2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠性质及计算 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修 第一册
文档属性
| 名称 | 2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠性质及计算 学案(含解析) 高中化学人教版（2019）必修 第一册 |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 906.6KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-05-04 09:18:52 | ||
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文档简介
2.1.3碳酸钠和碳酸氢钠
1. 掌握碳酸钠及碳酸氢钠的物理性质。
2. 掌握碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
3. 掌握钠及其化合物的转化。
一、Na2CO3 与 NaHCO3的性质比较
二、盐酸与 Na2CO3 溶液反应的互滴
1.将稀盐酸滴加到 Na2CO3 溶液中
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2 ↑
开始滴加稀盐酸时无明显现象，一段时间后才会产生气泡。
2.将 Na2CO3 溶液滴入稀盐酸
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2 ↑
在滴入后直接就会产生气泡。
题型演练
1．下列实验设计，不能达到实验目的的是
A B C D
观察钾元素的焰色 比较和的稳定性 检验与反应有生成 比较和与等浓度盐酸反应的快慢
A．A B．B C．C D．D
2．请同学们搭乘“化学地铁”一起来认识化学物质(如下图所示)，各“车站”包含的物质不正确的是
A．第1站—铁 B．第2站—氧化铝 C．第3站—纯碱 D．第4站—硝酸钾
3．下列物质的性质或用途的因果关系不正确的是
A．乙醇具有氧化性，可用于杀菌消毒
B．受热易分解生成，可用于食品膨松剂
C．高纯硅具有半导体特性，可用于制造芯片
D．碳化硅具有高温抗氧化性能，可用做耐高温结构材料
4．实验室中利用侯氏制碱法制备Na2CO3和NH4Cl，流程如图。下列说法正确的是
A．气体N、M分别为和
B．只有“食盐水”可以循环使用
C．为了加速过滤可用玻璃棒搅拌
D．向“母液”中通入NH3有利于析出NH4Cl并提高纯度
5．“三酸二碱”在化工生产中有着重要的应用。下列说法正确的是
A．用过量的高压空气，以提高硫铁矿的燃烧利用率和SO2的催化氧化转化率
B．氯碱工业是中国现代化工之母，其主要反应是电解海水，得到烧碱和氯气，因此称为氯碱工业
C．合成氨工业为硝酸工业和纯碱工业提供了多种原料
D．如图是工业制盐酸的设备及其简易图
三、Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别与除杂
1.Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别
(1) Na2CO3 溶液与 NaHCO3 溶液的鉴别
① 分别取少量溶液于两只试管中，分别滴加少量 CaCl2 或 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生的为 Na2CO3 溶液，无现象的为 NaHCO3 溶液。
② 分别取少量溶液于两只试管中，分别滴加少量稀盐酸，滴入后直接有气泡产生的是 NaHCO3 溶液，滴入后一段时间才产生气泡的是 Na2CO3 溶液。
2.Na2CO3 固体与 NaHCO3 固体的鉴别
分别取少量固体于两只试管中，加热一段时间后，质量减少的为 NaHCO3 固体，质量不变的为 Na2CO3 固体。(或加热能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3)
3.Na2CO3 与 NaHCO3 的除杂
四、Na2CO3 与 NaHCO3 混合物组成的确定
1.固体加热法
将一定质量的混合固体加热至质量不再改变，测定释放出的 CO2 的体积 (质量) 或固体质量的减少量 (即生成的 CO2 的质量) 等进行计算。
2.加足量强酸
将一定质量的混合固体溶于水配成溶液，加足量强酸 (如稀盐酸)，测定收集到的 CO2 的体积 (质量) 进行计算，注意此方法中必须保证测定的一定是纯净 CO2 的量，不能有杂质干扰
题型演练
6．为除去溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
选项 杂质 试剂
A 适量的NaOH溶液
B NaOH 适量的溶液
C NaCl 适量的盐酸
D 适量的溶液
A．A B．B C．C D．D
7．下列实验方案中，不能测定出和的混合物中质量分数的是
A．取ag混合物充分加热，质量减少bg
B．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体
C．取ag混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到bg固体
D．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg
8．传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”中描述的海市蜃楼现象，与胶体知识有关
B．“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”这是利用“焰色反应”来鉴别硝石(KNO3)
