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文档简介
1.如何检验碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的酸碱性?提示:将pH试纸放于表面皿上,用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸上,然后将变色的pH试纸与标准比色卡进行比色,确定溶液的pH。2.试分析等物质的量、等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与盐酸反应时放出CO2的量的关系。提示:(1)等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应放出的CO2相等。(2)等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量的酸反应,NaHCO3放出的CO2多。(3)等量的盐酸与足量的Na2CO3、NaHCO3分别反应,NaHCO3放出的CO2多。3.分别将106gNa2CO3和84gNaHCO3先经充分强热后,再分别跟足量的盐酸反应,整个过程中,放出CO2的总量有何关系?提示:二者的物质的量均为1mol,最终其中的碳原子均转化为CO2,根据反应方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑可知放出的气体总量相等。△====例题Ⅰ.(1)通常用饱和NaHCO3溶液除去混在CO2中的少量HCl气体,其反应的化学方程式为_________________。(2)不用NaOH溶液的原因(用化学方程式表示)_______。不用饱和Na2CO3溶液的原因(用化学方程式表示)______。Ⅱ.向NaOH溶液中通入CO2气体制备Na2CO3,由于通入CO2的量难以控制,常混有NaOH或NaHCO3,请利用所学知识设计方案制得纯净的Na2CO3溶液:______________________。【规范解答】Ⅰ.(1)利用NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O除去CO2气体中混有的HCl气体。(2)不用NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液的原因是它们不但与HCl反应也与CO2反应。Ⅱ.向NaOH溶液中通入CO2制备Na2CO3,CO2量少则混有NaOH;CO2量多则混有NaHCO3。若通入过量的CO2,则只生成NaHCO3,再向其中加入等物质的量的NaOH溶液即发生NaOH+NaHCO3====Na2CO3+H2O,得到纯净的Na2CO3溶液。答案:Ⅰ.(1)NaHCO3+HCl====NaCl+CO2↑+H2O(2)CO2+2NaOH====Na2CO3+H2ONa2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3↓Ⅱ.将NaOH溶液分成两等份,向其中一份中通入过量CO2,微热除去多余的CO2然后再将另一份NaOH溶液加入第一份中,即得纯净的Na2CO3溶液【变式训练】已知A是一种金属单质,B显淡黄色,其转化关系如图所示:则有关物质C的以下性质错误的是()A.溶液呈碱性B.与澄清石灰水反应产生白色沉淀C.与足量盐酸反应放出气体D.受热易分解【解析】选D。由图示可知A、B、C、D分别为Na、Na2O2、Na2CO3、NaOH,Na2CO3受热不易分解。Na2CO3与NaHCO3的性质比较碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别与转化探究:1.现有两份白色固体,分别为Na2CO3和NaHCO3,如何鉴别?提示:可利用加热法。加热能产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3。2.现有两份相同浓度的无色溶液,分别为Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,如何鉴别?提示:①可利用沉淀法,滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;也可利用气体法,滴加稀盐酸,立即产生气泡的是NaHCO3,开始无气泡产生的是Na2CO3。②在溶液中加入相同浓度的盐酸,反应剧烈的是碳酸氢钠。3.能不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,为什么?提示:不能。Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH2NaHCO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+Na2CO3+2H2O或NaHCO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+NaOH+H2O,都会产生白色沉淀,故无法鉴别。4.有一包白色碳酸钠粉末,如何证明里面是否混有碳酸氢钠?如果有碳酸氢钠,如何除去?提示:用加热法证明,加热固体产生气体,而且气体能使澄清石灰水变浑浊则证明碳酸钠粉末中含有碳酸氢钠。加热到没有气体放出时碳酸氢钠就除尽。5.试设计实验证明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。提示:A处大试管内装Na2CO3固体,B处小试管内装NaHCO3固体,加热一段时间后,D处试管内溶液变浑浊,C处试管内溶液无变化,说明Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3。6.现有两瓶无色溶液,分别为Na2CO3溶液与盐酸,不外加其他试剂,能否鉴别?提示:向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始无气泡产生,而向盐酸中滴加Na2CO3溶液,开始就有气泡产生。据此可以将两者区别开来。
