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第 11 讲 碳酸钠和碳酸氢钠 钠及其化合物的相互转化
[复习目标] 1.通过比较掌握 NaCO 、NaHCO 的性质，能从不同角度鉴别 NaCO 和
2 3 3 2 3
NaHCO ，会分析NaCO 、NaHCO 含量测定的思维方法。2.熟练掌握钠及其重要化合物的
3 2 3 3
转化关系及应用。
考点一 碳酸钠和碳酸氢钠
NaCO 和NaHCO 的比较
2 3 3
物质 碳酸钠(Na CO，白色粉末) 碳酸氢钠(NaHCO ，白色晶体)
2 3 3
俗名 纯碱或苏打 小苏打
二者均易溶于水，NaCO 溶于水伴有放热现象，NaHCO 溶于水伴有
2 3 3
水溶性
吸热现象，碳酸钠溶解度大于碳酸氢钠
二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液呈碱性，相同物质的量浓度时(同温
水解反应
度下)，NaCO 水溶液的碱性大于 NaHCO 水溶液的碱性
2 3 3
HCO＋H＋===CO↑＋HO CO＋2H＋===CO↑＋HO
2 2 2 2
与盐酸反应
与同浓度的盐酸反应产生CO 的速率：NaHCO >NaCO
2 3 2 3
Ca(OH) 少量：Ca2＋＋2OH－＋
2
与Ca(OH) 溶液反 2HCO===CaCO ↓＋2HO＋CO；
2 3 2
Ca2＋＋CO===CaCO ↓
3
应 Ca(OH) 过量：Ca2＋＋OH－＋
2
HCO===CaCO ↓＋HO
3 2
二者的相互转化 NaCONaHCO
2 3 3
用于制玻璃、制肥皂、合成
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要
主要用途 洗涤剂、造纸、纺织、石
成分之一
油、冶金等工业中
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 35．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 的转化与除杂
2 3 3
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。
(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
二、NaCO、NaHCO 的鉴别
2 3 3
2．多角度鉴别NaCO 与NaHCO 的基本方法
2 3 3
(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NaHCO 固体。
3
(2)气体法
(3)测pH法
3．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。
三、NaCO、NaHCO 与盐酸反应的定量关系
2 3 3
4．NaCO、NaHCO 分别与足量的盐酸反应，完成下列表格。
2 3 3
二者浓度相同时生成CO 的速率 NaHCO 快
2 3
二者等质量 NaCO 耗酸多
2 3
耗酸量
二者等物质的量 NaCO 耗酸多
2 3
生成CO 的体积 二者等质量 NaHCO 产生的多
2 3二者等物质的量 相等
5．向含NaOH、NaCO 、NaHCO 其中一种或两种的溶液中滴加某浓度的盐酸，生成 CO
2 3 3 2
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NaHCO 。
3
(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NaCO ，涉及
2 3
的离子方程式Oa：CO＋H＋===HCO；ab：HCO＋H＋===HO＋CO↑。
2 2
(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
NaOH 和 Na CO ，涉及的离子方程式Oa：OH－＋H＋===HO、CO＋H＋===HCO；ab：HCO
2 3 2
＋H＋===CO↑＋HO。
2 2
(4)若V(Oa)pH(NaHCO )，故A正确；实
2 3 3 2 3 3
验后，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、氯化钠、水和二氧化碳，
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 ＋
2 3
CaCl ===CaCO ↓＋2NaCl，右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生，则反应的化学方程式
2 3
为2NaHCO ＋CaCl ===CaCO ↓＋2NaCl＋CO↑＋HO，由化学方程式可知起始CO、HCO
3 2 3 2 2
的物质的量相同时，NaCO 溶液中生成的沉淀比NaHCO 溶液中生成的沉淀多，故C正确；
2 3 3
两试管中发生的反应均为复分解反应，故D正确。
5．下列实验设计，不能达到实验目的的是( )
A B C D
比较NaCO 和
2 3
比较NaCO 和 检验NaO 与HO反
