第4章 第13讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案
2026-08-10
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | 钠及其化合物 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2027-2028 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 525 KB |
| 发布时间 | 2026-08-10 |
| 更新时间 | 2026-08-10 |
| 作者 | 山东中联翰元教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 高考领航·高考一轮复习 |
| 审核时间 | 2026-07-08 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58676952.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
该高中化学高考复习讲义围绕碳酸钠和碳酸氢钠的性质及转化,碱金属通性与特性,焰色试验,侯氏制碱法及含量测定等核心考点,按性质对比、转化应用、工业制法、定量测定的逻辑层次展开,通过考点梳理、方法指导、题点练习、真题训练四个环节,帮助学生构建知识网络,突破难点。
讲义融合化学观念与科学思维,如通过对比实验装置分析碳酸钠和碳酸氢钠与酸反应速率及气体量,培养证据推理能力,结合双指示剂滴定法测定含量强化科学探究。设置基础判断、能力提升、真题演练分层练习,保障高效复习,助力学生提升应考技能,为教师把控复习节奏提供支撑。
内容正文:
第13讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
[课标标准]
1.了解Na2CO3、NaHCO3的性质。
2.了解侯氏制碱法的原理,掌握Na2CO3含量的测定方法。
3.了解碱金属的通性与特性,了解焰色试验及常见金属元素的焰色。
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↑+(较快)
+H+===CO2↑+(更快)
与OH-反应
不反应
+H2O
与CO2反应
不反应
与盐反应
Al2(SO4)3溶液
2Al3+++3H2O===2Al(OH)3↓+3CO2↑
Al3++===Al(OH)3↓+3CO2↑
CaCl2溶液
Ca2++===
===
CaCO3↓+CO2↑+H2O
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与NaHCO3的相互转化及应用
(1)转化途径
Na2CO3NaHCO3
(2)应用——混合除杂(括号内为杂质)
①Na2CO3固体(NaHCO3):加热至固体质量不再变化。
②Na2CO3溶液(NaHCO3):加入适量的NaOH溶液。
③NaHCO3溶液(Na2CO3):通入足量的CO2气体。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)碳酸氢钠在水中的溶解度大于碳酸钠的( )
(2)在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都会分解( )
(3)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( )
(4)向饱和Na2CO3溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出( )
(5)相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应,产生二氧化碳的量相同( )
提示:(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)×
题点1 碳酸钠、碳酸氢钠的性质及应用
1.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,但不适合胃溃疡患者
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.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
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↑,胃溃疡患者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;Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成CaCO3白色沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别,C错误;Na2CO3比NaHCO3易溶于水,所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀,D正确。
2.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法,某些夹持仪器略。
下列说法不正确的是( )
A.装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率快的是NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
解析:B 碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,产生气体速率快的是碳酸氢钠,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生二氧化碳的量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确,D正确。
Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
不可用Ca(OH)2 溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,因为Ca(OH)2 溶液与这两种溶液反应时都产生白色沉淀,现象相同。
题点2 碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应定量关系的应用
