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大单元二 第四章 第11讲 碳酸钠和碳酸氢钠 钠及其化合物的相互转化_05高考化学_2025年新高考资料_一轮复习_2025大一轮复习讲义+课件(完结)_配套Word版文档第二章~第九章

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文档文本内容

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 NaCONaHCO
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)<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
NaCO 和 NaHCO 。
2 3 3
6.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,得到如图所示图像。
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-1。
3
(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。
考点二 钠及其重要化合物的转化关系
重要方程式书写再落实
(1)Na O 吸收水和二氧化碳的化学方程式分别为2NaO+2HO===4NaOH+O ↑,
2 2 2 2 2 2
2NaO+2CO===2NaCO+O。
2 2 2 2 3 2
(2)以海水中的氯化钠为原料分别制取金属钠、烧碱、纯碱的化学方程式:
①制取金属钠:2NaCl(熔融)=====2Na+Cl↑;
2
②现代工业制烧碱:2NaCl+2HO=====2NaOH+H↑+Cl↑;
2 2 2
③制取纯碱:NH +NaCl+CO +HO===NaHCO ↓+NH Cl,2NaHCO =====NaCO +HO
3 2 2 3 4 3 2 3 2
+CO↑。
2
(3)烧碱溶液中通入CO 的离子方程式:
2
①CO 少量:2OH-+CO===CO+HO;
2 2 2
②CO 过量:OH-+CO===HCO。
2 2
(4)饱和碳酸钠溶液中通入CO 的离子方程式:2Na++CO+CO+HO===2NaHCO ↓。
2 2 2 3
一、有关钠及其化合物转化实验探究
1.一定量NaO 和NaHCO 固体混合后,在密闭容器中加热,充分反应后,排出气体物质,
2 2 3
再冷却,对残留的固体物质进行分析,下表中不正确的是( )
选项 NaO/mol NaHCO /mol 残留的固体物质
2 2 3
A 1 2 NaCO
2 3
B 1.5 2 NaO、NaCO
2 2 2 3
C 2 1 NaO、NaOH、NaCO
2 2 2 3D 2 2 NaOH、NaCO
2 3
答案 B
解 析 该 过 程 发 生 的 反 应 为 2NaHCO =====NaCO + HO + CO↑ , 2NaO +
3 2 3 2 2 2 2
2CO===2NaCO +O,2Na O +2HO===4NaOH+O↑。以 A 项为例,分析如下,2 mol
2 2 3 2 2 2 2 2
NaHCO 固体反应生成了1 mol水和1 mol二氧化碳,所生成的二氧化碳刚好与过氧化钠反
3
应,而过氧化钠不与水反应,所以残留的固体物质是NaCO ;B、C、D项以此分析。
2 3
2.将燃烧的钠迅速伸入盛满CO 的集气瓶中,钠在其中继续燃烧,反应后冷却,瓶底附着
2
黑色颗粒,瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究:
[提出假设]
假设1:白色物质是NaO;
2
假设2:白色物质是NaCO;
2 3
假设3:白色物质是NaO和NaCO 的混合物。
2 2 3
该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究:
实验方案 实验操作 实验现象 结论
取少量白色物质于试管中,加入适量水,振
白色物质为
方案1 荡,样品全部溶于水,向其中加入无色酚酞 溶液变成红色
NaO
2
溶液
①取少量白色物质于试管中,加入适量水,
振荡,样品全部溶于水,向其中加入过量的 出现白色沉淀
方案2 BaCl 溶液
2
②静置片刻,取上层清液于试管中,滴加无
无明显现象
色酚酞溶液
[思考与交流]
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确,其理由是________________。
(2) 乙 同 学 认 为 方 案 2 得 到 的 结 论 正 确 , 白 色 物 质 为 ____________ , 理 由 是
________________。
(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为________________。
(4)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点,并简述理由:
____________________________。
答案 (1)Na CO 溶液显碱性,也会使酚酞溶液变红 (2)Na CO 方案2的①中出现的白色
2 3 2 3
沉淀是BaCO ,所以燃烧后的白色物质中有NaCO ,②中滴加无色酚酞溶液无明显现象,
3 2 3
说明燃烧后的白色物质中没有NaO (3)4Na+3CO=====2NaCO +C (4)不同意。因为反
2 2 2 3
应物中无氢元素(或违背质量守恒定律)
二、侯氏制碱法的原理与操作3.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO 的部分装置。
3
(1)实验时向饱和食盐水中通入CO、NH 的先后顺序是____________________。
2 3
(2)a 通 入 __________ , b 通 入 __________ , 简 述 理 由 :
_________________________________。
(3)c 中 放 蘸 有 稀 硫 酸 的 脱 脂 棉 , 作 用 是
_______________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
答案 (1)先通入NH ,然后通入CO
3 2
(2)NH CO 由于CO 在水中的溶解度比较小,而 NH 极易溶于水,为防止倒吸,通入
3 2 2 3
NH 的导气管的末端不能伸入到溶液中,为增加二氧化碳的吸收率,通入CO 的导气管的末
3 2
端应插入液面以下 (3)吸收氨气尾气,防止污染空气
4.侯氏制碱法主要过程如图(部分物质已略去):
下列说法错误的是( )
A.气体X为CO
2
B.氨盐水中通入气体X后,溶液中Na+大量减少
C.操作b为过滤
D.悬浊液a中的不溶物主要是NH Cl
4
答案 D
解析 饱和食盐水中通入氨气形成氨盐水,再通入二氧化碳反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,
碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,气体X为CO ,故A正确;氨盐水中通入
2
气体X后,反应生成碳酸氢钠沉淀,因此溶液中Na+大量减少,故B正确;悬浊液a经过操
