第四章 第12讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属（教师用书Word）-【高考领航】2026年高考化学大一轮复习学案

第12讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属 学习 目标 　 　 1.掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。　2.掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂方法。 3．了解碱金属的通性与特性及焰色试验。 考点一　碳酸钠和碳酸氢钠 1．Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示) 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 主要性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体 水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g) 热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热易分解 与H＋反应 ＋2H＋===CO2↑＋H2O（较快） ＋H＋===CO2↑＋H2O（更快） OH－ 不反应 ＋OH－===＋H2O 与盐反应 Al2(SO4)3 2Al3+＋＋3H2O===2Al(OH)3↓＋3CO2↑ Al3+＋ ===Al(OH)3↓＋3CO2↑ 与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱 主要用途 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 治疗胃酸过多，灭火器、发酵粉的主要成分之一 2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　) (2)相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3(　　) (3)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解(　　) (4)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　) (5)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(　　) 提示：(1)×　(2)√　(3)×　(4)√　(5)× 　碳酸钠、碳酸氢钠的性质及应用 1．(2025·台州八校联盟联考)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法错误的是(　　) A．两者均可溶于水，但碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠 B．两者均和稀盐酸反应产生CO2，相同条件下，碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈 C．两者均可与澄清石灰水发生反应，但碳酸氢钠与澄清石灰水反应时无明显现象 D．取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，质量减少b g，可由a、b求得混合物中Na2CO3的质量分数 解析：C　碳酸钠和碳酸氢钠都属于钠盐，均可溶于水，常温下碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠，A正确；碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸作用，碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳，碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠后再和盐酸反应生成二氧化碳，所以碳酸氢钠比碳酸钠反应速率快，B正确；碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子与澄清石灰水电离出的氢氧根离子先反应生成碳酸根离子，再结合钙离子生成碳酸钙沉淀，C错误；取a g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物充分加热，质量减少b g，减少的质量为NaHCO3分解产生的H2O、CO2的质量，根据物质反应方程式中转化关系，可得分解的NaHCO3的质量，进而可测定出Na2CO3的质量及其质量分数，D正确。 2．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所示实验不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ所示实验可以鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，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，这样直接加热的碳酸钠，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)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D　(3)NaHCO3 　碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别与除杂 (1)Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法 (2)Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂方法 混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 滴加适量NaOH溶液 　碳酸钠、碳酸氢钠与H＋反应定量关系应用 3．有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是(　　) A．等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小 B．等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍 C．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多 D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多 解析：C　Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O 解答此类题目用归“1”法。A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝ mol，n(Na2CO3)＝n(CO2)＝ mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸Na2CO3为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为2× mol＝ mol，NaHCO3需盐酸 mol，错误；D项，假设二者均为1 mol，则与足量盐酸反应产生的CO2均为1 mol，正确。 4．某干燥的白色固体中可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种，取m g该固体加蒸馏水配制成100 mL溶液，并向该溶液中滴加0.5 mol·L-1盐酸，得到CO2体积(换算成标准状况下)与盐酸体积的关系如图所示(忽略溶液混合时的体积变化)。