主题5 第1讲 第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属（Word教师用书）-【新高考方案】2025年高考化学一轮总复习（山东海南版）

第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属 逐点清(一)　碳酸钠和碳酸氢钠 [再认再现·旧知新学] 1．Na2CO3与NaHCO3的性质比较 Na2CO3 NaHCO3 俗名 纯碱、苏打 小苏打 颜色状态 白色粉末 白色晶体 溶解性 易溶于水 易溶于水(溶解度比Na2CO3小) 水解 CO＋H2OHCO＋OH－ HCO＋H2OH2CO3＋OH－ 与盐酸反应 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO＋H＋=== H2O＋CO2↑ 与NaOH反应 不反应 HCO＋OH－=== 与足量Ca(OH)2反应 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O 与BaCl2反应 CO＋Ba2＋===BaCO3↓ 不反应 与CO2反应 CO＋CO2＋H2O===2HCO_ 不反应 热稳定性 较稳定 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化 Na2CO3NaHCO3 3.联合制碱法——侯氏制碱法 (1)制备原料：食盐、氨气、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。 (2)工艺流程 (3)反应原理 ①产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。 ②产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 (4)绿色思想：循环使用的物质为CO2、饱和食盐水。 微点澄清训练 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)烧碱、纯碱均属于碱，可以保存在带磨口玻璃塞的试剂瓶中(×) (2)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出(√) (3)在日常生活中，小苏打常用作食用碱使用而苏打不能(×) (4)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化(×) (5)可以用石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液(×) (6)小苏打可用于治疗胃酸过多(√) 2．选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。 (1)Na2CO3(s)[NaHCO3]________________________________________________________________________，________________________________________________________。 (2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]________________________________________________________________________，____________________________________________________。 (3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]________________________________________________________________________，____________________________________________________________。 答案：(1)充分灼烧至恒重 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)通入足量CO2 Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3 (3)滴加适量NaOH溶液 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O 3．向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸至过量发生反应的有关离子方程式有________________________________________________。 答案：CO＋H＋===HCO，HCO＋H＋===CO2↑＋H2O [边练边学·实践提能] 一、Na2CO3与NaHCO3的鉴别 1．[双选]有两个试管分别装有等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是(　 ) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为NaHCO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaHCO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 解析：选BC　反应的化学方程式为Na2CO3＋Ca(OH)2=== CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者均产生白色沉淀，现象相同，A错误；加入等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，B正确；Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，C正确；逐滴加入盐酸时，NaHCO3溶液立即产生气泡，Na2CO3溶液开始无明显现象，后有气泡产生，D错误。 2．用下列装置可以鉴别Na2CO3和NaHCO3固体。 (1)反应的化学方程式为_________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是______________(填化学式)。 (3)C、D烧杯中的现象分别为__________________，__________________。 答案：(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑， CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O (2)NaHCO3　(3)变浑浊　不变浑浊 思维建模|Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法　 (1)利用热稳定性不同 (2)相同条件下利用反应速率不同 (3)利用阴离子的不同 (4)利用溶液的碱性不同 二、Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析 3．分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)： (1)在A情况下，溶质是______________________(填化学式)，其物质的量之比为________。 (2)在B情况下，溶质是______________________(填化学式)，其物质的量之比为________。 (3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为__________________________________________。 解析：CO2与NaOH溶液反应时，据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据物料守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。 答案：(1)NaOH、Na2CO3　1∶1　(2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1　(3)1.5 mol·L－1 思维建模| Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像分析模型 (1)a＝0时，溶质为NaHCO3； (2)a＝b－a时，溶质为Na2CO3； (3)a>b－a时，溶质为NaOH和Na2CO3； (4)a<b－a时，溶质为Na2CO3和NaHCO3。 三、侯氏制碱法及纯碱中Na2CO3含量测定 4.如图是模拟“侯氏制碱法”制备NaHCO3的部分装置。 (1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是____________。 (2)a通入________，然后b通入________，简述理由：______________________________________________________________________________。 (3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是_______________________________________________________________________________。 答案：(1)先通入NH3，然后通入CO2 (2)NH3　CO2　由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，为防止倒吸，通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，为增加二氧化碳的吸收率，通入CO2的导气管的末端应插入液面以下 (3)吸收氨气尾气，防止污染空气 5．利用侯氏制碱法的原理制备的纯碱中含有少量NaCl等杂质，下列装置可用来测定纯碱中的Na2CO3的质量分数。实验步骤如下： ①如图所示，组装好实验仪器，并检查其气密性； ②准确称取盛有碱石灰的干燥管D的质量(设为m1 g)； ③准确称取一定量的纯碱(设为n g)，并将其放进广口瓶B内； ④从分液漏斗中缓缓滴入一定量的稀硫酸，并从前端缓缓地鼓入空气，至B反应器中不再产生气体为止； ⑤准确称取干燥管D的总质量(设为m2 g)。 (1)装置A、C的作用是____________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)根据此实验，计算出纯碱中Na2CO3的质量分数为________________________________________________________________________ (用m1、m2、n表示)。如果缺少装置E，则实验所得纯碱样品的纯度会________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。 解析：(2)根据此实验，干燥管D增加的是二氧化碳的质量为(m2－m1)g，通过差量法可知，纯碱中Na2CO3的质量分数为×100%；如果缺少装置E，空气中的二氧化碳、水蒸气会被干燥管D吸收，则实验所得纯碱样品的纯度会偏高。 答案：(1)吸收空气中的水和CO2，并将B中产生的气体尽可能地排出；吸收CO2中的H2O(g) (2)×100%　偏高 逐点清(二)　碱金属　焰色试验 [再认再现·旧知新学] 1．碱金属(包括Li、Na、K、Rb、Cs、Fr) (1)物理性质 相似性 除Cs外均为银白色，有光泽，密度较小，熔、沸点较低，较软等 递变性 密度(Li→Cs)：增大的趋势，但ρ(Na)＞ρ(K)；熔、沸点：逐渐减小 (2)化学性质 　碱金属最外层电子数均为1个电子，故具有较强的还原性；原子半径(Li→Cs)逐渐增大，故金属性增强，还原性增强。 与非金属反应 Li、Na与O2加热时分别反应的化学方程式：4Li＋O22Li2O、2Na＋O2Na2O2。K、Rb、Cs与O2反应生成比过氧化物结构更复杂的物质 与H2O的反应 碱金属单质与水均能发生反应，生成氢氧化物和H2。反应的化学方程式可表示为(用M代表碱金属)2M＋2H2O===2MOH＋H2↑，但从Li→Cs反应的剧烈程度逐渐增强 注意：①碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡油中。 ②碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。 2．焰色试验 (1)概念：根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，这样的定性分析操作称为焰色试验。 (2)操作 (3)常见元素的焰色：钠元素黄色；钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素绿色；钙元素砖红色；锂元素紫红色；钡元素黄绿色。 注意：铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗)，然后灼烧，火焰为无色时，说明洗净。 微点澄清训练 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)Li、Na在空气中加热都生成过氧化物(×) (2)KOH的碱性比NaOH的弱(×) (3)常温下，Rb、Cs露置在空气中不易变质(×) (4)焰色试验是金属化合物的性质(×) (5)碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低(×) (6)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋不含K＋(×) 2．天然存在的Fr(钫)极其微量，它的21种同位素都有放射性，它是碱金属中最重的元素，根据它在周期表中的位置预言其性质，其中不正确的是(　 ) A．在已知碱金属中它具有最多的电子层 B．在空气中燃烧的时候，生成氧化物Fr2O C．氧化物对应的水化物是极强的碱 D．单质的熔点不如Na的高 解析：选B　钫的活泼性强于钠和钾，钠在空气中燃烧生成过氧化钠，钾在空气中燃烧生成超氧化钾，所以钫在空气中燃烧时生成更复杂的物质。 [边练边学·实践提能] 1．碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题。 (1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是________________________________________________________________________ ______________________________。 (2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。 A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸 C．1 mol·L－1KOH溶液比1 mol·L－1NaOH溶液碱性强 (3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为________，与水反应放出氢气，化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为__________________。 (4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式：_____________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)锂可以与水反应　(2)B　(3)K＋[H]－ KH＋H2O===KOH＋H2↑　NA(或6.02×1023)　(4)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH 2．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法正确的是(　 ) A．非金属单质燃烧时火焰均为无色 B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同 C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察 D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色 解析：选B　有些非金属单质燃烧时火焰有颜色，如S在燃烧时火焰呈淡蓝色，A错误；只有某些特定元素的焰色试验需透过蓝色钴玻璃观察，如钾，C错误；金属阳离子在灼烧时火焰也会呈现出颜色，D错误。 考教衔接——由教材导向看命题趋向 |扎|根|教|材|—————(人教版必修1P43“练习与应用”T6)————— 由教材典题夯实基本知能，建构思维模型 某小组同学探究Na2CO3的性质，设计实验并得出结论，完成下表的空格及下面的题目。 实验步骤 实验现象 结论或解释(用离子方程式表示) ①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水 产生白色沉淀 CO＋Ca2＋===CaCO3↓ ②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀 CO＋Ca2＋===CaCO3↓ ③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸 开始无气泡产生，一段时间后产生气泡 ①CO＋H＋===HCO ②HCO＋H＋===CO2↑＋H2O (1)若将Na2CO3换成NaHCO3，①中的现象为____________，反应的离子方程式为____________________，③中的现象为________________，反应的离子方程式为________________。 (2)实验室中，如何鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？ (3)Na2CO3和NaHCO3的焰色试验相同吗？ 提示：(1)产生白色沉淀　Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO或Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O　立即有气泡产生　HCO＋H＋===H2O＋CO2↑ (2)方法1：取两溶液于两支试管中分别加入CaCl2溶液，有白色沉淀的为Na2CO3溶液 方法2：取两溶液于两支试管中逐滴加入稀盐酸，开始就有气体生成的为NaHCO3溶液 (3)相同 |向|高|考|生|长|————————(教材典题的升维训练)　 1．实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体，不能达到实验目的的是(　 ) A．装置Ⅰ制取CO2 B．装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl C．装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体 D．装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体 解析：选B　在装置Ⅰ中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，可制取CO2，A正确；装置Ⅱ中的Na2CO3溶液可与二氧化碳反应，B错误；装置Ⅲ中冰水浴使温度降低，有利于析出NaHCO3固体，C正确；利用装置Ⅳ通过过滤可获得少量NaHCO3固体，D正确。 2．过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，有Na2CO3和H2O2的双重性质，可用作漂白剂和氧化剂，能有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置能用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量，下列说法不正确的是(　 ) A．连接顺序为Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ B．装置b和e中盛放的试剂相同 C．装置d的作用是防止空气中的H2O和CO2进入装置c中 D．若装置b中盛放的是澄清石灰水，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与稀硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气中CO2的影响) 解析：选B　稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2，由于空气中含有CO2，所以需要除去空气中的CO2，又因为还需要防止空气中的水蒸气进入装置c，所以连接顺序是Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，A项正确；装置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和氢氧化钠溶液，B项错误；氢氧化钙与CO2反应生成碳酸钙沉淀，因此若装置b中盛放的是澄清石灰水，不考虑空气中CO2的影响，只用装置Ⅰ即可验证过碳酸钠与稀硫酸反应是否生成CO2，D项正确。 [课时跟踪检测] A级——强基训练 1．下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是　(　 ) ①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替 A．仅有③不正确　　　　　 B．仅有④不正确 C．仅有⑤不正确 D．