【教材实验热点】03碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究专题03碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究【教材实验梳理】1.与盐酸的反应(1)实验装置(2)实验操作及现象分析(3)与酸反应放出CO2的速率快慢不同的原因分析NaHCO3溶液与盐酸反应只需一步即可放出CO2气体,故放出气体的速率较快:NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。Na2CO3溶液与盐酸反应时,第一步生成NaHCO3,此时尚无气体放出:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl;第二步是生成的NaHCO3与盐酸反应放出CO2.故将相同物质的量浓度的盐酸分别滴入等体积等物质的量浓度的NaHCO3溶液和Na2CO3溶液中,前者放出气体的速率较快。2.热稳定性比较(1)实验装置A为碳酸钠,B为碳酸氢钠。(2)实验现象及结论(3)热稳定性①Na2CO3性质稳定,受热难分解。②NaHCO3性质不稳定,受热易分解,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。【典例讲解】1.某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体,用不同的方法做了以下实验,具体情况如图所示。(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ(盐酸足量且固体质量相同)所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号),写出该实验中能确定粉末是NaHCO3的两点现象____________________________________________。(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,写出共同发生的反应的化学方程式(若为离子反应,则写离子方程式):_____________________________________、______________________________________。(3)若用实验Ⅳ确定NaHCO3比Na2CO3易分解,则试管B中装入的固体是____________(填化学式),原因是____________________________________________________________________________________。【及时巩固】2.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法错误的是A.热稳定性:NaHCO3<Na2CO3B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3<Na2CO3C.相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3D.等物质的量浓度溶液的pH:NaHCO3<Na2CO33.为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量NaCl),准确称量W0g样品进行实验,下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理(除W0外)的是( )选项实验方法实验方案测量数据A滴定法将样品配成100mL溶液,取10mL,加入酚酞,用标准盐酸滴定消耗盐酸的体积B量气法将样品与盐酸反应,生成的气体全部被碱石灰吸收碱石灰增重C重量法样品放入烧瓶中,置于电子天平上,加入足量盐酸减轻的质量D量气法将样品与盐酸反应,气体通过排水量气装置量气排水体积A.A B.B C.C D.D4.Na2CO3和NaHCO3是常见的两种钠盐,它们广泛应用于生产和生活中。下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法中,不正确的是( )A.小苏打能中和胃酸,对胃壁不产生强烈刺激或腐蚀作用,可用于治疗胃酸过多症,但不适合胃溃疡病人B.NaHCO3能中和面粉发酵后产生的酸,并且产生二氧化碳气体,可用于做馒头C.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液D.往Na2CO3饱和溶液中通入CO2气体,可获得NaHCO3沉淀5.为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是A.①、②、③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B.硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏大D.实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气6.“侯氏制碱法”是我国化工专家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置(部分夹持装置省略)如下:下列叙述错误的是A.实验时先点燃装置①的酒精灯,过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞B.装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉,作用是吸收多余的NH3C.向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气,加入细小的食盐颗粒并降温,可析出NH4ClD.用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化,所得CO2可循环使用7.某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_____。(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论_________________。②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,属于盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象的是______(填字母序号)。a.溶液温度下降 b.溶液温度升高 c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。①两试管中均产生气体,__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是__________。a.装置Ⅰ的气球体积较大b.装置Ⅱ的气球体积较大c.生成气体的体积根据盐酸计算d.