第4章 第11讲 碳酸钠和碳酸氢钠 钠及其化合物的转化(课件PPT)-【精讲精练】2026年高考化学一轮复习（人教 单选版）

第四章　金属及其化合物 第11讲　碳酸钠和碳酸氢钠　 钠及其化合物的转化 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 核心考点突破 01 高考真题感悟 02 知能达标训练 03 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 核 心 考 点 突 破 栏目导航 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 纯碱 苏打 小苏打 放热 吸热 大于 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 碱 大于 > 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 栏目导航 第四章　金属及其化合物 1 高 考 真 题 感 悟 栏目导航 栏目导航 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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 　正确的打“√”，错误的打“×”。 1．碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应。(　　) 2．用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应。(　　) 3．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出。(　　) 4．将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡。(　　) 5．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液。(　　) 6．相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。(　　) 答案　1.×　2.×　3.√　4.×　5.√　6.√ 一、Na2CO3、NaHCO3的性质比较与用途 1．(2024·佛山调研)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(　　) A．实验1中溶液显红色的主要原因是COeq \o\al(2－,3)＋2H2OH2CO3＋2OH－ B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCOeq \o\al(－,3)＋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2HCOeq \o\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋COeq \o\al(2－,3)＋BaCO3↓ 解析　COeq \o\al(2－,3)的水解能力比HCOeq \o\al(－,3)强，实验1中溶液显红色的主要原因是COeq \o\al(2－,3)的水解，COeq \o\al(2－,3)分步水解，以第一步水解为主：COeq \o\al(2－,3)＋H2OHCOeq \o\al(－,3)＋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COeq \o\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \o\al(－,3)，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2HCOeq \o\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋COeq \o\al(2－,3)＋BaCO3↓，D项正确。 答案　D 2．下列关于Na2CO3和NaHCO3两种物质有关性质和用途，说法正确的是______(填字母)。 A．向Na2CO3和NaHCO3溶液中，滴入酚酞后溶液均变红，NaHCO3的颜色深 B．Na2CO3溶液中含有少量NaHCO3可用加热的方法除去 C．碳酸钠可用于去除餐具的油污 D．向盛有少量Na2CO3和NaHCO3的两支试管中各滴入几滴水，振荡后用温度计测量Na2CO3温度高于NaHCO3 E．NaHCO3 受热易分解，故可用于治疗胃酸过多 解析　不知Na2CO3和NaHCO3溶液的浓度，无法判断溶液的颜色深浅，A错误；Na2CO3溶液中含有少量NaHCO3，可加适量NaOH，NaHCO3与NaOH反应生成碳酸钠和水，B错误；NaHCO3 受热易分解与用于治疗胃酸过多两者之间并无因果关系，E错误；选CD。 答案　CD 二、Na2CO3、NaHCO3的性质鉴别 3．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)。 (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 (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)。 解析　(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热碳酸钠，温度高，不分解，澄清石灰水不变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。 答案　(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D　(3)NaHCO3 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 三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的定量关系 4．(2024·岳阳模拟)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)的关系如下图(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　(1)CO2与NaOH溶液反应后，其溶质可能为NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3；A中，x＝100时开始生成CO2，x＝150时反应完全，溶质为Na2CO3与NaOH，且n(Na2CO3)∶n(NaOH)＝1∶1。 (2)B图像中，开始无CO2生成，含有Na2CO3，至无气体放出时消耗盐酸150 mL－50 mL＝100 mL，是50 mL的2倍，则含有NaHCO3，n(Na2CO3)∶n(NaHCO3)＝1∶1。 (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c(NaOH)＝eq \f(0.03 mol,0.02 L)＝1.5 mol·L－1。 答案　(1)NaOH、Na2CO3　1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3　1∶1 (3)1.5 mol·L－1 依据图像特点判断溶液中溶质的方法 (1)若a＝0(即图像从原点开始)，则溶液中的溶质为NaHCO3。 (2)若Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同，则溶液中的溶质为Na2CO3。 (3)若Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积，则溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH的混合物。 (4)若Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积，则溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3。 考点二　钠及其重要化合物的转化关系 一、钠及其化合物的“价—类”二维图 1．(2024·河北石家庄段考)钠及其化合物的“价—类”二维图如图所示，下列推断不合理的是(　　) A．a、b均常用做还原剂 B．b在空气中燃烧产物的阴阳离子数目之比为1∶1 C．b或c与水反应均可得到d D．e的水溶液既可以显酸性、碱性也可以显中性 解析　由价态及类别可知a为NaH、b为Na、c为Na2O、d为NaOH、e为钠盐。