2027届高考化学一轮复习讲义：4.2　碳酸钠和碳酸氢钠

该高中化学高考复习讲义围绕碳酸钠和碳酸氢钠核心考点，涵盖性质比较、相互转化及质量分数测定，按基础性质到定量分析的逻辑层次展开。通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节，帮助学生构建知识网络，突破鉴别、计算等难点，体现复习的系统性和针对性。 资料以科学探究与实践为导向，设计差量法、沉淀法等实验方案，结合高考真题解析培养学生科学思维。设置基础落实、能力提升分层练习，配合实验现象分析和数据处理指导，确保高效突破考点。助力教师精准把控复习节奏，提升学生综合应用与应考能力。

第2讲　碳酸钠和碳酸氢钠 考点一　碳酸钠与碳酸氢钠的比较 1.Na2CO3和NaHCO3的比较(反应用离子方程式表示) 名称 碳酸钠 碳酸氢钠 俗名 纯碱或苏打 小苏打 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 C+2H+===CO2↑+H2O(较快) HC+H+===CO2↑+H2O(更快) 与NaOH 溶液反应 不反应 HC+H2O 与Ca(OH)2 溶液反应 Ca2++C===CaCO3↓ Ca(OH)2少量:Ca2++2OH-+2HC; Ca(OH)2过量:Ca2++OH-+HC===CaCO3↓+H2O 与CaCl2 溶液反应 Ca2++C===CaCO3↓ Ca2++2HCCaCO3↓+CO2↑+H2O 与Al2(SO4)3 溶液反应 2Al3++3C+3H2O=== 2Al(OH)3↓+3CO2↑ Al3++3HC===Al(OH)3↓+3CO2↑ 与水作用 水解,碱性较强 水解,碱性较弱 与CO2反应 C 不反应 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 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一 小题对点过　 (1)饱和碳酸钠中通入足量二氧化碳有何现象?并说明原因。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  (2)请设计实验检验某Na2CO3样品中含有NaHCO3　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)室温下,通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。 实验1:向混合溶液中滴几滴酚酞,溶液显红色; 实验2:向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸,溶液红色变浅; 实验3:向混合溶液中通入过量的CO2,无明显现象; 实验4:向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液,产生白色沉淀。 用离子方程式表示以下过程: ①实验1中溶液显红色的主要原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②实验2中溶液红色变浅的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③实验3发生的离子反应　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ④实验4中产生白色沉淀的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)溶液变浑浊。碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠的小,生成的碳酸氢钠的质量大,且反应消耗了水碳酸氢钠固体析出。 (2)取样品适量,加热,若产生能使澄清石灰水变浑浊的气体,说明碳酸钠中含有碳酸氢钠,否则,不含 (3)①C+OH- ②C+BaCO3↓ 2.Na2CO3和NaHCO3的相互转化 Na2CO3NaHCO3 小题对点过　 (1)选择适当的试剂或方法除去杂质,并完成转化的化学方程式,“[　]”内为杂质。 ①Na2CO3(s)[NaHCO3]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②NaHCO3(aq)[Na2CO3]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③Na2CO3(aq)[NaHCO3]　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)银白色金属钠表面变暗出现白色固体接着表面变稀白色块状固体白色粉末状物质 写出③④步反应的化学方程式: ③　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ④　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)①充分灼烧至恒重　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ②通入足量CO2　Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3 ③滴加适量NaOH 溶液　NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O (2)2NaOH+CO2+9H2O===Na2CO3·10H2O　Na2CO3·10H2O===Na2CO3+10H2O 1.下列说法中错误的是　　　　。  ①碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应 ②用热碱水清除炊具上残留的油污,没有发生化学反应 ③Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火 ④向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出 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 ⑥用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 ⑦苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ⑧相同温度下,溶解度:小苏打<苏打,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3 答案　①②⑤⑦ 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)。  答案　(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O　D　(3)NaHCO3 解析　(1)图Ⅰ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,二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊;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。(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。 鉴别Na2CO3与NaHCO3的常用方法 (1)固体的鉴别用加热法:产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。 (2)气体法 (3)测pH法 3.有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应的性质,以下叙述不正确的是(　　) 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 答案　C 解析　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,NaHCO3需盐酸 mol,错误。 4.向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一种或两种的溶液中滴加某浓度的盐酸,生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸的体积的关系如图所示。依据图像特点判断溶液溶质的成分: (1)若a=0(即图像从原点开始),溶液中的溶质为　　　　。  (2)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　　　　,涉及的离子方程式Oa:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ab:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)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　　　　,涉及的离子方程式Oa:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ab:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)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　　　　　　　　。  答案　(1)NaHCO3　(2)Na2CO3　C+H+===H2O+CO2↑　(3)NaOH和Na2CO3　OH-+H+===H2O、C+H+===CO2↑+H2O　(4)Na2CO3和NaHCO3 5.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　　　　。  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 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)=2.5×10-3×2 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,标况下V(CO2)=5×10-3 mol×22.4 L·mol-1=0.112 L。 Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较 二者浓度相同时生成CO2的速率 NaHCO3快 耗酸量 二者等质量 Na2CO3耗酸多 二者等物质的量 Na2CO3耗酸多 生成CO2 的体积 二者等质量 NaHCO3产生的多 二者等物质的量 相等 考点二　碳酸钠和碳酸氢钠质量分数测定 1.差量法 【例1】　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　　　　。  (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　　　　。  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% 解析　(1)碳酸氢钠在加热的条件下分解为碳酸钠、二氧化碳、水,设混合物中碳酸氢钠的质量为x g, ,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x g,则由 得x=,则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%。 2.沉淀法 利用化学反应把C完全转化为沉淀,称量干燥沉淀的质量,由此计算混合物中w(Na2CO3)、w(NaHCO3)。 【例2】　某化学小组设计实验方案,测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸氢钠的质量分数。 实验测定方法如下: (1)①称取碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物9.5 g,溶于水中,配成100 mL溶液,滴加足量沉淀 剂,把溶液中HC完全转化为沉淀,应选用的试剂是　　　　(填字母)。  A.稀CaCl2溶液 B.MgSO4溶液 C.NaCl溶液 D.Ba(OH)2溶液 ②过滤,洗涤沉淀,判断沉淀是否洗净的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ③将沉淀洗涤,并充分干燥,称量沉淀的质量为19.7 g。由此可以计算w(NaHCO3)=　　　　(结果保留3位有效数字)。  (2)工业生产的纯碱常会含少量NaCl杂质。测定该样品中纯碱的质量分数的实验步骤如下: ①称取样品a g,加水溶解; ②加入足量的BaCl2溶液; ③过滤、　　　　、烘干、冷却、称量、烘干、冷却、　　　　,最终得到固体b g。样品中纯碱的质量分数为　　　　(用含a、b的代数式表示)。  答案　(1)①D　②取少量最后一次洗涤液于试管中,滴加Na2SO4溶液,如无沉淀,则沉淀已洗净,反之则未洗净　③44.2% (2)洗涤　(再)称量　×100% 解析　(1)①Ba(OH)2溶液与两种离子都可以形成沉淀,D正确。②判断沉淀是否洗净的方法是检验最后一次洗涤液中是否含有Ba2+。③设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为a mol、b mol,则可得106a+84b=9.5,197(a+b)=19.7,联立解得a=b=0.05,所以碳酸氢钠的质量分数为×100%≈44.2%。(2)加入足量的BaCl2溶液发生反应:Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,根据原子守恒,通过称量碳酸钡沉淀的质量,来计算样品中纯碱的质量分数,需洗涤沉淀,除去杂质离子,且将沉淀烘干,冷却到室温,再称量所得固体,最终得到BaCO3的质量为b g,根据碳元素守恒,纯碱的质量分数为×100%。 3.气体法 一般流程: 【例3】　为测定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,某同学设计的实验装置示意图如下,请回答: (1)装置E的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)实验需要以下步骤: ①称量装置D的质量为304.6 g; ②称取13.7 g样品装入装置B的广口瓶中; ③连接装置,检查装置气密性后加入相应试剂; ④打开弹簧夹,缓缓鼓入一段时间空气; ⑤再次称量装置D的质量为311.2 g; ⑥打开弹簧夹,再次缓缓鼓入一段时间空气; ⑦关闭弹簧夹,滴加稀硫酸使其发生反应,直至不再产生气泡为止。 以上步骤的正确顺序为③→②→　　　　→①→　　　　→　　　　→⑤。  (3)步骤⑥的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)根据相关数据,计算样品中碳酸钠的质量分数为　　　　(结果保留3位有效数字)。  答案　(1)防止空气中的CO2和H2O进入装置D中产生误差 (2)④　⑦　⑥ (3)将反应产生的CO2全部赶入装置D中,减小误差 (4)38.7% 解析　(4)由前后装置D中质量差可得n(CO2)==0.15 mol,设样品中碳酸钠的物质的量为x mol,碳酸氢钠为y mol,则106x+84y=13.7,x+y=0.15,解得x=0.05,y=0.1,则样品中碳酸钠的质量分数为×100%≈38.7%。 4.滴定法 根据碳酸的差别较大,选用合适的指示剂,确定的滴定终点为HC或H2CO3,根据消耗标准盐酸的体积,计算Na2CO3、NaHCO3、甚至NaOH的物质的量。 【例4】　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0.100 0 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0.100 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。 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”)。  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 解析　(1)第一滴定终点为恰好生成NaHCO3,溶液呈碱性,应选用酚酞作指示剂;第二滴定终点为HCl与碳酸氢钠恰好完全反应,溶液呈酸性,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,还要再消耗盐酸的体积为V1 mL,则原溶液中含有的NaHCO3所消耗的盐酸体积为V2 mL-V1 mL=1.06 mL,产品中NaHCO3的质量分数为×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。 1.下列测定Na2CO3和NaHCO3固体混合物中NaHCO3质量分数的实验方案,合理的是(　　) ①取m g混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得n g固体 ②取m g混合物充分加热,减重n g ③取m g混合物与过量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重n g ④取m g混合物与过量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得n g固体 A.①② B.②③ C.②④ D.③④ 答案　C 解析　①氢氧化钠过量,在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3,则不能确定NaHCO3生成的碳酸钠的质量,错误;②碳酸氢钠不稳定,加热分解,利用固体差量法即可计算出固体中碳酸氢钠的质量,正确;③碱石灰吸收二氧化碳和水,CO2中混有水蒸气,影响计算,故应先把水蒸气排除才合理,错误;④n g固体为碳酸钡,假设碳酸氢钠、碳酸钠分别为x mol、y mol,可根据碳元素守恒,分别列出84x+106y=m、197(x+y)=n求出碳酸钠和碳酸氢钠的质量,进而可确定碳酸氢钠的质量分数。 2.为测定产品中Na2CO3的质量分数(已知杂质为NaHCO3),设计了下列两种实验方案进行探究。 方案一:样品经加热后测定剩余固体质量,并计算Na2CO3的质量分数。 (1)加热样品所选用的仪器是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(填字母)。  方案二:将一定质量的样品与足量稀硫酸反应,通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量,利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图: 该实验的操作步骤: ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　;  ②取一定量样品装入广口瓶中; ③打开止水夹,缓慢鼓入空气数分钟; ④关闭止水夹,在干燥管内填满碱石灰,称量干燥管A质量; ⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止; ⑥打开止水夹,缓慢鼓入空气数分钟,再称量干燥管A质量。 (2)操作①为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (4)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B),若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果　　　　(填“偏大”或“偏小”)。理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)B (2)检查装置气密性 (3)2OH-+CO2===C+H2O (4)偏小　去掉B,空气中H2O、CO2进入A中,使A增重偏大,单位质量的NaHCO3生成CO2较多,则导致计算结果中NaHCO3质量分数偏大,Na2CO3质量分数偏小 解析　(1)加热碳酸氢钠固体分解,加热样品所选用的仪器是坩埚;(2)连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性,保证装置气密性良好才能做后续实验;(3)先把空气通过NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2,减少实验误差,离子方程式为2OH-+CO2===C+H2O;(4)去掉B,空气中H2O、CO2进入A中,使A增重偏大,单位质量的NaHCO3生成CO2较多,则导致计算结果中NaHCO3质量分数偏大,Na2CO3质量分数偏小。 