第11讲 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究 -2026年暑假新高一初升高化学衔接课讲义（全国通用）

第11讲 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究 学习目标 1、掌握Na2CO3和NaHCO3的性质及用途。 2、掌握Na2CO3和NaHCO3的有关图像及相关计算。 知识导图 新知精讲 【知识点1】Na2CO3和NaHCO3的探究实验 1、探究实验——与盐酸的反应 向2支试管中分别加入50 mL 2 mol·L-1的盐酸，将分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的气球套在试管上方。同时将气球中固体加入试管中，观察现象。 【现象】碳酸钠与碳酸氢钠都能与盐酸反应，且相同条件下，碳酸氢钠与盐酸反应速率更快、更剧烈。 【解释】与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析 NaHCO3 NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体，故放出气体的速率较快。 NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。 Na2CO3 Na2CO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出，第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。 Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl； NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。 2、探究实验——热稳定性比较 A为碳酸钠，B为碳酸氢钠。 实验现象 实验结论 碳酸钠 D中无明显现象 碳酸钠的热稳定性更好 碳酸氢钠 C中澄清石灰水变浑浊 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 【典例分析】 【例1】化工科学家侯德榜发明了“联合制碱法”生产纯碱。下列物质中，俗称纯碱的是 A． B．NaCl C．NaOH D． 【例2】除去中含有的少量，下列方法中最优的是 A．加酚酞试液 B．加热 C．加入过量溶液 D．加入适量稀盐酸 【例3】下列是某兴趣小组设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图所示实验装置，分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是 A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球 C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊 D．整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊 【知识点2】碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较 1、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较与鉴别 (1)碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 物质 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗称 苏打 小苏打 色、态 白色粉末 白色细小晶体 溶解性 都易溶于水，且水溶液均呈碱性，但在相同温度下Na2CO3的溶解度更大，碱性更强 热稳定性 稳定 不稳定： 2NaHCO3H2O+Na2CO3+CO2↑ 与足量盐酸 反应 Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 与NaOH 反应 不反应 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O 与Ca(OH)2 反应 Ca(OH)2+Na2CO3 2NaOH+CaCO3↓ Ca(OH)2(少量)+2NaHCO3 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 或 Ca(OH)2(足量)+NaHCO3 CaCO3↓+NaOH+H2O (2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法 2、碳酸钠与碳酸氢钠的转化与应用 (1)相互转化 Na2CO3NaHCO3 涉及反应：①Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3↓； ②Na2CO3+HCl(适量)NaHCO3+NaCl； ③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； ④NaHCO3+NaOH(适量)Na2CO3+H2O。 (2)除杂方法 物质(括号内为杂质) 除杂方法 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加适量NaOH溶液 NaHCO3固体(Na2CO3) 溶于水后通入足量CO2，再蒸发结晶 【典例分析】 【例1】下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的叙述正确的是 A.相同条件下，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 B.Na2CO3与NaHCO3均能与NaOH溶液反应 C.Na2CO3可用于治疗胃酸过多 D.与同浓度稀盐酸反应生成气体的速率：Na2CO3>NaHCO3 【例2】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是 A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液 C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D.