(共18张PPT)
第二章 海水中的重要元素——钠和氯
微专题突破(三) Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应分析
●专题精讲
一、碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的比较
实验装置
实验操作 在两支试管中分别加入3 mL稀盐酸，将两个各装有少量等质量Na2CO3、NaHCO3粉末的小气球分别套在两支试管的管口。将气球内的Na2CO3和NaHCO3同时倒入试管中
实验现象 两个气球均膨胀；NaHCO3与盐酸混合比Na2CO3与盐酸混合气球膨胀得快且大
实验结论 NaHCO3与盐酸反应比等质量的Na2CO3与盐酸反应产生的气体多且剧烈；化学方程式如下：
Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
二、Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应图像分析
盛放Na2CO3溶液和稀盐酸的两个试剂瓶标签已经模糊不清，不需要任何试剂，怎么鉴别他们？
提示：取某一溶液少许于小试管中，将另一种溶液滴到该试管中，若开始无明显现象，后有无色气体放出，说明试管中的溶液是Na2CO3溶液，另一种溶液是稀盐酸；若立即有无色气体放出，说明试管中的溶液是稀盐酸，另一种溶液是Na2CO3溶液。
3.NaHCO3溶液与盐酸反应的现象、原理分析及图像
(1)现象：向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，或向盐酸中逐滴加入NaHCO3溶液，现象相同，立即有气泡产生。
4.向NaOH、Na2CO3混合液中滴加盐酸―→ 注意盐酸与NaOH、Na2CO3的反应顺序
(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。
(2)原理：①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，③NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
(3)图像：
所得溶液中的溶质有四种情况，依次为NaOH与 Na2CO3、 Na2CO3、Na2CO3与NaHCO3、NaHCO3
向20 mL氢氧化钠溶液中通入一定量的CO2，得到溶液A，向溶液A中逐滴滴入盐酸，在相同状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图：
试分析溶液A的溶质是什么？
(2024·湖北省黄石市第二中学高一期中)钠及其化合物在生产和生活中有广泛的应用。
(1)将2.6 g CO和0.3 g H2在足量的氧气中充分燃烧，使生成的CO2和水蒸气通过过量的过氧化钠，上述反应完成后，固体的质量增加了__________g。
题点
CO2与氢氧化钠溶液反应后溶液成分判断
●题点例练
指的是反应后固体的质量与反应前固体(过氧化钠)质量的差
2.9
(2)向KOH溶液中通入一定量的CO2，再继续向溶液中逐滴加入稀盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图所示，则原KOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质为_________________(写化学式)。
K2CO3、KHCO3
【解析】 (1)二氧化碳、水与过氧化钠反应的化学方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠和氢氧化钠，由过氧化钠与碳酸钠、氢氧化钠的化学式比较可知，反应完成后，固体增加的质量为一氧化碳和氢气的质量，则增加的质量为2.6 g＋0.3 g＝2.9 g。(2)KOH溶液与一定量的二氧化碳反应可能得到碳酸钾溶或碳酸氢钾溶液或碳酸钾和氢氧化钾混合溶液或碳酸钾和碳酸氢钾的混合溶液，由图可知，向反应后的溶液中加入盐酸溶液时，先没有二氧化碳气体生成，完全反应时消耗盐酸溶液的体积比没有气体生成加入盐酸溶液体积的2倍还大，说明氢氧化钾溶液与一定量的二氧化碳反应得到的是K2CO3、KHCO3的混合溶液。
思维建模 》 依据图像判断CO2与氢氧化钠溶液反应后溶液成分的方法
(1)若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
(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Na2CO3
(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Na2CO3和NaOH
