1、考点二碳酸钠、碳酸氢钠（考点层次B共研、理解、整合）1.物理性质名称碳酸钠碳酸氢钠化学式Na2CO3NaHCO3俗名纯碱或苏打小苏打颜色、状态白色粉末细小白色晶体水溶性易溶于水水中易溶，比Na2CO3的溶解度小提醒：因NaHCO3的溶解度较小，将CO2通入到饱和Na2CO3溶液时，开始无明显现象，后有沉淀析出。2.化学性质（1）热稳定性：Na2CO3性质稳定，受热难分解。NaHCO3性质不稳定，受热易分解，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。（2）与酸（足量盐酸）反应：Na2CO3：Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O。NaHCO3：NaHCO3HCl=NaClCO2H
2、2O。（3）与碱（NaOH溶液）反应：Na2CO3：与NaOH溶液不反应。NaHCO3：NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O。（4）相互转化：Na2CO3NaHCO3向Na2CO3溶液中通入CO2，化学方程式为Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3。NaHCO3Na2CO3NaHCO3固体加热分解转化成Na2CO3。3.主要用途（1）碳酸钠：用于造纸、制造玻璃、制皂、洗涤剂等。（2）碳酸氢钠：用于发酵、医药、灭火剂等。提醒：Na2CO3和NaHCO3的用途较易混淆，在掌握时应从原理上加以区别，而不是死记硬背。教材高考1.（LK必修1P726改编）下列说法正确的是（）A.NaHCO3的热稳
3、定性比Na2CO3强B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者产生的CO2多C.足量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量的盐酸反应，两者产生的CO2一样多D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，前者消耗的盐酸多答案D2.（溯源题）（2016江苏化学，6）根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（）解析NH4Cl在试管底部分解为NH3和HCl，温度一降低又会生成NH4Cl，无法得到NH3，A错误；通入CO2的导管应长进短出，B错误
4、；CO2通入氨化的饱和食盐水生成NaHCO3沉淀：NH3NaClCO2H2O =NaHCO3 NH4Cl，可用过滤方法分离NaHCO3，C正确；加热NaHCO3会分解：2NaHCO3Na2CO3CO2 H2O，同时装置中烧杯应垫上石棉网加热，D错误。答案C探源：本高考题源于教材LK必修1 P64“活动探究碳酸钠和碳酸氢钠的化学性质”及其拓展，从多个角度考查Na2CO3和NaHCO3的性质及应用。拓展性题组题组一Na2CO3、NaHCO3的性质用途1.（2017山师大附中模拟）碳酸钠（Na2CO3）俗称纯碱，是一种重要的基础化工原料，广泛应用于玻璃、造纸等工业。下列与碳酸钠有关的说法正确的是（）
5、A.Na2CO3的稳定性介于Na2CO310H2O和NaHCO3之间B.“侯氏制碱法”制得的碱是指NaHCO3C.可用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体D.纯碱有时可代替烧碱使用，比如溶解石英、促进乙酸乙酯的水解等解析A项，Na2CO310H2O加热失去结晶水。NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，所以Na2CO3的稳定性最强，错误；B项，“侯氏制碱法”制得的碱是指Na2CO3，错误；C项，盐酸和Na2CO3，首先反应产生NaHCO3和氯化钠，然后是第一步产生的NaHCO3和盐酸继续反应产生氯化钠、二氧化碳和水。而NaHCO3和盐酸直接反应放出二氧化碳气体，二者现
6、象不同，故可用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，正确。D项，在常温下纯碱与石英不反应，而氢氧化钠与石英能发生反应，故常温下不能用来溶解石英；乙酸乙酯在碳酸钠溶液中的溶解度很小，不能促进其水解，故错误。答案C2.（2017株洲模拟）为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是（）A.分别加入1 molL1的盐酸，看气泡产生的快慢B.分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊C.分别取样配成溶液，滴加Ba（OH）2溶液，观察有无白色沉淀D.分别配成溶液、做焰色反应实验，观察火焰的颜色解析A项，因K2CO3与盐
7、酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba（OH）2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色为紫色（透过蓝色钴玻璃观察），钠的焰色为黄色，可行。答案C【练后归纳】判断类别，用准性质，突破Na2CO3、NaHCO3的鉴别1.利用热稳定性不同2.利用和酸反应生成气体的速率不同（相同条件下）题组二Na2CO3、NaHCO3的计算及综合实验探究3.有甲、乙两个完全相同的装置，分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3，试管中各有10 mL相同浓度的
8、盐酸（如图），若实验时同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中，则下列叙述正确的是（）A.甲装置气球的膨胀速率快B.若最终两气球的体积相同，则一定有c（HCl）2 molL1C.若最终两气球的体积不同，则一定有c（HCl）1 molL1D.最终两装置溶液中Na、Cl的物质的量均相同解析n（Na2CO3）n（NaHCO3）0.01 mol，将这两种固体分别加入盐酸中发生反应：Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，乙装置气球的膨胀速率快；若最终两气球的体积不同，则应有c（HCl）NaHCO3（）（2015北京理综，7D）（5）溶解度：小苏打苏打（
9、）（2015上海化学，11A）（6）分别加热Na2CO3和NaHCO3固体，观察到试管内壁均有水珠，结论：两种物质均受热分解（）（2015广东理综，22A）2.（2014上海化学，15）如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是（）A.a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰B.b通入NH3然后a通入CO2，c中放碱石灰C.a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉解析由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，
10、在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，A、B、D均错误；因为NH3是碱性气体，所以过量的NH3要用稀硫酸来吸收，故答案选C。答案C碳及化合物对环境的影响3.（2016江苏化学，1）大气中CO2含量的增加会加剧“温室效应”。下列活动会导致大气中CO2含量增加的是（）A.燃烧煤炭供热B.利用风力发电C.增加植被面积 D.节约用水用电解析煤炭燃烧会生成大量CO2，加剧“温室效应”，A正确；风力发电，不产生CO2，B错误；增加植被面积，植物会将CO2转化为O2，C错误；节约用电用水，不产生CO2，D错误。答案A4.（2015安徽理
11、综，9）下列有关说法正确的是（）A.在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解B.Fe（OH）3胶体无色、透明，能产生丁达尔现象C.H2、SO2、CO2三种气体都可用浓H2SO4干燥D.SiO2既能和氢氧化钠溶液反应又能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物解析A项，Na2CO3固体在酒精灯加热条件下，不分解，错误；B项，Fe（OH）3胶体呈红褐色，错误；C项，H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥，正确；D项，由于SiO2与氢氟酸反应不能生成盐，所以SiO2是酸性氧化物而不是碱性氧化物，错误。答案C揭秘：碳及其化合物是高中化学中非金属元素的重要组成部分，在高考中主要涉及：（
12、1）金刚石、石墨；（2）C、CO的还原性，CO2的制取、检验、性质；（3）CO2与碱或某些碱性物质的分步反应反应产物的确定，离子方程式的书写，及反应后各离子浓度大小的比较及计算；（4）碳酸盐、碳酸氢盐的性质；（5）环境保护，碳的氧化物污染等。课时跟踪训练一、选择题1.下列有关碳的几种单质说法正确的是（）A.金刚石硬度大，可用做钻头等B.石墨烯是由碳原子构成的单层片状结构的新材料，它与石墨互为同分异构体C.C60属于化合物，用于制造纳米材料D.碳形成的不同单质其物理性质和化学性质均几乎完全相同解析B项，石墨烯与石墨互为同素异形体；C项，C60是一种单质；D项，碳的不同单质物理性质差异较大。答案A