分别配成溶液，再逐滴加入同浓度的盐酸，观察产生气泡的快慢 【例3】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.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 【知识点3】碳酸钠与碳酸氢钠的有关图像及相关计算 (1)图像分析法 ①向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸 O~a段：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3， a~b段：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 ②向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 ③向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸 先：NaOH+HClNaCl+H2O， 再：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3， 后：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 (2)计算——质量差量法 在反应前后，物质的质量差和参加该反应的反应物或生成物的质量成正比关系。 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 168 g　　　　106 g　　　　　　　62 g NaHCO3受热分解时，当168 g NaHCO3反应后，固体质量减少62 g，实际参与反应的各物质的质量对应成比例。 【典例分析】 【例1】向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的稀盐酸，生成的CO2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O~a段内，只发生酸碱中和反应 B.ab段发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HClH2O+CO2↑+2NaCl C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2 【例2】将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸，下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的关系的是 【例3】Na2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品［假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有锌粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水］。 (1)装置A锥形瓶内盛有　　　　　，装置A的作用是　　　　。  装置B分液漏斗中装有　　　　。  (2)若无装置C，实验结果将　　 　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是　　　　　 　。  (3)若实验后，装置D的质量增加3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为　　　　　　。  课后精练 1、下列物质的溶液，能与1 mol·L-1小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是 A.氢氧化钡 B.氯化氢 C.熟石灰 D.烧碱 2．下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是 A．相同状况下，等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3 B．反应放出等量的CO2所消耗的酸：NaHCO3>Na2CO3 C．选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多，其原因为Na2CO3的碱性太强 D．Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质，可加入适量NaOH除去 3、在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉，下列物质是发酵粉的主要成分之一的是 A.氯化钠 B.碳酸钠 C.硫酸钠 D.碳酸氢钠 4．不能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法是 A．与相同体积相同浓度盐酸反应 B．加热 C．与氯化钡溶液反应 D．与澄清石灰水的反应 5、用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是 A.图1探究钠与Cl2反应 B.图2证明Na2O2与水反应放热 C.图3证明Cl2能与烧碱溶液反应 D.图4鉴别纯碱与小苏打 6．下列关于和的描述中，不正确的是 A．相同温度下，的溶解度大于 B．可用盐酸除去固体中少量的 C．可用溶液将转化为 D．可用加热的方法鉴别和两种固体 7、下列关于碳酸钠的叙述正确的是 A.碳酸钠俗称纯碱，是因为碳酸钠是一种碱 B.碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈浅红色 C.碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应 D.用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液 8．为了探究和的化学性质，同学们进行了如图所示的三组实验。下列说法正确的是 实验1：比较和的热稳定性 实验2：探究分别与、溶液的反应 实验3：除去溶液中的少量 A．实验1中，M是，N是 B．