專題突破(二)

碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別、除雜及相關圖像

第二章海水中的重要元素——鈉和氯一、鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的常用方法補全表格中的實驗現象：

Na2CO3NaHCO3固體加熱無明顯現象產生能使澄清石灰水________的氣體加BaCl2(CaCl2)溶液__________________現象滴加少量鹽酸____氣泡____氣泡變渾濁白色沉淀無明顯無有二、有關碳酸鈉、碳酸氫鈉的常用除雜方法1．除雜原則(1)不影響主要物質；(2)不引入新雜質；(3)除雜劑易除去。2．除雜方法混合物(括號內為雜質)除雜方法或試劑Na2CO3固體(NaHCO3)______NaHCO3溶液(Na2CO3)通入___________氣體Na2CO3溶液(NaHCO3)加入適量_____________加熱足量CO2NaOH溶液三、碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸反應圖像1．向Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸

Oa：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，ab：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。2．向NaHCO3溶液中逐滴滴入鹽酸

NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。提示：

①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，③NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。若向NaOH、Na2CO3混合液中逐滴加入鹽酸，依據反應的先后順序寫出相應的化學方程式，并畫出CO2的體積隨加入鹽酸的體積變化的關系圖。交流研討√針對練1．可用于判斷碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉的實驗方法是A．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成B．滴加鹽酸時有氣泡放出C．溶于水后滴加CaCl2溶液有白色沉淀生成D．加熱時有氣體放出，將生成氣體通入澄清石灰水中變渾濁，則有碳酸氫鈉二者均與澄清石灰水反應生成白色沉淀，則溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成，

不能判斷是否混有碳酸氫鈉，A不符合題意；二者均與鹽酸反應生成氣體，與鹽酸反應不能判斷是否混有碳酸氫鈉，B不符合題意；溶于水后滴加CaCl2溶液有白色沉淀生成，

只能說明有碳酸鈉，但不能說明混有碳酸氫鈉，C不符合題意；碳酸氫鈉加熱時有二氧化碳產生，將生成氣體通入澄清石灰水中變渾濁，碳酸鈉加熱沒有氣體產生，可以判斷碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉，D符合題意；答案選D。√針對練2．碳酸鈉俗名純堿或蘇打，在外觀上與食鹽相似，可用于洗滌，如清洗廚房用具的油污等。區(qū)分廚房中的食鹽和碳酸鈉的方法有很多，下列方法中不能區(qū)分兩者的是A．分別取少量兩種物質，嘗一下兩者的味道B．分別取少量兩種物質于試管中，滴加醋酸溶液觀察現象C．分別取少量兩種物質于試管中，加蒸餾水溶解，用pH試紙分別測兩種溶液的pHD．分別取少量兩種物質于試管中，加蒸餾水溶解，再加AgNO3

溶液觀察現象各取少量通過嘗味道，咸味的是食鹽，澀味的是碳酸鈉，能區(qū)分，故A正確；食醋與碳酸鈉反應產生二氧化碳，與食鹽不反應，能區(qū)分，故B正確；食鹽溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性，兩種溶液的pH大小不同，能區(qū)分，故C正確；食鹽溶液與AgNO3溶液反應生成白色氯化銀沉淀，碳酸鈉溶液與AgNO3溶液反應生成白色碳酸銀沉淀，實驗現象相同，不能區(qū)分，故D錯誤。選項敘述Ⅰ敘述Ⅱ敘述ⅢA將少量稀硫酸逐滴加入蘇打溶液中，并不斷振蕩無明顯現象可用稀硫酸或稀鹽酸鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液B向蘇打溶液中滴加澄清石灰水(少量)產生白色沉淀可用澄清石灰水鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液C加熱小蘇打固體

產生無色氣體和水蒸氣可用加熱法除去蘇打中的小蘇打D向蘇打稀溶液中通入過量二氧化碳氣體無明顯現象可用二氧化碳除去小蘇打溶液中的蘇打√針對練3．下表中敘述Ⅲ不正確的是針對練4．向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65g·L－1的稀鹽酸，生成的CO2的質量與加入鹽酸的體積的關系如圖所示。(1)寫出ab段發(fā)生反應的離子方程式：___________________________。(2)a＝

。0.3(3)原混合溶液中NaOH與Na2CO3的質量之比為

。40∶53√針對練5．下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，說法錯誤的是A．熱穩(wěn)定性：碳酸鈉大于碳酸氫鈉B．在其溶液中滴加澄清石灰水：它們都有白色沉淀生成C．做焰色試驗：它們的火焰都呈黃色D．與相同鹽酸反應產生CO2的速率：碳酸鈉大于碳酸氫鈉碳酸氫鈉加熱發(fā)生分解反應，而碳酸鈉加熱不分解，故A正確；Ca(OH)2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O(NaHCO3足量)，所以在其溶液中滴加澄清石灰水，它們都有白色沉淀生成，故B正確；鈉元素的焰色試驗呈黃色，兩種物質都是鈉鹽，所以焰色試驗呈黃色，故C正確；碳酸鈉與鹽酸反應先轉化為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸反應生成二氧化碳，故相同條件下，與相同濃度的酸反應的速率為碳酸鈉小于碳酸氫鈉，故D錯誤。針對練6．CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的轉化關系如圖所示，下列說法錯誤的是

