碳酸氢钠的俗称,泡沫灭火器主要为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶

液生成氢氧化铝和二氧化碳气体灭火,所以小苏打可以用于泡沫灭火器的反

应物质,C正确;

D.因为碳酸钠溶液与二氧化碳可发生反应转化为碳酸氢钠,所以除去碳酸

氢钠溶液中的少量碳酸钠,可通入足量二氧化碳,不能用加热法,因为碳酸

氢钠受热易分解,且不能达到除杂目的,D错误;

故选D。

7.(2023秋·天津南开·高一统考期末)下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述

正确的是

A.NaHCO3比Na2CO3热稳定性强

B.NaHCO3和Na2CO3固体溶于水均放出热量

C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,放出等量的CO2

D.向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加等量酚酞溶液,Na2CO3溶

液红色较深

【答案】D

【详解】A.碳酸氢钠受热易分解,因此碳酸钠的稳定性比碳酸氢钠强,A

项错误;

B.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,B项错误;

C.碳酸氢钠比碳酸钠的摩尔质量小,因此等质量的碳酸氢钠和碳酸钠,碳

酸氢钠物质的量大,与足量的盐酸反应,生成二氧化碳更多,C项错误;

D.向等体积等物质的量浓度两种溶液中分别滴加酚酞溶液,因为碳酸钠只

能水解,产生氢氧根和碳酸氢根,而碳酸氢钠除了水解还可以电离,能电离

出氢离子,则碳酸钠溶液碱性更强,所以碳酸钠溶液颜色更红,D项正确;

答案选D。

8.(2022秋·江苏无锡·高一统考期末)钠元素有多种化合物。下列关于Na2O、

Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3的说法正确的是

A.NaOH固体不导电,所以它是非电解质

B.Na2CO3、NaHCO3溶于水均伴随着放热现象

C.上述五种物质均可以NaCl为原料得到

D.上述五种物质溶于水后立即滴加几滴酚酞试液最终均为红色

【答案】D

【详解】A.NaOH固体中含有的离子不能自由移动,因此不导电,但它在

水中和熔融状态下能够发生电离而导电,因此NaCl是电解质,A错误;

B.NaHCO3溶于水伴随着吸热现象,Na2CO3溶于水放热,B错误;

C.Na2O、Na2O2不能由NaCl为原料制取得到,C错误;

D.Na2O、Na2O2溶于水反应产生NaOH;NaOH是一元强碱,水溶液显碱

性;Na2CO3、NaHCO3的溶液也都显碱性,故上述五种物质溶于水后,由于

溶液均显碱性,立即滴加几滴酚酞试液最终均为红色,D正确;

故合理选项是D。

9.(2023秋·天津河东·高一统考期末)鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固

体的下列方案中,不可行的是

A.分别配成溶液,进行焰色试验,观察火焰的颜色

B.分别在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无浑浊

出现

C.分别配成稀溶液,滴加CaCl2溶液,观察有无白色沉淀产生

D.分别加入过量澄清石灰水,看有无沉淀产生

【答案】D

【详解】A.钠元素、钾元素的焰色不同,分别配成溶液,进行焰色试验,

观察火焰的颜色,可以鉴别K2CO3和NaHCO3,故A不选;

B.碳酸氢钠加热易分解放出二氧化碳,分别加热,将可能产生的气体通入

澄清石灰水,观察有无浑浊产生,可以鉴别K2CO3和NaHCO3,故B不选;

C.分别配成稀溶液,滴加CaCl2溶液,产生白色沉淀的为K2CO3,无明显

现象的是NaHCO3,现象不同,可以鉴别,故C不选;

D.由于反应:K2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH,

NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O+NaOH,故二者分别加入过量澄清石灰水,

都可观察到有白色沉淀生成,不能鉴别K2CO3和NaHCO3,故D选;

故选D。

10.(2023秋·浙江金华·高一统考期末)下列叙述正确的是

A.将一块绿豆大小的金属钠加入到CuSO4溶液中,有紫红色的物质析出

B.向Na2CO3固体加少量水,碳酸钠结块变成晶体,并伴随着放热现象

C.钠是银白色金属,熔点低,硬度大

D.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物不相同

【答案】B

【详解】A.钠极易和水反应生成氢氧化钠和氢气,将一块绿豆大小的金属

钠加入到CuSO4溶液中,生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气,不会有紫红

色的物质析出,A错误;

