2024年高考化学一轮复习（新高考版）第4章第13讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属_05高考化学_2024年新高考资料_1.2024一轮复习_2024年高考化学一轮复习讲义（新人教新高考版）

第 13 讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属 [复习目标] 1.掌握NaCO 、NaHCO 的基本性质及相互转化。2.掌握NaCO 、NaHCO 的 2 3 3 2 3 3 鉴别及除杂。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．NaCO 和NaHCO 的比较(方程式用离子方程式表示) 2 3 3 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 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 水溶性 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g) g) 稳定，但结晶碳酸钠 热稳定性 受热易分解 (Na CO·10H O)易风化 2 3 2 CO＋2H＋===CO↑＋ HCO＋H＋===CO↑＋HO(更 2 2 2 与H＋反应 HO(较快) 快) 2 主要 Ca(OH) 少量：Ca2＋＋2OH－＋ 2 性质 2HCO===CaCO ↓＋2HO＋ 3 2 与Ca(OH) 溶液 2 Ca2＋＋CO===CaCO ↓ CO； 3 反应 Ca(OH) 过量：Ca2＋＋OH－＋ 2 HCO===CaCO ↓＋HO 3 2 2Al3＋＋3CO＋ 与盐 Al3＋＋3HCO===Al(OH) ↓ ＋ 3 Al (SO ) 3HO===2Al(OH) ↓ ＋ 2 4 3 2 3 反应 3CO↑ 2 3CO↑ 2 与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱 用于制玻璃、制肥皂、合 灭火器、治疗胃酸过多、发酵 主要用途 成洗涤剂、造纸、纺织、 粉的主要成分之一 石油、冶金等工业中 2．NaCO 和NaHCO 的相互转化 2 3 3 NaCONaHCO 2 3 3 应用举例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。 (1)Na CO(s)[NaHCO ]_____________________________________________________， 2 3 3 ________________________________________________________________________。 (2)NaHCO (aq)[Na CO]____________________________________________________， 3 2 3 ________________________________________________________________________。 (3)Na CO(aq)[NaHCO ]____________________________________________________， 2 3 3 ________________________________________________________________________。 答案 (1)充分灼烧至恒重 2NaHCO =====NaCO＋HO＋CO↑ 3 2 3 2 2 (2)通入足量CO NaCO＋HO＋CO===2NaHCO 2 2 3 2 2 3 (3)滴加适量NaOH 溶液 NaHCO ＋NaOH===NaCO＋HO 3 2 3 2 3．NaCO、NaHCO 的鉴别方法 2 3 3 (1)利用热稳定性不同 (2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同 (3)利用溶液的碱性不同 4．NaCO、NaHCO 与酸反应的图像分析 2 3 3 实验操作和反应 n(CO)—n(HCl)图像 2 向NaCO 溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式： 2 3 Oa段：CO＋H＋===HCO ab段：HCO＋H＋===HO＋CO↑ 2 2 图像特点：Oa＝ab 向NaHCO 溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：HCO 3 ＋H＋===HO＋CO↑ 2 2 向等物质的量的NaOH、NaCO 的混合溶液中逐滴加 2 3 入盐酸，离子方程式： Oa段：H＋＋OH－===HO、CO＋H＋===HCO 2 ab段：HCO＋H＋===HO＋CO↑ 2 2图像特点：Oa＝2ab 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( ) 3．Al (SO ) 和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火( ) 2 4 3 4．向饱和NaCO 溶液中通入CO，有NaHCO 晶体析出( ) 2 3 2 3 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：NaCO>NaHCO( ) 2 3 3 答案 1.