13、2.向一定浓度的下列物质的澄清溶液中通入过量的CO2气体，最后肯定没有沉淀生成的是（）Ca（OH）2Na2CO3CaCl2Ca（ClO）2Na2SiO3A. B. C. D.解析Ca（OH）22CO2=Ca（HCO3）2；Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3；CaCl2与CO2不反应；Ca（ClO）22CO22H2O=2HClOCa（HCO3）2；Na2SiO3CO2=Na2CO3H2SiO3。答案A3.下列说法正确的是（）A.将CO2通入含K、Na、Br、SiO的溶液中，所含离子仍能大量共存B.金刚石是自然界中硬度最大的物质，不可能与氧气发生反应C.大理石、石灰石的主要成分都是CaCO3
14、D.金刚石的硬度大，则C60的硬度也大解析A项会生成H2SiO3沉淀，A项不正确；B项金刚石可与氧气反应，B项不正确；D项C60的硬度小，D项不正确。答案C4.下列有关CO2的实验中，只能证明CO2物理性质的实验是（）解析A项实验可以证明CO2的密度比空气大，且不支持燃烧，其中后者属于化学性质，错误；B项实验可以证明CO2能与石灰水反应，此为CO2的化学性质，错误；C项实验可以证明CO2与水反应生成酸性物质，此为CO2的化学性质，错误；D项实验只能证明CO2的密度比空气大，此为CO2的物理性质，正确。答案D5.如图实验中，和分别代表的试剂或操作是（）A.HCl，加热 B.CO2，加热C.NaO
15、H，加热 D.H2SO4，过滤解析CaCO3CO2H2O=Ca（HCO3）2，Ca（HCO3）2CaCO3CO2H2O。答案B6.实验室用石灰石和盐酸制取CO2时，最佳的除杂试剂和方法是（）A.水，浓H2SO4洗气B.饱和Na2CO3溶液，浓H2SO4洗气C.饱和NaHCO3溶液，浓H2SO4洗气D.NaOH溶液，浓H2SO4洗气解析实验室用石灰石和盐酸制取的CO2中含有HCl和水蒸气，一般用饱和NaHCO3溶液吸收HCl，再用浓硫酸吸收水蒸气。答案C7.将二氧化碳通入Ba（OH）2稀溶液中，能正确表示其导电能力变化的是（）解析CO2通入Ba（OH）2溶液，发生反应为Ba（OH）2CO2=Ba
16、CO3H2O，BaCO3CO2H2O=Ba（HCO3）2；CO2在Ba（HCO3）2溶液中溶解度很小，故选D。答案D8.用如图装置来分离CO2和CO混合气体并干燥，图中a、c、d为止水夹，b为分液漏斗活塞，通过Y形管和止水夹分别接两个球胆，现装置内空气已排尽，为使实验成功，甲、乙、丙分别盛放的试剂为（）甲乙丙 A饱和NaHCO3溶液12 molL1盐酸18.4 molL1 H2SO4B饱和Na2CO3溶液2 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液C饱和NaOH溶液2 molL1 H2SO418.4 molL1 H2SO4D18.4 molL1 H2SO4饱和NaOH溶液18.4 molL1 H
17、2SO4解析分离CO2和CO应该先用碱溶液吸收CO2，干燥后用一个球胆收集CO，然后再用酸与甲中溶液反应生成CO2，干燥后用另一个球胆收集，故丙装置中盛的一定是浓硫酸（18.4 molL1 H2SO4），其中乙中的酸应选用2 molL1的硫酸，而不能选用盐酸，因为盐酸易挥发HCl气体而混进CO2中。用饱和Na2CO3溶液吸收CO2，再用酸制CO2时会改变CO2的量，且吸收效果不如饱和NaOH溶液，故选C。答案C9.下列事实及其解释不正确的是（）A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3B.钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密
18、度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应解析A项，对NaHCO3溶液微热，红色加深，是因为HCO的水解程度增大，溶液碱性增强。答案A10.某无色混合气体可能由CH4、NH3、H2、CO、CO2和HCl中的某几种气体组成。在恒温恒压条件下，将此混合气体通过浓H2SO4，总体积基本不变；通过过量的澄清石灰水，未见变浑浊，但混合气体的总体积减小；把剩余气体导出后，在空气中点燃能够燃烧，燃烧产物不能使CuSO4粉末
19、变色。则原混合气体的成分是（）A.HCl和CO B.HCl、H2和COC.CH4和NH3 D.HCl、CO和CO2解析该题考查了混合气体组成成分的鉴定。根据题意可推知该混合气体中不含碱性气体；混合气体中无CO2但有酸性气体；混合气体中的可燃性气体不含氢元素。所以此混合气体的成分只能是HCl和CO。答案A11.将空气缓慢通过如图所示装置后，在试管中收集到少量稀有气体。空气在通过ad装置时，依次除去的气体是（）A.O2、N2、H2O、CO2 B.CO2、H2O、O2、N2C.H2O、CO2、N2、O2 D.N2、O2、CO2、H2O解析空气通过不同试剂除去的气体依次为CO2、H2O、O2、N2，余
20、下稀有气体。答案B二、非选择题12.Na2CO3是一种重要的化工原料，某学生甲拟在实验室中测Na2CO3样品的纯度。他利用图1（简图）中给出的仪器设计了图2所示的装置（装置图中所用塞子均未画出；杂质不参与反应），其中M内盛有Na2CO3样品10.0 g，分液漏斗内盛有稀硫酸，N内盛有碱石灰固体。他利用碱石灰的增重来求算Na2CO3的纯度。（1）学生乙认为，按学生甲设计的装置进行实验，存在明显缺陷。若测定结果偏低，原因是_。（2）学生乙对学生甲设计的实验装置进行了改进（如图3）。实验室中可供选择的药品：Zn粒、浓H2SO4、稀H2SO4、NaOH溶液、碱石灰、CaCO3。图3请回答下列问题：B、
21、D虚线框内是否需要添加装置，若需要，在相应虚线框内画出装置图（并注明药品）；若不需要，在相应虚线框内打“”。A装置中分液漏斗内液体为，U形管内药品为；装置F的作用为_。如果B、D内部不设计任何装置而直接连通A、C、E，则实验结果将（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）。如果实验后E装置质量增重3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为。解析（1）M中H2SO4与Na2CO3反应产生的CO2不能完全进入N装置，还有部分残留在M及导气管中，可在M之前加一产生H2的装置，利用生成的H2将产生的CO2全部赶到N装置中。（2）进入B中的气体有H2、H2O（g），因此B中不需要添加装置，D中需浓H2SO4进
22、行干燥，否则E中碱石灰的增重会偏多，导致结果偏高，装置F则是防止空气中的CO2和水蒸气被E中的碱石灰吸收。n（CO2）n（Na2CO3）0.09 mol，m（Na2CO3）0.09 mol106 gmol19.54 g，w（Na2CO3）100%95.4%。答案（1）反应产生的CO2气体没有被碱石灰完全吸收，M装置及导气管中还残留CO2（2）B中：D中：稀H2SO4Zn粒防止空气中的CO2和水蒸气被E中碱石灰吸收偏高95.4%13.（1）有关研究表明CO2在大气中含量增大，导致地球表面的温度升高，即温室效应。为了控制温室效应，各国科学家提出了不少方法和设想。有人设想将CO2分子液化或制成干冰，
23、封存于地下或海底，以减小大气中CO2的浓度。为使CO2液化，可采用的措施是。A.减压、升温 B.增压、升温C.减压、降温 D.增压、降温快速、有效地减缓大气中的CO2，可采用的生态学措施是。A.使用天然气等燃料B.控制全球人口增长C.植树造林，保护森林D.立即停止煤和石油的燃烧（2）将一定体积的CO2通入到一定浓度的NaOH溶液中，为了测定其溶液的成分，向该溶液中逐滴加入1 molL1的盐酸。所加入盐酸的体积与产生CO2气体的体积（标准状况）的关系如图所示。写出OA段所发生反应的离子方程式：_。当加入35 mL盐酸时，产生CO2的体积为 mL（标准状况）。溶液中所含的物质有，其物质的量之比为。
24、解析（1）气态CO2变为液态，需要减小分子间距离，加压、降温都可达到这一目的。树木生长过程中的光合作用消耗CO2，如果大量植树，则消耗CO2的量是巨大的。（2）由图像所消耗的盐酸及产生的CO2的体积可知，此溶液的溶质是NaOH、Na2CO3。OA段H先与OH反应生成H2O，后又与CO反应生成HCO。AB段发生反应HHCO=CO2H2O，当加入35 mL盐酸时，消耗的H的物质的量n（H）（3525）mL103 LmL11 molL10.01 mol，则V（CO2）224 mL。由COH=HCO，HHCO=CO2H2O，则n（CO）nAB（H）（4525）mL103 LmL11 molL10.02
25、 mol，n（OH）25（4525）mL103 LmL11 molL10.005 mol，所以n（NaOH）n（Na2CO3）n（OH）n（CO）0.005 mol0.02 mol14。答案（1）DC（2）HOH=H2O；COH=HCO224NaOH、Na2CO31414.某化学研究小组为证明CO具有还原性，首先查阅相关的资料，获取下列信息：CH2OCOH2，COH2OCO2H2，CO2C2CO；CO和H2都可在加热条件下与CuO反应；CO有剧毒，在空气中可以燃烧。根据以上信息和有关知识，他们设计了如图所示的实验装置。请回答下列问题：（1）装置A中反应的离子方程式是_。（2）装置B中最适宜的试剂是；必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是_。（3）按照如图装置进行实验时，首先应进行的操作是，并要排净整套装置中的空气，则排净装置中空气的必要性是_。（4）根据该实验中的现象，可证明CO具有还原性，有关反应的化学方程式是_。（5）若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性，应在上图装置与之间连接下图中的装置（填序号）。答案（1）CaCO32H=Ca2CO2H2O（2）饱和NaHCO3溶液防止水蒸气与碳反应生成的H2对实验现象产生干扰（3）检查装置的气密性可以防止空气中的氧气对实验现象及结果的干扰（4）E装置中黑色CuO变成红色CuOCOCuCO2（5）DE