请回答下列问题： (1)AB段发生反应的化学方程式为_________________________________。 (2)若V1＝100，且白色固体中只含有两种物质，则白色固体中的两种物质肯定不可能的组合为____________，B点时，溶液中的n(NaCl)＝__________ mol。 (3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成，V2＝100，则n(Na2CO3)＝__________ mol，V1＝__________ mL。 (4)若白色固体由NaHCO3、NaOH组成，2V1＝V2，则m(NaHCO3)∶m(NaOH)＝______，配制的100 mL溶液中c(Na＋)＝__________ mol·L-1。 解析：(1)AB段是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑；(2)若V1＝100，消耗盐酸的物质的量是0.05 mol，生成二氧化碳的物质的量是0.672 L÷22.4 L·mol-1＝0.03 mol＜0.05 mol，即生成CO2消耗的盐酸的物质的量为0.03 mol，由于白色固体中只含有两种物质，所以白色固体中的两种物质肯定不可能是Na2CO3、NaHCO3，B点时加入盐酸的物质的量是0.08 mol，根据氯元素守恒可知溶液中的n(NaCl)＝0.08 mol；(3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成，V2＝100，消耗盐酸的物质的量是0.05 mol，生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量是0.03 mol，所以和碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸的物质的量是0.02 mol，因此根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl可知n(Na2CO3)＝0.02 mol，V1＝0.02 mol÷0.5 mol·L-1＝0.04 L＝40 mL。(4)白色固体由NaHCO3、NaOH组成，溶于水发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，若2V1＝V2，根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=== NaCl＋H2O＋CO2↑，可知所得溶液为Na2CO3溶液，即NaHCO3与NaOH恰好完全反应，则m(NaHCO3)∶m(NaOH)＝84∶40＝21∶10；最终生成二氧化碳0.03 mol，因此碳酸氢钠和氢氧化钠均是0.03 mol，钠离子是0.06 mol，所以配制的100 mL溶液中c(Na＋)＝0.06 mol÷0.1 L＝0.6 mol·L-1。 答案：(1)NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑　(2)Na2CO3、NaHCO3　0.08 (3)0.02　40　(4)21∶10　0.6 　依据图像特点判断溶液溶质成分的方法 (1)化学原理：向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量，依次发生①、②＋H＋===CO2↑＋H2O，①②完成时消耗盐酸的量相等。 (2)图像分析 若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3 若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3 若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH 若V(Oa)<V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3 考点二　碱金属　焰色试验 1．碱金属的相似性和递变性 相似性 递变性(由Li→Cs) 原子 结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多；核电荷数逐渐增大；原子半径逐渐增大 元素 性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 金属性逐渐增强 单质性质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低 化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂 2.碱金属的特殊性 (1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。 (2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。 (3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢元素以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。 (4)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原瓶。 (5)锂与O2反应与钠不同，只生成Li2O。 3．焰色试验 (1)概念：某些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，属于物理变化，是元素的性质。 (2)重要碱金属元素的焰色：钠：黄色；钾：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)。 (3)焰色试验的操作 　正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)碱金属元素Li、Na、K都可以保存在煤油中(　　) (2)碱金属在空气中加热时都生成过氧化物(　　) (3)碱金属单质与水反应生成相应的碱和氢气(　　) (4)焰色试验是金属化合物的性质(　　) (5)用铂丝蘸取某碱金属的盐溶液灼烧，火焰呈黄色，证明其中含有Na＋(　　) 提示：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√ 　碱金属的相似性、递变性 1．下列有关铯及其化合物的说法不正确的是(　　) A．CsOH的碱性比KOH的强 B．铯与水或稀盐酸反应剧烈，都生成H2 C．Cs的还原性比Na的强，故Na＋的氧化性强于Cs＋ D．Li的金属性比Cs的强 解析：D　根据元素周期律，Cs的金属性比K强，故CsOH的碱性比KOH强，A项正确；Cs的性质与钠相似，Na能与水或稀盐酸反应产生H2，故Cs也能与水或稀盐酸反应产生H2，且反应更剧烈，B项正确；Cs的还原性强于Na，则Na＋得电子能力比Cs＋强，即氧化性：Na＋>Cs＋，C项正确；Li、Cs均为碱金属元素，Cs的电子层数多，更容易失去最外层电子，故金属性：Cs>Li，D项错误。 2．根据金属氢化物的特点解答下列问题。 (1)KH是一种野外供氢剂，其电子式为____________，与水反应放出氢气，化学方程式为___________________________________。生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为________。 (2)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式为 _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 (3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)的反应方程式： 4LiH＋__________===LiAlH4＋________。 答案：(1)　KH＋H2O===KOH＋H2↑　NA(或6.02×1023)　(2)3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH　(3)AlCl3　3LiCl 　焰色试验 3．