× 2.× 3.√ 4.√ 5.× 6.√ 7．× 8.√ 一、NaCO、NaHCO 性质比较与鉴别 2 3 3 1．(2023·佛山调研)NaCO 和NaHCO 混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下 2 3 3 列实验探究一定浓度的NaCO 和NaHCO 混合溶液的性质。 2 3 3 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CO，无明显现象； 2 实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH) 溶液，产生白色沉淀。 2 下列有关说法正确的是( ) A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO＋2HOHCO＋2OH－ 2 2 3 B．实验2中溶液红色变浅的原因是HCO＋H＋HO＋CO↑ 2 2 C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应 D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2HO＋CO＋BaCO ↓ 2 3 答案 D 解析 CO的水解能力比HCO强，实验1中溶液显红色的主要原因是CO的水解，CO分步 水解，以第一步水解为主：CO＋HOHCO＋OH－，A项错误；实验2中滴加几滴稀盐酸， 2 溶液红色变浅，碳酸钠更容易与酸反应，故主要原因是CO＋H＋===HCO，B项错误；实验 3中无明显现象，但发生了化学反应：CO ＋NaCO ＋HO===2NaHCO ，C项错误；实验4 2 2 3 2 3 中产生白色沉淀，是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡，离子方程式为 2HCO＋ Ba2＋＋2OH－===2HO＋CO＋BaCO ↓，D项正确。 2 32．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)2NaHCO =====NaCO ＋HO＋CO↑，CO ＋Ca(OH) ===CaCO ↓＋HO 3 2 3 2 2 2 2 3 2 D (3)NaHCO 3 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。 二、NaCO、NaHCO 与H＋反应定量关系应用 2 3 3 3．将一定物质的量的NaCO 、NaHCO 组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL 2 3 3 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CO 在标准状况下的体积为________。 2 答案 (1)Na CO＋HCl===NaCl＋NaHCO 、NaHCO ＋HCl===NaCl＋HO＋CO↑ 2 3 3 3 2 2 (2)NaHCO NaCl NaCO 3 2 3 (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(Na CO)＋ 2 3 n(NaHCO )＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－ 3 1。(4)n(CO)＝n(Na CO)＋n(NaHCO )＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标况下V(CO) 2 2 3 3 2 ＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。 4．向浓度相等、体积均为100 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO 后， 2 逐滴加入0.1 mol·L－1盐酸，产生CO 的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。 2 (1)A曲线表明，原溶液通入CO________mL(标准状况)。 2 (2)B曲线表明，原溶液通入CO 后，所得溶液中溶质的物质的量之比为________。 2 (3)原NaOH溶液的物质的量浓度为________。 答案 (1)134.4 (2)1∶1 (3)0.09 mol·L－1 解析 (1)分析图中A曲线，有60 mL盐酸与NaHCO 反应生成CO ，根据元素质量守恒，A 3 2 曲线对应的最终生成的CO 的体积等于之前通入NaOH溶液的CO 的体积，根据第二步反应 2 2 物质的量关系，n(CO)＝n(NaHCO )＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.06 L＝0.006 mol，V(CO)＝ 2 3 2 V ·n(CO)＝22.4 L·mol－1×0.006 mol＝0.134 4 L＝134.4 mL。 