2.1 微专题突破(三) Na2CO3 、NaHCO3与盐酸的反应分析(学案)-【成才之路】2024-2025学年高中新课程化学必修第一册同步学习指导(人教版2019)

077 微专题突破（三）Na,CO3、NaHCO,与盐酸的反应分析 ●专题精讲 一、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较 实验装置 Na.CO. NaHCO 稀盐酸 Na,CO:NaHCO. ,CO,、NH(C),与稀盐酸的反应 在两支试管中分别加人3mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量Na,CO,、NaHCO,粉末的 实验操作 小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na,CO,和NHCO3同时倒入试管中 实验现象 两个气球均膨胀：NaHCO,与盐酸混合比Na,CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大 NHCO,与盐酸反应比等质量的Na,CO,与盐酸反应产生的气体多且剧烈：化学方程式 实验结论 如下： Na,C03+2HCl2NaCl+CO2↑+H,0、NaHCO3+HCl—NaCl+C02↑+H,0 二、Na,CO,、NaHCO,与盐酸的反应图像分析 L.将盐酸逐滴加入到NaCO,溶液中的现象、原理分析及图像 (1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。 (2)反应：无明显现象时反应的离子方程式为CO+H·一HC0,无色气体放出时 反应的离子方程式为HCO,+H'一CO2↑+H,0 顶盐酸】 (3)图像：开始阶段与产生气体阶段消耗的盐酸相等，如图所示。 2.将NaC0,溶液逐滴加入到稀盐酸中现象、原理分析及图像 (1)现象：立即有无色气体放出。 (2)反应的离子方程式：C0号+2H—C02↑+H,0。 (3)图像如图所示。 M盐酸， 】激思考 盛放N2CO,溶液和稀盐酸的两个试剂瓶标签已经模糊不清，不需要任何试剂，怎么鉴别他们？ 3.NHCO,溶液与盐酸反应的现象、原理分析及图像 (1)现象：向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，或向盐酸中逐滴加入NaHCO3溶液，现象相 同，立即有气泡产生。 (2)原理：HC0+H—C02↑+H,0。 (3)图像：向NHC0,中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图 M盐酸) 所示。 4.向NaOH,Na,CO,混合液中滴加盐酸，注老盐酸与NaOH,Na,CO,的反应顺序 (1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。 (2)原a理：①NaOH+HCl—NaCl+H,O,②Na,CO,+HCl—NaCl+NaHCO,③NaHCO,+HCI—NaCl +H,0+C0↑o 078 (3)图像： c02)1 a0HNa,C0,NHCO,盐酸) 微思考 所行港液中的溶质有国种情况，依次为NaOH与NaC03.Na,CO2,Na,CO,与NaHCO,、NaHCO 向20mL氢氧化钠溶液中通人一定量的C02,得到溶液A,向溶液A中逐滴滴人盐 酸，在相同状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图： 试分析溶液A的溶质是什么？ 