3.有关NaHCO3和Na2CO3与盐酸的反应,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.等质量的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,两者产生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。假设二者都是1 g,则n(NaHCO3)=n(CO2)==n(CO2)= mol,A正确;假设二者均为1 mol,则消耗的HCl:Na2CO3为2 mol,NaHCO3为1 mol,B正确;假设二者均为1 g,Na2CO3消耗HCl 2× mol=,NaHCO3消耗HCl mol,C错误。
4.向等量的NaOH溶液中分别通入CO2气体。因CO2的通入量不同,得到组分不同的溶液M。若向M中逐滴加入盐酸,产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)关系如图,(注:假设CO2全部逸出;图②中Oa<ab,图③中Oa=ab,图④中Oa>ab)。其中M中只有1种溶质的是( )
A.只有① B.只有③
C.②④ D.①③
解析:D 加入盐酸可能发生的反应为NaOH+HCl===NaCl+H2O,Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl===NaCl+CO2↑+H2O,由方程式可知碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸与该碳酸氢钠反应消耗盐酸体积相等;图①中加入盐酸即有CO2生成,说明溶质只
有一种为NaHCO3;图②中Oa<ab,说明溶液M中含有Na2CO3和NaHCO3两种溶质;图③中Oa=ab,说明溶质只有Na2CO3;图④中Oa>ab,说明溶液M中含有NaOH和Na2CO3两种溶质;所以①③符合,故选D。
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
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
考点二 碱金属 焰色试验
1.碱金属元素在元素周期表中的位置
碱金属元素是位于元素周期表第ⅠA族的金属元素,目前有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种,价层电子排布式为ns1,均为金属性较强的元素。
2.碱金属的一般性与特殊性
(1)一般性
项目
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
金属性逐渐增强
单
质
性
质
物理
性质
都呈银白色(除Cs外),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,如Li与O2只生成Li2O,而钠生成Na2O、Na2O2,钾可生成K2O、K2O2、KO2(超氧化钾)等
(2)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,其中氢以H-形式存在,显-1价。碱金属氢化物是强还原剂,如NaH+H2O===NaOH+H2↑。
④试剂瓶中的药品取出后,一般不能放回原瓶,但Na、K等若有剩余需立即放回原瓶。
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)焰色试验的操作
提醒
铂丝洗涤时要用盐酸洗(不能用稀H2SO4洗),然后灼烧,火焰为无色时,说明洗净。
(3)常见元素的焰色
钠元素黄色;钾元素紫色(透过蓝色钴玻璃观察);铜元素绿色;钙元素砖红色;锂元素紫红色;钡元素黄绿色。
正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)碱金属元素Li、Na、K都可保存在煤油中( )
(2)钠、氧化钠、碳酸钠的焰色均显黄色( )
(3)焰色试验是一种复杂的化学变化( )
(4)Li、Na、K、Rb单质的熔、沸点依次升高( )
(5)碱金属元素随核电荷数递增,氢氧化物的碱性依次减弱( )
提示:(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)×
题点1 碱金属的相似性、递变性
1.(2025·河北衡水中学高三调研)下列关于碱金属的叙述中正确的是( )
A.碱金属单质的密度随原子序数的增大而增大
B.碱金属随着原子序数增大,与水反应的剧烈程度增大
C.碱金属单质的金属性很强,均易与氧气反应生成两种氧化物
D.碱金属单质着火时均可用干冰灭火
解析:B 碱金属单质的密度随原子序数的增大而呈增大趋势,但Na的密度大于K的密度,A错误;碱金属随着原子序数增大,越易失电子,与水反应越剧烈,B正确;K与O2反应可生成K2O、K2O2、超氧化钾等,C错误;碱金属从Na开始,燃烧时会生成过氧化物,与CO2反应生成助燃的O2,因此不能使用干冰灭火,D错误。
2.碱金属钫(Fr)具有放射性,它是碱金属元素中最重的元素,根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质,其中不正确的是( )
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时,只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH,这是一种极强的碱
D.它能与水反应生成相应的碱和氢气,由于反应强烈而发生爆炸
解析:B 根据同主族元素性质的递变规律,从金属锂到金属钫随原子序数的递增,原子半径逐渐增大,元素的金属性逐渐增强,最高价氧化物对应的水化物的碱性逐渐增强,与水反应的剧烈程度逐渐增强,与氧气反应的产物越来越复杂,可以生成过氧化物、超氧化物等。
题点2 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________(填序号)。
①钾的火焰颜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(假设杂质为NaCl)
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(假设杂质为NaCl)
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。
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。
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。
1.某小组在实验室模拟侯氏制碱过程,如下图,选择所给仪器或操作方法错误的是( )
A.饱和食盐水中应先通入NH3
B.操作a用到的仪器有②④⑦
C.反应Ⅰ发生的容器是①
D.由NH4Cl溶液得到晶体的操作为蒸发结晶