(1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是________。 ①钾的焰色要透过蓝色钴玻璃观察　②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质　③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净　④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰　⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替 (2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，可得出的结论为_______________________________________________。 答案：(1)①②③④⑤　(2)溶液中一定含有Na＋ 1．侯氏制碱法 (1)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＋H2O＋CO2↑。 (2)工艺流程 (3)绿色思想：循环使用的物质有二氧化碳、饱和食盐水。 2．测定碳酸钠质量分数的常用方法 (1)气体法 ①测定原理：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑。 依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。 ③数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol-1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝%。 (2)沉淀法 ①测定原理：Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋2NaCl。 依据BaCO3沉淀的质量，确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。 ②实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。 ③数据处理 纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol-1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100%＝×100%。 (3)双指示剂滴定法(以Na2CO3、NaHCO3混合物为例) ①在混合物的试液中先加入酚酞指示剂，此时溶液呈红色，用盐酸标准溶液滴定至溶液刚好褪色，这是第一滴定终点。Na2CO3被滴定成NaHCO3。滴定反应为：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，设在第一滴定终点时消耗的盐酸标准溶液的体积为V1 (mL)。 ②再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为第二滴定终点。此时NaHCO3被滴定成H2CO3，反应式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，设此阶段消耗盐酸标准溶液的体积为V2 (mL)。 ③根据V1和V2可以计算出混合物样品中Na2CO3、NaHCO3两种物质的含量。 [例]　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。下列说法中错误的是(　　) A．①②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含量偏小 D．实验过程中先停止通入空气，再停止加热 [思维路径] 解析：D　根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置①用于吸收空气中的CO2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CO2，可以使用碱石灰，A项正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶净，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处出来的气体不再使澄清石灰水变浑浊为止，B项正确；若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加②中水的质量，使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项正确；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气被完全吸收，D项错误。 1．侯氏制碱法主要过程如图所示(部分物质已略去)： 下列说法错误的是(　　) A．气体X为CO2 B．氨盐水中通入气体X后，溶液中Na＋大量减少 C．操作b为过滤 D．悬浊液a中的不溶物主要是NH4Cl 解析：D　饱和食盐水中通入氨气形成氨盐水，再通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，气体X为CO2，故A正确；氨盐水中通入CO2后，反应生成碳酸氢钠沉淀，因此溶液中Na＋大量减少，故B正确；悬浊液a经过操作b得到滤渣和滤液，说明操作b为过滤，故C正确；悬浊液a中的不溶物主要是碳酸氢钠晶体，故D错误。 2．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量w g样品进行实验，下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是(　　) 选项 实验 方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入足量盐酸 减少的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置量气 排出水的体积 解析：A　用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中Na2CO3的量，进而确定样品中Na2CO3的质量分数，A项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，碱石灰增加的质量还包括水蒸气、氯化氢等，B项错误；样品中加入足量盐酸，因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量Na2CO3的质量，C项错误；因部分CO2能溶解到水里，与水反应生成H2CO3，故排出水的体积并不是CO2的体积，D项错误。 3．侯德榜发明了“联合制碱法”，以氯化钠为原料制备碳酸钠时产品中往往含有少量碳酸氢钠、氯化钠等，产品中NaHCO3含量测定过程如下： 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上述溶液于锥形瓶中，加入2滴指示剂M，用0.1000 mol·L-1盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色，且半分钟不恢复红色(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0.1000 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。 回答下列问题： (1)指示剂M为__________；指示剂N为__________，描述第二滴定终点前后颜色变化：________________________。 (2)上述测量步骤③过程中，某时刻，滴入盐酸使溶液显中性，则此时溶液中的溶质为________。 (3)产品中NaHCO3的质量分数为________(结果保留3位有效数字)。 (4)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________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。 解析：(1)第一滴定终点Na2CO3盐酸反应生成NaHCO3、NaCl，应选用酚酞作指示剂；第二滴定终点NaHCO3与盐酸反应生成NaCl、CO2和H2O，应选用甲基橙作指示剂。(2)步骤③中，某时刻滴加盐酸使溶液呈中性，因碳酸氢钠与HCl反应生成的CO2溶于水生成H2CO3，使溶液显酸性，溶液呈中性说明其中还有NaHCO3未反应完。(3)第一次滴定发生反应：Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，消耗盐酸V1 mL，平均值为22.45 mL，第二次滴定发生反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，消耗盐酸V2 mL，平均值为23.51 mL，原碳酸钠转化的碳酸氢钠，消耗盐酸的体积为V1 mL，则原溶液中含有的NaHCO3所消耗的盐酸体积为(V2－V1)mL，产品中NaHCO3的质量分数为×100%＝ ×100%≈3.56%。(4)第一次滴定终点时，俯视读数，导致V1偏小，则V2－V1偏大，导致NaHCO3质量分数的计算结果偏大。 答案：(1)酚酞　甲基橙　由黄色变橙色，且半分钟内不变色　(2)NaCl、NaHCO3、H2CO3　(3)3.56%　(4)偏大 1．下列说法正确的是(　　) A．(2022·全国乙卷，7B)碳酸氢钠可做食品膨松剂 B．(2022·全国乙卷，7D)焰火中红色来源于钠盐灼烧 C．(2020·浙江7月选考，8B)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 D．(2022·广东卷，6A)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应 解析：A　碳酸氢钠不稳定，受热易分解产生二氧化碳，能使面团松软，可做食品膨松剂，A正确；钠元素灼烧显黄色，B错误；NaHCO3的热稳定性比Na2CO3弱，C错误；小苏打是NaHCO3的俗名，D错误。 2．(2024·北京卷，8)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是(　　) A．两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同 B．可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3 C．利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3 D．室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异 解析：D　Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在微粒H2O、H2CO3、H＋、OH－、Na＋、、，A正确；NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3 ===Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较强，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是的水解程度远大于，D错误。 3．(经典高考题)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)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或________________。 (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： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________ g。 ②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)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，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcg；为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔。(4)①对固体NaHCO3充分加热，产生二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，将气体先通过足量浓硫酸，吸收水蒸气，再通过足量Na2O2，Na2O2与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，根据化学方程式及差量法可知，当增重0.14 g(CO的质量)时，消耗的二氧化碳的物质的量为＝0.005 mol，根据关系式2NaHCO3～CO2可知，消耗的NaHCO3的物质的量为2×0.005 mol＝0.01 mol，所以固体NaHCO3的质量为0.01 mol×84 g·mol-1＝0.84 g。②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，需采用的操作为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。 答案：(1)aefbcg　将玻璃塞上的凹槽对准漏斗颈部的小孔　(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)①0.84　②降温结晶　过滤 限时规范训练12 (建议用时：45分钟　满分：55分) 一、选择题(每小题3分，共30分) 1．五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关。下列说法不正确的是(　　) A．焰色试验一定发生化学变化 B．Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同 C．可以用焰色试验来区别NaCl和KCl D．观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃 解析：A　焰色试验是物理变化，A错误；Na与NaCl都含有钠元素，在灼烧时火焰颜色都呈黄色，B正确；Na、K的焰色不同，可以用焰色试验来区别NaCl和KCl，C正确；透过蓝色的钴玻璃可滤去黄光，避免干扰，观察K2SO4的焰色应透过蓝色的钴玻璃，D正确。 2．下列关于碱金属元素的叙述正确的是(　　) A．碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐减小 B．从上到下，碱金属元素的最高价氧化物对应水化物的碱性依次减弱 C．碱金属元素阳离子的氧化性随着原子序数的递增依次增强 D．钾与氧气或水反应比钠的反应剧烈，铷、铯的相应反应更剧烈 解析：D　碱金属的密度随着原子序数的递增逐渐增大，但钠的密度大于钾，A错误；碱金属元素从上到下，金属性逐渐增强，最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强，B错误；碱金属元素从上到下，随着原子序数的递增，阳离子的氧化性逐渐减弱，C错误；铷、铯的金属性比钾强，则铷、铯与氧气或水反应比钾更剧烈，D正确。 3．(2025·辽宁丹东模拟)下列关于钠及其化合物的说法正确的是(　　) A．向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，有白色晶体析出 B．Na2O、Na2O2都能与酸反应，它们都是碱性氧化物 C．烧碱、纯碱均属于碱，都不能盛放在玻璃试剂瓶中 D．