第2章 第1节 第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 （Word教参）-【新课程学案】2025-2026学年高中化学必修第一册（人教版）Ⅱ

本讲义聚焦碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较、转化、鉴别、除杂、用途及焰色试验，通过实验探究（如溶解性、热稳定性、与酸反应）构建知识支架，衔接前后物质性质学习，系统整合对比表格与转化关系。 以实验驱动教学，设计气球膨胀等探究活动培养科学探究与实践能力，通过侯氏制碱法等工业流程渗透科学态度与责任，题点训练结合生活情境，课中辅助教师授课，课后助力学生知识巩固与查漏补缺。

第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 新知探究(一)——碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较　　　　 导学设计 1.Na2CO3与NaHCO3的性质比较 在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3(各约1 g),完成下列实验,并将实验现象和相应的结论填入下表。 　 　　盐 实验步骤　　 　 Na2CO3(俗名:苏打或纯碱) NaHCO3(俗名:小苏打) ①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的外观 白色粉末 细小的白色晶体 ②向两支试管中分别滴入几滴水,振荡,观察现象;将温度计分别插入其中 加水后结块变成晶体,温度计示数升高 加水后部分溶解,温度计示数降低 ③继续向②的试管中分别加入5 mL水,用力振荡 振荡一段时间后可溶解 固体量减少 ④分别向③所得溶液中滴入1~2滴酚酞溶液 溶液变红,溶液碱性较强 溶液变浅红,溶液碱性较弱 2.NaHCO3与Na2CO3热稳定性分析 实验 装置 实验 现象 ①若是NaHCO3,澄清石灰水变浑浊。 ②若是Na2CO3,澄清石灰水不变浑浊 实验 结论 NaHCO3受热易分解生成CO2气体,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;Na2CO3很稳定,受热不易分解 3.Na2CO3、NaHCO3与酸反应比较 (1)实验过程 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸,将两个各装有少量等质量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中。观察到的实验现象是两个气球均膨胀;NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大。 (2)实验结论 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生气体多且剧烈。Na2CO3 、NaHCO3分别与盐酸反应的离子方程式为C+2H+==CO2↑+H2O、HC+H+==CO2↑+H2O。 [系统融通知能] 1.Na2CO3和NaHCO3的性质比较与转化 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 溶解性 都易溶于水,Na2CO3的溶解度更大 水溶液酸碱性 都呈碱性,Na2CO3的碱性更强 与足量 盐酸反应 产生气体速率 反应都很剧烈,NaHCO3产生气体速率更快 离子方程式 C+2H+==H2O+CO2↑ HC+H+==H2O+CO2↑ 与足量 Ca(OH)2 溶液反应 Na2CO3+Ca(OH)2 ==CaCO3↓+2NaOH　　 　　 Ca(OH)2+NaHCO3 ==CaCO3↓+H2O+NaOH　　　　 　 与钙盐(或钡盐)溶液反应 Ca2+(Ba2+)+C ==CaCO3(BaCO3)↓ 无现象 稳定性 加热不分解 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑ 相互转化 Na2CO3NaHCO3 2.Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法 固体 溶于少量水 Na2CO3形成晶体,升温 加同浓度盐酸 NaHCO3反应更剧烈 加热 NaHCO3受热分解生成CO2 溶液 沉淀法 加CaCl2或BaCl2溶液,Na2CO3产生沉淀 气体法 逐滴加入盐酸立即产生气体的为NaHCO3 3.Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂 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.Na2CO3与NaHCO3的用途 (1)Na2CO3的用途有纺织、制皂、造纸、制玻璃等。 (2)NaHCO3的用途有制药、焙制糕点等。 [题点多维训练] 题点(一)　Na2CO3与NaHCO3的用途及性质比较 1.下列各组物质与其用途不对应的是 (　 ) A.过氧化钠:供氧剂 B.烧碱:治疗胃酸过多的一种药剂 C.