课时跟踪检测（二十一） 碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究（练习）-【创新方案】2026年高考化学一轮复习Ⅰ

课时跟踪检测（二十一） 碳酸钠和碳酸氢钠的性质探究 1．某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是 (　 ) A．装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3 B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3 C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3 D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3 解析：选B　Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应生成CO2气体，盛放NaHCO3的气球鼓得更快，说明产生气体速率快的是NaHCO3，A正确；等质量的Na2CO3和NaHCO3中n(NaHCO3)>n(Na2CO3)，与足量盐酸反应时，NaHCO3产生的CO2多，故气球鼓起体积较大的是NaHCO3，B错误；NaHCO3受热分解生成CO2，使澄清石灰水变浑浊，而Na2CO3加热不反应，C正确；Na2CO3受热不反应，NaHCO3受热分解生成CO2，能使澄清石灰水变浑浊，故可以用来鉴别二者，D正确。 2．(2025·北京房山区一模)某小组同学探究同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液和不同盐溶液间的反应，实验装置如图，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。已知碳酸铝在水溶液中不能稳定存在，下列说法不正确的是 (　 ) A．Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3的水解 B．①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物 C．同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液分别加入酚酞，Na2CO3溶液的红色深 D．②中滴入CaCl2溶液后，Na2CO3溶液的pH不变，NaHCO3溶液的pH降低 解析：选D　Al3+水解呈酸性，C和HC水解呈碱性，Al2(SO4)3能促进Na2CO3和NaHCO3的水解，A正确；①中Al3+水解生成Al(OH)3，也可以与C结合生成碱式碳酸铝[Cu2(OH)2CO3]沉淀，B正确；同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中，C水解程度更大，碱性更强，加入酚酞试剂红色更深，C正确；CaCl2和Na2CO3生成CaCO3沉淀，C浓度减小，使C+H2OHC+OH-平衡逆向移动，OH-浓度减小，pH变小，D错误。 3．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NaHCO3分解生成的CO2和水的质量，由此可求出NaHCO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；B选项中所得b g固体为生成的NaCl，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数；C选项中碱石灰增加的质量为反应生成的CO2和水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出Na2CO3的质量分数；D选项中沉淀的质量即为BaCO3的质量，根据BaCO3的质量和混合物总质量可以列式计算出Na2CO3的质量，进而求出Na2CO3的质量分数。 4．实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度，下列说法正确的是 (　 ) A．装置A中试剂应为浓硫酸，C中试剂应为BaCl2溶液 B．在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体 C．只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，就可以确定碳酸钠的质量分数 D．反应结束后，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量 解析：选D　为了防止空气中的CO2对实验的影响，需先通过装置A吸收空气中的CO2，则装置A中的试剂为 NaOH溶液，C中的试剂应能与CO2反应生成沉淀，应为Ba(OH)2溶液，故A错误；若B、C之间添加饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体，对测定纯碱纯度会有影响，故B错误；盐酸易挥发，B中可能有HCl、H2O进入C中，不能通过测定C的质量差来确定CO2的质量，应通过测量C中产生的沉淀质量来确定Na2CO3的质量分数，故C错误；沉淀表面可能附着少量水分和溶于水的杂质，应经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量，故D正确。 5．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，所以装置b和e中盛放的试剂分别是浓硫酸和NaOH溶液，连接顺序是Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，A正确，B错误；Ca(OH)2与CO2反应生成CaCO3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正确。 6．将盐酸缓慢滴入某NaHCO3、Na2CO3的混合溶液中，标准状况下生成CO2的体积与加入盐酸的体积关系如图所示。下列说法错误的是 (　 ) A．所用盐酸的浓度为2 mol·L-1 B．原混合物中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=1∶2 C．加入V(盐酸)为20 mL时，所得溶液中的含碳元素的溶质仅为NaHCO3 D．加入V(盐酸)为0~20 mL时发生反应的离子方程式为H++CHC 解析：选B　加入V(盐酸)为0~20 mL时发生反应的离子方程式为C+H+HC，加入V(盐酸)为20~80 mL时发生反应的离子方程式为HC+H+CO2↑+H2O，故D正确；由题图可知，当加入V(盐酸)为80 mL时，共产生2 688 mL(0.12 mol)CO2，则盐酸的浓度为=2 mol·L-1，故A正确；由题图可知，原混合物中n(Na2CO3)=0.02 L× 2 mol·L-1=0.04 mol，n(NaHCO3)=0.06 L×2 mol·L-1-0.04 mol=0.08 mol，因此原混合物中n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)=2∶1，故B错误；加入V(盐酸)为20 mL时，Na2CO3完全转化为NaHCO3，因此所得溶液中的含碳元素的溶质仅为NaHCO3，故C正确。 7．取等物质的量浓度的NaOH溶液A和B两份，每份 10 mL， 分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 mol·L-1的盐酸，标准状况下产生CO2气体的体积与所加盐酸的体积之间的关系如图所示，下列叙述正确的是 (　 ) A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 mol·L-1 B．A曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是Na2CO3和NaHCO3 C．B曲线中当消耗盐酸0<V(盐酸)<25 mL时，发生的离子反应为OH-+H+H2O、H++CHC D．B曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为112 mL 解析：选D　由题图可知，当加入75 mL盐酸时，生成CO2的体积不再发生变化，根据原子守恒可知，生成的NaCl为0.007 5 mol，A和B溶液中NaOH的物质的量为0.007 5 mol，浓度为0.75 mol·L-1，A错误；由于Na2CO3和盐酸的反应是分步进行的，即Na2CO3首先与盐酸反应生成NaHCO3，然后NaHCO3再与盐酸反应生成CO2，所以由题图可知，A曲线表示的溶液中含有NaOH和Na2CO3，B曲线表示的溶液中含有Na2CO3和NaHCO3，当消耗盐酸0<V(盐酸)<25 mL时，发生的离子反应为C+H+HC，B、C错误；B曲线表示的溶液中NaHCO3 和HCl反应生成CO2所消耗的盐酸是50 mL，所以生成的CO2是0.005 mol，标准状况下的体积是112 mL，D正确。 8．(10分)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： (1)写出依次发生反应的化学方程式： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(3分)  (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分)  (3)盐酸的物质的量浓度为　　　　　　　　　。(2分)  (4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为　　　　。(2分)  解析：(3)当加入150 mL盐酸时正好反应完全，溶液中溶质仅为NaCl，由元素守恒，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)加入盐酸为150 mL时，Na2CO3和NaHCO3与HCl完全反应生成CO2，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。 答案：(1)Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑ (2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3 (3)0.05 mol·L-1　(4)0.112 L 9．(10分)某实验小组用热重法测定碳酸钠与碳酸氢钠混合物的组成，实验方法如下： (1)加热5.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物的质量减小了0.31 g，写出发生反应的化学方程式：　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，  则原混合物中碳酸钠的质量分数是　　　　　　　　。(5分)  (2)某同学设计的实验装置示意图如下： X为氮气，其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　，若装置C中碱石灰增重m1 g，则混合样品中碳酸钠的质量分数为　　　　。(5分)  解析：(1)碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、二氧化碳和水，设混合物中碳酸氢钠的质量为x g，加热过程中发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，2n(NaHCO3)=n(CO2)=n(H2O)，Δm=m(CO2)+ m(H2O)，所以=，解得x=0.84， 原混合物中碳酸钠的质量分数是×100%=83.2%。(2)若装置C中碱石灰增重m1 g，即生成的CO2为m1 g，设碳酸氢钠的质量为y g，则由该反应过程中2n(NaHCO3)=n(CO2)得=，解得y=，则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%=×100%。 答案：(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　83.2% (2)将样品分解产生的气体全部带出，使其被B、C装置完全吸收　×100% 10．(15分)某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤如下： Ⅰ．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； Ⅱ．静置恒温后测量温度为T2； Ⅲ．分别加入10 mL密度约为1.1 g·mL-120%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度T3。得到如表1所示的数据： (表1) 试剂 温度 T1/℃ T2/℃ T3/℃ Na2CO3 23.3 20.0 23.7 NaHCO3 18.5 20.0 20.8 (1)Na2CO3溶于水显碱性，其原因是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(用离子方程式表示)。(2分)  附表：溶解度表(表2) 项目 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃ 40 ℃ Na2CO3 12.5 g 21.5 g 39.7 g 40.0 g NaHCO3 8.1 g 9.6 g 11.1 g 12.7 g (2)根据表2判断，步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解： 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。(2分)  (3)分析表1的数据得出：Na2CO3固体溶于水　　　　(填“放热”或“吸热”，下同)，NaHCO3固体溶于水　　　　。(4分)  (4)甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸的反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，实验操作及结果如下：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL　　　　　　　　　　　　，搅拌，测量温度为22.2 ℃。(2分)  (5)结合上述探究，下列说法正确的是　　　　。(2分)  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还与物质的溶解等因素有关 (6)丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1 g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2 g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为　　　　　(用含m1、m2的代数式表示)。(3分)  解析：(1)Na2CO3为强碱弱酸盐，C水解使溶液显碱性，以第一步水解为主。(2)10 mL水(20 ℃)最多能溶解Na2CO3、NaHCO3固体的质量分别为×21.5 g=2.15 g、×9.6 g=0.96 g，均大于0.5 g，因此，步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体都全部溶解。(3)分析表1的数据得出：20 ℃条件下，Na2CO3固体溶于水形成溶液，温度升高至23.3 ℃，放热；NaHCO3固体溶于水形成溶液，温度降低至18.5 ℃，吸热。(4)强酸溶于水放热，盐酸为强酸，所以需增加测定盐酸溶于水的温度变化，即10 mL密度为1.1 g·mL-1 20%的盐酸溶于20 ℃ 10 mL水的温度变化。(5)20 ℃时，盐酸溶于水的温度是22.2 ℃，NaHCO3溶液的温度是20 ℃，二者反应恒温后温度是20.8 ℃，低于22.2 ℃，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，A正确；分别向Na2CO3和NaHCO3固体中缓慢滴加稀盐酸，反应较快、较剧烈的是NaHCO3，B错误；从温度变化数值可知，Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，C正确。(6)设混合物中NaHCO3的质量为x，加热过程中发生反应：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，2n(NaHCO3)= n(H2O)=n(CO2)，固体减少的质量为水和CO2的质量，所以=，解得x=，则原混合物中NaHCO3的质量分数为×100%。 答案：(1)C+H2OHC+OH-　 (2)Na2CO3和NaHCO3固体都全部溶解 (3)放热　吸热　 (4)密度约为1.1 g·mL-1 20%的盐酸(20 ℃) (5)AC　(6)×100% 学科网（北京）股份有限公司 $$