1、第4课时 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)能力形成合作探究碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别Na2CO3、NaHCO3 的鉴别1利用热稳定性不同：(1)鉴别方法(2)常用装置2利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)：3利用与 BaCl2 溶液反应：4利用溶液的碱性强弱：【典例】有两支试管分别装有 Na2CO3 和 NaHCO3 溶液，下列操作和判断正确的是()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为 Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为 Na2CO3C分别加入 BaCl2 溶液产生沉淀者为 Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为 N
2、a2CO3【解题指南】解答该题要注意以下三点：(1)结构决定性质，Na2CO3 和 NaHCO3 的性质不同在于阴离子的不同；(2)CaCO3 难溶于水，Ca(HCO3)2 易溶于水；(3)Na2CO3 与酸反应是碳酸根离子逐步结合氢离子的过程。【解析】选 C。A 项中发生的反应分别为 Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOH，2NaHCO3Ca(OH)2=CaCO3Na2CO32H2O，两者现象相同(产生白色沉淀)；B 项滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3 溶液反应更剧烈；C 项 Na2CO3 与 BaCl2发生反应：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl，产生白色沉淀，NaH
3、CO3 与 BaCl2不反应；D 项逐滴加入等浓度的盐酸时，NaHCO3 立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡。(1)若将 A 项改为分别加入氢氧化钡溶液，能否鉴别？提示：不能。因为 Na2CO3 和 NaHCO3 均与 Ba(OH)2 反应生成白色沉淀 BaCO3，不能鉴别。(2)上题 D 项，滴加顺序颠倒，即将两种溶液分别滴入盐酸中，能否鉴别？提示：否。将两种溶液滴入稀盐酸中，盐酸过量，都立即产生气体，无法鉴别。【易错提醒】鉴别碳酸钠和碳酸氢钠应注意的问题：(1)鉴别碳酸钠和碳酸氢钠固体最好用加热的方法。(2)鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液最好用 BaCl2 溶液鉴别。(
4、3)除去碳酸钠中的碳酸氢钠固体用加热的方法。(4)除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠，可以向溶液中通入足量的二氧化碳。为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是()ANa2CO3 溶液(NaHCO3)，选用适量的 NaOH 溶液BNaHCO3 溶液(Na2CO3)，应通入过量的 CO2 气体CNa2O2 粉末(Na2O)，将混合物在氧气中加热DNa2CO3 溶液(NaOH)，加入适量 CaCO3，过滤【解析】选 D。NaOH 不与 CaCO3 反应，不能达到除杂的目的。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。某位同学的妈妈将盛放两种物品的瓶子弄混了，该同学主动提出帮忙，提出以下方案
5、，分析是否合理？(1)方案 1：分别用炒锅加热两种样品，全部分解挥发，没有残留物的是小苏打。提示：否。纯碱受热不分解，小苏打受热分解生成碳酸钠，故两种样品都会有残留。(2)方案 2：用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧，观察火焰颜色，黄色的是小苏打。提示：否。两种物质都有 Na 元素，火焰上灼烧后都有 Na 元素的焰色特征黄色。数形结合分析 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应1盐酸逐滴加入 Na2CO3 溶液现象、原理分析及图像：(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。(2)反应：无明显现象时反应的离子方程式为 CO23H=HCO3，无色气体放出时反应的离子方程式为 HCO3H=
6、CO2H2O。(3)定量关系：开始阶段与产生气体阶段消耗的盐酸相等，如图：2Na2CO3 溶液逐滴滴入稀盐酸中现象、原理分析：(1)现象：有无色气体放出。(2)反应的离子方程式：CO232H=CO2H2O。(3)图像：开始阶段与产生气体阶段消耗的盐酸相等，如图：3NaHCO3 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。(2)原理：HCO3H=CO2H2O。(3)图像：向 NaHCO3 中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图所示：【典例】将 0.4 g N
7、aOH 和 1.06 g Na2CO3 混合并配成溶液，向溶液中滴加稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成 CO2 的物质的量的关系的是()【思维建模】解答有关“Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应”问题的思维流程如下：【解析】选 C。溶液中滴加稀盐酸，先与 OH反应，再与 CO23反应生成 HCO3，最后再需稀盐酸将 HCO3全部转化成 CO2，三个阶段消耗的盐酸的体积为 111，故选 C。(1)若混合溶液的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3，物质的量浓度相等，图像为哪个？提示：D。Na2CO3 和 NaHCO3 混合溶液中滴加盐酸，首先碳酸钠生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再与盐
8、酸反应生成气体，故无气体产生时消耗的盐酸小于产生气体时消耗的盐酸。(2)向上题溶液中通入足量的 CO2，所得溶液中溶质是什么？其质量是多少？提示：NaHCO3 2.52 g。由化学方程式得NaOHNaHCO3 Na2CO32NaHCO340 84 106 2840.4 g m11.06 g m2得 m1 0.84 g m21.68 g所得溶液中溶质 NaHCO3 的质量为 2.52 g。【规律方法】依据图像特点判断 CO2 与氢氧化钠溶液反应后溶液成分的方法(1)若 a0(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)
9、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)V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积小于 ab 段消耗盐酸的体积)溶液中的溶质为 Na2CO3 和NaHCO31向 Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液中逐滴滴加盐酸，所得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：(1)OA 段、AB 段发生反应的离子方程式分别为_、_。(2)B 点时，反应所得溶液中溶质是_。【解析】(1)Na2CO3 和 NaHCO3 的混合溶液中滴加盐酸，Na2CO3 先发生第一步反应 Na2CO3HCl
10、=NaClNaHCO3，反应完全后 NaHCO3 发生第二步反应NaHCO3HCl=NaClCO2H2O。(2)B 点表明 Na2CO3、NaHCO3 恰好完全反应生成 NaCl。答案：(1)CO23H=HCO3HCO3H=CO2H2O(2)NaCl2Na2CO3、NaHCO3 与盐酸的反应可以用数形结合思想理解。(1)向含 x g NaOH 和 y g Na2CO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图所示，则 NaOH、Na2CO3 质量之比 xy_。提示：2053。向含 NaOH 和 Na2CO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，先后发生的反应为NaO
11、HHCl=NaClH2O40 g 36.5 gNa2CO3HCl=NaHCO3NaCl106 g 36.5 g 84 gNaHCO3HCl=NaClCO2H2O84 g 36.5 g 44 g根据图像得：xy2053。(2)向 m g Na2CO3、n g NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗 HCl 的体积与产生 CO2 的体积的关系如图所示，则 Na2CO3、NaHCO3 质量之比 mn_。提示：5342。向含 Na2CO3、NaHCO3 的混合溶液中逐滴加入盐酸，先后发生的反应为Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl 106 g 36.5 g 84 gNaHCO3HCl=NaC
12、lCO2H2O84 g 36.5 g 44 g根据图像得：mn106845342。互滴法是指当两种溶液反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的实验现象各不相同，则可以通过滴加顺序不同，利用产生的现象不同进行鉴别。请思考碳酸钠溶液和盐酸溶液能否通过互滴法进行区分？提示：能。盐酸逐滴加入碳酸钠溶液中的现象为开始无明显现象，后有无色气体放出。原理为 CO23H=HCO3(无明显现象)，HCO3H=H2OCO2(无色气体放出)。碳酸钠溶液逐滴加入盐酸中的现象为立即有无色气体放出。原理为 CO232H=H2OCO2。版本借鉴资源拓展【鲁科版】P32【探究碳酸氢钠用作膨松剂的作用原理】碳酸氢钠作为单一膨
13、松剂，可能会造成食品口味不纯、颜色加深等问题。结合对碳酸氢钠膨松作用原理的探讨，应如何选择合适的物质来制成复合膨松剂呢？1请在白醋、柠檬酸中选择你认为合适的物质和碳酸氢钠组成复合膨松剂，尝试用其蒸馒头并讨论影响馒头膨松效果的因素。2除了用碳酸氢钠，你还可以利用哪些碳酸盐类物质设计复合膨松剂？现有 a g 纯净的碳酸钠和 a g 碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比。(1)分别和盐酸反应时，谁耗酸量大？提示：纯净的碳酸钠。碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸发生：CO232H=CO2H2O，HCO3H=CO2H2O，a g 纯净碳酸钠消耗盐酸 73106 a g，a g 纯净碳酸氢钠消耗盐酸36.584a g，故碳酸钠消耗的盐酸多。(2)分别和足量盐酸反应时，谁放出的 CO2 多？提示：混合物。分别和足量盐酸反应时，a g 纯净的碳酸钠生成二氧化碳的质量为44a106 g，a g 碳酸钠与碳酸氢钠的混合物生成二氧化碳的质量介于44a106 44a84 g之间，则混合物放出的 CO2 多。