1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。 (1)(2024·安徽卷)烹煮食物的后期加入食盐,能避免长时间受热而分解(　　) (2)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱,利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸(　　) (3)(2020·浙江7月选考)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(　　) (4)(2018·全国卷Ⅱ)碳酸钠可用于去除餐具的油污(　　) (5)(2018·天津卷)溶解度:Na2CO3<NaHCO3(　　) (6)(2018·浙江11月选考)用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(　　) (7)(2017·天津卷)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可将固体加热至恒重(　　) (8)(2023·全国乙卷)用装置制备CO2(　　) 答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)√　(7)×　(8)× 2.(2024·北京卷)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 答案　D 解析　Na2CO3溶液中存在C的水解,NaHCO3溶液中存在HC的电离和水解,故Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H+、OH-、Na+、C,A正确;NaHCO3能与NaOH发生反应:NaOH+NaHCO3===Na2CO3+H2O,故B正确;NaHCO3不稳定,受热易分解,能生成稳定性高的Na2CO3,故可利用二者热稳定性的差异,从它们的固体混合物中除去NaHCO3,C正确;Na2CO3和NaHCO3均能水解使溶液呈碱性,且C,故二者饱和溶液的pH差约为4,D错误。 3.(2025·八省联考河南卷)W是一种短周期金属元素的单质,V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是(　　) A.气体V可通过排水法收集 B. X与水反应能生成气体V C.Y易溶于水,溶液显碱性 D. 电解Z的水溶液可得到W 答案　D 解析　W是一种短周期金属元素的单质,V是无色气体,W与V在加热条件下反应生成X,X与CO2反应又能生成V,则W为Na,V为O2,X为Na2O2,Y为Na2CO3,Y与HCl反应生成Z,Z为NaCl。A.V为O2,可通过排水法收集,A正确;B.X为Na2O2,Na2O2与水反应能生成O2,B正确;C.Y为Na2CO3,易溶于水,由于C水解,溶液显碱性,C正确;D.Z为NaCl,电解NaCl水溶液可得不到W(Na),应该电解熔融氯化钠,D错误。 4.(北京卷)下列实验方案中,不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是(　　) A.取a克混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体 C.取a克混合物充分加热,减重b克 D.取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干,得b克固体 答案　A 解析　A.逸出气体含有水蒸气,不能测定;B.最后得到的是氯化钠,可以测定;C.最后得到的是碳酸钠,可以测定;D.最后得到的是碳酸钡,可以测定。 基础落实 选择题只有1个选项符合题意 1.(2024·湖北一模)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(　　) 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.医疗上生理盐水是含0.9%的NaCl溶液 答案　B 解析　A.NaCl是食盐的主要成分,既可做调味品也可做防腐剂,故A正确;B.NaCl和Na2CO3焰色试验均为黄色火焰,无法进行区分,故B错误;C.电解食盐水的产物为Cl2、H2、NaOH,Cl2可与石灰乳生产漂粉精,故C正确;D.医疗上生理盐水是含0.9%的NaCl溶液,故D正确。 2.实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时,对应关系错误的是(　　) 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 答案　B 解析　A.皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应,A项正确;B.模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液,B项错误;C.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;D.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。 3.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.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤 D.CO2气体(HCl),将气体通入饱和的NaHCO3溶液 答案　C 解析　A.NaHCO3与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,可用NaOH溶液除去Na2CO3溶液中混有的NaHCO3,故A正确;B.Na2CO3与CO2、H2O反应生成NaHCO3,通入过量的CO2气体可除去NaHCO3溶液中混有的Na2CO3,故B正确;C.Na2CO3、Na2SO4均与Ba(OH)2溶液反应产生白色沉淀和NaOH,不能除杂,故C错误;D.氯化氢与饱和碳酸氢钠反应生成二氧化碳,可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中含有的氯化氢,故D正确。 4.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是(　　) 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为NaHCO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为NaHCO3 D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 答案　B 解析　A.有关反应为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,Ca(OH)2+2NaHCO3===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者均产生白色沉淀,现象相同,A错误;B.加入等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈,B正确;C.Na2CO3与CaCl2反应时生成CaCO3白色沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,C错误;D.逐滴加入盐酸时,NaHCO3溶液立即产生气泡,Na2CO3溶液开始无明显现象,后有气泡产生,D错误。 5.(2024·湖南模拟预测)向三支试管中分别加入稀盐酸、NaCl溶液和Na2CO3溶液,然后分别向上述三支试管中依次加入AgNO3溶液和稀硝酸。下列有关说法错误的是(　　) A.稀盐酸、NaCl溶液和Na2CO3溶液三种溶液的酸碱性互不相同 B.该实验可以证明不同物质间反应的离子方程式可能相同 C.在该实验的基础上,再追加一个焰色试验就可以将上述三种溶液鉴别出来 D.若不加入其他试剂,仅通过溶液间相互滴加不能鉴别出上述三种溶液 答案　D 解析　A.稀盐酸、NaCl溶液和Na2CO3溶液分别呈酸性、中性和碱性,A正确;B.稀盐酸、氯化钠溶液分别与硝酸银溶液反应均生成氯化银沉淀,离子方程式相同,则该实验可以证明不同物质间反应的离子方程式可能相同,B正确;C.由于碳酸银能溶于硝酸,氯化银不能溶于硝酸,氯化钠的焰色显黄色,稀盐酸无焰色,因此在该实验的基础上,再追加一个焰色试验就可以将上述三种溶液鉴别出来,C正确;D.稀盐酸、NaCl溶液和Na2CO3溶液可以通过相互滴加鉴别,将稀盐酸逐滴滴入碳酸钠溶液中,一段时间后才有气泡产生,而将碳酸钠溶液滴入稀盐酸中,立即有气泡产生,NaCl溶液与稀盐酸或碳酸钠溶液互滴均无明显现象,因此若不加入其他试剂,仅通过溶液间相互滴加能鉴别出上述三种溶液,D错误。 6.某小组同学探究Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化,实验如下(夹持装置已略去,气密性已检验)。下列说法错误的是(　　) 实验Ⅰ 实验Ⅱ A.实验Ⅰ,A中澄清石灰水无明显变化,B中澄清石灰水变浑浊 B.实验Ⅱ,方框中的试剂a为饱和NaHCO3溶液 C.实验Ⅱ中,一段时间之后,可观察到烧杯中有细小晶体析出 D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,NaHCO3生成的CO2更多 答案　D 解析　实验Ⅰ,Na2CO3受热不分解,则A中澄清石灰水无明显变化,NaHCO3受热分解生成CO2、Na2CO3和H2O,因此B中澄清石灰水变浑浊,故A正确;实验Ⅱ,由于盐酸易挥发,试剂a主要是除掉CO2中的HCl,因此方框中的试剂a为饱和NaHCO3溶液,故B正确;实验Ⅱ中,烧杯中CO2和Na2CO3、H2O反应生成NaHCO3,由于Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大,因此一段时间之后可观察到烧杯中有细小晶体析出,故C正确;等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,两者生成的CO2一样多,故D错误。 7.(2024·河北衡水质检)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸,CO2的生成量与加入0.1 mol·L-1盐酸的体积的关系如图所示。下列判断正确的是(　　) A.在0~a范围内,只发生中和反应 B.ab段发生反应的离子方程式为C+2H+===H2O+CO2↑ C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2 答案　C 解析　向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加盐酸时,首先和NaOH发生反应:OH-+H+===H2O,继续滴加时,盐酸与Na2CO3首先发生反应:C,继续滴加时发生反应:HC+H+===CO2↑+H2O;则ab段发生反应的离子方程式为HC+H+===CO2↑+H2O,反应0.01 mol HC、消耗盐酸体积V(HCl)=0.01 mol÷0.1 mol·L-1=0.1 L,故a=0.4-0.1=0.3;0.3>0.1,则0~a范围内,发生2个反应:OH-+H+===H2O、C,其中C消耗HCl 0.01 mol、OH-消耗HCl 0.03 mol-0.01 mol=0.02 mol;A.分析可知,0~a范围内,发生2个反应:OH-+H+===H2O、C,A错误;B.ab段发生反应的离子方程式为HC+H+===CO2↑+H2O,B错误; C.分析可知,a=0.3,C正确;D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为0.02∶0.01=2∶1,D错误。 8.如图是工业生产纯碱的工艺流程示意图。 已知:粗盐水中含有MgCl2、CaCl2。 完成下列填空: (1)粗盐水加入沉淀剂NaOH、Na2CO3分别除去MgCl2、CaCl2,固体C为　　　　,书写其中一个反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在工业生产纯碱工艺流程中,先“氨化”后“碳酸化”的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  “碳酸化”时,NaCl、NH3、CO2和H2O相互作用析出NaHCO3,写出该反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)“碳酸化”后过滤获得的NH4Cl可用作　　　　肥,也可先　　　　(填“加热”或“冷却”)NH4Cl溶液,再加入石灰水以循环使用的物质是　　　　。  (4)“煅烧”时,NaHCO3分解生成的气体D是　　　　,若将气体D直接排入空气,不合理的理由是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (5)鉴别产品纯碱中是否含有碳酸氢钠的方法是 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)Mg(OH)2和CaCO3　2NaOH+MgCl2===Mg(OH)2↓+2NaCl(或Na2CO3+CaCl2===CaCO3↓+2NaCl)　(2)有利于溶液吸收CO2气体　NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl　(3)氮　加热　NH3　(4)CO2　可循环利用,降低生产成本,同时也能保护环境(答案合理即可)　(5)取样,加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察溶液是否变浑浊 能力提升 9.