专题02 Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(重难点讲义)化学沪科版必修第二册
2026-01-14
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精品
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | 高中化学沪科版必修第二册 |
| 年级 | 高一 |
| 章节 | 5.2重要的金属化合物 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 碳酸钠,碳酸氢钠 |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 上海市 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 1.98 MB |
| 发布时间 | 2026-01-14 |
| 更新时间 | 2026-02-22 |
| 作者 | 幸福 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-01-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/55951421.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
本讲义聚焦Na₂CO₃、NaHCO₃与盐酸反应这一核心知识点,系统梳理分步反应机理、滴加顺序对现象的影响,通过图像特征分析溶质成分及比例,结合离子方程式解释图像分段,构建从原理到应用(鉴别、除杂、计算)的完整学习支架。
资料以实验探究为基础(如气球膨胀对比实验),通过图像分析与离子方程式结合培养科学思维,题型覆盖鉴别、除杂等实际应用,体现化学观念中物质性质决定用途的关系。课中辅助教师演示实验与讲解,课后通过巩固训练帮助学生查漏补缺,提升科学探究与实践能力。
内容正文:
专题02 Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
1.掌握Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的分步机理;
2.理解不同滴加顺序对反应现象的影响(如正向/反向滴定);
3.能根据图像特征判断溶液中溶质成分及比例;
4.通过分析V(CO2)-V(HCl)图像建立定量计算能力;
5.运用离子方程式解释图像分段特征(如OA=AB或OA≠AB);
6.设计实验验证混合物成分(如NaOH/Na2CO3共存体系)。
一、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应原理
1.实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较
实验装置
实验操作
实验现象
离子方程式及结论
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。
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。
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CO+2H+=CO2↑+H2O、HCO+H+=CO2↑+H2O。
2.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应原理
(1)Na2CO3与盐酸反应原理——分步反应原理
①盐酸少量:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,离子方程式为CO+H+=HCO3-
②盐酸过量:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O
③在Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,Na2CO3先转化为NaHCO3:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;盐酸过量后,NaHCO3转化为CO2和H2O,现象为:先无气体产生,后有气体产生。
④在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液,开始盐过量,Na2CO3直接转化CO2和H2O,盐酸反应完后,再加入Na2CO3溶液不发生反应,该过程的现象为先有气体产生,后无气体产生。
(2)NaHCO3与盐酸反应原理
①不管盐酸是否过量,NaHCO3直接转化为CO2和H2O,现象为开始就有气体产生。
②不管是在NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,还是在盐酸中逐滴加入NaHCO3溶液,NaHCO3均直接转化为CO2和H2O,现象为开始就有气体产生。
二、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的应用
1.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
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
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
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
涉及离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
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
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
2.物质鉴别
(1)鉴别Na2CO3与NaHCO3固体
①方法:向两种固体中分别逐滴加入等浓度稀盐酸。
②现象:
a.NaHCO3:立即产生大量气泡,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
b.Na2CO3:开始无明显气泡,滴加一定量盐酸后才产生气泡,反应分两步:
Na2CO3+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
③原理:二者与盐酸反应的速率不同,可通过气泡产生的快慢区分。
(2)鉴别盐酸、Na2CO3、NaHCO3三种溶液(不用其他试剂)——方法:两两混合,根据反应现象判断。
混合组合
反应现象
结论
盐酸 + NaHCO3
立即产生气泡
-
盐酸 + Na2CO3
逐滴混合时,滴入方为盐酸则先无气泡后有气泡;滴入方为 Na2CO3则立即有气泡
可区分盐酸与 Na2CO3
Na2CO3+ NaHCO3
无明显现象
3.物质除杂
(1)除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3
①方法:向溶液中通入足量CO2气体。
②反应方程式:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
注意:不可加盐酸,盐酸会与NaHCO3反应。
(2)除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3
①原理:利用NaHCO3的热不稳定性,且不引入新杂质。
②方法:将固体加热至恒重。
③反应方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)除去CO2气体中的少量HCl杂质
①方法:将混合气体通入饱和 NaHCO3溶液洗气。
②反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
注意:不可用饱和Na2CO3溶液,因Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,会吸收CO2。
4.治疗胃酸过多
①药物成分:胃药中常含NaHCO3(如小苏打片)。
②原理:NaHCO3与胃酸(主要成分为HCI)反应,中和过量胃酸,且反应温和。
③反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
注意:胃溃疡患者不宜使用,因生成的CO2会刺激溃疡面,甚至导致胃穿孔。
5.定量计算
(1)计算 Na2CO3、NaHCO3混合物的组成
原理:向混合物中加入足量盐酸,通过测定生成的体积或质量,结合反应方程式列方程组计算。
(2)滴定实验(测定盐酸浓度或纯碱纯度)
①应用:用标准Na2CO3溶液滴定未知浓度盐酸(指示剂可选甲基橙)。
②反应方程式:Na2CO3+2HCI=2NaCl+CO2↑+H2O
③计算关系:n(HC1)=2n(Na2CO3)
题型01 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在鉴别中的应用
【典例】能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【变式】为了鉴别和两种白色固体,设计如下几种实验方案。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:气球鼓起体积较小的是
B.图Ⅱ:澄清石灰水变浑浊一侧的是
C.图Ⅲ:温度升高的是
D.图Ⅳ:溶液颜色更红的是
题型02 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在除杂中的应用
【典例】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),加入适量的稀盐酸
C.CO2(O2),将混合气体通过灼热的铜网
D.Cl2(HCl),将气体通过足量的NaHCO3溶液
【变式】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.溶液——加入适量NaOH
B.——饱和溶液
C.溶液——加入适量盐酸
D.——饱和NaCl溶液
题型03 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在图像题中的应用
【典例】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体。充分反应后。再向所得溶液中逐滴加入0.2ml/L的盐酸。产生CO2气体的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是
A.所得溶液溶质成分为NaOH和Na2CO3
B.通入CO2在标准状况下的体积为448mL
C.原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L
D.所得溶液溶质成分的物质的量之比为1:3
【变式】向和的混合溶液中滴加的稀盐酸,生成的的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a内,只发生了酸碱中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为:
C.
D.原混合溶液中与的质量之比为
题型04 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在计算题中的应用
【典例】现有15.6gCaCO3和Na2CO3的固体混合物,测得其中含氧元素的质量为7.2g。将该混合物与200g稀盐酸混合,恰好完全反应。则下列判断中,不正确的是
A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为7.3% B.反应产生二氧化碳气体的质量为6.6g
C.固体混合物中金属元素的质量是6.6g D.反应结束后溶液中的溶质有两种
【变式】将总质量为2.52 g的Na2CO3和NaOH的固体混合物完全溶解于水,制成溶液,然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积与生成CO2的体积(标准状况)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.M点对应溶液中含有0.01 mol NaHCO3
B.Q点对应溶液中含有0.03 mol NaCl
C.该固体混合物中碳酸钠的质量为2.12 g
D.M点至N点这段过程发生的离子反应只有
题型05 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在实验探究中的应用
【典例】有①、②两个完全相同的装置,分别在装置①、②中加入和,然后再分别注入相同体积的盐酸,下列有关叙述正确的是
A.①、②装置中的气球都会膨胀,①装置中的气球膨胀的更快
B.若最终两气球体积不同,则一定有盐酸中
C.若盐酸中,则最终两气球体积相同
D.忽略溶液体积变化,最终两试管中的物质的量浓度相等
【变式】为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置进行实验。下列说法正确的是
A.滴加稀盐酸前,①比②红色更深,实验结束后烧瓶中液体均为无色
B.若滴加稀盐酸速度一致,则滴加过程中,产生气体的速度:①>②
C.欲除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,可通入适量二氧化碳来除杂
D.完全反应后,待装置恢复到原来温度,气球体积:①>②
【巩固训练】
1.以下有关和的说法正确的是
A.溶解性:
B.澄清石灰水可用来鉴别二者
C.在一定条件下,二者可以相互转化
D.等质量的和分别与足量盐酸反应,放出多
2.已知结合H+的能力OH->,将0.01 mol NaOH和0.01 mol Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
A. B.C.D.
3.小组同学设计实验鉴别和。
序号
实验①
实验②
实验③
实验
操作
分别向两试管中滴加几滴水
实验
现象
A中温度计示数略有降低,B中温度计示数升高
充分振荡后试管C中固体有剩余,试管D中固体完全溶解
E中开始滴加就可以观察到气泡,F中开始无气泡产生,一段时间后产生气泡
下列说法中,不正确的是
A.由实验①②③得出结论:固体b、d以及F试管中的溶质均为
B.分别向实验②两支试管中滴加2滴酚酞溶液,C试管中红色较浅
C.试管F中开始无气泡产生的原因是
D.若将实验③中的盐酸改为澄清石灰水,也可根据是否产生沉淀鉴别和
4.要除去固体中含有的少量杂质,所选用的试剂或方法最好是
A.澄清石灰水 B.溶液 C.加热 D.盐酸
5.为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0~50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的 D.200s时溶液中的溶质只有一种
6.和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
7.如图所示,甲、乙两支试管中均盛有足量盐酸,上方气球袋中均有 和NaHCO₃(固体颗粒大小均相同),同时将二者完全倒入试管中,忽略温度变化,下列对现象的叙述正确的是
A.甲中气球的体积小于乙
B.乙中气球先变大后变小
C.甲中最初没有气泡冒出
D.甲、 乙气球最终一样大
8.为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如下实验和装置。下列说法正确的是
实验①:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验②:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验③:
A.加盐酸过程中,产生气体的速度:
B.加盐酸前,先向两溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液的红色更深
C.实验③可验证和的热稳定性,其中甲为
D.完全反应后,生成的气体体积(相同条件下):实验①>实验②
9.关于和的说法错误的是
A.两种固体灼烧时火焰均呈黄色
B.物质的量相等的和分别与足量盐酸反应,产生等量的
C.质量相等的和分别与足量盐酸反应,消耗的HCl更多
D.分别取少量和放入试管中,滴入几滴水,振荡,将温度计分别插入其中,温度计示数均升高
10.下列有关碳酸钠和碳酸氢钠性质的说法正确的是
A.如图1,将气球内的固体同时倒入两支试管中,上述反应结束后恢复至室温,装置Ⅱ的气球体积较大
B.向饱和碳酸钠溶液中通入足量的,会产生浑浊
C.某同学设计如图2“套管实验”装置比较稳定性,内管装的是碳酸钠
D.可用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
【强化训练】
1.(23-24高一下·上海·期末)欲除去固体中少量,可使用的方法
A.加入过量盐酸 B.直接加热 C.加入石灰水 D.通过量
2.(23-24高一上·上海静安·期中)氢氧化钠溶液放置在空气中会部分变质,以下验证其中含有碳酸钠的方法中,错误的是
A.取样,加入澄清石灰水,有沉淀生成,则含碳酸钠
B.取样,加入少量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则含碳酸钠
C.取样,加入少量盐酸,无气泡产生,则不含碳酸钠
D.取样,加入少量氯化钙溶液,有白色沉淀,则含碳酸钠
3.(24-25高一下·上海浦东新·期中)和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
4.(22-23高一下·上海浦东新·期末)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,正确的是
A.两者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠
B.两者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性小于碳酸氢钠
C.两者与足量盐酸反应,都会产生气泡,现象一定相同
D.两者都能和澄清石灰水反应,现象一样
5.(23-24高一上·上海·期中)某实验需要测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数,下列实验方案及操作,可能会造成最后结果偏大的是(已知NaHCO3受热分解产生Na2CO3)
A.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,蒸干溶液得到b g固体,最后固体未完全干燥
B.取a g混合物充分加热,在加热过程中有固体溅出,最终质量减少b g
C.取a g混合物与足量稀硫酸反应,气体未经干燥即用碱石灰吸收,碱石灰质量增加b g
D.取a g混合物与足量Ba(OH)2反应,沉淀未经过洗涤,干燥后称得质量b g
6.(24-25高一下·上海·期中)能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
7.(22-23高一下·上海浦东新·期末)纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在实验室中将它们区分开来,下列方法中可行的是
A.在烧杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积等浓度的盐酸,观察反应的剧烈程度
B.分别用干净铁丝蘸取样品在酒精灯的火焰上灼烧,观察火焰颜色
C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
D.分别放在坩埚中加热灼烧,观察是否有残留物
8.(23-24高一下·上海青浦·期末)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是
A.相同条件下,在水中的溶解性:碳酸钠<碳酸氢钠
B.相同条件下,溶液的碱性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.物质的量相同时,分别与足量的盐酸反应生成CO2的质量:碳酸钠<碳酸氢钠
D.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液可以用澄清石灰水来区别
9.(23-24高一下·上海嘉定·期末)和是厨房中常见的两种钠盐。对于两种钠盐的叙述正确的是
A.常温下溶解度:
B.等质量的、分别与相同浓度的盐酸反应,消耗的盐酸体积少
C.向溶液中滴入无沉淀,而向溶液中加入出现白色沉淀
D.物质的量相同的、分别与足量稀硫酸反应,产生的多
10.(24-25高一下·上海·期中)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL,然后向其中通入一定量的CO2气体,得到溶液A,向溶液A中逐滴加入盐酸,测得溶液中的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
(1)加入盐酸依次发生反应的离子方程式为 、 。
(2)溶液A中为 。
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专题02 Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应
1.掌握Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应的分步机理;
2.理解不同滴加顺序对反应现象的影响(如正向/反向滴定);
3.能根据图像特征判断溶液中溶质成分及比例;
4.通过分析V(CO2)-V(HCl)图像建立定量计算能力;
5.运用离子方程式解释图像分段特征(如OA=AB或OA≠AB);
6.设计实验验证混合物成分(如NaOH/Na2CO3共存体系)。
一、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应原理
1.实验探究——碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较
实验装置
实验操作
实验现象
离子方程式及结论
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。
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。
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CO+2H+=CO2↑+H2O、HCO+H+=CO2↑+H2O。
2.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应原理
(1)Na2CO3与盐酸反应原理——分步反应原理
①盐酸少量:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,离子方程式为CO+H+=HCO3-
②盐酸过量:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,离子方程式为CO+2H+=CO2↑+H2O
③在Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,Na2CO3先转化为NaHCO3:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;盐酸过量后,NaHCO3转化为CO2和H2O,现象为:先无气体产生,后有气体产生。
④在盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液,开始盐过量,Na2CO3直接转化CO2和H2O,盐酸反应完后,再加入Na2CO3溶液不发生反应,该过程的现象为先有气体产生,后无气体产生。
(2)NaHCO3与盐酸反应原理
①不管盐酸是否过量,NaHCO3直接转化为CO2和H2O,现象为开始就有气体产生。
②不管是在NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,还是在盐酸中逐滴加入NaHCO3溶液,NaHCO3均直接转化为CO2和H2O,现象为开始就有气体产生。
二、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的应用
1.Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的基本图象
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
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
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
涉及离子方程式Oa:OH-+H+===H2O、
CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
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
涉及离子方程式Oa:CO+H+===HCO;
ab:HCO+H+===H2O+CO2↑
若a=0(即图像从原点开始)
溶液中的溶质为NaHCO3
涉及离子方程式:HCO+H+===H2O+CO2↑
2.物质鉴别
(1)鉴别Na2CO3与NaHCO3固体
①方法:向两种固体中分别逐滴加入等浓度稀盐酸。
②现象:
a.NaHCO3:立即产生大量气泡,反应方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
b.Na2CO3:开始无明显气泡,滴加一定量盐酸后才产生气泡,反应分两步:
Na2CO3+HCl=NaHCO₃+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
③原理:二者与盐酸反应的速率不同,可通过气泡产生的快慢区分。
(2)鉴别盐酸、Na2CO3、NaHCO3三种溶液(不用其他试剂)——方法:两两混合,根据反应现象判断。
混合组合
反应现象
结论
盐酸 + NaHCO3
立即产生气泡
-
盐酸 + Na2CO3
逐滴混合时,滴入方为盐酸则先无气泡后有气泡;滴入方为 Na2CO3则立即有气泡
可区分盐酸与 Na2CO3
Na2CO3+ NaHCO3
无明显现象
3.物质除杂
(1)除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3
①方法:向溶液中通入足量CO2气体。
②反应方程式:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
注意:不可加盐酸,盐酸会与NaHCO3反应。
(2)除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3
①原理:利用NaHCO3的热不稳定性,且不引入新杂质。
②方法:将固体加热至恒重。
③反应方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(3)除去CO2气体中的少量HCl杂质
①方法:将混合气体通入饱和 NaHCO3溶液洗气。
②反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
注意:不可用饱和Na2CO3溶液,因Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,会吸收CO2。
4.治疗胃酸过多
①药物成分:胃药中常含NaHCO3(如小苏打片)。
②原理:NaHCO3与胃酸(主要成分为HCI)反应,中和过量胃酸,且反应温和。
③反应方程式:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
注意:胃溃疡患者不宜使用,因生成的CO2会刺激溃疡面,甚至导致胃穿孔。
5.定量计算
(1)计算 Na2CO3、NaHCO3混合物的组成
原理:向混合物中加入足量盐酸,通过测定生成的体积或质量,结合反应方程式列方程组计算。
(2)滴定实验(测定盐酸浓度或纯碱纯度)
①应用:用标准Na2CO3溶液滴定未知浓度盐酸(指示剂可选甲基橙)。
②反应方程式:Na2CO3+2HCI=2NaCl+CO2↑+H2O
③计算关系:n(HC1)=2n(Na2CO3)
题型01 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在鉴别中的应用
【典例】能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【答案】C
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠在水中均能溶解,但溶解速度差异可能不明显,实际操作中难以可靠鉴别,A不符合题意;B.碳酸钠和碳酸氢钠与石灰水()反应均会生成碳酸钙沉淀,无法区分两者,B不符合题意;C.碳酸钠与溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠与不反应(因可溶),可通过是否产生沉淀鉴别,C符合题意;D.两者与盐酸反应均会产生气体,仅观察有无气体无法鉴别,D不符合题意;故选C。
【变式】为了鉴别和两种白色固体,设计如下几种实验方案。下列说法错误的是
A.图Ⅰ:气球鼓起体积较小的是
B.图Ⅱ:澄清石灰水变浑浊一侧的是
C.图Ⅲ:温度升高的是
D.图Ⅳ:溶液颜色更红的是
【答案】A
【解析】A.由碳原子个数守恒可知,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳量多,所以图Ⅰ中气球鼓起体积较小的是碳酸钠,故A错误;B.碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,反应生成的二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠受热不分解,所以加热图Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是碳酸氢钠,故B正确;C.碳酸钠固体溶于水的过程为放热过程,碳酸氢钠溶于水的过程为吸热过程,所以图Ⅲ在相同条件下,分别将碳酸钠和碳酸氢钠溶于水并测量溶液温度,也能鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,故C正确;D.图Ⅳ:向等浓度的碳酸钠和碳酸氢钠的溶液中滴加酚酞溶液,碱性越强,溶液颜色越深,碱性:碳酸钠强于碳酸氢钠,则溶液颜色更红的是Na2CO3,故D正确;故选A。
题型02 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在除杂中的应用
【典例】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法正确的是
A.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),加入适量的稀盐酸
C.CO2(O2),将混合气体通过灼热的铜网
D.Cl2(HCl),将气体通过足量的NaHCO3溶液
【答案】C
【解析】A.加入会与反应生成沉淀,同时引入NaOH杂质,A错误;B.稀盐酸与和均反应,导致有效成分被消耗,应通入,B错误;C.与灼热的铜反应生成CuO,不反应,可有效除杂且无新杂质,C正确;D.与溶液发生反应:,导致被消耗并引入新杂质,应通入饱和食盐水中,D错误;故答案选C。
【变式】为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法错误的是
A.溶液——加入适量NaOH
B.——饱和溶液
C.溶液——加入适量盐酸
D.——饱和NaCl溶液
【答案】C
【解析】A.加入适量NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3和水,适量时无杂质残留,A正确;B.饱和NaHCO3与HCl反应生成NaCl、H2O和CO2,同时抑制CO2溶解,B正确;C.加入少量盐酸与碳酸钠反应生成碳酸氢钠和氯化钠,引入新杂质,盐酸过量会消耗碳酸氢钠、引入杂质氯化钠,不符合除杂原则,C错误;D.饱和NaCl溶液吸收HCl而且能降低Cl2的溶解度,能除去杂质,D正确;故答案选C。
题型03 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在图像题中的应用
【典例】向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体。充分反应后。再向所得溶液中逐滴加入0.2ml/L的盐酸。产生CO2气体的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。下列判断正确的是
A.所得溶液溶质成分为NaOH和Na2CO3
B.通入CO2在标准状况下的体积为448mL
C.原NaOH溶液的浓度为0.2mol/L
D.所得溶液溶质成分的物质的量之比为1:3
【答案】C
【解析】由于25A.所得溶液的溶质成分为Na2CO3、NaHCO3,没有NaOH,故A错误;B.根据题中的图象,加盐酸25mL是与Na2CO3反应生成NaHCO3,加盐酸25mL~100mL时,是与Na2CO3转化的NaHCO3和溶液中的NaHCO3反应,,故n(CO2)=n(NaHCO3)=n(HCl)=,,故B错误;C.根据化学反应,向100mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体,可能发生的反应有:2NaOH+ CO2 = Na2CO3+H2O或NaOH+ CO2 = NaHCO3两种可能的情况,再加入盐酸,将Na2CO3或NaHCO3全部反应生成NaCl,根据化学反应中原子守恒,则有n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)=0.2mol/L×0.1L=0.02mol,既得c(NaOH)=0.2mol/L,故C正确;D.根据题中的图象,加盐酸25mL是与Na2CO3反应,反应方程式为,n(Na2CO3)=n(HCl)=n(NaHCO3)转化=,根据B可知,Na2CO3转化的NaHCO3和溶液中的NaHCO3共为0.015mol,故溶液中NaHCO3的物质的量为0.01mol,n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:2,故D错误;故选C。
【变式】向和的混合溶液中滴加的稀盐酸,生成的的质量与加入盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是
A.在0~a内,只发生了酸碱中和反应
B.ab段发生反应的离子方程式为:
C.
D.原混合溶液中与的质量之比为
【答案】C
【分析】向和的混合溶液中滴加稀盐酸,反应顺序为先发生(酸碱中和反应),然后发生,最后发生。
【解析】A.在0 - a内,发生了与的中和反应以及与生成的反应,A错误;B.ab段是与的反应,离子方程式为,B错误;C.生成的物质的量,根据,ab段消耗的物质的量为0.01mol,浓度为,则ab段消耗盐酸体积,已知加入盐酸到b点时体积为,所以,C正确;D.由C可知的物质的量为,消耗的物质的量为,则物质的量为,,,与质量比不是,D错误;综上,答案是C。
题型04 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在计算题中的应用
【典例】现有15.6gCaCO3和Na2CO3的固体混合物,测得其中含氧元素的质量为7.2g。将该混合物与200g稀盐酸混合,恰好完全反应。则下列判断中,不正确的是
A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为7.3% B.反应产生二氧化碳气体的质量为6.6g
C.固体混合物中金属元素的质量是6.6g D.反应结束后溶液中的溶质有两种
【答案】A
【分析】氧元素的质量为7.2g,则的物质的量为,据此分析;【解析】A.稀盐酸溶液的溶质质量分数为,A错误;B.根据守恒,CO2质量为0.15mol×44g/mol=6.6g,B正确;C.金属元素质量=总质量−=15.6g−9g=6.6g,C正确;D.溶质为CaCl2和NaCl两种,D正确;故选A。
【变式】将总质量为2.52 g的Na2CO3和NaOH的固体混合物完全溶解于水,制成溶液,然后向该溶液中逐滴加入1 mol·L-1的盐酸,加入盐酸的体积与生成CO2的体积(标准状况)的关系如图所示。下列说法错误的是
A.M点对应溶液中含有0.01 mol NaHCO3
B.Q点对应溶液中含有0.03 mol NaCl
C.该固体混合物中碳酸钠的质量为2.12 g
D.M点至N点这段过程发生的离子反应只有
【答案】B
【分析】混合溶液中含Na2CO3和NaOH,逐滴加盐酸时,依次发生反应:、、,生成的体积为 448 mL(标准状况),其物质的量,据此分析。
【解析】A.M点(加入20 mL盐酸),此时已被中和(消耗 10 mL 盐酸),剩余 10 mL 盐酸与反应生成,根据,,A不符合题意;B.Q 点加入50mL 盐酸,NaCl的物质的量等于的物质的量,即,B符合题意;C.充分反应,生成物质的量根据碳原子守恒有:Na2CO3的质量为,C不符合题意;D.M点至N点(20 mL→30 mL 盐酸),仅发生,D不符合题意;故选B。
题型05 Na2CO3、NaHCO3与盐酸在实验探究中的应用
【典例】有①、②两个完全相同的装置,分别在装置①、②中加入和,然后再分别注入相同体积的盐酸,下列有关叙述正确的是
A.①、②装置中的气球都会膨胀,①装置中的气球膨胀的更快
B.若最终两气球体积不同,则一定有盐酸中
C.若盐酸中,则最终两气球体积相同
D.忽略溶液体积变化,最终两试管中的物质的量浓度相等
【答案】C
【分析】1.06g碳酸钠的物质的量为=0.01mol、8.4g碳酸氢钠的物质的量为=0.01mol,①中发生的反应为Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,②中发生的反应为NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
【解析】A.由分析可知,碳酸钠和碳酸氢钠都能与盐酸反应生成二氧化碳气体,但碳酸氢钠与盐酸的反应快于碳酸钠,所以②装置中的气球膨胀的更快,故A错误;B.由碳原子个数守恒可知,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳气体体积相等,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≥0.02mol时,最终两气球体积相同;最终两气球体积不同,说明与碳酸钠反应的盐酸一定不足量,生成二氧化碳的体积小于碳酸氢钠,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≤0.02mol,故B错误;C.由碳原子个数守恒可知,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳气体体积相等,则盐酸中氯化氢的物质的量n(HCl)≥0.02mol时,最终两气球体积相同,故C正确;D.等物质的量的碳酸钠中含有的钠离子的物质的量大于碳酸氢钠,所以忽略溶液体积变化,最终两试管中钠离子的物质的量浓度不可能相等,故D错误;故选C。
【变式】为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置进行实验。下列说法正确的是
A.滴加稀盐酸前,①比②红色更深,实验结束后烧瓶中液体均为无色
B.若滴加稀盐酸速度一致,则滴加过程中,产生气体的速度:①>②
C.欲除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,可通入适量二氧化碳来除杂
D.完全反应后,待装置恢复到原来温度,气球体积:①>②
【答案】A
【解析】A.相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液的碱性更强,红色更深,①②中,盐酸均过量,实验结束后溶液显酸性,故烧瓶中液体均为无色,A正确;B.Na2CO3溶液中滴加HCl,先发生反应Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,再发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,由反应方程式可以看出,起初不产生气泡,而NaHCO3溶液中滴加盐酸,立即产生气泡,所以加盐酸过程中,产生气体的速度①<②,B错误;C.二氧化碳会和碳酸钠反应生成NaHCO3,达不到除杂的目的,C错误;D.根据反应物的用量可知,两个装置中盐酸均过量,①中Na2CO3溶液与②中NaHCO3溶液的浓度、体积均相等,根据C元素守恒产生的气体量一样多,气球体积一样大,D错误;故答案选A。
【巩固训练】
1.以下有关和的说法正确的是
A.溶解性:
B.澄清石灰水可用来鉴别二者
C.在一定条件下,二者可以相互转化
D.等质量的和分别与足量盐酸反应,放出多
【答案】C
【解析】A.相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,A错误;B.澄清石灰水分别与Na2CO3、NaHCO3反应,均会产生白色沉淀CaCO3,所以不能用澄清石灰水来鉴别Na2CO3和NaHCO3,B错误;C.Na2CO3与少量酸反应可转化为NaHCO3,NaHCO3固体受热分解可转化为Na2CO3,C正确;D.M(Na2CO3)=106g·mol-1,M(NaHCO3)=84g·mol-1,若二者等质量,则NaHCO3中含有的C元素更多,与足量盐酸反应放出的CO2更多,D错误;故选C。
2.已知结合H+的能力OH->,将0.01 mol NaOH和0.01 mol Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol·L-1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是
A. B.C.D.
【答案】C
【解析】对NaOH和Na2CO3混合配成的溶液,盐酸加入初期,先发生NaOH+HCl=NaCl+H2O(消耗HCl 0.01 mol,体积0.1 L),此阶段无CO2生成;随后再发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+ NaCl(消耗HCl 0.01 mol,体积0.1 L)即从0-0.2L图像应无气体产生,最后一个阶段发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(消耗HCl 0.01 mol,体积0.1 L),CO2从0增至0.01 mol,0.3 L HCl后CO2量不变。C项图像符合此过程;故答案选C。
3.小组同学设计实验鉴别和。
序号
实验①
实验②
实验③
实验
操作
分别向两试管中滴加几滴水
实验
现象
A中温度计示数略有降低,B中温度计示数升高
充分振荡后试管C中固体有剩余,试管D中固体完全溶解
E中开始滴加就可以观察到气泡,F中开始无气泡产生,一段时间后产生气泡
下列说法中,不正确的是
A.由实验①②③得出结论:固体b、d以及F试管中的溶质均为
B.分别向实验②两支试管中滴加2滴酚酞溶液,C试管中红色较浅
C.试管F中开始无气泡产生的原因是
D.若将实验③中的盐酸改为澄清石灰水,也可根据是否产生沉淀鉴别和
【答案】D
【分析】相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠;碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热;相同温度、相同浓度时,碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠强;碳酸钠溶液中滴加盐酸,起初生成碳酸氢钠和氯化钠,无明显现象,继续滴加盐酸,后来有气泡产生。
【解析】A.结合分析可知,溶解时放热、溶解度更大的固体为,固体中加盐酸,起初无气泡,继续滴加盐酸,后来有气泡产生的固体为,固体b、d以及F试管中的溶质均为,说法正确,A不可选;B.结合分析可知,D试管中是碳酸钠,溶液碱性较强,滴加2滴酚酞溶液,红色较深,C试管中是碳酸氢钠,溶解度小于碳酸钠,溶液碱性比碳酸钠弱,红色较浅,说法正确,B不可选;C.试管F中开始无气泡,碳酸钠溶液中滴加盐酸,起初生成碳酸氢钠和氯化钠,离子方程式正确,C不可选;D.若将实验③中的盐酸改为澄清石灰水,现象都为滴入澄清石灰水就会有沉淀产生,无法鉴别两种物质,离子方程式为,,说法不正确,D可选;故选D。
4.要除去固体中含有的少量杂质,所选用的试剂或方法最好是
A.澄清石灰水 B.溶液 C.加热 D.盐酸
【答案】C
【解析】A.澄清石灰水会与反应生成沉淀,消耗,A不符合题意;B.溶液会与反应生成,消耗,还会引入新的杂质,B不符合题意;C.碳酸氢钠()在加热条件下(约270℃)分解为碳酸钠()、水和二氧化碳,而碳酸钠在此温度下稳定,因此,直接加热可彻底去除杂质,且不引入新物质,C符合题意;D.盐酸会与反应,消耗,D不符合题意;故答案选C。
5.为测定某氢氧化钠固体是否变质,兴趣小组同学取一定量的样品配制成溶液,加入锥形瓶中,再逐滴加入稀盐酸至过量,并利用传感器测定的含量,如图所示,下列结论中不正确的是
A.氢氧化钠固体已变质 B.0~50s时段有中和反应发生
C.100s时溶液的 D.200s时溶液中的溶质只有一种
【答案】D
【解析】A.氢氧化钠变质实际上是氢氧化钠与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠和水,碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水;由图可知,二氧化碳的体积分数逐渐增大,说明有二氧化碳气体生成,则氢氧化钠固体已变质,A不符合题意;B.由图可知,0~50s内有一小段二氧化碳的体积分数为0,说明此时发生的是氢氧化钠与稀盐酸反应生成氯化钠和水,氢氧化钠属于碱,稀盐酸属于酸,酸与碱的反应是中和反应,B不符合题意;C.由图可知,100s时二氧化碳的体积分数还在增加,说明碳酸钠与稀盐酸的反应正在进行中,则此时溶液中含有氯化钠和碳酸钠,碳酸钠溶液显碱性,因此100s时溶液的,C不符合题意;D.由图可知,200s前二氧化碳的体积分数达到最大且不再变化,说明碳酸钠完全反应,由于加入的稀盐酸是过量的,所以此时溶液中的溶质有氯化钠和HCl,D符合题意;故选D。
6.和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
【答案】A
【解析】A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸时,首先生成碳酸氢钠,此时无气泡,而向碳酸氢钠溶液滴加稀盐酸立即产生CO2气泡,因此通过观察是否立即产生气泡可以鉴别,A正确;B.向稀盐酸中滴加盐溶液时,盐酸过量,两者均立即反应产生气泡,无法鉴别,B错误;C.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,C错误;D.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,D错误;故选A。
7.如图所示,甲、乙两支试管中均盛有足量盐酸,上方气球袋中均有 和NaHCO₃(固体颗粒大小均相同),同时将二者完全倒入试管中,忽略温度变化,下列对现象的叙述正确的是
A.甲中气球的体积小于乙
B.乙中气球先变大后变小
C.甲中最初没有气泡冒出
D.甲、 乙气球最终一样大
【答案】A
【分析】相同质量的Na2CO₃、NaHCO₃,碳酸氢钠的相对分子质量小,则碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠。
【解析】A.碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠,则碳酸氢钠产生二氧化碳的体积较大,故甲中气球体积小于乙,故A正确;B.碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳和水,故乙中气球膨胀后不缩小,故B错误;
C.向盐酸中加碳酸钠,稀盐酸足量,最初均有气泡冒出,故C错误;D.碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠,则碳酸氢钠产生二氧化碳的体积较大,故甲中气球体积小于乙,故D错误;选A。
8.为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如下实验和装置。下列说法正确的是
实验①:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验②:向溶液中逐滴加入足量的的稀盐酸
实验③:
A.加盐酸过程中,产生气体的速度:
B.加盐酸前,先向两溶液中滴加1~2滴酚酞溶液,溶液的红色更深
C.实验③可验证和的热稳定性,其中甲为
D.完全反应后,生成的气体体积(相同条件下):实验①>实验②
【答案】B
