高一化学碳酸钠的性质与应用

1、【典例】【典例】(2010(2010金华高一检测金华高一检测) )为鉴别为鉴别K K2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3两种白色固体，有两种白色固体，有4 4位同学分别设计了下列四种不同的位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是方法，其中不可行的是A.A.分别配成分别配成1 mol/L1 mol/L的溶液，各取的溶液，各取1 mL1 mL滴加滴加1 1滴酚酞试滴酚酞试液，比较颜色深浅液，比较颜色深浅B.B.分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄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，观察有无白色浑浊清石灰水，观察有无白色浑浊C.C.分别取样配成溶液，

2、滴加分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)Ba(OH)2 2溶液，观察有无白溶液，观察有无白色沉淀色沉淀D.D.分别配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼分别配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧，观察火焰的颜色烧，观察火焰的颜色( (必要时可透过蓝色钴玻璃必要时可透过蓝色钴玻璃) )【思路点拨】【思路点拨】解答本题应从解答本题应从K K2 2COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3的性质差异的性质差异入手，可从其水溶液的碱性、热稳定性、焰色反应等入手，可从其水溶液的碱性、热稳定性、焰色反应等角度考虑鉴别。角度考虑鉴别。【自主解答】【自主解答】选选C C。 知识点一：碳酸钠和碳酸氢钠的性

3、质知识点一：碳酸钠和碳酸氢钠的性质1.1.关于关于NaHCONaHCO3 3性质的说法正确的是性质的说法正确的是( () )A.A.只能与酸反应，不能与碱反应只能与酸反应，不能与碱反应B.B.医疗可用于治疗胃酸过多医疗可用于治疗胃酸过多C.C.与足量的酸反应时放出的与足量的酸反应时放出的COCO2 2比等质量的比等质量的NaNa2 2COCO3 3要少要少D.D.相同温度时，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解相同温度时，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度度【解析】【解析】选选B B。NaHCONaHCO3 3是一种弱酸的酸式盐，既能与强是一种弱酸的酸式盐，既能与强酸反应，又能与强碱溶液反应，酸反

4、应，又能与强碱溶液反应，A A选项错误；胃酸的主选项错误；胃酸的主要成分是盐酸，要成分是盐酸，NaHCONaHCO3 3可以和盐酸反应，从而降低胃可以和盐酸反应，从而降低胃酸中盐酸的浓度，所以可以用于治疗胃酸过多，酸中盐酸的浓度，所以可以用于治疗胃酸过多，B B选项选项正确；正确；NaHCONaHCO3 3的摩尔质量比的摩尔质量比NaNa2 2COCO3 3的小，所以等质量的的小，所以等质量的NaHCONaHCO3 3和和NaNa2 2COCO3 3，NaHCONaHCO3 3的物质的量大，与足量的酸反的物质的量大，与足量的酸反应时放出的应时放出的COCO2 2多，多，C C选项错误；相同温度

5、时，碳酸氢选项错误；相同温度时，碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度，钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度，D D选项错误。选项错误。2.2.可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法是是( ( ) )A.A.加热时无气体放出加热时无气体放出B.B.滴加盐酸时有气泡放出滴加盐酸时有气泡放出C.C.溶于水后滴加溶于水后滴加BaClBaCl2 2稀溶液有白色沉淀生成稀溶液有白色沉淀生成D.D.溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成【解析】【解析】加热试管内的白色固体加热试管内的白色固体A(AA(A的焰色反应为黄色的焰色反应为黄色

6、) )，生成，生成白色固体白色固体B B并放出气体并放出气体C C和和D D，这些气体通过甲瓶的浓硫，这些气体通过甲瓶的浓硫酸后，酸后，C C被吸收；被吸收；D D进入乙瓶跟另一淡黄色固体进入乙瓶跟另一淡黄色固体E E反应生反应生成白色固体成白色固体B B和气体和气体F F；丙瓶中的；丙瓶中的NaOHNaOH溶液用来吸收剩溶液用来吸收剩余的气体余的气体D D。 (1)(1)写出各物质的化学式：写出各物质的化学式：A A；B B；C C；D D；E E；F F。(2)(2)写出试管中及丙瓶中反应的化学方程式：写出试管中及丙瓶中反应的化学方程式：试管中。试管中。丙瓶中。丙瓶中。【解析】【解析】A