C．“大漠孤烟直，长河落日圆”中的“烟”与“发烟”硝酸中的“烟”成份相同
D．“采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石，浣衣发面，亦去垢发面”，这是《本草纲目》中有关“石碱”的记载，此处的“石碱”是指K2CO3
9．下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
B．Na在空气中加热会变成淡黄色的Na2O2
C．可采用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
D．将金属钠放入盛有MgSO4溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生
10．碳酸钠与碳酸氢钠在外观上相似，均可做家用洗涤剂，如清洗厨房用具的油污等。为区别二者，下列试验方案不合理的是
选项 选用试剂或方法 判断依据
A 取少量固体放入两支试管中，各加几滴水 观察温度变化
B 配成溶液，向其中滴加酚酞溶液 观察溶液颜色变化
C 配成溶液，向其中滴加少量盐酸溶液 观察是否产生气泡
D 配成溶液，向其中滴加澄清石灰水 观察是否生成沉淀
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
11．1943年我国化学工程专家侯德榜发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，为我国化工事业的发展做出了卓越贡献。其部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
反应①的化学方程式为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异
B．反应①中先通CO2，再通NH3
C．若纯碱中混有NaHCO3，可用澄清石灰水除去
D．母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工业
三、实验题
12．现有一份Na2CO3和NaHCO3固体混合物，某化学兴趣小组设计如图所示实验装置(夹持仪器省略)，测定固体混合物中NaHCO3的质量分数。实验步骤如下：
①组装好实验装置，并___________；
②加药品，称取mg样品放入硬质玻璃管中；称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1g；。
③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置，称量U形管D的质量为m2g。
请回答下列问题：
(1)补充实验步骤①的操作为___________。
(2)装置E中实验仪器的名称为___________。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(4)实验步骤⑤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的是___________。
(5)若缺少实验步骤③会导致测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)样品中NaHCO3的质量分数为___________×100%(用含m、m1、m2的式子表示)。
13．为测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数，请你完善下列方案。
方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中高温加热至恒重后冷却，称量剩余固体质量，进行计算。
(1)发生反应的化学方程式为：_______
(2)实验中需加热至恒重的目的是：_______
方案二：按如图所示装置进行实验
(3)B装置的作用是_______
(4)反应完毕后还要通一段时间N2的目的是_______
(5)实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则样品中碳酸钠的质量分数为_______%(保留小数点后两位)。
四、元素或物质推断题
14．根据如图所示的转化关系及现象(图中部分产物未全部写出；除E为单质外，其他物质均为化合物)，回答下列问题：
(1)固体X的名称为_____，Y的化学式为_____。
(2)反应①的化学方程式为_____；反应③的化学方程式为_____。
(3)X与C或D反应生成22.4L(标准状况)气体E时，消耗X的物质的量均为_____mol，消耗C、D的质量之比为_____。
(4)物质Y的溶液是化学分析中常用的试剂，实验室需要使用240mL0.1mol L-1溶液，配制该溶液时所需的玻璃仪器有量筒﹑烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_____。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．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；
B．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O，小试管中应该盛放碳酸氢钠，故B错误；
C．过氧化钠和水反应生成氧气，氧气是助燃性气体，能使带火星的木条复燃，故C正确；
D．Na2CO3、NaHCO3和稀盐酸反应生成气泡的快慢不同，从而比较NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应快慢，故D正确；
故选B。
2．C
【详解】A． 第1站—铁属于单质，故A正确；