小苏打:发酵粉的主要成分 D.纯碱:除去物品上的油污 解析:选B　Na2O2与CO2或H2O反应生成O2,故可作为供氧剂,A正确;烧碱(NaOH)为强碱,具有强腐蚀性,不能用于治疗胃酸过多,B错误;小苏打(NaHCO3)受热分解生成CO2,故可用作发酵粉的主要成分,C正确;纯碱(Na2CO3)呈碱性,可用于除油污,D正确。 2.下列说法不正确的是 (　 ) A.用加热法可除去Na2CO3中的NaHCO3 B.Na2CO3的热稳定性大于NaHCO3 C.可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液 D.Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性 解析:选C　Na2CO3和NaHCO3都可以与石灰水反应生成碳酸钙沉淀,所以不能用石灰水区分。 3.(2025·合肥高一期中)小鲁妈妈准备蒸馒头时,发现面团发得不好,于是加入了一些碳酸氢钠,结果蒸的馒头发黄,并略带碱味,在使用碳酸氢钠的同时加入一定量的食醋,效果就理想多了。以下说法中不正确的是 (　 ) A.碳酸氢钠可以作为膨松剂的原因是碳酸氢钠受热可以分解产生气体 B.馒头发黄并略带碱味与Na2CO3有关 C.碳酸钠和碳酸氢钠都可以单独作为蒸馒头的膨松剂 D.加入食醋效果变好的可能原因是NaHCO3+CH3COOH==CH3COONa+H2O+CO2↑ 解析:选C　碳酸氢钠受热易分解,产生二氧化碳,可以使馒头蓬松,故A正确;Na2CO3显碱性,有苦涩味,故B正确;碳酸钠受热不分解,不能单独使用,故C错误;碳酸氢钠和醋酸反应生成气体,效果更好,故D正确。 题点(二)　Na2CO3与NaHCO3的鉴别 4.两试管中分别装有相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,则下列判断正确的是 (　 ) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3溶液 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3溶液 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3溶液 D 逐滴加入等浓度的稀盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3溶液 解析:选C　Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均能与石灰水反应产生沉淀,A项错误;NaHCO3与稀盐酸反应更剧烈,B项错误;Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时,先生成碳酸氢钠和氯化钠,D项错误。 5.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),实验过程中的现象为 　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)除了以上方法,请你再举出一例鉴别二者的方法: 　。  解析:(1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊;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。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O,实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。(3)碳酸钠直接加热不产生气体,而碳酸氢钠不直接加热就产生气体,更能说明碳酸氢钠不稳定,所以试管B中装入的固体最好是碳酸氢钠,观察到的现象为a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊。(4)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl,NaHCO3与BaCl2不反应,故可选用BaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3。 答案:(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O　D (3)NaHCO3　a中澄清石灰水变浑浊,b中澄清石灰水不变浑浊 (4)把二者分别配成溶液后滴加BaCl2试剂,有白色沉淀生成的为Na2CO3,无现象的为NaHCO3 6.将一定体积的CO2通入一定浓度的NaOH溶液中,为了测定所得溶液的成分,向该溶液中逐滴加入盐酸,所加盐酸的体积与产生CO2的体积的关系如图所示。 (1)溶液中所含溶质为 　。 (2)OA段发生反应的离子方程式: 　。  AB段发生反应的离子方程式: 　。  