B.向Na2CO3固体加少量水,碳酸钠吸水结块变成碳酸钠晶体,并伴随着

放热现象,B正确;

C.钠是银白色金属,熔点低,硬度小,C错误;

D.Na2O和Na2O2长期露置于空气中最终产物相同,均是碳酸钠,D错误;

答案选B。

一、单选题

1.(2023秋·浙江·高一校联考期末)下列有关钠及其化合物的说法不正确

的是

A.往饱和Na2CO3溶液中通入CO2,溶液会变浑浊

B.向碳酸钠中加入少量水后,有吸热现象产生

C.室温下,向饱和的Na2CO3溶液中滴入酚酞,溶液呈红色

D.实验室的金属钠要保存在石蜡油或煤油中

【答案】B

【详解】A.碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,往饱和Na2CO3溶液中通入CO2

生成碳酸氢钠沉淀,溶液会变浑浊,故A正确;

B.向碳酸钠中加入少量水后,有放热现象产生,故B错误;

C.室温下,碳酸钠水解使溶液呈碱性,向饱和的Na2CO3溶液中滴入酚酞,

溶液呈红色,故C正确;

D.钠是活泼金属,能与氧气、水等物质反应,所以实验室的金属钠要保存

在石蜡油或煤油中,故D正确;

选B。

2.(2023秋·黑龙江哈尔滨·高一哈尔滨三中校考期末)下列关于碳酸钠和

碳酸氢钠的比较中,不正确的是

A.相同温度下,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.二者的热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性好于碳酸氢钠

C.二者等质量时分别和足量盐酸反应,碳酸钠生成CO2的量多于碳酸氢钠

D.二者在一定条件下可以相互转化

【答案】C

【详解】A.相同温度下,二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小

于碳酸钠,A正确;

Δ

B.碳酸氢钠受热易分解,反应方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,

而碳酸钠受热难分解,二者的热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性好于碳酸氢

钠,B正确;

C.二者等质量(设均为1g)时分别和足量盐酸反应,根据方程式计算可知,

Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2

10644,

1g44g

106

NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2

8444

,故碳酸钠生成CO2的量少于碳酸

1g44g

84

氢钠,C错误;

D.根据反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3和

Δ

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,故二者在一定条件下可以相互转化,D正

确;

故答案为:C。

3.(2023春·河南濮阳·高一濮阳一高校考期中)下列实验设计,不能达到

实验目的的是

ABCD

比较Na2CO3和检验Na2O2与比较Na2CO3和

观察钾元素

NaHCO的稳HO反应有ONaHCO与等浓度盐酸

的焰色3223

定性生成反应的快慢

A.AB.BC.CD.D

【答案】B

【详解】A.K元素的焰色试验必须透过蓝色钴玻璃观察,滤去黄光的干扰,

故A正确;

B.碳酸氢钠不稳定,受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O,小试管中应该盛

放碳酸氢钠,故B错误;

C.过氧化钠和水反应生成氧气,氧气是助燃性气体,能使带火星的木条复

燃,故C正确;

D.Na2CO3、NaHCO3和稀盐酸反应生成气泡的快慢不同,从而比较NaHCO3

和Na2CO3与盐酸反应快慢,故D正确;

故选B。

4.(2022秋·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中)我国化学家侯德榜创

立了著名的“侯氏制碱法”,实验室模拟流程简图如图。下列说法正确的是

+

A.反应①的离子方程式:Na+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4

B.实验室可用石灰石与稀硫酸制备CO2

C.母液中的溶质只有NH4Cl,可直接用作氮肥

D.操作1是过滤;操作2用到的主要仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒等

【答案】A

【分析】将氨气和二氧化碳通入饱和食盐水中,发生反应生成碳酸氢钠和氯

化铵,随后过滤得到碳酸氢钠晶体,对碳酸氢钠晶体加热,碳酸氢钠受热分

解生成碳酸钠和二氧化碳,以此解题。

【详解】A.通入氨气于饱和食盐水中先生成氨水,再通入二氧化碳与氨水

和钠离子生成碳酸氢钠沉降和铵根,离子方程式为:

+

Na+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4,A正确;

B.石灰石与稀硫酸生成微溶物硫酸钙,覆盖在石灰石表面,阻挡反应进行,

B错误;

C.母液中的溶质有NH4Cl和氯化钠等,C错误;

D.操作1是固液分离为过滤;操作2是加热分解碳酸氢钠,属于固体加热

分解,用到的主要仪器有坩埚、酒精灯、玻璃棒等,D错误;

故选A。

5.(2022秋·江苏连云港·高一统考期中)侯氏制碱法制取NaHCO3的原理

为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3+NH4Cl。实验室用下图所示装置模拟

侯氏制碱法制取少量Na2CO3固体。下列有关说法正确的是

A.装置I中仪器X是长颈漏斗

B.向装置Ⅱ洗气瓶中加入饱和Na2CO3溶液以除去CO2中的少量HCl

C.装置Ⅲ中用冰水浴冷却试管内溶液有利于析出NaHCO3固体

D.析出NaHCO3固体的上层清液中不存在HCO3

【答案】C

【详解】A.装置I中仪器X是分液漏斗,故A错误;

B.Na2CO3溶液也能吸收CO2,所以除去CO2中的少量HCl要用饱和NaHCO3

溶液,故B错误;

C.为降低碳酸氢钠的溶解度,装置Ⅲ中用冰水浴充分冷却试管内溶液,使

NaHCO3固体析出,故C正确;

D.析出NaHCO3固体后的溶液为混有氯化铵的饱和NaHCO3溶液,上层清

液中还存在HCO3,故D错误;

答案选C。

6.(2022秋·浙江·高一期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中,不

正确的是

A.受热时,NaHCO3比Na2CO3容易分解

B.Na2CO3比NaHCO3易溶于水

C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,前者产生的CO2

D.NaHCO3和Na2CO3各1mol分别与过量盐酸充分反应,产生CO2的质

量相同

【答案】C

【详解】A.Na2CO3受热难分解,NaHCO3受热易分解,则NaHCO3比Na2CO3

容易分解,A正确;

B.Na2CO3和NaHCO3都易溶于水,但Na2CO3的溶解度更大,所以Na2CO3

比NaHCO3更易溶于水,B正确;

C.等质量的Na2CO3和NaHCO3,前者的物质的量小于后者,分别与足量

的盐酸反应,后者产生的CO2多,C不正确;

D.NaHCO3和Na2CO3各1mol,分别与过量盐酸充分反应,产生CO2的物

质的量都为1mol,所以产生CO2的质量相同,D正确;

故选C。

二、填空题

7.(2022秋·广东广州·高一广州市第八十九中学校考期中)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,

具体情况如图所示。

(1)根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是_______(填序号)

(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_______。

(3)若用实验Ⅳ确定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)。

(4)将碳酸氢钠溶液与过量澄清石灰水反应时的离子方程式为_______。

(5)下列实验方案中,能测定出Na2CO3和NaHCO3混合物中物质的质量分数

的是_______。

A.取m克混合物充分加热,质量减少n克

B.取m克混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到n克溶液

C.取m克混合物与足量稀盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,得到n克固体

D.取m克混合物与足量稀硫酸反应,逸出气体经充分干燥后用碱石灰吸收,

质量增加n克

【答案】(1)Ⅱ

(2)

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

(3)NaHCO3

--2+

(4)HCO3+OH+Ca=CaCO3+H2O

(5)ACD

【详解】(1)图Ⅰ实验这两者与盐酸均产生CO2使澄清石灰水变浑浊,而

无法区分两者。图Ⅱ实验,等质量的两固体与盐酸反应,NaHCO3与盐酸反

应更快更看到气球胀得更快更大,而Na2CO3反应慢,该实验可与鉴别两者。

答案为Ⅱ;

(2)Ⅲ、Ⅳ利用两者的热稳定性差异,NaHCO3受热易分解为Na2CO3、CO2、

H2O,反应为。答案为

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

(3)两试管存在温度的差异,B试管温度低而大试管温度高,所以应该将

热稳定性好的Na2CO3置于A试管中,热稳定性差的NaHCO3置于温度低的

B,以免温度差异导致Na2CO3的分解差异。答案为NaHCO3;