050100150mL ●题点例练 题点CO,与氢氧化钠溶液反应后溶液成分判断 例 (2024·湖北省黄石市第二中学高一期中)钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用 (1)将2.6gC0和0.3gH,在足量的氧气中充分燃烧，使生成的C02和水蒸气通过过量的过氧化钠，上 述反应完成后，固体的质量增加了 go “指的是反应后固体的质量与反应前固体（过氧化钠）质量的差 (2)向KOH溶液中通入一定量的CO2,再继续向溶液中逐滴加入稀盐 co. 酸，标准状况下产生的C02气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的 关系如图所示，则原KOH溶液中通人CO2后，所得溶液中的溶质为 030 (写化学式)。 120盐酸的体积ml 思维建模》依据图像判断CO,与氢氧化钠溶液反应后溶液成分的方法 (/)若a=0(即图像从原点开始) 落液中的溶质为NaHCO, 2)若V(0a)=V(ab(即0a段与ab段 落液中的落质为Na,CO, 消耗盐酸的体积相同) (3)若V(Oa)>V(ab(即0a段消托盐酸 海液中的落质为Na.CO,和NaOH 的体积大于ab段消耗盐酸的体积) b VIICIM. (4)若V(0a)<V(ab即0a段消耗盐酸 落液中的溶质为Na2CO,和NaHCO3 的体积小于ab段消耗盐酸的体积) )对点特练 (2023·潍坊高一检测)向NaOH和Na,C0混合溶液中滴加稀盐酸，C02的生成量与 加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是 A.在O~a范围内，只发生中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为C0+2H—H,0+C02↑ 404 C.a>0.2 盐酸)L D.向原混合溶液中通入过量的CO2,得到Na,CO,溶液 夯基提能作业 请同学们认真完成练案[11]应生成HO2、0和硫酸钡，生成0的反应为氧化还原反应， 入氯化钠盐析得到母液Ⅱ为饱和食盐水，再循环使用，过滤得 生成H202的反应为复分解反应，B正确：反应②为2KMO,+ 到的碳酸氢钠品体煅烧得到碳酸钠为纯碱，生成的二氧化碳 5H023+3H,S0,=K,S0+2MnS0+502↑+8H,0. 重新同到碳酸化步骤循环使用。由于氨气的溶解度远大于二 Mno. KMn0.为氧化剂，反应⑤为2H02-0,↑+2H20.Mn0,为 氧化碳，先通入氨气造成碱性环境，可以吸收更多的二氧化 催化剂：经过反应④，反应⑤中H,0,的物质的量少于反应② 碳，从而生成碳酸氢根离子，则“吸氨I”和“碳酸化”两过程 中H,02的物质的量，产生气体的量也不同.C正确：反应3为 顺序不可以互换，A错误：“吸氨Ⅱ”操作目的是将碳酸氢钠转 H,O,和BaCL,反应生成BO,沉淀，该沉淀溶解度很小，难溶 化为碳酸钠，同时增大NH浓度，利于氯化铵析出，避免碳酸 于HC1,不能比较酸性大小，D错误 氢钠析出，B错误：侯氏制碱法的主要方程式为NaC1(饱和) 9.(1)C0+H·=HC0 +CO,+NH,+H0=NaHCO,。+NHCI,C正确：由题给 (2)吸收C0,中的水蒸气（或干燥C0,气体）不能 流程可知，制备碳酸钠的过程中二氧化碳、水可以循环使用， (3)防止空气中的C02和水蔡气进人C装置于扰实验 氨气没有循环使用，D错误 (4)C0, 微专题突破（三）Na,CO,、NaHCO,与盐酸的反应分析 (5)2NaHCO,=Na,CO,+CO,+H20 微思考 (6)58% 取某一溶液少许于小试管中，将另一种溶液滴到该试管中，若 【解析】(1)方案一中，碳酸钠和碳酸氢钠混合物中滴加稀 开始无明显现象，后有无色气体放出，说明试管中的溶液是 硫酸，碳酸的先和稀硫酸反应，生成碳酸氢的，离子方程式为 Na,CO,溶液，另一种溶液是稀盐酸；若立即有无色气体放出， C0+H—HC0,。(2)产生的二氧化碳中混有水蒸气， 说明试管中的溶液是稀盐酸，另一种溶液是N,CO,溶液 霄要除去，否则实验不能成功。