解析:由图中消耗盐酸的体积与产生CO2的体积可知,该溶液的溶质是NaOH和Na2CO3,碳酸根离子转化为碳酸氢根离子和碳酸氢根离子转化为二氧化碳消耗的盐酸是等量的,OA段碳酸钠消耗20 mL盐酸,所以,前5 mL应该是盐酸与氢氧化钠发生的中和反应;OA段H+先与OH-反应生成H2O,待OH-消耗完,H+再与C反应生成HC。 答案:(1)NaOH、Na2CO3 (2)H++OH-==H2O、H++C==HC　 H++HC==CO2↑+H2O |思维建模| Na2CO3、NaHCO3溶液中加入盐酸生成CO2的图像分析 Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸反应的离子方程式为C+H+==HC,HC+H+==CO2↑+H2O。 ①Na2CO3溶液滴加稀盐酸(如图甲) ②NaHCO3溶液滴加稀盐酸(如图乙) 新知探究(二)——焰色试验 1.焰色试验的定义 很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色,可以判断试样所含的金属元素,化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。 2.焰色试验的操作步骤 洗 将铂丝(或光洁无锈的铁丝)用盐酸洗净 烧 将洗净的铂丝(或铁丝)在酒精灯(最好用煤气灯)外焰上灼烧,至与原来的火焰颜色相同时为止 蘸 蘸取试样 烧 在外焰上灼烧,并观察火焰颜色 洗 再用盐酸洗净铂丝(或铁丝),并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同 3.常见金属元素的焰色 锂 钠 钾 铷 紫红色 黄色 紫色 紫色 钙 锶 钡 铜 砖红色 洋红色 黄绿色 绿色 [微点拨]　焰色试验3个易错点 ①观察钾的焰色试验时,要透过蓝色钴玻璃观察,这样做的目的是为了滤去黄光,避免少量钠元素对鉴别钾元素的干扰。 ②焰色试验中表现的是金属元素的性质,而不是单质或某种化合物的性质。 ③焰色试验中金属元素颜色的变化属于物理变化,而不是化学变化。 应用化学 　　2025年春节期间,家家团圆,举国欢庆,璀璨的烟花于夜空绽放。 1.五彩缤纷的烟花产生的原因是什么? 提示:烟花燃放时发生化学反应放热,不同的金属元素在加热条件下发生焰色试验,产生不同的火焰颜色。 2.除金属的化合物外,金属单质能不能也有同样的焰色试验? 提示:能。因为焰色试验是金属元素的性质,无论是化合物还是单质,只要含有某种金属元素,这种物质就能有这种金属元素的焰色试验。 [题点多维训练] 1.正误判断(正确的打“√”,错误的打“×”)。 (1)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液 (√) (2)若某无色溶液的焰色试验观察到焰色为黄色,说明该溶液只含Na+无K+ (×) (3)焰色试验是金属元素的化学性质 (×) (4)灼烧时,所有金属或金属阳离子均有焰色 (×) 2.(2025·重庆高一期末)南北朝时期陶弘景所著的《本草经集注》中记载了鉴别硝石(主要成分KNO3)的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也”。下列说法错误的是 (　 ) A.该方法为焰色试验,利用钾的焰色为紫色进行鉴别 B.实验室中观察钾的焰色时,需要透过蓝色的钴玻璃 C.根据火焰的特征颜色,可判断试样中是否含有铂元素 D.利用不同金属元素五彩缤纷的焰色,可制成节日烟花 解析;选C　钾元素的焰色试验需要透过蓝色钴玻璃观察,焰色为紫色,紫青烟起,说明含有钾元素,故A、B正确;铂元素不会出现特征颜色变化,不能根据火焰的特征颜色判断试样中是否含有铂元素,故C错误;不同元素会出现不同的焰色试验,利用不同金属元素五彩缤纷的焰色,可制成节日烟花,故D正确。 3.用洁净的铂丝蘸取某无色溶液,放在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃,火焰的颜色呈紫色,下列说法正确的是 (　 ) A.该溶液中阳离子只有钾离子 B.该溶液中一定含有钠离子 C.该溶液中可能含有钠离子,但一定含有钾离子 D.该溶液中可能含有钾离子,但一定含有钠离子 解析:选C　蓝色钴玻璃可以滤去黄光,所以透过蓝色钴玻璃,火焰的颜色呈紫色,说明该溶液中一定含有钾离子,但不能确定是否含有钠离子。 4.(2025·福州期末)鉴别下列各物质,只能采用焰色试验的是 (　 ) A.K2CO3和NaCl B.KCl和Na2CO3 C.NaCl和MgCl2 D.NaCl和KCl 解析:选D　与盐酸反应生成气体的为碳酸钾,无现象的为NaCl,故A错误;与盐酸反应生成气体的为碳酸钠,无现象的为氯化钾,故B错误;与NaOH反应生成白色沉淀的为氯化镁,无现象的为NaCl,故C错误;阴离子相同,Na、K的焰色试验分别为黄色、紫色,只能采用焰色试验鉴别,故D正确。 命题热点——聚焦纯碱生产工业流程,激励探索创新精神 　　纯碱是一种重要的化工原料,具有非常广泛的用途。对于纯碱的生产,历史上涉及了三种重要的方法,包括路布兰制碱法、索尔维制碱法和侯氏制碱法。其中侯氏制碱法是1943年我国化学工业科学家侯德榜发明创建的联合制碱法,即将氨碱法(又称索尔维制碱法)和合成氨法两种工艺联合起来,同时生产纯碱和氯化铵两种产品的方法。高考常聚焦纯碱的工业生产这一主题,以激励学生的探索、创新精神。 