(4)酸式盐与碱反应,以少定多,以少量的NaHCO3为1mol,需要消耗

-2--2+

1molOH和1molCO3,反应为HCO3+OH+Ca=CaCO3+H2O。答案为

--2+

HCO3+OH+Ca=CaCO3+H2O;

(5)A.利用差量法,,固体减少的质量

2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O

62g84g

为m(CO2+H2O)利用方程式建立比例式=计算出

ngm(NaHCO3)

m(NaHCO3),最终获得质量分数,A项能达到实验目的;

B.只有混合物的质量,没有其他数据无法计算质量分数,B项不能达到实

验目的;

C.两者与酸反应建立关系式为NaHCO3~NaCl建立比例式求得该反应的

m(NaHCO3)

m1(NaCl)=58.5g,同理Na2CO3~2NaCl得

84g

m(Na2CO3)

m2(NaCl)=258.5g。最终建立等式m(NaHCO3)+m(Na2CO3)=m、

106g

m(Na2CO3)m(NaHCO3)

258.5g+58.5g=n,求得m(NaHCO3)、

106g84g

m(Na2CO3)最终计算质量分数,C项可达到实验目的;

D.碱石灰增加的质量为CO2的质量,利用此建立一个m(Na2CO3)和

m(NaHCO3)的二元一次方程式,再利用混合固体质量为n建立一个

m(Na2CO3)和m(NaHCO3)的二元一次方程式,可求得m(Na2CO3)和

m(NaHCO3),从而获得质量分数,D项能达到实验目的;

故选ACD。

8.(2023春·上海奉贤·高一校考期中)某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3

的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是他们先对固

体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。

(1)图1实验在加热过程中能观察到烧杯Ⅱ中有白色沉淀产生

钠在周期表中的位置是___________,试管中发生的化学反应方程式为

___________。

(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL蒸馏水振荡,

待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

i.实验过程中发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此可

得出的结论是相同温度下,溶解度:Na2CO3___________NaHCO3(选填>、<

或=)。

ii.同学们在两烧杯中还观察到以下现象,其中盛放NaHCO3的烧杯中出现

的现象是___________(填字母)。

a.溶液温度下降b.溶液温度升高c.滴入酚酞后呈浅红色d.滴入酚酞

后呈红色

(3)如图2所示,在气密性良好的I和Ⅱ试管中分别加入足量等浓度、等体积

的稀盐酸,将气球内的固体同时倒入试管中。

i.两试管中均产生气体,___________(填“I”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。

ii.反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,___________(填“I”或“Ⅱ”)

的气球体积较大。

【答案】(1)第三周期ⅠA族2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

(2)>ac

(3)ⅠⅠ

【分析】用图1的装置鉴别Na2CO3和NaHCO3,A试管中盛放Na2CO3,B

试管中盛放NaHCO3,加热条件下NaHCO3分解生成CO2,Ⅱ烧杯中澄清石

灰水变浑浊,Na2CO3加热不分解,Ⅰ烧杯中澄清石灰水无变化。

【详解】(1)钠在元素周期表第三周期ⅠA族。试管中NaHCO3受热分解

Δ

生成Na2CO3、H2O和CO2,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

(2)i.相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠,各加入10mL水溶解,碳酸钠能完全

溶解,而碳酸氢钠部分溶解,则说明相同温度下,溶解度Na2CO3>NaHCO3。

ii.碳酸氢钠溶于水是一个吸热的过程,溶液温度下降,此外碳酸氢钠中碳酸

氢根离子水解程度较小,碳酸氢钠呈弱碱性,滴入酚酞后呈浅红色,故答案

选ac。

(3)i.碳酸氢钠加入盐酸中,两者反应直接生成二氧化碳,碳酸钠加入盐酸

中,两者先反应生成碳酸氢钠,碳酸氢钠再与多余的盐酸反应生成二氧化碳,

故Ⅰ的反应程度更加剧烈。

ii.盐酸足量的情况下,1g碳酸钠和1g碳酸氢钠,碳酸氢钠的物质的量更大,

则其与盐酸反应生成的二氧化碳更多,Ⅰ的气球体积较大。

9.(2

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