微专题速练14 碳酸钠、碳酸氢钠与侯氏制碱法-【高考领航】2025年高考化学一轮复习微专题速练

微专题速练14　碳酸钠、碳酸氢钠与侯氏制碱法 1．Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。 实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色； 实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅； 实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象； 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。 下列有关说法正确的是(　　) A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2H2OH2CO3＋2OH－ B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋H2O＋CO2↑ C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应 D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓ 2．不用任何试剂就能鉴别的一组物质是 (　　) A．Na2CO3和NaHCO3 B．Na2CO3和NaCl C．Na2CO3和盐酸 D．NaHCO3和盐酸 3．侯德榜是我国近代化学工业的奠基人之一，他将氨碱法和合成氨工艺联合起来，发明了“联合制碱法”。氨碱法中涉及的反应有： 反应Ⅰ：NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl 反应Ⅱ：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 下列制取少量Na2CO3的实验原理和装置能达到实验目的的是 (　　) 4．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说法中，不正确的是(　　) A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症 B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头 C．可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀 5．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CO2 B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异 C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒 D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶 6．某探究活动小组根据侯德榜制碱原理，按如图设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是(　　) A．乙装置中盛放的是 NaOH 溶液，以便除去 HCl 气体 B．丙装置中的溶液变浑浊，因为有碳酸氢钠晶体析出 C．丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止污染性气体逸出 D．实验结束后，分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶 7．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)，若将原混合物粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量。下列判断正确的是 (　　) A．粉末中一定有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3 B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl D．无法确定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl 8．某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验，流程如图。下列说法不正确的是(　　) A．流程中的原料气均可由合成工厂提供 B．生成NaHCO3的化学方程式为：NaCl＋NH3·H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl C．向“母液”中加入NaCl粉末的目的是使NH4Cl充分析出沉淀 D．获得纯净NH4Cl晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥 9．(双选)向体积均为10 mL且物质的量浓度相同的两份NaOH溶液中分别通入一定量的CO2得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加0.1 mol·L－1盐酸。此时反应生成CO2体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是(　　) A．乙溶液中含有的溶质是Na2CO3、NaHCO3 B．当0<V(HCl)<10 mL时，甲溶液中发生反应的离子方程式为CO＋H＋===HCO C．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L－1 D．乙溶液中滴加盐酸后产生CO2体积的最大值为112 mL(标准状况) 10．实验中制得的纯碱中含有少量NaCl，该小组设计如图所示装置，测定实验得到的纯碱中Na2CO3的含量。 (1)装置A中的试剂为______________________________，装置C中的试剂为________。 (2)实验结束后通入空气的目的：_____________________________________。 (3)实验前称取26.50 g样品，实验后测得D装置增重8.80 g，则样品中Na2CO3的质量分数为________。按照以上装置及操作，有同学提出测定结果可能会偏大，他的理由是_______________________________________________________。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 微专题速练14　碳酸钠、碳酸氢钠与侯氏制碱法 1．D　CO的水解能力比HCO强，实验1中溶液显红色的主要原因是CO的水解，CO分步水解，以第一步水解为主：CO＋H2OHCO＋OH－，A项错误；实验2中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，碳酸钠更容易与酸反应，故主要原因是CO＋H＋===HCO，B项错误；实验3中无明显现象，但发生了化学反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，C项错误；实验4中产生白色沉淀，是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡，离子方程式为2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓，D项正确。 