大单元二　第四章　第11讲　碳酸钠和碳酸氢钠　钠及其化合物的相互转化-2025年高中化学大一轮复习讲义人教版

第11讲碳酸钠和碳酸氢钠钠及其化合物的相互转化[复习目标]1.通过比较掌握Na2CO3、NaHCO3的性质，能从不同角度鉴别Na2CO3和NaHCO3，会分析Na2CO3、NaHCO3含量测定的思维方法。2.熟练掌握钠及其重要化合物的转化关系及应用。考点一碳酸钠和碳酸氢钠Na2CO3和NaHCO3的比较物质碳酸钠(Na2CO3，白色粉末)碳酸氢钠(NaHCO3，白色晶体)俗名______或______水溶性二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有____现象，NaHCO3溶于水伴有______现象，碳酸钠溶解度______碳酸氢钠水解反应二者均为强碱弱酸盐，水解使溶液呈____性，相同物质的量浓度时(同温度下)，Na2CO3水溶液的碱性________NaHCO3水溶液的碱性与盐酸反应COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2OHCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O与同浓度的盐酸反应产生CO2的速率：NaHCO3____Na2CO3与Ca(OH)2溶液反应Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋2H2O＋COeq\o\al(2－,3)；Ca(OH)2过量：Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O二者的相互转化Na2CO3eq\o(,\s\up7(①CO2＋H2O；②少量盐酸),\s\do5(①固体加热；②液体NaOH))NaHCO3主要用途用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一1．碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应()2．用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应()3．Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火()4．向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶体析出()5．将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡()6．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()7．苏打是面包发酵粉的主要成分之一()8．相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3()一、Na2CO3、NaHCO3的转化与除杂1．选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[]”内为杂质。(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：_________________________________________________________，______________________________________________________________________________。(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：_______________________________________________________，______________________________________________________________________________。(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：_______________________________________________________，______________________________________________________________________________。二、Na2CO3、NaHCO3的鉴别2．多角度鉴别Na2CO3与NaHCO3的基本方法(1)固体的鉴别用加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是________固体。(2)气体法(3)测pH法3．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Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是__________(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(3)若用实验Ⅳ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)。三、Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的定量关系4．Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，完成下列表格。二者浓度相同时生成CO2的速率________快耗酸量二者等质量________耗酸多二者等物质的量________耗酸多生成CO2的体积二者等质量________产生的多二者等物质的量5．向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一种或两种的溶液中滴加某浓度的盐酸，生成CO2的体积(标准状况)与加入盐酸的体积的关系如图所示。依据图像特点判断溶液溶质的成分：(1)若a＝0(即图像从原点开始)，溶液中的溶质为________。(2)若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同)，溶液中的溶质为__________，涉及的离子方程式Oa：______________________________________________________；ab：________________________________________________________________________。(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________________，涉及的离子方程式Oa：______________________________________；ab：________________________________________________________________________。(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________________。6．将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1L溶液，取出50mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到如图所示图像。按要求回答问题：(1)写出依次发生反应的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)①代表________的变化曲线；②代表______的变化曲线；③代表________的变化曲线。(3)盐酸的物质的量浓度为________________________________________________________。(4)加入盐酸为150mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。考点二钠及其重要化合物的转化关系重要方程式书写再落实(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化学方程式分别为_____________________________________，______________________________________________________________________________。(2)以海水中的氯化钠为原料分别制取金属钠、烧碱、纯碱的化学方程式：①制取金属钠：________________________________________________________________；②现代工业制烧碱：____________________________________________________________；③制取纯碱：__________________________________________________________________，______________________________________________________________________________。(3)烧碱溶液中通入CO2的离子方程式：①CO2少量：__________________________________________________________________；②CO2过量：__________________________________________________________________。(4)饱和碳酸钠溶液中通入CO2的离子方程式：______________________________________。一、有关钠及其化合物转化实验探究1．一定量Na2O2和NaHCO3固体混合后，在密闭容器中加热，充分反应后，排出气体物质，再冷却，对残留的固体物质进行分析，下表中不正确的是()选项Na2O2/molNaHCO3/mol残留的固体物质A12Na2CO3B1.52Na2O2、Na2CO3C21Na2O2、NaOH、Na2CO3D22NaOH、Na2CO32.将燃烧的钠迅速伸入盛满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质。实验小组对该白色物质进行如下探究：[提出假设]假设1：白色物质是Na2O；假设2：白色物质是Na2CO3；假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物。该小组对燃烧后的白色产物进行如下探究：实验方案实验操作实验现象结论方案1取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞溶液溶液变成红色白色物质为Na2O方案2①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液出现白色沉淀②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞溶液无明显现象[思考与交流](1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是_________________________________。(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为______________，理由是__________________________________________________________________________________________。(3)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。(4)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点，并简述理由：____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。二、侯氏制碱法的原理与操作3．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。(1)实验时向饱和食盐水中通入CO2、NH3的先后顺序是_____________________________________________________________________________________________________________。(2)a通入__________，b通入__________，简述理由：______________________________________________________________________________________________________________。(3)c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉，作用是____________________________________________________________________________________________________________________________。4．侯氏制碱法主要过程如图(部分物质已略去)：下列说法错误的是()A．气体X为CO2B．氨盐水中通入气体X后，溶液中Na＋大量减少C．操作b为过滤D．悬浊液a中的不溶物主要是NH4Cl1．正误判断，正确的打“√”，错误的打“×”。(1)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应(2022·广东，6A)()(2)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强(2020·浙江7月选考，8B)()(3)碳酸钠可用于去除餐具的油污(2018·全国卷Ⅱ,7A)()(4)溶解度：Na2CO3<NaHCO3(2018·天津，2A)()(5)用Na2CO3溶液鉴别CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月选考，10D)()(6)为除去NaHCO3固体中的Na2CO3，可将固体加热至恒重(2017·天津，4A)()(7)用装置制备CO2(2023·全国乙卷，9A)()2．[2022·天津，13(1)(2)(3)(4)(6)]金属钠及其化合物在人类生产生活中起着重要作用。回答下列问题：(1)基态Na原子的价层电子轨道表示式为________________。(2)NaCl熔点为800.8℃，工业上采用电解熔融NaCl制备金属Na。电解反应方程式如下：2NaCl(l)eq\o(=,\s\up7(580℃电解),\s\do5(CaCl2l))2Na(l)＋Cl2(g)加入CaCl2的目的是_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)Na2O2的电子式为__________________________________________________________。(4)采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前