資源簡介

(共75張PPT)
第11講
碳酸鈉和碳酸氫鈉　鈉
及其化合物的相互轉化
1.通過比較掌握Na2CO3、NaHCO3的性質，能從不同角度鑒別Na2CO3和NaHCO3，會分析Na2CO3、NaHCO3含量測定的思維方法。
2.熟練掌握鈉及其重要化合物的轉化關系及應用。
復
習
目
標
內
容
索
引
考點一　　碳酸鈉和碳酸氫鈉
考點二　　鈉及其重要化合物的轉化關系
練真題　　明考向
課時精練
碳酸鈉和碳酸氫鈉
>
<
考點一
Na2CO3和NaHCO3的比較
物質 碳酸鈉(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氫鈉(NaHCO3，白色晶體)
俗名 _____或_____ _______
水溶性 二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有 現象，NaHCO3溶于水伴有_____現象，碳酸鈉溶解度 碳酸氫鈉
水解反應 二者均為強堿弱酸鹽，水解使溶液呈 性，相同物質的量濃度時(同溫度下)，Na2CO3水溶液的堿性 NaHCO3水溶液的堿性
與鹽酸反應
與同濃度的鹽酸反應產生CO2的速率：NaHCO3 Na2CO3
純堿
蘇打
小蘇打
放熱
吸熱
大于
堿
大于
>
物質 碳酸鈉(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氫鈉(NaHCO3，白色晶體)
與Ca(OH)2 溶液反應
二者的相 互轉化 Na2CO3 NaHCO3
物質 碳酸鈉(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氫鈉(NaHCO3，白色晶體)
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中 滅火器、治療胃酸過多、發酵粉的主要成分之一
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(　　)
2.用熱堿水清除炊具上殘留的油污，沒有發生化學反應(　　)
3.Al2(SO4)3和小蘇打反應可用作泡沫滅火器滅火(　　)
4.向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出(　　)
5.將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產生氣泡(　　)
6.用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液(　　)
7.蘇打是面包發酵粉的主要成分之一(　　)
8.相同溫度下，溶解度：小蘇打<蘇打，熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3(　　)
×
×
×
√
√
×
√
√
一、Na2CO3、NaHCO3的轉化與除雜
1.選擇適當的試劑或方法除去雜質，并完成轉化的化學方程式，“[　]”內為雜質。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：_______________，__________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：_____________，_______________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：__________________，______________________________。
充分灼燒至恒重
通入足量CO2
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
滴加適量NaOH 溶液
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
二、Na2CO3、NaHCO3的鑒別
2.多角度鑒別Na2CO3與NaHCO3的基本方法
(1)固體的鑒別用加熱法：產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是 固體。
(2)氣體法
NaHCO3
NaHCO3
Na2CO3
(3)測pH法
Na2CO3
NaHCO3
3.某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是___(填裝置序號)。
Ⅱ
圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為碳酸鈉和碳酸氫
鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳
氣體使澄清石灰水變渾濁；
圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫
鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可根據氣球膨脹程度來判斷。
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應
的化學方程式為______________________________
_______________________________________；
與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是____(填字母)。
A.Ⅳ比Ⅲ復雜
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D.Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行
＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
D
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是_________(填化學式)。
NaHCO3
試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉，溫度高，不分解，澄清石灰水不變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉不穩定。
三、Na2CO3、NaHCO3與鹽酸反應的定量關系
4.Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，完成下列表格。
二者濃度相同時生成CO2的速率 _________快
耗酸量 二者等質量 ________耗酸多
二者等物質的量 _______耗酸多
生成CO2的體積 二者等質量 _________產生的多
二者等物質的量 ______
NaHCO3
Na2CO3
Na2CO3
NaHCO3
相等
5.向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一種或兩種的溶液中滴加某濃度的鹽酸，生成CO2的體積(標準狀況)與加入鹽酸的體積的關系如圖所示。
依據圖像特點判斷溶液溶質的成分：
(1)若a＝0(即圖像從原點開始)，溶液中的溶質為________。
(2)若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)，溶液中的溶質為________，涉及的離子方程式Oa：___________________；ab：_________________________。
NaHCO3
Na2CO3
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)，溶液中的溶質為______________，涉及的離子方程式Oa：___________________________________；
ab：_________________________。
(4)若V(Oa)酸的體積)，溶液中的溶質為_________________。
NaOH和Na2CO3
OH－＋H＋===H2O 、
Na2CO3和NaHCO3
6.將一定物質的量的Na2CO3、NaHCO3組成的
混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶
液，然后滴加一定物質的量濃度的鹽酸，得到
如圖所示圖像。
按要求回答問題：
(1)寫出依次發生反應的化學方程式：_______
_________________________________________________________。
(2)①代表________的變化曲線；②代表______的變化曲線；③代表________的變化曲線。
Na2CO3
＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
(3)鹽酸的物質的量濃度為_____________。
0.05 mol·L－1
當加入150 mL鹽酸時正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)
＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝ ＝
0.05 mol·L－1。
(4)加入鹽酸為150 mL時，放出的CO2在標準
狀況下的體積為________。
0.112 L
n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，標況下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
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鈉及其重要化合物的轉化關系
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考點二
重要方程式書寫再落實
(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化學方程式分別為______________________________，
_____________________________。
2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2 ↑
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2
(2)以海水中的氯化鈉為原料分別制取金屬鈉、
燒堿、純堿的化學方程式：
①制取金屬鈉：________________________；
②現代工業制燒堿：____________________
__________________；
③制取純堿：_______________________________________，____________________
_______________。
2NaOH＋H2↑＋Cl2↑
NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl
＋H2O ＋CO2↑
(3)燒堿溶液中通入CO2的離子方程式：
①CO2少量：_________________________；
②CO2過量：___________________。
(4)飽和碳酸鈉溶液中通入CO2的離子方程式：
_____________________________________。
一、有關鈉及其化合物轉化實驗探究
1.一定量Na2O2和NaHCO3固體混合后，在密閉容器中加熱，充分反應后，排出氣體物質，再冷卻，對殘留的固體物質進行分析，下表中不正確的是
選項 Na2O2/mol NaHCO3/mol 殘留的固體物質
A 1 2 Na2CO3
B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3
C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3
D 2 2 NaOH、Na2CO3
√
該過程發生的反應為2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2
===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。以A項為例，分析如下，
2 mol NaHCO3固體反應生成了1 mol水和1 mol二氧化碳，所生成的二氧化碳剛好與過氧化鈉反應，而過氧化鈉不與水反應，所以殘留的固體物質是Na2CO3 ；B、C、D項以此分析。
2.將燃燒的鈉迅速伸入盛滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上黏附著白色物質。實驗小組對該白色物質進行如下探究：
[提出假設]
假設1：白色物質是Na2O；
假設2：白色物質是Na2CO3；
假設3：白色物質是Na2O和Na2CO3的混合物。
該小組對燃燒后的白色產物進行如下探究：
實驗方案 實驗操作 實驗現象 結論
方案1 取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞溶液 溶液變成紅色 白色物質為Na2O
方案2 ①取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的BaCl2溶液 出現白色沉淀
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞溶液 無明顯現象
[思考與交流]
(1)甲同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是______________________________
_________。
(2)乙同學認為方案2得到的結論正確，白色物質為_______，理由是_______________
_______________________________________________________________________________________________________________________。
Na2CO3溶液顯堿性，也會使酚酞
溶液變紅
Na2CO3
方案2的①中出現的白色沉淀是BaCO3，所以燃燒后的白色物質中有Na2CO3，②中滴加無色酚酞溶液無明顯現象，說明燃燒后的白色物質中沒有Na2O
(3)鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為____________________________。
(4)丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學的觀點，并簡述理由：_________________________________________________。
不同意。因為反應物中無氫元素(或違背質量守恒定律)
二、侯氏制堿法的原理與操作
3.如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。
(1)實驗時向飽和食鹽水中通入CO2、NH3的先后順序是
_________________________。
(2)a通入_____，b通入____，簡述理由：______________________________________
_____________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉，作用是____________________________。
先通入NH3，然后通入CO2
NH3
CO2
由于CO2在水中的溶解度比較小，而NH3極易溶于水，為防止倒吸，通入NH3的導氣管的末端不能伸入到溶液中，為增加二氧化碳的吸收率，通入CO2的導氣管的末端應插入液面以下
吸收氨氣尾氣，防止污染空氣
4.侯氏制堿法主要過程如圖(部分物質已略去)：
下列說法錯誤的是
A.氣體X為CO2
B.氨鹽水中通入氣體X后，溶液中Na＋大
量減少
C.操作b為過濾
D.懸濁液a中的不溶物主要是NH4Cl
√
飽和食鹽水中通入氨氣形成氨鹽水，再
通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉沉淀和
氯化銨，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、
二氧化碳和水，氣體X為CO2，故A正確；
氨鹽水中通入氣體X后，反應生成碳酸氫鈉沉淀，因此溶液中Na＋大量減少，故B正確；
懸濁液a經過操作b得到濾渣和濾液，說明操作b為過濾，故C正確；
懸濁液a中的不溶物主要是碳酸氫鈉晶體，故D錯誤。
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練真題 明考向
1.正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)面包師用小蘇打作發泡劑烘焙面包，是因為Na2CO3可與酸反應(2022·廣東，6A)
(　　)
(2)NaHCO3的熱穩定性比Na2CO3強(2020·浙江7月選考，8B)(　　)
(3)碳酸鈉可用于去除餐具的油污(2018·全國卷Ⅱ,7A)(　　)
(4)溶解度：Na2CO3(5)用Na2CO3溶液鑒別CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月選考，10D) (　　)
1
2
3
×
×
√
×
√
(6)為除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可將固體加熱至恒重(2017·天津，4A) (　　)
(7)用 裝置制備CO2(2023·全國乙卷，9A)(　　)
1
2
3
×
×
2.[2022·天津，13(1)(2)(3)(4)(6)]金屬鈉及其化合物在人類生產生活中起著重要作用。回答下列問題：
(1)基態Na原子的價層電子軌道表示式為______。
(2)NaCl熔點為800.8 ℃，工業上采用電解熔融NaCl制備金屬Na。電解反應方程式如下：
1
2
3
加入CaCl2的目的是____________________________________。
(3)Na2O2的電子式為___________________。
作助熔劑，降低NaCl的熔點，節省能耗
1
2
3
(4)采用空氣和Na為原料可直接制備Na2O2。空氣與熔融金屬Na反應前需依次通過_____、_____(填序號)。
a.濃硫酸 b.飽和食鹽水
c.NaOH溶液 d.KMnO4溶液
(6)天然堿的主要成分為Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O經充分加熱得到Na2CO3的質量為_____ g。
c
a
159
3.[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻，某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl，實驗流程如圖：
1
2
3
回答下列問題：
(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是________(按氣流方向，用小寫字母表示)。
1
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3
要制備NaHCO3，需先選用裝置A制備二氧化碳，然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl，后與飽和氨鹽水充分接觸來制備NaHCO3，其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收，所以按氣流方向正確的連接順序應為aefbcgh。
aefbcgh
1
2
3
(2)B中使用霧化裝置的優點是_______________________________
___________________________________________。
(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為_____________________
____________________。
(4)反應完成后，將B中U形管內的混合物處理得到固體NaHCO3
和濾液：
②向濾液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→ NaCl(aq)
＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據NaCl
和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為_________、_____、洗
滌、干燥。
使氨鹽水霧化，可增大與二氧化碳的接觸面積，從而提高產率(或其他合理答案)
NH3·H2O＋NaCl＋CO2
===NH4Cl＋NaHCO3↓
冷卻結晶　
過濾
1
2
3
根據溶解度隨溫度的變化曲線可以看出，氯化銨的溶解度隨著溫度的升高而不斷增大，而氯化鈉的溶解度隨著溫度的升高變化并不明顯，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分離，需采用的操作為冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
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課時精練
1.侯德榜是我國杰出的化學家，“侯氏制堿法”的創始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要反應。下面是4位同學對該反應涉及的有關知識發表的部分見解，其中不正確的是
A.甲同學說：該條件下NaHCO3的溶解度較小
B.乙同學說：NaHCO3不是純堿
C.丙同學說：析出NaHCO3固體后的溶液中只含氯化銨
D.丁同學說：該反應是在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳
√
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2.下列關于鈉及其化合物的敘述不正確的是
A.鈉的熔點較低
B.Na2CO3可用于治療胃酸過多
C.Na2O2可作供氧劑
D.NaHCO3能溶于水，其水溶液呈堿性
√
Na2CO3能和胃酸反應，但堿性太強，有灼傷消化道的危險，不能用Na2CO3治療胃酸過多，故B錯誤。
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3.鈉元素廣泛存在于自然界，中國科學技術大學的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700 ℃時制造出納米級金剛石粉末。該成果發表在世界權威雜志上，立刻被科學家們高度評價為“稻草變黃金”。下列關于含鈉元素的物質的說法錯誤的是
A.“稻草變黃金”的過程中元素種類沒有改變
B.NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同
C.治療胃酸過多可以用NaHCO3，糕點制作也可以用NaHCO3
D.金屬鈉放置在空氣中，最終會變成Na2O2
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化學變化過程中元素守恒，所以此過程中元素種類沒有改變，故A正確；
焰色試驗是元素的性質，鈉元素的焰色為黃色，則NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色均為黃色，故B正確；
NaHCO3與胃酸中的鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，所以可以用NaHCO3治療胃酸過多；NaHCO3受熱分解生成二氧化碳氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得糕點松軟多孔，故糕點制作也可以用NaHCO3，故C正確。
4.某同學用Na2CO3和NaHCO3溶液進行如圖所示實驗。下列說法不正確的是
A.實驗前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)
B.實驗后兩溶液中離子種類完全相同
C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3
溶液中生成的沉淀多
D.兩溶液中反應的基本類型相同
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實驗后，碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液恰好反應生
成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，溶液中的離子主要有
Na＋、Cl－，而碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液反應
生成碳酸鈣沉淀、氯化鈉、水和二氧化碳，氯
化鈣有剩余，溶液中的離子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故兩者的離子種類不完全相同，故B錯誤；
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加入氯化鈣后，左側試管中只有白色沉淀生成，
則反應的化學方程式為Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓
＋2NaCl，右側試管中有白色沉淀和無色氣體
產生，則反應的化學方程式為2NaHCO3＋CaCl2
===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，由化學方
程式可知起始 的物質的量相同時，Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C正確；
兩試管中發生的反應均為復分解反應，故D正確。
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5.下列實驗設計，不能達到實驗目的的是
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A B C D
觀察鉀元素的焰色 比較Na2CO3和NaHCO3的穩定性 檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成 比較Na2CO3和NaHCO3與等濃度鹽酸反應的快慢

√
K元素的焰色試驗必須透過藍色鈷玻璃觀察，濾去黃光的干擾，故A正確；
碳酸氫鈉不穩定，受熱分解生成Na2CO3、CO2、H2O，小試管中應該盛放碳酸氫鈉，故B錯誤；
過氧化鈉和水反應生成氧氣，能使帶火星的木條復燃，故C正確；
Na2CO3、NaHCO3和稀鹽酸反應生成氣泡的快慢不同，從而可以比較NaHCO3和Na2CO3與鹽酸反應的快慢，故D正確。
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選項 實驗方法 實驗方案 測量數據
A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積
B 量氣法 將樣品與鹽酸反應，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增加的質量
C 重量法 將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸 減少的質量
D 量氣法 將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣裝置量氣 排出水的體積
6.為精確測定工業純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，準確稱量W g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據合理的是
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√
用酚酞作指示劑時，Na2CO3與鹽酸發生反應，依據消耗鹽酸的量可以計算出樣品中Na2CO3的量，進而確定樣品中Na2CO3的質量分數，A項正確；
測量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法且堿石灰吸收的是CO2和H2O，無法計算，B項錯誤；
因鹽酸的質量未知，且CO2揮發帶出水蒸氣，無法通過重量法測量Na2CO3的質量，C項錯誤；
因部分CO2能溶解到水里，與水反應生成H2CO3，故排出水的體積并不是CO2的體積，D項錯誤。
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7.以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是
A.反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質
B.反應④說明NaHCO3的熱穩定性強于Na2CO3
C.反應⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給
D.上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應
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二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉
和水，則反應③表明CO2具有酸性氧
化物的性質，故A正確；
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則反應④說明Na2CO3的熱穩定性強于NaHCO3，故B錯誤；
過氧化鈉與水、二氧化碳反應生成氧氣，可用于潛水艇中氧氣的供給，故C正確；
④是分解反應，①是化合反應，②是置換反應，故D正確。
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8.實驗室可通過沉淀重量法測定樣品純度，按如圖裝置測定純堿(含少量NaCl)的純度，下列說法正確的是
A.裝置A中試劑應為濃硫酸，C中試劑應為BaCl2溶液
B.在B、C之間應增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝
置，以除去氯化氫氣體
C.只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，就可以確定碳酸鈉的質量分數
D.反應結束后，需經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量
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為了防止空氣中的二氧化碳對實驗的影響，需先通過
裝置A吸收空氣中的二氧化碳，則裝置A中的試劑為
NaOH溶液，C中的試劑應能與二氧化碳反應生成沉
淀，應為Ba(OH)2溶液，故A錯誤；
若B、C之間添加飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，揮發出的HCl氣體會和NaHCO3反應生成CO2氣體，對測定純堿純度會有影響，故B錯誤；
鹽酸易揮發，B中可能有HCl、H2O進入C中，不能通過測定C的質量差來確定CO2的質量，應通過測量C中產生的沉淀質量來確定碳酸鈉的質量分數，故C錯誤；
沉淀表面可能附著少量水分和溶于水的雜質，應經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量，故D正確。
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9.某化學興趣小組模擬侯氏制堿法進行實驗，流程如圖。下列說法正確的是
A.該流程中可循環利用的物質只有CO2
B.生成NaHCO3的離子方程式為Na＋＋NH3·H2O
＋CO2===NaHCO3↓＋
C.獲得純凈NH4Cl晶體的操作為蒸發結晶、過濾、
洗滌、干燥
D.用澄清石灰水可以鑒別NaHCO3和Na2CO3
√
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流程中可以循環利用的物質有二氧化碳和氯化鈉溶液，故A 錯誤；
由溶解度圖像可知，氯化銨溶解度隨溫度升高而增大，因此從溶液中得到氯化銨固體的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，故C錯誤；
NaHCO3和Na2CO3與澄清石灰水反應都生成白色沉淀，不能用澄清石灰水鑒別兩種物質，故D錯誤。
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10.將NaHCO3和Na2O2的固體混合物x g在密閉容器中加熱至250 ℃，充分反應后排出氣體。將反應后的固體溶于水無氣體放出，再逐滴加入鹽酸，產生氣體(標準狀況)與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示。下列說法錯誤的是
A.HCl的濃度為0.2 mol·L－1
B.反應后固體的成分為NaOH與Na2CO3
C.密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O
D.x的數值為6.09
√
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由175 mL到275 mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，則n(Na2CO3)
＝n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.02 mol，根據關系式NaHCO3
～HCl可得，c(HCl)＝ ＝0.2 mol·
L－1，A正確；
由圖像可知，因為175＞275－175，所以固體混合物為NaOH、Na2CO3，B正確；
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分析可知，反應后的固體中n(Na2CO3)∶n(NaOH)＝4∶3，再根據反應后固體溶于水無氣體放出，則發生反應：2NaHCO3 Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O，C正確；
根據碳原子守恒可知，n(NaHCO3)＝n(CO2) ＝
0.02 mol，鹽酸體積為275 mL時溶質是單一的
氯化鈉，根據鈉原子守恒可知n(Na2O2)＝
＝0.017 5 mol，
固體的質量為(0.02×84) g＋(0.017 5×78) g＝3.045 g，故x＝3.045，D錯誤。
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11.某化學實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3與堿的反應，實驗過程及結果如下。
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實驗裝置 試劑X 實驗結果
Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均產生白色沉淀
②燒杯中溶液pH變化如下：

蒸餾水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液
已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液堿性越強。
下列說法不正確的是
A.Ⅰ是空白實驗，排除因體積變化對Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影響
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√
Ⅱ和Ⅰ的pH曲線基本重合，說明加入的碳酸根離子只
與石灰水中的鈣離子反應，不與氫氧根離子反應，反
應的離子方程式為 ＋Ca2＋===CaCO3↓，故B正確；
Ⅲ的pH曲線逐漸降低，說明反應開始時，少量的碳酸
氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、氫氧化鈉和水，反
應的離子方程式為 ＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，故C正確；
石灰水恰好完全反應時，碳酸氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，故D錯誤。
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12.探究鈉及其化合物的性質，實驗裝置如圖所示(已知：試管A中裝入足量的NaHCO3固體)。
(1)Na2O2固體呈_____色。
(2)試管A中發生反應的化學方程式為_____________________
_____________。
(3)D處觀察到的實驗現象是______________________，故推測Na2O2可用于_______。
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淡黃
＋H2O＋CO2↑
點燃的蚊香燃燒更劇烈
制氧劑
13.碳酸鑭咀嚼片是一種不含鈣和鋁的磷酸鹽結合劑，常用于治療慢性腎衰患者的高磷血癥。實驗室模擬利用碳酸氫銨溶液和LaCl3為原料來制備碳酸鑭。為避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]，整個反應在較低的pH條件下進行。
(1)某化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。
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①在實驗室用裝置甲還可以制取下列氣體中的____(填字母)。
A.O2 B.Cl2 C.H2 D.NO E.SO2 F.C2H2 G.C2H4
②儀器X的作用是________。
CD　
防倒吸
儀器X為球形干燥管，從d口通入的是極易溶于水的氨氣，倒置的球形干燥管能防倒吸。
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③實驗中應先打開K2，再打開K1，原因是______________________________________________________________________。
NH3在水中溶解度大，而CO2在水中溶解度小，先通入NH3，可提高CO2利用率
氨氣是極易溶于水的氣體，而二氧化碳氣體在水中溶解度小，實驗中先通入氨氣形成堿性溶液后，再通入二氧化碳，能夠增大二氧化碳的溶解量，有利于碳酸氫根離子的生成，則實驗中應先打開K2，再打開K1。
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④為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中需要注意的問題有________________________(答一條即可)。
控制氨氣(或CO2)的通入量
由題意可知，為避免生成堿式碳酸鑭，整個反應在較低的pH條件下進行，則為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中應控制氨氣或二氧化碳的通入量，防止生成堿式碳酸鑭，影響產品純度。
(2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應均可生成碳酸鑭。
①為了高磷血癥患者的安全，通常選用碳酸氫鈉溶液，優點是___________________
_____________________________(答一條即可)。
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碳酸氫鈉溶液堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭
相對于碳酸鈉溶液而言，碳酸氫鈉在溶液中的水解程度小于碳酸鈉，溶液的堿性較弱，可防止生成堿式碳酸鑭。
②NaHCO3與LaCl3反應過程中會發生兩個平行反應，其離子方程式為A.______________
____________________和B.H＋＋ ===CO2↑＋H2O。
===La2(CO3)3↓＋3H＋
14.某化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數進行了以下實驗。回答下列問題：
(1)甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質
量。實驗時稀硫酸與樣品中的_______
(填“Na2CO3”或“NaCl”)發生反應，
儀器b的名稱是________，洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，作用是___________________。
Na2CO3
分液漏斗
除去CO2中的水蒸氣
(2)乙同學用圖2所示裝置，取一定質量的樣品(m g)和足量稀硫酸反應進行實驗，完成樣品中Na2CO3質量分數的測定。
①實驗前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，向儀器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內推壓，若儀器b下端玻璃管中的__________，則裝置氣密性良好。
液面上升
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將針筒活塞向內推壓，增大了容器中的壓強，若儀器b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。
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②在實驗完成時，能直接測得的數據是CO2的_____(填“體積”或
“質量”)。
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體積
CO2是氣體，故能直接測得的數據是CO2的體積。
(3)丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗。
①操作Ⅰ涉及的實驗名稱有______、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、_______。
②丙同學測得樣品中Na2CO3的質量分數為____________。
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過濾
稱量
返回1．侯德榜是我國杰出的化學家，“侯氏制堿法”的創始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要反應。下面是4位同學對該反應涉及的有關知識發表的部分見解，其中不正確的是(　　)
A．甲同學說：該條件下NaHCO3的溶解度較小
B．乙同學說：NaHCO3不是純堿
C．丙同學說：析出NaHCO3固體后的溶液中只含氯化銨
D．丁同學說：該反應是在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳
2．下列關于鈉及其化合物的敘述不正確的是(　　)
A．鈉的熔點較低
B．Na2CO3可用于治療胃酸過多
C．Na2O2可作供氧劑
D．NaHCO3能溶于水，其水溶液呈堿性
3．鈉元素廣泛存在于自然界，中國科學技術大學的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700 ℃時制造出納米級金剛石粉末。該成果發表在世界權威雜志上，立刻被科學家們高度評價為“稻草變黃金”。下列關于含鈉元素的物質的說法錯誤的是(　　)
A．“稻草變黃金”的過程中元素種類沒有改變
B．NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同
C．治療胃酸過多可以用NaHCO3，糕點制作也可以用NaHCO3
D．金屬鈉放置在空氣中，最終會變成Na2O2
4．某同學用Na2CO3和NaHCO3溶液進行如圖所示實驗。下列說法不正確的是(　　)
A．實驗前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)
B．實驗后兩溶液中離子種類完全相同
C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D．兩溶液中反應的基本類型相同
5．下列實驗設計，不能達到實驗目的的是(　　)
A B C D
觀察鉀元素的焰色 比較Na2CO3和NaHCO3的穩定性 檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成 比較Na2CO3和NaHCO3與等濃度鹽酸反應的快慢
6.為精確測定工業純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，準確稱量W g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據合理的是(　　)
選項 實驗方法 實驗方案 測量數據
A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積
B 量氣法 將樣品與鹽酸反應，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增加的質量
C 重量法 將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸 減少的質量
D 量氣法 將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣裝置量氣 排出水的體積
7.以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是(　　)
A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質
B．反應④說明NaHCO3的熱穩定性強于Na2CO3
C．反應⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給
D．上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應
8．實驗室可通過沉淀重量法測定樣品純度，按如圖裝置測定純堿(含少量NaCl)的純度，下列說法正確的是(　　)
A．裝置A中試劑應為濃硫酸，C中試劑應為BaCl2溶液
B．在B、C之間應增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝置，以除去氯化氫氣體
C．只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，就可以確定碳酸鈉的質量分數
D．反應結束后，需經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量
9．某化學興趣小組模擬侯氏制堿法進行實驗，流程如圖。下列說法正確的是(　　)
A．該流程中可循環利用的物質只有CO2
B．生成NaHCO3的離子方程式為Na＋＋NH3·H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH
C．獲得純凈NH4Cl晶體的操作為蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥
D．用澄清石灰水可以鑒別NaHCO3和Na2CO3
10．將NaHCO3和Na2O2的固體混合物x g在密閉容器中加熱至250 ℃，充分反應后排出氣體。將反應后的固體溶于水無氣體放出，再逐滴加入鹽酸，產生氣體(標準狀況)與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．HCl的濃度為0.2 mol·L－1
B．反應后固體的成分為NaOH與Na2CO3
C．密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O
D．x的數值為6.09
11．某化學實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3與堿的反應，實驗過程及結果如下。
實驗裝置 試劑X 實驗結果
Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均產生白色沉淀 ②燒杯中溶液pH變化如下：
蒸餾水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液
已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液堿性越強。
下列說法不正確的是(　　)
A．Ⅰ是空白實驗，排除因體積變化對Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影響
B．Ⅱ和Ⅰ的pH曲線基本重合，說明CO與OH－不反應，Ⅱ中發生反應：CO＋Ca2＋===CaCO3↓
C．Ⅲ比Ⅱ的pH曲線降低，說明HCO與OH－反應，Ⅲ中初期發生反應：HCO＋OH－＋Ca2＋
===CaCO3↓＋H2O
D．Ⅲ中石灰水恰好完全反應時，溶液pH＝7
12.探究鈉及其化合物的性質，實驗裝置如圖所示(已知：試管A中裝入足量的NaHCO3固體)。
(1)Na2O2固體呈__________色。
(2)試管A中發生反應的化學方程式為_____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)D處觀察到的實驗現象是______________________________________________________
______________________________________________________________________________，
故推測Na2O2可用于____________________________________________________________。
13．碳酸鑭咀嚼片是一種不含鈣和鋁的磷酸鹽結合劑，常用于治療慢性腎衰患者的高磷血癥。實驗室模擬利用碳酸氫銨溶液和LaCl3為原料來制備碳酸鑭。為避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]，整個反應在較低的pH條件下進行。
(1)某化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。
①在實驗室用裝置甲還可以制取下列氣體中的________(填字母)。
A．O2 B．Cl2 C．H2 D．NO
E．SO2 F．C2H2 G．C2H4
②儀器X的作用是______________________________________________________________。
③實驗中應先打開K2，再打開K1，原因是_________________________________________
______________________________________________________________________________。
④為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中需要注意的問題有_______________________________
__________________________________(答一條即可)。
(2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應均可生成碳酸鑭。
①為了高磷血癥患者的安全，通常選用碳酸氫鈉溶液，優點是___________________________
__________________________________________________________________(答一條即可)。
②NaHCO3與LaCl3反應過程中會發生兩個平行反應，其離子方程式為
A．________________________________________________________________________
和B.H＋＋HCO===CO2↑＋H2O。
14．某化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數進行了以下實驗。回答下列問題：
(1)甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質量。實驗時稀硫酸與樣品中的________(填“Na2CO3”或“NaCl”)發生反應，儀器b的名稱是________，洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，作用是______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)乙同學用圖2所示裝置，取一定質量的樣品(m g)和足量稀硫酸反應進行實驗，完成樣品中Na2CO3質量分數的測定。
①實驗前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，向儀器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內推壓，若儀器b下端玻璃管中的________________，則裝置氣密性良好。
②在實驗完成時，能直接測得的數據是CO2的________(填“體積”或“質量”)。
(3)丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗。
①操作Ⅰ涉及的實驗名稱有________、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、________。
②丙同學測得樣品中Na2CO3的質量分數為____________。
1．C　2.B　3.D
4．B　[CO、HCO發生水解，溶液顯堿性，相同濃度下，CO的水解程度比HCO的大，所以相同濃度和體積的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)，故A正確；實驗后，碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液恰好反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，溶液中的離子主要有Na＋、Cl－，而碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀、氯化鈉、水和二氧化碳，氯化鈣有剩余，溶液中的離子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故兩者的離子種類不完全相同，故B錯誤；加入氯化鈣后，左側試管中只有白色沉淀生成，則反應的化學方程式為Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，右側試管中有白色沉淀和無色氣體產生，則反應的化學方程式為2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，由化學方程式可知起始CO、HCO的物質的量相同時，Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C正確；兩試管中發生的反應均為復分解反應，故D正確。]
5．B　6.A　
7．B　[二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質，故A正確；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則反應④說明Na2CO3的熱穩定性強于NaHCO3，故B錯誤；過氧化鈉與水、二氧化碳反應生成氧氣，可用于潛水艇中氧氣的供給，故C正確；④是分解反應，①是化合反應，②是置換反應，故D正確。]
8．D　[為了防止空氣中的二氧化碳對實驗的影響，需先通過裝置A吸收空氣中的二氧化碳，則裝置A中的試劑為 NaOH溶液，C中的試劑應能與二氧化碳反應生成沉淀，應為Ba(OH)2溶液，故A錯誤；若B、C之間添加飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，揮發出的HCl氣體會和NaHCO3反應生成CO2氣體，對測定純堿純度會有影響，故B錯誤；鹽酸易揮發，B中可能有HCl、H2O進入C中，不能通過測定C的質量差來確定CO2的質量，應通過測量C中產生的沉淀質量來確定碳酸鈉的質量分數，故C錯誤；沉淀表面可能附著少量水分和溶于水的雜質，應經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量，故D正確。]
9．B　
10．D　[由175 mL到275 mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，則n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.02 mol，根據關系式NaHCO3～HCl可得，c(HCl)＝＝0.2 mol·L－1，A正確；由圖像可知，因為175＞275－175，所以固體混合物為NaOH、Na2CO3，B正確；分析可知，反應后的固體中n(Na2CO3)∶n(NaOH)＝4∶3，再根據反應后固體溶于水無氣體放出，則發生反應：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O，C正確；根據碳原子守恒可知，n(NaHCO3)＝n(CO2) ＝0.02 mol，鹽酸體積為275 mL時溶質是單一的氯化鈉，根據鈉原子守恒可知n(Na2O2)＝＝0.017 5 mol，固體的質量為(0.02×84) g＋(0.017 5×78) g＝3.045 g，故x＝3.045，D錯誤。]
11．D　[Ⅱ和Ⅰ的pH曲線基本重合，說明加入的碳酸根離子只與石灰水中的鈣離子反應，不與氫氧根離子反應，反應的離子方程式為CO＋Ca2＋===CaCO3↓，故B正確；Ⅲ的pH曲線逐漸降低，說明反應開始時，少量的碳酸氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、氫氧化鈉和水，反應的離子方程式為HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，故C正確；石灰水恰好完全反應時，碳酸氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，故D錯誤。]
12．(1)淡黃　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　(3)點燃的蚊香燃燒更劇烈　制氧劑
13．(1)①CD　②防倒吸　③NH3在水中溶解度大，而CO2在水中溶解度小，先通入NH3，可提高CO2利用率　④控制氨氣(或CO2)的通入量　(2)①碳酸氫鈉溶液堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭　②2La3＋＋3HCO===La2(CO3)3↓＋3H＋
14．(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸氣　(2)①液面上升　②體積　(3)①過濾　稱量　②×100%
解析　(2)①將針筒活塞向內推壓，增大了容器中的壓強，若儀器b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。②CO2是氣體，故能直接測得的數據是CO2的體積。(3)根據Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH，n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝ mol，所以Na2CO3的質量分數為×100%。第11講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　鈉及其化合物的相互轉化
[復習目標]　1.通過比較掌握Na2CO3、NaHCO3的性質，能從不同角度鑒別Na2CO3和NaHCO3，會分析Na2CO3、NaHCO3含量測定的思維方法。2.熟練掌握鈉及其重要化合物的轉化關系及應用。
考點一　碳酸鈉和碳酸氫鈉
Na2CO3和NaHCO3的比較
物質 碳酸鈉(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氫鈉(NaHCO3，白色晶體)
俗名 純堿或蘇打 小蘇打
水溶性 二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有放熱現象，NaHCO3溶于水伴有吸熱現象，碳酸鈉溶解度大于碳酸氫鈉
水解反應 二者均為強堿弱酸鹽，水解使溶液呈堿性，相同物質的量濃度時(同溫度下)，Na2CO3水溶液的堿性大于NaHCO3水溶液的堿性
與鹽酸反應 HCO＋H＋===CO2↑＋H2O CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
與同濃度的鹽酸反應產生CO2的速率：NaHCO3>Na2CO3
與Ca(OH)2溶液反應 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO； Ca(OH)2過量：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
二者的相互轉化 Na2CO3NaHCO3
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中 滅火器、治療胃酸過多、發酵粉的主要成分之一
1．碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(　　)
2．用熱堿水清除炊具上殘留的油污，沒有發生化學反應(　　)
3．Al2(SO4)3和小蘇打反應可用作泡沫滅火器滅火(　　)
4．向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出(　　)
5．將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產生氣泡(　　)
6．用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液(　　)
7．蘇打是面包發酵粉的主要成分之一(　　)
8．相同溫度下，溶解度：小蘇打<蘇打，熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3(　　)
答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.√　7．×　8.√
一、Na2CO3、NaHCO3的轉化與除雜
1．選擇適當的試劑或方法除去雜質，并完成轉化的化學方程式，“[　]”內為雜質。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：_________________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：________________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：_________________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
答案　(1)充分灼燒至恒重　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)通入足量CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
(3)滴加適量NaOH 溶液　NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
二、Na2CO3、NaHCO3的鑒別
2．多角度鑒別Na2CO3與NaHCO3的基本方法
(1)固體的鑒別用加熱法：產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3固體。
(2)氣體法
(3)測pH法
3．某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為_______________________
_______________________________________________________________________________；
與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ復雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________________________________________________________________________________
(填化學式)。
答案　(1)Ⅱ　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O　D
(3)NaHCO3
解析　(1)圖Ⅰ不能達到實驗目的，因為碳酸鈉和碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳氣體使澄清石灰水變渾濁；圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的稀鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可根據氣球膨脹程度來判斷。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉，溫度高，不分解，澄清石灰水不變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，澄清石灰水變渾濁，表明了碳酸氫鈉不穩定。
三、Na2CO3、NaHCO3與鹽酸反應的定量關系
4．Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，完成下列表格。
二者濃度相同時生成CO2的速率 NaHCO3快
耗酸量 二者等質量 Na2CO3耗酸多
二者等物質的量 Na2CO3耗酸多
生成CO2的體積 二者等質量 NaHCO3產生的多
二者等物質的量 相等
5．向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一種或兩種的溶液中滴加某濃度的鹽酸，生成CO2的體積(標準狀況)與加入鹽酸的體積的關系如圖所示。依據圖像特點判斷溶液溶質的成分：
(1)若a＝0(即圖像從原點開始)，溶液中的溶質為NaHCO3。
(2)若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)，溶液中的溶質為Na2CO3，涉及的離子方程式Oa：CO＋H＋===HCO；ab：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑。
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)，溶液中的溶質為NaOH和Na2CO3，涉及的離子方程式Oa：OH－＋H＋===H2O、CO＋H＋===HCO；ab：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。
(4)若V(Oa)6．將一定物質的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物質的量濃度的鹽酸，得到如圖所示圖像。
按要求回答問題：
(1)寫出依次發生反應的化學方程式：________________________________________________
________________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)①代表________的變化曲線；②代表______的變化曲線；③代表________的變化曲線。
(3)鹽酸的物質的量濃度為_______________________________________________________。
(4)加入鹽酸為150 mL時，放出的CO2在標準狀況下的體積為________。
答案　(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3
(3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L
解析　(3)當加入150 mL鹽酸時正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，標況下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
考點二　鈉及其重要化合物的轉化關系
重要方程式書寫再落實
(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化學方程式分別為2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2 ↑，
2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2。
(2)以海水中的氯化鈉為原料分別制取金屬鈉、燒堿、純堿的化學方程式：
①制取金屬鈉：2NaCl(熔融)2Na＋Cl2↑；
②現代工業制燒堿：2NaCl＋2H2O2NaOH＋H2↑＋Cl2↑；
③制取純堿：NH3＋NaCl＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋H2O ＋CO2↑。
(3)燒堿溶液中通入CO2的離子方程式：
①CO2少量：2OH－＋CO2===CO＋H2O；
②CO2過量：OH－＋CO2===HCO。
(4)飽和碳酸鈉溶液中通入CO2的離子方程式：2Na＋＋CO＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓。
一、有關鈉及其化合物轉化實驗探究
1．一定量Na2O2和NaHCO3固體混合后，在密閉容器中加熱，充分反應后，排出氣體物質，再冷卻，對殘留的固體物質進行分析，下表中不正確的是(　　)
選項 Na2O2/mol NaHCO3/mol 殘留的固體物質
A 1 2 Na2CO3
B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3
C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3
D 2 2 NaOH、Na2CO3
答案　B
解析　該過程發生的反應為2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑。以A項為例，分析如下，2 mol NaHCO3固體反應生成了1 mol水和1 mol二氧化碳，所生成的二氧化碳剛好與過氧化鈉反應，而過氧化鈉不與水反應，所以殘留的固體物質是Na2CO3 ；B、C、D項以此分析。
2．將燃燒的鈉迅速伸入盛滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上黏附著白色物質。實驗小組對該白色物質進行如下探究：
[提出假設]
假設1：白色物質是Na2O；
假設2：白色物質是Na2CO3；
假設3：白色物質是Na2O和Na2CO3的混合物。
該小組對燃燒后的白色產物進行如下探究：
實驗方案 實驗操作 實驗現象 結論
方案1 取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞溶液 溶液變成紅色 白色物質為Na2O
方案2 ①取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的BaCl2溶液 出現白色沉淀
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞溶液 無明顯現象
[思考與交流]
(1)甲同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是________________。
(2)乙同學認為方案2得到的結論正確，白色物質為____________，理由是________________。
(3)鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為________________。
(4)丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學的觀點，并簡述理由：____________________________。
答案　(1)Na2CO3溶液顯堿性，也會使酚酞溶液變紅　(2)Na2CO3　方案2的①中出現的白色沉淀是BaCO3，所以燃燒后的白色物質中有Na2CO3，②中滴加無色酚酞溶液無明顯現象，說明燃燒后的白色物質中沒有Na2O　(3)4Na＋3CO22Na2CO3＋C　(4)不同意。因為反應物中無氫元素(或違背質量守恒定律)
二、侯氏制堿法的原理與操作
3．如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。
(1)實驗時向飽和食鹽水中通入CO2、NH3的先后順序是____________________。
(2)a通入__________，b通入__________，簡述理由：_________________________________。
(3)c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉，作用是_______________________________________________
_______________________________________________________________________________。
答案　(1)先通入NH3，然后通入CO2
(2)NH3　CO2　由于CO2在水中的溶解度比較小，而NH3極易溶于水，為防止倒吸，通入NH3的導氣管的末端不能伸入到溶液中，為增加二氧化碳的吸收率，通入CO2的導氣管的末端應插入液面以下　(3)吸收氨氣尾氣，防止污染空氣
4．侯氏制堿法主要過程如圖(部分物質已略去)：
下列說法錯誤的是(　　)
A．氣體X為CO2
B．氨鹽水中通入氣體X后，溶液中Na＋大量減少
C．操作b為過濾
D．懸濁液a中的不溶物主要是NH4Cl
答案　D
解析　飽和食鹽水中通入氨氣形成氨鹽水，再通入二氧化碳反應生成碳酸氫鈉沉淀和氯化銨，碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，氣體X為CO2，故A正確；氨鹽水中通入氣體X后，反應生成碳酸氫鈉沉淀，因此溶液中Na＋大量減少，故B正確；懸濁液a經過操作b得到濾渣和濾液，說明操作b為過濾，故C正確；懸濁液a中的不溶物主要是碳酸氫鈉晶體，故D錯誤。
1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)面包師用小蘇打作發泡劑烘焙面包，是因為Na2CO3可與酸反應(2022·廣東，6A)(　　)
(2)NaHCO3的熱穩定性比Na2CO3強(2020·浙江7月選考，8B)(　　)
(3)碳酸鈉可用于去除餐具的油污(2018·全國卷Ⅱ,7A)(　　)
(4)溶解度：Na2CO3(5)用Na2CO3溶液鑒別CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月選考，10D)(　　)
(6)為除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可將固體加熱至恒重(2017·天津，4A)(　　)
(7)用裝置制備CO2(2023·全國乙卷，9A)(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)√　(6)×　(7)×
2．[2022·天津，13(1)(2)(3)(4)(6)]金屬鈉及其化合物在人類生產生活中起著重要作用。回答下列問題：
(1)基態Na原子的價層電子軌道表示式為__________________________________________。
(2)NaCl熔點為800.8 ℃，工業上采用電解熔融NaCl制備金屬Na。電解反應方程式如下：
2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)
加入CaCl2的目的是_____________________________________________________________。
(3)Na2O2的電子式為__________。
(4)采用空氣和Na為原料可直接制備Na2O2。空氣與熔融金屬Na反應前需依次通過__________、__________(填序號)。
a．濃硫酸 b．飽和食鹽水
c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(6)天然堿的主要成分為Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O經充分加熱得到Na2CO3的質量為__________ g。
答案　(1) 　(2)作助熔劑，降低NaCl的熔點，節省能耗　(3)　(4)c　a　(6)159
3．[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻，某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl，實驗流程如圖：
回答下列問題：
(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是____________(按氣流方向，用小寫字母表示)。
(2)B中使用霧化裝置的優點是_____________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為___________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(4)反應完成后，將B中U形管內的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液：
②向濾液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據NaCl和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為____________、________、洗滌、干燥。
答案　(1)aefbcgh　(2)使氨鹽水霧化，可增大與二氧化碳的接觸面積，從而提高產率(或其他合理答案)　(3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓　(4)②冷卻結晶　過濾
解析　(1)要制備NaHCO3，需先選用裝置A制備二氧化碳，然后通入飽和碳酸氫鈉溶液中除去二氧化碳中的HCl，后與飽和氨鹽水充分接觸來制備NaHCO3，其中過量的二氧化碳可被氫氧化鈉溶液吸收，所以按氣流方向正確的連接順序應為aefbcgh。(4)②根據溶解度隨溫度的變化曲線可以看出，氯化銨的溶解度隨著溫度的升高而不斷增大，而氯化鈉的溶解度隨著溫度的升高變化并不明顯，所以要想使NH4Cl沉淀充分析出并分離，需采用的操作為冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥。
課時精練
1．侯德榜是我國杰出的化學家，“侯氏制堿法”的創始人。NaCl＋CO2＋NH3＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl是“侯氏制堿法”的重要反應。下面是4位同學對該反應涉及的有關知識發表的部分見解，其中不正確的是(　　)
A．甲同學說：該條件下NaHCO3的溶解度較小
B．乙同學說：NaHCO3不是純堿
C．丙同學說：析出NaHCO3固體后的溶液中只含氯化銨
D．丁同學說：該反應是在飽和食鹽水中先通入氨氣，再通入二氧化碳
答案　C
2．下列關于鈉及其化合物的敘述不正確的是(　　)
A．鈉的熔點較低
B．Na2CO3可用于治療胃酸過多
C．Na2O2可作供氧劑
D．NaHCO3能溶于水，其水溶液呈堿性
答案　B
解析　Na2CO3能和胃酸反應，但堿性太強，有灼傷消化道的危險，不能用Na2CO3治療胃酸過多，故B錯誤。
3．鈉元素廣泛存在于自然界，中國科學技術大學的錢逸泰教授等以CCl4和金屬鈉為原料，在700 ℃時制造出納米級金剛石粉末。該成果發表在世界權威雜志上，立刻被科學家們高度評價為“稻草變黃金”。下列關于含鈉元素的物質的說法錯誤的是(　　)
A．“稻草變黃金”的過程中元素種類沒有改變
B．NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色相同
C．治療胃酸過多可以用NaHCO3，糕點制作也可以用NaHCO3
D．金屬鈉放置在空氣中，最終會變成Na2O2
答案　D
解析　化學變化過程中元素守恒，所以此過程中元素種類沒有改變，故A正確；焰色試驗是元素的性質，鈉元素的焰色為黃色，則NaCl與Na2CO3灼燒時火焰顏色均為黃色，故B正確；NaHCO3與胃酸中的鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，所以可以用NaHCO3治療胃酸過多；NaHCO3受熱分解生成二氧化碳氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得糕點松軟多孔，故糕點制作也可以用NaHCO3，故C正確。
4．某同學用Na2CO3和NaHCO3溶液進行如圖所示實驗。下列說法不正確的是(　　)
A．實驗前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)
B．實驗后兩溶液中離子種類完全相同
C．Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多
D．兩溶液中反應的基本類型相同
答案　B
解析　CO、HCO發生水解，溶液顯堿性，相同濃度下，CO的水解程度比HCO的大，所以相同濃度和體積的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，pH(Na2CO3)>pH(NaHCO3)，故A正確；實驗后，碳酸鈉溶液和氯化鈣溶液恰好反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，溶液中的離子主要有Na＋、Cl－，而碳酸氫鈉溶液和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀、氯化鈉、水和二氧化碳，氯化鈣有剩余，溶液中的離子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故兩者的離子種類不完全相同，故B錯誤；加入氯化鈣后，左側試管中只有白色沉淀生成，則反應的化學方程式為Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl，右側試管中有白色沉淀和無色氣體產生，則反應的化學方程式為2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，由化學方程式可知起始CO、HCO的物質的量相同時，Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C正確；兩試管中發生的反應均為復分解反應，故D正確。
5．下列實驗設計，不能達到實驗目的的是(　　)
A B C D
觀察鉀元素的焰色 比較Na2CO3和NaHCO3的穩定性 檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成 比較Na2CO3和NaHCO3與等濃度鹽酸反應的快慢
答案　B
解析　K元素的焰色試驗必須透過藍色鈷玻璃觀察，濾去黃光的干擾，故A正確；碳酸氫鈉不穩定，受熱分解生成Na2CO3、CO2、H2O，小試管中應該盛放碳酸氫鈉，故B錯誤；過氧化鈉和水反應生成氧氣，能使帶火星的木條復燃，故C正確；Na2CO3、NaHCO3和稀鹽酸反應生成氣泡的快慢不同，從而可以比較NaHCO3和Na2CO3與鹽酸反應的快慢，故D正確。
6．為精確測定工業純堿中碳酸鈉的質量分數(含少量NaCl)，準確稱量W g樣品進行實驗，下列實驗方法所對應的實驗方案和測量數據合理的是(　　)
選項 實驗方法 實驗方案 測量數據
A 滴定法 將樣品配成100 mL溶液，取10 mL，加入酚酞，用標準鹽酸滴定 消耗鹽酸的體積
B 量氣法 將樣品與鹽酸反應，生成的氣體全部被堿石灰吸收 堿石灰增加的質量
C 重量法 將樣品放入燒瓶中，置于電子天平上，加入足量鹽酸 減少的質量
D 量氣法 將樣品與鹽酸反應，氣體通過排水量氣裝置量氣 排出水的體積