全对 解析：选D　①在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片，滤去钠的黄光的干扰，正确；②取一根洁净的铂丝，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取被检验物质，正确；③盐酸易挥发，其盐高温时也易挥发，灼烧时，盐酸及其盐可一起挥发掉，以达洗净的目的，正确；④为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，正确；⑤洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色试验，正确。 2．《本草述钩元》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指(　 ) A．KOH B．KAl(SO4)2 C．KHCO3 D．K2CO3 解析：选D　“采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂；且植物烧成灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3。 3．下列说法错误的是(　 ) A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升 B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸清洗 C．可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 D．NaCl可用作食品调味剂 解析：选C　碳酸钠溶于水放热，故A正确；盐酸可以溶解氧化物等杂质，且易挥发，不会残留痕迹，故B正确；加入澄清石灰水，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能生成CaCO3沉淀，不能鉴别两种溶液，故C错误。 4．下列说法正确的是(　 ) A．碳酸氢钠可做食品膨松剂 B．Na2CO3可与酸反应，故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 C．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 D．焰火中红色来源于钠盐灼烧 解析：选A　NaHCO3俗名小苏打，受热易分解生成CO2，可作食品膨松剂，A正确，B错误；NaHCO3的热稳定性比Na2CO3弱，C错误；钠盐灼烧时焰色为黄色，D错误。 5．(2024·湖北十一校联考)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　 ) A．Na2CO3溶液(NaHCO3)：选用适量的NaOH溶液 B．NaHCO3溶液(Na2CO3)：应通入过量的CO2气体 C．Na2O2粉末(Na2O)：将混合物在氧气中加热 D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤 解析：选D　CO、SO均与Ba2＋反应，同时引入OH－，D错误。 6．某小组同学进行Na2CO3和NaHCO3性质的探究，实验如图(夹持装置略去，气密性已检验)。 (1)实验Ⅰ，能够证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3的证据是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)实验Ⅱ，方框中为洗气装置，请将该装置补充完整。 (3)实验Ⅱ，持续一段时间后，观察到饱和Na2CO3溶液中有细小晶体析出，该细小晶体为________(填化学式)。 (4)实验Ⅱ中试剂a的作用为__________________________________________________。 答案：(1)A中澄清石灰水未变浑浊，B中澄清石灰水变浑浊　(2)　(3)NaHCO3 (4)除去CO2中的HCl B级——对标高考 7．利用如图装置模拟“侯氏制碱法”，通过制备的NH3和CO2，与饱和食盐水反应制备NaHCO3。下列说法正确的是(　 ) A．实验时装置Ⅰ产生的气体应先通入装置Ⅳ中 B．装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸 C．导管口的连接顺序为aefdcb D．实验过程中，装置Ⅳ内会出现浑浊现象 解析：选D　A项，装置Ⅰ产生CO2，CO2在饱和食盐水中溶解很少，不能先通CO2，错误；B项，装置Ⅲ是除去CO2中HCl杂质，应为饱和NaHCO3溶液，错误；C项，连接顺序应为adcefb，错误。 8．下列实验方案中，不能准确测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是(　 ) A．取a g混合物充分加热，减重b g B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体 C．取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出的气体用碱石灰吸收，增重b g D．取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体 解析：选C　A选项中采用差量法，固体减少的质量为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量，由此可求出碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；B选项中所得b g固体为生成的氯化钠，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；C选项中碱石灰增加的质量为反应生成的二氧化碳和水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数；D选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量，根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数。 9．(2024·潍坊高三阶段训练)我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法，提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺，后被命名为“侯氏制碱法”。主要工艺流程如下： 已知：索尔维制碱法的总反应为2NaCl＋CaCO3===Na2CO3＋CaCl2(CaCl2作为废液排放)。 下列说法正确的是(　 ) A．气体1、气体2均为CO2 B．溶液2中，含碳微粒主要是HCO C．侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同 D．盐析池中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，NH4Cl(s)NH(aq)＋Cl－(aq)的平衡逆向移动，NH4Cl析出 解析：选D　在饱和NaCl溶液中先通入NH3，然后通入CO2，发生反应NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，过滤分离得到的固体1是NaHCO3，将固体1在煅烧炉中加热，发生分解反应2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，得到纯碱和气体1(CO2)；溶液1中含有NaCl、NaHCO3、NH4Cl；在冷析池中通入NH3，使溶液显碱性，同时增大了溶液中c(NH)，NH4Cl(s)NH(aq)＋Cl－(aq)的平衡逆向移动，析出NH4Cl固体；溶液2含有NaCl、Na2CO3、(NH4)2CO3、NH4Cl，在盐析池中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，NH4Cl(s)NH(aq)＋Cl－(aq)的平衡逆向移动，NH4Cl析出，析出盐后的溶液3循环回转到沉淀池中，再用于制取纯碱。 10．探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下(室温20 ℃)： ①分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20 ℃)，搅拌，测量温度为T1； ②静置恒温后测量温度为T2＝20 ℃； ③继续分别加入10 mL密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度为T3。T3(Na2CO3)＝23.7 ℃，T3(NaHCO3)＝20.8 ℃。 溶解度表如下： 温度/℃ 10 20 30 40 Na2CO3溶解度/g 12.5 21.5 39.7 40.0 NaHCO3溶解度/g 8.1 9.6 11.1 12.7 (1)步骤①中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解？________(填“能”或“否”)。 (2)甲同学分析③有关数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL__________________________，搅拌，测量温度为22 ℃。 (3)结合上述探究，下列说法正确的是__________(填字母)。 a．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应 b．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体 c．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化与物质溶解等因素有关 解析：(1)根据20 ℃时，Na2CO3、NaHCO3的溶解度可知，10 mL水能溶解2.15 g Na2CO3、0.96 g NaHCO3，则步骤①中Na2CO3、NaHCO3固体能全部溶解。(2)盐酸稀释放热，所以乙同学认为应该增加一个实验：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度为22 ℃，作对比。(3)向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度为22 ℃；T3(NaHCO3)＝20.8 ℃，则NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，故a正确；Na2CO3中加盐酸后溶液的温度大于NaHCO3中加盐酸后溶液的温度，能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，故b不正确；Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化与物质溶解等因素有关，故c正确。 答案：(1)能　(2)密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)　(3)ac 11．实验室欲测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数ω(Na2CO3)，称取此混合物5.0 g，溶于水中，配成250 mL溶液。 方案一：沉淀法。利用化学反应把HCO、CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中ω(Na2CO3)。 (1)量取100 mL配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中HCO、CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是________(填字母)。 A．CaCl2溶液　　　　　 B．MgSO4溶液 C．NaCl溶液 D．Ba(OH)2溶液 (2)过滤，洗涤沉淀，判断沉淀是否洗净的方法是_______________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (3)将所得沉淀充分干燥，称量沉淀的质量为 m g，由此可以计算ω(Na2CO3)。如果此步中，沉淀未充分干燥就称量，则测得ω(Na2CO3)________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 方案二：气体法。某同学用下列实验流程测定。 按如图所示装置进行实验： (1)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体，装置D的作用是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)有的同学认为，为了减小实验误差，应在反应前后都通入N2，反应后通入N2的目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：方案一：(1)Ba(OH)2溶液与两种离子都可以形成沉淀，D正确。(2)判断沉淀是否洗净的方法是检验洗涤液中是否含有Ba2＋。(3)将所得沉淀未充分干燥就称量，则产生的沉淀质量偏大。由于等质量时NaHCO3产生的沉淀质量大，因此测得ω(Na2CO3)偏小。 答案：方案一：(1)D　(2)取少量最后一次洗涤液于试管中，滴加Na2SO4溶液，如无沉淀，则沉淀已洗净，反之则未洗净　(3)偏小 方案二：(1)防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C中　(2)将装置A、B中残留的CO2全部赶入装置C中 12．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。 按要求回答问题： (1)写出依次发生反应的化学方程式：__________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)①代表________的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表________的变化曲线。 (3)盐酸的物质的量浓度为__________________。 (4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。 解析：(3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。 答案：(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ (2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3 (3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L 学科网（北京）股份有限公司 $$