7、A的焰色反应为黄色，说明的焰色反应为黄色，说明A A中含有钠元素，中含有钠元素，因为因为A B+C+DA B+C+D，所以，所以A A为为NaHCONaHCO3 3，B B为为NaNa2 2COCO3 3。浓硫酸可以吸收水蒸气，所以浓硫酸可以吸收水蒸气，所以C C为为H H2 2O O，D D为为COCO2 2，COCO2 2能能够和淡黄色的够和淡黄色的NaNa2 2O O2 2固体反应生成固体反应生成NaNa2 2COCO3 3和和O O2 2，所以，所以E E为为NaNa2 2O O2 2，F F为为O O2 2。答案答案: :(1)NaHCO(1)NaHCO3 3NaNa2 2COCO3

8、 3H H2 2O OCOCO2 2NaNa2 2O O2 2O O2 2(2)2NaHCO(2)2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O2NaOH+CO2NaOH+CO2 2=NaNa2 2COCO3 3+H+H2 2O O= 知识点二：碳酸钠和碳酸氢钠的用途知识点二：碳酸钠和碳酸氢钠的用途4.4.为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢为使以面粉为原料的面包松软可口，通常用碳酸氢钠作发泡剂，因为它钠作发泡剂，因为它( () )热稳定性差热稳定性差增加甜味增加甜味产生二氧化碳产生二氧化碳提提供钠离子供钠离子A.A. B.B.C.C.D.D.【

9、解析】【解析】选选B B。由。由“碳酸氢钠作发泡剂碳酸氢钠作发泡剂”可知，碳酸氢可知，碳酸氢钠在面包受热过程中产生了气体；又由钠在面包受热过程中产生了气体；又由2NaHCO2NaHCO3 3 NaNa2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O知该气体为二氧化碳。知该气体为二氧化碳。=5.5.在以下在以下NaNa2 2COCO3 3的用途中，各是利用了的用途中，各是利用了NaNa2 2COCO3 3的什么性的什么性质？质？(1)(1)用于洗去某些物质表面的油污；用于洗去某些物质表面的油污；(2)(2)古代土法制碱中，用古代土法制碱中，用NaNa2 2COCO3 3和和Ca(OH)

10、Ca(OH)2 2反应制烧碱反应制烧碱( (用化学方程式表示用化学方程式表示) )。【解析】【解析】(1)Na(1)Na2 2COCO3 3溶液呈强碱性，可以将油污转化为溶液呈强碱性，可以将油污转化为可溶性物质而从物质表面洗去；可溶性物质而从物质表面洗去；(2)Na(2)Na2 2COCO3 3和和Ca(OH)Ca(OH)2 2可可以发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠。以发生复分解反应生成碳酸钙和氢氧化钠。答案：答案：(1)(1)碱性碱性(2)Na(2)Na2 2COCO3 3+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+2NaOH+2NaOH一、选择题一、选择题( (本题包括

11、本题包括5 5个小题，每小题个小题，每小题4 4分，共分，共2020分分) )1.(20101.(2010佳木斯高一检测佳木斯高一检测) )除去除去NaNa2 2COCO3 3固体中少量固体中少量NaHCONaHCO3 3的最佳方法是的最佳方法是( () )A.A.加入适量盐酸加入适量盐酸B.B.加入加入NaOHNaOH溶液溶液C.C.加热加热D.D.配成溶液后通入配成溶液后通入COCO2 2【解析】【解析】选选C C。盐酸和。盐酸和NaHCONaHCO3 3、NaNa2 2COCO3 3都能反应，都能反应，A A选项选项不符合；除杂质时，为了保证杂质全部被除去，所加不符合；除杂质时，为了保证