钠具有很强的还原性，可与TiCl4溶液反应制取金属Ti 解析：A　向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2，生成溶解度小的碳酸氢钠，有白色晶体析出，A正确；碱性氧化物是与酸反应只生成一种盐和水的氧化物，Na2O是碱性氧化物，Na2O2属于过氧化物，B错误；烧碱是NaOH，纯碱是Na2CO3，都能盛放在玻璃试剂瓶中，但不能用玻璃塞，C错误；钠具有很强的还原性，可与熔融的TiCl4反应制取金属Ti，D错误。 4．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示： 下列叙述不正确的是(　　) A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质 B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察 C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰 D．没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替 解析：C　为防止其他离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，A正确；钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，B正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，应选用本身颜色较浅的火焰，最大限度减少火焰本身颜色的干扰，C错误；铁的焰色为无色，对观察其他元素的焰色无影响，故可用无锈铁丝代替铂丝进行焰色试验，D正确。 5．Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐，它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中，不正确的是(　　) A．小苏打能中和胃酸，对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用，可用于治疗胃酸过多症，但不适合胃溃疡病人 B．NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸，并且产生二氧化碳气体，可用于做馒头 C．除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3可以用加热的方法 D．往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体，可获得NaHCO3沉淀 解析：C　小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，胃溃疡病人不能服用小苏打类药物来治疗，因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部胀气，易造成胃穿孔，A正确；NaHCO3可用于中和面粉发酵后产生的酸且产生CO2气体，可用于做馒头，B正确；NaHCO3热稳定性差，加热条件下易分解，Na2CO3加热不易分解，故不能用加热的方法除去NaHCO3固体中的少量Na2CO3，C错误；Na2CO3比NaHCO3溶解度大，所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀，D正确。 6．下列关于Na2CO3、NaHCO3的实验方案不能达到实验目的的是(　　) A．用如图所示装置比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 B．用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 C．用足量的CO2除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3 D．用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体 解析：B　A项，加热碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体，小试管导管连接的烧杯中澄清石灰水变浑浊，碳酸钠受热不易分解，大试管导管连接的烧杯中澄清石灰水无变化，可比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性；B项，澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠反应都能生成碳酸钙白色沉淀，不能用澄清石灰水鉴别两者；C项，碳酸钠在水溶液中与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，可以除去少量的碳酸钠；D项，碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠受热不易分解，可用加热的方法除去碳酸钠固体中混有的少量碳酸氢钠固体。 7．(2025·山东师大附中月考)将一块银白色的金属钠放在空气中会发生一系列的变化：表面迅速变暗→“出汗”→变成白色固体(粉末)，下列有关叙述正确的是(　　) A．该过程的所有变化均为化学变化 B．表面迅速变暗是因为钠与空气中的氧气反应生成了氧化钠 C．“出汗”是因为生成的氢氧化钠吸收空气中的CO2在表面形成了溶液 D．最后变成碳酸氢钠粉末 解析：B　整个过程中氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，可观察到“出汗”，是潮解不是化学变化，A错误；金属钠在空气中易被氧气氧化生成氧化钠，出现表面变暗现象，B正确；氧化钠与空气中的水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠吸收空气中的水蒸气在表面形成了溶液，可观察到“出汗”，C错误；生成的氢氧化钠再与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠的结晶水合物，最终风化变成的白色粉末为碳酸钠，D错误。 8．(2025·厦门模拟)以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。 下列分析不正确的是(　　) A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质 B．反应④说明NaHCO3的热稳定性强于Na2CO3 C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给 D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应 解析：B　二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质，故A正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，故B错误；过氧化钠与水、二氧化碳反应生成氧气，可用于潜水艇中氧气的供给，故C正确；④是分解反应，①是化合反应，②是置换反应，故D正确。 9．(2025·河北沧衡八校联盟联考)a～e存在如图所示的转化关系，其中a为淡黄色粉末，下列说法正确的是(　　) A．b一定为O2，c为NaOH B．若w为CO2，可用BaCl2溶液鉴别d、e的稀溶液 C．若w为碳单质，则由b到e的过程中，碳元素的化合价依次升高 D．当a与足量H2O充分反应转移2 mol电子时，最终会生成1 mol e(不计转化过程中的损失) 解析：B　a为淡黄色粉末，且与水反应，则a为Na2O2。