第3章 第10讲 Na2CO3和NaHCO3 碱金属(课件PPT)-【金版新学案】2025年高考化学高三总复习大一轮复习讲义(人教2019 单选版)
2024-09-09
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教辅
内容正文:
第10讲 Na2CO3和NaHCO3 碱金属
第三章 金属及其化合物
课程标准
1.了解Na2CO3、NaHCO3的性质,知道碱金属及其化合物的通 性,并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。
2.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
考点一 碳酸钠与碳酸氢钠
考点二 碱金属 焰色试验
内容索引
课时测评
碳酸钠与碳酸氢钠
考点一
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要点梳理
1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 ______或______ 小苏打
主要性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水(20 ℃,S=21.5 g) 可溶于水(20 ℃,S=9.6 g)
热稳定性 稳定,但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热________
与H+反应 ___________________________(较快) _____________________________(更快)
纯碱
苏打
易分解
CO +2H+===H2O+CO2↑
HCO +H+===
H2O+CO2↑
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主要性质 与Ca(OH)2溶液反应 Ca2++CO === CaCO3↓ Ca(OH)2少量:___________________
_______________________________;Ca(OH)2过量:___________________
____________________
与盐[Al2(SO4)3]反应 2Al3++3CO +3H2O ===__________________ Al3++3HCO ===________________
与水作用 水解,碱性较强 水解,碱性较弱
Ca2++2OH-+
Ca2++OH-+HCO
===CaCO3↓+H2O
2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al(OH)3↓+3CO2↑
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一
2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化
(1)转化关系
Na2CO3 NaHCO3
①CO2+H2O;②适量H+
①固体(加热);②液体(适量OH-)
(2)转化关系应用
依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
序号 混合物 除杂方法
① Na2CO3(s)、NaHCO3(s) 加热法
② NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq) 通入足量CO2
③ Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq) 滴加适量NaOH溶液
3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下,利用和酸反应生成气体的速率不同
Na2CO3
NaHCO3
NaHCO3
Na2CO3
(3)利用溶液的碱性不同
Na2CO3
NaHCO3
4.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的图像分析
依据图像特点判断溶液溶质成分
若V(Oa)=V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为__________ 涉及的离子方程式Oa:_______________
________;ab:______________________
________
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为__________
____________ 涉及的离子方程式Oa:_______________
______________________________;ab:____________________________
Na2CO3
HCO +H+===H2O+
CO2↑
Na2CO3
和NaOH
OH-+H+===
HCO +H+===H2O+CO2↑
若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为________
____________ 涉及的离子方程式Oa:_________
__________;ab:______________
_____________
若a=0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为_________ 涉及的离子方程式:___________
_____________________
Na2CO3
和NaHCO3
===HCO
HCO +H+===
H2O+CO2↑
NaHCO3
===H2O+CO2↑
正误辨析
1.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解 ( )
2.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会有NaHCO3晶体析出 ( )
3.苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ( )
4.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 ( )
5.可用Ca(OH)2鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液 ( )
6.用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时,不涉及化学变化 ( )
7.Na2CO3、NaHCO3溶于水均放出热量 ( )
×
√
×
√
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典题1
正误判断
(1)(2022·湖北卷)滴入酚酞溶液的现象 ( )
(2)(2022·全国乙卷)碳酸氢钠可作食品膨松剂 ( )
(3)(2022·广东卷)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包,是因为Na2CO3可与酸反应 ( )
(4)(2020·浙江卷)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ( )
(5)(2019·天津卷)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长,可施加熟石灰进行改良 ( )
典题引领
√
√
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×
(6)溶解度:Na2CO3<NaHCO3 ( )
(7)碳酸钠可用于去除餐具油污 ( )
(8)用Na2CO3溶液可鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸 ( )
×
√
√
(2022·天津卷)在全国人民众志成城抗击新冠病毒期间,使用的“84消毒液”的主要有效成分是
A.NaOH B.NaCl
C.NaClO D.Na2CO3
典题2
√
有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3稀溶液,下列操作和判断均正确的是
典题3
A项,加入澄清石灰水均可以产生碳酸钙沉淀,错误;B项,加入等浓度的稀盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠,错误;D项,逐滴加入等浓度的盐酸,立即产生气泡的为碳酸氢钠,错误。
√