1.路布兰制碱法 1791年法国医生路布兰首先取得专利,以食盐为原料,制得了纯碱,称为路布兰制碱法。其制备流程图如下。 此法分为三步: ①氯化钠与硫酸反应,生成硫酸钠:2NaCl+H2SO4Na2SO4+2HCl↑。 ②用焦炭还原硫酸钠得硫化钠:Na2SO4+4CNa2S+4CO↑。 ③硫化钠与石灰石反应生成碳酸钠:Na2S+CaCO3==Na2CO3+CaS。 缺点 　　路布兰制取纯碱,主要生产过程在固相中进行,难以连续生产,又需硫酸作原料,设备腐蚀严重,产品质量不纯,原料利用不充分,价格较贵。 2.索尔维制碱法 1861年,比利时人索尔维以食盐、石灰石和氨为原料,制得了碳酸钠和氯化钙。其制备流程图如下。 反应步骤为:CaCO3CaO+CO2↑,2NH4Cl+CaO==2NH3↑+CaCl2+H2O NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,反应生成的CO2和NH3可重新作为原料使用。 优缺点 　　氨碱法实现了连续性生产,食盐的利用率得到提高,产品质量纯净,因而被称为纯碱,但最大的优点还在于成本低廉。索尔维制碱法的缺点,主要在于原料中各有一半的成分没有利用上:只用了食盐中的钠和石灰中的碳酸根,二者结合生成了纯碱;食盐中另一半的氯和石灰中的钙结合生成的氯化钙没有利用上。 3.侯氏制碱法 侯氏制碱法又称联合制碱法。原料是食盐水、氨气和二氧化碳(合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气)。其制备流程图如下。 反应原理:①产生NaHCO3的反应:NH3+NaCl+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl。 ②产生Na2CO3的反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。 优点 　　CO2、饱和食盐水能循环使用,体现绿色化学思想,能充分利用食盐中的钠和氯,避免产生大量的氯化钙废液和废渣,并可节省一些设备。 [题点多维训练] 1.下图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是 (　 ) A.A气体是CO2,B气体是NH3 B.第Ⅲ步得到的晶体是Na2CO3·10H2O C.侯氏制碱法的工艺流程中应用了物质溶解度的差异 D.第Ⅳ步操作的主要过程有溶解、蒸发、结晶 解析:选C　侯氏制碱法中应先在饱和食盐水中通入NH3再通入CO2。因为CO2在饱和食盐水中的溶解度很小,先通入NH3使食盐水显碱性,能够吸收大量CO2气体,产生高浓度的HC,才能析出NaHCO3晶体。第Ⅳ步操作是将晶体碳酸氢钠直接加热分解得到碳酸钠。 2.“索尔维制碱法”工艺流程如图所示,请回答下列问题: (1)向饱和氯化钠溶液中先通入　　　　　,效果更好。反应制得NaHCO3沉淀和NH4Cl溶液的化学方程式为 　。  (2)索尔维制碱法除了得到纯碱外,还会产生一种废渣　　　。侯氏制碱法在此工艺上改进,不再使用碳酸钙制备CO2,而是在制备NH3的过程中制得CO2,则侯氏制碱法在得到纯碱的同时还制得了　　　　　　　　　,此物质在农业上的用途是 　。  答案:(1)NH3　NaCl+NH3+CO2+H2O==NaHCO3↓+NH4Cl　(2)CaCl2　NH4Cl　作氮肥 3.某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱并进行后续实验。 制备纯碱:先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用如图所示装置制取NaHCO3,然后再将NaHCO3制备成Na2CO3。 (1)装置甲中反应的离子方程式为 　;  装置乙的作用是 　, 反应的化学方程式为 　。 (2)反应进行一段时间后,观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出,经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,装置丙中反应的化学方程式为 　　。  (3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有　　　　　　、洗涤固体、　　,最后一步发生反应的化学方程式为 　。  解析:(1)装置甲中碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,反应的离子方程式是CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O;装置乙的作用是用碳酸氢钠除去二氧化碳中的氯化氢,反应的化学方程式为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑。(2)装置丙中氯化钠与二氧化碳、氨气反应可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,根据元素守恒,另一种盐是氯化铵,反应的化学方程式是NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有过滤、洗涤固体、灼烧,灼烧碳酸氢钠发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。 答案:(1)CaCO3+2H+==Ca2++CO2↑+H2O　除去CO2中的HCl气体　NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑　(2)NH3+CO2+H2O+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl　(3)过滤　灼烧　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ [课时跟踪检测] 一、选择题 1.《本草述钩元》中“石碱”条目下写道:“采蒿蓼之属,……晒干烧灰,以原水淋汁,……久则凝淀如石,……浣衣发面,……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指 (　 ) A.KOH B.KAl(SO4)2 C.KHCO3 D.K2CO3 解析:选D　“采蒿蓼之属,……晒干烧灰”,说明“石碱”为蒿蓼烧成灰中的成分;“以原水淋汁”,说明“石碱”易溶于水;“浣衣发面,……亦去垢发面”,说明“石碱”能去油污、作发酵剂;且植物烧成灰中的主要成分一般为碳酸盐,故“石碱”为K2CO3。 2.五彩缤纷的焰火与高中化学中“焰色试验”知识有关。下列有关“焰色试验”说法中正确的是 (　 ) A.焰色试验时,应用H2SO4清洗铂丝 B.焰色试验是元素的性质,属于化学变化 C.K2CO3在酒精灯上灼烧时能直接观察到紫色火焰 D.NaCl与Na2SO4灼烧时火焰颜色均为黄色 解析:选D　焰色试验时,应用稀盐酸清洗铂丝,因为氯化物易挥发,A错误;焰色试验是元素的性质,属于物理变化,B错误;K2CO3在酒精灯上灼烧时要透过蓝色的钴玻璃片观察,才能观察到紫色火焰,C错误。 3.为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用NaHCO3作发泡剂,因为它 (　 ) ①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供碳酸钠 A.②③ B.①④ C.①③ D.③④ 解析:选C　由题意知,碳酸氢钠在面包发热过程中产生了气体,又由2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O知产生CO2。 4.下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中,错误的是 (　 ) A.二者可以用BaCl2溶液鉴别 B.相同条件下,二者在水中的溶解度不同,NaHCO3的溶解度大于Na2CO3的溶解度 C.在一定的条件下,Na2CO3与NaHCO3之间可以相互转化 D.等质量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,NaHCO3放出的CO2更多 解析:选B　Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的。 5.下列有关钠及其化合物的叙述中不正确的是 (　 ) A.除去碳酸钠固体中混有的碳酸氢钠,可将固体加热 B.可用盐酸鉴别 NaHCO3 和 Na2CO3 两种物质的溶液 C.金属钠着火时,可用水来灭火 D.Na、Na2O、Na2O2、NaOH 长期放置在空气中,最终都将变为 Na2CO3 解析:选C　金属钠与水、氧气等物质反应,金属钠着火时,不能用水来灭火,一般用干砂盖灭,C错误。 6.用下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末,不能达到预期目的的是 (　 ) A.分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸,比较生成气体的快慢 B.分别向等量的白色粉末中加等体积少量的水,比较固体溶解量的多少 C.分别将等量的白色粉末配成溶液,然后加入澄清石灰水,比较是否有沉淀生成 D.分别将等量的白色粉末用如图所示装置进行实验,比较澄清石灰水是否变浑浊 解析:选C　根据Na2CO3和NaHCO3的性质可知,A中NaHCO3产生气体的速率快,B中Na2CO3溶解得多,D中NaHCO3分解产生CO2,使澄清石灰水变浑浊,只有C中加澄清石灰水,二者均会产生沉淀。 7.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是 (　 ) A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸 B.向NaOH溶液中通入少量CO2可实现②转化 C.⑤转化时溶液中一定出现沉淀 D.