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(共47張PPT)
專題突破(二)
碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別、除雜及相關(guān)圖像
　
第二章　海水中的重要元素——鈉和氯
一、鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的常用方法
補全表格中的實驗現(xiàn)象：
Na2CO3 NaHCO3
固體加熱 無明顯現(xiàn)象 產(chǎn)生能使澄清石灰水________的氣體
加BaCl2(CaCl2)溶液 __________ ________現(xiàn)象
滴加少量鹽酸 ____氣泡 ____氣泡
變渾濁
白色沉淀
無明顯
無
有
二、有關(guān)碳酸鈉、碳酸氫鈉的常用除雜方法
1．除雜原則
(1)不影響主要物質(zhì)；
(2)不引入新雜質(zhì)；
(3)除雜劑易除去。
2．除雜方法
混合物(括號內(nèi)為雜質(zhì)) 除雜方法或試劑
Na2CO3固體(NaHCO3) ______
NaHCO3溶液(Na2CO3) 通入___________氣體
Na2CO3溶液(NaHCO3) 加入適量_____________
加熱
足量CO2
NaOH溶液
三、碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸反應(yīng)圖像
1．向 Na2CO3溶液中逐滴滴入鹽酸
Oa：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
ab：NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
2．向 NaHCO3溶液中逐滴滴入鹽酸
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
提示：
①NaOH＋HCl===NaCl＋H2O，
②Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，
③NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。
若向NaOH、Na2CO3混合液中逐滴加入鹽酸，依據(jù)反應(yīng)的先后順序?qū)懗鱿鄳?yīng)的化學(xué)方程式，并畫出CO2的體積隨加入鹽酸的體積變化的關(guān)系圖。
交流研討
√
針對練1．可用于判斷碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉的實驗方法是
A．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成
B．滴加鹽酸時有氣泡放出
C．溶于水后滴加 CaCl2溶液有白色沉淀生成
D．加熱時有氣體放出，將生成氣體通入澄清石灰水中變渾濁，則有碳酸氫鈉
二者均與澄清石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，則溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成， 不能判斷是否混有碳酸氫鈉， A 不符合題意；二者均與鹽酸反應(yīng)生成氣體，與鹽酸反應(yīng)不能判斷是否混有碳酸氫鈉，B 不符合題意；溶于水后滴加CaCl2溶液有白色沉淀生成， 只能說明有碳酸鈉，但不能說明混有碳酸氫鈉，C 不符合題意；碳酸氫鈉加熱時有二氧化碳產(chǎn)生，將生成氣體通入澄清石灰水中變渾濁，碳酸鈉加熱沒有氣體產(chǎn)生，可以判斷碳酸鈉粉末中混有碳酸氫鈉，D 符合題意；答案選D。
√
針對練2．碳酸鈉俗名純堿或蘇打，在外觀上與食鹽相似，可用于洗滌，如清洗廚房用具的油污等。區(qū)分廚房中的食鹽和碳酸鈉的方法有很多，下列方法中不能區(qū)分兩者的是
A．分別取少量兩種物質(zhì)，嘗一下兩者的味道
B．分別取少量兩種物質(zhì)于試管中，滴加醋酸溶液觀察現(xiàn)象
C．分別取少量兩種物質(zhì)于試管中，加蒸餾水溶解，用pH試紙分別測兩種溶液的pH
D．分別取少量兩種物質(zhì)于試管中，加蒸餾水溶解，再加AgNO3 溶液觀察現(xiàn)象
各取少量通過嘗味道，咸味的是食鹽，澀味的是碳酸鈉，能區(qū)分，故A正確；食醋與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，與食鹽不反應(yīng)，能區(qū)分，故B正確；食鹽溶液呈中性，碳酸鈉溶液呈堿性，兩種溶液的pH大小不同，能區(qū)分，故C正確；食鹽溶液與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色氯化銀沉淀，碳酸鈉溶液與AgNO3溶液反應(yīng)生成白色碳酸銀沉淀，實驗現(xiàn)象相同，不能區(qū)分，故D錯誤。
選項 敘述Ⅰ 敘述Ⅱ 敘述Ⅲ
A 將少量稀硫酸逐滴加入蘇打溶液中，并不斷振蕩 無明顯現(xiàn)象 可用稀硫酸或稀鹽酸鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液
B 向蘇打溶液中滴加澄清石灰水(少量) 產(chǎn)生白色沉淀 可用澄清石灰水鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液
C 加熱小蘇打固體 產(chǎn)生無色氣體和水蒸氣 可用加熱法除去蘇打中的小蘇打
D 向蘇打稀溶液中通入過量二氧化碳氣體 無明顯現(xiàn)象 可用二氧化碳除去小蘇打溶液中的蘇打
√
針對練3．下表中敘述Ⅲ不正確的是
針對練4．向 NaOH 和 Na2CO3的混合溶液中滴加3.65 g·L－1的稀鹽酸，生成的CO2的質(zhì)量與加入鹽酸的體積的關(guān)系如圖所示。
(1)寫出ab段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________________________。
(2)a＝ 。
0.3
(3)原混合溶液中NaOH與 Na2CO3的質(zhì)量之比為 。
40∶53
√
針對練5．下列關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中，說法錯誤的是
A．熱穩(wěn)定性：碳酸鈉大于碳酸氫鈉
B．在其溶液中滴加澄清石灰水：它們都有白色沉淀生成
C．做焰色試驗：它們的火焰都呈黃色
D．與相同鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO2的速率：碳酸鈉大于碳酸氫鈉
碳酸氫鈉加熱發(fā)生分解反應(yīng)，而碳酸鈉加熱不分解，故A正確；Ca(OH)2
＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓
＋Na2CO3＋2H2O(NaHCO3足量)，所以在其溶液中滴加澄清石灰水，它們都有白色沉淀生成，故B正確；鈉元素的焰色試驗呈黃色，兩種物質(zhì)都是鈉鹽，所以焰色試驗呈黃色，故C正確；碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)先轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，碳酸氫鈉再與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，故相同條件下，
與相同濃度的酸反應(yīng)的速率為碳酸鈉小于碳酸氫鈉，故D錯誤。
針對練6．CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，下列說法錯誤的是
A．①轉(zhuǎn)化時所加試劑可以是稀硫酸
B．向NaOH溶液中通入過量CO2可實現(xiàn)②轉(zhuǎn)化
C．⑤轉(zhuǎn)化時溶液中可能出現(xiàn)沉淀
D．⑥的轉(zhuǎn)化條件可以是加熱
√
①的反應(yīng)可以是Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，①所加試劑可以是稀硫酸，A項正確；向NaOH溶液中通入過量CO2，生成NaHCO3而不是Na2CO3，B項錯誤；向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時，生成的NaHCO3因超出溶解范圍而形成沉淀，C項正確；加熱NaHCO3時可生成Na2CO3，⑥的轉(zhuǎn)化條件可以是加熱，D項正確。
√
針對練7．關(guān)于碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，下列說法正確的是
A．碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉，可以說明碳酸鈉的穩(wěn)定性強于碳酸氫鈉
B．可加入少量稀鹽酸除去碳酸氫鈉溶液中混有的少量碳酸鈉
C．可用氫氧化鋇溶液鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液
D．等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量稀鹽酸反應(yīng)，產(chǎn)生等質(zhì)量的氣體
碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉，可以證明結(jié)論，A正確；稀鹽酸既可以與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)，也可以與碳酸鈉溶液反應(yīng)，達不到提純的目的，B錯誤；氫氧化鋇與碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，氫氧化鋇溶液與碳酸氫鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，現(xiàn)象一樣，無法區(qū)分，C錯誤；碳酸鈉的相對分子質(zhì)量(106)大于碳酸氫鈉的相對分子質(zhì)量(84)，等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉，碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳氣體的量多，D錯誤。
針對練8．某校化學(xué)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(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗?zāi)康牡氖? (填序號)。
Ⅱ
Ⅰ裝置反應(yīng)現(xiàn)象相同；Ⅱ裝置，向足量稀鹽酸中加入等質(zhì)量的Na2CO3和NaHCO3，產(chǎn)生氣體的量不同，所以能夠達到實驗?zāi)康牡氖洽颍?br/>(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是 。
碳酸氫鈉加熱分解，而碳酸鈉不能，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是操作簡便；
操作簡便
(3)另有兩瓶溶液，已知分別是K2CO3和NaHCO3，請你寫出兩種不同的鑒別方法：
① ，
②_____________________________________________________________
______________________________________________________________。
焰色試驗，透過藍色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K2CO3，否則是NaHCO3
加入BaCl2 (CaCl2)溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是K2CO3，否則是NaHCO3(或加熱能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體的是NaHCO3，否則是K2CO3)
陽離子不同，利用焰色試驗可鑒別，透過藍色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K2CO3，否則是NaHCO3；陰離子不同，滴加氯化鋇溶液可鑒別，滴加氯化鋇生成白色沉淀的為K2CO3，無現(xiàn)象的是NaHCO3。