实验2中，只有盛放溶液的试管中能观察到生成白色沉淀 C．实验1和实验2的方法都可以用来鉴别和 D．实验3中，试剂X可以是适量的NaOH溶液 9．下列关于钠的化合物说法正确的是 A．和均为碱性氧化物 B．相同温度时，在水中的溶解度： C．与同浓度盐酸反应的剧烈程度： D．鉴别溶液和溶液可以用澄清石灰水 10、工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质。研究小组设计了如下实验装置，通过纯碱与酸反应生成的m(CO2)，测定m g某工业纯碱的纯度，下列叙述正确的是 A.通过称量反应前后装置B的质量获取m(CO2) B.通过称量反应前后装置C的质量获取m(CO2) C.通过称量反应前后装置C和D的质量获取m(CO2) D.通过称量反应前后装置D的质量获取m(CO2) 11、已知A为金属单质，B为氧化物，D为淡黄色固体粉末，F为医疗上治疗胃酸过多的一种药剂；物质的转化关系如图所示，请回答下列问题： (1)请写出下列物质的化学式：A　　　、E　　　。  (2)请写出下列反应的化学方程式： A→C：　　　　；  D→E：　　　　。  (3)取一定质量的E和F混合物灼烧至恒重，冷却至室温，共收集到4.4 g气体。加热后剩余的固体物质与足量盐酸反应，共收集到8.8 g气体，则原固体混合物中E和F的质量分别为　　　　g、　　　　g。  12、钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题： Ⅰ.为了测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数，某同学用如下实验装置完成实验。 (1)实验前首先要进行的操作是　　　　　　。  (2)某同学称取65.4 g混合物于锥形瓶中，打开止水夹，通入N2，一段时间后，关闭止水夹，打开旋塞，当锥形瓶中没有气泡生成时，关闭旋塞，再次打开止水夹，通入一段时间N2。停止通N2，装置C的质量增加30.8 g。 ①两次通入N2的目的分别是　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。  ②混合物中Na2CO3的物质的量为　　　　 mol。  Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱，主要流程如图所示(部分物质已略去)。 资料：沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。 (3)操作1的名称为　　　　　　；煅烧炉中反应的化学方程式为　　　　。  (4)物质X可循环利用，其化学式为　　　　　　。  (5)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品，如用饱和纯碱溶液与Cl2反应可制得一种在生产、生活中常用于漂白、消毒的物质，同时有NaHCO3生成，该反应的化学方程式是　　　　　　　。  13、钠及其化合物在生产、生活中有着重要的应用。 (1)钠是一种银白色的金属，取2.3 g钠块在干燥空气中放置一段时间后，其表面会失去金属光泽生成Na2O，此时固体质量为2.46 g，则原钠块中已被氧化的钠为　　　　mol；再将该钠块在干燥空气中充分加热，会得到淡黄色的　　　　(填化学式)粉末；经过上述两步实验后，最终得到的粉末的质量应为　　　　g。  (2)某课外小组为了验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性，设计如图所示的实验装置(加热及夹持仪器已略去)。 ①为使实验更具有说服力，你认为在试管A中最好放物质　　　　(填化学式)，在A、B试管中能发生的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  ②实验时，C、D两个烧杯中的现象分别是　　　　　　　　　　，可以证明碳酸钠比碳酸氢钠稳定。  14．“价类二维图”是我们认识物质性质、实现物质转化的重要工具，下图为钠及其化合物的“价类二维图”及部分转化关系(“→”表示两者间可以转化)。 (1)物质X的化学式为___________，其属于___________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物。 (2)若将单质钠长期置于空气中，最终得到的物质是___________。 (3)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。 ①图Ⅰ中，气球体积较大的是___________(填化学式)。 ②图Ⅱ装置用来比较两者的热稳定性，其中试管___________(填字母)中的澄清石灰水变浑浊。 (4)为证明过氧化钠可作供氧剂，设计了如图实验。 ①装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ②装置D中加入的试剂为___________，作用是___________。 ③证明过氧化钠可作供氧剂的实验现象是___________(填字母)。 a．装置C中的淡黄色固体变为白色 b．装置D中无明显现象 c．装置E中收集到无色气体，该气体可以使带火星的木条复燃 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $ 第11讲 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究 学习目标 1、掌握Na2CO3和NaHCO3的性质及用途。 2、掌握Na2CO3和NaHCO3的有关图像及相关计算。 知识导图 新知精讲 【知识点1】Na2CO3和NaHCO3的探究实验 1、探究实验——与盐酸的反应 向2支试管中分别加入50 mL 2 mol·L-1的盐酸，将分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的气球套在试管上方。同时将气球中固体加入试管中，观察现象。 【现象】碳酸钠与碳酸氢钠都能与盐酸反应，且相同条件下，碳酸氢钠与盐酸反应速率更快、更剧烈。 【解释】与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析 NaHCO3 NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体，故放出气体的速率较快。 NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。 Na2CO3 Na2CO3溶液与盐酸反应时，第一步生成NaHCO3，此时尚无气体放出，第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2。 Na2CO3+HClNaHCO3+NaCl； NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O。 2、探究实验——热稳定性比较 A为碳酸钠，B为碳酸氢钠。 实验现象 实验结论 碳酸钠 D中无明显现象 碳酸钠的热稳定性更好 碳酸氢钠 C中澄清石灰水变浑浊 ①Na2CO3性质稳定，受热难分解。 ②NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 【典例分析】 【例1】化工科学家侯德榜发明了“联合制碱法”生产纯碱。下列物质中，俗称纯碱的是 A． B．NaCl C．NaOH D． 【答案】A 【详解】A．是碳酸钠，俗称纯碱、苏打，A正确； B．是氯化钠，俗称食盐，B错误； C．是氢氧化钠，俗称烧碱、火碱、苛性钠，C错误； D．碳酸氢钠，俗称小苏打，D错误； 故选A。 【例2】除去中含有的少量，下列方法中最优的是 A．加酚酞试液 B．加热 C．加入过量溶液 D．加入适量稀盐酸 【答案】B 【详解】A．加酚酞试液仅作为酸碱指示剂，用于检测溶液酸碱性，无法实际除去杂质，A不符合题意； B．加热时，分解为、H2O和CO2（反应式：），H2O 和 CO2逸出，残留物为纯净，操作简单且不引入新杂质，B符合题意； C．加入过量溶液会与反应生成BaCO3 沉淀（反应式：），主要消耗主体物质不能除去杂质，同时引入杂质，无法有效除杂，C不符合题意； D．加入适量稀盐酸，和均与酸反应生成CO2（反应式：，），难以控制“适量”除去，且会引入NaCl杂质，D不符合题意； 故选B。 【例3】下列是某兴趣小组设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。请观察如图所示实验装置，分析实验原理，并判断下列说法和做法，其中不科学的是 A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．要证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球 C．加热不久就能看到A烧杯的澄清石灰水变浑浊 D．整个实验过程中都没有发现A烧杯的澄清石灰水变浑浊 【答案】C 【解析】碳酸氢钠在小试管中，碳酸钠在大试管中，大试管直接加热，温度较高，如温度较高的不分解，而温度较低的物质分解，可判断稳定性强弱，故甲为小苏打、乙为纯碱，A科学；白色的无水硫酸铜遇到水显示蓝色，则证明碳酸氢钠受热能产生水，可在小试管内塞上蘸有无水硫酸铜粉末的棉花球，如果变蓝则说明有水生成，B科学；碳酸钠较稳定，加热过程中不会分解，则连接A烧杯的试管中不会产生二氧化碳，所以A烧杯的澄清石灰水不变浑浊，C不科学；碳酸钠比较稳定，加热过程中不会生成二氧化碳，则A烧杯中澄清石灰水不会变浑浊，D科学。 【知识点2】碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较 1、碳酸钠与碳酸氢钠性质的比较与鉴别 (1)碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 物质 碳酸钠 碳酸氢钠 化学式 Na2CO3 NaHCO3 俗称 苏打 小苏打 色、态 白色粉末 白色细小晶体 溶解性 都易溶于水，且水溶液均呈碱性，但在相同温度下Na2CO3的溶解度更大，碱性更强 热稳定性 稳定 不稳定： 2NaHCO3H2O+Na2CO3+CO2↑ 与足量盐酸 反应 Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O 与NaOH 反应 不反应 NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O 与Ca(OH)2 反应 Ca(OH)2+Na2CO3 2NaOH+CaCO3↓ Ca(OH)2(少量)+2NaHCO3 CaCO3↓+Na2CO3+2H2O 或 Ca(OH)2(足量)+NaHCO3 CaCO3↓+NaOH+H2O (2)碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法 2、碳酸钠与碳酸氢钠的转化与应用 (1)相互转化 Na2CO3NaHCO3 涉及反应：①Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3↓； ②Na2CO3+HCl(适量)NaHCO3+NaCl； ③2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑； ④NaHCO3+NaOH(适量)Na2CO3+H2O。 (2)除杂方法 物质(括号内为杂质) 除杂方法 Na2CO3固体(NaHCO3) 加热至恒重 NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液(NaHCO3) 加适量NaOH溶液 NaHCO3固体(Na2CO3) 溶于水后通入足量CO2，再蒸发结晶 【典例分析】 【例1】下列关于Na2CO3与NaHCO3性质的叙述正确的是 A.相同条件下，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3 B.Na2CO3与NaHCO3均能与NaOH溶液反应 C.Na2CO3可用于治疗胃酸过多 D.与同浓度稀盐酸反应生成气体的速率：Na2CO3>NaHCO3 【答案】A 【解析】Na2CO3稳定，受热不分解，NaHCO3不稳定，受热易分解，因此物质的热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，A正确；Na2CO3溶液与盐酸反应分步进行，第一步反应产生NaCl、NaHCO3，然后HCl与NaHCO3反应产生CO2气体及NaCl、H2O，而向NaHCO3溶液中加入盐酸，立即反应产生NaCl、H2O、CO2，因此反应产生气体的速率：Na2CO3<NaHCO3，D错误。 