2．C　Na2CO3和NaHCO3不反应，不加试剂不能鉴别，故A不选；Na2CO3和NaCl不反应，不加试剂不能鉴别，故B不选；碳酸钠逐滴加入盐酸中立即产生大量气泡，盐酸逐滴加入碳酸钠中开始无明显现象，一段时间后产生大量气泡，则Na2CO3和盐酸可采用不同顺序滴加的方式进行鉴别，故C选；NaHCO3和盐酸的反应，无论滴加顺序如何都立即产生大量气泡，不加试剂不能鉴别，故D不选。 3．C　图A装置是稀盐酸和大理石反应生成二氧化碳气体，但长颈漏斗下端在液面以上，没有形成液封，故A不符合题意；图B装置除去CO2中HCl，可以把混合气体通入饱和碳酸氢钠溶液，导气管应长进短出，才能达到除杂目的，故B不符合题意；图C装置向溶有足量氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，在冰水温度下发生反应，生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，可以制备碳酸氢钠，故C符合题意；图D装置试管口向上倾斜，碳酸氢钠固体受热分解过程中生成的水会倒流炸裂试管，试管口应略向下倾斜，故D不符合题意。 4．C　小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为： NaHCO3＋ HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，故A正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，遇热膨胀而形成小孔，使得馒头或面包暄软多孔，故B正确；Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成碳酸钙，所以不能用澄清石灰水来鉴别，故C错误；Na2CO3比NaHCO3溶解度大，所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀，故D正确。 5．D　A项，利用NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高CO2的吸收率，正确；B项，NH3易溶于水，反应生成NaHCO3溶解度较小可析出，都与溶解度有关，正确；C项，操作Ⅲ的名称是过滤，用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D项，晶体是NaHCO3，利用NaHCO3的不稳定性制备纯碱：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，错误。 6．B　甲装置为CO2的制取装置，乙装置为除去CO2中混有HCl的装置，丙装置为制取NaHCO3的装置，丁装置为尾气处理装置。乙装置中若盛放NaOH溶液，不仅能除去HCl气体，也会吸收CO2气体，应选用饱和的NaHCO3溶液，A不正确；丙装置中发生反应NH3＋NaCl＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，溶液变浑浊，因为有碳酸氢钠晶体析出，B正确；因为CO2不污染环境，所以丁装置是为了除去NH3，倒扣的漏斗主要作用是防止倒吸，C不正确；因为反应生成NaHCO3沉淀，所以实验结束后，分离碳酸氢钠的操作是过滤，D不正确。 7．D　向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2(生成O2)、Na2CO3或NaHCO3(生成CO2)，X通过NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失)，说明X一定由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一种存在。将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O＋O22Na2O2。综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。 8．D　流程中的原料气是NH3和CO2，氨气来源于氮气与氢气合成，工业上二氧化碳可由碳酸钙高温煅烧生成，A项正确；同种条件下，碳酸氢钠溶解度比其他物质小，所以碳酸氢钠沉淀析出，B项正确；母液中含有氯化钠、氯化铵，向溶液中加入氯化钠粉末，会增加溶液中氯离子浓度使得氯化铵析出，C项正确；根据溶解度图，氯化铵溶解度随温度升高逐渐增大，应用降温结晶的方式分离，并且氯化铵受热易分解，不宜用蒸发结晶，D项错误。 9．BC　氢氧化钠溶液中通入二氧化碳，溶质不可能为NaOH、NaHCO3，根据图像可知，乙溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，故A错误；在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后，溶液中溶质的组成可能是：NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四种情况，由图中HCl的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为：Na2CO3和NaHCO3，所以当0＜V(HCl)＜10 mL时，甲溶液中没有产生二氧化碳，离子方程式为：CO＋H＋===HCO，故B正确；根据图像可知，当V(HCl)＝50 mL时，得到的产物为NaCl，由原子守恒可知：n(NaOH)＝n(NaCl)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.05 L＝0.005 mol，则原氢氧化钠溶液的浓度为：c(NaOH)＝＝0.5 mol·L－1，故C正确；乙溶液中滴加盐酸，产生二氧化碳的阶段为：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，根据消耗了10 mL盐酸可知，生成二氧化碳最多的物质的量为：0.1 mol·L－1 ×0.01 L＝0.001 mol，标况下0.001 mol二氧化碳的体积为：22.4 L·mol－1×0.001 mol＝22.4 mL，故D错误。 10．解析：(1)装置A是为了吸收空气中二氧化碳，避免影响碳酸钠含量的测定，可以用氢氧化钠溶液(或其他强碱溶液)；装置C中的试剂是浓硫酸，用来干燥生成的二氧化碳气体；(2)实验结束后通入空气把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收，减小误差；(3)实验前称取26.50 g样品，实验后测得D装置增重8.80 g，为二氧化碳质量，n(CO2)＝＝0.2 mol，结合碳元素守恒计算，样品中Na2CO3的物质的量等于二氧化碳物质的量，Na2CO3质量为0.2 mol×106 g·mol－1＝21.2 g，则碳酸钠质量分数＝×100%＝80%；测定结果可能会偏大，理由是反应前没有将装置中的空气(二氧化碳)除去，D装置增重多，会使测定结果偏高。 答案：(1)氢氧化钠溶液(合理即可)　浓硫酸 (2)把生成的二氧化碳气体全部排入装置D中吸收 (3)80%　反应前没有将装置中的空气(二氧化碳)除去 学科网（北京）股份有限公司 $$