備考2024屆高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)講義第三章金屬及其化合物第1講鈉及其重要化合物考點2碳酸鈉及碳酸氫鈉

考點2碳酸鈉及碳酸氫鈉1.碳酸鈉與碳酸氫鈉的比較化學(xué)式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打主要性質(zhì)色、態(tài)白色粉末白色細(xì)小晶體水溶性易溶于水（20℃，S＝21.5g）可溶于水（20℃，S＝9.6g）熱穩(wěn)定性穩(wěn)定，但晶體Na2CO3·10H2O易風(fēng)化受熱易分解，分解反應(yīng)為[1]2NaHCO3△Na2CO3＋H2O＋CO2↑與H＋反應(yīng)[2]CO32－＋2H＋CO2↑＋H2O[3]HCO3－＋H＋CO2↑＋H2O與Ca（OH）2反應(yīng)[4]Ca2＋＋CO32－CaCOCa（OH）2少量時：[5]Ca2＋＋2OH－＋2HCO3－CaCO3↓＋2H2O＋CCa（OH）2足量時：[6]Ca2＋＋OH－＋HCO3－CaCO3↓＋H2與極稀CaCl2溶液反應(yīng)[7]Ca2＋＋CO32－CaCO不反應(yīng)與Al2（SO4）3反應(yīng)[8]2Al3＋＋3CO32－＋3H2O2Al（OH）3↓＋3CO2[9]Al3＋＋3HCO3－Al（OH）3↓＋3CO2相互轉(zhuǎn)化Na2CO3NaHCO3主要用途用在玻璃、肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業(yè)中用于滅火器、治療胃酸過多等2.碳酸鈉溶液與鹽酸的互滴（1）向鹽酸中逐滴加入碳酸鈉溶液：[10]2HCl＋Na2CO32NaCl＋CO2↑＋H2O（開始就有氣泡）。（2）向碳酸鈉溶液中逐滴加入鹽酸開始時，酸不足：[11]Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3（無氣泡）。再加酸：[12]NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O（有氣泡）。1.易錯辨析。（1）NaHCO3能和胃酸反應(yīng)，可用于治療胃酸過多，但不適合胃潰瘍患者。（√）（2）NaHCO3能和面粉發(fā)酵后產(chǎn)生的酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體，可用于做饅頭。（√）（3）向Na2CO3飽和溶液中通入足量CO2氣體，可獲得NaHCO3晶體。（√）（4）[天津高考改編]鹽堿地（含較多Na2CO3等）不利于作物生長，可施加熟石灰進行改良。（?）（5）[天津高考改編]除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可將固體加熱至恒重。（?）（6）[浙江高考]NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3強。（?）（7）用飽和碳酸氫鈉溶液可以鑒別乙酸和乙醇。（√）2.[鑒別]純堿和小蘇打是廚房中兩種常見的用品，它們都是白色固體，下列區(qū)分這兩種物質(zhì)的方法正確的是（A）A.在兩只小玻璃杯中分別加入等質(zhì)量的兩種樣品，再加入等質(zhì)量的食醋，產(chǎn)生氣泡較快的是小蘇打B.用潔凈鐵絲蘸取兩種樣品在煤氣火焰上灼燒，火焰顏色發(fā)生明顯變化的是小蘇打C.分別用炒鍋加熱兩種樣品，全部分解，沒有殘留物的是小蘇打D.將兩種樣品配成等物質(zhì)的量濃度的稀溶液，分別測量pH，pH大的是小蘇打3.熱的純堿溶液除油污效果更好的原因是加熱使碳酸鈉的水解平衡向吸熱的正反應(yīng)方向移動，溶液中c（OH－）增大，皂化反應(yīng)程度增大，除油污效果更好。研透高考明確方向命題點1碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸的反應(yīng)1.取兩份等物質(zhì)的量濃度的氫氧化鈉溶液各100mL，再通入一定量的CO2，隨后分別各取20mL溶液，向其中逐滴滴入0.2mol·L－1的鹽酸，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下產(chǎn)生CO2的體積與所加入鹽酸的體積的關(guān)系如圖（分A、B兩種情況）：（1）在A情況下，溶液中溶質(zhì)是NaOH、Na2CO3（填化學(xué)式），其物質(zhì)的量之比為1∶1。（2）在B情況下，溶液中溶質(zhì)是Na2CO3、NaHCO3（填化學(xué)式），其物質(zhì)的量之比為1∶1。（3）原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為1.5mol·L－1。解析（1）對于A情況，V1＝100mL，V2＝（150－100）mL＝50mL＜V1，據(jù)此判斷溶液中溶質(zhì)的成分是NaOH和Na2CO3。根據(jù)NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaOH和Na2CO3的物質(zhì)的量之比等于消耗鹽酸的體積之比，則n（NaOH）∶n（Na2CO3）＝（100mL－50mL）∶50mL＝1∶1。（2）對于B情況，V1＝50mL，V2＝150mL－50mL＝100mL＞V1，據(jù)此判斷溶液中溶質(zhì)的成分是Na2CO3和NaHCO3。