【例2】有两个无标签的试剂瓶，分别装有Na2CO3和NaHCO3固体，有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法，其中不可行的是 A.分别配成溶液，再加入澄清石灰水 B.分别配成溶液，再加入CaCl2溶液 C.分别加热，再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生 D.分别配成溶液，再逐滴加入同浓度的盐酸，观察产生气泡的快慢 【答案】A 【解析】分别配成溶液，再加入澄清石灰水，二者均与澄清石灰水反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故A不可行；分别配成溶液，再加入CaCl2溶液，碳酸钠溶液中产生沉淀，而碳酸氢钠溶液中无沉淀，故B可行；碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳，碳酸钠不分解，则加热，再检验是否有能使澄清石灰水变浑浊的气体产生，可鉴别，故C可行；分别配成溶液，再逐滴加入同浓度的盐酸，碳酸氢钠与盐酸反应生成气体快，则观察产生气泡的快慢可鉴别，故D可行。 【例3】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.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 【答案】C 【解析】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项正确；NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体，使得馒头或面包松软多孔，B项正确；Na2CO3和NaHCO3溶液都能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项错误；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项正确。 【知识点3】碳酸钠与碳酸氢钠的有关图像及相关计算 (1)图像分析法 ①向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸 O~a段：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3， a~b段：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 ②向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸 NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 ③向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸 先：NaOH+HClNaCl+H2O， 再：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3， 后：NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑。 (2)计算——质量差量法 在反应前后，物质的质量差和参加该反应的反应物或生成物的质量成正比关系。 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O　Δm 168 g　　　　106 g　　　　　　　62 g NaHCO3受热分解时，当168 g NaHCO3反应后，固体质量减少62 g，实际参与反应的各物质的质量对应成比例。 【典例分析】 【例1】向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加0.1 mol·L-1的稀盐酸，生成的CO2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O~a段内，只发生酸碱中和反应 B.ab段发生反应的化学方程式为Na2CO3+2HClH2O+CO2↑+2NaCl C.a=0.3 D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为1∶2 【答案】C 【解析】在O~a段内，先发生NaOH与HCl的中和反应，再发生Na2CO3与HCl生成NaHCO3的反应，A项错误；a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，所以ab段发生反应的化学方程式为NaHCO3+HClH2O+CO2↑+NaCl，B项错误；由ab段发生的反应NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑知，0.1 mol·L-1×V(盐酸)=，解得V(盐酸)=0.1 L，所以a=0.3，C项正确；碳酸钠的质量是1.06 g，生成碳酸氢根离子消耗的稀盐酸的体积是0.1 L，则中和氢氧化钠消耗的稀盐酸的体积是0.3 L-0.1 L=0.2 L，所以氢氧化钠的质量是0.1 mol·L-1×0.2 L×40 g·mol-1=0.8 g，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的质量之比为0.8∶1.06=40∶53，D项错误。 【例2】将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 mol·L-1盐酸，下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的关系的是 【答案】D 【解析】NaOH和Na2CO3的物质的量均为0.01 mol，向二者的混合液中滴加盐酸时，HCl先与NaOH反应，消耗0.1 mol·L-1盐酸的体积为0.1 L，然后HCl再与Na2CO3发生反应：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3，消耗0.1 L 0.1 mol·L-1盐酸生成0.01 mol NaHCO3，上述过程中均无气体逸出，共消耗盐酸0.2 L。