课时微练9 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属-（教师用书）【赢在微点·顶层设计】2027年高中化学高考一轮总复习

该高中化学高考复习讲义围绕碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用及碱金属元素性质递变规律，按基础性质辨析、实验原理应用到定量计算的逻辑层次展开，通过考点梳理（如性质对比表）、方法指导（如除杂鉴别策略）、真题训练（如侯氏制碱法实验题）等环节，帮助学生构建系统知识网络，突破性质差异与实验设计难点。 讲义采用分层训练与实验探究结合的教学策略，基础训练通过第3题用CaCl2鉴别Na2CO3和NaHCO3培养科学思维，能力训练第9题滴定实验结合计算强化科学探究与实践，设置即时反馈与分层任务，确保学生高效掌握核心考点，为教师精准把控复习节奏、提升学生应考能力提供有力支持。

课时微练(九)　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属 　 基础训练 1.湖北盐业历史悠久,早在唐代已有零星的产盐记载。下列说法错误的是(B) A.NaCl既可做调味品也可做防腐剂 B.焰色试验可用于区分NaCl和Na2CO3 C.电解食盐水的产物可用于生产漂粉精 D.医疗上生理盐水是0.9%的NaCl溶液 解析　NaCl是食盐的主要成分,既可做调味品也可做防腐剂,A项正确;NaCl和Na2CO3的焰色试验均为黄色火焰,无法进行区分,B项错误;电解食盐水的产物为Cl2、H2、NaOH,Cl2可与石灰乳生产漂粉精,C项正确;医疗上生理盐水是0.9%的NaCl溶液,D项正确。 2.NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的有关知识发表的部分见解,其中不正确的是(C) A.小韩同学说:该条件下NaHCO3的溶解度较小 B.小韦同学说:NaHCO3不是纯碱 C.小杨同学说:析出NaHCO3固体后的溶液中只含氯化铵,可做化肥 D.小任同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳 解析　反应中只有碳酸氢钠沉淀生成,所以该条件下NaHCO3的溶解度较小,首先达到饱和析出,A项正确;纯碱是Na2CO3,NaHCO3是小苏打,B项正确;析出NaHCO3固体后的溶液仍是NaHCO3的饱和溶液,含氯化铵、NaHCO3等,C项错误;在饱和食盐水中先通入氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,增大二氧化碳的溶解度,D项正确。 3.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是(C) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3 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　加入澄清石灰水时,两者均产生白色沉淀,现象相同,A项错误;加入等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈,B项错误;Na2CO3与CaCl2反应生成CaCO3白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,C项正确;逐滴加入盐酸时,NaHCO3溶液立即产生气泡,Na2CO3溶液开始时无明显现象,过一会儿后有气泡产生,D项错误。 解题有据　 Na2CO3与NaHCO3的除杂 混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液 4.第87号元素钫位于碱金属族,根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断,错误的是(A) ①锂与水反应比钠剧烈　②金属单质都可以密封保存在煤油中　③钾的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳　④锂的阳离子的最外层电子数和钠离子的相同　⑤钫单质是强还原剂　⑥钫元素在化合物中显+1价 ⑦钫单质的密度应该大于1 g·cm-3　⑧钫单质有较高的熔点 A.①②④⑧ B.①②③⑦ C.③④⑤⑧ D.①③④⑥ 解析　金属性Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,①错误;锂的密度小于煤油的密度,若用煤油保存锂,则达不到隔绝空气和水的目的,②错误;钾的氧化物在空气中易吸收二氧化碳生成碳酸钾,③正确;原子失去最外层电子后,次外层变成最外层,故锂离子最外层有2个电子,钠离子最外层有8个电子,二者数目不等,④错误;钫属于碱金属,碱金属单质都具有强还原性,可作强还原剂,⑤正确;碱金属元素原子的最外层都只有1个电子,在反应中容易失去这个电子显+1价,⑥正确;碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常),推测钫单质的密度大于1 g·cm-3,⑦正确;碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低,所以钫单质的熔点很低,⑧错误。故选A。 5.实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,下列对应关系错误的是(B) A.氢氧化钠水溶液:实验室模拟皂化反应 B.碳酸钠饱和溶液:模拟侯氏制碱法所用试剂 C.碳酸钠饱和溶液:制备乙酸乙酯实验中收集产品 D.碳酸氢钠饱和溶液:制备CO2时除去HCl气体 解析　皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应,A项正确;模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液,B项错误;碳酸钠饱和溶液可以吸收乙醇,中和乙酸,降低酯的溶解度,C项正确;NaHCO3可与HCl反应生成NaCl、CO2和水,因此碳酸氢钠饱和溶液可除去CO2中的HCl气体,D项正确。 6.某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3,部分实验装置如图所示,下列说法正确的是(D) A.实验过程中向启普发生器中添加液体时,可以取下Ⅰ处胶塞加入 B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水 C.开始实验时,应先打开活塞Ⅱ,再打开活塞Ⅲ D.试剂d为冰水,以降低NaHCO3的溶解度,促进晶体的析出 解析　试剂a为盐酸,试剂b为碳酸钙,用于制取二氧化碳,试剂c为饱和碳酸氢钠溶液,用于除去二氧化碳中的HCl;然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中,反应生成碳酸氢钠,过量的氨气用水或硫酸吸收,且要防止倒吸,据此分析解答。实验过程中向启普发生器中添加液体时,应从球形漏斗加入,A项错误;制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸,生成的CO2无需干燥,NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3,尾气中含有NH3,可用稀硫酸吸收,B项错误;因NH3溶解度大,开始实验时应先打开活塞Ⅲ,再打开活塞Ⅱ,C项错误;反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度,促进NaHCO3晶体的析出,D项正确。 7.有甲、乙两个完全相同的装置,分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,试管中各有10 mL相同浓度的盐酸(如图),同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中,下列叙述正确的是(B) A.甲装置的气球膨胀速率大 B.若最终两气球体积相同,则一定有c(HCl)≥2 mol·L-1 C.若最终两气球体积不同,则一定有c(HCl)≤1 mol·L-1 D.最终甲、乙试管的溶液中Na+、Cl-的物质的量相同 解析　碳酸钠和盐酸的反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳,所以甲装置的气球膨胀速率小,A项错误;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量都是0.01 mol,根据化学方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2、N↑2Ca3+2HCl===2NaCl+O2O+COH2↑,若最终两气球体积相同,则说明试管中HCl的物质的量大于或等于0.02 mo,所以其浓度大于或等于2 mol·Ll-1,B项正确;若最终两气球体积不同,则所需HCl的物质的量的范围是0<n(HCl)<0.02 mol,所以0<c(HCl)<2 mol·L-1,C项错误;1.06 g N2COa3和0.84 g NaHCO的物质的量相同,都是0.01 mol,但是NCOa3和NaHO3中钠离子的物质的量不同,所以最终两试管的溶液中NaC+的物质的量一定不相同,D项错误。 8.向等体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中分别逐滴加入一定浓度的盐酸,得到溶液的pH变化与时间的关系如图1、图2所示,将图2的阴影部分与图1进行叠加,二者基本重合。下列说法正确的是(C) A.b点的溶质为稀盐酸和氯化钠 B.c点的溶质为氯化钠和碳酸钠 C.由图可知,碳酸钠在一定条件下可以转化成碳酸氢钠 D.由图可知,碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性弱 解析　稀盐酸是混合物,b点溶质为HCl和NaCl,A项错误;根据题意可知,c点为图1的起点,图1为碳酸氢钠溶液中滴加稀盐酸,所以c点的溶质应为NaCl和NaHCO3,B项错误;根据题意可知,向碳酸钠溶液中滴加稀盐酸时,会出现溶质为碳酸氢钠和氯化钠的情况,即碳酸钠在和少量盐酸反应时生成碳酸氢钠,C项正确;据图可知,同体积、等物质的量浓度的碳酸氢钠和碳酸钠溶液,碳酸钠溶液的pH更大,碱性更强,D项错误。 能力训练 9.碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下: 步骤Ⅰ.Na2CO3的制备 步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定 ①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中; ②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶,加入2滴指示剂M,用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL; ③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 mol·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL; ④平行测定三次,V1平均值为22.45,V2平均值为23.51。 已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解。 (ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100 g H2O) 温度/℃ 0 10 20 30 40 50 60 NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.0 37.3 NH4HCO3 11.9 15.8 21.0 27.0 NaHCO3 6.9 8.2 9.6 11.1 12.7 14.5 16.4 NH4Cl 29.4 33.3 37.2 41.4 45.8 50.4 55.2 回答下列问题: (1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为 NaHCO3 ,晶体A能够析出的原因是 在30~35 ℃时NaHCO3的溶解度在表给四种盐中最小(答案合理即可) 。  (2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是 D (填字母)。  (3)指示剂N为 甲基橙 ,描述第二滴定终点前后颜色变化: 由黄色变橙色,且半分钟内不恢复原色 。  (4)产品中NaHCO3的质量分数为 3.56% (保留三位有效数字)。  (5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果 偏大 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  解析　步骤Ⅰ:制备Na2CO3的工艺流程中,先将NaCl加水溶解,制成饱和溶液后加入NH4HCO3粉末,水浴加热,根据不同温度条件下各物质的溶解度不同,为了得到NaHCO3晶体,控制温度在30~35 ℃发生反应,最终得到滤液为NH4Cl溶液,晶体A为NaHCO3,再将其洗涤抽干,利用NaHCO3受热易分解的性质,在300 ℃加热分解NaHCO3制备Na2CO3;步骤Ⅱ:利用酸碱中和滴定原理测定产品中碳酸氢钠的含量,第一次滴定发生的反应为Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,因为Na2CO3、NaHCO3溶于水显碱性,且碱性较强,所以可借助酚酞指示剂的变化来判断滴定终点,结合颜色变化可推出指示剂M为酚酞试剂;第二次滴定终点时溶液中的溶质为NaCl,同时还存在反应生成的CO2,溶液呈现弱酸性,因为酚酞的变色范围为8~10,所以不适合利用酚酞指示剂检测判断滴定终点,可选择甲基橙试液,所以指示剂N为甲基橙试液,发生的反应为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,再根据关系式求出总的NaHCO3的物质的量,推导出产品中NaHCO3的物质的量,最终通过计算得出产品中NaHCO3的质量分数。根据上述分析可知,(1)根据题给信息中盐在不同温度下的溶解度不难看出,控制温度在30~35 ℃,目的是使NH4HCO3不发生分解,同时析出NaHCO3固体,得到晶体A,因为在30~35 ℃时,四种盐中NaHCO3的溶解度最小。(2)300 ℃加热抽干后的NaHCO3固体,需用坩埚、泥三角、三脚架进行操作,所以符合题意的为D项。(3)根据上述分析可知,第二次滴定时,使用的指示剂N为甲基橙试液,滴定到终点前溶液的溶质为碳酸氢钠和氯化钠,滴定达到终点后溶液的溶质为氯化钠,所以溶液的颜色变化为由黄色变为橙色,且半分钟内不恢复原色。(4)第一次滴定发生的反应是Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,则n(Na2CO3)=n生成(NaHCO3)=n(HCl)=0.100 0 mol·L-1×22.45×10-3 L=2.245×10-3 mol,第二次滴定消耗的盐酸的体积V2=23.51 mL,则根据方程式NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑可知,消耗的NaHCO3的物质的量n总(NaHCO3)=0.100 0 mol·L-1×23.51×10-3 L=2.351×10-3 mol,则原溶液中的NaHCO3的物质的量n(NaHCO3)=n总(NaHCO3)-n生成(NaHCO3)=2.351×10-3 mol-2.245×10-3 mol=1.06×10-4 mol,则原产品中NaHCO3的物质的量为×1.06×10-4 mol=1.06×10-3 mol,故产品中NaHCO3的质量分数为×100%=3.561 6%≈3.56%。(5)若该同学第一次滴定时,其他操作均正确的情况下,俯视读数,则会使标准液盐酸的体积偏小,即测得V1偏小,所以原产品中NaHCO3的物质的量会偏大,最终导致其质量分数会偏大。 10.NaHCO3在潮湿的空气中会缓慢分解,Na2CO3会吸收空气中的水分形式Na2CO3+nH2O===Na2CO3·nH2O(n为平均值,n≤10)。取没有妥善保管、已部分变质的碳酸氢钠样品W 9.52 g溶于水配成溶液,慢慢滴入稀盐酸并不停地搅拌,加入盐酸的体积与生成的标准状况下CO2的体积如图(已知盐酸加至15 mL时生成CO2 112 mL)。 (1)x的值为 110 。  (2)样品W中的成分及各成分的物质的量: NaHCO3为0.09 mol,Na2CO3·5H2O为0.01 mol 。  解析　(1)溶液中加入盐酸到10 mL,发生反应Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,加至15 mL时生成CO2 112 mL,发生反应NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,n(CO2)==0.005 mol,则n(HCl)=0.005 mol,c(HCl)==1 mol/L,碳酸钠转化为碳酸氢钠需要盐酸10 mL,NaHCO3完全反应生成二氧化碳2 240 mL,物质的量为0.1 mol,根据反应NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O可知,消耗HCl的物质的量为0.1 mol。盐酸的浓度为1 mol·L-1,该阶段消耗盐酸的体积为100 mL。故x=10 mL+100 mL=110 mL。(2)由图像可知,溶液中含有碳酸钠,故固体中含有Na2CO3·nH2O,由Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl,其物质的量为0.01 L×1 mol·L-1=0.01 mol,转化生成的碳酸氢钠的物质的量为0.01 mol。由NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O可知,溶液中碳酸氢钠总的物质的量为0.1 mol,故原固体中含有碳酸氢钠的物质的量为0.1 mol-0.01 mol=0.09 mol。原固体中Na2CO3·nH2O的质量为9.52 g-84 g·mol-1×0.09 mol=1.96 g,n(Na2CO3·nH2O)=0.01 mol,故0.01 mol×(106+18n)g·mol-1=1.96 g,计算得n=5,故原混合固体中NaHCO3 为0.09 mol,Na2CO3·5H2O为0.01 mol。 学科网（北京）股份有限公司 $$