B． 第2站—氧化铝属于氧化物，故B正确；
C． 第3站—纯碱属于盐，不属于碱，故C错误；
D． 第4站—硝酸钾属于盐，故D正确；
故选C。
3．A
【详解】A．乙醇能使病毒或细菌的蛋白质变性，所以乙醇可用于消毒，不是因为乙醇具有氧化性，故A错误；
B．不稳定，受热易分解生成，可用于食品膨松剂，故B正确；
C．高纯硅具有半导体特性，可用于制造芯片，故C正确；
D．碳化硅具有高温抗氧化性能，可用做耐高温结构材料，故D正确；
故选A。
4．D
【分析】侯氏制碱法制备碳酸钠和氯化铵，饱和食盐水中先通入NH3、再通入CO2，此时生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到碳酸氢钠，加热碳酸氢钠生成碳酸钠、二氧化碳和水，母液中加入NaCl和NH3，发生反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)=NaCl(aq)+NH4Cl(s)，过滤得到氯化铵。
【详解】A．气体N为NH3，气体M为CO2，A错误；
B．从流程图可知，最后碳酸氢钠分解生成的CO2、母液生成的食盐水都可以循环利用，B错误；
C．用玻璃棒搅动漏斗里的液体，容易把滤纸弄破，起不到加速过滤的作用，C错误；
D．向母液中通入NH3，增大溶液中的浓度，有利于NH4Cl析出并提高纯度，D正确；
故答案选D。
5．C
【详解】A．制备硫酸的过程中，接触室中常压下二氧化硫的转化率已很高，不需要高压空气，采用过量常压空气即可，故A错误；
B．海水含杂质，应首先净化，工业用电解饱和食盐水制备氯气和氢氧化钠，故B错误；
C．合成氨工业是工业制硝酸的基础，产生的氨气通入饱和NaCl溶液中，再向其中通入过量的CO2生成NaHCO3，合成氨工业为硝酸工业和纯碱工业提供了多种原料，故C正确；
D．上图是工业上氯气与氢气化合产生HCl的设备，HCl被水吸收才得到盐酸，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．和NaOH溶液反应生成和水，可以用适量的NaOH溶液除溶液中的，故A正确；
B．NaOH和不能反应，不能用溶液除溶液中的NaOH，故B错误；
C．和盐酸反应生成NaCl、二氧化碳、水，不能用盐酸除溶液中的NaCl，故C错误；
D．、都能与反应，分别生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，不能用溶液除溶液中的，故D错误；
选A。
7．D
【详解】A．只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，故A不选；
B．加热后bg固体为氯化钠的质量，设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y，则106x+84y=a，2x+y=，解方程计算出a、b，然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故B不选；
C．碳酸钠和碳酸氢钠均能与反应生成碳酸钡沉淀，结合B项分析，也可以计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故C不选；
D．ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体主要是二氧化碳和水，所以质量增加bg两种气体的质量，故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数，故D选；
故选：D。
8．C
【详解】A． 海上的空气中含有水分，属于胶体，故海市蜃楼与胶体知识有关，A正确；
B．硝石(KNO3)进行焰色试验时， 火焰呈紫色，故“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”是利用了“焰色反应”，B正确；
C． “大漠孤烟直”中的“烟”是固体小颗粒引起的，“发烟”硝酸中的“烟”是硝酸小液滴引起的，二者成分不同，C不正确；
D．《本草纲目》中记载的 “石碱”，是从草木灰中提取所得，故此处的“石碱”是指K2CO3，D正确；
答案选C。
9．A
【详解】A．Na2CO3和NaHCO3均可与氢氧化钙反应生成碳酸钙，现象相同，A错误；
B．Na在空气中加热可与氧气反应生成淡黄色的Na2O2，B正确；
C．NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，可采用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3，C正确；
D．将金属钠放入盛有MgSO4溶液的小烧杯中，钠先与水反应生成氢氧化钠与氢气，氢氧化钠再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，D正确；
故选A。
10．D
【详解】A．碳酸钠固体溶于是放热的，碳酸氢钠固体溶于水是吸热的，可以通过观察二者溶于水后温度变化来区别，故A正确；
B．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是碱性的，但碳酸钠溶液碱性更强，滴加酚酞溶液后红色比碳酸氢钠溶液深，可以通过观察溶液颜色变化区别二者，故B正确；
C．碳酸钠与碳酸氢钠配成溶液，向其中滴加少量盐酸溶液，碳酸氢钠溶液马上有气泡产生，碳酸钠溶液刚开始没有气泡产生，则可以通过观察是否产生气泡区别二者，故C正确；
D．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液和澄清石灰水反应都生成碳酸钙沉淀，不能通过观察是否生成沉淀区别二者，故D错误；
故选D。
11．BC