最后盐酸与NaHCO3发生反应：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O，0.01 mol NaHCO3消耗0.1 L 0.1 mol·L-1盐酸，生成0.01 mol二氧化碳气体。 【例3】Na2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品［假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有锌粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水］。 (1)装置A锥形瓶内盛有　　　　　，装置A的作用是　　　　。  装置B分液漏斗中装有　　　　。  (2)若无装置C，实验结果将　　 　　(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是　　　　　 　。  (3)若实验后，装置D的质量增加3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为　　　　　　。  【答案】(1)锌粒　生成H2把装置B中产生的CO2气体都赶到装置D中，使其全部被吸收　稀硫酸 (2)偏高　防止空气中的水蒸气、CO2等进入装置D中，对实验造成误差　(3)95.4% 【解析】(1)装置A用于制取H2，所需药品是锌粒和稀硫酸，目的是利用H2把装置B中产生的CO2都赶到装置D中被碱石灰吸收，使实验数据尽可能准确；装置B中发生的是酸与Na2CO3生成CO2的反应，后面没有除杂装置，所以可用不挥发的稀硫酸。(2)装置C用来吸收CO2中的水蒸气，若无此装置，装置D中的碱石灰不仅会吸收CO2还会吸收水蒸气，使测得的CO2的量偏高，导致Na2CO3的含量偏高；装置E是为了防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D中，对实验造成误差。(3)装置D的质量增加3.96 g，增加的质量为Na2CO3和稀硫酸反应生成的CO2的质量，根据转化关系知： Na2CO3　　　　~　　　　CO2 106　　　　　　　　　　　44 m(Na2CO3)　　　　　　　　3.96 g =， 解得m(Na2CO3)=9.54 g，w(Na2CO3)=×100%=95.4%。 课后精练 1、下列物质的溶液，能与1 mol·L-1小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是 A.氢氧化钡 B.氯化氢 C.熟石灰 D.烧碱 【答案】D 2．下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是 A．相同状况下，等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3 B．反应放出等量的CO2所消耗的酸：NaHCO3>Na2CO3 C．选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多，其原因为Na2CO3的碱性太强 D．Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质，可加入适量NaOH除去 【答案】B 【详解】A．因为M(NaHCO3)=84 g/mol、M(Na2CO3)= 106 g/mol，等质量的NaHCO3和Na2CO3，NaHCO3的物质的量更大，产生的CO2气体更多，所以Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3，A正确； B．反应放出等量的CO2，假设为1 mol，根据反应：NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O，可知NaHCO3消耗1mol盐酸，Na2CO3消耗2mol盐酸，所以NaHCO3＜Na2CO3，B错误 C．碳酸钠碱性较强，会刺激胃黏膜，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠，C正确 D．NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3，故Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质，可加入适量NaOH除去，D正确； 故选B。 3、在做面包、蛋糕等面食点心时需要加入一定量的发酵粉，下列物质是发酵粉的主要成分之一的是 A.氯化钠 B.碳酸钠 C.硫酸钠 D.碳酸氢钠 【答案】D 4．不能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的方法是 A．与相同体积相同浓度盐酸反应 B．加热 C．与氯化钡溶液反应 D．与澄清石灰水的反应 【答案】D 【详解】A．取等质量的两种固体，分别与足量的相同浓度盐酸反应，碳酸氢钠反应速率更快，现象不同，可以区分，故不选A； B．碳酸氢钠不稳定受热易分解生成碳酸钠水和二氧化碳，碳酸钠较稳定受热不易分解，可以区分两种固体，故不选B； C．碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡，碳酸氢钠与氯化钡不反应，反应现象不相同，氯化钡溶液可以区分碳酸钠和碳酸氢钠，故不选C； D．与澄清石灰水反应时，两者均生成白色碳酸钙沉淀，现象相同，不能区分碳酸钠和碳酸氢钠，故选D； 选D。 5、用如图所示实验装置进行相关实验探究，其中装置不合理的是 A.图1探究钠与Cl2反应 B.图2证明Na2O2与水反应放热 C.图3证明Cl2能与烧碱溶液反应 D.图4鉴别纯碱与小苏打 【答案】D 【详解】B项，如果脱脂棉燃烧，则能表明Na2O2与水反应放热；C项，如果气球变大，则说明Cl2能被NaOH溶液吸收；D项，加热固体时，试管口应略向下倾斜 6．下列关于和的描述中，不正确的是 A．相同温度下，的溶解度大于 B．可用盐酸除去固体中少量的 C．可用溶液将转化为 D．可用加热的方法鉴别和两种固体 【答案】B 【详解】A．相同温度下，Na2CO3的溶解度比NaHCO3的溶解度大，故A正确； B．盐酸会同时与Na2CO3和NaHCO3反应，不能用盐酸除Na2CO3中的NaHCO3，应该用加热分解法除Na2CO3中的NaHCO3，故B错误； C．