A．①轉化時所加試劑可以是稀硫酸B．向NaOH溶液中通入過量CO2可實現②轉化C．⑤轉化時溶液中可能出現沉淀D．⑥的轉化條件可以是加熱√①的反應可以是Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，①所加試劑可以是稀硫酸，A項正確；向NaOH溶液中通入過量CO2，生成NaHCO3而不是Na2CO3，B項錯誤；向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時，生成的NaHCO3因超出溶解范圍而形成沉淀，C項正確；加熱NaHCO3時可生成Na2CO3，⑥的轉化條件可以是加熱，D項正確。√針對練7．關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質，下列說法正確的是A．碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉，可以說明碳酸鈉的穩(wěn)定性強于碳酸氫鈉B．可加入少量稀鹽酸除去碳酸氫鈉溶液中混有的少量碳酸鈉C．可用氫氧化鋇溶液鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液D．等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應，產生等質量的氣體碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，可以證明結論，A正確；稀鹽酸既可以與碳酸氫鈉溶液反應，也可以與碳酸鈉溶液反應，達不到提純的目的，B錯誤；氫氧化鋇與碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀，氫氧化鋇溶液與碳酸氫鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀，現象一樣，無法區(qū)分，C錯誤；碳酸鈉的相對分子質量(106)大于碳酸氫鈉的相對分子質量(84)，等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉產生的二氧化碳氣體的量多，D錯誤。針對練8．某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是

(填序號)。ⅡⅠ裝置反應現象相同；Ⅱ裝置，向足量稀鹽酸中加入等質量的Na2CO3和NaHCO3，產生氣體的量不同，所以能夠達到實驗目的的是Ⅱ；(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是

。碳酸氫鈉加熱分解，而碳酸鈉不能，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是操作簡便；操作簡便(3)另有兩瓶溶液，已知分別是K2CO3和NaHCO3，請你寫出兩種不同的鑒別方法：①

，②___________________________________________________________________________________________________________________________。焰色試驗，透過藍色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K2CO3，否則是NaHCO3

加入BaCl2(CaCl2)溶液，產生白色沉淀的是K2CO3，否則是NaHCO3(或加熱能產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3，否則是K2CO3)陽離子不同，利用焰色試驗可鑒別，透過藍色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K2CO3，否則是NaHCO3；陰離子不同，滴加氯化鋇溶液可鑒別，滴加氯化鋇生成白色沉淀的為K2CO3，無現象的是NaHCO3。課時測評題點一碳酸鈉和碳酸氫鈉的除雜1．除去Na2CO3固體中少量NaHCO3的最佳方法是A．加入適量鹽酸 B．加入NaOH溶液C．加熱灼燒 D．配成溶液后通入CO2√2．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，下列方法最合理的是A．加入稀鹽酸B．通入過量的CO2C．加入適量的NaOH溶液D．加入適量的澄清石灰水√加入稀鹽酸，兩種鹽均能反應，NaHCO3被消耗且引入了Cl－，達不到除雜目的，A項不合理；通入過量的CO2，CO2能與H2O和Na2CO3反應生成NaHCO3，把Na2CO3除去的同時又不引入新的雜質，B項合理；加入適量的NaOH溶液，NaOH與NaHCO3反應生成Na2CO3，NaHCO3被消耗且達不到除雜目的，C項不合理；加入適量的澄清石灰水，Ca(OH)2能與NaHCO3反應，NaHCO3被消耗且會引入新的雜質，D項不合理。3．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾√Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應，不能達到除雜的目的。題點二碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別4．(2023·山東兗州高一檢測)有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是√選項操作判斷A分別加入澄清石灰水產生沉淀者為Na2CO3B分別加入等濃度的稀鹽酸反應較劇烈者為Na2CO3C分別加入CaCl2溶液產生沉淀者為Na2CO3D逐滴加入等濃度的鹽酸立即產生氣泡者為Na2CO3有關反應為Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，兩者均產生白色沉淀，現象相同，A錯誤；加入等濃度的稀鹽酸時，NaHCO3溶液反應更劇烈，B錯誤；Na2CO3與CaCl2反應生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應，C正確；逐滴加入鹽酸時，NaHCO3溶液立即產生氣泡，Na2CO3溶液開始無明顯現象，后有氣泡產生，D錯誤。5．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是A．分別加熱這兩種固體物質，并將生成的氣體通入澄清石灰水中B．分別在這兩種物質的溶液中，加入CaCl2溶液C．分別把等質量的這兩種固體物質加入同濃度的稀鹽酸中D．分別在這兩種物質的溶液中，加入少量澄清石灰水√A項，加熱時只有NaHCO3分解：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，產生的CO2可使澄清石灰水變渾濁，故可用來鑒別；B項，NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應，而Na2CO3溶液與CaCl2溶液反應生成CaCO3沉淀，故可用來鑒別；C項，NaHCO3與稀鹽酸的反應比Na2CO3與稀鹽酸的反應快，故可用來鑒別；D項，Ca(OH)2溶液與Na2CO3、NaHCO3溶液均能反應生成CaCO3沉淀，故不能用來鑒別。6．Na2CO3和NaHCO3是常見的兩種鈉鹽，它們廣泛應用于生產和生活中。下列有關碳酸鈉和碳酸氫鈉的說法中，不正確的是A．小蘇打能中和胃酸，對胃壁不產生強烈刺激或腐蝕作用，可用于治療胃酸過多癥，但不適合胃潰瘍病人B．NaHCO3能中和面粉發(fā)酵后產生的酸，并且產生二氧化碳氣體，可用于做饅頭C．可以用澄清石灰水來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D．往Na2CO3飽和溶液中通入CO2氣體，可獲得NaHCO3沉淀√小蘇打與胃酸中的鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，反應的化學方程式為NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，患胃潰瘍的病人，為防止胃壁穿孔，不能服用小蘇打來治療，因為反應產生的二氧化碳氣體會造成胃部氣脹，易造成胃穿孔，故A正確；NaHCO3與酸反應生成二氧化碳氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得饅頭或面包暄軟多孔，故B正確；Na2CO3和NaHCO3溶液都與澄清石灰水反應生成碳酸鈣，所以不能用澄清石灰水來鑒別，

