2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题三 第二单元 微专题三 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂和相关计算（学案+课时对点练 word版含解析）
文档属性
| 名称 | 2022-2023学年苏教版2019高中化学必修1 专题三 第二单元 微专题三 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂和相关计算（学案+课时对点练 word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 160.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2022-07-13 19:41:18 | ||
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文档简介
微专题三 碳酸钠和碳酸氢钠的除杂和相关计算
一、常用的除杂方法
1．除杂原则
(1)不影响主要物质；
(2)不引入新杂质；
(3)除杂剂易除去。
2．除杂方法
混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液
二、碳酸钠与碳酸氢钠的相关计算
1．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
当有168 g NaHCO3受热分解后，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。
2．图像分析法
(1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
①Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
②NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(3)向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸
①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
③NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
1．向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L－1稀盐酸，生成CO2的质量与加入盐酸的体积关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．在O～a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＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
答案 C
解析 在O～a内，先发生HCl与NaOH的中和反应，再发生Na2CO3与HCl生成碳酸氢钠的反应，A项错误；a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，所以发生的反应应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，B项错误；由图像可知生成CO2的物质的量为0.01 mol，根据化学方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O可知，消耗HCl的物质的量为0.01 mol，故a＝0.3，C项正确；根据化学方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，所以与NaOH反应的HCl的物质的量为0.03 mol－0.01 mol＝0.02 mol，则NaOH的物质的量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D项错误。
2．下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( )
A．加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
答案 C
解析 溶于水后滴加澄清石灰水时NaHCO3也会产生白色沉淀，所以可以滴加BaCl2或CaCl2溶液。
3．要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠，最好采用( )
A．加入过量的澄清石灰水
B．通入足量的CO2气体
C．将溶液加热蒸干并灼烧
D．加入适量的氢氧化钠溶液
答案 B
解析 澄清石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠均发生反应，生成碳酸钙沉淀，故A错误；可以通入足量的二氧化碳使碳酸钠转化为碳酸氢钠而除去，反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，并且二氧化碳和碳酸氢钠之间不会发生反应，故B正确；将溶液加热蒸干并灼烧，可使碳酸氢钠分解生成碳酸钠，故C错误；氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，但是和碳酸钠之间不会反应，故D错误。
4．把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2 g。则原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为( )
A．53∶84 B．84∶53
C．1∶1 D．42∶53
答案 B
解析 设NaHCO3的质量为x，则根据化学方程式可知
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
168 g 62 g
x (27.4－21.2) g＝6.2 g
x＝168 g×＝16.8 g，则混合物中碳酸钠的质量是27.4 g－16.8 g＝10.6 g，所以原混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量之比为16.8∶10.6＝84∶53。
5．将一定体积的CO2通入一定浓度的NaOH溶液中，为了测定所得溶液的成分，向该溶液中逐滴加入盐酸，所加盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)的关系如图所示：
(1)溶液中所含溶质为________________。
(2)OA段发生反应的化学方程式：_______________________________________________。
AB段发生反应的化学方程式：__________________________________________。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 (2)HCl＋NaOH===H2O＋NaCl、HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl
HCl＋NaHCO3===CO2↑＋H2O＋NaCl
解析 由图像所示消耗盐酸的体积与产生CO2的体积可知，该溶液的溶质是NaOH和Na2CO3；若溶质全部是Na2CO3，碳酸根离子转化为碳酸氢根离子和碳酸氢根离子转化为二氧化碳消耗的盐酸是等量的，OA段应该消耗20 mL，所以，前5 mL应该是与氢氧化钠发生的中和反应；OA段HCl先与NaOH反应生成H2O，待NaOH消耗完，HCl再与Na2CO3反应生成NaHCO3。
一、常用的除杂方法
1．除杂原则
(1)不影响主要物质；
(2)不引入新杂质；
(3)除杂剂易除去。
2．除杂方法
混合物(括号内为杂质) 除杂方法或试剂
Na2CO3固体(NaHCO3) 加热
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入适量NaOH溶液
二、碳酸钠与碳酸氢钠的相关计算
1．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
当有168 g NaHCO3受热分解后，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。
2．图像分析法
(1)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸
①Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
②NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(2)向NaHCO3溶液中逐滴滴入盐酸
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(3)向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸
①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
③NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
1．向NaOH和Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L－1稀盐酸，生成CO2的质量与加入盐酸的体积关系如图所示。下列判断正确的是( )
A．在O～a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＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
C．a＝0.3
D．原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为1∶2
答案 C
解析 在O～a内，先发生HCl与NaOH的中和反应，再发生Na2CO3与HCl生成碳酸氢钠的反应，A项错误；a点时的溶液为氯化钠和碳酸氢钠的混合溶液，所以发生的反应应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，B项错误；由图像可知生成CO2的物质的量为0.01 mol，根据化学方程式NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O可知，消耗HCl的物质的量为0.01 mol，故a＝0.3，C项正确；根据化学方程式和图像可知Na2CO3的物质的量是0.01 mol，所以与NaOH反应的HCl的物质的量为0.03 mol－0.01 mol＝0.02 mol，则NaOH的物质的量为0.02 mol，因此原混合液中，NaOH与Na2CO3的物质的量之比为2∶1，D项错误。
2．下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是( )
A．加热时无气体放出
B．滴加盐酸时有气泡放出
C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成
D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
答案 C
解析 溶于水后滴加澄清石灰水时NaHCO3也会产生白色沉淀，所以可以滴加BaCl2或CaCl2溶液。
3．要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠，最好采用( )
A．加入过量的澄清石灰水
B．通入足量的CO2气体
C．将溶液加热蒸干并灼烧
D．加入适量的氢氧化钠溶液
答案 B
解析 澄清石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠均发生反应，生成碳酸钙沉淀，故A错误；可以通入足量的二氧化碳使碳酸钠转化为碳酸氢钠而除去，反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，并且二氧化碳和碳酸氢钠之间不会发生反应，故B正确；将溶液加热蒸干并灼烧，可使碳酸氢钠分解生成碳酸钠，故C错误；氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，但是和碳酸钠之间不会反应，故D错误。
4．把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2 g。则原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为( )
A．53∶84 B．84∶53
C．1∶1 D．42∶53
答案 B
解析 设NaHCO3的质量为x，则根据化学方程式可知
2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O Δm
168 g 62 g
x (27.4－21.2) g＝6.2 g
x＝168 g×＝16.8 g，则混合物中碳酸钠的质量是27.4 g－16.8 g＝10.6 g，所以原混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量之比为16.8∶10.6＝84∶53。
5．将一定体积的CO2通入一定浓度的NaOH溶液中，为了测定所得溶液的成分，向该溶液中逐滴加入盐酸，所加盐酸的体积与产生CO2的体积(标准状况)的关系如图所示：
(1)溶液中所含溶质为________________。
(2)OA段发生反应的化学方程式：_______________________________________________。
AB段发生反应的化学方程式：__________________________________________。
答案 (1)NaOH、Na2CO3 (2)HCl＋NaOH===H2O＋NaCl、HCl＋Na2CO3===NaHCO3＋NaCl
HCl＋NaHCO3===CO2↑＋H2O＋NaCl
解析 由图像所示消耗盐酸的体积与产生CO2的体积可知，该溶液的溶质是NaOH和Na2CO3；若溶质全部是Na2CO3，碳酸根离子转化为碳酸氢根离子和碳酸氢根离子转化为二氧化碳消耗的盐酸是等量的，OA段应该消耗20 mL，所以，前5 mL应该是与氢氧化钠发生的中和反应；OA段HCl先与NaOH反应生成H2O，待NaOH消耗完，HCl再与Na2CO3反应生成NaHCO3。