NaOH与NaHCO3反应可生成Na2CO3，可以用NaOH将NaHCO3转化为Na2CO3，故C正确； D．NaHCO3受热分解产生CO2，而Na2CO3不分解，可用加热鉴别，故D正确； 选B。 7、下列关于碳酸钠的叙述正确的是 A.碳酸钠俗称纯碱，是因为碳酸钠是一种碱 B.碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液，溶液呈浅红色 C.碳酸钠本身显碱性，所以不能与任何碱反应 D.用BaCl2溶液不能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液 【答案】B 8．为了探究和的化学性质，同学们进行了如图所示的三组实验。下列说法正确的是 实验1：比较和的热稳定性 实验2：探究分别与、溶液的反应 实验3：除去溶液中的少量 A．实验1中，M是，N是 B．实验2中，只有盛放溶液的试管中能观察到生成白色沉淀 C．实验1和实验2的方法都可以用来鉴别和 D．实验3中，试剂X可以是适量的NaOH溶液 【答案】D 【详解】A．根据已知化学性质，NaHCO3受热易分解生成CO2，而Na2CO3受热稳定不会分解，因此，为了准确比较，应将Na2CO3放于温度高的大管中，NaHCO3放于温度低的小管，故M应为Na2CO3，N为NaHCO3，A错误； B．实验2中Na2CO3和NaHCO3溶液与Ba(OH)2反应均会产生白色沉淀碳酸钡，B错误； C．实验1中利用二者的稳定性，能使澄清石灰水变浑浊进行鉴别，但实验2中，二者现象相同，不能鉴别，C错误； D．NaHCO3与NaOH反应： NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 可以将NaHCO3转化为Na2CO3，同时生成水，不引入新杂质，因此，试剂X可以是适量的NaOH溶液,，D正确； 故选D。 9．下列关于钠的化合物说法正确的是 A．和均为碱性氧化物 B．相同温度时，在水中的溶解度： C．与同浓度盐酸反应的剧烈程度： D．鉴别溶液和溶液可以用澄清石灰水 【答案】B 【详解】A．Na2O2与酸反应生成氧气，不符合碱性氧化物的定义，不是碱性氧化物，A错误； B．相同温度时，在水中的溶解度大于，B正确； C．与盐酸反应时，直接与H+反应产生二氧化碳气体，与盐酸反应时，先和H+反应生成，再与H+反应产生二氧化碳气体，与同浓度盐酸反应的剧烈程度：，C错误； D．溶液和溶液与Ca(OH)2反应均生成碳酸钙沉淀，鉴别溶液和溶液不能用澄清石灰水，D错误； 故选B。 10、工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质。研究小组设计了如下实验装置，通过纯碱与酸反应生成的m(CO2)，测定m g某工业纯碱的纯度，下列叙述正确的是 A.通过称量反应前后装置B的质量获取m(CO2) B.通过称量反应前后装置C的质量获取m(CO2) C.通过称量反应前后装置C和D的质量获取m(CO2) D.通过称量反应前后装置D的质量获取m(CO2) 【答案】B 11、已知A为金属单质，B为氧化物，D为淡黄色固体粉末，F为医疗上治疗胃酸过多的一种药剂；物质的转化关系如图所示，请回答下列问题： (1)请写出下列物质的化学式：A　　　、E　　　。  (2)请写出下列反应的化学方程式： A→C：　　　　；  D→E：　　　　。  (3)取一定质量的E和F混合物灼烧至恒重，冷却至室温，共收集到4.4 g气体。加热后剩余的固体物质与足量盐酸反应，共收集到8.8 g气体，则原固体混合物中E和F的质量分别为　　　　g、　　　　g。  【答案】(1)Na　Na2CO3 (2)2Na+2H2O2NaOH+H2↑　2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2 (3)10.6　16.8 【详解】由题意知，A是Na，B是Na2O，D是Na2O2，C是NaOH，F是NaHCO3，E是Na2CO3。(3)E是Na2CO3，F是NaHCO3，NaHCO3受热分解的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，而Na2CO3稳定，受热不分解。根据物质分解反应的化学方程式可知：2×84 g NaHCO3分解，产生106 g Na2CO3，同时反应产生44 g CO2气体，现在分解产生气体质量是4.4 g，则说明固体混合物中含有NaHCO3的质量m(NaHCO3)=×2×84 g=16.8 g，其分解产生Na2CO3的质量是10.6 g。Na2CO3与足量HCl反应产生NaCl、H2O和CO2，化学方程式为Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑，根据物质反应转化关系可知，若反应产生8.8 g CO2气体，则发生该反应的Na2CO3质量为×106 g·mol-1=21.2 g，故原混合物中含有Na2CO3的质量为21.2 g-10.6 g=10.6 g。 12、钠的化合物在日常生活中的应用非常广泛。回答下列问题： Ⅰ.为了测定Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3的质量分数，某同学用如下实验装置完成实验。 (1)实验前首先要进行的操作是　　　　　　。  (2)某同学称取65.4 g混合物于锥形瓶中，打开止水夹，通入N2，一段时间后，关闭止水夹，打开旋塞，当锥形瓶中没有气泡生成时，关闭旋塞，再次打开止水夹，通入一段时间N2。停止通N2，装置C的质量增加30.8 g。 ①两次通入N2的目的分别是　　　　　　　　　、　　　　　　　　　　。  ②混合物中Na2CO3的物质的量为　　　　 mol。  Ⅱ.侯德榜“联合制碱法”将制碱技术发展到一个新的水平。该工艺以氯化钠为原料制取纯碱，主要流程如图所示(部分物质已略去)。 资料：沉淀池中的反应为NaCl+CO2+NH3+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。 (3)操作1的名称为　　　　　　；煅烧炉中反应的化学方程式为　　　　。  (4)物质X可循环利用，其化学式为　　　　　　。  (5)工业可用纯碱代替烧碱生产某些化工产品，如用饱和纯碱溶液与Cl2反应可制得一种在生产、生活中常用于漂白、消毒的物质，同时有NaHCO3生成，该反应的化学方程式是　　　　　　　。  