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到含氯化铵的母液和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。
【详解】A．在饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体后，生成大量的，由于NaHCO3的溶解度较小，NaHCO3形成沉淀析出，因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异，A正确；
B．氨气极易溶于水，使溶液显碱性，可吸收更多的二氧化碳，故先通NH3，再通CO2，B错误；
C．碳酸钠和碳酸氢钠和石灰水中的氢氧化钙都能发生反应，若纯碱中混有NaHCO3，不能用澄清石灰水除去，应用加热法除去碳酸氢钠，C错误；
D．根据分析，母液的主要成分是NH4Cl，是一种氮肥，可用于化肥工业，D正确；
故选BC。
12．(1)检查装置气密性
(2)球形干燥管
(3)
(4)使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收
(5)偏小
(6)或
【分析】将混合物加热会产生H2O (g) 、CO2等气体，应在C、D中分别吸收，由干燥剂的性质知应先吸收水，再吸收二氧化碳，即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2；由D的增重(NaHCO3分解产生的CO2的质量)可求出NaHCO3质量。由C的增重(NaHCO3分解产生的H2O的质量)可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量；故应在实验前想法赶出装置中的空气，关键操作应是赶B中的空气，所以关闭b，打开a就成为操作的关键，缓缓通入则是为了赶出效果更好；E中碱石灰可防止外界空气中的H2O (g)、CO2进入装置D影响实验效果；
【详解】（1）①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性，故答案为:检查装置气密性；
（2）根据仪器的构造可知，装置E中实验仪器的名称为球形干燥管；
（3）装置B中NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为；
（4）缓缓鼓入空气数分钟的目的是使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收；
（5）若缺少实验步骤③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，会导致NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳不能完全被C、D吸收，则测定结果偏小；
（6）称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1g，则样品中NaHCO3的质量为，质量分数为=；
称量U形管D的质量为m2g，则样品中NaHCO3的质量为，质量分数为=。
13．(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)保证NaHCO3分解完全
(3)吸水干燥
(4)产生的CO2全部吹入C中吸收
(5)55.79
【分析】本实验的目的，测定样品中碳酸钠的质量分数。实验时，通过测定样品与足量硫酸反应生成CO2的质量，进而求出Na2CO3与NaHCO3的总物质的量，再利用样品的总质量，求出Na2CO3的质量。反应前通N2，排尽装置内的空气，防止干扰反应生成CO2质量的测定；反应后通N2，将装置内的CO2全部排出并被C中碱石灰吸收。装置A中样品与足量硫酸完全反应，生成CO2气体等，装置B干燥CO2，装置C吸收反应生成的CO2，装置D防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置并被吸收。
【详解】（1）在坩埚中，NaHCO3受热分解，生成碳酸钠、二氧化碳等，发生反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
（2）实验中，要确保NaHCO3完全分解，则需加热至恒重的目的是：保证NaHCO3分解完全。答案为：保证NaHCO3分解完全；
（3）由分析可知，B装置的作用是吸水干燥。答案为：吸水干燥；
（4）反应完毕后，装置内还滞留一部分二氧化碳，为保证实验测定结果的准确性，还要通一段时间N2，目的是：产生的CO2全部吹入C中吸收。答案为：产生的CO2全部吹入C中吸收；
（5）实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则生成CO2的物质的量为=0.20mol。设Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3物质的量为0.20-x，则存在下列等式：106x+84(0.20-x)=19.00，x=0.10mol，所以样品中碳酸钠的质量分数为≈55.79%。答案为：55.79。
【点睛】本实验成功的关键，是准确测定CO2的质量。
14．(1) 过氧化钠 NaOH
(2) 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
(3) 2 22∶9
(4)250mL容量瓶
【分析】X为淡黄色固体，猜想X可能是硫单质或Na2O2，X与D或气体C均能反应生成气体E，澄清石灰水生成白色沉淀，猜想白色沉淀可能为CaCO3，CaCO3与盐酸反应则生成气体C为CO2，故X不可能是S，应为Na2O2，则E为O2；A加热得到CO2、物质B、物质D，则A为NaHCO3，C为CO2，B为Na2CO3，D为H2O，Y为NaOH，据此作答。
【详解】（1）根据分析，X为过氧化钠；Y的化学式为NaOH；
（2）根据分析，反应①是NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；反应③是NaHCO3与NaOH反应生成碳酸钠和水，化学方程式为NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；
（3）X与C反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，22.4L(标准状况)气体O2，即1mol氧气，消耗X的物质的量均为2mol，消耗CO2、H2O的质量之比为（2mol×44g/mol）：（2mol×18g/mol）=22:9。
（4）物质Y的溶液是化学分析中常用的试剂，实验室需要使用240mL0.1mol L-1溶液，但是实验室没有240mL的容量瓶，所以只能选择稍大的250mL的容量瓶。
1. 掌握碳酸钠及碳酸氢钠的物理性质。
2. 掌握碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质。
3. 掌握钠及其化合物的转化。
一、Na2CO3 与 NaHCO3的性质比较
二、盐酸与 Na2CO3 溶液反应的互滴
1.将稀盐酸滴加到 Na2CO3 溶液中
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2 ↑
开始滴加稀盐酸时无明显现象，一段时间后才会产生气泡。
2.将 Na2CO3 溶液滴入稀盐酸
2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2 ↑
在滴入后直接就会产生气泡。
题型演练
1．下列实验设计，不能达到实验目的的是
A B C D
观察钾元素的焰色 比较和的稳定性 检验与反应有生成 比较和与等浓度盐酸反应的快慢
A．A B．B C．C D．D
2．请同学们搭乘“化学地铁”一起来认识化学物质(如下图所示)，各“车站”包含的物质不正确的是
A．第1站—铁 B．第2站—氧化铝 C．第3站—纯碱 D．第4站—硝酸钾
3．下列物质的性质或用途的因果关系不正确的是
A．乙醇具有氧化性，可用于杀菌消毒
B．受热易分解生成，可用于食品膨松剂
C．高纯硅具有半导体特性，可用于制造芯片
D．碳化硅具有高温抗氧化性能，可用做耐高温结构材料
4．实验室中利用侯氏制碱法制备Na2CO3和NH4Cl，流程如图。下列说法正确的是
A．气体N、M分别为和
B．只有“食盐水”可以循环使用
C．为了加速过滤可用玻璃棒搅拌
D．向“母液”中通入NH3有利于析出NH4Cl并提高纯度
5．“三酸二碱”在化工生产中有着重要的应用。下列说法正确的是
A．用过量的高压空气，以提高硫铁矿的燃烧利用率和SO2的催化氧化转化率
B．氯碱工业是中国现代化工之母，其主要反应是电解海水，得到烧碱和氯气，因此称为氯碱工业
C．合成氨工业为硝酸工业和纯碱工业提供了多种原料
D．如图是工业制盐酸的设备及其简易图
三、Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别与除杂
1.Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别
(1) Na2CO3 溶液与 NaHCO3 溶液的鉴别
① 分别取少量溶液于两只试管中，分别滴加少量 CaCl2 或 BaCl2 溶液，有白色沉淀产生的为 Na2CO3 溶液，无现象的为 NaHCO3 溶液。
② 分别取少量溶液于两只试管中，分别滴加少量稀盐酸，滴入后直接有气泡产生的是 NaHCO3 溶液，滴入后一段时间才产生气泡的是 Na2CO3 溶液。
2.Na2CO3 固体与 NaHCO3 固体的鉴别
分别取少量固体于两只试管中，加热一段时间后，质量减少的为 NaHCO3 固体，质量不变的为 Na2CO3 固体。(或加热能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是 NaHCO3)
3.Na2CO3 与 NaHCO3 的除杂
四、Na2CO3 与 NaHCO3 混合物组成的确定
1.固体加热法
将一定质量的混合固体加热至质量不再改变，测定释放出的 CO2 的体积 (质量) 或固体质量的减少量 (即生成的 CO2 的质量) 等进行计算。
2.加足量强酸
将一定质量的混合固体溶于水配成溶液，加足量强酸 (如稀盐酸)，测定收集到的 CO2 的体积 (质量) 进行计算，注意此方法中必须保证测定的一定是纯净 CO2 的量，不能有杂质干扰
题型演练
6．为除去溶液中的下列杂质，所选用的试剂正确的是
选项 杂质 试剂
A 适量的NaOH溶液
B NaOH 适量的溶液
C NaCl 适量的盐酸
D 适量的溶液
A．A B．B C．C D．D
7．下列实验方案中，不能测定出和的混合物中质量分数的是
A．取ag混合物充分加热，质量减少bg
B．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到bg固体
C．取ag混合物与足量溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到bg固体
D．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加bg
8．传统文化中蕴含着丰富的化学知识。下列说法错误的是
A．“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”中描述的海市蜃楼现象，与胶体知识有关
B．“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”这是利用“焰色反应”来鉴别硝石(KNO3)