課時測評
題點一　碳酸鈉和碳酸氫鈉的除雜
1．除去Na2CO3固體中少量NaHCO3的最佳方法是
A．加入適量鹽酸 B．加入NaOH溶液
C．加熱灼燒 D．配成溶液后通入CO2
√
2．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3，下列方法最合理的是
A．加入稀鹽酸
B．通入過量的CO2
C．加入適量的NaOH溶液
D．加入適量的澄清石灰水
√
加入稀鹽酸，兩種鹽均能反應(yīng)，NaHCO3被消耗且引入了Cl－，達不到除雜目的，A項不合理；通入過量的CO2，CO2能與H2O和Na2CO3反應(yīng)生成NaHCO3，把Na2CO3除去的同時又不引入新的雜質(zhì)，B項合理；加入適量的NaOH溶液，NaOH與NaHCO3反應(yīng)生成Na2CO3，NaHCO3被消耗且達不到除雜目的，C項不合理；加入適量的澄清石灰水，Ca(OH)2能與NaHCO3反應(yīng)，NaHCO3被消耗且會引入新的雜質(zhì)，D項不合理。
3．為除去括號內(nèi)的雜質(zhì)，所選用的試劑或方法不正確的是
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應(yīng)通入過量的CO2氣體
C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾
√
Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應(yīng)，不能達到除雜的目的。
題點二　碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別
4．(2023·山東兗州高一檢測)有兩試管分別裝有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判斷正確的是
√
選項 操作 判斷
A 分別加入澄清石灰水 產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3
B 分別加入等濃度的稀鹽酸 反應(yīng)較劇烈者為Na2CO3
C 分別加入CaCl2溶液 產(chǎn)生沉淀者為Na2CO3
D 逐滴加入等濃度的鹽酸 立即產(chǎn)生氣泡者為Na2CO3
有關(guān)反應(yīng)為Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，Ca(OH)2＋2NaHCO3===CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，兩者均產(chǎn)生白色沉淀，現(xiàn)象相同，A錯誤；加入等濃度的稀鹽酸時，NaHCO3溶液反應(yīng)更劇烈，B錯誤；Na2CO3與CaCl2反應(yīng)生成CaCO3白色沉淀，NaHCO3與CaCl2不反應(yīng)，C正確；逐滴加入鹽酸時，NaHCO3溶液立即產(chǎn)生氣泡，Na2CO3溶液開始無明顯現(xiàn)象，后有氣泡產(chǎn)生，D錯誤。
5．不能用來鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體的實驗操作是
A．分別加熱這兩種固體物質(zhì)，并將生成的氣體通入澄清石灰水中
B．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入CaCl2溶液
C．分別把等質(zhì)量的這兩種固體物質(zhì)加入同濃度的稀鹽酸中
D．分別在這兩種物質(zhì)的溶液中，加入少量澄清石灰水
√
A項，加熱時只有NaHCO3分解：2NaHCO3 Na2CO3＋H2O＋CO2↑，產(chǎn)生的CO2可使澄清石灰水變渾濁，故可用來鑒別；B項，NaHCO3溶液與CaCl2溶液不反應(yīng)，而Na2CO3溶液與CaCl2溶液反應(yīng)生成CaCO3沉淀，故可用來鑒別；C項，NaHCO3與稀鹽酸的反應(yīng)比Na2CO3與稀鹽酸的反應(yīng)快，故可用來鑒別；D項，Ca(OH)2溶液與Na2CO3、NaHCO3溶液均能反應(yīng)生成CaCO3沉淀，故不能用來鑒別。
6．Na2CO3和NaHCO3是常見的兩種鈉鹽，它們廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)和生活中。下列有關(guān)碳酸鈉和碳酸氫鈉的說法中，不正確的是
A．小蘇打能中和胃酸，對胃壁不產(chǎn)生強烈刺激或腐蝕作用，可用于治療胃酸過多癥，但不適合胃潰瘍病人
B．NaHCO3能中和面粉發(fā)酵后產(chǎn)生的酸，并且產(chǎn)生二氧化碳氣體，可用于做饅頭
C．可以用澄清石灰水來鑒別Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
D．往Na2CO3飽和溶液中通入CO2氣體，可獲得NaHCO3沉淀
√
小蘇打與胃酸中的鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NaHCO3＋ HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，患胃潰瘍的病人，為防止胃壁穿孔，不能服用小蘇打來治療，因為反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳氣體會造成胃部氣脹，易造成胃穿孔，故A正確；NaHCO3與酸反應(yīng)生成二氧化碳氣體，遇熱膨脹而形成小孔，使得饅頭或面包暄軟多孔，故B正確；Na2CO3和NaHCO3溶液都與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，所以不能用澄清石灰水來鑒別， 故C錯誤；Na2CO3比NaHCO3易溶于水，所以在飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體可得到NaHCO3沉淀，故D正確。
7．下列各組物質(zhì)相互反應(yīng)時，若改變反應(yīng)條件(溫度、反應(yīng)物用量比)，生成物不變的是