【答案】(1)检查装置气密性 (2)①排尽装置中的空气，防止干扰实验　将反应生成的CO2全部赶入装置C中　②0.3 (3)过滤　2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O (4)CO2　(5)2Na2CO3+Cl2+H2ONaCl+NaClO+2NaHCO3 【详解】(1)该实验涉及CO2气体质量的测定，要防止CO2气体外逸，所以实验前首先要进行的操作是检查装置气密性。(2)①该实验成功的关键是准确测定反应生成的CO2气体的质量。第一次通入N2的目的是排尽装置内的CO2气体；第二次通入N2的目的是使反应生成的CO2气体完全被装置C中的氢氧化钠溶液吸收。②装置C的质量增加30.8 g，说明碳酸钠、碳酸氢钠共生成CO2气体的质量为30.8 g，设混合物中Na2CO3的物质的量为x、NaHCO3的物质的量为y，则106x+84y=65.4 g；x+y==0.7 mol，两式联立解得x=0.3 mol，y=0.4 mol，则混合物中Na2CO3的物质的量为n(Na2CO3)=0.3 mol。(3)操作1是沉淀池中分离出滤液和碳酸氢钠固体，该操作名称为过滤。煅烧炉中NaHCO3加热分解生成Na2CO3、CO2和H2O。(4)NaHCO3煅烧分解产生的CO2可以再通入沉淀池中用于制取NaHCO3，故物质X为CO2。(5)饱和纯碱溶液与Cl2反应可制得一种常用于漂白、消毒的物质，该物质是NaClO，根据氧化还原反应规律可知还生成NaCl，同时有NaHCO3生成，则该反应的化学方程式是2Na2CO3+Cl2+H2ONaCl+NaClO+2NaHCO3。 13、钠及其化合物在生产、生活中有着重要的应用。 (1)钠是一种银白色的金属，取2.3 g钠块在干燥空气中放置一段时间后，其表面会失去金属光泽生成Na2O，此时固体质量为2.46 g，则原钠块中已被氧化的钠为　　　　mol；再将该钠块在干燥空气中充分加热，会得到淡黄色的　　　　(填化学式)粉末；经过上述两步实验后，最终得到的粉末的质量应为　　　　g。  (2)某课外小组为了验证Na2CO3和NaHCO3的稳定性，设计如图所示的实验装置(加热及夹持仪器已略去)。 ①为使实验更具有说服力，你认为在试管A中最好放物质　　　　(填化学式)，在A、B试管中能发生的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。  ②实验时，C、D两个烧杯中的现象分别是　　　　　　　　　　，可以证明碳酸钠比碳酸氢钠稳定。  【答案】(1)0.02　Na2O2　3.9　(2)①Na2CO3　2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑　②C中无明显变化，D中澄清石灰水变浑浊 【详解】(1)钠在空气中发生的反应为4Na+O22Na2O，2.3 g钠块在干燥空气中部分生成Na2O，固体质量变为2.46 g，增加的0.16 g是O2的质量，n(O2)==0.005 mol，由化学方程式知反应的钠的物质的量n(Na)=4×0.005 mol=0.02 mol；钠块在干燥空气中充分加热，会得到淡黄色的Na2O2，反应的化学方程式为2Na+O2Na2O2，n(Na2O2)=n(Na)=×=0.05 mol，m(Na2O2)=n(Na2O2)×M(Na2O2)=0.05 mol×78 g·mol-1=3.9 g。(2)①试管A的温度高，试管B的温度低，碳酸钠放在试管A中，碳酸氢钠放在试管B中，碳酸钠在温度较高的情况下不分解，碳酸氢钠在较低温度下分解，可证明碳酸钠比碳酸氢钠稳定。②碳酸钠不分解，装置C中无明显现象；碳酸氢钠分解生成CO2，装置D中澄清石灰水变浑浊。 14．“价类二维图”是我们认识物质性质、实现物质转化的重要工具，下图为钠及其化合物的“价类二维图”及部分转化关系(“→”表示两者间可以转化)。 (1)物质X的化学式为___________，其属于___________(填“酸性”、“碱性”或“两性”)氧化物。 (2)若将单质钠长期置于空气中，最终得到的物质是___________。 (3)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料。 ①图Ⅰ中，气球体积较大的是___________(填化学式)。 ②图Ⅱ装置用来比较两者的热稳定性，其中试管___________(填字母)中的澄清石灰水变浑浊。 (4)为证明过氧化钠可作供氧剂，设计了如图实验。 ①装置A中发生反应的离子方程式为___________。 ②装置D中加入的试剂为___________，作用是___________。 ③证明过氧化钠可作供氧剂的实验现象是___________(填字母)。 a．装置C中的淡黄色固体变为白色 b．装置D中无明显现象 c．装置E中收集到无色气体，该气体可以使带火星的木条复燃 【答案】(1) 碱性 (2) (3) C (4) 溶液 除去气体中未反应的 c 【详解】（1）X为钠的+1价氧化物，其中钠元素为+1价，氧元素为-2价，化学式为，与酸反应仅生成盐和水，属于碱性氧化物。 （2）单质钠长期置于空气中，先被氧气氧化为，与水反应生成，吸收空气中的二氧化碳生成碳酸钠晶体，最终风化得到。 （3）①等质量的和，摩尔质量分别为、，二者物质的量之比为，与足量盐酸反应时均按1:1比例生成，生成的物质的量更大，气球体积更大。 ②热稳定性强，受热不分解，热稳定性弱，受热分解生成，进入试管C中，使澄清石灰水变浑浊。 （4）①装置A中大理石的主要成分为，与稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水，离子方程式为。 ②装置D需要除去反应后气体中混有的未反应的，避免干扰后续氧气的检验，因此加入的试剂为溶液。 ③过氧化钠可作供氧剂的核心依据是反应能生成，具有助燃性，能使带火星的木条复燃，对应现象为装置E中收集到无色气体，该气体可以使带火星的木条复燃。 a. 淡黄色固体变为白色仅能说明过氧化钠发生反应，无法证明生成氧气，a错误； b. 装置D中无明显现象仅能说明被完全吸收，无法证明生成氧气，b错误； c. 装置E中收集到的气体能使带火星木条复燃，证明生成了，c正确； 故选c。 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $