专题03 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究——备战2021年高考化学之突破教材实验热点

专题03 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究 1．与盐酸的反应 （1）实验装置 （2）实验操作及现象分析 实验步骤 实验现象 实验结论 Na2CO3 NaHCO3 ①向2支试管中分别加入50 mL 2 mol·L-1盐酸，将分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的气球套在试管上方 当提起气球时，气球中固体落入试管中，立即发生反应，反应剧烈，产生气泡，气球胀大 当提起气球时，气球中固体落入试管中，立即发生反应，反应更剧烈，产生气泡，气球胀大 碳酸钠与碳酸氢钠都能与盐酸反应，且相同条件下，碳酸氢钠与盐酸反应更剧烈 ②将产生的气体通入澄清石灰水中 澄清石灰水变浑浊 澄清石灰水变浑浊 都能与盐酸反应生成二氧化碳 （3）与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析 NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体，故放出气体的速率较快：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。 Na2CO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出：Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl； 第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中，前者放出气体的速率较快。 2．热稳定性比较 （1）实验装置 A为碳酸钠，B为碳酸氢钠。 （2）实验现象及结论 实验现象 实验结论 碳酸钠 D中无明显现象 碳酸钠的热稳定性更好 碳酸氢钠 C中澄清石灰水变浑浊 （3）热稳定性 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 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。 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ （1）只根据图Ⅰ、Ⅱ（盐酸足量且固体质量相同）所示实验，能够达到实验目的的是___________(填装置序号)，写出该实验中能确定粉末是NaHCO3的两点现象____________________________________。 （2）图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，写出所发生的共同反应的化学方程式(若为离子反应，则写离子方程式)：_____________________、__________________________。 （3）若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解，则试管B中装入的固体是______________(填化学式)，原因是_____________________________________________。 【答案】（1）Ⅱ 气球膨胀较大；产生气泡较剧烈 （2）2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Ca2++2OH−+CO2CaCO3↓+H2O （3）NaHCO3 B试管中的温度低于A试管中的温度 【解析】（1）Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3。等质量的Na2CO3和NaHCO3与过量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验Ⅱ可以鉴别。 （2）NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热不分解，可用加热法鉴别。 （3）小试管B内的温度比大试管A内的温度低，只有将NaHCO3置于B中才能证明NaHCO3更易分解。 1．下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是 A．热稳定性：NaHCO3＜Na2CO3 B．与同浓度盐酸反应的剧烈程度：NaHCO3＜Na2CO3 C．相同温度时，在水中的溶解性：NaHCO3＜Na2CO3 D．等物质的量浓度溶液的pH：NaHCO3＜Na2CO3 2．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是(　　) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸 减少的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气 排出水的体积 3．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的