C．“大漠孤烟直，长河落日圆”中的“烟”与“发烟”硝酸中的“烟”成份相同
D．“采蒿蓼之属，晒干烧灰，以水淋汁，久则凝淀如石，浣衣发面，亦去垢发面”，这是《本草纲目》中有关“石碱”的记载，此处的“石碱”是指K2CO3
9．下列关于钠及其化合物的说法不正确的是
A．可用澄清的石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
B．Na在空气中加热会变成淡黄色的Na2O2
C．可采用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3
D．将金属钠放入盛有MgSO4溶液的小烧杯中，既有气体，又有沉淀产生
10．碳酸钠与碳酸氢钠在外观上相似，均可做家用洗涤剂，如清洗厨房用具的油污等。为区别二者，下列试验方案不合理的是
选项 选用试剂或方法 判断依据
A 取少量固体放入两支试管中，各加几滴水 观察温度变化
B 配成溶液，向其中滴加酚酞溶液 观察溶液颜色变化
C 配成溶液，向其中滴加少量盐酸溶液 观察是否产生气泡
D 配成溶液，向其中滴加澄清石灰水 观察是否生成沉淀
A．A B．B C．C D．D
二、多选题
11．1943年我国化学工程专家侯德榜发明了侯氏制碱法，又称联合制碱法，为我国化工事业的发展做出了卓越贡献。其部分工艺流程如下，下列说法不正确的是
反应①的化学方程式为NaCl＋CO2＋NH3＋H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
A．该工艺利用了不同物质溶解度的差异
B．反应①中先通CO2，再通NH3
C．若纯碱中混有NaHCO3，可用澄清石灰水除去
D．母液的主要成分是NH4Cl，可用于化肥工业
三、实验题
12．现有一份Na2CO3和NaHCO3固体混合物，某化学兴趣小组设计如图所示实验装置(夹持仪器省略)，测定固体混合物中NaHCO3的质量分数。实验步骤如下：
①组装好实验装置，并___________；
②加药品，称取mg样品放入硬质玻璃管中；称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1g；。
③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟；
④关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置，称量U形管D的质量为m2g。
请回答下列问题：
(1)补充实验步骤①的操作为___________。
(2)装置E中实验仪器的名称为___________。
(3)装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(4)实验步骤⑤中“缓缓鼓入空气数分钟”的目的是___________。
(5)若缺少实验步骤③会导致测定结果___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(6)样品中NaHCO3的质量分数为___________×100%(用含m、m1、m2的式子表示)。
13．为测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数，请你完善下列方案。
方案一：称取一定质量样品，置于坩埚中高温加热至恒重后冷却，称量剩余固体质量，进行计算。
(1)发生反应的化学方程式为：_______
(2)实验中需加热至恒重的目的是：_______
方案二：按如图所示装置进行实验
(3)B装置的作用是_______
(4)反应完毕后还要通一段时间N2的目的是_______
(5)实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则样品中碳酸钠的质量分数为_______%(保留小数点后两位)。
四、元素或物质推断题
14．根据如图所示的转化关系及现象(图中部分产物未全部写出；除E为单质外，其他物质均为化合物)，回答下列问题：
(1)固体X的名称为_____，Y的化学式为_____。
(2)反应①的化学方程式为_____；反应③的化学方程式为_____。
(3)X与C或D反应生成22.4L(标准状况)气体E时，消耗X的物质的量均为_____mol，消耗C、D的质量之比为_____。
(4)物质Y的溶液是化学分析中常用的试剂，实验室需要使用240mL0.1mol L-1溶液，配制该溶液时所需的玻璃仪器有量筒﹑烧杯、玻璃棒、胶头滴管和_____。
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】A．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；
B．碳酸氢钠不稳定，受热分解生成Na2CO3、CO2、H2O，小试管中应该盛放碳酸氢钠，故B错误；
C．过氧化钠和水反应生成氧气，氧气是助燃性气体，能使带火星的木条复燃，故C正确；
D．Na2CO3、NaHCO3和稀盐酸反应生成气泡的快慢不同，从而比较NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应快慢，故D正确；
故选B。
2．C
【详解】A． 第1站—铁属于单质，故A正确；
B． 第2站—氧化铝属于氧化物，故B正确；
C． 第3站—纯碱属于盐，不属于碱，故C错误；
D． 第4站—硝酸钾属于盐，故D正确；
故选C。
3．A
【详解】A．乙醇能使病毒或细菌的蛋白质变性，所以乙醇可用于消毒，不是因为乙醇具有氧化性，故A错误；
B．不稳定，受热易分解生成，可用于食品膨松剂，故B正确；
C．高纯硅具有半导体特性，可用于制造芯片，故C正确；
D．碳化硅具有高温抗氧化性能，可用做耐高温结构材料，故D正确；
故选A。
4．D