某实验小组用pH传感器探究Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水的反应。根据下表中的实验过程及数据,判断下列说法错误的是(　　) 实验过程 实验数据 A.Ⅰ是空白实验,排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响 B.Ⅱ的烧杯中产生白色沉淀 C.Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明Ⅱ中OH-没有参加反应 D.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线低,说明Ⅲ初期发生反应:H++OH-===H2O 答案　D 解析　由题给信息可知,Ⅰ是空白实验,Ⅰ和Ⅱ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,石灰水恰好完全反应时,碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水。A.由分析可知,Ⅰ是空白实验,设计实验的目的是排除体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响,故A正确;B.Ⅱ中碳酸根离子与石灰水中的钙离子反应,反应的离子方程式为C+Ca2+===CaCO3↓,产生白色沉淀,故B正确;C.由分析可知,Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合,说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应,不与氢氧根离子反应,故C正确;D.由分析可知,Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低,说明反应开始时,少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水,反应的离子方程式为HC+OH-+Ca2+===CaCO3↓+H2O,故D错误。 10.元素的“价-类”二维图指的是以元素的化合价为纵坐标,以物质的类别为横坐标所绘制的二维平面图像。下图为钠元素的“价-类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系,下列说法不正确的是(　　) A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系① B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生 C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠 D.反应②只能通过加热才能实现物质转化 答案　D 解析　A项,氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO2(过量)+NaOH===NaHCO3,可以实现转化关系①,正确;B项,Na2O2与水和二氧化碳反应的化学方程式分别为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,正确;C项,碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3和反应⑧NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,正确;D项,反应②通过加热能实现物质转化,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,错误。 11.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。 (1)实验步骤: ①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。 ③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。 (2)关于该实验方案,请回答下列问题。 ①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  ②E处干燥管中盛放的药品是　　　　,其作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,  如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量　　　　(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。  ③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为　　　　(用含w、m1、m2的代数式表示)。  答案　(1)①检查装置气密性　③除去装置中的水蒸气和二氧化碳　④2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑　(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大　②碱石灰　防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果　偏大　③×100% 解析　(2)①若加热反应后不鼓入空气,生成水蒸气质量和二氧化碳质量测定结果会减小,碳酸氢钠依据二氧化碳计算,而Na2CO3·10H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,则测得Na2CO3·10H2O的含量将偏小,对测定结果的影响是NaCl偏大,NaHCO3偏小,Na2CO3·10H2O偏小。②干燥管中盛放的是碱石灰,碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,所以干燥管的作用是防止空气中的CO2和水蒸气进入影响测定结果,若撤去E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏大。③D装置中增加的质量为二氧化碳的质量,设碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x。 x= g, 装置C吸收的是水蒸气,包括碳酸氢钠分解生成的和十水碳酸钠分解生成的,十水碳酸钠分解生成的水蒸气的质量=m1 g- g, 设十水碳酸钠的质量为y,则有 y= g 所以十水碳酸钠的质量分数=×100%。 学科网（北京）股份有限公司 $