答案　A
解析　用酚酞作指示劑時，Na2CO3與鹽酸發生反應，依據消耗鹽酸的量可以計算出樣品中Na2CO3的量，進而確定樣品中Na2CO3的質量分數，A項正確；測量堿石灰增重的方法是重量法而不是量氣法且堿石灰吸收的是CO2和H2O，無法計算，B項錯誤；因鹽酸的質量未知，且CO2揮發帶出水蒸氣，無法通過重量法測量Na2CO3的質量，C項錯誤；因部分CO2能溶解到水里，與水反應生成H2CO3，故排出水的體積并不是CO2的體積，D項錯誤。
7．以不同類別物質間的轉化為線索，認識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是(　　)
A．反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質
B．反應④說明NaHCO3的熱穩定性強于Na2CO3
C．反應⑤⑥可用于潛水艇中氧氣的供給
D．上述轉化中發生的反應有分解反應、化合反應、置換反應
答案　B
解析　二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，則反應③表明CO2具有酸性氧化物的性質，故A正確；碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，則反應④說明Na2CO3的熱穩定性強于NaHCO3，故B錯誤；過氧化鈉與水、二氧化碳反應生成氧氣，可用于潛水艇中氧氣的供給，故C正確；④是分解反應，①是化合反應，②是置換反應，故D正確。
8．實驗室可通過沉淀重量法測定樣品純度，按如圖裝置測定純堿(含少量NaCl)的純度，下列說法正確的是(　　)
A．裝置A中試劑應為濃硫酸，C中試劑應為BaCl2溶液
B．在B、C之間應增添盛有飽和NaHCO3溶液的洗氣裝置，以除去氯化氫氣體
C．只要測定裝置C在吸收CO2前后的質量差，就可以確定碳酸鈉的質量分數
D．反應結束后，需經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量
答案　D
解析　為了防止空氣中的二氧化碳對實驗的影響，需先通過裝置A吸收空氣中的二氧化碳，則裝置A中的試劑為 NaOH溶液，C中的試劑應能與二氧化碳反應生成沉淀，應為Ba(OH)2溶液，故A錯誤；若B、C之間添加飽和NaHCO3溶液的洗氣瓶，揮發出的HCl氣體會和NaHCO3反應生成CO2氣體，對測定純堿純度會有影響，故B錯誤；鹽酸易揮發，B中可能有HCl、H2O進入C中，不能通過測定C的質量差來確定CO2的質量，應通過測量C中產生的沉淀質量來確定碳酸鈉的質量分數，故C錯誤；沉淀表面可能附著少量水分和溶于水的雜質，應經過過濾、洗滌、干燥、稱量等操作測定裝置C中沉淀質量，故D正確。
9．某化學興趣小組模擬侯氏制堿法進行實驗，流程如圖。下列說法正確的是(　　)
A．該流程中可循環利用的物質只有CO2
B．生成NaHCO3的離子方程式為Na＋＋NH3·H2O＋CO2===NaHCO3↓＋NH
C．獲得純凈NH4Cl晶體的操作為蒸發結晶、過濾、洗滌、干燥
D．用澄清石灰水可以鑒別NaHCO3和Na2CO3
答案　B
解析　流程中可以循環利用的物質有二氧化碳和氯化鈉溶液，故A 錯誤；由溶解度圖像可知，氯化銨溶解度隨溫度升高而增大，因此從溶液中得到氯化銨固體的操作為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥，故C錯誤；NaHCO3和Na2CO3與澄清石灰水反應都生成白色沉淀，不能用澄清石灰水鑒別兩種物質，故D錯誤。
10．將NaHCO3和Na2O2的固體混合物x g在密閉容器中加熱至250 ℃，充分反應后排出氣體。將反應后的固體溶于水無氣體放出，再逐滴加入鹽酸，產生氣體(標準狀況)與所加鹽酸體積之間的關系如圖所示。下列說法錯誤的是(　　)
A．HCl的濃度為0.2 mol·L－1
B．反應后固體的成分為NaOH與Na2CO3
C．密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O
D．x的數值為6.09
答案　D
解析　由175 mL到275 mL是鹽酸與碳酸氫鈉反應，則n(Na2CO3)＝n(NaHCO3)＝n(CO2)＝0.02 mol，根據關系式NaHCO3～HCl可得，c(HCl)＝＝0.2 mol·L－1，A正確；由圖像可知，因為175＞275－175，所以固體混合物為NaOH、Na2CO3，B正確；分析可知，反應后的固體中n(Na2CO3)∶n(NaOH)＝4∶3，再根據反應后固體溶于水無氣體放出，則發生反應：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，密閉容器中排出氣體的成分為O2和H2O，C正確；根據碳原子守恒可知，n(NaHCO3)＝n(CO2) ＝0.02 mol，鹽酸體積為275 mL時溶質是單一的氯化鈉，根據鈉原子守恒可知n(Na2O2)＝＝0.017 5 mol，固體的質量為(0.02×84) g＋(0.017 5×78) g＝3.045 g，故x＝3.045，D錯誤。
11．某化學實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3與堿的反應，實驗過程及結果如下。
實驗裝置 試劑X 實驗結果
Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均產生白色沉淀 ②燒杯中溶液pH變化如下：
蒸餾水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液
已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液堿性越強。
下列說法不正確的是(　　)
A．Ⅰ是空白實驗，排除因體積變化對Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影響
B．Ⅱ和Ⅰ的pH曲線基本重合，說明CO與OH－不反應，Ⅱ中發生反應：CO＋Ca2＋===CaCO3↓
C．Ⅲ比Ⅱ的pH曲線降低，說明HCO與OH－反應，Ⅲ中初期發生反應：HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O
D．Ⅲ中石灰水恰好完全反應時，溶液pH＝7
答案　D
解析　Ⅱ和Ⅰ的pH曲線基本重合，說明加入的碳酸根離子只與石灰水中的鈣離子反應，不與氫氧根離子反應，反應的離子方程式為CO＋Ca2＋===CaCO3↓，故B正確；Ⅲ的pH曲線逐漸降低，說明反應開始時，少量的碳酸氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、氫氧化鈉和水，反應的離子方程式為HCO＋OH－＋Ca2＋===CaCO3↓＋H2O，故C正確；石灰水恰好完全反應時，碳酸氫鈉與石灰水反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，碳酸鈉是強堿弱酸鹽，在溶液中水解使溶液呈堿性，故D錯誤。
12.探究鈉及其化合物的性質，實驗裝置如圖所示(已知：試管A中裝入足量的NaHCO3固體)。
(1)Na2O2固體呈__________色。
(2)試管A中發生反應的化學方程式為__________。
(3)D處觀察到的實驗現象是__________，故推測Na2O2可用于____________。
答案　(1)淡黃　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　(3)點燃的蚊香燃燒更劇烈　制氧劑
13．碳酸鑭咀嚼片是一種不含鈣和鋁的磷酸鹽結合劑，常用于治療慢性腎衰患者的高磷血癥。實驗室模擬利用碳酸氫銨溶液和LaCl3為原料來制備碳酸鑭。為避免生成堿式碳酸鑭[La(OH)CO3]，整個反應在較低的pH條件下進行。
(1)某化學興趣小組利用下列裝置在實驗室中用碳酸氫銨制備碳酸鑭。
①在實驗室用裝置甲還可以制取下列氣體中的________(填字母)。
A．O2 B．Cl2 C．H2 D．NO E．SO2 F．C2H2 G．C2H4
②儀器X的作用是________。
③實驗中應先打開K2，再打開K1，原因是_____________________________________________
_______________________________________________________________________________。
④為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中需要注意的問題有_____________________________(答一條即可)。
(2)碳酸鈉或碳酸氫鈉與氯化鑭反應均可生成碳酸鑭。
①為了高磷血癥患者的安全，通常選用碳酸氫鈉溶液，優點是____________________________
___________________________________________________________________(答一條即可)。
②NaHCO3與LaCl3反應過程中會發生兩個平行反應，其離子方程式為A._________________和B.H＋＋HCO===CO2↑＋H2O。
答案　(1)①CD　②防倒吸　③NH3在水中溶解度大，而CO2在水中溶解度小，先通入NH3，可提高CO2利用率　④控制氨氣(或CO2)的通入量
(2)①碳酸氫鈉溶液堿性相對較弱，可防止生成堿式碳酸鑭　②2La3＋＋3HCO===La2(CO3)3↓＋3H＋
解析　(1)②儀器X為球形干燥管，從d口通入的是極易溶于水的氨氣，倒置的球形干燥管能防倒吸。③氨氣是極易溶于水的氣體，而二氧化碳氣體在水中溶解度小，實驗中先通入氨氣形成堿性溶液后，再通入二氧化碳，能夠增大二氧化碳的溶解量，有利于碳酸氫根離子的生成，則實驗中應先打開K2，再打開K1。④由題意可知，為避免生成堿式碳酸鑭，整個反應在較低的pH條件下進行，則為保證碳酸鑭的純度，實驗過程中應控制氨氣或二氧化碳的通入量，防止生成堿式碳酸鑭，影響產品純度。(2)①相對于碳酸鈉溶液而言，碳酸氫鈉在溶液中的水解程度小于碳酸鈉，溶液的堿性較弱，可防止生成堿式碳酸鑭。
14．某化學興趣小組的同學為測定某Na2CO3和NaCl的固體混合物樣品中Na2CO3的質量分數進行了以下實驗。回答下列問題：
(1)甲同學用圖1所示裝置測定CO2的質量。實驗時稀硫酸與樣品中的________(填“Na2CO3”或“NaCl”)發生反應，儀器b的名稱是________，洗氣瓶c中盛裝的是濃硫酸，作用是_______________________________________________________________________________
_______________________________________________________________________________。
(2)乙同學用圖2所示裝置，取一定質量的樣品(m g)和足量稀硫酸反應進行實驗，完成樣品中Na2CO3質量分數的測定。
①實驗前，檢查該裝置氣密性的方法是先打開活塞a，向儀器b中注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱，再將針筒活塞向內推壓，若儀器b下端玻璃管中的________________，則裝置氣密性良好。
②在實驗完成時，能直接測得的數據是CO2的________(填“體積”或“質量”)。
(3)丙同學用下圖所示方法和步驟進行實驗。
①操作Ⅰ涉及的實驗名稱有________、洗滌；操作Ⅱ涉及的實驗名稱有干燥、________。
②丙同學測得樣品中Na2CO3的質量分數為__________________________________________。
答案　(1)Na2CO3　分液漏斗　除去CO2中的水蒸氣　(2)①液面上升　②體積
(3)①過濾　稱量　②×100%
解析　(2)①將針筒活塞向內推壓，增大了容器中的壓強，若儀器b下端玻璃管中的液面上升，則裝置氣密性良好。②CO2是氣體，故能直接測得的數據是CO2的體積。(3)根據Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH，n(Na2CO3)＝n(BaCO3)＝ mol，所以Na2CO3的質量分數為×100%。第11講　碳酸鈉和碳酸氫鈉　鈉及其化合物的相互轉化
[復習目標]　1.通過比較掌握Na2CO3、NaHCO3的性質，能從不同角度鑒別Na2CO3和NaHCO3，會分析Na2CO3、NaHCO3含量測定的思維方法。2.熟練掌握鈉及其重要化合物的轉化關系及應用。
考點一　碳酸鈉和碳酸氫鈉
Na2CO3和NaHCO3的比較
物質 碳酸鈉(Na2CO3，白色粉末) 碳酸氫鈉(NaHCO3，白色晶體)
俗名 ______或______
水溶性 二者均易溶于水，Na2CO3溶于水伴有____現象，NaHCO3溶于水伴有______現象，碳酸鈉溶解度______碳酸氫鈉
水解反應 二者均為強堿弱酸鹽，水解使溶液呈____性，相同物質的量濃度時(同溫度下)，Na2CO3水溶液的堿性________NaHCO3水溶液的堿性
與鹽酸反應 CO＋2H＋===CO2↑＋H2O HCO＋H＋===CO2↑＋H2O
與同濃度的鹽酸反應產生CO2的速率：NaHCO3____Na2CO3
與Ca(OH)2溶液反應 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Ca(OH)2少量：Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO； Ca(OH)2過量：Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O
二者的相互轉化 Na2CO3NaHCO3
主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗滌劑、造紙、紡織、石油、冶金等工業中 滅火器、治療胃酸過多、發酵粉的主要成分之一
1．碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸、氫氧化鈉溶液反應(　　)
2．用熱堿水清除炊具上殘留的油污，沒有發生化學反應(　　)
3．Al2(SO4)3和小蘇打反應可用作泡沫滅火器滅火(　　)
4．向飽和Na2CO3溶液中通入CO2，有NaHCO3晶體析出(　　)
5．將稀鹽酸滴入碳酸鈉與氫氧化鈉的混合溶液中，立即產生氣泡(　　)
6．用酚酞溶液可鑒別飽和食鹽水和飽和碳酸鈉溶液(　　)