【解析】A.直接与盐酸反应生成二氧化碳气体,与盐酸的反应分步进行,盐酸少量时,先生成,继续加盐酸,再生成二氧化碳气体,故加盐酸过程中产生气体的速度,A错误;B.的水解程度大于,故同浓度溶液的碱性更强,滴加酚酞后红色更深,B正确;C.验证热稳定性时,需将稳定物质放在高温处,不稳定物质放在低温处。热稳定性强,应放在直接加热的乙处;易分解,应放在间接加热的甲处,C错误;D.与足量盐酸反应的化学方程式为,与盐酸反应的化学方程式为,故等物质的量的和分别与足量盐酸完全反应后,生成的气体体积相同(相同条件下),即实验①=实验②,D错误。故选B。
9.关于和的说法错误的是
A.两种固体灼烧时火焰均呈黄色
B.物质的量相等的和分别与足量盐酸反应,产生等量的
C.质量相等的和分别与足量盐酸反应,消耗的HCl更多
D.分别取少量和放入试管中,滴入几滴水,振荡,将温度计分别插入其中,温度计示数均升高
【答案】D
【解析】A.两种固体均含有钠元素,则灼烧时火焰均呈黄色,A正确;B.和中都是含有1个碳,根据元素守恒,物质的量相等的和分别与足量盐酸反应,产生等量的,B正确;C.对于,106g消耗2molHCl,则53g消耗1molHCl,对于,84g消耗1molHCl,则质量相等的和分别与足量盐酸反应,消耗的HCl更多,C正确;D.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,则放入试管中,滴入几滴水,振荡,将温度计插入其中,温度计示数降低,D错误;故选D。
10.下列有关碳酸钠和碳酸氢钠性质的说法正确的是
A.如图1,将气球内的固体同时倒入两支试管中,上述反应结束后恢复至室温,装置Ⅱ的气球体积较大
B.向饱和碳酸钠溶液中通入足量的,会产生浑浊
C.某同学设计如图2“套管实验”装置比较稳定性,内管装的是碳酸钠
D.可用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠
【答案】B
【解析】A.等质量的碳酸氢钠和碳酸钠与过量盐酸反应,碳酸氢钠的摩尔质量小于碳酸钠,则碳酸氢钠的物质的量更大,生成的物质的量更多,装置Ⅰ(碳酸氢钠)气球体积更大,A错误;B.饱和碳酸钠溶液中通入足量,由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,且反应消耗水,生成的碳酸氢钠会有晶体析出导致浑浊,B正确;C.套管实验比较稳定性时,内管温度较低,应装稳定性差的碳酸氢钠(受热易分解),外管装稳定性强的碳酸钠(受热不分解),C错误;D.碳酸钠和碳酸氢钠均能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,现象相同,无法鉴别,D错误;故选B。
【强化训练】
1.(23-24高一下·上海·期末)欲除去固体中少量,可使用的方法
A.加入过量盐酸 B.直接加热 C.加入石灰水 D.通过量
【答案】B
【解析】A.加入过量盐酸,与都能与盐酸反应,故A错误;B.直接加热,受热分解生成,故B正确;C.加入石灰水,与都能与石灰水反应,生成碳酸钙沉淀,故C错误;D.通过量,发生反应,不能达到目的,故D错误;故选B。
2.(23-24高一上·上海静安·期中)氢氧化钠溶液放置在空气中会部分变质,以下验证其中含有碳酸钠的方法中,错误的是
A.取样,加入澄清石灰水,有沉淀生成,则含碳酸钠
B.取样,加入少量氯化钡溶液,有白色沉淀生成,则含碳酸钠
C.取样,加入少量盐酸,无气泡产生,则不含碳酸钠
D.取样,加入少量氯化钙溶液,有白色沉淀,则含碳酸钠
【答案】C
【解析】A.氢氧化钠溶液中不会存在有碳酸氢根离子,故加入澄清石灰水有白色沉淀产生即能说明有碳酸氢根离子,故A正确;B.碳酸钠电离出的碳酸根离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀,可以说明含有碳酸钠,故B正确;C.因为原溶液是氢氧化钠溶液,加少量盐酸,如果没有完全变质则盐酸和氢氧化钠反应不会有气泡,但不能说明不含有碳酸钠,故C错误;D.碳酸钠电离出的碳酸根离子和钙离子反应生成碳酸钙沉淀,可以说明含有碳酸钠,故D正确;故选C。
3.(24-25高一下·上海浦东新·期中)和是厨房中常见的两种盐。能鉴别这两种盐溶液的方法是
A.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量稀盐酸,观察有无气泡产生
B.分别向盛有稀盐酸的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无气泡产生
C.取两种盐溶液于试管中,分别滴加少量澄清石灰水,观察有无沉淀产生
D.分别向盛有澄清石灰水的两只试管中,滴加少量盐溶液,观察有无沉淀产生
【答案】A
【解析】A.向碳酸钠溶液中滴加少量稀盐酸时,首先生成碳酸氢钠,此时无气泡,而向碳酸氢钠溶液滴加稀盐酸立即产生CO2气泡,因此通过观察是否立即产生气泡可以鉴别,A正确;B.向稀盐酸中滴加盐溶液时,盐酸过量,两者均立即反应产生气泡,无法鉴别,B错误;C.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,C错误;D.澄清石灰水与和均反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,D错误;故选A。
4.(22-23高一下·上海浦东新·期末)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,正确的是
A.两者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠
B.两者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性小于碳酸氢钠
C.两者与足量盐酸反应,都会产生气泡,现象一定相同
D.两者都能和澄清石灰水反应,现象一样
【答案】D
【解析】A.常温下,Na2CO3较NaHCO3易溶于水,因此二者的溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠,A错误;B.NaHCO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而碳酸钠加热不分解,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠,B错误;C.两者都能与足量盐酸反应放出二氧化碳气体,碳酸氢钠与盐酸的反应更剧烈,且碳酸钠中碳元素质量分数小于碳酸氢钠,等质量时,碳酸氢钠生成的量多,若把气体收集在气球中,气球的大小也会不同,C错误;D.两者都能和澄清石灰水反应,且均产生白色沉淀碳酸钙, D正确;答案选D。
5.(23-24高一上·上海·期中)某实验需要测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数,下列实验方案及操作,可能会造成最后结果偏大的是(已知NaHCO3受热分解产生Na2CO3)
A.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,蒸干溶液得到b g固体,最后固体未完全干燥
B.取a g混合物充分加热,在加热过程中有固体溅出,最终质量减少b g
C.取a g混合物与足量稀硫酸反应,气体未经干燥即用碱石灰吸收,碱石灰质量增加b g
D.取a g混合物与足量Ba(OH)2反应,沉淀未经过洗涤,干燥后称得质量b g
【答案】A
【解析】A.固体未完全干燥,则NaCl质量偏大,n(Na+)偏大,设Na2CO3的物质的量为x,则NaHCO3的物质的量为n(Na+)-2x,从而得出106x+84[n(Na+)-2x]=b,x=,n(Na+)偏大,则x偏大,Na2CO3质量分数偏大,A符合题意;B.取a g混合物充分加热,在加热过程中有固体溅出,最终质量减少b g,则NaHCO3分解生成的CO2和水的质量偏大,计算出的NaHCO3的质量偏大,Na2CO3质量分数偏小,B不符合题意;C.取a g混合物与足量稀硫酸反应,气体未经干燥即用碱石灰吸收,碱石灰质量增加b g,即CO2的质量偏大,Na2CO3和NaHCO3的混合物的物质的量偏大,Na2CO3质量分数偏小,C不符合题意;D.取a g混合物与足量Ba(OH)2反应,沉淀未经过洗涤,干燥后称得质量b g,则BaCO3的质量偏大,Na2CO3和NaHCO3的混合物的物质的量偏大,Na2CO3质量分数偏小,D不符合题意;故选A。
6.(24-25高一下·上海·期中)能用来鉴别苏打和小苏打两种白色固体的方法是
A.分别加入到水中,观察二者的溶解速度
B.分别取少量固体溶于水后加入石灰水,观察有否沉淀
C.分别取少量固体溶于水后加入CaCl2溶液观察有否沉淀
D.分别将固体投入盐酸溶液中,观察有无气体产生
【答案】C
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠在水中均能溶解,但溶解速度差异可能不明显,实际操作中难以可靠鉴别,A不符合题意;B.碳酸钠和碳酸氢钠与石灰水()反应均会生成碳酸钙沉淀,无法区分两者,B不符合题意;C.碳酸钠与溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠与不反应(因可溶),可通过是否产生沉淀鉴别,C符合题意;D.两者与盐酸反应均会产生气体,仅观察有无气体无法鉴别,D不符合题意;故选C。
7.(22-23高一下·上海浦东新·期末)纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在实验室中将它们区分开来,下列方法中可行的是
A.在烧杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积等浓度的盐酸,观察反应的剧烈程度
B.分别用干净铁丝蘸取样品在酒精灯的火焰上灼烧,观察火焰颜色
C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀
D.分别放在坩埚中加热灼烧,观察是否有残留物
【答案】A
【解析】A.加入盐酸,碳酸氢钠反应剧烈,可鉴别,故A正确;B.二者都含钠元素,焰色试验都成黄色,不能鉴别,故B错误;C.加入澄清石灰水,二者均产生碳酸钙白色沉淀,不能鉴别,故C错误;D.碳酸氢钠解热分解生成碳酸钠,二者加热时都有残留物,不能鉴别,故D错误。故选:A。
8.(23-24高一下·上海青浦·期末)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是
A.相同条件下,在水中的溶解性:碳酸钠<碳酸氢钠
B.相同条件下,溶液的碱性:碳酸钠>碳酸氢钠
C.物质的量相同时,分别与足量的盐酸反应生成CO2的质量:碳酸钠<碳酸氢钠
D.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液可以用澄清石灰水来区别
【答案】B
【解析】A.碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,但在相同条件下,在水中的溶解性:碳酸钠>碳酸氢钠,A错误;B.相同温度下,相同浓度的碳酸钠的碱性更强,所以溶液的碱性:碳酸钠>碳酸氢钠,B正确;C.物质的量相同时,分别与足量的盐酸反应,据碳原子守恒,生成CO2的质量:碳酸钠=碳酸氢钠,C错误;D.碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都能与澄清石灰水反应,从而生成碳酸钙沉淀,所以不能用澄清石灰水区分碳酸钠与碳酸氢钠,D错误;故答案选B。
9.(23-24高一下·上海嘉定·期末)和是厨房中常见的两种钠盐。对于两种钠盐的叙述正确的是
A.常温下溶解度:
B.等质量的、分别与相同浓度的盐酸反应,消耗的盐酸体积少
C.向溶液中滴入无沉淀,而向溶液中加入出现白色沉淀
D.物质的量相同的、分别与足量稀硫酸反应,产生的多
【答案】B
【解析】A.常温下溶解度,,A错误;B.由方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知等质量的Na2CO3、NaHCO3分别消耗盐酸的物质的量为mol、mol,对于相同浓度的盐酸,NaHCO3消耗的盐酸体积少,B正确;C.Na2CO3和NaHCO3都能与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀碳酸钡,C错误;D.Na2CO3和NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,反应的离子方程式为:+2H+=CO2↑+H2O、+H+=H2O+CO2↑,所以物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,产生的CO2一样多,D错误;答案选B。
10.(24-25高一下·上海·期中)取一定物质的量浓度的NaOH溶液100mL,然后向其中通入一定量的CO2气体,得到溶液A,向溶液A中逐滴加入盐酸,测得溶液中的物质的量与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
(1)加入盐酸依次发生反应的离子方程式为 、 。
(2)溶液A中为 。
【答案】(1)
(2)1:1
【分析】结合图像,加入0~25mL盐酸发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,加入25~75mL盐酸发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,根据方程式计算和判断。
【解析】(1)根据分析,加入盐酸发生反应的离子方程式为、。
(2)根据加入0~25mL盐酸发生Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,消耗盐酸25mL,此时总量为0.05mol,参加反应的物质的量等于参加反应的盐酸物质的量为0.025mol,生成0.025mol;加入25~75mL盐酸发生NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,消耗盐酸体积50mL,总物质的量为0.05mol,则原有物质的量为0.025mol,溶液A中为0.025:0.025=1:1。
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