12、杂质全部被除去，所加的试剂一般都是过量的，的试剂一般都是过量的，NaOHNaOH溶液能够和溶液能够和NaHCONaHCO3 3反应反应生成生成NaNa2 2COCO3 3，但是能够带入少量，但是能够带入少量NaOHNaOH，而且该操作比，而且该操作比较麻烦，还需要将溶液蒸干得到较麻烦，还需要将溶液蒸干得到NaNa2 2COCO3 3固体，固体，B B选项不选项不符合；符合；NaHCONaHCO3 3受热分解能转化为受热分解能转化为NaNa2 2COCO3 3，而且操作简单，而且操作简单，所以所以C C选项符合；选项符合；COCO2 2能够和能够和NaNa2 2COCO3 3溶液反应生成溶液反应

13、生成NaHCONaHCO3 3，D D选项不符合。选项不符合。2.2.下列叙述正确的是下列叙述正确的是( () )A.NaA.Na2 2O O2 2能与酸反应生成盐和水，所以能与酸反应生成盐和水，所以NaNa2 2O O2 2是碱性氧化是碱性氧化物物B.NaB.Na2 2COCO3 3不能转化成不能转化成NaHCONaHCO3 3，而，而NaHCONaHCO3 3能转化成能转化成NaNa2 2COCO3 3C.C.与相同浓度的酸反应的速率：与相同浓度的酸反应的速率：NaNa2 2COCO3 3NaHCONaHCO3 3D.NaD.Na着火时可用泡沫灭火器灭火着火时可用泡沫灭火器灭火【解析】【解

14、析】选选C C。NaNa2 2O O2 2与酸反应除生成盐和水外还产生与酸反应除生成盐和水外还产生了氧气，故了氧气，故NaNa2 2O O2 2不是碱性氧化物，不是碱性氧化物，A A错；错；NaNa2 2COCO3 3可以与可以与COCO2 2、H H2 2O O反应生成反应生成NaHCONaHCO3 3，B B错；错；NaNa着火生成着火生成NaNa2 2O O2 2, ,可可与泡沫灭火器产生的与泡沫灭火器产生的COCO2 2反应生成氧气，故反应生成氧气，故D D错。错。3.3.如图是某学生设计的加热碳酸氢钠的实验装置图，如图是某学生设计的加热碳酸氢钠的实验装置图，其中错误的地方共有其中错误

15、的地方共有( ( ) )A.1A.1处处B.2B.2处处C.3C.3处处D.4D.4处处【解析】【解析】选选C C。加热固体时，酒精灯的外焰应该对准试。加热固体时，酒精灯的外焰应该对准试管盛药品的部位集中加热；试管口应该向下倾斜，防管盛药品的部位集中加热；试管口应该向下倾斜，防止水蒸气冷凝后倒流入热的试管使试管炸裂；导气管止水蒸气冷凝后倒流入热的试管使试管炸裂；导气管不能深入试管内部，应该使其稍微露出橡胶塞即可，不能深入试管内部，应该使其稍微露出橡胶塞即可，使产生的气体能够顺利导出。使产生的气体能够顺利导出。4.(20104.(2010南阳高一检测南阳高一检测) )某学生在某学生在A A、B

16、B两个装置的气两个装置的气球中分别装入球中分别装入1.06 g Na1.06 g Na2 2COCO3 3和和0.84 g NaHCO0.84 g NaHCO3 3，试管中，试管中是足量的浓度、体积相同的盐酸，恰好完全反应。将是足量的浓度、体积相同的盐酸，恰好完全反应。将两气球中物质同时倒入试管中，有关现象描述不正确两气球中物质同时倒入试管中，有关现象描述不正确的是的是( (假设反应前后溶液体积不变假设反应前后溶液体积不变)()() )A.A.起初起初A A气球鼓胀速度快，最终气球鼓胀速度快，最终B B气球大气球大B.B.起初起初B B气球鼓胀速度快，最终两气球一样大气球鼓胀速度快，最终两气球

17、一样大C.C.最终两溶液中氯离子物质的量浓度相同最终两溶液中氯离子物质的量浓度相同D.D.最终两溶液中钠离子物质的量浓度不同最终两溶液中钠离子物质的量浓度不同【解析】【解析】选选A A。NaHCONaHCO3 3固体和同浓度的酸反应速率快，固体和同浓度的酸反应速率快，所以起初所以起初B B气球鼓胀速度快。气球鼓胀速度快。1.06 g Na1.06 g Na2 2COCO3 3和和0.84 g 0.84 g NaHCONaHCO3 3的物质的量都是的物质的量都是0.01 mol0.01 mol，根据反应方程式：，根据反应方程式：NaNa2 2COCO3 3+2HCl=2NaCl+CO+2HCl=

18、2NaCl+CO2 2+H+H2 2O O和和NaHCONaHCO3 3+HCl=+HCl=NaCl+CONaCl+CO2 2+H+H2 2O O，它们和足量的盐酸反应生成的，它们和足量的盐酸反应生成的COCO2 2都是都是0.01 mol0.01 mol，所以最终两气球一样大；溶液中氯离子全部，所以最终两气球一样大；溶液中氯离子全部来自盐酸中，由于盐酸浓度、体积相同，所以其物质的来自盐酸中，由于盐酸浓度、体积相同，所以其物质的量也相同，即溶液中量也相同，即溶液中ClCl的物质的量浓度相同，的物质的量浓度相同，C C选项正确；溶液中钠离子全部来自于选项正确；溶液中钠离子全部来自于NaNa2 2

19、COCO3 3和和NaHCONaHCO3 3中，中，其所含的其所含的NaNa+ +的物质的量分别为的物质的量分别为0.02 mol0.02 mol和和0.01 mol0.01 mol，所以溶液中，所以溶液中NaNa+ +的物质的量浓度不同，的物质的量浓度不同，D D选选项正确。项正确。5.5.碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g5.00 g的的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了混合物质量减少了0.31 g0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质，则原混合物中碳酸钠的质量为量为(

20、 () )A.3.38 gA.3.38 gB.4.58 gB.4.58 gC.4.16 gC.4.16 gD.4.41 gD.4.41 g【解析】【解析】二、非选择题（本题包括二、非选择题（本题包括1 1个小题，共个小题，共1010分）分）6.6.以下是某学生探究碳酸钠中是否含有碳酸氢钠的实以下是某学生探究碳酸钠中是否含有碳酸氢钠的实验：验：(1)(1)在在B B装置的试管中盛有足量的。装置的试管中盛有足量的。(2)(2)能说明碳酸钠中含有碳酸氢钠的现象是。能说明碳酸钠中含有碳酸氢钠的现象是。(3)(3)写出写出A A装置中反应的化学方程式。装置中反应的化学方程式。(4)(4)写出写出B B装

21、置中反应的化学方程式。装置中反应的化学方程式。【解析】【解析】NaHCONaHCO3 3受热分解为受热分解为NaNa2 2COCO3 3、COCO2 2和和H H2 2O O，而，而NaNa2 2COCO3 3受热不分解。加热样品，若产生能够使澄清石受热不分解。加热样品，若产生能够使澄清石灰水变浑浊的无色、无味气体，则说明碳酸钠中含有灰水变浑浊的无色、无味气体，则说明碳酸钠中含有碳酸氢钠。碳酸氢钠。答案答案: :(1)(1)澄清石灰水澄清石灰水(2)B(2)B中产生白色沉淀中产生白色沉淀( (或白色浑浊或白色浑浊) )(3)2NaHCO(3)2NaHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+

22、H+H2 2O+COO+CO2 2(4)CO(4)CO2 2+Ca(OH)+Ca(OH)2 2=CaCO=CaCO3 3+H+H2 2O O=1.(51.(5分分)1 mol)1 mol过氧化钠与过氧化钠与2 mol2 mol碳酸氢钠固体混合后，碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是残留的固体物质是( () )A.NaA.Na2 2COCO3 3B.NaB.Na2 2O O2 2、NaNa2 2COCO3 3C.NaOHC.NaOH、NaNa2 2COCO3 3D.NaD.Na2 2O O2 2、NaOH

23、NaOH、NaNa2 2COCO3 3【解析】【解析】选选B B。由于题目中确定了。由于题目中确定了NaNa2 2O O2 2和和NaNa2 2COCO3 3的量，的量，故解答此题时要根据反应方程式和反应特点，假设出故解答此题时要根据反应方程式和反应特点，假设出反应的先后顺序，可看作反应反应的先后顺序，可看作反应2Na2Na2 2O O2 2+2CO+2CO2 2=2Na2Na2 2COCO3 3+O+O2 2首先发生，反应首先发生，反应2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O O=4NaOH+O4NaOH+O2 2后发后发生。反应的化学方程式：生。反应的化学方程式：2NaHCO2N

24、aHCO3 3 Na Na2 2COCO3 3+CO+CO2 2+H+H2 2O O，2N2Na a2 2O O2 2+2CO+2CO2 2=2Na=2Na2 2COCO3 3+O+O2 2，2Na2Na2 2O O2 2+2H+2H2 2O=O=4 4NaOH+ONaOH+O2 2；根据计量关系，可知；根据计量关系，可知2 mol NaHCO2 mol NaHCO3 3生成生成COCO2 2和和H H2 2O O各各1 mol1 mol，NaNa2 2O O2 2只有只有1 mol1 mol，故其恰好和，故其恰好和COCO2 2反反应生成应生成NaNa2 2COCO3 3和和O O2 2，气

25、体排出后，只剩余，气体排出后，只剩余NaNa2 2COCO3 3。=2.(152.(15分分) )某天然碱的化学组成可能为某天然碱的化学组成可能为aNaaNa2 2COCO3 3bNaHCObNaHCO3 3cHcH2 2O(aO(a、b b、c c为正整数为正整数) )，为确定，为确定其组成，化学兴趣小组的同学进行了如下实验：其组成，化学兴趣小组的同学进行了如下实验：(1)(1)定性分析定性分析取少量天然碱样品放入试管中，用酒精灯加热，在取少量天然碱样品放入试管中，用酒精灯加热，在试管口有液体生成，该液体能使无水硫酸铜变蓝。能试管口有液体生成，该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水

26、否说明样品中含结晶水( (填填“能能”或或“不能不能”) )，试简述理由。试简述理由。请你设计一个简单的实验方案，确认样品中含有请你设计一个简单的实验方案，确认样品中含有COCO3 32 2。(2)(2)定量分析定量分析该小组同学设计了下图所示装置，测定天然碱的化学该小组同学设计了下图所示装置，测定天然碱的化学组成。组成。实验步骤：实验步骤：按上图按上图( (夹持仪器未画出夹持仪器未画出) )组装好实验装置后，首先组装好实验装置后，首先进行的操作是。进行的操作是。A A处碱石灰的作用是。处碱石灰的作用是。称取天然碱样品称取天然碱样品7.3 g7.3 g，并将其放入硬质玻璃管中；，并将其放入硬质

27、玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为87.6 g87.6 g，装碱石灰的，装碱石灰的U U形管形管D D的质量为的质量为74.7 g74.7 g。打开活塞打开活塞K K1 1、K K2 2，关闭，关闭K K3 3，缓缓鼓入空气数分钟。，缓缓鼓入空气数分钟。关闭活塞关闭活塞K K1 1、K K2 2，打开，打开K K3 3，点燃酒精灯加热，待不再，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止。产生气体为止。打开活塞打开活塞K K1 1，缓缓鼓入空气数分钟，然后称得装浓，缓缓鼓入空气数分钟，然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为硫酸的洗气瓶质量为88.5 g88.5 g；装碱石灰的；装

28、碱石灰的U U形管形管D D的质的质量为量为75.8 g75.8 g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是。计算推导：计算推导：该天然碱的化学式为。该天然碱的化学式为。【解析】【解析】该题以分析某天然碱的化学组成为命题点，该题以分析某天然碱的化学组成为命题点，从定性和定量两个方面来考查学生的实验分析和数据从定性和定量两个方面来考查学生的实验分析和数据处理能力。对于天然碱化学式的推导，首先由装有浓处理能力。对于天然碱化学式的推导，首先由装有浓硫酸洗气瓶的质量增加量，可求得生成水的物质的量硫酸洗气瓶的质量增加量，可求得生成水的物质的量为：为：(88.5 g(88.5 g87.6 g)/18 g87.6 g)/18 gmolmol1 10.05 mol0.05 mol，再，再根据装碱石灰根据装碱石灰U U形管的质量增加量，可求得生成二氧化形管的质量