根據(jù)Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑可知，NaHCO3和Na2CO3的物質(zhì)的量之比等于兩個過程分別消耗鹽酸的體積之比，則n（NaHCO3）∶n（Na2CO3）＝（150mL－50mL－50mL）∶50mL＝1∶1。（3）當(dāng)加入150mL鹽酸時，恰好完全反應(yīng)，此時溶液中溶質(zhì)為NaCl。據(jù)元素質(zhì)量守恒有n（NaOH）＝n（Na＋）＝n（Cl－）＝0.2mol·L－1×0.15L＝0.03mol，所以原氫氧化鈉溶液的物質(zhì)的量濃度為0.03mol0.02L＝1.5mol·L－1。技巧點撥依據(jù)圖像特點判斷溶液溶質(zhì)成分原溶液中的溶質(zhì)涉及離子方程式圖像特點：Oa＝abNa2CO3Oa：CO32－＋H＋HCab：HCO3－＋H＋H2O＋CO2圖像特點：Oa＞abNa2CO3和NaOHOa：OH－＋H＋H2O、CO32－＋H＋HCOab：HCO3－＋H＋H2O＋CO2圖像特點：Oa＜abNa2CO3和NaHCO3Oa：CO32－＋H＋HCab：HCO3－＋H＋H2O＋CO2NaHCO3HCO3－＋H＋H2O＋CO2命題點2碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)比較2.[2023山東棗莊模擬改編]下列實驗操作不能達到實驗?zāi)康牡氖牵ˋ）選項目的操作A鑒別NaHCO3和Na2CO3溶液用小試管分別量取少量待測溶液，然后滴加澄清石灰水B測定NaHCO3和Na2CO3混合物中Na2CO3和NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將固體溶于水配制成溶液，分別以酚酞和甲基橙為指示劑，用標(biāo)準(zhǔn)鹽酸進行滴定C驗證溶解度：NaHCO3＜Na2CO3常溫下，取10g的NaHCO3和Na2CO3分別溶于水，觀察溶解情況D除去Na2CO3固體中的NaHCO3加熱至恒重解析碳酸鈉和碳酸氫鈉均可以和澄清石灰水反應(yīng)生成沉淀，A項符合題意。先以酚酞為指示劑，則加入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸后，溶液由紅色變?yōu)闊o色時，碳酸鈉完全轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，再以甲基橙為指示劑，加入標(biāo)準(zhǔn)鹽酸后，溶液由黃色變?yōu)槌壬珪r，碳酸氫鈉已經(jīng)完全轉(zhuǎn)化為CO2，根據(jù)兩次消耗的標(biāo)準(zhǔn)鹽酸的量可以計算碳酸鈉或碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，B項不符合題意。溶解得多的是Na2CO3，溶解得少的是NaHCO3，C項不符合題意。碳酸氫鈉固體受熱分解成碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不分解，可用加熱的方法除去碳酸鈉固體中混有的碳酸氫鈉固體，D項不符合題意。命題拓展[除雜]依據(jù)二者性質(zhì)的差異確定除雜方法（后者為雜質(zhì)）。序號混合物除雜方法①Na2CO3（s）、NaHCO3（s）加熱法②NaHCO3（aq）、Na2CO3（aq）通入足量CO2③Na2CO3（aq）、NaHCO3（aq）滴加適量NaOH溶液技巧點撥Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)與相關(guān)除雜、鑒別命題點3碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中組分質(zhì)量（分?jǐn)?shù)）的測定3.[熱分解法][浙江高考]為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可通過加熱分解得到的CO2質(zhì)量進行計算，某同學(xué)設(shè)計的實驗裝置示意圖如圖所示：請回答：（1）儀器a的名稱是球形干燥管。（2）裝置B中冰水的作用是冷凝反應(yīng)生成的水。（3）該同學(xué)設(shè)計的實驗裝置存在缺陷。有關(guān)該實驗裝置及實驗過程中，下列因素可能使碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高的是AC。A.樣品分解不完全B.裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置C.產(chǎn)生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收D.反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣解析依據(jù)題意，NaHCO3的質(zhì)量是通過其熱分解產(chǎn)生的CO2的質(zhì)量計算出來的，從而得到NaHCO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進而可求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。裝置A為樣品受熱分解裝置，裝置B為冷凝水的裝置，若不冷凝水，水會被裝置C中的堿石灰吸收，從而使測得的CO2的質(zhì)量偏大，裝置C為吸收CO2的裝置，a中盛放堿石灰可以防止空氣中的CO2和水蒸氣進入裝置C中。（1）儀器a為球形干燥管。（2）裝置B中冰水的作用是冷凝反應(yīng)生成的水，避免水進入裝置C中干擾實驗。（3）若樣品分解不完全，測得的CO2的質(zhì)量偏小，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，A項符合題意；裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置，會使測得的CO2的質(zhì)量偏大，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，B項不符合題意；產(chǎn)生CO2氣體的速率太快，沒有被堿石灰完全吸收，會使測得的CO2的質(zhì)量偏小，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏高，C項符合題意；反應(yīng)完全后停止加熱，通入過量的空氣，空氣中的CO2和水蒸氣會被裝置C吸收，使測得的CO2的質(zhì)量偏大，Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏低，D項不符合題意。命題拓展下列實驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是（C）A.取ag混合物充分加熱，減重bgB.取ag混合物與足量稀鹽酸充分反應(yīng)，加熱、蒸干、灼燒，得bg固體C.取ag混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng)，逸出氣體用堿石灰吸收，增重bgD.取ag混合物與足量Ba（OH）2溶液充分反應(yīng)，過濾、洗滌、烘干，得bg固體解析A項采用差量法，減少的質(zhì)量為NaHCO3分解生成的二氧化碳和水的質(zhì)量，由此可求出NaHCO3的質(zhì)量，進而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。B項中bg為生成的NaCl的質(zhì)量，根據(jù)鈉原子守恒和混合物總質(zhì)量可計算出Na2CO3的質(zhì)量，進而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。C項中堿石灰增加的質(zhì)量為鹽與酸反應(yīng)生成的二氧化碳及溶液中揮發(fā)出來的水蒸氣的質(zhì)量，不能通過數(shù)據(jù)準(zhǔn)確計算出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。D項中bg為BaCO3的質(zhì)量，利用碳原子守恒，根據(jù)BaCO3的質(zhì)量和混合物總質(zhì)量可以求出Na2CO3的質(zhì)量，進而求出Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。技巧點撥碳酸鈉和碳酸氫鈉混合物中組分質(zhì)量（分?jǐn)?shù)）的測定方法4.[酸溶法]某校課外小組為測定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組同學(xué)分別進行了下列相關(guān)實驗。方案Ⅰ：甲組同學(xué)用質(zhì)量法，按如圖1所示的實驗流程進行實驗：稱量樣品加入適量鹽酸蒸發(fā)結(jié)晶稱量固體圖1（1）實驗時，蒸發(fā)結(jié)晶操作中，除酒精燈外，還要用到的主要儀器是蒸發(fā)皿、玻璃棒、鐵架臺。（2）有同學(xué)認(rèn)為“加入適量鹽酸”不好操控，應(yīng)改為“加入過量鹽酸”，便于操作且不影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，該觀點正確（填“正確”或“錯誤”），原因是鹽酸易揮發(fā)，過量的鹽酸在加熱過程中揮發(fā)出來，不影響測定結(jié)果。（3）若實驗中測得樣品質(zhì)量為46.4g，固體質(zhì)量為40.95g，則Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為45.7％（保留3位有效數(shù)字）。（4）蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺，測得Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏?。ㄌ睢捌蟆薄捌　被颉盁o影響”）。方案Ⅱ：乙組同學(xué)按如圖2所示裝置進行實驗，主要實驗流程如圖3所示：圖2圖3（5）在C裝置中裝入堿石灰來吸收凈化后的氣體，D裝置的作用是吸收空氣中的水蒸氣和CO2，以確保C裝置質(zhì)量增加量的準(zhǔn)確性。（6）有的同學(xué)認(rèn)為為了減小實驗誤差，應(yīng)在反應(yīng)前后都通入N2，反應(yīng)后通入N2的目的是將A、B裝置中殘留的CO2全部趕入C裝置中，以減小實驗誤差。解析（1）蒸發(fā)結(jié)晶操作中用到的儀器為酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、鐵架臺。（2）改為“加入