1、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别碳酸钠与碳酸氢钠和盐酸反应的图像分析(提升课时)学习理解共45分一、选择题(本题共7小题，每小题5分，共35分)1某化合物加热时会放出一种气体并生成一种残渣，残渣能与稀盐酸反应放出相同的气体，该化合物可能是()A碳酸钠B碳酸氢钠C氯酸钾 D过氧化钠【解析】选B。Na2CO3、Na2O2受热均不分解。KClO3受热分解生成KCl和O2，KCl与盐酸不反应。NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，Na2CO3和盐酸反应放出CO2。2(2021梅州高一检测)下列实验方法能达到实验目的的是()A加热可除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3B用澄清石灰水鉴别碳酸钠和
2、碳酸氢钠溶液C用NaOH溶液鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液D用闻气味的方法鉴别CO2和CO【解析】选C。 NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3受热不分解，故不能用加热的方法除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3，故A错误；碳酸钠和碳酸氢钠均可与澄清石灰水反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故B错误；MgCl2溶液与NaOH反应生成白色沉淀，BaCl2溶液与NaOH不反应，现象不同可鉴别，故C正确； CO2和CO都无味，CO还有毒，不能用闻气味的方法鉴别，故D错误。【补偿训练】检验烧碱中是否有纯碱的最佳方法是()A加热看是否有气体产生B滴入少量的硫酸看是否有气体产生C溶解后检验溶液的
3、酸碱性D加入氯化钡溶液看是否有沉淀产生【解析】选D。检验的依据是由OH和CO的性质而定的，故D项最佳；A项，加热碳酸钠不分解；B项，H2SO4首先中和OH，然后再与CO反应，故加入少量硫酸时，现象不明显；C项，两者的溶液都显碱性。3(2021常州高一检测)把碱面融化成碱水，放入发起的面团中，中和面团中多余的酸性，以制作各种面点。碱面即碳酸钠，又称苏打、纯碱，生活中还会用到小苏打，即碳酸氢钠。关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()A向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀B向两者的溶液中逐滴加入HCl，反应现象完全相同CNa2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化D向饱和的Na2
4、CO3溶液中通入足量的CO2气体，观察不到任何实验现象【解析】选C。只有Na2CO3和BaCl2反应生成白色沉淀，A错误；Na2CO3中逐滴加入HCl，发生的反应分成两个过程：COH=HCO，HCOH=H2OCO2，因此开始无现象(发生过程)，一段时间后才有气泡冒出(发生过程)。而NaHCO3中逐滴加入HCl，相当于直接发生过程，故开始即有气泡冒出，B错误；饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体，反应生成NaHCO3，生成的NaHCO3相对于Na2CO3来说溶解度更小且反应后生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量，NaHCO3会以沉淀的形式析出，D错误。4下列叙述中正确的是()A向
5、含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸(Na2CO3与HCl的物质的量的比为11)，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量比为12C等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，生成的CO2的质量相同D向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出【解析】选D。CaCO3与CO2在水中反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3不反应，不会有沉淀生成，A项错误；B项发生反应Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，无CO2气体放出，B项错误；等质量的NaHCO3和Na
6、2CO3，由化学方程式可知，NaHCO3与足量HCl反应时，放出的CO2的质量多，C项错误；发生的反应为Na2CO3 CO2 H2O=2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，D项正确。5现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为()A3.38 gB4.58 gC4.16 g D4.41 g【解析】选C。碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解，设混合物中含有x g NaHCO3，则2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om 284 106 62 x g 0.31 g解之得：x0.84，所以m(Na2CO
7、3)5 gm(NaHCO3)5 g0.84 g4.16 g。6(2021珠海高一检测)有两瓶失去标签的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，它们的浓度相同，下列一定不可用于区别这两种溶液的是()A酚酞溶液BpH试纸C盐酸 D澄清石灰水【解析】选D。浓度相同的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液的碱性强，滴入酚酞溶液，颜色更深，故可以用酚酞溶液鉴别，故A不符合；Na2CO3溶液的碱性强，用pH试纸鉴别时，滴有Na2CO3溶液的pH试纸颜色更深，可鉴别，故B不符合；分别向Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸时，Na2CO3溶液中开始时没有气泡产生，后有气泡产生，NaHCO
8、3溶液中立即有气泡产生，可鉴别，故C不符合；向Na2CO3溶液中加入澄清石灰水发生反应Ca2CO=CaCO3，生成碳酸钙白色沉淀，向NaHCO3溶液中加入澄清石灰水，氢氧根离子与碳酸氢根离子先反应生成碳酸根离子，再发生反应Ca2CO=CaCO3，生成碳酸钙白色沉淀，不能鉴别，故D符合。718.4 g由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250 ，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为16.6 g，试确定原固体混合物中NaOH与NaHCO3的物质的量的关系为()ANaOH NaHCO3BNaOH NaHCO3CNaOH NaHCO3 D无法确定【解析】选A。当混合物中
9、NaOH和NaHCO3按物质的量之比为11混合时，发生反应：NaOH NaHCO3 = Na2CO3 H2O 40 g 84 g 106 g 18 g124 g固体混合物发生反应，固体质量减轻18 g；若NaOH过量，即NaOH和NaHCO3的物质的量的比大于11时，124 g固体反应，质量减轻小于18 g；若NaHCO3过量，即NaOH和NaHCO3的物质的量的比小于11时，124 g固体反应，质量减轻大于18 g。现18.4 g由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物加热后，质量减轻为18.4 g16.6 g1.8 g，则表明混合物中NaOH过量，NaOH和NaHCO3的物质的量的比大于1
10、1。故选A。二、非选择题(本题共1小题，共10分)8(2021北京市海淀区高一检测)某同学设计如下实验，测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数。实验过程如图所示：请回答：(1)操作、的名称依次为_。(2)气体C是_(填化学式)；溶液D是_(填化学式)；(3)原样品中钠元素的质量分数为_。【解析】测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数，首先根据混合物组成成分溶解性的不同，通过先溶解再过滤的方法，可除去混合物中的碳酸钙；接着根据反应流程图可知，混合物中钠元素全部转化为氯化钠，由最后得到的氯化钠的质量，根据化学变化前后元素质量不变，计算
11、混合物中钠元素的质量，钠元素质量与混合物质量的比可计算原样品中钠元素的质量分数，据此解答。(1)通过溶解把碳酸钙与溶液初步分离，然后经过过滤除去混合物中的碳酸钙，所以操作、的名称依次为溶解、过滤；(2)溶液A和溶液B的主要成分为Na2CO3和NaHCO3；加入盐酸，发生反应为Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O、NaHCO3HCl=NaClCO2H2O，所以气体C为CO2，溶液D为NaCl；(3)所得17.55 g氯化钠中钠元素的质量为17.55 g100%6.90 g，原样品中钠元素的质量分数为100%34.5%。答案：(1)溶解、过滤(2)CO2NaCl(3)34.5%应用实践共3
12、5分一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)9有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的HCl的分子个数比为()A21B11C12 D41【解析】选B。本题可从Na守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应，还是先加热分解再与盐酸反应，Na的量不变，生成的NaCl的量相等，则消耗HCl的量相等。10为确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3，下列实验操作及判断正确的是()A加热，观察能否放出气体B溶于水中，加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀生成C加盐酸观察能否放出气体D溶于水中，
13、滴加少量BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成【解析】选D。Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热会分解，所以不能通过加热观察是否有气体放出确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3，故A不选；Na2CO3和NaHCO3都可以和Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀，故B不选；Na2CO3和NaHCO3都可以和盐酸反应生成二氧化碳，故C不选；Na2CO3能和BaCl2反应生成BaCO3沉淀，而NaHCO3不和BaCl2反应，故D选。11下列关于钠及其化合物性质描述正确的是()A在Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为11B只有钠单质和钠盐的焰色试验呈现黄色C可用石灰水区分Na2CO3与NaH
14、CO3溶液D碳酸氢钠溶液具有碱性，可用于治疗胃酸过多【解析】选D。过氧化钠中阳离子(Na)与阴离子(O)的个数比为21，故A错误；利用焰色试验可以检验某些金属元素，火焰呈黄色，说明该物质中含有钠元素，可以是钠单质、钠盐、NaOH等，故B错误；石灰水可以与Na2CO3、NaHCO3反应生成CaCO3沉淀，因此不能用石灰水区分Na2CO3和NaHCO3溶液，故C错误；碳酸氢钠具有碱性，能用于治疗胃酸过多，故D正确。12向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是()A.所得溶
15、液的溶质成分为NaOH、Na2CO3B所得溶液的溶质成分为Na2CO3C所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3D所得溶液的溶质成分为NaHCO3【解析】选C。当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOHCO2=Na2CO3H2O或NaOHCO2=NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，溶液中溶质可能有四种情况，分别为A、B、C、D四个选项，根据盐酸由0 mL滴至25 mL时没有CO2产生，由25 mL滴至100 mL时，发生反应NaHCO3HCl=NaClCO2H2O生成CO2，后一段反应消耗的盐酸大于前一段反应消耗的，可知所得溶液的溶质成分
16、为NaHCO3、Na2CO3。二、非选择题(本题共1小题，共15分)13(2021衡阳高一检测)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图、所示实验，能够达到实验目的的是_(填装置序号)。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应装置中反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是_(填选项序号)。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是_(填化学式)。【解析】(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑
17、浊的CO2气体，但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验不能鉴别Na2CO3与NaHCO3，而实验可以。(2)NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3CO2H2O，Na2CO3受热不分解，可用加热方法鉴别，对比实验，实验可以同时进行两个对比实验，现象明显。(3)将NaHCO3置于小试管B中，Na2CO3置于大试管A中，加热时D中澄清石灰水不变浑浊，C中变浑浊，说明Na2CO3比NaHCO3稳定。答案：(1)(2)2NaHCO3Na2CO3CO2H2OD(3)NaHCO3迁移创新共20分非选择题(本题共1小题，共20分)
18、14某同学拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；小火煮沸溶液12 min；在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液？_。理由是_。(2)按他的设计，第步实验装置如图所示。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。装置B使用的试剂是_，作用是_。(3)有人认为实验步骤的顺序对调，即先混合再煮沸更合理，你认为对吗？_。为什么？_。【解析】用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液，不能直接通过吸收CO2气体来制备，因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质；若CO2气体不足，则有部分NaOH不能转化为Na2CO3。因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3，再与另一半NaOH恰好反应，全部生成Na2CO3。答案：(1)能用一半体积NaOH溶液反应生成NaHCO3，另一半体积NaOH和NaHCO3以11反应正好生成Na2CO3(2)饱和NaHCO3溶液除去CO2气体中的HCl气体(3)不对多余的CO2不除去会有NaHCO3生成
