1、第二课时碳酸钠碳酸氢钠必备知识基础练知识点一 碳酸钠与碳酸氢钠的性质1.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,不正确的是 ()A二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠B二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠C二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,等质量时生成CO2量一样多D二者在一定条件下可以相互转化2为了验证NaHCO3固体中是否含有Na2CO3,下列实验及判断中正确的是 ()A加热,观察是否有气体放出B溶于水后加石灰水,看有无沉淀C取固体试样加盐酸,看是否有气泡产生D溶于水后加BaCl2溶液,看有无沉淀3除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠可采用的方法是()A通入二氧化碳气体
2、B加入稀盐酸C加入澄清石灰水 D加入氢氧化钡溶液4(多选)下列关于碳酸钠的叙述正确的是()A碳酸钠俗称纯碱,因为碳酸钠是一种碱B碳酸钠溶液中滴入酚酞溶液,溶液呈浅红色C碳酸钠本身显碱性,所以不能与任何碱反应D用BaCl2溶液能区分碳酸钠和碳酸氢钠溶液5现有两瓶白色固体化学药品,一瓶为Na2CO3,另一瓶为NaHCO3。无法将其鉴别开来的方法是()A加热B溶于水,加入CaCl2溶液C两者分别与同浓度的稀盐酸反应D两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液知识点二 侯氏制碱法6.(多选)根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验,经过制取CO2、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO
3、3四个步骤,下列图示装置和原理能达到实验目的的是()7如图模拟“侯氏制碱法”制取碳酸氢钠的部分装置。下列操作正确的是()Aa通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰Bb通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰Ca通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉Db通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉8工业上用粗盐(含Ca2、Mg2、SO等杂质)为主要原料采用“侯氏制碱法”生产纯碱和化肥NH4Cl,工艺流程如下图所示,下列有关说法正确的是() A在“侯氏制碱法”中涉及到了氧化还原反应B饱和食盐水中先通入的气体为CO2C流程图中的系列操作中一定需要玻璃棒D工艺中只有碳酸氢钠
4、加热分解产生的CO2可回收循环利用关键能力综合练一、选择题:每小题只有一个选项符合题意。1下列各项叙述中不正确的是()A小苏打是面包发酵粉的主要成分之一B侯氏制碱法应用了物质溶解度的差异CNaHCO3的热稳定性大于Na2CO3D用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液2下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质叙述中错误的是()A常温时水溶性:Na2CO3NaHCO3BNa2CO3和NaHCO3都是盐,能与酸反应C等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与相同的盐酸充分反应时,消耗酸的体积之比是2:1D将澄清的石灰水分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液时,前者产生沉淀,后者不产生沉淀3碳酸钠
5、俗名纯碱或苏打,在外观上与食盐相似,可用于清洗厨房用具的油污等。区分厨房中的食盐和碳酸钠的方法有很多,下列方法中不能区分两者的是()A分别取少量两种物质,尝一下两者的味道B分别取少量两种物质于试管中,滴加醋酸溶液观察现象C分别取少量两种物质于试管中,加蒸馏水溶解,用pH试纸分别测两种溶液的pHD分别取少量两种物质于试管中,加蒸馏水溶解,再加AgNO3溶液观察现象4下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中,错误的是()A等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大B等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与相同浓度相同体积的盐酸反应,NaH
