第2章 微专题4 Na2CO3与NaHCO3的相关计算-【优化探究】2025-2026学年高中化学必修第一册同步导学案配套课件 人教版（2019）单选

优化探究 第二章　海水中的重要元素——钠和氯 微专题四　Na2CO3与NaHCO3的相关计算 1.Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较 ①生成CO2的速率 NaHCO3快 ②耗酸量 等质量 Na2CO3耗酸多 等物质的量 Na2CO3耗酸多 ③生成CO2 的体积 等质量 NaHCO3产生的多 等物质的量 相等 2.质量差量法 在反应前后,物质的质量差和参加该反应的反应物或生成物的质量成正比关系。 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 168 g　　　　106 g　　　　　　62 g NaHCO3受热分解时,当168 g NaHCO3反应后,固体质量减少62 g,实际参与反应的各物质的质量对应成比例。 3.图像分析法 (1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸   ①Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3, ②NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。 (2)向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸   NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。 1.如果将16.8 g NaHCO3加热一段时间,剩余固体为13.7 g,则NaHCO3的分解百分率为多少?如何检验有Na2CO3固体生成? 提示:根据化学方程式2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O可知,168 g NaHCO3反应后质量减少62 g,题中16.8 g NaHCO3加热一段时间,剩余固体为13.7 g,则质量减少3.1 g,因此NaHCO3分解8.4 g,所以NaHCO3的分解百分率为×100%=50%。取反应后的固体少许加蒸馏水溶解,滴加氯化钡或氯化钙溶液,有白色沉淀产生,证明有碳酸钠固体生成。 2.若向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸,依据反应的先后顺序写出相应的化学方程式,并画出CO2的体积随加入盐酸的体积变化的关系图。 提示:   ①NaOH+HCl===NaCl+H2O, ②Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3, ③NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。 1.把一定量的NaHCO3和Na2O2的混合物放在密闭容器中加热,关于混合物加热前后消耗的HCl的质量,下列判断正确的是(　　) A.加热前消耗的多 B.加热后消耗的多 C.加热前后消耗的一样多 D.无法确定 C 加热前后Na原子的质量不变,由加热前NaHCO3~NaCl、Na2O2~2NaCl;加热后Na2CO3~2NaCl,可知混合物与盐酸反应均转化为NaCl,所以消耗盐酸的质量不变,故C正确。 2.加热5.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.93 g,则原混合物中碳酸钠的质量为(　　) A.2.48 g　　　　　　　　 B.2.58 g C.4.16 g D.4.41 g A 碳酸氢钠受热容易分解,由化学方程式分析可知,固体质量减少的部分就是CO2和H2O的质量,用差量法可快速解决问题: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 168 62 m(NaHCO3) 0.93 g 则m(NaHCO3)=2.52 g,m(Na2CO3)=5.00 g-2.52 g=2.48 g,A项正确。 3.有两份质量相同的NaHCO3,向第一份中加入盐酸使其充分反应;将第二份加热使其完全分解,冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸,充分反应,则它们所耗用的盐酸的体积比为(　　) A.2∶1　　　　　　　　 B.1∶1 C.1∶2 D.4∶1 B 本题可从钠元素守恒的角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应,还是先加热分解再与盐酸反应,Na的量不变,生成NaCl的量相等,则消耗盐酸的量相等,B项正确。 4.把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时,得残留固体21.2 g。求原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为(　　) A.53∶84 B.84∶53 C.1∶1 D.42∶53 B 设NaHCO3的质量为x g,则根据化学方程式可知: 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 168　　　　　　　　　　　　　62 x g　　　　　　　　　　(27.4-21.2) g=6.2 g x=168×=16.8,混合物中碳酸钠的质量是27.4 g-16.8 g=10.6 g,所以原混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量之比为16.8∶10.6=84∶53。 5.向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L-1的稀盐酸,生成的CO2的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A.在0~a内,只发生酸碱中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为 C+2H+===H2O+CO2↑ C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2 C 在0~a内,先发生氢离子与氢氧根离子的中和反应,再发生碳酸根离子与氢离子生成碳酸氢根离子的反应,A项错误;a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液,所以ab段发生反应的离子方程式为HC+H+===H2O+CO2↑,B项错误;由ab段发生的反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑可知,生成0.44 g CO2消耗盐酸的体积为(0.4-a) L,则3.65 g·L-1×(0.4-a) L=,解得a=0.3,C项正确;由计算可得碳酸钠的质量是1.06 g,生成碳酸氢根离子消耗的稀盐酸的体积是0.1 L,则中和氢氧化钠消耗的稀盐酸的体积是0.3 L-0.1 L=0.2 L,所以氢氧化钠的质量是3.65 g·L-1×0.2 L×=0.8 g,原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为,D项错误。 6.将一定体积的CO2通入一定浓度的NaOH溶液中,为了测定所得溶液的成分,向该溶液中逐滴加入盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图所示: (1)所得溶液中的溶质为　 。  (2)OA段发生反应的离子方程式:   　。  AB段发生反应的离子方程式:　 。  NaOH、Na2CO3 ===CO2↑+H2O H++OH-===H2O、H++C 由图中消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系可知,该溶液的溶质是NaOH和Na2CO3,碳酸根离子转化为碳酸氢根离子和碳酸氢根离子转化为二氧化碳消耗的盐酸是等量的,OA段碳酸钠消耗20 mL盐酸,所以,前5 mL应该是盐酸与氢氧化钠发生中和反应;OA段H+先与OH-反应生成H2O,待OH-消耗完,H+再与C。 7.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。 (1)实验步骤: ①按图(夹持装置未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是 　 。  ②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。 ③打开弹簧夹K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是 　 。  检查装置气密性 除去装置中的水蒸气和二氧化碳 ④关闭弹簧夹K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B 中发生反应的化学方程式为____________________________________   　。  ⑤打开弹簧夹K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、 Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O (1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气,应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知,在加热时装置B中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O。 (2)关于该实验方案,请回答下列问题。 ①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是__________________ ________________________________________________________。  ②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是_____________________ 　,  如果实验中没有该装置,则会导致测得的NaHCO3的质量分数　　　(填 “偏大”“偏小”或“无影响”)。  ①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大 防止空气中的CO2和 水蒸气进入装置D中影响测定结果 偏大 ③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混 合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为　　　　　　　　 　(用含w、m1、m2的代数式表示)。  ×100% (2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸收,若不鼓入空气,则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小,NaCl的质量分数偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,如果实验中没有该装置,会使测得的NaHCO3的质量分数偏大。③由题目信息知,反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为 g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为 g,再根据Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O,计算出Na2CO3·10H2O的质量,最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。 $$