b不一定是氧气，b也可以是氢氧化钠，c为氧气，A错误；若w为CO2，则b为氢氧化钠，d为碳酸钠，e为碳酸氢钠，可以用BaCl2溶液鉴别碳酸钠、碳酸氢钠的稀溶液，B正确；若w为碳单质，则b为氧气，d为二氧化碳，e为一氧化碳，碳单质与氧气反应生成二氧化碳时，碳元素的化合价升高，由二氧化碳与碳单质反应生成一氧化碳时，二氧化碳中碳元素的化合价降低，故由b到e的过程中，碳元素的化合价不是依次升高，C错误；根据2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，转移2 mol电子时，生成4 mol氢氧化钠、1 mol氧气，若b为氢氧化钠，根据2CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，4 mol氢氧化钠最终生成4 mol碳酸氢钠；若b为氧气，根据C＋O2CO2，C＋CO22CO，1 mol氧气最终生成2 mol一氧化碳，D错误。 10．(2025·吉林省白山市模拟)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70%提高到90%以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图所示，下列说法错误的是(　　) A．从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水 B．NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃ C．循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染 D．沉淀池中反应的化学方程式：2NH3＋CO2＋2NaCl＋H2O===2NH4Cl＋Na2CO3 解析：D　由联合制碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，A正确；由溶解度曲线可以看出，随温度降低NH4Cl的溶解度显著减小，在0～10 ℃时NH4Cl的溶解度小于NaCl的溶解度，故控制温度在0～10 ℃可以使NH4Cl从母液中结晶析出，B正确；由流程可知，循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，C正确；沉淀池中反应的化学方程式：NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NH4Cl＋NaHCO3↓，D错误。 二、非选择题 11．(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。 按要求回答问题： (1)写出依次发生反应的化学方程式：___________________________。 (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)盐酸的物质的量浓度为________。 (4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。 解析：(3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2×2.5×10-3 mol＋2.5×10-3 mol＝7.5×10-3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L-1。(4)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＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑ (2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3　(3)0.05 mol·L-1　(4)0.112 L 12．(15分)Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐，可用化学性质的差异进行鉴别。回答下列问题： (1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验。 其中实验________和________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，实验现象分别是____________________________________________________。 (2)热稳定性差异。乙组设计如下装置进行实验(加热及夹持装置省略)。 ①将分别装有Na2CO3和NaHCO3的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290 ℃)，目的是_____________________________________________。 ②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，a、b试管中的实验现象分别为__________________________________、__________________________________。 ③b试管中发生反应的化学方程式为____________________________。 (3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验，探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。 实验组号 反应物 现象 物质 浓度/ (mol· L-1) CaCl2 浓度/ (mol·L-1) 是否有沉 淀(室温) 气泡情况 室温 60 ℃ 水浴 A NaHCO3 0.05 0.05 有少量白 色沉淀 无 无 B Na2CO3 0.05 0.05 有较多白 色沉淀 无 无 C NaHCO3 0.5 0.5 有大量白 色沉淀 无 有明 显气 泡 D Na2CO3 0.5 0.5 有大量白 色沉淀 无 无 ①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论，理由是 _______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 ②请写出C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式：_______________________________________________________________ ______________________________________________________________。 解析：(1)碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无现象，后来产生气泡，碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就有气泡，因此实验①和②可以鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸钠，二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体。(3)②C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应能产生气泡，根据质量守恒说明气泡是二氧化碳气体，其离子方程式为＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。 答案：(1)①　②　碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无现象，后来产生气泡；碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就有气泡产生 (2)①提供较高温度，便于盐分解实验的进行 ②a试管中开始有少量气泡，后来无现象　b试管中有气泡，后有晶体析出 ③CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓ (3)①在浓度较稀时，与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3，产生少量沉淀的是NaHCO3　②＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $