2021届高考化学大一轮核心突破：碳酸钠与碳酸氢钠【核心透析、核心训练】

1 —— 碳酸钠与碳酸氢钠 【核心透析】 1．碳酸钠与碳酸氢钠2 2.Na2CO3 与 NaHCO3 的鉴别与除杂 (1)鉴别 ①利用热稳定性不同3 ②利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下) ③利用阴离子的不同 ④利用溶液的酸碱性不同 (2)除杂 混合物 除杂方法及试剂 Na2CO3 固体(NaHCO3) 加热 NaHCO3 溶液(Na2CO3) 通入足量 CO2 气体 Na2CO3 溶液(NaHCO3) 加入适量 NaOH 溶液 3.Na2CO3 的制备——侯氏制碱法 向饱和 NaCl 溶液中，先通足量 NH3，再通入足量 CO2，由于 NaHCO34 的溶解度较小，会以固体形式析出，反应的方程式为 NH3＋CO2＋H2O＋ NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl。将固体过滤后，再灼烧即可得纯碱，化学 方程式为 2NaHCO3 ===== △ Na2CO3＋CO2↑＋H2O。 1．Na2CO3、NaHCO3 的水溶液呈碱性，且 Na2CO3 俗称纯碱，但它 们不是碱，是盐。 2．NaHCO3 与碱溶液反应的实质是 HCO －3 与 OH－反应生成 CO2－3 ，CO 2－3 有可能发生后续反应，如 NaHCO3 与 Ca(OH)2 溶液反应可以生成白色 沉淀 CaCO3。 3．不能用澄清石灰水来鉴别 Na2CO3 与 NaHCO3：Ca(OH)2 溶液与 二者反应均生成白色沉淀 CaCO3，无法区别。 4．用盐酸鉴别 Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液时，要求两溶液浓度相 差不大，且加入的盐酸等浓度且不宜过大。 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸反应的综合计算 1 与足量盐酸反应的定量关系5 2 Na2CO3、NaHCO3 与盐酸反应的基本图象 (1)向 Na2CO3 溶液中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积关系如图所示。 图象特点：Oa 段、ab 段消耗盐酸的体积相等。反应原理：Oa 段　 CO2－3 ＋H＋===HCO－3 ，ab 段　HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑。 (2)向 NaHCO3 溶液中逐滴加入盐酸， 消耗盐酸的体积与产生 CO2 的体积关系如图所示。 图象特点：从 O 点开始即产生 CO2 气体。 反应原理：HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑。6 (3)向 Na2CO3、NaHCO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体 积与产生 CO2 的体积关系如图所示(设 Na2CO3、NaHCO3 的物质的量之 比为 m∶n＝1∶1，其他比例时的图象略)。 图象特点：Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量。 反应原理：Oa 段　CO2－3 ＋H＋===HCO－3 ， ab 段　HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑。 (4)向 NaOH、Na2CO3 的混合物中逐滴加入盐酸，消耗盐酸的体积 与产生 CO2 的体积关系如图所示(设 NaOH、Na2CO3 的物质的量之比 x∶ y＝1∶1，其他比例时的图象略)。 图象特点：Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量。 反应原理：Oa 段　H＋＋OH－===H2O， CO2－3 ＋H＋===HCO－3 ； ab 段　HCO－3 ＋H＋===H2O＋CO2↑。 3 CO2 与 NaOH 反应后产物成分的确定和计算 (1)有关 NaOH 与 CO2 的反应规律7 (2)CO2 与 NaOH 反应后溶液成分的判断方法 ①若 a＝0(即图象从原点开始)，溶液中的溶质为 NaHCO3； 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 Na2CO3； ③若 V(Oa)>V(ab)(即 Oa 段消耗盐酸的体积大于 ab 段消耗盐酸8 的体积)，溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaOH； ④若 V(Oa)1∶2，故产生的 CO2 的体 积不相同。 6．向四只盛有一定量 NaOH 溶液的烧杯中通入不同量的 CO2 气体， 再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的 CO2 气体与 HCl 物质的量的关系如图(忽略 CO2 的溶解和 HCl 的挥发)： 则下列分析都正确的组合是(　A　) ①Ⅰ图对应溶液中的溶质为 NaHCO3 ②Ⅱ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3，且二者的物质的 量之比为 1∶1 ③Ⅲ图对应溶液中的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，且二者的物质的量 之比为 1∶1 ④Ⅳ图对应溶液中的溶质为 Na2CO3 A．①②　　　B．①③　　　C．②④　　　D．②③ 解析：图象Ⅰ中从 O 点即开始产生 CO2 气体，对应溶液中的溶质 为 NaHCO3，①正确；图象Ⅱ中 Oa 段消耗 HCl 的量小于 ab 段消耗 HCl 的量，对应的溶液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3，且二者的物质的量12 之比n(Na2CO3) n(NaHCO3)＝ 1 3－1 × 2＝1 1，②正确；图象Ⅲ中，Oa 段消耗 HCl 的量等于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶液中的溶质为 Na2CO3，③不正 确；图象Ⅳ中，Oa 段消耗 HCl 的量大于 ab 段消耗 HCl 的量，对应溶 液中的溶质为 Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比：n(Na2CO3) n(NaOH) ＝ 1 3－1 × 2＝1 1，④不正确。 7.取等物质的量浓度的 NaOH 溶液 A 和 B 两份，每份 10mL，分别 向 A、B 中通入不等量的 CO 2 ，再继续向两溶液中逐滴加入 0.1 mol·L－1 的盐酸，标准状况下产生的 CO2 气体体积与所加的盐酸体积 之间的关系如图所示，下列叙述正确的是(　D　) A．原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 0.5 mol·L－1 B．A 曲线表明原 NaOH 溶液中通入 CO2 后，所得溶液中的溶质成 分是 Na2CO3 和 NaHCO3 C．B 曲线中当耗盐酸 0