作b得到滤渣和滤液,说明操作b为过滤,故C正确;悬浊液a中的不溶物主要是碳酸氢钠
晶体,故D错误。
1.正误判断,正确的打“√”,错误的打“×”。(1)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
(2)NaHCO 的热稳定性比NaCO 强(2020·浙江7月选考,8B)( )
3 2 3
(3)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ,7A)( )
(4)溶解度:NaCO<NaHCO(2018·天津,2A)( )
2 3 3
(5)用NaCO 溶液鉴别CaCl 溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考,10D)( )
2 3 2
(6)为除去NaHCO 固体中的NaCO,可将固体加热至恒重(2017·天津,4A)( )
3 2 3
(7)用 装置制备CO(2023·全国乙卷,9A)( )
2
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)× (5)√ (6)× (7)×
2.[2022·天津,13(1)(2)(3)(4)(6)]金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答
下列问题:
(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为__________________________________________。
(2)NaCl熔点为800.8 ℃,工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下:
2NaCl(l)=======2Na(l)+Cl(g)
2
加入CaCl 的目的是_____________________________________________________________。
2
(3)Na O 的电子式为__________。
2 2
(4)采用空气和 Na 为原料可直接制备 NaO 。空气与熔融金属 Na 反应前需依次通过
2 2
__________、__________(填序号)。
a.浓硫酸 b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.KMnO 溶液
4
(6)天然碱的主要成分为NaCO·NaHCO ·2H O,1 mol Na CO·NaHCO ·2H O经充分加热得到
2 3 3 2 2 3 3 2
NaCO 的质量为__________ g。
2 3
答案 (1) (2)作助熔剂,降低 NaCl 的熔点,节省能耗 (3)
(4)c a (6)159
3.[2021·河北,14(1)(2)(3)(4)]化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经
济发展做出了重要贡献,某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO ,
3
进一步处理得到产品NaCO 和NH Cl,实验流程如图:
2 3 4
回答下列问题:
(1)从A~E中选择合适的仪器制备NaHCO ,正确的连接顺序是____________(按气流方向,
3
用小写字母表示)。(2)B中使用雾化装置的优点是_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________
。
(3)生成NaHCO 的总反应的化学方程式为___________________________________________
3
_______________________________________________________________________________
。
(4)反应完成后,将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO 和滤液:
3
②向滤液中加入NaCl粉末,存在NaCl(s)+NH Cl(aq)―→NaCl(aq)+NH Cl(s)过程。为使
4 4
NH Cl 沉淀充分析出并分离,根据 NaCl 和 NH Cl 溶解度曲线,需采用的操作为
4 4
____________、________、洗涤、干燥。
答案 (1)aefbcgh (2)使氨盐水雾化,可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(或其他
合理答案) (3)NH ·H O+NaCl+CO===NH Cl+NaHCO ↓ (4)②冷却结晶 过滤
3 2 2 4 3
解析 (1)要制备NaHCO ,需先选用装置A制备二氧化碳,然后通入饱和碳酸氢钠溶液中
3
除去二氧化碳中的HCl,后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO ,其中过量的二氧化碳可
3
被氢氧化钠溶液吸收,所以按气流方向正确的连接顺序应为 aefbcgh。(4)②根据溶解度随温
度的变化曲线可以看出,氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大,而氯化钠的溶解度随
着温度的升高变化并不明显,所以要想使NH Cl沉淀充分析出并分离,需采用的操作为冷
4
却结晶、过滤、洗涤、干燥。课时精练
1.侯德榜是我国杰出的化学家,“侯氏制碱法”的创始人。NaCl+CO +NH +
2 3
HO===NaHCO ↓+NH Cl是“侯氏制碱法”的重要反应。下面是4位同学对该反应涉及的
2 3 4
有关知识发表的部分见解,其中不正确的是( )
A.甲同学说:该条件下NaHCO 的溶解度较小
3
B.乙同学说:NaHCO 不是纯碱
3
C.丙同学说:析出NaHCO 固体后的溶液中只含氯化铵
3
D.丁同学说:该反应是在饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳
答案 C
2.下列关于钠及其化合物的叙述不正确的是( )
A.钠的熔点较低
B.NaCO 可用于治疗胃酸过多
2 3
C.NaO 可作供氧剂
2 2
D.NaHCO 能溶于水,其水溶液呈碱性
3
答案 B
解析 NaCO 能和胃酸反应,但碱性太强,有灼伤消化道的危险,不能用NaCO 治疗胃酸
2 3 2 3
过多,故B错误。
3.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
4.某同学用NaCO 和NaHCO 溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )
2 3 3A.实验前pH(Na CO)>pH(NaHCO)
2 3 3
B.实验后两溶液中离子种类完全相同
C.NaCO 溶液中生成的沉淀比NaHCO 溶液中生成的沉淀多
2 3 3
D.两溶液中反应的基本类型相同
答案 B
解析 CO、HCO发生水解,溶液显碱性,相同浓度下,CO的水解程度比HCO的大,所以
相同浓度和体积的NaCO 溶液和NaHCO 溶液,pH(Na CO)>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%。