生成气体的体积根据固体计算(4)同学们将两种固体分别配制成0.5mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象作出预测:实验方案预测现象预测依据操作1:向2mLNa2CO3溶液中滴加1mL0.5mol·L-1CaCl2溶液有白色沉淀Na2CO3溶液中的CO32—浓度较大,能与CaCl2发生反应______________(写离子方程式)操作2:向2mLNaHCO3溶液中滴加1mL0.5mol·L-1CaCl2溶液无白色沉淀NaHCO3溶液中的CO32—浓度很小,不能与CaCl2反应实际实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为_______________________________。8.化学兴趣小组的同学为测定某Na2CO3和NaCl的固体混合物样品中Na2CO3的质量分数进行了以下实验,请你参与并完成对有关问题的解答。(1)甲同学用图1所示装置测定CO2的质量。实验时稀硫酸是与样品中的__________(填“Na2CO3”或NaCl”)发生反应。仪器b的名称是_____________。洗气瓶c中盛装的是浓硫酸,此浓硫酸的作用是__________________________________________。(2)乙同学用图2所示装置,取一定质量的样品(为mg;已测得)和足量稀硫酸反应进行实验,完成样品中Na2CO3质量分数的测定。①实验前,检查该装置气密性的方法是先打开活塞a,由b注入水至其下端玻璃管中形成一段水柱,再将针筒活塞向内推压,若b下端玻璃管中的________上升,则装置气密性良好。②在实验完成时,能直接测得的数据是CO2的___________(填“体积”或“质量”)。(3)丙同学用下图所示方法和步骤实验:①操作I涉及的实验名称有___________、洗涤;操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、____________。②丙测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为___________________________。参考答案:1. Ⅱ 气球膨胀较大;产生气泡较剧烈 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O NaHCO3 B试管中的温度低于A试管中的温度【分析】(1)图Ⅰ、Ⅱ(盐酸足量且固体质量相同)所示实验中,图Ⅰ中盐酸和碳酸氢钠、碳酸钠都会反应生成二氧化碳,都能使澄清的石灰水变浑浊,故无法鉴别,图Ⅱ中碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸反应速度不同,碳酸钠与盐酸先生成碳酸氢钠,碳酸氢钠与盐酸反应释放二氧化碳气体,况且碳酸钠和碳酸氢钠的质量相同,产生气体的质量也不同,故可以通过气球的变化鉴别碳酸钠和碳酸氢钠;(2)图Ⅲ、Ⅳ利用碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性的不同鉴别,碳酸氢钠不稳定,加热易分解,Ⅳ中NaHCO3放在B试管中,温度低于A试管,根据澄清石灰水是否变浑浊判断出碳酸氢钠;【详解】(1)Na2CO3、NaHCO3固体与盐酸均能反应产生能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3。等质量的Na2CO3和NaHCO3与过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量更多,故气球膨胀较大;产生气泡较剧烈,故实验Ⅱ可以鉴别;(2)NaHCO3受热易分解,Na2CO3受热不分解,加热法鉴别时共同的反应为NaHCO3的分解反应和CO2与Ca(OH)2生成沉淀的反应,反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O离子方程式为:Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O;(3)小试管B内的温度比大试管A内的温度低,只有将NaHCO3置于B中才能证明NaHCO3更易分解。2.B【详解】A.NaHCO3受热分解,而Na2CO3受热不分解,故热稳定性:NaHCO3<Na2CO3,A正确;B.与同浓度盐酸反应NaHCO3更剧烈,故产生二氧化碳的速率:NaHCO3>Na2CO3,B错误;C.相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO3<Na2CO3,C正确;D.由于多元弱酸根碳酸根的一级水解远大于二级水解,碳酸钠与碳酸氢钠水解显碱性,故等物质的量浓度溶液的pH:NaHCO3<Na2CO3,D正确;故答案为:B。3.A【详解】A.用酚酞作指示剂,发生Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,根据HCl的物质的量可确定Na2CO3的含量,故A正确;B.CO2中含有水蒸气,碱石灰吸收水蒸气,导致结果偏大,故B错误;C.CO2挥发带出水蒸气,溶液质量减少,所以导致结果偏大,故C错误;D.CO2能溶于水,不能用排水法收集,可用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集,故D错误;故选A。4.C【详解】A.小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,反应的化学方程式为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,患胃溃疡的病人,为防止胃壁穿孔,不能服用小苏打来治疗,因为反应产生的二氧化碳气体会造成胃部气胀,易造成胃穿孔,故A正确,不符合题意;B.NaHCO3与酸反应生成二氧化碳气体,遇热膨胀而形成小孔,使得馒头或面包暄软多空,故B正确,不符合题意;C.Na2CO3和NaHCO3溶液都与澄清石灰水反应生成碳酸钙,所以不能用澄清石灰水来鉴别,故C错误,符合题意;D.Na2CO3比NaHCO3易溶于水,所以在饱和Na2CO3溶液中通入CO2气体可得到NaHCO3沉淀,故D正确,不符合题意。故选C。5.C【详解】A、装置①用于吸收空气中的二氧化碳和水,可以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3•10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,可以用碱石灰,选项A正确;B、实验前必须将装置中的水蒸气和二氧化碳赶走,避免影响测定结果;硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,选项B正确;C、若将A装置换成盛放NaOH溶液的
【教材实验热点】03 碳酸钠和碳酸氢钠性质的研究-(解析版)
VIP会员专享最低仅需0.2元/天
VIP会员免费下载,付费最高可省50%
开通VIP
导出为PDF
图片预览模式
文字预览模式
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报
预览说明:图片预览排版和原文档一致,但图片尺寸过小时会导致预览不清晰,文字预览已重新排版并隐藏图片