2 3 2 2 2
观察钾元素的焰色 NaHCO 与等浓度盐
3
NaHCO 的稳定性 应有O 生成
3 2
酸反应的快慢
答案 B
解析 K元素的焰色试验必须透过蓝色钴玻璃观察，滤去黄光的干扰，故A正确；碳酸氢
钠不稳定，受热分解生成NaCO 、CO 、HO，小试管中应该盛放碳酸氢钠，故B错误；过
2 3 2 2
氧化钠和水反应生成氧气，能使带火星的木条复燃，故 C正确；NaCO、NaHCO 和稀盐酸
2 3 3反应生成气泡的快慢不同，从而可以比较NaHCO 和NaCO 与盐酸反应的快慢，故D正确。
3 2 3
6．为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl)，准确称量W g样品进行实验，
下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( )
选项 实验方法 实验方案 测量数据
将样品配成100 mL溶液，取10 mL，加入
A 滴定法 消耗盐酸的体积
酚酞，用标准盐酸滴定
将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石
B 量气法 碱石灰增加的质量
灰吸收
将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入
C 重量法 减少的质量
足量盐酸
将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置
D 量气法 排出水的体积
量气
答案 A
解析 用酚酞作指示剂时，NaCO 与盐酸发生反应，依据消耗盐酸的量可以计算出样品中
2 3
NaCO 的量，进而确定样品中NaCO 的质量分数，A项正确；测量碱石灰增重的方法是重
2 3 2 3
量法而不是量气法且碱石灰吸收的是CO 和HO，无法计算，B项错误；因盐酸的质量未知，
2 2
且CO 挥发带出水蒸气，无法通过重量法测量NaCO 的质量，C项错误；因部分CO 能溶
2 2 3 2
解到水里，与水反应生成HCO，故排出水的体积并不是CO 的体积，D项错误。
2 3 2
7．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．实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如图装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度，下列说法正确的是( )
A．装置A中试剂应为浓硫酸，C中试剂应为BaCl 溶液
2
B．在B、C之间应增添盛有饱和NaHCO 溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体
3
C．只要测定装置C在吸收CO 前后的质量差，就可以确定碳酸钠的质量分数
2
D．反应结束后，需经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量
答案 D
解析 为了防止空气中的二氧化碳对实验的影响，需先通过装置 A吸收空气中的二氧化碳，
则装置 A 中的试剂为 NaOH 溶液，C 中的试剂应能与二氧化碳反应生成沉淀，应为
Ba(OH) 溶液，故A错误；若B、C之间添加饱和NaHCO 溶液的洗气瓶，挥发出的HCl气
2 3
体会和NaHCO 反应生成CO 气体，对测定纯碱纯度会有影响，故B错误；盐酸易挥发，B
3 2
中可能有HCl、HO进入C中，不能通过测定C的质量差来确定CO 的质量，应通过测量C
2 2
中产生的沉淀质量来确定碳酸钠的质量分数，故C错误；沉淀表面可能附着少量水分和溶
于水的杂质，应经过过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀质量，故D正确。
9．某化学兴趣小组模拟侯氏制碱法进行实验，流程如图。下列说法正确的是( )
A．该流程中可循环利用的物质只有CO
2
B．生成NaHCO 的离子方程式为Na＋＋NH ·H O＋CO===NaHCO ↓＋NH
3 3 2 2 3
C．获得纯净NH Cl晶体的操作为蒸发结晶、过滤、洗涤、干燥
4
D．用澄清石灰水可以鉴别NaHCO 和NaCO
3 2 3
答案 B
解析 流程中可以循环利用的物质有二氧化碳和氯化钠溶液，故A 错误；由溶解度图像可知，氯化铵溶解度随温度升高而增大，因此从溶液中得到氯化铵固体的操作为蒸发浓缩、冷
却结晶、过滤、洗涤、干燥，故C错误；NaHCO 和NaCO 与澄清石灰水反应都生成白色
3 2 3
沉淀，不能用澄清石灰水鉴别两种物质，故D错误。
10．将NaHCO 和NaO 的固体混合物x g在密闭容器中加热至250 ℃，充分反应后排出气
3 2 2
体。将反应后的固体溶于水无气体放出，再逐滴加入盐酸，产生气体(标准状况)与所加盐酸
体积之间的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A．HCl的浓度为0.2 mol·L－1
B．反应后固体的成分为NaOH与NaCO
2 3
C．密闭容器中排出气体的成分为O 和HO
2 2
D．x的数值为6.09