(3)实验方案是测定样品和稀 微思考 硫酸反应产生的二氧化碳的质量，结合样品质量，计算碳酸钠 NaCO,NaHCO,根据图中产生CO,消耗的盐酸体积是无 的质量，从而计算碳酸钠的含量，空气中的二氧化碳和水蕊气 气体产生时的2倍可知，加人盐酸发生的反应的两个阶段： 干扰实脸，需要防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C ①C0+H+HC0:,2HCO+H°=C0↑+H,0,第 (4)实验前后C装置的质量差是样品与稀硫酸反应产生的 C02质量，从而计算碳酸钠的质量分数。(5)碳酸氢纳受热分 二阶段耗酸多，可知原溶液中含有NHCO,即溶液A的溶质 是Na,C0NaHC03 解的化学方程式为2八NaHC0,△Na,C0,+C0,↑+H,0.题点例练 (6)设碳酸氨钠的质量为，反应生成水和二氧化碳的质量为题点 18.0g+20.0g-34.9g=3.1g,则： 例：(1)2.9 2NaHC0,△Na,C0,+H,0+C03↑△m (2)K,C0、,KHC0, 168 62 【解析】(1)二氧化碳、水与过氧化钠反应的化学方程式为 3.1g 2N03+2C02=2NaC03+03,2N02+2H20 168.62 4NOH+O,↑，二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠和 x3.1g 解得x=8.4g,该试样中纯碱的质量分数为： 氢氧化钠，由过氧化钠与碳酸钠、氨氧化纳的化学式比较可 20.0g-8.4B×100%=58%。 知，反应完成后，图体增加的质量为一氧化碳和氢气的质量 20.0g 则增加的质量为2.6g+0.3g=2.9g。(2)K0H溶液与一 研究与实践1了解纯碱的生产历史 定量的二氧化碳反应可能得到碳酸钾溶或碳酸氢御溶液或 碳酸钾和氨氧化钾混合溶液或碳酸钾和碳酸氨钾的泥合溶 题点例练 液，由图可知，向反应后的溶液中加入盐酸溶液时，先没有二 例：(1)NH2 CO,NaCl CO,NH,H20 =NaHCO3 氧化碳气体生成，完全反应时消耗盐酸溶液的体积比没有气 NH.CI 体生成加入盐酸溶液体积的2停还大，说明氩氧化钾溶液与 (2)NH.CI=NH+CI 一定量的二氧化碳反应得到的是K,CO,、KHCO1的混合 (3)C0: 溶液 (4)2NaHc0,△Na,C0,+C0,↑+H,0 对点精练 【细解】(1)C02能溶于水，但济解度小，复气极易溶于水， C向NOH和NCO,混合溶液中滴加稀盐酸，发生的反应 且使溶液显碱性，便于吸收C0,增大二氧化碳的溶解性，因 依次为OH+H=H,0,CO+H=HC01,HC0,+ 此先通入氨气至饱和，后通入二氧化碳：利用碳酸氢钠的溶 H'一C02↑+H20,据此可以解答。在0-a范围内，发生 解度小于碳酸纳，则溶液A发生NaC+CO+NH,+H,O 的反应应该是0H+H—H,0,CO+H*—HC0,A =NaHCO:↓+NH,C:(2)溶液B中的溶质为NH,CI和 错误：ab段发生反应的离子方程式为HCO,+HC0,↑ NHCO,,主要物质是氯化铵，氯化铵属于可溶强电解质，在 +HO,B错误：溶液中的溶质为Na,CO3和NuOH,则Oa段消 水中的电离方程式为NHC=NH+CI:(3)沉淀B是 耗盐酸的体积大于h段消耗盐酸的体积.即V(Oa)>V(a~ NHC0,,受热分解产生的CD2可以循环利用：(4)碳酸氨钠 0.4),a>0.2,C正确：向原混合溶液中通入过量的C0,,氢氧 受热分解的化学方程式为2NaHC0,△Na,C0,+C0,1 化钠，碳酸钠都和CO2反应生成N:HCO3溶液，D错误。 +H,0 练案[11] 对点精练 C合成氨工业提供的氨气和二氧化碳，先吸氨，再碳酸化，过 学业考达标练 滤得到母液1，吸收氨气降温冷却得到氟化铵品体，滤液中加1，C氨气极易溶于水，所得溶液量碱性，饱和食盐水中通氨气、 284