⑥的转化条件可以是加热 解析:选C　　①的反应可以是Na2CO3+H2SO4==Na2SO4+H2O+CO2↑,①所加试剂可以是稀硫酸,A项正确;向NaOH溶液中通入少量CO2,生成Na2CO3,B项正确;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时,生成的NaHCO3以沉淀的形式析出,其他情况不一定有沉淀生成,C项错误;加热NaHCO3固体时可生成Na2CO3,⑥的转化条件可以是加热,D项正确。 8.(2025·南宁期末)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是 (　 ) A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液 B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体 C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热 D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤 解析:选D　D项,加入适量Ba(OH)2引入杂质OH-,同时沉淀C,错误。 9.(2025·深圳高一期中)甲同学在学完钠及其化合物后,取少量实验室中已变质的纯碱样品(含杂质NaHCO3)配制成溶液,做了如下实验,滴加Ca(OH)2溶液过程中出现白色沉淀,下列说法正确的是 (　 ) A.滴加过程中,也有气泡产生 B.恰好不再产生沉淀时,溶液中的溶质成分不唯一 C.滴加过程中,溶液的碱性逐渐减弱 D.滴加过程中,涉及反应:2HC+2OH-+Ca2+==C+2H2O+CaCO3↓ 解析:选D　滴加Ca(OH)2溶液过程中不会产生气泡,故A错误;恰好不再产生沉淀时,溶液中的溶质成分是NaOH,故B错误;滴加过程中有NaOH生成,溶液的碱性增强,故C错误;当滴加Ca(OH)2不足量时,Ca(OH)2和部分碳酸氢钠反应,涉及反应:2HC+2OH-+Ca2+==C+2H2O+CaCO3↓,故D正确。 10．[双选]我国化学家侯德榜发明的侯氏制碱法又称联合制碱法，工艺过程如下： 下列叙述正确的是(　 ) A．气体Y是NH3 B．“吸收②”反应的化学方程式为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl C．相同温度下纯碱的溶解度大于NaHCO3 D．滤液中溶质只含有NH4Cl 解析：选BC　CO2在水中溶解度不大，NH3极易溶于水，为得到较多的NaHCO3，先通NH3，后通CO2，故X是NH3，故A错误；NaHCO3溶解度相对较小以晶体形式析出，反应的化学方程式为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，故B正确；相同温度下纯碱的溶解度大于NaHCO3，故C正确；滤液中溶质含有NH4Cl、NaCl、NaHCO3，故D错误。 11.为了测定 NaCl、Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3 的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是 (　 ) A.①、②、③中可以依次盛装碱石灰、无水 CaCl2 、碱石灰 B.硬质玻璃管加热前,应关闭 b ,打开 a ,缓缓通入空气,直至 a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止 C.若将①装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶,则测得的 NaCl 含量偏高 D.实验过程中一直通入空气,停止加热一段时间后再停止通入空气 解析:选C　装置①用于吸收空气中的二氧化碳和水蒸气,可以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3·10H2O 和 NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水 CaCl2;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,可以用碱石灰,A正确。实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走,避免影响测定结果;硬质玻璃管加热前,应关闭 b,打开 a,缓缓通入空气,直至 a 处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,B正确。若将A装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶,则测得的 H2O 的质量增加,使 Na2CO3·10H2O的含量偏高,NaCl 的含量偏低,C错误。实验过程中一直通入空气,停止加热一段时间后再停止通入空气,D正确。 12.某化学实验探究小组用电磁搅拌加热器(温度最高可达65 ℃)加热饱和NaHCO3溶液,并利用CO2传感器检测溶液中CO2的含量,其含量随温度变化如图所示。 下列有关叙述错误的是 (　 ) A.ab段溶液中CO2的含量降低的原因是温度升髙,溶解的CO2气体逸出 B.bc段溶液中CO2的含量升高的原因是溶液中HC受热分解生成CO2气体 C.