易错专题12 Na2CO3和NaHCO3的性质、鉴别与除杂
突破易错
易错点一 Na2CO3和NaHCO3的性质比较
【易错典例】
（2021·南宁市英华学校高一期末）下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是
A．相同条件下，在水中的溶解性：碳酸钠 碳酸氢钠
B．相同条件下，热稳定性：碳酸钠 碳酸氢钠
C．相同条件下，与酸反应产生二氧化碳气体的速率：碳酸钠 碳酸氢钠
D．一定条件下，碳酸钠不能转化为碳酸氢钠，而碳酸氢钠可以转化为碳酸钠
【答案】B
【解析】A．相同温度下，较易溶，故A错误；
B．碳酸氢钠加热发生分解反应 ，而碳酸钠加热不分解，故B正确；
C．碳酸钠与酸反应先转化为碳酸氢钠，碳酸氢钠再与酸反应生成二氧化碳，故相同条件下，与酸反应的速率：碳酸钠碳酸氢钠，故C错误；
D．碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，碳酸氢钠在加热条件或与氢氧化钠反应可以转化为碳酸钠，故D错误；
故选B。
【解题必备】
Na2CO3和NaHCO3的性质比较
名称 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打)
物理性质 白色粉末，易溶于水 细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小
与酸反应 能反应，有气体产生 剧烈反应，有气体产生
与碱反应 能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应 与碱溶液都能反应
热稳定性 稳定、受热不易分解 受热易分解
可相互转化 Na2CO3NaHCO3
【变式体验】
1．下列有关 Na 2 CO3 与 NaHCO3 说法错误的( )
A．两者均溶于水，但 NaHCO3 的溶解度小于 Na 2 CO3
B．两者的溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀生成
C．向两者同浓度溶液中滴加几滴酚酞，前者溶液红色比后者深
D．NaHCO3 是发酵粉主要成分， Na2CO3 可用于治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】A.在饱和Na2CO3溶液中通入过量二氧化碳可生成NaHCO3沉淀，可说明水中的溶解度：NaHCO3< Na2CO3，故A正确；
B. NaHCO3和Na2CO3两种溶液与石灰水反应均生成碳酸钙白色沉淀，故B正确；
C.由于CO32-的水解能力大于HCO3-，所以同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液碱性前者强于后者，滴加几滴酚酞，前者溶液红色比后者深，故C正确；
D. 焙制糕点所用发酵粉的主要成分是碳酸氢钠，碳酸氢钠也可用于治疗胃酸过多，碳酸钠碱性较强，不能用碳酸钠治疗胃酸过多，故D错误。
答案选D。
易错点二 Na2CO3和NaHCO3的鉴别
【易错典例】
现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色的饱和溶液，请提出简便的鉴别方法，其中不合理的是
①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3
②取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞试液，红色较深的是Na2CO3
③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3
④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3
A．①② B．③⑥ C．④⑤ D．②⑤
【答案】B
【解析】①碳酸钠、碳酸氢钠都是强碱弱酸盐，呈碱性，同温度相同物质的量浓度碳酸钠、碳酸氢钠溶液中，Na2CO3碱性更强，所以Na2CO3溶液中氢氧根离子浓度大，pH大，正确；②Na2CO3较NaHCO3碱性强，分别滴加酚酞试液，红色较深的是Na2CO3溶液，正确；③取同量的溶液于两支试管中，加热，均没有气体生成，错误；④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，碳酸氢钠反应快，开始就有气体放出的是NaHCO3，正确；⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3，而碳酸氢钠与氯化钡不反应，正确；⑥二者均与Ba(OH)2溶液反应，生成白色沉淀，不能鉴别二者，错误；答案选B。
【解题必备】
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据 原理 结论
热稳定性 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应 +Ca2+===CaCO3↓，+Ba2+=== BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑； NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象 +H+===； +H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
【变式体验】
2．下列鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法中，不正确的是
A．分别向等量的白色固体样品中滴入几滴水，触摸试管看是否有温度变化
B．分别在等浓度溶液中滴加澄清石灰水观察是否有沉淀产生
C．分别向等量的白色粉末中加入等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢
D．分别取少量的固体试样加热后称量质量变化
【答案】B
【解析】A．碳酸钠溶于水会放热，试管壁温度会升高，而碳酸氢钠溶于水吸热，所以试管壁温度降低，可以据此鉴别碳酸钠和碳酸氢钠，A正确；
B．碳酸钠和碳酸氢钠都与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，无法利用氢氧化钙鉴别二者，B错误；
C．分别向等量的白色粉末中加入等体积、等浓度的稀盐酸，碳酸氢钠与盐酸反应产生的气泡速率快，通过比较生成气体的快慢可以鉴别，C正确；
D．碳酸氢钠加热发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，导致固体质量减少，而碳酸钠较稳定，可以通过加热固体后称量质量变化的方法鉴别，D正确；
故答案为：B。
易错点三 Na2CO3和NaHCO3的除杂
【易错典例】
如果要除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3，则应选择的最佳方法是( )
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2
【答案】C
【解析】按照易操作、不引入新杂质的原则，加热是最佳方法，不但可除去NaHCO3还可以生成Na2CO3，答案选C。
【解题必备】
碳酸钠与碳酸氢钠的除杂
混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂
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
【变式体验】
3．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是
A．CO2气体（HCl），饱和NaHCO3溶液
B．Na2CO3固体（NaHCO3），加热至不再产生气体
C．Na2O2粉末（Na2O），将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液（Na2SO4），加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
【答案】D
【解析】A.二氧化碳不与碳酸氢钠反应，氯化氢能与碳酸氢钠反应生成二氧化碳，故A正确；
B.碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠，则加热法可除杂，故B正确；
C.氧化钠与氧气反应生成过氧化钠，将混合物在氧气中加热可除杂，故C正确；
D.氢氧化钡与硫酸钠反应生成硫酸钡和NaOH，引入新杂质NaOH，故D错误；
故答案为：D。
易错点四 有关Na2CO3和NaHCO3的计算
【易错典例】
为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热至质量不再发生变化，其质量变为w2 g，则该Na2CO3样品的纯度(质量分数)是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据方程式可知
m(NaHCO3)＝
则该样品的纯度是 ， 故A符合题意；
答案选A。
【变式体验】
4．两份质量均为mg的Na2CO3、NaHCO3固体混合物，加热第一份充分反应得到CO2质量是x g，向加热后所得固体中加入足量的盐酸得到CO2 a g；向第二份中直接加入足量盐酸得到CO2的质量是bg。则x等于
A．2a B．2b C．b-2a D．b-a
【答案】D
【解析】根据碳元素守恒，两份质量相等的Na2CO3、NaHCO3固体混合物最终放出的二氧化碳气体质量相等，即x+a=b，则x=b-a，故选D。
冲刺满分
1．下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中正确的是
A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3
B．常温时水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
C．相同条件下，与同浓度稀盐酸反应快慢：Na2CO3＜NaHCO3
D．质量相同时，消耗同浓度稀盐酸的体积大小：Na2CO3＜NaHCO3
【答案】C
【解析】A．热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，故A错误；
B．常温时水溶液中的溶解度：Na2CO3>NaHCO3，故B错误；
C．相同条件下，碳酸钠与盐酸反应分两步进行，与同浓度稀盐酸反应快慢：Na2CO3＜NaHCO3，故C正确；
D．质量相同时，碳酸钠消耗盐酸的物质的量是，碳酸氢钠消耗盐酸的物质的量是，需要同浓度稀盐酸的体积大小：Na2CO3>NaHCO3，故D错误；
选C。
2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是
A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C．取两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打
D．先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
【答案】C
【解析】A、小苏打受热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，所以分解完全时仍有固体剩余，错误；
B、二者均含Na元素，所以焰色反应均是黄色，不能区分，错误；
C、碳酸氢钠、碳酸钠与等量的醋酸反应，碳酸氢钠的反应速率快，所以产生气泡快的是小苏打，正确；
D、碳酸钠、碳酸氢钠均与石灰水反应产生白色沉淀，不能区分，错误；
答案选C。
3．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其剩余固体质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】根据NaHCO3受热分解的化学方程式，结合反应前后固体的质量差可列式求解：
2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ Δm
2×84 g 106 g 18 g 44 g 62 g
m(NaHCO3) (w1 w2) g
求出m(NaHCO3)，即可得出样品的纯度。
4．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种物质的实验操作是
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清石灰水中
B．分别在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C．分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水
D．在相同条件下分别测量两种等质量的固体与足量的盐酸反应生成CO2的体积
【答案】C
【解析】A.Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热分解产生二氧化碳，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，可以鉴别，故A不选；B.Na2CO3与CaCl2溶液作用产生CaCO3沉淀，而NaHCO3不与CaCl2溶液反应，无沉淀产生，可以鉴别，故B不选；C.Na2CO3和NaHCO3均可与澄清石灰水反应产生沉淀，现象相同，无法鉴别，故C选。D.质量相等时二者与足量盐酸反应产生的二氧化碳体积不同，所以在相同条件下分别测量两种等质量的固体与足量的盐酸反应生成CO2的体积，可以鉴别，故D不选；故答案选C。
5．下列离子方程式书写正确的是
A．NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应：NH+OH-=NH3 H2O
B．澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应：HCO+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
C．氢氧化钠溶液通入少量SO2：OH-+SO2=HSO
D．碳酸氢钙溶液与少量NaOH溶液反应：HCO+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
【答案】D
【解析】A． NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应，也能与OH-反应，正确的离子方程式为+NH+2OH-=NH3 H2O++ H2O，故A错误；
B． 澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应，可假设Ca(OH)2为1mol，正确的离子方程式为2HCO+Ca2++2OH- =CaCO3↓+H2O+，故B错误；
C． 氢氧化钠溶液通入少量SO2得到亚硫酸钠，正确的离子方程式为2OH-+SO2=+ H2O，故C错误；
D．碳酸氢钙溶液与少量NaOH溶液反应，可假设NaOH为1mol，1mol氢氧化根离子消耗1mol HCO得到1mol水和1mol，1mol结合1mol钙离子得到1mol碳酸钙，离子方程式正确，故D正确；
故选D。
【点睛】碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应的离子方程式的书写是学生们学习的难点，
碳酸氢钠溶液与足量的澄清石灰水反应，离子方程式为：HCO3- +Ca2+ + OH- = CaCO3↓+ H2O，
碳酸氢钠溶液与少量的澄清石灰水反应，离子方程式为：2HCO3- +Ca2+ + 2OH- = CaCO3↓+ CO32-+ 2H2O。以“少量者定为1mol”配平过量反应物的系数。
6．下列测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3质量分数的实验方案，合理的是
① 取a g混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
② 取a g混合物充分加热，减重bg
③ 取a g混合物与过量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b g
④ 取a g混合物与过量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得b g固体
A．① ② B．② ③ C．② ④ D．③ ④
【答案】C
【解析】①氢氧化钠过量，在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3，则不能确定NaHCO3分解生成的碳酸钠的质量，不能确定质量分数，故①错误；
②NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3质量分数，故②正确；
③混合物与足量稀硫酸充分反应，也会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不是二氧化碳的质量，不能测定含量，故③错误；
④只有碳酸钠可与氯化钡反应，根据沉淀的质量可确定Na2CO3的质量，进而可确定碳酸氢钠的质量分数，故④正确。
所以C选项是正确的。
7．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成．将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是
A．粉末中一定有Na2O，Na2O2，NaHCO3
B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D．无法肯定粉末里是否含有Na2O
【答案】A
【解析】向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，与盐酸反应产生气体的物质可能为Na2O2（生成O2）、Na2CO3或NaHCO3（生成CO2），X通过NaOH溶液后体积缩小（而不是气体全部消失），说明X由O2和CO2组成，原粉末中Na2O2一定存在，Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在．将原混合粉末加热，有气体放出，说明混合物中一定有NaHCO3，但NaHCO3受热分解会使粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应：2Na2O+O2=2Na2O2； 综上分析，混合物中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。故选A。
8．加热10.0 g碳酸钠与碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为8.45 g，则混合物中碳酸钠的质量分数为 ( )
A．42%
B．58%
C．36%
D．64%
【答案】B
【解析】【分析】碳酸钠加热不分解，碳酸氢钠加热分解为碳酸钠、二氧化碳、水，利用“差量法”计算碳酸钠的质量分数。
【解析】设混合物中碳酸氢钠的质量为xg，
根据方程式，168g碳酸氢钠参加反应固体质量减少62g，则168：62=x：(10-8.45)解得x=4.2g；则碳酸钠的质量分数为×100%＝58%，故选B。
9．有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分别装有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述中不正确的是
A．B装置的气球膨胀得快
B．最终两试管中Na+的物质的量浓度一定不同(忽略溶液体积变化)
C．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L
D．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L
【答案】D
【分析】 和 均为0.01mol，它们与盐酸反应的关系式分别为~2HCl和~HCl，据此分析解答。
【解析】A．相同物质的量的和遇到相同浓度的盐酸，与盐酸反应速率快，故A正确；
B．加入的和物质的量相同，但所含的Na+的物质的量不相同，则最终最终两试管中Na+的物质的量浓度一定不同(忽略溶液休积变化)，故B正确；
C．若最终两气球体积相同，说明加入的和都反应了，根据它们与盐酸反应的关系式~2HCl和~HCl，结合加入的两种物质的量都为0.01mol，可知所需HCl最少需要0.02 mol，故所需盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L，故C正确；
D．若最终两气球体积不同，则说明产生的二氧化碳气体物质的量不同，根据它们与盐酸反应的关系式~2HCl和~HCl，可知所需HCl的物质的量范围是：，则盐酸的浓度一定小于2mol/L，故D错误；
本题答案D。
10．现有3.60gNaCl、和的混合固体，加热足够长时间后，固体剩余3.29g；将剩余固体溶于一定体积的盐酸中，产生0.448L气体(标准状况下)，并将所得溶液稀释至100mL，测得所得溶液中。下列说法正确的是
A．混合固体中的质量为0.84g
B．混合固体中的质量为2.12g
C．所加盐酸中，HCl的物质的量为0.04mol
D．最终所得溶液中
【答案】A
【解析】NaCl、和的混合固体，加热足够长时间后，加热分解，得到的是NaCl和，质量减少的是二氧化碳和水的质量，利用差量法可以计算出碳酸氢钠的质量，将剩余固体溶于一定体积的盐酸中，利用产生二氧化碳气体的物质的量计算出总的碳酸钠的质量，利用碳元素守恒可以计算出原混合物中的碳酸钠的质量，从而得到原混合物中氯化钠的质量，由此分析。
A．3.60gNaCl、和的混合固体，加热足够长时间后，固体剩余3.29g，减少了，减少的0.31g为碳酸氢钠分解产生的与的质量，设碳酸氢钠的质量为m，
则的质量m，故A正确；
B．标准状况下0.448L二氧化碳的物质的量为=0.02mol，根据C原子守恒可知，剩余固体中含有为0.02mol，根据A项可知，0.84g的物质的量=0.01mol，分解后生成0.005mol，结合C原子守恒可知，原混合物中的物质的量为0.015mol，质量为，故B错误；
C．根据关系式可知，生成0.02mol二氧化碳消耗HCl的物质的量为，所得溶液稀释至100mL，测得所得溶液中，即所得溶液中盐酸的物质的量为，则所加盐酸中HCl的物质的量为0.04mol+0.01mol=0.05mol，故C错误；
D．最终所得溶液中，盐酸的物质的量为，由于溶液中还存在NaCl，即碳酸钠与盐酸反应产生的氯化钠和原固体混合物中含有的氯化钠，原固体混合物中含有的氯化钠的质量为3.60g-0.84g-1.59g=1.17g，固体混合物中含有氯化钠的物质的量为，根据，碳酸钠与盐酸反应产生的氯化钠的物质的量为0.04mol，最终所得溶液中等于0.02mol+0.04mol+0.01mol=0.07mol，==0.7mol/L，故D错误；
答案选A。
11．妈妈教小鲁蒸馒头：先用酵头发面，面团发酵至两倍大后，再加纯碱调节酸性，然后将面团揉切后上锅蒸即可。小鲁查阅资料得知，酵头可使面团在微生物作用下产生气体，从而使面团疏松，但同时也会产生乳酸、醋酸等有机酸。
(1)下列关于纯碱的认识正确的是_________。
A．受热易分解 B．水溶液显碱性
C．属于碱 D．可与酸反应
(2)小鲁探究用调节面团酸度，而不用的原因。质量均为1g的与分别与足量酸反应生成时，消耗的物质的量更多的是____________。
(3)小鲁实际操作时，发现面团发得不好，面团内的气孔少，略有酸味。妈妈指导小鲁将改用，继续揉面，上锅蒸后果然蒸出了松软的馒头。该过程中的作用为___________________________________。
【答案】BD 受热分解产生气体，从而使面团疏松，和乳酸、醋酸等有机酸反应，减少酸味
【解析】 (1) A．纯碱是的俗称，受热不易分解，故A错误；
B．为强碱弱酸盐，水溶液显碱性，故B正确；
C．纯碱是的俗称，不属于碱，属于盐，故C错误；
D．可与酸反应生成气体，故D正确；
答案选BD；
(2)质量均为1g的、分别与足量酸反应生成时，化学方程式分别为：+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，消耗的氢离子的物质的量分别为，，则消耗的物质的量更多的是；
(3)的作用为受热分解产生气体，从而使面团疏松，和乳酸、醋酸等有机酸反应，减少酸味。
12．(1)纯碱()、小苏打()广泛应用在食品加工。苏打饼干原料中含有小苏打，在烘焙受热过程，小苏打发生分解反应，该反应的化学方程式是______；苏打饼干可以适当缓解人体胃酸(主要成分盐酸)过多症状，该反应的化学方程式是_______。
(2)某同学利用如图装置(夹持仪器已略去)研究纯碱和小苏打的性质。
①该实验的目的是_______。
②观察到有白色沉淀生成的烧杯是_________(填字母序号)。
③实验结论是__________。
④为进一步定量研究碳酸氢钠的性质，甲同学用天平准确称量碳酸氢钠，放入质量为的坩埚中加热，冷却称量，理论上坩埚及剩余固体的总质量为______，但实际称得的质量比该数值要大，可能的原因是________，改进的操作方法是_______________。
【答案】2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑ 探究碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性 b 热稳定性碳酸钠大于碳酸氢钠 42.70 碳酸氢钠没有完全分解或冷却过程中吸收空气的水份 继续加热，在干燥器中冷却后称量，直到质量不再变化为止或放置在干燥器中冷却后称量
【解析】（1）碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑；碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl＝NaCl＋H2O＋CO2↑；
（2）①根据装置图可知该实验的目的是探究碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性。
②由于碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳、水和碳酸钠，则观察到有白色沉淀生成的烧杯是b。
③根据实验现象可知其实验结论是：热稳定性碳酸钠大于碳酸氢钠。
④8.4g碳酸氢钠的物质的量是8.4g÷84g/mol＝0.1mol，根据方程式2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑可知固体减少的质量是0.05mol×（18+44）g/mol＝3.1g，则理论上坩埚及剩余固体的总质量为8.4g－3.1g+37.40g＝42.70g；若实际称得的质量比该数值要大，可能的原因是碳酸氢钠没有完全分解或冷却过程中吸收空气的水份，因此改进的操作方法是继续加热，在干燥器中冷却后称量，直到质量不再变化为止或放置在干燥器中冷却后称量。
13．雯雯在自学碳酸钠性质时，查到了以下资料：
①CO2+ Na2CO3+H2O===2NaHCO3，CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
②碳酸钠、碳酸氢钠在不同温度下的溶解度如表：
0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃
Na2CO3 7.1 12.2 21.8 39.7
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1
【进行实验1】验证CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀
①配制碳酸钠溶液：取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液。
②利用装置一进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2。
【发现问题】实验中，始终没有看到沉淀现象，原因是什么呢？雯雯进行了以下实验探究。
【进行实验2】
实验操作 实验现象
①取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液 ②利用装置二进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2 没有出现白色沉淀
(1)在0 ℃~30 ℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是 。
(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
【进行实验3】
实验操作 实验现象
①取100 g热开水，加入35 g碳酸钠固体，完全溶解，再降温至20℃，取上层清液 ②利用装置一和装置二分别进行实验，连续3分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2 装置一和装置二中的碳酸钠溶液中均出现白色沉淀
(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是 。
(5)CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀的原因是 。
(6)请你依据题中信息，写出一种能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案 。
【答案】(1) Na2CO3 (2)CaCO3 +2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑ (3)排除HCl的干扰
(4)配制的碳酸钠溶液没有达到饱和
(5)碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，水减少，生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠
(6)方法一：取其中一种固体12 g，加入100 g热开水，充分溶解后，降温至20 ℃。若有固体析出，为碳酸氢钠；否则为碳酸钠
方法二：取其中一种固体12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固体剩余，为碳酸氢钠；否则为碳酸钠
【解析】(1)在0℃～30℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是Na2CO3。(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl===CaCl2 + H2O + CO2↑。(3)生成的CO2中混有氯化氢气体，因此装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是吸收氯化氢气体，从而排除氯化氢气体对实验的干扰。(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是配制的碳酸钠溶液没有达到饱和。(5)由于碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠，随着反应的进行，水的质量减小，生成的碳酸氢钠的质量大于反应的碳酸钠，所以CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀碳酸氢钠。(6)根据表中物质的溶解度数据可知区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案有两种：方法一：取其中一种固体12 g，加入100 g热开水，充分溶解后，降温至20 ℃。若有固体析出，为碳酸氢钠，否则为碳酸钠；方法二：取其中一种固体12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固体剩余，为碳酸氢钠，否则为碳酸钠。
14．现有两种与的固体混合物X和Y。已知受热难分解，而受热解：。
(1)现取固体混合物X，充分加热至恒重，固体混合物质量减少了，则原固体混合物中的质量为_____________________。
(2)现取固体混合物Y，充分加热至恒重，把产生的气体通入足量澄清石灰水中，生成沉淀，则原固体混合物中的质量分数为______________________。
【答案】
【解析】 (1)，，解得，原固体混合物中的质量为；故答案为：4.16g。
(2)，，
由此得关系式：，则，解得；故答案为：67.2%。
【点睛】
利用碳酸氢钠受热分解生成的二氧化碳，二氧化碳通入到澄清石灰水生成碳酸钙沉淀，建立碳酸氢钠与碳酸钙的关系式进行计算。易错专题12 Na2CO3和NaHCO3的性质、鉴别与除杂
突破易错
易错点一 Na2CO3和NaHCO3的性质比较
【易错典例】
（2021·南宁市英华学校高一期末）下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的叙述正确的是
A．相同条件下，在水中的溶解性：碳酸钠 碳酸氢钠
B．相同条件下，热稳定性：碳酸钠 碳酸氢钠
C．相同条件下，与酸反应产生二氧化碳气体的速率：碳酸钠 碳酸氢钠
D．一定条件下，碳酸钠不能转化为碳酸氢钠，而碳酸氢钠可以转化为碳酸钠
【解题必备】
Na2CO3和NaHCO3的性质比较
名称 碳酸钠(纯碱或苏打) 碳酸氢钠(小苏打)
物理性质 白色粉末，易溶于水 细小白色晶体，能溶于水，溶解度比Na2CO3小
与酸反应 能反应，有气体产生 剧烈反应，有气体产生
与碱反应 能与Ca(OH)2、Ba(OH)2溶液反应 与碱溶液都能反应
热稳定性 稳定、受热不易分解 受热易分解
可相互转化 Na2CO3NaHCO3
【变式体验】
1．下列有关 Na 2 CO3 与 NaHCO3 说法错误的( )
A．两者均溶于水，但 NaHCO3 的溶解度小于 Na 2 CO3
B．两者的溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀生成
C．向两者同浓度溶液中滴加几滴酚酞，前者溶液红色比后者深
D．NaHCO3 是发酵粉主要成分， Na2CO3 可用于治疗胃酸过多
易错点二 Na2CO3和NaHCO3的鉴别
【易错典例】
现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3无色的饱和溶液，请提出简便的鉴别方法，其中不合理的是
①用干燥的pH试纸检验，pH大的是Na2CO3
②取同量的溶液于两支试管中，各滴入酚酞试液，红色较深的是Na2CO3
③取同量的溶液于两支试管中，加热，有气泡产生的是NaHCO3
④取同量的溶液于两支试管中，逐滴加入稀盐酸，开始就有气体放出的是NaHCO3
⑤取同量的溶液于两支试管中，滴加BaCl2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取同量的溶液于两支试管中，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀的是Na2CO3
A．①② B．③⑥ C．④⑤ D．②⑤
【解题必备】
碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别
依据 原理 结论
热稳定性 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O； Na2CO3受热不分解 加热有气体产生的是NaHCO3，无变化的是Na2CO3
与CaCl2、BaCl2的反应 +Ca2+===CaCO3↓，+Ba2+=== BaCO3↓；与Ca2+、Ba2+不反应 有沉淀生成的是Na2CO3，无变化的是NaHCO3
与盐酸反应的剧烈程度 Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑； NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑ 生成气体剧烈的是NaHCO3，相对不剧烈的是Na2CO3
盐酸逐滴加入时的现象 +H+===； +H+===CO2↑+H2O 逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3，开始不产生气体，滴加一会才产生气体的是Na2CO3
【变式体验】
2．下列鉴别碳酸钠和碳酸氢钠的方法中，不正确的是
A．分别向等量的白色固体样品中滴入几滴水，触摸试管看是否有温度变化
B．分别在等浓度溶液中滴加澄清石灰水观察是否有沉淀产生
C．分别向等量的白色粉末中加入等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢
D．分别取少量的固体试样加热后称量质量变化
易错点三 Na2CO3和NaHCO3的除杂
【易错典例】
如果要除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3，则应选择的最佳方法是( )
A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液
C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2
【解题必备】
碳酸钠与碳酸氢钠的除杂
混合物(括号内为杂质) 除杂方法及试剂
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
【变式体验】
3．为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法错误的是
A．CO2气体（HCl），饱和NaHCO3溶液
B．Na2CO3固体（NaHCO3），加热至不再产生气体
C．Na2O2粉末（Na2O），将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液（Na2SO4），加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
易错点四 有关Na2CO3和NaHCO3的计算
【易错典例】
为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热至质量不再发生变化，其质量变为w2 g，则该Na2CO3样品的纯度(质量分数)是
A． B． C． D．
【变式体验】
4．两份质量均为mg的Na2CO3、NaHCO3固体混合物，加热第一份充分反应得到CO2质量是x g，向加热后所得固体中加入足量的盐酸得到CO2 a g；向第二份中直接加入足量盐酸得到CO2的质量是bg。则x等于
A．2a B．2b C．b-2a D．b-a
冲刺满分
1．下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较中正确的是
A．热稳定性：Na2CO3＜NaHCO3
B．常温时水溶液中的溶解度：Na2CO3＜NaHCO3
C．相同条件下，与同浓度稀盐酸反应快慢：Na2CO3＜NaHCO3
D．质量相同时，消耗同浓度稀盐酸的体积大小：Na2CO3＜NaHCO3
2．纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法中正确的是
A．分别用砂锅加热两种样品，全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B．用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，使火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C．取两只小玻璃杯，分别加入少量的两种样品，再加入等量的食醋，产生气泡快的是小苏打
D．先将两样品配成溶液，分别加入澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
3．为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1 g样品加热，其剩余固体质量变为w2 g，则该样品的纯度(质量分数)是
A． B． C． D．
4．不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种物质的实验操作是
A．分别加热这两种固体物质，并将生成的气体通入澄清石灰水中
B．分别在这两种物质的溶液中加入CaCl2溶液
C．分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水
D．在相同条件下分别测量两种等质量的固体与足量的盐酸反应生成CO2的体积
5．下列离子方程式书写正确的是
A．NH4HCO3溶液与足量NaOH溶液反应：NH+OH-=NH3 H2O
B．澄清石灰水与过量NaHCO3溶液反应：HCO+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
C．氢氧化钠溶液通入少量SO2：OH-+SO2=HSO
D．碳酸氢钙溶液与少量NaOH溶液反应：HCO+Ca2++OH- =CaCO3↓+H2O
6．下列测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3质量分数的实验方案，合理的是
① 取a g混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
② 取a g混合物充分加热，减重bg
③ 取a g混合物与过量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b g
④ 取a g混合物与过量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得b g固体
A．① ② B．② ③ C．② ④ D．③ ④
7．某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成．将该粉末与足量的盐酸反应，有气体X逸出，X通过足量的NaOH溶液后体积缩小（同温、同压下测定）。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量，下列判断正确的是
A．粉末中一定有Na2O，Na2O2，NaHCO3
B．粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C．粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D．无法肯定粉末里是否含有Na2O
8．加热10.0 g碳酸钠与碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化，剩余固体的质量为8.45 g，则混合物中碳酸钠的质量分数为 ( )
A．42%
B．58%
C．36%
D．64%
9．有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的侧管中装入1.06gNa2CO3和0.84gNaHCO3，A、B中分别装有10mL相同浓度的盐酸，将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述中不正确的是
A．B装置的气球膨胀得快
B．最终两试管中Na+的物质的量浓度一定不同(忽略溶液体积变化)
C．若最终两气球体积相同，则盐酸的浓度一定大于或等于2mol/L
D．若最终两气球体积不同，则盐酸的浓度一定小于或等于1mol/L
10．现有3.60gNaCl、和的混合固体，加热足够长时间后，固体剩余3.29g；将剩余固体溶于一定体积的盐酸中，产生0.448L气体(标准状况下)，并将所得溶液稀释至100mL，测得所得溶液中。下列说法正确的是
A．混合固体中的质量为0.84g
B．混合固体中的质量为2.12g
C．所加盐酸中，HCl的物质的量为0.04mol
D．最终所得溶液中
11．妈妈教小鲁蒸馒头：先用酵头发面，面团发酵至两倍大后，再加纯碱调节酸性，然后将面团揉切后上锅蒸即可。小鲁查阅资料得知，酵头可使面团在微生物作用下产生气体，从而使面团疏松，但同时也会产生乳酸、醋酸等有机酸。
(1)下列关于纯碱的认识正确的是_________。
A．受热易分解 B．水溶液显碱性
C．属于碱 D．可与酸反应
(2)小鲁探究用调节面团酸度，而不用的原因。质量均为1g的与分别与足量酸反应生成时，消耗的物质的量更多的是____________。
(3)小鲁实际操作时，发现面团发得不好，面团内的气孔少，略有酸味。妈妈指导小鲁将改用，继续揉面，上锅蒸后果然蒸出了松软的馒头。该过程中的作用为___________________________________。
12．(1)纯碱()、小苏打()广泛应用在食品加工。苏打饼干原料中含有小苏打，在烘焙受热过程，小苏打发生分解反应，该反应的化学方程式是______；苏打饼干可以适当缓解人体胃酸(主要成分盐酸)过多症状，该反应的化学方程式是_______。
(2)某同学利用如图装置(夹持仪器已略去)研究纯碱和小苏打的性质。
①该实验的目的是_______。
②观察到有白色沉淀生成的烧杯是_________(填字母序号)。
③实验结论是__________。
④为进一步定量研究碳酸氢钠的性质，甲同学用天平准确称量碳酸氢钠，放入质量为的坩埚中加热，冷却称量，理论上坩埚及剩余固体的总质量为______，但实际称得的质量比该数值要大，可能的原因是________，改进的操作方法是_______________。
13．雯雯在自学碳酸钠性质时，查到了以下资料：
①CO2+ Na2CO3+H2O===2NaHCO3，CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀，CO2不溶于饱和碳酸氢钠溶液。
②碳酸钠、碳酸氢钠在不同温度下的溶解度如表：
0 ℃ 10 ℃ 20 ℃ 30 ℃
Na2CO3 7.1 12.2 21.8 39.7
NaHCO3 6.9 8.1 9.6 11.1
【进行实验1】验证CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀
①配制碳酸钠溶液：取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液。
②利用装置一进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2。
【发现问题】实验中，始终没有看到沉淀现象，原因是什么呢？雯雯进行了以下实验探究。
【进行实验2】
实验操作 实验现象
①取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸钠固体，搅拌后，静置，取上层清液 ②利用装置二进行实验，连续5分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2 没有出现白色沉淀
(1)在0 ℃~30 ℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受温度变化影响较大的是 。
(2)大理石与稀盐酸反应的化学方程式为 。
(3)装置二中饱和碳酸氢钠溶液的作用是 。
【进行实验3】
实验操作 实验现象
①取100 g热开水，加入35 g碳酸钠固体，完全溶解，再降温至20℃，取上层清液 ②利用装置一和装置二分别进行实验，连续3分钟向新制得的碳酸钠溶液中通入CO2 装置一和装置二中的碳酸钠溶液中均出现白色沉淀
(4)雯雯在最初的实验中没有看到沉淀现象的原因是 。
(5)CO2通入饱和碳酸钠溶液会产生白色沉淀的原因是 。
(6)请你依据题中信息，写出一种能够区分碳酸钠和碳酸氢钠固体的实验方案 。
14．现有两种与的固体混合物X和Y。已知受热难分解，而受热解：。
(1)现取固体混合物X，充分加热至恒重，固体混合物质量减少了，则原固体混合物中的质量为_____________________。
(2)现取固体混合物Y，充分加热至恒重，把产生的气体通入足量澄清石灰水中，生成沉淀，则原固体混合物中的质量分数为______________________。
