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1、钠及其化合物 碳酸钠、碳酸氢钠的性质 1.(2019青岛模拟)有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()选项操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀的为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈的为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀的为Na2CO3D逐渐加入等浓度的盐酸立即产生气泡的为Na2CO3【解析】选C。A项，二者均产生沉淀CaCO3；B项，反应较剧烈的为NaHCO3；D项，立即产生气泡的为NaHCO3。2.(双选)(2020衡阳模拟改编)Na2CO3又名苏打，NaHCO3又名小苏打，俗名相近，但二者在性质上有着区别。下列有关Na2CO3和NaH
2、CO3比较中，不正确的是()A.热稳定性：Na2CO3NaHCO3B.相同温度下，0.1 molL-1盐溶液的pH：Na2CO3NaHCO3C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应放出气体的量：Na2CO3NaHCO3D.相同温度下，0.1 molL-1盐溶液分别与0.1 molL-1 HCl反应的剧烈程度：Na2CO3NaHCO3【解析】选C、D。热稳定性：Na2CO3NaHCO3，A正确；相同温度、相同浓度情况下，C的水解程度大于HC，0.1 molL-1两种盐溶液的pH：Na2CO3NaHCO3，B正确；相同质量的两种盐与足量的HCl反应产生CO2气体的量是Na2CO3NaHCO3
3、，C错误；在相同浓度、相同温度情况下，碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应剧烈，D错误。【归纳提升】1.鉴别Na2CO3和NaHCO3的四大方法(1)利用热稳定性不同(2)相同条件下利用反应速率不同(3)利用阴离子的不同(4)利用溶液的碱性不同2.Na2CO3、NaHCO3与酸反应的定量比较(1)速率：相同条件下，NaHCO3放出CO2的速率比Na2CO3快。 (2)耗酸量：等质量或等物质的量的Na2CO3与NaHCO3均为前者耗酸量多。(3)CO2生成量比较等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，产生CO2的量相等。等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，
4、NaHCO3产生的CO2多。等物质的量的HCl与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应，NaHCO3产生的CO2多。碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应图象3. (2020岳阳模拟)向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加0.1 molL-1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()A.在0a范围内，只发生中和反应B.ab段发生反应的离子方程式为C+2H+CO2+H2OC.a=0.3D.原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为12【解析】选C。向NaOH和Na2CO3混合溶液中滴加稀盐酸，NaOH先与稀盐酸反应。在0a范围内，先发生OH-+H+H2O，后发
5、生C+H+HC，A错误；ab段发生反应的离子方程式为HC+H+H2O+CO2，B错误；因a0.4范围内发生的反应是H+HCCO2+H2O，n(CO2)=0.01 mol，n(H+)=n(CO2)=0.01 mol，所以a=0.3，C正确；由碳元素守恒可知溶液中n(C)=n(CO2)=0.01 mol，在0a范围内，生成0.01 mol HC消耗0.01 mol HCl，则NaOH消耗0.02 mol HCl，n(OH-)=0.02 mol，原混合溶液中NaOH与Na2CO3的物质的量之比为21，D错误。【加固训练】向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加
6、入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)：则下列分析都正确的组合是()图对应溶液中的溶质为NaHCO3图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为11图对应溶液中的溶质为Na2CO3A.B.C.D.【解析】选A。图象中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，正确；图象中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为=，正确；图象中，Oa段消耗HC
7、l的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，错误；图象中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比为=，错误。【归纳提升】用数形结合思想理解Na2CO3、NaHCO3与盐酸的反应(1)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，第一步：C转化为HC，无气体产生；第二步：HC与H+反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示。(2)向NaHCO3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2所示。(3)向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO
8、2的体积的关系如图3 所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比xy=11，其他比例时的图象略)。(4)向Na2CO3、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4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比mn=11，其他比例时的图象略)。碳酸钠、碳酸氢钠质量分数的测定4.(2020衡水模拟)过碳酸钠(Na2CO4)是一种很好的供氧剂，其与稀盐酸反应的化学方程式为2Na2CO4+4HCl4NaCl+2CO2+O2+2H2O。市售过碳酸钠一般都含有碳酸钠，为测定某过碳酸钠样品(只含Na2CO4和Na2CO3)的纯度，某化学兴趣小组采用以下两种方案实
9、施：(1)操作和的名称分别为_。(2)上述操作中，使用到玻璃棒的有_(填操作序号)。(3)请简述操作的操作过程_。方案二：按如图安装好实验装置，Q为一塑料气袋，随意取适量样品于其中，打开分液漏斗活塞，将稀盐酸滴入气袋中至充分反应。(4)为测定反应生成气体的总体积，滴稀盐酸前必须关闭_，打开_(填“K1”“K2”或“K3”)。导管A的作用是_。(5)当上述反应停止后，使K1、K3处于关闭状态，K2处于打开状态，再缓缓打开Kl。B中装的固体试剂是_，为何要缓缓打开K1？_。(6)实验结束时，量筒中有x mL水，量筒中收集到了y mL气体，则样品中过碳酸钠的质量分数是_。【解析】样品称量可以得到样品
10、质量为m1 g，加入稀盐酸溶解后，过滤得到溶液为氯化钠溶液，蒸发结晶得到氯化钠，称量得到固体氯化钠的质量为m2 g。(1)操作为称量固体质量，操作为结晶得到氯化钠固体。(2)固体溶解需要玻璃棒搅拌加速溶解，溶液中得到溶质固体需要在蒸发皿中加热蒸发结晶，过程中需要玻璃棒搅拌，受热均匀，上述操作中，使用到玻璃棒的有。(3)溶液中得到溶质固体的方法是加热蒸发结晶，具体操作为得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体。(4)实验开始后，反应产生的CO2、O2使气球变大，将广口瓶中气体排出，水进入量筒中，所以量筒中水的体积即为产生的CO2、O
11、2的体积，所以滴稀盐酸前必须关闭K1、K2打开K3，为使分液漏斗内液体顺利流下，应使分液漏斗内外压强相等，所以导管A的作用是平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下。(5)用碱石灰吸收二氧化碳，量筒中排出液体的体积为氧气体积，缓缓打开K1，让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气。(6)量筒中有x mL水，则CO2、O2的总体积为x mL，量筒中收集到了y mL气体，则O2总体积为y mL，则反应2Na2CO4+4HCl4NaCl+2CO2+O2+2H2O，生成的二氧化碳为2y mL，碳酸钠反应生成二氧化碳为(x-y-2y)=(x-3y) mL，生成二氧化碳物质的量之比为
12、2y(x-3y)，则Na2CO4与碳酸钠的物质的量之比为2y(x-3y)，故样品中过碳酸钠的质量分数是100%=100%。答案：(1)称量、蒸发结晶(2)(3)得到的溶液在蒸发皿中加热蒸发，用玻璃棒不断搅拌到大量晶体析出，停止加热靠余热蒸发剩余的水分得到氯化钠固体(4)K1、K2K3平衡分液漏斗上下的压强，使液体顺利流下(5)碱石灰让生成的二氧化碳能充分被B中碱石灰吸收，使量筒内收集到纯净的氧气(6)100%【加固训练】1.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是()A.二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度B.二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性C.
13、相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，产生二氧化碳的量相同D.二者在一定的条件下可以相互转化【解析】选D。碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度；碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性；相同物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应放出二氧化碳气体，产生二氧化碳的量相同。2.有两份相同质量的NaHCO3粉末，第一份加入足量的盐酸，第二份先加热，使其完全分解冷却后，再加足量的相同浓度的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比是()A.21 B.11C.12D.41【解析】选B。根据NaHCO3+HClNaCl+CO2+H2O和2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2ONa2CO3+2HCl
14、2NaCl+CO2+H2O两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比是11。3.已知某纯碱样品中含有少量NaCl杂质，为测定该样品中纯碱的质量分数，可用如图所示的装置进行实验。主要实验步骤如下：按如图所示装置来组装仪器，并检查装置的气密性；将a g纯碱样品放入锥形瓶中，加入适量蒸馏水溶解，得到纯碱样品溶液；称量盛有碱石灰的U形管的质量为b g；通过分液漏斗滴入6 molL-1的硫酸，直到不再产生气体为止；从导管A处缓缓鼓入一定量的空气；再次称量盛有碱石灰的U形管的质量为c g；重复步骤和的操作，直到U形管的质量基本不变，为d g。请回答下列问题：(1)在用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明
15、_。(2)装置中干燥管B的作用是_。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，测量结果将_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(4)步骤的目的是_。(5)步骤的目的是_。(6)该样品中纯碱的质量分数为_。(7)还可以用其他实验方法测定该样品中纯碱的质量分数。请简述一种不同的实验方法。_【解析】(1)用托盘天平称量样品时，如果天平的指针向左偏转，说明样品质量较大。(2)根据U形管的增重计算纯碱的质量，装置中干燥管B的作用是防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管。(3)如果将分液漏斗中的硫酸换成物质的量浓度相同的盐酸，因盐酸有挥发性，使U形管的质量增重，测量结果将偏高。(4)步骤的目的是
16、将反应产生的CO2全部赶入U形管中。 (5)步骤的目的是保证产生的CO2被充分吸收、减小误差。(6)U形管反应前后质量增加(d-b)g，n(CO2)= mol，该样品中纯碱的质量分数是100%。(7)也可以向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数。答案：(1)样品质量较大(2)防止空气中的CO2与水蒸气进入U形管(3)偏高(4)将反应产生的CO2全部赶入U形管中(5)保证产生的CO2被充分吸收、减小误差(6)100% (7)向一定量的纯碱样品溶液中加入足量BaCl2溶液，经过滤、洗涤、烘干、称量沉淀质量的方法测定样品中纯碱的质量分数(其他合理答案均可)【归纳提升】差量法在化学方程式计算中的应用(1)所谓“差量”就是指反应过程中反应物的某种物理量之和(始态量)与同一状态下生成物的相同物理量之和(终态量)的差，这种物理量可以是质量、物质的量、气体体积、气体压强、反应过程中的热效应等。(2)计算依据：化学反应中反应物或生成物的量与差量成正比。(3)解题关键：一是明确产生差量的原因，并能根据化学方程式求出理论上的差值(理论差量)。二是结合题中的条件求出或表示出实际的差值(实际差量)。(4)解题步骤- 7 -