解析:D NH3溶解度大,先通氨气是为了使饱和食盐水碱化,增大二氧化碳在其中的溶解度,提升原料的利用率,A正确;操作a为过滤,所给仪器中用到的是漏斗、铁架台、玻璃棒,B正确;反应Ⅰ为固体加热分解,应用坩埚,C正确;NH4Cl晶体受热易分解,应选用降温结晶,D错误;故选D。
2.以下是联合制碱法的简单流程,下列说法正确的是( )
A.氨气和二氧化碳的通入顺序应该调换
B.操作X为过滤,为加快过滤速度过滤时用玻璃棒搅拌
C.联合制碱法的主要原理是相同条件下Na2CO3易溶于水,NaHCO3难溶于水
D.溶液B中加入氯化钠粉末,通入氨气可得到副产品NH4Cl,通入氨气的目的是增大的浓度,有利于析出NH4Cl并提高纯度
解析:D 氨气和二氧化碳的通入顺序不能颠倒,因为氨气极易溶于水,二氧化碳的溶解度较小,先通入氨气可以更多地吸收二氧化碳,A错误;过滤时不能用玻璃棒搅拌,避免弄破滤纸,B错误;碳酸钠和碳酸氢钠都易溶于水,但碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,C错误;氨气溶于水和水反应生成一水合氨,抑制铵根离子的水解,有利于析出氯化铵,提高纯度,D正确。
3.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是( )
A.取m g混合物充分加热,质量减少n g
B.取m g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热蒸干灼烧,得到n g固体
C.取m g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰完全吸收,质量增加n g
D.取m g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得到n g固体
解析:C 设混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量分别为x、y g,则一定存在:x+y=m。只需再找到1个有关x、y和n的方程,即可解出x、y,说明方案可行。剩余固体为(m-n)g的Na2CO3,根据Na元素守恒可列出方程求解,方案可行,A正确;最后得到的固体是NaCl,同理根据Na元素守恒可列出方程求解,方案可行,B正确;逸出的气体未经干燥,无法计算,方案不可行,C错误;最后得到的固体是BaCO3,根据C元素守恒可列出方程求解,方案可行,D正确。
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0.1000 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.(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。
2.(2025·安徽卷,16)侯氏制碱法以NaCl、CO2和NH3为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上,以NaCl和NH4HCO3为反应物,在实验室制备纯碱,步骤如下:
①配制饱和食盐水;
②在水浴加热下,将一定量研细的NH4HCO3加入饱和食盐水中,搅拌,使NH4HCO3溶解,静置,析出NaHCO3晶体;
③将NaHCO3晶体减压过滤、煅烧,得到Na2CO3固体。
回答下列问题:
(1)步骤①中配制饱和食盐水,下列仪器中需要使用的有________________(填名称)。
(2)步骤②中NH4HCO3需研细后加入,目的是
__________________________________________。
(3)在实验室使用NH4HCO3代替CO2和NH3制备纯碱,优点是__________________________________________。
(4)实验小组使用滴定法测定了产品的成分。滴定过程中溶液的pH随滴加盐酸体积变化的曲线如下图所示。
ⅰ.到达第一个滴定终点B时消耗盐酸V1 mL,到达第二个滴定终点C时又消耗盐酸V2 mL。V1=V2,所得产品的成分为______(填字母)。
a.Na2CO3
b.NaHCO3
c.Na2CO3和NaHCO3
d.Na2CO3和NaOH
ⅱ.到达第一个滴定终点前,某同学滴定速度过快,摇动锥形瓶不均匀,致使滴入盐酸局部过浓。该同学所记录的V1′________V1(填“>”“<”或“=”)。
(5)已知常温下Na2CO3和NaHCO3的溶解度分别为30.7 g和10.3 g。向饱和Na2CO3溶液中持续通入CO2气体会产生NaHCO3晶体。实验小组进行相应探究:
实验
操作
现象
a
将CO2匀速通入置于烧杯中的20 mL饱和Na2CO3溶液,持续20 min,消耗600 mL CO2
无明显现象
b
将20 mL饱和Na2CO3溶液注入充满CO2的500 mL矿泉水瓶中,密闭,剧烈摇动矿泉水瓶1~2 min,静置
矿泉水瓶变瘪,3 min后开始有白色晶体析出
ⅰ.实验a无明显现象的原因是________________________。
ⅱ.析出的白色晶体可能同时含有NaHCO3和Na2CO3·10H2O。称取0.42 g晾干后的白色晶体,加热至恒重,将产生的气体依次通过足量的无水CaCl2和NaOH溶液,NaOH溶液增重0.088 g,则白色晶体中NaHCO3的质量分数为________。
解析:(1)取适量蒸馏水于烧杯中,加入食盐,用玻璃棒搅拌加速溶解,不断加入食盐,直至杯底有少量白色晶体不再溶解即得饱和食盐水,涉及仪器有烧杯、玻璃棒。
(2)NH4HCO3研细后增大了与溶液的接触面积,可以加快反应速率,使反应更充分。
(3)用“单一固体”替代“两种气体”,降低操作复杂程度;氨气为有毒气体,无氨气参与反应,更加环保。
(4)ⅰ.滴定过程中出现2个滴定终点,则样品中含与H+反应分两步进行:结合H+转化为,关系式为;②生成的再与H+反应转化为CO2和H2O,关系式为~H+~(CO2+H2O)。V1=V2,说明第②步消耗的+H2O,导致V1增大,V2减小,则所以V′1>V1。
(5)ⅰ.CO2在水中的溶解度较小,通入的CO2没来得及反应完全即从溶液中逸出,导致生成的NaHCO3较少,溶于水中,不产生白色沉淀。ⅱ.固体加热产生的气体H2O、CO2分别被无水CaCl2和NaOH溶液吸收。NaOH溶液增重0.088 g,那么n(CO2)==0.004 mol,则白色晶体中NaHCO3的质量分数=×100%=80%。
答案:(1)烧杯、玻璃棒
(2)增大接触面积,加快反应速率,使反应更充分
(3)简化操作步骤;无氨气参与反应,更加环保(合理即可)
(4)ⅰ.a ⅱ.>
(5)ⅰ.CO2在水中的溶解度较小,通入的CO2没有完全转化 ⅱ.80%
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