6、CO3反应更剧烈C向Na2CO3溶液中滴加酚酞溶液,溶液变红D可用BaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液二、选择题:每小题有一个或两个选项符合题意。5将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系是()6以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图:则下列叙述正确的是()AA气体是CO2,B气体是NH3B侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异C第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒D第步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶7(易错题)现有一块金属
7、钠露置于空气中一段时间,为检验该固体是否部分变质为碳酸钠,先将固体样品溶解于水得到溶液,并采取下列措施,其中可以实现实验目的的是()A测所得溶液的pHB取溶液少量,向其中滴入酚酞观察溶液是否变红C取溶液少量,向其中加入盐酸观察是否有气泡产生D取溶液少量,向其中加入BaCl2溶液,观察是否有沉淀产生三、非选择题8化学兴趣小组设计以下实验方案,测定某已部分变质的小苏打样品中碳酸钠的质量分数。【方案一】称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算。(1)坩埚中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】称取一定质量样品,置于小烧杯中,加适量水溶
8、解;向小烧杯中加入足量氢氧化钡溶液,过滤,洗涤、干燥沉淀,称量固体质量,计算。(已知:Ba2OHHCO=BaCO3H2O)。(1)过滤操作中,除了烧杯、漏斗外,还要用到的玻璃仪器为_。(2)实验中判断沉淀是否完全的方法是_。【方案三】按如下图所示装置进行实验:(1)D装置的作用是_,分液漏斗中_(填“能”或“不能”)用盐酸代替稀硫酸进行实验。(2)实验前称取17.90 g样品,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_。(3)根据此实验测得的数据,测定结果有误差,因为实验装置还存在一个明显缺陷是_。学科素养升级练1(素养题科学探究与创新意识)某研究性学习小组在国庆期间进行了
9、研究膨松剂的蒸馒头实验。他们取一定量的面粉和水,和好面后分成六等份,按照下表加入对应物质后充分揉面,做成6个馒头放在同一个蒸锅里蒸制。实验完成后,他们比较6个馒头的大小和颜色,下列有关结论或解释不正确的是()A.1、2号馒头外形最小,且2号馒头呈黄色带碱味,说明Na2CO3不能单独做膨松剂B4号馒头会比3号馒头外形较大、颜色较深C3号馒头比5号馒头外形较小、颜色较深,说明等量的NaHCO3受热分解时比与酸反应时产生的气体较多、残留有碱性较强的物质D6号馒头中的酵母属于生物膨松剂,馒头蒸制过程中发生了化学反应2碳酸钠和碳酸氢钠都是中学常见化学药品。.下面是实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO
10、3的装置:请回答下列问题(提示B分液漏斗中为浓氨水,滴入烧瓶可产生氨气);(1)装置的连接顺序是:a接_,_接_;b接_。(2)检查装置气密性后,必须先让_(填“A”或“B”)装置先发生反应。C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是_。(3)C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为_。.通过加热分解的方法可以测定碳酸钠和碳酸氢钠的含量。取13.08 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分加热,将生成的CO2气体通入足量的澄清石灰水中,测得生成沉淀的质量为4.0 g。(4)加热时发生的化学反应方程式为_。(5)原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比为_。第二课时碳酸钠碳酸氢钠必备知识基础练1答案:C解析:等
11、质量的Na2CO3与NaHCO3,其物质的量不同,与足量盐酸反应产生CO2的量不同,NaHCO3产生的CO2量多。2答案:D解析:对上述物质加热有气体放出,只能证明有NaHCO3,而不能证明含有Na2CO3,A错误;NaHCO3与Na2CO3都能与石灰水反应产生沉淀,B错误;都能与盐酸反应产生气泡而无法鉴别,C错误。3答案:A解析:溶液中除去NaHCO3中混有的少量Na2CO3可以通入CO2:Na2CO3H2OCO2=2NaHCO3。4答案:BD解析:碳酸钠属于盐类,A项错误;碳酸钠可与氢氧化钙反应,C项错误;BaCl2溶液可与碳酸钠反应产生沉淀,而不与碳酸氢钠溶液反应,D项正确。5答案:D解
12、析:加热时,试管内壁有较多水珠生成,且生成使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3,A可以鉴别;Na2CO3与CaCl2反应生成沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,B可以鉴别;与同浓度的稀盐酸反应产生气体的速度不同可以鉴别,C可以鉴别;两者与氢氧化钠溶液混合后均没有明显现象,与Ba(OH)2都能反应生成白色沉淀,现象完全相同,D不能鉴别。6答案:AC解析:二氧化碳密度大于空气,故选用向上排空气法收集,A项正确;选项B中CO2应从长导管通入溶液中,保证与溶液中的溶质充分反应,故B项错误;分离溶液中析出固体的方法是过滤,过滤时注意“一贴二低三靠”,故C项正确;NaHCO3受热易分解,不能用该装置
13、干燥NaHCO3,故D项错误。7答案:C解析:CO2在水中的溶解度小,氨气极易溶于水,应先通入氨气,然后再通入CO2;由于氨气极易溶于水需要防止倒吸, a应通入NH3,b通入CO2;氨气是碱性气体需要稀硫酸吸收多余的氨气, C正确。8答案:C解析:侯氏制碱法反应主要有:NH3CO2H2O=NH4HCO3;NH4HCO3NaCl=NaHCO3NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3CO2H2O,没有氧化还原反应,A错误;二氧化碳在水中溶解度较小,氨气溶解度较大,先通入氨气,在碱性溶液中再通入二氧化碳,可增大二氧化碳的溶解量,提高产物浓度,B错误;从溶液中得到固体需要加热浓缩,冷却结晶、过滤等操作,
14、这些过程需要用玻璃棒搅拌、引流等, C正确;工艺中除CO2可回收循环利用外,母液中含有未反应的NaCl也可循环利用, D错误。关键能力综合练1答案:C解析:小苏打的主要用途之一是作发酵粉,A正确;侯氏制碱法利用了NaHCO3溶解度小的性质,B正确;NaHCO3的热稳定性小于Na2CO3,C不正确;食盐、纯碱溶液分别显中性、碱性,D正确。2答案:D解析:由Na2CO32HCl=2NaClH2OCO2、NaHCO3HCl=NaClH2OCO2知,等物质的量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应时消耗等浓度盐酸的体积之比为21,C正确;两者都产生沉淀:Na2CO3Ca(OH)2=2NaOHCaC
15、O3,NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3H2ONaOH,D错误。3答案:D解析:各取少量两种物质尝味道,咸味的是食盐,涩味的是碳酸钠,能区分,故A正确;醋酸溶液与碳酸钠反应产生二氧化碳,与食盐不反应,能区分,故B正确;食盐溶液呈中性,碳酸钠溶液呈碱性,两种溶液的pH大小不同,能区分,故C正确;食盐水与AgNO3溶液反应生成白色氯化银沉淀,碳酸钠溶液与AgNO3溶液反应生成白色碳酸银沉淀,实验现象相同,不能区分,故D错误。4答案:A解析:等质量的Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3的物质的量大,故等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体
16、积较小,A错误;等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与相同浓度相同体积的盐酸反应,NaHCO3反应更剧烈,B正确;因Na2CO3溶液呈碱性,故向其中滴加酚酞溶液后溶液变红,C正确;碳酸钡难溶于水,而碳酸氢钡可溶于水,故可用BaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,D正确。5答案:C解析:向NaOH和Na2CO3的混合液中滴加盐酸时,盐酸首先和NaOH反应生成水和氯化钠,当滴入0.1 L时,两者恰好反应完全;继续滴加时,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应:HClNa2CO3=NaHCO3NaCl,不放出气体,当再加入0.1 L时,此步反应进行完全;继续滴加时,发生反应:N
17、aHCO3HCl=NaClH2OCO2,此时开始放出气体,分析图像,可知C正确。6答案:BC解析:CO2在水中的溶解度小,氨气极易溶于水,应先通入氨气,然后再通入CO2,故A气体是NH3,气体B为CO2,A错误;氨气易溶于水,先通入氨气,生成碳酸氢钠溶解度较小,都与溶解性有关,B正确;第步操作是过滤操作,通过过滤得到碳酸氢钠晶体,所以需要的仪器有:烧杯、漏斗、玻璃棒,C正确;第步操作为加热碳酸氢钠固体,主要操作为加热,D错误。7答案:CD解析:钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性,碳酸钠溶于水亦呈碱性,因此A、B项中的措施均无法实现实验目的;Na2CO3与盐酸反应会产生CO2气体,故C正确;BaC
18、l2溶液与NaOH不反应,与Na2CO3溶液反应生成白色沉淀,故D正确。8答案:【方案一】(1)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(2)保证碳酸氢钠分解完全【方案二】(1)玻璃棒(2)静置后向上层清液中,加一滴氢氧化钡溶液,如果有白色沉淀生成,说明沉淀未完全;如果不产生白色沉淀,表明沉淀已完全【方案三】(1)防止空气中的水蒸气、二氧化碳进入C装置不能(2)29.6%(3)缺少一个驱赶A、B中残留二氧化碳气体的装置(或其他合理答案)解析:【方案一】(1)碳酸氢钠受热可分解,反应方程式为2NaHCO3Na2CO3H2OCO2。(2)实验原理是根据加热前后固体质量变化来计算碳酸氢钠质量,碳酸氢钠
19、完全分解才能保证实验精确度,加热至恒重是碳酸氢钠完全分解的最好测量方法。【方案二】(1)过滤时需用玻璃棒引流。(2)静置后小心向上层清液中,继续加沉淀剂,看是否生成沉淀。【方案三】(1)空气中的水蒸气和二氧化碳会被碱石灰吸收,故D的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保C装置中质量增加为反应产生的二氧化碳质量;分液漏斗中如果用盐酸代替硫酸,盐酸易挥发,这样制得二氧化碳气体中含氯化氢,浓硫酸不能吸收氯化氢,则氯化氢被碱石灰吸收,导致测到二氧化碳质量偏高。(2)设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为x、y,则Na2CO3H2SO4=H2OCO2Na2SO4、xx2NaHCO3H2SO4=2H2O2
20、CO2Na2SO4yy,解得,则样品中Na2CO3的质量分数为100%29.6%。(3)实验装置A中产生的二氧化碳不能被C全部吸收,需设计一个装置将A、B中的二氧化碳全部吹入C中吸收。学科素养升级练1答案:C解析: Na2CO3加热不分解,Na2CO3不能单独做膨松剂,A正确;4号馒头加入的碳酸氢钠比3号馒头多,分解生成的碳酸钠多、放出的二氧化碳气体多,所以4号馒头会比3号馒头外形较大、颜色较深,B正确;1 mol NaHCO3受热分解时放出0.5 mol二氧化碳,1 mol NaHCO3与酸反应时生成1 mol二氧化碳,C错误;酵母是一种单细胞真菌微生物,是一种对人体有益的生物膨松剂,馒头蒸
21、制过程中发生了化学反应,D正确。2答案:.(1)fedc(2)B防倒吸(3)NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl.(4)2NaHCO3Na2CO3CO2H2O(5)34解析:.(1)足量的CO2与NaOH反应生成NaHCO3,装置A产生CO2,装置B产生NH3,装置D除去二氧化碳中的HCl,二氧化碳与氨气通入C中应防止倒吸,则b接c,故a接f、e接d。(2)侯氏制碱方法是利用氨气溶解性大极易溶解于水,二氧化碳气体水中溶解性较小,实验饱和食盐水中先通入氨气,再通入二氧化碳气体;实验操作过程中,应让B装置先发生反应,氨气极易溶于水,用直导管向饱和氯化钠溶液中通入氨气,容易发生倒吸,C
22、中用球形干燥管球形部分液面上升慢起缓冲作用,可以防止倒吸。(3)C中广口瓶内产生固体的反应是饱和氯化钠溶液中依次通入氨气、二氧化碳反应生成碳酸氢钠晶体和氯化铵,反应的化学方程式:NaClNH3CO2H2O=NaHCO3NH4Cl。.(4)加热时发生的化学反应方程式为2NaHCO3Na2CO3CO2H2O。(5)4 g沉淀为CaCO3,n(CaCO3)4 g100 g/mol0.04mol,根据反应关系式:CaCO3CO2,可知n(CO2)n(CaCO3)0.04 mol,根据反应关系式:2NaHCO3CO2,n(NaHCO3)2n(CO2)20.04 mol0.08 mol,n(Na2CO3)0.06 mol,原混合物中碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量之比0.060.0834。