A．碳酸鈉和稀鹽酸 B．NaOH和CO2
C．Na和O2 D．NaHCO3和NaOH
√
碳酸鈉和稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，若HCl不足量，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，若HCl足量，發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，二者相對用量不同，生成物不同，A不符合題意；NaOH和CO2反應(yīng)，若CO2不足量，發(fā)生反應(yīng)：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，若CO2足量，發(fā)生反應(yīng)：NaOH＋CO2===NaHCO3，二者相對用量不同，生成物不同，B不符合題意；Na和O2在常溫下反應(yīng)生成Na2O，在加熱時發(fā)生反應(yīng)生成Na2O2，可見反應(yīng)溫度不同，生成物不同，C不符合題意；NaHCO3和NaOH反應(yīng)生成Na2CO3、H2O，生成物與反應(yīng)條件無關(guān)，D符合題意。
題點三　碳酸鈉和碳酸氫鈉的相關(guān)圖像
8．將一定體積的CO2通入一定濃度的NaOH溶液中，為了測定所得溶液的成分，向該溶液中逐滴加入鹽酸，所加鹽酸的體積與產(chǎn)生CO2的體積的關(guān)系如圖所示：

(1)所得溶液中的溶質(zhì)為 。
(2)OA段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。
AB段發(fā)生反應(yīng)的離子方程式： 。
NaOH、Na2CO3
選項 陳述Ⅰ 陳述Ⅱ 判斷
A 純堿可用于治療胃酸過多癥 純堿可與鹽酸反應(yīng) Ⅰ對，Ⅱ?qū)Γ?br/>B 除去CO2中的少量HCl雜質(zhì)可將氣體通入飽和Na2CO3溶液中 Na2CO3可與KCl反應(yīng) Ⅰ對，Ⅱ錯，無
C Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3雜質(zhì)，可加入適量NaOH除去 NaHCO3可與NaOH反應(yīng)生成Na2CO3 Ⅰ對，Ⅱ?qū)Γ?br/>D Na2O2是淡黃色粉末 Na2O2可用作供氧劑 Ⅰ對，Ⅱ?qū)Γ?br/>√
9．下表中，對陳述Ⅰ、陳述Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是
純堿為碳酸鈉，堿性較強，不能用于治療胃酸過多，A錯誤；二氧化碳能夠與飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)，所以不能用飽和碳酸鈉溶液除去二氧化碳中少量氯化氫，B錯誤；碳酸氫鈉與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3雜質(zhì)，可加入適量NaOH除去，C正確；過氧化鈉做供氧劑是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑和2Na2O2＋2CO2===O2＋2Na2CO3，與過氧化鈉的顏色無關(guān)，D錯誤。
10．向Na2CO3溶液中逐滴滴入稀鹽酸并振蕩，開始幾乎無氣泡產(chǎn)生，一段時間后有大量氣泡產(chǎn)生，試用離子方程式及必要文字解釋原因。
11．向鹽酸中逐滴滴入Na2CO3溶液，請描述觀察到的現(xiàn)象。用離子方程式及必要文字解釋原因。
12．(2023·西安高新區(qū)高一檢測)某校化學(xué)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(部分夾持裝置已略去)。
(1)圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________
。
試管B中裝入碳酸氫鈉，試管A中裝入碳酸鈉，這樣直接加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，更能表明碳酸氫鈉不穩(wěn)定。
(2)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是__________ (填化學(xué)式)。
NaHCO3
(3)將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)。當(dāng)澄清石灰水過量時，反應(yīng)的離子方程式為 。
13．小明通過學(xué)習(xí)知道Na2CO3、NaHCO3均能與鹽酸反應(yīng)，Na2CO3溶液還會與石灰水反應(yīng)。
【產(chǎn)生疑問】　NaHCO3溶液也能與石灰水反應(yīng)嗎？如果能反應(yīng)，生成物可能是什么？
【進行實驗】　小明將NaHCO3溶液與石灰水混合，結(jié)果產(chǎn)生白色沉淀，已知Ca(HCO3)2能溶于水，碳酸氫鹽在堿溶液中會生成碳酸鹽。此白色沉淀是 ；為了進一步了解生成的含鈉化合物有什么，繼續(xù)探究：
【做出猜想】　①只有NaOH；②有Na2CO3和NaOH；③ 。
CaCO3
只有Na2CO3
【實驗設(shè)計】
步驟1：取少量上述實驗后的上層清液于試管中，再滴加足量的CaCl2溶液(中性)，觀察到產(chǎn)生白色沉淀，由此可知生成的含鈉化合物一定含有 。
步驟2：將步驟1中反應(yīng)后的混合物過濾，往濾液中先滴加幾滴酚酞溶液，再滴加足量的稀鹽酸，觀察到溶液顏色變化情況為___________________
________________，整個實驗過程中無氣泡產(chǎn)生，由此可知猜想②成立。
【拓展提高】　若步驟1中未出現(xiàn)白色沉淀，則此時NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________________
______________。
Na2CO3
溶液先由無色變紅色，然后紅色變?yōu)闊o色
Ca(OH)2＋NaHCO3===CaCO3↓＋
NaOH＋H2O

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