NaH、Na均易失电子表现强还原性，常做还原剂，A正确；Na2O2由2个钠离子和1个Oeq \o\al(2－,2)组成，阴阳离子个数比为1∶2，B错误；钠单质和Na2O均能与水反应生成NaOH，C正确；钠盐水溶液可以显酸性、碱性也可以显中性，如硫酸氢钠显酸性，碳酸钠显碱性，氯化钠显中性，D正确；故选B。 答案　B 二、钠及其化合物的框图推断 2．(2024·河南南阳段考)如图中，A为一种常见的金属单质，B、C、D、E是常见的化合物，它们含同一种元素。下列叙述错误的是(　　) A．以上反应中属于氧化还原反应的有①②③④ B．向固体E中加入少量水，可观察到E结块变为晶体，并放热 C．加热5.00 g D和E的固体混合物，使E完全分解，固体混合物的质量减少了0.31 g，则原混合物中D的质量为4.16 g D．反应①可观察到A迅速熔化，最后生成淡黄色固体 解析　A为一种常见的单质，B、C、D、E是含有A元素的常见化合物，结合转化关系可知，A为Na，B为Na2O2，C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3。A.反应中①为钠的燃烧，②为Na与水反应，③为Na2O2与水反应，④为Na2O2与CO2反应，均属于氧化还原反应，正确；B.E为NaHCO3，加入少量水不会变为晶体并放热，错误；C.利用差量法计算： 2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△))Na2CO3＋CO2＋H2O　Δm 2×84 62 x 0.31 g， 则eq \f(2×84,x)＝eq \f(62,0.31 g)，解得原混合物中碳酸氢钠的质量x＝0.84 g，所以混合物中碳酸钠的质量为5.00 g－0.84 g＝4.16 g，正确；D.反应①可观察到Na迅速熔化，最后生成淡黄色固体，正确；故选B。 答案　B 考点三　碳酸钠的工业制备——侯氏制碱法 1．制备原料 食盐、氨、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)eq \o(=====,\s\up17(高温))CO＋H2，CO＋H2O(g)eq \o(=====,\s\up17(高温))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：2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。 4．绿色思想 循环使用的物质为CO2、NaCl。 一、侯氏制碱法的仪器选择 1．(2025·惠州市高三二次调研)我国著名化工专家侯德榜提出的“侯氏制碱法”大大推进了纯碱工业的发展，兴趣小组利用以下装置模拟侯氏制碱，其中能达到目的的是(　　) 解析　稀硫酸和CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4会覆盖在大理石表面，阻碍反应进一步进行，不能用稀硫酸和大理石制备CO2，A错误；NH4Cl和Ca(OH)2在加热时发生复分解反应生成NH3，可用于实验室制备NH3，B正确；应先向饱和食盐水中通入NH3，再通入CO2制备NaHCO3，C错误；应在坩埚中加热分解NaHCO3制备Na2CO3，D错误。 答案　B 二、侯氏制碱法的流程分析 2．(2025·河南高考适应性演练)W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是(　　) A．气体V可通过排水法收集 B. X与水反应能生成气体V C．Y易溶于水，溶液显碱性 D. 电解Z的水溶液可得到W 解析　W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体，W与V在加热条件下反应生成X，X与CO2反应又能生成V，则W为Na，V为O2，X为Na2O2，Y为Na2CO3，Y与HCl反应生成Z，Z为NaCl。V为O2，可通过排水法收集，A正确；X为Na2O2，Na2O2与水反应能生成O2，B正确；Y为Na2CO3，易溶于水，由于COeq \o\al(2－,3)水解，溶液显碱性，C正确；Z为NaCl，电解NaCl水溶液得不到W(Na)，应该电解熔融氯化钠，D错误。 答案　D 3．我国化学家侯德榜改进国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示如图： (1)沉淀池、煅烧炉中发生反应的化学方程式分别为_____________________________、_________________________。 (2)上述流程中X物质的化学式为________。 (3)向母液中通氨气，加入细小食盐颗粒，冷却析出副产品。通氨气除了增大NHeq \o\al(＋,4)的浓度，使NH4Cl更多地析出外，还可以使NaHCO3转化成Na2CO3，提高析出NH4Cl的纯度，其中循环Ⅰ的作用是__________________________________________。 (4)检验碳酸钠产品中含有NaHCO3的方法是______________________________________________________。 答案　(1)NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓　2NaHCO3eq \o(=====,\s\up17(△),\s\do15(　))Na2CO3＋H2O＋CO2↑ (2)CO2 (3)提高原料氯化钠的利用率 (4)加热，若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，说明碳酸钠中含有碳酸氢钠，否则，不含有碳酸氢钠 1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。 (1)(2023·北京卷)热的纯碱溶液去除油脂与水解反应无关。(　　) (2)(2023·北京卷)NaHCO3溶液显碱性的原因是HCOeq \o\al(－,3)的水解程度大于HCOeq \o\al(－,3)的电离程度。(　　) (3)(2023·北京卷)用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl。(　　) (4)(2023·全国乙卷)用加热分解Na2CO3固体的方法制备CO2。(　　) (5)(2023·辽宁卷)用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3。(　　) (6)(2023·广东卷)1 mol NaHCO3完全反应，得到CO2分子数目为2NA。(　　) 答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)×　(6)× 2．(2021·河北卷节选)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是________(按气流方向，用小写字母表示)。 (2)B中使用雾化装置的优点是__________________________ ___________________________________________________。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________ ________________________________________________________。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液： 向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________________、________________、洗涤、干燥。 解析　(1)根据分析可知，要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，也能充分利用二氧化碳制备得到少量NaHCO3，所以按气流方向正确的连接顺序应为：aefbcgh。 (2)B中使用雾化装置使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率。 (3)根据分析可知，生成NaHCO3的总反应的化学方程式为NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓。 (4)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。 答案　(1)aefbcgh　(2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)　(3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓　(4)冷却结晶　过滤 $$