故C錯誤；Na2CO3比NaHCO3易溶于水，所以在飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體可得到NaHCO3沉淀，故D正確。7．下列各組物質相互反應時，若改變反應條件(溫度、反應物用量比)，生成物不變的是A．碳酸鈉和稀鹽酸 B．NaOH和CO2C．Na和O2 D．NaHCO3和NaOH√碳酸鈉和稀鹽酸發(fā)生反應，若HCl不足量，發(fā)生反應：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，若HCl足量，發(fā)生反應：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，二者相對用量不同，生成物不同，A不符合題意；NaOH和CO2反應，若CO2不足量，發(fā)生反應：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，若CO2足量，發(fā)生反應：NaOH＋CO2===NaHCO3，二者相對用量不同，生成物不同，B不符合題意；Na和O2在常溫下反應生成Na2O，在加熱時發(fā)生反應生成Na2O2，可見反應溫度不同，生成物不同，C不符合題意；NaHCO3和NaOH反應生成Na2CO3、H2O，生成物與反應條件無關，D符合題意。題點三碳酸鈉和碳酸氫鈉的相關圖像8．將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入鹽酸，所加鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖所示：

(1)所得溶液中的溶質為

。(2)OA段發(fā)生反應的離子方程式：

。AB段發(fā)生反應的離子方程式：

。NaOH、Na2CO3選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A純堿可用于治療胃酸過多癥純堿可與鹽酸反應Ⅰ對，Ⅱ對，有B除去CO2中的少量HCl雜質可將氣體通入飽和Na2CO3溶液中Na2CO3可與KCl反應Ⅰ對，Ⅱ錯，無CNa2CO3溶液中混有少量NaHCO3雜質，可加入適量NaOH除去NaHCO3可與NaOH反應生成Na2CO3Ⅰ對，Ⅱ對，有DNa2O2是淡黃色粉末Na2O2可用作供氧劑Ⅰ對，Ⅱ對，有√9．下表中，對陳述Ⅰ、陳述Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是純堿為碳酸鈉，堿性較強，不能用于治療胃酸過多，A錯誤；二氧化碳能夠與飽和碳酸鈉溶液反應，所以不能用飽和碳酸鈉溶液除去二氧化碳中少量氯化氫，B錯誤；碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，所以Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3雜質，可加入適量NaOH除去，C正確；過氧化鈉做供氧劑是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Na2O2＋2CO2===O2＋2Na2CO3，與過氧化鈉的顏色無關，D錯誤。10．向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸并振蕩，開始幾乎無氣泡產生，一段時間后有大量氣泡產生，試用離子方程式及必要文字解釋原因。11．向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液，請描述觀察到的現象。用離子方程式及必要文字解釋原因。12．(2023·西安高新區(qū)高一檢測)某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示(部分夾持裝置已略去)。(1)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為___________

。試管B中裝入碳酸氫鈉，試管A中裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，更能表明碳酸氫鈉不穩(wěn)定。(2)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是__________(填化學式)。NaHCO3(3)將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應。當澄清石灰水過量時，反應的離子方程式為

。13．小明通過學習知道Na2CO3、NaHCO3均能與鹽酸反應，Na2CO3溶液還會與石灰水反應。