7.试探究Na2CO3与NaHCO3的转化途径。提示:Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO32NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑NaHCO3+NaOH====Na2CO3+H2O△====1.关于NaHCO3性质的说法正确的是()A.只能与酸反应,不能与碱反应B.医疗上可用于治疗胃酸过多C.与足量的酸反应时放出的CO2比等质量的Na2CO3要少D.相同温度时,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度【解析】选B。NaHCO3是一种弱酸的酸式盐,既能与强酸反应,又能与强碱反应,A选项错误;胃酸的主要成分是盐酸,NaHCO3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,B选项正确;NaHCO3的摩尔质量比Na2CO3的小,所以等质量的NaHCO3和Na2CO3,NaHCO3的物质的量大,与足量的酸反应时放出的CO2多,C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,D选项错误。2.(2011·莆田高一检测)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。下列区分这两种物质的方法正确的是()A.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,前者产生二氧化碳少B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,火焰颜色呈黄色的是小苏打C.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D.将两样品配成溶液后分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打【解析】选A。Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑,Na2CO3~CO2,NaHCO3~CO2,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸钠的物质的量小于碳酸氢钠的物质的量,故碳酸钠产生的二氧化碳少,A正确;碳酸钠和碳酸氢钠均含有Na元素,焰色反应均为黄色,B错;分别用炒锅加热两种样品,碳酸钠不发生变化,NaHCO3发生如下反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,均有碳酸钠剩余,C错;Na2CO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2====CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,均有白色沉淀产生,D错。△====3.(2011·三明高一检测)除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A.加入稀盐酸B.通入CO2气体C.加入澄清石灰水D.加入Ba(OH)2溶液【解析】选B。利用反应Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3,通入足量的CO2气体,可达到实验目的。4.分别将物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3先经充分强热后,再分别跟足量的盐酸反应,下列说法错误的是()A.消耗盐酸一样多B.放出CO2的总量一样多C.后者生成的NaCl是前者的一半D.后者消耗盐酸是前者的一半【解析】选A。二者的物质的量相等,与盐酸反应最终均转化为NaCl,根据反应方程式可知消耗的盐酸前者是后者的2倍,放出的气体总量相等,生成的NaCl前者是后者的2倍。5.如图装置中:加热试管内的白色固体A(A的焰色反应为黄色),生成白色固体B并放出气体C和D,这些气体通过甲瓶的浓硫酸后,C被吸收;D进入乙瓶跟另一淡黄色固体E反应生成白色固体B和气体F;丙瓶中的NaOH溶液用来吸收剩余的气体D。(1)写出各物质的化学式:A_______________________________________________;B_______________________________________________;C_______________________________________________;D_______________________________________________;E_______________________________________________;F_______________________________________________。(2)写出试管中及丙瓶中反应的化学方程式:试管中_________________________________________。丙瓶中_________________________________________。【解析】A的焰色反应为黄色,说明A中含有钠元素,因为AB+C↑+D↑,所以A为NaHCO3,B为Na2CO3。浓硫酸可以吸收水蒸气,所以C为H2O(g),D为CO2,CO2能够和淡黄色的Na2O2固体反应生成Na2CO3和O2,所以E为Na2O2,F为O2。答案:(1)NaHCO3Na2CO3H2OCO2Na2O2O2(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O2NaOH+CO2====Na2CO3+H2O