(4)若V(Oa)(2023·潍坊高一检测)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，CO2的生成量与加入盐酸的体积(V)的关系如图所示。下列判断正确的是( )第二章 微专题突破（三）
课时达标分层练
学业考达标练
1.(2024·广东广州市增城区荔城中学校考期中)侯德榜先生是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可，主要化学反应为NaCl＋NH3＋H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl。工业流程如图，下列说法正确的是( )
A．滤渣主要成分是NaHCO3，在相同温度下碳酸氢钠溶解度比Na2CO3大
B．用澄清石灰水可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
C．应该向“饱和食盐水”中先通入足量NH3，再通入过量CO2
D．最终所得“母液”不可循环利用
【解析】 氨气极易溶于水，所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小形成碳酸氢钠的过饱和溶液，则析出碳酸氢钠晶体可表示为CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，所得碳酸氢钠受热发生分解反应生成碳酸钠、水和二氧化碳，二氧化碳可以循环利用，滤液通氨气、加入食盐，通过降温结晶析出氯化铵晶体。据此回答。滤渣主要成分是NaHCO3，在相同温度下碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，A错误；澄清石灰水与Na2CO3和NaHCO3反应均有CaCO3白色沉淀生成，现象相同，无法鉴别，B错误；据分析，应该向“饱和食盐水”中先通入足量NH3，再通入过量CO2，C正确；最终所得“母液”中含有NaCl和水，可循环使用，D错误。故选C。
2.(2023·三门峡高一检测)除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，选用试剂或方法正确的是( )
A．NaHCO3溶液(Na2CO3)：Ca(OH)2溶液
B．CO2(HCl)：饱和的Na2CO3溶液
C．Na2CO3固体(NaHCO3)：NaOH
D．Na2O2(Na2O)：与氧气共热
【解析】 NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均能与Ca(OH)2溶液反应，A错误；CO2能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，应选用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，B错误；Na2CO3固体中的NaHCO3应该通过加热的方法除去，C错误；氧化钠与氧气发生反应：2Na2O＋O22Na2O2，D正确。故选D。
3.(2024·安徽省安庆市怀宁县高河中学高一第二次月考)向NaOH溶液中通入一定量的CO2得到溶液M，再向溶液M中逐滴滴加稀盐酸，溶液中产生CO2的质量与加入盐酸的质量如图所示。下列说法正确的是( )
A．溶液M为NaOH和NaHCO3的混合溶液
B．B点溶液的溶质为Na2CO3
C．AB段只发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl
D．从C点溶液中获得溶质的方法为蒸发结晶
【解析】 根据图像，开始时无气体产生，滴加稀盐酸至150 g时开始产生气体，则该阶段一定有反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl发生，继续滴加稀盐酸到200 g时，气体质量最大，该阶段发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，消耗的盐酸为50 g，则原溶液中的Na2CO3最多消耗50 g盐酸，而B点之前消耗150 g盐酸，所以NaOH有剩余，与盐酸发生反应NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，消耗150 g－50 g＝100 g盐酸，滴加盐酸前溶质为NaOH和Na2CO3。由分析可知溶液M为NaOH和Na2CO3的混合溶液，A错误；由分析可知B点溶液的溶质为NaHCO3，B错误；由分析可知AB段发生反应有NaOH＋HCl===NaCl＋H2O和Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，C错误；C点溶液为氯化钠溶液，NaCl的溶解度受温度影响不大，所以获得溶质的方法为蒸发结晶，D正确。故选D。
选择考提升练
4.(2023·渭南高一检测)有A、B两个完全相同的装置，某学生分别在它们的试管中装入一定量的Na2CO3和NaHCO3，A、B中分别装有足量的盐酸，将两个试管中的物质同时倒入各自的试管中，下列叙述正确的是( )
A．热稳定性：Na2CO3B．最终两试管中Na＋、Cl－的数目一定相同
C．试管中装入Na2CO3的气球膨胀速率快
D．若加入等质量的Na2CO3和NaHCO3，最终两气球体积不同
【解析】 热稳定性：Na2CO3>NaHCO3，而且热稳定性需要通过加热验证，A错误；装入的是一定量的Na2CO3和NaHCO3和足量的盐酸，最终两试管中Na＋、Cl－的数目不一定相同，B错误；碳酸钠和盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钠，后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳，所以装入碳酸钠的气球膨胀速率慢，C错误；加入等质量的Na2CO3和NaHCO3，二者生成的气体体积不相同，两气球体积不同，D正确。故选D。
5.(2024·辽宁省鞍山市普通高中高一期中)甲、乙两个烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液，向其中分别通入不同量的CO2，再向所得溶液中分别滴加相同浓度的稀盐酸至过量，甲、乙两个烧杯中产生CO2的质量与加入稀盐酸的体积关系如图Ⅰ、Ⅱ所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：
则下列分析正确的是( )
A．Ⅰ图O点对应溶液中的溶质为Na2CO3
B．Ⅱ图a～b段离子方程式为2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
C．两烧杯中产生的CO2质量不同
D．Ⅱ图O点对应溶液中的溶质质量之比为m(Na2CO3)∶m(NaHCO3)＝53∶42
【解析】 Ⅰ图O点开始放出二氧化碳气体，所以对应溶液中的溶质为NaHCO3，A错误；Ⅱ图a～b段放出二氧化碳气体，所以离子方程式为H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，B错误；两烧杯中发生H＋＋HCO===CO2↑＋H2O反应消耗相同浓度的稀盐酸的体积相等，所以产生的CO2质量相同，C错误；Ⅱ图，Oa段发生反应H＋＋CO===HCO，a～b段发生反应H＋＋HCO===CO2↑＋H2O，两段消耗盐酸的体积比为1∶2，所以O点对应溶液中Na2CO3与NaHCO3的数目比为1∶1，质量之比为m(Na2CO3)∶m(NaHCO3)＝106∶84＝53∶42，D正确。故选D。
6.(2024·天津和平区高一检测)把一定量的NaHCO3和Na2O2的混合物分成完全一致的两份，第一份放在密闭容器中充分加热，然后加入盐酸至恰好完全反应，消耗盐酸的体积为V1；向第二份固体中直接加入等浓度的盐酸至恰好完全反应，消耗盐酸的体积为V2。下列判断正确的是( )
A．V1>V2
B．V1C．V1＝V2
D．由于未知NaHCO3和Na2O2各自的含量，因此无法确定V1和V2的大小关系
【解析】 两份溶液最终均为氯化钠溶液，由于每份固体是完全相同的，因此最终得到相同的氯化钠溶液，按元素守恒，Na＋的个数＝NaCl的个数＝Cl－的个数＝HCl的个数，故消耗的盐酸体积相同，则V1＝V2。故选C。
7.NaHCO3和Na2CO3广泛应用在食品和工业上，为研究两种物质的相关性质设计了图一和图二两个装置。
(1)两个装置的实验目的是 探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性 。
(2)观察到有白色沉淀生成的是 bd (填字母序号)，由此得出的结论是 碳酸钠比碳酸氢钠稳定 。
(3)在这两个装置中，你认为比较好的是 图一 (填“图一”或“图二”)，你的理由是 同时加热，对比性强，效果更好、更有说服力 。
【解析】 (1)由图可知，加热碳酸钠、碳酸氢钠时，通过观察澄清石灰水中变浑浊的快慢来判断物质的热稳定性，即实验目的是探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性。(2)由于碳酸钠稳定，受热不易分解，所以a烧杯、c试管中的澄清石灰水不变浑浊，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，所以b烧杯、d试管中的澄清石灰水变浑浊，由此可知碳酸钠比碳酸氢钠稳定。(3)由图一装置可知同时加热时，大试管内温度高、小试管内温度低，结果是碳酸氢钠在低温下能发生分解、生成使澄清石灰水变浑浊的气体，而盛装于大试管内的碳酸钠，在温度较高时，仍然不分解，通过对比，效果更好、说服力更强。
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