m 2 (2)分析图中B曲线，只有30 mL盐酸与NaHCO 反应生成CO ，而未生成气体时耗用盐酸 3 2 60 mL，说明该混合溶液中有 NaOH、NaCO ，无 NaHCO ，NaOH 消耗 30 mL 盐酸， 2 3 3NaCO 生成NaHCO 消耗30 mL盐酸，生成的NaHCO 又消耗30 mL盐酸生成CO ，根据 2 3 3 3 2 NaOH＋HCl===NaCl＋HO，NaCO 生成NaHCO 消耗盐酸的量与NaOH消耗盐酸的量相等， 2 2 3 3 则有 n(NaOH)∶n(Na CO)＝1∶1。(3)根据元素质量守恒，最终 NaCl 中Na＋的来源就是 2 3 NaOH，所以最终 n(NaCl)等于最初 n(NaOH)，而 NaCl 中 Cl－的来源是 90 mL 盐酸中的 HCl，故 n(NaCl)＝n(HCl)，那么 n(NaOH)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.09 L＝0.009 mol， c(NaOH)＝＝＝0.09 mol·L－1。 考点二 碱金属 焰色试验 (一)碱金属的通性 1．碱金属的相似性和递变性 相似性 递变性(由Li→Cs) 电子层数逐渐增多；核电荷数逐 原子结构 最外层均为 1 个 电子 渐增大；原子半径逐渐增大 都具有较强的金属性，最 元素性质 金属性逐渐增强 高正价均为 ＋ 1 价 (除Cs外)都呈银白色，密 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸 物理性质 单质 度较小，熔、沸点较低 点逐渐降低 性质 还原性逐渐增强；与O 反应越来 2 化学性质 都具有较强的还原性 越剧烈，产物越来越复杂 2.碱金属的特性 (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)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但Na、K等需放回原试剂瓶。 (4)锂与O 反应与钠不同，只生成LiO。 2 2 (二)焰色试验 1．焰色试验的概念 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 (1)清洗铂丝：将铂丝用盐酸洗净，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。 (2)灼烧试样：蘸取试样在外焰上灼烧，观察火焰的颜色。 (3)清洗铂丝：将铂丝再用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同。提醒 做钾的焰色试验时，需透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。 3．熟记常见金属的焰色 钠元素：黄色；钾元素：紫色(透过蓝色钴玻璃观察)；铜元素：绿色；钡元素：黄绿色；钙 元素：砖红色。 (三)碱金属氢化物的性质及应用 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。 1．在酒精灯加热的条件下，NaCO、NaHCO 固体都会分解( ) 2 3 3 2．KOH的碱性比NaOH的弱( ) 3．常温下，Rb、Cs露置在空气中不易变质( ) 4．焰色试验是金属化合物的性质( ) 5．碱金属元素由Li到Cs，随着核电荷数的递增，单质密度逐渐增大，熔、沸点逐渐降低( ) 答案 1.× 2.× 3.× 4.× 5.× 一、焰色试验 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 A．仅有③不正确 B．仅有④不正确 C．仅有⑤不正确 D．全对 答案 D 解析 由于焰色试验是通过观察火焰颜色来检验金属元素是否存在的方法，所以实验时所用 火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验金属元素的 真实焰色；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。 二、碱金属元素性质规律的应用 2．碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题： (1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原 因是________________________________________________________________________。 (2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是________(填字母)。 A．钾在空气中燃烧时，只生成KO 2 B．钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸 C．1 mol·L－1KOH溶液比1 mol·L－1NaOH溶液碱性强(3)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__________________________________。 (4)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Fe O)，脱锈过程中 2 3 生成两种产物，其反应的化学方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)锂可以与水反应 (2)B (3)K＋[H ]－ KH＋HO===KOH＋H↑ 2 2 N (或6.02×1023) A (4)3NaH＋Fe O===2Fe＋3NaOH 2 3 1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。 (1)碳酸氢钠可做食品膨松剂(2022·全国乙卷，7B)( ) (2)焰火中红色来源于钠盐灼烧(2022·全国乙卷，7D)( ) (3)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为NaCO 可与酸反应(2022·广东，6A)( ) 2 3 (4)NaHCO 的热稳定性比NaCO 强(2020·浙江7月选考，8B)( ) 3 2 3 (5)盐碱地(含较多NaCO 等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良(2019·天津，3C)( 2 3 ) (6)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ,7A)( ) (7)溶解度：NaCOpH(NaHCO )，故A正确；实验后， 2 3 3 2 3 3 碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液中的离子主要有 Na＋、Cl －，而碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸，碳酸大部分分解为 二氧化碳气体和水，氯化钙有剩余，溶液中的离子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故两者的离子 种类不完全相同，故B错误；加入氯化钙后，左侧试管中只有白色沉淀生成，则反应的化 学方程式为NaCO ＋CaCl ===CaCO ↓＋2NaCl，右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生， 2 3 2 3 则反应的化学方程式为2NaHCO ＋CaCl ===CaCO ↓＋2NaCl＋CO↑＋HO，由化学方程式 3 2 3 2 2 可知起始CO、HCO的物质的量相同时，NaCO 溶液中生成的沉淀比NaHCO 溶液中生成 2 3 3 的沉淀多，故C正确；两试管中发生的反应均为复分解反应，故D正确。 6．下列各组中两种物质作用时，反应条件或反应物用量改变，对生成物没有影响的是( ) A．NaOH溶液与CO 2 B．NaHCO 和盐酸 3 C．Na与O 2 D．NaHSO 溶液与Ba(OH) 溶液 4 2 答案 B 解析 NaOH溶液与CO 反应，少量的二氧化碳生成碳酸钠，过量的二氧化碳生成碳酸氢钠， 2 A不符合题意；无论NaHCO 和盐酸的量多少，无论条件如何，反应均生成氯化钠、水和二 3 氧化碳，B符合题意；Na与O 不加热生成NaO，加热生成NaO，C不符合题意；NaHSO 2 2 2 2 4 溶液与Ba(OH) 溶液反应，NaHSO 少量，产物为硫酸钡、氢氧化钠、水，NaHSO 过量，产 2 4 4 物为硫酸钡、硫酸钠、水，D不符合题意。 7．(2023·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CO 具有酸性氧化物的性质 2 B．反应④说明NaHCO 的热稳定性强于NaCO 3 2 3 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、置换反应答案 B 解析 二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，则反应③表明CO 具有酸性氧化物的性质， 2 故 A 正确；碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，则反应④说明 NaCO 的热稳定性强于 2 3 NaHCO ，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， 3 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。 8．钠元素广泛存在于自然界，中国科学技术大学的钱逸泰教授等以 CCl 和金属钠为原料， 4 在700 ℃时制造出纳米级金刚石粉末。该成果发表在世界权威杂志上，立刻被科学家们高 度评价为“稻草变黄金”。下列关于含钠元素的物质的说法错误的是( ) A．“稻草变黄金”的过程中元素种类没有改变 B．NaCl与NaCO 灼烧时火焰颜色相同 2 3 C．治疗胃酸过多可以用NaHCO ，糕点制作也可以用NaHCO 3 3 D．金属钠放置在空气中，最终会变成NaO 2 2 答案 D 解析 化学变化过程中元素守恒，所以此过程中元素种类没有改变，故 A正确；焰色试验 是元素的性质，钠元素的焰色为黄色，则NaCl与NaCO 灼烧时火焰颜色均为黄色，故B 2 3 正确；NaHCO 与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以可以用 NaHCO 3 3 治疗胃酸过多；NaHCO 受热分解生成二氧化碳气体，遇热膨胀而形成小孔，使得糕点松软 3 多孔，故糕点制作也可以用NaHCO ，故C正确。 3 9．碱金属元素是金属性表现的最鲜明和最有规律的一族元素。下列说法正确的是( ) A．