由图可知,NaHCO3固体受热分解的温度为48.2 ℃ D.除去NaHCO3溶液中的少量碳酸钠杂质可以向溶液中通入过量CO2气体 解析:选C　NaHCO3溶液中溶解有CO2气体,当加热时,CO2气体逸出,使溶液中CO2的含量降低,A正确;48.2 ℃后,溶液中CO2气体的含量随温度升高逐渐升高,说明HC发生分解生成了CO2气体,B正确;由题图可知饱和NaHCO3溶液加热至48.2 ℃时开始生成气体,不能得出NaHCO3固体的分解温度为48.2 ℃的结论,C错误;Na2CO3和CO2在溶液中可发生反应:Na2CO3+CO2+H2O==2NaHCO3,D正确。 二、非选择题 13.(10分)Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料,请回答: (1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合,反应的离子方程式分别为 　、 　 。  (2)除去Na2CO3固体中少量NaHCO3,写出化学方程式: 　。 (3)两物质的焰色试验分别为　　　色、　　　色。  (4)检验某盐中含有钾元素的方法是 　, 具体操作为 　。  解析:(1)Na2CO3和NaHCO3均能与足量盐酸反应,生成NaCl、CO2和H2O。(2)Na2CO3固体受热不易分解,NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O。(3)Na2CO3和NaHCO3都含有Na+,焰色试验的火焰颜色均为黄色。(4)检验某盐中含有钾元素,应该用焰色试验,观察其焰色时要透过蓝色钴玻璃,防止可能含有的杂质Na元素的干扰。 答案:(1)C+2H+==CO2↑+H2O HC+H+==CO2↑+H2O (2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (3)黄　黄 (4)焰色试验　用洁净的铂丝蘸取样品,用无色火焰灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,有紫色火焰则证明样品含有钾元素 14.(14分)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺,生产流程可简要表示如图: (1)上述生产纯碱的方法称为侯氏制碱法,副产品的一种用途为 　。 (2)沉淀池中发生反应的化学方程式是 　。  (3)写出上述流程中物质X的分子式:　　　　。  (4)使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上,主要是设计了　　　　　　(填上述流程中的编号)的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是　　　　　　。  (5)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试样溶于水后,再滴加　　　　　　　　。  (6)向母液中通氨气,加入细小食盐颗粒,冷却析出副产品,通氨气的作用有　　　　　　。  a.增大N的浓度,使NH4Cl更多地析出 b.使NaHCO3更多地析出 c.使NaHCO3转化为Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度 解析:(1)侯氏制碱法发生反应的化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓,得到碳酸氢钠的同时得到氯化铵,故副产物为氯化铵,氯化铵可用来制作化肥。(2)沉淀池中发生的化学反应为饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体,反应的化学方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓。(3)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料,同时也是反应的副产物,可以循环利用。(4)循环Ⅰ是将未反应的氯化钠返回沉淀池中;从固液混合物中分离出固体的方法为过滤。(5)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子,可以用硝酸酸化的硝酸银,若产生白色沉淀则说明有氯化钠存在。(6)向母液中通氨气,溶液中的铵根离子浓度增大有利于氯化铵晶体析出;还可以使NaHCO3转化为溶解度更大的Na2CO3,提高析出的NH4Cl纯度,故a、c正确。 答案:(1)制化肥或作电解液等(其他合理答案均可) (2)NH3+CO2+H2O+NaCl==NH4Cl+NaHCO3↓或NH3+CO2+H2O==NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl==NaHCO3↓+NH4Cl　(3)CO2　(4)Ⅰ　过滤 (5)稀硝酸和硝酸银溶液　(6)ac 15.(14分)某学习小组在实验室制取CO2气体的过程中,不慎用到了浓盐酸,导致制得的CO2气体中混有氯化氢气体,他们设计了如下除去氯化氢气体并探究CO2与过氧化钠(Na2O2)反应的实验。查阅资料得知:NaOH+NH4Cl==NH3↑+H2O+NaCl。 请回答下列问题: (1)装置A的作用是 　。 (2)为确定反应后装置B硬质玻璃管中固体的成分,小组同学取适量固体于试管中,加入足量的蒸馏水溶解形成溶液M,无气泡产生,则该固体中不含　　　　　,该小组同学继续进行探究。  [提出问题]反应后硬质玻璃管中固体的成分是什么? [做出猜想]猜想一:Na2CO3;猜想二:NaOH;猜想三:Na2CO3和NaOH; 经过讨论,大家一致认为猜想　　　　不合理,理由是 　。  [实验验证]小组同学取上述形成的溶液M于试管中,向其中加入过量的　　　　　溶液,若产生白色沉淀,过滤,向滤液中滴加几滴酚酞溶液,溶液变红,则证明猜想三成立。  [交流反思]小组中有同学认为,将上述滤液中滴加的酚酞溶液换成硝酸铜溶液,也能得出同样的结论,你认为该同学的观点　　　　(填“正确”或“错误”),理由是 　。  [拓展延伸]在盛有氯化铵(NH4Cl)浓溶液的试管中,加入足量的过氧化钠(Na2O2)固体,有气泡产生,产生的气体是　　　　和　　　　　。  解析:CO2和HCl的混合气体,经过饱和碳酸氢钠溶液,CO2中混有的HCl被吸收,硬质玻璃管中发生的反应是过氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气,过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气,多余的CO2用NaOH吸收,最后用排水法收集生成的气体。(1)CO2中混有氯化氢气体,则装置A的作用是除去CO2中的氯化氢;(2)B中发生反应:2Na2O2+2CO2==2Na2CO3+O2,若固体中反应后含有过氧化钠,其会和水反应生成氢氧化钠和氧气,加入足量的蒸馏水无气泡产生,说明不含Na2O2;做出猜想:根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前有碳元素,反应后也应有碳元素,故猜想二错误;实验验证:猜想三中含有Na2CO3,因此加入BaCl2或Ba(NO3)2或CaCl2或Ca(NO3)2溶液,若产生白色沉淀,说明含有Na2CO3;酚酞遇碱变红,滴加几滴酚酞溶液,溶液变红,说明含有NaOH;交流反思:氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,如果有蓝色沉淀生成,发生的反应是Cu(NO3)2+2NaOH==Cu(OH)2↓+2NaNO3,说明反应后固体中含有氢氧化钠,该同学的观点正确;拓展延伸:过氧化钠和水反应生成氢氧化钠和氧气:2Na2O2+2H2O==4NaOH+O2↑,在溶液中NaOH和NH4Cl反应生成NH3:NaOH+NH4Cl==NH3↑+H2O+NaCl,所以产生的气体成分为O2和NH3。 答案:(1)吸收CO2中混有的HCl　(2)Na2O2　二　根据质量守恒定律,反应前后元素的种类不变,反应前有碳元素,反应后也应有碳元素　BaCl2　正确　因为氢氧化钠和硫酸铜反应生成氢氧化铜蓝色沉淀,如果有蓝色沉淀生成,说明固体中含有氢氧化钠　O2　NH3 16.(14分)为探究Na2CO3和NaHCO3的性质,利用传感器做如下实验: 序号 操作 数据 ① 测量下面实验过程中温度的变化 ② 测量下面实验过程中溶液pH的变化 注:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等 提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱。 (1)澄清石灰水显碱性,用电离方程式表示其原因是　 。  (2)实验①中,溶解时吸收热量的物质是　　　　　(填化学式)。  (3)实验②中,Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 　, OH-未参与该反应的实验证据是 　。  (4)实验②中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中　　　　　　(填离子符号)参与了反应,写出滴加少量NaHCO3溶液时反应的离子方程式: 　。  解析:(1)澄清石灰水显碱性,是因为氢氧化钙发生了电离,电离方程式为Ca(OH)2==Ca2++2OH-。(2)由实验①中图可知,溶解时吸收热量的物质是NaHCO3。(3)Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为C+Ca2+==CaCO3↓,通过实验②中图可知加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似,故OH-未参与该反应。 答案:(1)Ca(OH)2==Ca2++2OH- (2)NaHCO3　 (3)C+Ca2+==CaCO3↓　加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似　 (4)OH-、HC　Ca2++HC+OH-==H2O+CaCO3↓ 学科网（北京）股份有限公司 $$