答案 D
解析 由175 mL到275 mL是盐酸与碳酸氢钠反应，则n(Na CO)＝n(NaHCO )＝n(CO)＝
2 3 3 2
0.02 mol，根据关系式NaHCO ～HCl可得，c(HCl)＝＝0.2 mol·L－1，A正确；由图像可知，
3
因为175＞275－175，所以固体混合物为NaOH、NaCO ，B正确；分析可知，反应后的固
2 3
体中n(Na CO)∶n(NaOH)＝4∶3，再根据反应后固体溶于水无气体放出，则发生反应：
2 3
2NaHCO =====NaCO ＋ CO↑ ＋ HO 、 2NaO ＋ 2CO===2NaCO ＋ O 、 2NaO ＋
3 2 3 2 2 2 2 2 2 3 2 2 2
2HO===4NaOH＋O↑，密闭容器中排出气体的成分为O 和HO，C正确；根据碳原子守
2 2 2 2
恒可知，n(NaHCO )＝n(CO) ＝0.02 mol，盐酸体积为275 mL时溶质是单一的氯化钠，根
3 2
据钠原子守恒可知n(Na O)＝＝0.017 5 mol，固体的质量为(0.02×84) g＋(0.017 5×78) g＝
2 2
3.045 g，故x＝3.045，D错误。
11．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
①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀
Ⅰ Ⅱ Ⅲ ②烧杯中溶液pH变化如下：
0.05 mol·L－1 0.05 mol·L－1
蒸馏水
NaCO 溶液 NaHCO 溶液
2 3 3
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。
12.探究钠及其化合物的性质，实验装置如图所示(已知：试管A中装入足量的NaHCO 固体)。
3
(1)Na O 固体呈__________色。
2 2
(2)试管A中发生反应的化学方程式为__________。
(3)D处观察到的实验现象是__________，故推测NaO 可用于____________。
2 2
答案 (1)淡黄 (2)2NaHCO =====NaCO ＋HO＋CO↑ (3)点燃的蚊香燃烧更剧烈 制氧
3 2 3 2 2
剂
13．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。
实验室模拟利用碳酸氢铵溶液和 LaCl 为原料来制备碳酸镧。为避免生成碱式碳酸镧
3
[La(OH)CO ]，整个反应在较低的pH条件下进行。
3
(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A._________________
3 3
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)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
2 1
应在较低的pH条件下进行，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。
14．某化学兴趣小组的同学为测定某NaCO 和NaCl的固体混合物样品中NaCO 的质量分
2 3 2 3
数进行了以下实验。回答下列问题：
(1)甲同学用图 1 所示装置测定 CO 的质量。实验时稀硫酸与样品中的________(填
2
“NaCO”或“NaCl”)发生反应，仪器b的名称是________，洗气瓶c中盛装的是浓硫酸，
2 3
作 用 是
_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)乙同学用图2所示装置，取一定质量的样品(m g)和足量稀硫酸反应进行实验，完成样品
中NaCO 质量分数的测定。
2 3
①实验前，检查该装置气密性的方法是先打开活塞a，向仪器b中注入水至其下端玻璃管中
形成一段水柱，再将针筒活塞向内推压，若仪器b下端玻璃管中的________________，则装
置气密性良好。
②在实验完成时，能直接测得的数据是CO 的________(填“体积”或“质量”)。
2
(3)丙同学用下图所示方法和步骤进行实验。
①操作Ⅰ涉及的实验名称有________、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、________。
②丙同学测得样品中NaCO 的质量分数为__________________________________________。
2 3
答案 (1)Na CO 分液漏斗 除去CO 中的水蒸气 (2)①液面上升 ②体积
2 3 2
(3)①过滤 称量 ②×100%
解析 (2)①将针筒活塞向内推压，增大了容器中的压强，若仪器b下端玻璃管中的液面上
升，则装置气密性良好。②CO 是气体，故能直接测得的数据是 CO 的体积。(3)根据
2 2
NaCO ＋Ba(OH) ===BaCO ↓＋2NaOH，n(Na CO)＝n(BaCO)＝ mol，所以NaCO 的质量
2 3 2 3 2 3 3 2 3
分数为×100%。