碱金属单质中锂的密度最小，熔点最低 B．25 ℃时碳酸钾溶液的pH<7 C．乙醇与金属钾反应生成氢气 D．用电解铯盐溶液的方法冶炼金属铯 答案 C 10．某化学实验小组探究NaCO 和NaHCO 与碱的反应，实验过程及结果如下。 2 3 3 实验装置 试剂X 实验结果 Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀 ②烧杯中溶液pH变化如下： 蒸 0.05 mol·L－1 0.05 mol·L－1 馏 NaCO 溶液 NaHCO 溶液 2 3 3 水 已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液碱性越强。 下列说法不正确的是( )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和Ⅰ的 pH 曲线基本重合，说明 CO 与 OH－不反应，Ⅱ中发生反应：CO＋Ca2＋ ===CaCO ↓ 3 C．Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低，说明HCO与OH－反应，Ⅲ中初期发生反应：HCO＋OH－＋Ca2＋ ===CaCO ↓＋HO 3 2 D．Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液pH＝7 答案 D 解析 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，反应的离子方程式为CO＋Ca2＋===CaCO ↓，故B正确；Ⅲ的pH曲线 3 逐渐降低，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HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO ↓＋HO，故C正确；石灰水恰好完全反 3 2 应时，碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液 中水解使溶液呈碱性，故D错误。 11．向NaCO 和NaHCO 的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二 2 3 3 氧化碳的物质的量的图像关系合理的是( ) 答案 D 解析 NaCO 先和盐酸反应，离子方程式为H＋＋CO===HCO，H＋和CO等物质的量反应； 2 3 第二步盐酸和NaHCO 反应，离子方程式为H＋＋HCO===HO＋CO↑，H＋和HCO也等物 3 2 2 质的量反应。第一步生成的HCO和原有的HCO在第二步一起和H＋反应，所以第二步消耗 的H＋大于第一步消耗的H＋，故选D。 12．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO 气体后，在所得溶液中逐滴加 2 入盐酸至过量，并将溶液加热，产生的气体与HCl的物质的量的关系如图：则下列分析都正确的是( ) 选项 溶质的成分 对应图像 溶液中离子浓度关系 A NaHCO 、NaCO Ⅱ c(CO)c(CO) 2 3 C NaCO Ⅳ c(Na＋)＝c(CO)＋c(HCO)＋c(H CO) 2 3 2 3 D NaHCO Ⅰ c(Na＋)＝c(HCO) 3 答案 A 13．实验室使用pH传感器来测定NaCO 和NaHCO 混合物中NaHCO 的含量。称取1.59 g 2 3 3 3 样品，溶于水配成250.00 mL溶液，取出该溶液25.00 mL用 0.1 mol·L－1盐酸进行滴定，得 到如下曲线。以下说法或操作正确的是( ) A．计量点①前发生反应的离子方程式为HCO＋H＋===HO＋CO↑ 2 2 B．计量点②溶液中大量存在的阴离子是Cl－、HCO C．此样品n(NaHCO )＝(28.1－2×11.9)×10－3 mol 3 D．使用该方法测定NaCO 和NaOH混合溶液中氢氧化钠的含量，只会得到1个计量点 2 3 答案 C 解析 根据图示知，计量点①前发生反应的离子方程式：CO＋H＋===HCO，故A错误；计 量点②溶液pH＝4，呈酸性，HCO不能存在，故B错误；NaCO 和NaHCO 混合溶液中加 2 3 3 盐酸，首先是碳酸钠转化为碳酸氢钠：CO＋H＋===HCO，此时消耗盐酸的体积为11.9 mL， 随后是碳酸氢钠转化为CO 的过程：HCO＋H＋===HO＋CO↑，由于CO＋H＋===HCO过 2 2 2 程和 HCO＋H＋===H O＋CO ↑过程消耗盐酸的体积相同，所以碳酸钠消耗的盐酸为 2 2 2×11.9 mL，则碳酸氢钠消耗的盐酸n(HCl)＝(28.1－2×11.9)×10－3 L×0.1 mol·L－1＝(28.1 －2×11.9)×10－4 mol，所以此样品中n(NaHCO )＝(28.1－2×11.9)×10－4 mol×10＝(28.1－ 3 2×11.9)×10－3 mol，故C正确；NaCO 和NaOH混合溶液中加入盐酸，盐酸先是和氢氧化 2 3 钠中和，随后是和碳酸钠发生反应，生成碳酸氢钠，最后生成氯化钠，会得到 3个计量点， 故D错误。14．碳酸镧咀嚼片是一种不含钙和铝的磷酸盐结合剂，常用于治疗慢性肾衰患者的高磷血症。 实验室模拟用LaCl 为原料来制备碳酸镧。为避免生成碱式碳酸镧[La(OH)CO ]，整个反应 3 3 在较低的pH条件下进行。 (1)某化学兴趣小组利用下列装置在实验室中用碳酸氢铵制备碳酸镧。 ①在实验室用装置甲还可以制取下列气体中的________(填字母)。 A．O B．Cl C．H D．NO E．SO F．C H G．C H 2 2 2 2 2 2 2 4 ②仪器X的作用是________。 ③实验中应先打开K，再打开K，原因是___________________________________ 2 1 ________________________________________________________________________。 ④为保证碳酸镧的纯度，实验过程中需要注意的问题有_______________(答一条即可)。 (2)碳酸钠或碳酸氢钠与氯化镧反应均可生成碳酸镧。 ①为了高磷血症患者的安全，通常选用碳酸氢钠溶液，优点是__________(答一条即可)。 ②NaHCO 与 LaCl 反 应 过 程 中 会 发 生 两 个 平 行 反 应 ， 其 离 子 方 程 式 为 3 3 A.__________________和B.H＋＋HCO===CO↑＋HO。 2 2 答案 (1)①CD ②防倒吸 ③NH 在水中溶解度大，而 CO 在水中溶解度小，先通入 3 2 NH ，可提高CO 利用率 ④控制氨气(或CO)的通入量 3 2 2 (2)① 碳 酸 氢 钠 溶 液 碱 性 相 对 较 弱 ， 可 防 止 生 成 碱 式 碳 酸 镧 ② 2La3 ＋ ＋ 3HCO===La(CO)↓＋3H＋ 2 3 3 解析 (1)①装置甲为启普发生器，用于难溶性固体与溶液不加热反应制备气体。②仪器X 为球形干燥管，从d口通入的是极易溶于水的氨气，倒置的球形干燥管能防倒吸。③氨气是 极易溶于水的气体，而二氧化碳气体在水中溶解度小，实验中先通入氨气形成碱性溶液后， 再通入二氧化碳，能够增大二氧化碳的溶解量，有利于碳酸氢根离子的生成，则实验中应先 打开K ，再打开K 。④由题意可知，为避免生成碱式碳酸镧，整个反应在较低的pH条件 2 1 下进行，则为保证碳酸镧的纯度，实验过程中应控制氨气(或二氧化碳)的通入量，防止生成 碱式碳酸镧，影响产品纯度。(2)①相对于碳酸钠溶液而言，碳酸氢钠在溶液中的水解程度 小于碳酸钠，溶液的碱性较弱，可防止生成碱式碳酸镧。 15．NaCO 和NaHCO 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 2 3 3 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NaCO 和NaHCO ，实验现象分别是 2 3 3 _____________________________________________________________________________。 (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NaCO 和NaHCO 的试管同时放入甘油浴加热(甘油沸点为290 ℃)，目的是 2 3 3 ________________________________________________________________________。 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 NaCO 和NaHCO 溶液与CaCl 溶液反 2 3 3 2 应的差异。 反应物 现象 实 验 气泡情况 浓度/ CaCl 浓度/ 2 组 物质 是否有沉淀(室温) (mol·L－1) (mol·L－1) 室温 60 ℃水浴 号 A NaHCO 0.05 0.05 有少量白色沉淀 无 无 3 B NaCO 0.05 0.05 有较多白色沉淀 无 无 2 3 C NaHCO 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 有明显气泡 3 D NaCO 0.5 0.5 有大量白色沉淀 无 无 2 3 ①丙组由此得出“能用CaCl 鉴别同浓度的NaCO 和NaHCO 溶液”的结论，理由是 2 2 3 3 ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②请写出C组中60 ℃时，NaHCO 与CaCl 溶液反应的离子方程式：____________。 3 2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 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 ③CO＋HO＋NaCO===2NaHCO ↓ 2 2 2 3 3 (3)①在浓度较稀时，与CaCl 反应产生较多沉淀的是NaCO ，产生少量沉淀的是NaHCO 2 2 3 3 ②2HCO＋Ca2＋===CaCO ↓＋CO↑＋HO 3 2 2 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NaCO 和NaHCO 。(2)②该实验用饱 2 3 3 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， NaHCO 与CaCl 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 3 2 程式为2HCO＋Ca2＋===CaCO ↓＋CO↑＋HO。 3 2 2