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀的为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈的为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀的为Na2CO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡的为Na2CO3
考向探究
考向一 Na2CO3、NaHCO3性质比较与鉴别
1.(2023·杭州调研)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
√
2.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,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是______(填装置序号)。
Ⅱ
(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
______________________________________________________________;与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是____(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓
D
(3)若用实验Ⅳ验证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)。
NaHCO3
考向二 Na2CO3、NaHCO3与H+反应定量关系应用
3.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:________________________________
____________________________________。
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3、
NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑
(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。
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
(3)盐酸的物质的量浓度为______________。
0.05 mol·L-1
(4)加入盐酸为150 mL时,放出的CO2在标准状况下的体积为________。
0.112 L
n(CO2)=n(Na2CO3)+n(NaHCO3)=(2.5+2.5)×10-3 mol=5×10-3 mol,标准状况下V(CO2)=5×10-3 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L。
4.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______。
NaOH、Na2CO3
1∶1
Na2CO3、NaHCO3
1∶1
CO2与NaOH溶液反应时,根据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)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为_____________。
1.5 mol·L-1
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碱金属 焰色试验
考点二
返回
要点梳理
1.碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)
相似性 递变性
原子结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多,核电荷数逐渐______,原子半径逐渐______
元素性质 都具有较强的金属性,最高正价均为+1价 金属性逐渐______
单质性质 物理性质 (除Cs外)都呈银白色,密度较小,熔、沸点______ 密度逐渐增大(钾反常),熔、沸点逐渐______
化学性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐______;与O2反应越来越剧烈,产物越来越复杂
增大
增大
增强
较低
降低
增强
2.碱金属的特殊性
(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大,但钾的密度比钠的____。
(2)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______中。
(3)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。
(4)一般情况下,碱金属所形成的盐均溶于水,并且在一定温度下,酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。
(5)试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但金属Na、K等需立即放回原瓶。
(6)锂与O2反应与钠不同,只生成Li2O,而不生成Li2O2。
小
石蜡
3.焰色试验
(1)焰色试验:很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色的现象。
(2)操作步骤
(3)常见元素焰色试验的颜色
金属元素 钠 钾 钡 钙 铜
焰色 ____色 ____色(透过____________观察) ______色 ______色 ____色
黄
紫
蓝色钴玻璃
黄绿
砖红
绿
正误辨析
1.ⅠA族元素又称碱金属元素 ( )
2.碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中 ( )
3.焰色试验是一种复杂的化学变化 ( )
4.钠、氧化钠、碳酸钠的焰色试验均显黄色 ( )
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.KOH的碱性比NaOH的弱 ( )
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典题1
正误判断
(1)(2023·湖北卷)Li、Na、K的金属性随其核外电子层数增多而增强
( )
(2)(2022·全国乙卷)焰火中红色来源于钠盐灼烧 ( )
(3)(全国卷Ⅲ)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+ ( )
(4)(2022·重庆卷)“北斗三号”导航卫星搭载计时铷原子钟,铷是第ⅠA族元素 ( )
(5)(2022·重庆卷)Na和Li分别在O2中燃烧得到Na2O和Li2O ( )
(6)(2022·海南卷)钾能置换出NaCl溶液中的钠 ( )
(7)(2022·海南卷)钠元素和钾元素的原子序数相差18 ( )
典题引领
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已知:①LiH+H2O===LiOH+H2↑
②2Li(s)+H2(g) ⥫⥬2LiH(s) ΔH<0
下列说法不正确的是
A.可用质谱区分D2和HD
B.Li与D2O的反应:2Li+2D2O===2LiOD+D2↑
典题2
√
考向探究
考向一 焰色试验
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
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√
2.用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在火焰上灼烧,直接观察到火焰呈黄色。下列各判断正确的是
A.只含有Na+
B.一定含有Na+,可能含有K+
C.既含有Na+,又含有K+
D.可能含有Na+,可能还含有K+
Na元素的焰色为黄色,K元素的焰色为紫色,但黄色会干扰紫色,所以不能判断是否含有K元素。
考向二 碱金属元素性质的递变规律及应用
3.用“>”或“<”填空:
(1)还原性:Li____Na____K。
(2)单质的熔点:Li____Na____K。
(3)碱性:LiOH____NaOH____KOH。
(4)与水反应的剧烈程度:Li____Na____K。
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<
4.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-1 KOH溶液比1 mol·L-1 NaOH溶液碱性强
锂可以与水反应
B
(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:____________
_______________________。
K+[H∶]-
KH+H2O===KOH+H2↑
NA(或6.02×1023)
3NaH+
Fe2O3===2Fe+3NaOH
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课 时 测 评
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1.(2023·广东省汕头市二模)2023年1月23日,汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾,为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是
A.黄色 B.紫色
C.绿色 D.洋红色
钾的焰色为紫色,所以B正确;故选B。
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2.已知有钠、钾及钠钾合金,对于它们三者熔点高低比较正确的是
A.钠钾合金>钠>钾 B.钠>钾>钠钾合金
C.钠>钠钾合金>钾 D.钾>钠钾合金>钠
合金的熔点比各成分的熔点低,碱金属的熔点随原子序数的增大而减小,则熔点高低顺序为钠>钾>钠钾合金,故答案选B。
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3.用铂丝蘸取某混合液进行焰色试验,下列说法正确的是
A.焊在玻璃棒上的铂丝可用光洁无锈的铁丝代替
B.焰色试验有发光现象,所以是化学变化
C.透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素无钠元素
D.每次实验结束可用水洗净铂丝并在外焰上灼烧至没有颜色
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洁净的铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身并无颜色,可用来进行焰色试验,故A正确;焰色试验是某些金属元素在灼烧时表现的性质,属于物理变化,故B错误;透过蓝色钴玻璃的目的是滤去黄光的干扰,所以透过蓝色钴玻璃观察到紫色火焰,证明原溶液有钾元素,但不能说明没有钠元素,故C错误;不能用水洗净铂丝,应该用盐酸,盐酸易挥发,其盐高温时也易挥发,铂丝蘸盐酸灼烧时,盐酸及其盐可一起挥发掉,可以达到洗净的目的,故D错误。
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4.下列关于钠的化合物的说法中,正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸和NaOH溶液反应
B.Na2CO3固体中含有的NaHCO3可用加热的方法除去
C.Na2O2和Na2O均为白色固体,与CO2反应均放出O2
D.分别向Na2O2和Na2O与水反应后的溶液中立即滴入酚酞溶液,两者的现象相同
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Na2CO3不能与NaOH反应,A项错误;NaHCO3加热分解生成Na2CO3,可以用加热的方法除去Na2CO3固体中含有的NaHCO3,B项正确;Na2O2是淡黄色固体,与CO2反应生成Na2CO3与O2,但Na2O与CO2反应生成Na2CO3,没有氧气生成,C项错误;Na2O2与水反应生成NaOH与O2,反应后的溶液中含有过氧化氢,过氧化氢具有强氧化性,立即滴入酚酞,现象是溶液先变红,后褪色,Na2O与水反应生成NaOH,滴入酚酞,溶液变为红色,现象不相同,D项错误。
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5.下列关于NaHCO3和Na2CO3的描述不正确的是
A.NaHCO3俗称小苏打
B.Na2CO3溶液显碱性,所以Na2CO3属于碱
C.热稳定性:NaHCO3<Na2CO3
D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,生成的CO2的量相等
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NaHCO3是碳酸与氢氧化钠形成的酸式盐,俗称小苏打,A正确;尽管Na2CO3溶液显碱性,但Na2CO3电离产生金属阳离子和酸根阴离子,因此属于盐而不属于碱,B错误;NaHCO3不稳定,受热反应产生Na2CO3、CO2、H2O,Na2CO3受热不分解,因此物质的热稳定性:NaHCO3< Na2CO3,C正确;等物质的量的NaHCO3和Na2CO3中含有的C的物质的量相同,因此二者分别与足量盐酸反应,根据C元素守恒可知反应生成的CO2的量相等,D正确。
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6.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OH-+H+===H2O
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)
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7.某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成,将其分成X、Y两等份。标准状况下,X溶于足量盐酸,生成CO2的体积为V1 L;Y充分加热、冷却后再溶于足量盐酸,生成CO2的体积为V2 L。下列说法正确的是
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8.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 纯碱可用于治疗胃溃疡 纯碱可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B CO2中的少量HCl杂质可将气体通入饱和Na2CO3溶液除去 Na2CO3可与HCl反应 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质,可加入适量NaOH除去 NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,有白色晶体析出 NaHCO3难溶于水 Ⅰ对,Ⅱ对,有
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碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,所以陈述Ⅰ错误,故A错误;Na2CO3可与HCl反应,但CO2也可以和Na2CO3反应,所以不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的HCl杂质,故陈述Ⅰ错误,故B错误;NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,可用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中混有少量有NaHCO3杂质,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都对,故C正确;向饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体,可发生反应:Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,由于相同温度下,NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,所以有NaHCO3晶体析出,陈述Ⅰ对,陈述Ⅱ错误,故D错误。
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9.元素的价类二维图指的是以元
素的化合价为纵坐标,以物质的类
别为横坐标所绘制的二维平面图像。
如图为钠元素的价类二维图,其中
的箭头表示部分物质间的转化关系,
下列说法不正确的是
A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C.向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
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氢氧化钠溶液与过量二氧化碳
反应的方程式为CO2(过量)+
NaOH===NaHCO3,可以实现
转化关系①,故A正确;Na2O2
与水和二氧化碳的反应方程式
分别为2Na2O2+2H2O===
4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,故B正确;向碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl(少量)===NaCl+NaHCO3和反应⑧NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,故C正确;
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10.过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)能杀灭病毒,是一种良好的消毒剂,也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是
A.过碳酸钠具有强氧化性
B.过碳酸钠的水溶液呈碱性,能促进油污水解
C.二氧化锰、铁离子或高温会减弱过碳酸钠的漂白效果
D.过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应的化学方程式:2Na2CO3·3H2O2+Na2SO3===2Na2CO3+Na2SO4+O2↑+3H2O
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过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)组成中含有H2O2,H2O2具有强氧化性,则过碳酸钠具有强氧化性,故A正确;过碳酸钠的水溶液中存在碳酸根离子,碳酸根离子水解使溶液显碱性,可促进油脂的水解,故B正确;因H2O2不稳定,在二氧化锰、铁离子催化作用下或高温受热条件下均会分解,导致其失去强氧化性,减弱过碳酸钠的漂白效果,故C正确;过碳酸钠溶液与过量的亚硫酸钠溶液反应,过碳酸钠只表现强氧化性,反应为2Na2CO3·3H2O2+3Na2SO3===2Na2CO3+3Na2SO4+3H2O,故D错误。
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11.(2023·湖南省衡阳市质量检测)某实验小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质。已知:pH越大,溶液碱性越强。下列分析错误的是
实验操作 实验数据
A.①与②的实验数据基本相同,说明②中的OH-未参与该反应
B.加入试剂体积相同时,②溶液比③溶液碱性更弱
C.a点反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCO ===CaCO3↓+H2O
D.Na2CO3和NaHCO3的稀溶液可利用CaCl2溶液鉴别
√
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碳酸钠和碳酸氢钠浓度相同,加入试剂体积相同时,二者物质的量相同,与氢氧化钙完全反应,Na2CO3溶液反应不消耗OH-,而NaHCO3反应消耗OH-,因此反应后溶液中OH-的物质的量n(OH-):②>③,而溶液体积相同,故反应后溶液中c(OH-):②>③,c(OH-)越大,溶液的碱性就越强,因此溶液的碱性:②>③,B错误;
实验操作 实验数据
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从起始到a点,氢氧化钙过量,碳酸氢钠完全反应,故发生反应要以不足量的NaHCO3为标准,反应的离子方程式为Ca2++OH-+HCO === CaCO3↓+H2O,C正确;Na2CO3和CaCl2溶液反应产生CaCO3白色沉淀,而NaHCO3的稀溶液与CaCl2溶液不反应,无明显现象,因此可利用CaCl2溶液鉴别二者,D正确。
实验操作 实验数据
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12.(23分)Na2CO3和NaHCO3
是厨房中常见的两种盐,可用
化学性质的差异进行鉴别。回
答下列问题:
(1)与酸反应的差异。甲组进行
了如下4组实验。
其中实验____和____(填实验序
号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3,实验现象分别是_____________________
____________________________________________________________________________。
①
②
碳酸钠溶液中逐滴加
入盐酸,开始无现象,后来产生气泡;碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,
立即有气泡
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碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸,
开始无现象,后来产生气泡,
碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐
酸,开始就有气泡,因此其
中实验①和②可以鉴别
Na2CO3和NaHCO3,实验现
象分别是碳酸钠溶液中逐滴
加入盐酸,开始无现象,后来产生气泡;碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸,开始就有气泡。
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(2)稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油油浴加热(甘油沸点为290 ℃),目的是_______________________________。
提供较高温度,便于盐分解实验
将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油油浴加热(甘油沸点为290 ℃),目的是提供较高温度,便于盐分解实验。
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②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,a、b试管中的实验现象分别为___________________________________________、_________________
________________。
a中开始有少量气泡,后来无现象,无沉淀产生
b中有大量气泡,
后面有晶体析出
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该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物,碳酸钠受热不分解,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸钠,二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体,因此a、b试管中的实验现象分别为:a中开始有少量气泡,后来无现象;b中有大量气泡,后面有晶体析出。
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③试管b中发生反应的化学方程式为_________________________________。
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓
试管b中发生反应的化学方程式为Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓。
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(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验,探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol/L) CaCl2浓度/ (mol/L) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水溶
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
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①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,理由是______________________________________________________
___________________________________________。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol/L) CaCl2浓度/ (mol/L) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水溶
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
对比A、B两组实验,在浓度较稀时,与CaCl2反应产生较多
沉淀的是Na2CO3,产生较少沉淀的是NaHCO3
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丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论,理由是对比A、B两组实验,在浓度较稀时,与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3,产生较少沉淀的是NaHCO3。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol/L) CaCl2浓度/ (mol/L) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水溶
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
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②请写出C组中60 ℃时,NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式:
_______________________________________。
实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol/L) CaCl2浓度/ (mol/L) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水溶
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
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实验组号 反应物 现象
物质 浓度/(mol/L) CaCl2浓度/ (mol/L) 是否有沉淀(室温) 气泡情况
室温 60 ℃水溶
A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无
B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无
C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡
D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无
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2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O
H2O、CO+H+===HCO
CO+H+===
HCO
HCO+H+
CO+H+
A.实验1中溶液显红色的主要原因是CO+2H2OH2CO3+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↓
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。
当加入150 mL盐酸时,恰好完全反应,此时溶液中溶质为NaCl。据元素质量守恒有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。
铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。
(2021·北京卷)有科学研究提出:锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下,利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应,通过测定可以获知。
C.若越大,则越小
D.80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大
向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,没有产生二氧化碳
时的反应可能为OH-+H+===H2O和CO+H+===HCO,产生二氧化碳的反应为HCO+H+===H2O+CO2↑;根据加入50 mL盐酸时溶质为氯化钠及原子守恒计算出氢氧化钠的物质的量浓度;根据图像可知,甲溶液中溶质只能为Na2CO3和NaHCO3,乙溶液的溶质为NaOH和Na2CO3;
根据HCO+H+===H2O+CO2↑计算出乙
溶液中产生二氧化碳的最大值。氢氧化钠
溶液中通入二氧化碳,因为OH-与HCO
反应,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;由题图中盐酸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的离子方程式为CO+H+===HCO,故B错误;
根据题中图像可知,当V(盐酸)=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↑,根据产生二氧化碳阶段消耗了10 mL盐酸可知,生成二氧化碳的物质的量为0.1 mol/L×0.01 L=0.001 mol,标准状况下0.001 mol二氧化碳的物质的量为22.4 L/mol×0.001 mol=22.4 mL,故D错误。
A.加热,蒸干X与足量盐酸反应后的溶液,可得固体 g
B.Y充分加热,固体质量减少 g
C.X、Y消耗盐酸的物质的量之比为1∶1
D.混合物中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为
反应涉及的方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑。假设每份中碳酸氢钠的物质的量为x mol,碳酸钠的物质的量为y mol,则有x+y=,+y=,解得x=,y=。X与盐酸反应后的溶液蒸干后得到氯化钠,则m(NaCl)=(x+2y)×58.5 g= g,A错误;
碳酸氢钠受热分解,减少的质量为水和二氧化碳的质量,B错误;两个过程最后都得到氯化钠,根据原子守恒分析,X、Y消耗盐酸的物质的量之比为1∶1,C正确;x+y=,+y=,解得x=2×,y=,则碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为y∶x=,D错误。
反应②通过加热能实现物质转化,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,故D错误。
澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液,发生反应:Ca2++CO===CaCO3↓;滴加NaHCO3溶液,若NaHCO3溶液少量,发生反应:Ca2++OH-+HCO===CaCO3↓+H2O,若NaHCO3溶液足量,Ca(OH)2完全反应时,发生反应:Ca2++2OH-+2HCO===CaCO3↓+CO+2H2O,实验中②生成NaOH浓度大于③。澄清石灰水中滴加碳酸钠溶液,发生反应:Ca2++CO===CaCO3↓,①是对照试验,①与②的实验数据基本相同,可说明②中的OH-未参与该反应,A正确;
2HCO+Ca2+CaCO3↓+CO2↑+H2O
C组中60 ℃时,NaHCO3与CaCl2溶液反应能产生气泡,根据质量守恒说明气泡是二氧化碳气体,其离子方程式为2HCO+Ca2+CaCO3↓+CO2↑+H2O。
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