【分析】侯氏制碱法制备碳酸钠和氯化铵，饱和食盐水中先通入NH3、再通入CO2，此时生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵，过滤得到碳酸氢钠，加热碳酸氢钠生成碳酸钠、二氧化碳和水，母液中加入NaCl和NH3，发生反应NaCl(s)+NH4Cl(aq)=NaCl(aq)+NH4Cl(s)，过滤得到氯化铵。
【详解】A．气体N为NH3，气体M为CO2，A错误；
B．从流程图可知，最后碳酸氢钠分解生成的CO2、母液生成的食盐水都可以循环利用，B错误；
C．用玻璃棒搅动漏斗里的液体，容易把滤纸弄破，起不到加速过滤的作用，C错误；
D．向母液中通入NH3，增大溶液中的浓度，有利于NH4Cl析出并提高纯度，D正确；
故答案选D。
5．C
【详解】A．制备硫酸的过程中，接触室中常压下二氧化硫的转化率已很高，不需要高压空气，采用过量常压空气即可，故A错误；
B．海水含杂质，应首先净化，工业用电解饱和食盐水制备氯气和氢氧化钠，故B错误；
C．合成氨工业是工业制硝酸的基础，产生的氨气通入饱和NaCl溶液中，再向其中通入过量的CO2生成NaHCO3，合成氨工业为硝酸工业和纯碱工业提供了多种原料，故C正确；
D．上图是工业上氯气与氢气化合产生HCl的设备，HCl被水吸收才得到盐酸，故D错误；
故选C。
6．A
【详解】A．和NaOH溶液反应生成和水，可以用适量的NaOH溶液除溶液中的，故A正确；
B．NaOH和不能反应，不能用溶液除溶液中的NaOH，故B错误；
C．和盐酸反应生成NaCl、二氧化碳、水，不能用盐酸除溶液中的NaCl，故C错误；
D．、都能与反应，分别生成硫酸钡、碳酸钡沉淀，不能用溶液除溶液中的，故D错误；
选A。
7．D
【详解】A．只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，故A不选；
B．加热后bg固体为氯化钠的质量，设碳酸钠的物质的量为x、碳酸氢钠的物质的量为y，则106x+84y=a，2x+y=，解方程计算出a、b，然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故B不选；
C．碳酸钠和碳酸氢钠均能与反应生成碳酸钡沉淀，结合B项分析，也可以计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故C不选；
D．ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体主要是二氧化碳和水，所以质量增加bg两种气体的质量，故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数，故D选；
故选：D。
8．C
【详解】A． 海上的空气中含有水分，属于胶体，故海市蜃楼与胶体知识有关，A正确；
B．硝石(KNO3)进行焰色试验时， 火焰呈紫色，故“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”是利用了“焰色反应”，B正确；
C． “大漠孤烟直”中的“烟”是固体小颗粒引起的，“发烟”硝酸中的“烟”是硝酸小液滴引起的，二者成分不同，C不正确；
D．《本草纲目》中记载的 “石碱”，是从草木灰中提取所得，故此处的“石碱”是指K2CO3，D正确；
答案选C。
9．A
【详解】A．Na2CO3和NaHCO3均可与氢氧化钙反应生成碳酸钙，现象相同，A错误；
B．Na在空气中加热可与氧气反应生成淡黄色的Na2O2，B正确；
C．NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，可采用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3，C正确；
D．将金属钠放入盛有MgSO4溶液的小烧杯中，钠先与水反应生成氢氧化钠与氢气，氢氧化钠再与硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀，D正确；
故选A。
10．D
【详解】A．碳酸钠固体溶于是放热的，碳酸氢钠固体溶于水是吸热的，可以通过观察二者溶于水后温度变化来区别，故A正确；
B．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是碱性的，但碳酸钠溶液碱性更强，滴加酚酞溶液后红色比碳酸氢钠溶液深，可以通过观察溶液颜色变化区别二者，故B正确；
C．碳酸钠与碳酸氢钠配成溶液，向其中滴加少量盐酸溶液，碳酸氢钠溶液马上有气泡产生，碳酸钠溶液刚开始没有气泡产生，则可以通过观察是否产生气泡区别二者，故C正确；
D．碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液和澄清石灰水反应都生成碳酸钙沉淀，不能通过观察是否生成沉淀区别二者，故D错误；
故选D。
11．BC
【分析】向饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体发生反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵，过滤得到含氯化铵的母液和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠。
【详解】A．在饱和食盐水依次通入氨气、二氧化碳气体后，生成大量的，由于NaHCO3的溶解度较小，NaHCO3形成沉淀析出，因此该工艺利用了不同物质溶解度的差异，A正确；
B．氨气极易溶于水，使溶液显碱性，可吸收更多的二氧化碳，故先通NH3，再通CO2，B错误；
C．碳酸钠和碳酸氢钠和石灰水中的氢氧化钙都能发生反应，若纯碱中混有NaHCO3，不能用澄清石灰水除去，应用加热法除去碳酸氢钠，C错误；
D．根据分析，母液的主要成分是NH4Cl，是一种氮肥，可用于化肥工业，D正确；
故选BC。
12．(1)检查装置气密性
(2)球形干燥管
(3)
(4)使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收
(5)偏小
(6)或
【分析】将混合物加热会产生H2O (g) 、CO2等气体，应在C、D中分别吸收，由干燥剂的性质知应先吸收水，再吸收二氧化碳，即C中的干燥剂吸水后不能吸收CO2；由D的增重(NaHCO3分解产生的CO2的质量)可求出NaHCO3质量。由C的增重(NaHCO3分解产生的H2O的质量)可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量；故应在实验前想法赶出装置中的空气，关键操作应是赶B中的空气，所以关闭b，打开a就成为操作的关键，缓缓通入则是为了赶出效果更好；E中碱石灰可防止外界空气中的H2O (g)、CO2进入装置D影响实验效果；
【详解】（1）①由实验原理可知，实验需要通过测量D装置内碱石灰的增重，计算生成的二氧化碳的质量，通过测量C装置装置，计算生成的水的质量，故应首先检验装置的气密性，故答案为:检查装置气密性；
（2）根据仪器的构造可知，装置E中实验仪器的名称为球形干燥管；
（3）装置B中NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，发生反应的化学方程式为；
（4）缓缓鼓入空气数分钟的目的是使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收；
（5）若缺少实验步骤③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟，会导致NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳不能完全被C、D吸收，则测定结果偏小；
（6）称量装有碱石灰的U形管D的质量为m1g，则样品中NaHCO3的质量为，质量分数为=；
称量U形管D的质量为m2g，则样品中NaHCO3的质量为，质量分数为=。
13．(1)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)保证NaHCO3分解完全
(3)吸水干燥
(4)产生的CO2全部吹入C中吸收
(5)55.79
【分析】本实验的目的，测定样品中碳酸钠的质量分数。实验时，通过测定样品与足量硫酸反应生成CO2的质量，进而求出Na2CO3与NaHCO3的总物质的量，再利用样品的总质量，求出Na2CO3的质量。反应前通N2，排尽装置内的空气，防止干扰反应生成CO2质量的测定；反应后通N2，将装置内的CO2全部排出并被C中碱石灰吸收。装置A中样品与足量硫酸完全反应，生成CO2气体等，装置B干燥CO2，装置C吸收反应生成的CO2，装置D防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置并被吸收。
【详解】（1）在坩埚中，NaHCO3受热分解，生成碳酸钠、二氧化碳等，发生反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。答案为：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；
（2）实验中，要确保NaHCO3完全分解，则需加热至恒重的目的是：保证NaHCO3分解完全。答案为：保证NaHCO3分解完全；
（3）由分析可知，B装置的作用是吸水干燥。答案为：吸水干燥；
（4）反应完毕后，装置内还滞留一部分二氧化碳，为保证实验测定结果的准确性，还要通一段时间N2，目的是：产生的CO2全部吹入C中吸收。答案为：产生的CO2全部吹入C中吸收；
（5）实验前称取混合物样品19.00 g，实验后测得C装置增重8.80 g，则生成CO2的物质的量为=0.20mol。设Na2CO3的物质的量为x，NaHCO3物质的量为0.20-x，则存在下列等式：106x+84(0.20-x)=19.00，x=0.10mol，所以样品中碳酸钠的质量分数为≈55.79%。答案为：55.79。
【点睛】本实验成功的关键，是准确测定CO2的质量。
14．(1) 过氧化钠 NaOH
(2) 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
(3) 2 22∶9
(4)250mL容量瓶
【分析】X为淡黄色固体，猜想X可能是硫单质或Na2O2，X与D或气体C均能反应生成气体E，澄清石灰水生成白色沉淀，猜想白色沉淀可能为CaCO3，CaCO3与盐酸反应则生成气体C为CO2，故X不可能是S，应为Na2O2，则E为O2；A加热得到CO2、物质B、物质D，则A为NaHCO3，C为CO2，B为Na2CO3，D为H2O，Y为NaOH，据此作答。
【详解】（1）根据分析，X为过氧化钠；Y的化学式为NaOH；
（2）根据分析，反应①是NaHCO3受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑；反应③是NaHCO3与NaOH反应生成碳酸钠和水，化学方程式为NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O；
（3）X与C反应的化学方程式：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑，22.4L(标准状况)气体O2，即1mol氧气，消耗X的物质的量均为2mol，消耗CO2、H2O的质量之比为（2mol×44g/mol）：（2mol×18g/mol）=22:9。
（4）物质Y的溶液是化学分析中常用的试剂，实验室需要使用240mL0.1mol L-1溶液，但是实验室没有240mL的容量瓶，所以只能选择稍大的250mL的容量瓶。