7．蘇打是面包發酵粉的主要成分之一(　　)
8．相同溫度下，溶解度：小蘇打<蘇打，熱穩定性：Na2CO3>NaHCO3(　　)
一、Na2CO3、NaHCO3的轉化與除雜
1．選擇適當的試劑或方法除去雜質，并完成轉化的化學方程式，“[　]”內為雜質。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]：_________________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]：_______________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]：_______________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
二、Na2CO3、NaHCO3的鑒別
2．多角度鑒別Na2CO3與NaHCO3的基本方法
(1)固體的鑒別用加熱法：產生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是________固體。
(2)氣體法
(3)測pH法
3．某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填裝置序號)。
(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為_____________________
______________________________________________________________________________；
與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是__________(填字母)。
A．Ⅳ比Ⅲ復雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行
(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________________________________________________________________________________(填化學式)。
三、Na2CO3、NaHCO3與鹽酸反應的定量關系
4．Na2CO3、NaHCO3分別與足量的鹽酸反應，完成下列表格。
二者濃度相同時生成CO2的速率 ________快
耗酸量 二者等質量 ________耗酸多
二者等物質的量 ________耗酸多
生成CO2的體積 二者等質量 ________產生的多
二者等物質的量
5．向含NaOH、Na2CO3、NaHCO3其中一種或兩種的溶液中滴加某濃度的鹽酸，生成CO2的體積(標準狀況)與加入鹽酸的體積的關系如圖所示。依據圖像特點判斷溶液溶質的成分：
(1)若a＝0(即圖像從原點開始)，溶液中的溶質為________。
(2)若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段與ab段消耗鹽酸的體積相同)，溶液中的溶質為__________，涉及的離子方程式Oa：______________________________________________________；ab：________________________________________________________________________。
(3)若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗鹽酸的體積大于ab段消耗鹽酸的體積)，溶液中的溶質為________________，涉及的離子方程式Oa：______________________________________；ab：________________________________________________________________________。
(4)若V(Oa)6．將一定物質的量的Na2CO3、NaHCO3組成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物質的量濃度的鹽酸，得到如圖所示圖像。
按要求回答問題：
(1)寫出依次發生反應的化學方程式：______________________________________________
______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
(2)①代表________的變化曲線；②代表______的變化曲線；③代表________的變化曲線。
(3)鹽酸的物質的量濃度為________________________________________________________。(4)加入鹽酸為150 mL時，放出的CO2在標準狀況下的體積為________。
考點二　鈉及其重要化合物的轉化關系
重要方程式書寫再落實
(1)Na2O2吸收水和二氧化碳的化學方程式分別為_____________________________________，
______________________________________________________________________________。
(2)以海水中的氯化鈉為原料分別制取金屬鈉、燒堿、純堿的化學方程式：
①制取金屬鈉：________________________________________________________________；
②現代工業制燒堿：____________________________________________________________；
③制取純堿：__________________________________________________________________，
______________________________________________________________________________。
(3)燒堿溶液中通入CO2的離子方程式：
①CO2少量：__________________________________________________________________；
②CO2過量：__________________________________________________________________。
(4)飽和碳酸鈉溶液中通入CO2的離子方程式：______________________________________。
一、有關鈉及其化合物轉化實驗探究
1．一定量Na2O2和NaHCO3固體混合后，在密閉容器中加熱，充分反應后，排出氣體物質，再冷卻，對殘留的固體物質進行分析，下表中不正確的是(　　)
選項 Na2O2/mol NaHCO3/mol 殘留的固體物質
A 1 2 Na2CO3
B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3
C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3
D 2 2 NaOH、Na2CO3
2.將燃燒的鈉迅速伸入盛滿CO2的集氣瓶中，鈉在其中繼續燃燒，反應后冷卻，瓶底附著黑色顆粒，瓶壁上黏附著白色物質。實驗小組對該白色物質進行如下探究：
[提出假設]
假設1：白色物質是Na2O；
假設2：白色物質是Na2CO3；
假設3：白色物質是Na2O和Na2CO3的混合物。
該小組對燃燒后的白色產物進行如下探究：
實驗方案 實驗操作 實驗現象 結論
方案1 取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入無色酚酞溶液 溶液變成紅色 白色物質為Na2O
方案2 ①取少量白色物質于試管中，加入適量水，振蕩，樣品全部溶于水，向其中加入過量的BaCl2溶液 出現白色沉淀
②靜置片刻，取上層清液于試管中，滴加無色酚酞溶液 無明顯現象
[思考與交流]
(1)甲同學認為方案1得到的結論不正確，其理由是_________________________________。
(2)乙同學認為方案2得到的結論正確，白色物質為______________，理由是____________
______________________________________________________________________________。
(3)鈉在二氧化碳中燃燒的化學方程式為____________________________________________
______________________________________________________________________________。
(4)丙同學認為白色物質有可能是氫氧化鈉。你是否同意丙同學的觀點，并簡述理由：______________________________________________________________________________
______________________________________________________________________________。
二、侯氏制堿法的原理與操作
3．如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。
(1)實驗時向飽和食鹽水中通入CO2、NH3的先后順序是_______________________________
______________________________________________________________________________。
(2)a通入__________，b通入__________，簡述理由：________________________________
______________________________________________________________________________。
(3)c中放蘸有稀硫酸的脫脂棉，作用是______________________________________________
______________________________________________________________________________。
4．侯氏制堿法主要過程如圖(部分物質已略去)：
下列說法錯誤的是(　　)
A．氣體X為CO2
B．氨鹽水中通入氣體X后，溶液中Na＋大量減少
C．操作b為過濾
D．懸濁液a中的不溶物主要是NH4Cl
1．正誤判斷，正確的打“√”，錯誤的打“×”。
(1)面包師用小蘇打作發泡劑烘焙面包，是因為Na2CO3可與酸反應(2022·廣東，6A)(　　)
(2)NaHCO3的熱穩定性比Na2CO3強(2020·浙江7月選考，8B)(　　)
(3)碳酸鈉可用于去除餐具的油污(2018·全國卷Ⅱ,7A)(　　)
(4)溶解度：Na2CO3(5)用Na2CO3溶液鑒別CaCl2溶液、NaCl溶液和稀硫酸(2018·浙江11月選考，10D)(　　)
(6)為除去NaHCO3固體中的Na2CO3，可將固體加熱至恒重(2017·天津，4A)(　　)
(7)用裝置制備CO2(2023·全國乙卷，9A)(　　)
2．[2022·天津，13(1)(2)(3)(4)(6)]金屬鈉及其化合物在人類生產生活中起著重要作用。回答下列問題：
(1)基態Na原子的價層電子軌道表示式為
________________。
(2)NaCl熔點為800.8 ℃，工業上采用電解熔融NaCl制備金屬Na。電解反應方程式如下：
2NaCl(l)2Na(l)＋Cl2(g)
加入CaCl2的目的是___________________________________________________________
____________________________________________________________________________。
(3)Na2O2的電子式為__________________________________________________________。
(4)采用空氣和Na為原料可直接制備Na2O2。空氣與熔融金屬Na反應前需依次通過____、______(填序號)。
a．濃硫酸 b．飽和食鹽水
c．NaOH溶液 d．KMnO4溶液
(6)天然堿的主要成分為Na2CO3·NaHCO3·2H2O,1 mol Na2CO3·NaHCO3·2H2O經充分加熱得到Na2CO3的質量為__________ g。
3．[2021·河北，14(1)(2)(3)(4)]化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法為我國純堿工業和國民經濟發展做出了重要貢獻，某化學興趣小組在實驗室中模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3，進一步處理得到產品Na2CO3和NH4Cl，實驗流程如圖：
回答下列問題：
(1)從A～E中選擇合適的儀器制備NaHCO3，正確的連接順序是____________(按氣流方向，用小寫字母表示)。
(2)B中使用霧化裝置的優點是___________________________________________________
_____________________________________________________________________________。
(3)生成NaHCO3的總反應的化學方程式為__________________________________________。
(4)反應完成后，將B中U形管內的混合物處理得到固體NaHCO3和濾液：
②向濾液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)過程。為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據NaCl和NH4Cl溶解度曲線，需采用的操作為__________、________、洗滌、干燥。

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