△====△一、选择题(本题包括6小题,每小题4分,共24分)1.下列叙述正确的是()A.Na2O与Na2O2都能和水反应生成碱,它们都是碱性氧化物B.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀C.钠在常温下不容易被氧化D.与水反应,Na2O2可作供氧剂,而Na2O不行【解析】选D。Na2O2不属于碱性氧化物,A错;B项NaHCO3与CaCl2溶液不反应,得不到白色沉淀;C项Na在常温下很容易被空气中的O2氧化.2.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是()A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在空气中加热D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤【解析】选D。Ba(OH)2+Na2SO4====BaSO4↓+2NaOH,虽除去了Na2SO4,但又增加了新的杂质NaOH。
3.(2011·嘉兴高一检测)在10mL0.01mol/L的纯碱溶液中,不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.05mol/L盐酸,完全反应后,在标准状况下生成二氧化碳的体积为()A.1.344mLB.2.240mLC.0.672mLD.0【解析】选D。n(Na2CO3)=0.01L×0.01mol/L=1×10-4mol,n(HCl)=0.0012L×0.05mol/L=6×10-5mol,n(Na2CO3)>n(HCl),只发生反应Na2CO3+HCl====NaCl+NaHCO3,故无气体产生。
【举一反三】若改为“等质量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应”,则放出的CO2气体哪个多?消耗的盐酸哪个多?提示:等质量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应,NaHCO3产生的CO2多,Na2CO3消耗的盐酸多,等质量的Na2CO3与NaHCO3物质的量之比为42∶53,反应产生的CO2物质的量之比为42∶53,消耗的HCl物质的量之比为84∶53。4.(2011·台州高一检测)小苏打和苏打分别和同浓度的盐酸反应,下列说法正确的是()A.Na2CO3与盐酸反应,要比NaHCO3与盐酸反应剧烈得多B.实验室制取CO2通常用NaHCO3和盐酸反应C.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应,产生的CO2一样多D.相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应完全,耗去盐酸的量一样多【解析】选C。由于NaHCO3与盐酸反应一步完成,故盐酸与NaHCO3反应要比Na2CO3与盐酸反应剧烈得多,A错;NaHCO3和盐酸反应太剧烈,实验室制取CO2通常用盐酸与石灰石反应,B错;由反应Na2CO3+2HCl====2NaCl+H2O+CO2↑和NaHCO3+HCl====NaCl+H2O+CO2↑可知,相同物质的量的Na2CO3和NaHCO3与盐酸完全反应,产生的CO2一样多,耗去盐酸的量Na2CO3多,C正确,D错。5.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将w1g样品加热,其质量变为w2g,则该样品的纯度(质量分数)是()【解析】选A。设样品中含NaHCO3xg,
【规律方法】
差量法在NaHCO3分解计算中的应用在化学反应中,根据质量守恒定律,反应物和生成物按一定的质量比发生反应,在具体的一个反应中,还可以根据需要进行某些特定的组合,即反应方程式中某些项目进行加减组合。如碳酸氢钠固体的分解反应,产物中的二氧化碳是气体,水是液体,若讨论固体质量的变化,可以是前后固体质量的差值,也可以是非固体物质质量的和,将非固体物质中的比例关系合并为一个比例量,与原方程式中各种量列成比例关系,具体如下:
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2OΔm(固)2×84g
106g44g18g
62g其固体差量可用下列两种方法得出:(2NaHCO3~Na2CO3)或(CO2+H2O)(2×84g~106g)或(44g+18g)。△====6.过量的NaHCO3和少量的Na2O2混合,在密闭体系中充分加热,最后排出气体物质,残留物是()A.Na2O、NaOHB.NaHCO3、Na2CO3
C.Na2CO3D.NaOH【解析】选C。由于NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而生成物CO2、H2O都能与Na2O2反应,但NaHCO3是过量的。生成的CO2、H2O对于Na2O2来说是过量的。此时必须弄清Na2O2究竟先与CO2反应,还是先和H2O反应,还是任意发生?设想如果先和H2O反应,生成的NaOH还会再与CO2反应,最终还是生成Na2CO3,可见,Na2O2首先应和CO2反应,当CO2消耗尽,如果还有Na2O2,接下来才是Na2O2与H2O反应。既然混合物中NaHCO3过量,则判断残留固体应为Na2CO3。
△====二、非选择题(本题包括2小题,共26分)7.(10分)苏打和小苏打有着广泛应用,试从反应物用量角度说明,在下列用途中选(A)苏打,还是选(B)小苏打,并说明原因。(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味,
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