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1、
3-1-3 考點三 碳酸鈉與碳酸氫鈉
一、Na2CO3和NaHCO3的性質及應用
1.有關Na2CO3和NaHCO3的敘述中正確的是( )
A.Na2CO3比NaHCO3的熱穩(wěn)定性強
B.Na2CO3和NaHCO3溶液中離子的種類不同
C.Na2CO3和NaHCO3均可與NaOH溶液反應
D.相同質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸作用時,產生的氣體質量相同
解析:Na2CO3受熱不分解,而NaHCO3受熱分解,A對;Na2CO3和NaHCO3溶液中離子的種類相同,B錯;Na2CO3與NaOH溶液不反應,C錯;相同質量的Na2CO3和NaHCO3與足量鹽酸作用時,
2、NaHCO3產生的氣體質量大,D錯。
答案:A
2.有關NaHCO3和Na2CO3的性質,以下敘述錯誤的是( )
A.等質量的NaHCO3和Na2CO3與足量鹽酸反應,在相同條件下Na2CO3產生的CO2體積小
B.等物質的量的兩種鹽與同濃度鹽酸完全反應,所消耗鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍
C.將石灰水加入NaHCO3溶液中不產生沉淀,加入Na2CO3溶液中產生白色沉淀
D.相同條件下,同物質的量濃度的兩種溶液,Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液的pH
解析:NaHCO3的摩爾質量小于Na2CO3的摩爾質量,等質量的NaHCO3和Na2CO3,其物質的量的
3、大小關系為n(NaHCO3)>n(Na2CO3),即在相同條件下NaHCO3產生CO2的體積大;物質的量相等的NaHCO3、Na2CO3與鹽酸反應,消耗同濃度鹽酸的體積Na2CO3是NaHCO3的兩倍;NaHCO3溶液中HCO與OH-反應生成CO,CO與Ca2+結合生成CaCO3沉淀;相同條件下,等物質的量濃度的Na2CO3溶液比NaHCO3溶液的pH大。
答案:C
3.如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是( )
A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰
B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放堿石灰
C.a通入NH3,然后b通入CO2
4、,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉
解析:侯氏制堿法的原理是向飽和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氫鈉溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大,所以先通NH3,但為了防倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2,考慮NH3的尾氣處理,所以選擇放蘸稀硫酸的脫脂棉,即C選項正確。
答案:C
4.為除去括號內的雜質,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),應通入過量的CO2氣體
C.Na2O2粉末(Na2O),將
5、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
解析:Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應,不能達到除雜的目的。
答案:D
二、Na2CO3與NaHCO3的鑒別
5.楊老師在課堂上出示兩瓶失去標簽的Na2CO3和NaHCO3無色飽和溶液,希望班里的同學提出簡便的鑒別方法,該班同學踴躍提出看法,其中不合理的是( )
①用干燥的pH試紙檢驗,pH大的是Na2CO3
②取同體積的溶液于兩支試管中,滴入酚酞試液,紅色較深的是Na2CO3
③取同體積的溶液于兩支試管中,加熱,有氣泡產生的是NaHCO3
④取同體積的溶液于兩支試
6、管中,逐滴加入稀鹽酸,開始就有氣體放出的是NaHCO3
⑤取同體積的溶液于兩支試管中,滴加BaCl2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
⑥取同體積的溶液于兩支試管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3
A.①② B.③⑥
C.④⑤ D.②⑤
解析:Na2CO3水解程度大,溶液堿性強,①②正確;NaHCO3在溶液中加熱不分解,③錯誤;取同體積的溶液于兩支試管中,逐滴加入稀鹽酸,開始就有氣體放出的是NaHCO3,④正確;BaCl2溶液與Na2CO3反應生成BaCO3沉淀,與NaHCO3不反應,⑤正確;取同體積的溶液于兩支試管中,滴加Ba(OH)2溶液,均生成白色沉淀
7、,⑥錯誤。
答案:B
6.某?;瘜W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,如下圖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(yōu)點是________(填選項序號)。
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(wěn)定性,則試管B中裝入的
8、固體最好是________________________ (填化學式)。
解析:(1)圖Ⅰ不能達到實驗目的,因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳,二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁,故不可以;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所涉及的化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,實驗Ⅳ的優(yōu)點是可同時做對比實驗。
(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,不能使澄清石灰水變渾濁,而間接加熱的碳酸氫鈉分解,使澄清石灰水變渾濁
9、,表明了碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。
答案:(1)Ⅱ (2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D (3)NaHCO3
三、Na2CO3與NaHCO3的綜合實驗探究
7.Na2CO3是一種重要的化學物質,某學生擬在實驗室中制備并分析Na2CO3的純度。
實驗一:Na2CO3制備:用50 mL NaOH溶液吸收CO2氣體制備Na2CO3,為防止通入的CO2過量而生成NaHCO3,他設計了如下步驟:(ⅰ)用25 mL NaOH溶液吸收過量的CO2氣體,至CO2氣體不再溶解;(ⅱ)小心煮沸溶液1~2 min;(ⅲ)在得到的溶液中加入另一半(2
10、5 mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)按他的設計,第(ⅰ)步實驗裝置如圖所示:
①裝置A使用的試劑是________。
②裝置B使用的試劑是________,作用是________________。
③有人認為實驗步驟(ⅱ)(ⅲ)的順序可對調,即先混合,再煮沸,你認為是否合理__________(填“是”或“否”),理由是
______________________________________________。
實驗二:Na2CO3純度的分析:實驗裝置如圖所示,裝置B中盛有10.0 g的Na2CO3樣品[假設雜質不參加反應,原容器中CO2含量可忽略不計,各裝置內
11、反應完全。實驗室可供選擇的試劑和藥品還有Zn粒、濃H2SO4、CaCO3(s)、蒸餾水]。
(2)裝置A錐形瓶內盛有________,裝置A的作用是_______________________________________________。
裝置B分液漏斗中裝有________。
(3)若無裝置C,實驗結果將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。裝置E的作用是_____________________。
(4)若實驗后,裝置D的質量增加3.96 g,則該Na2CO3樣品的純度為________。
解析:(1)①裝置A是CO2的發(fā)生裝置,用的藥品是鹽酸和CaCO3
12、;②裝置B的作用是除去CO2中的HCl,最好的試劑是飽和NaHCO3溶液;③因為CO2在水中有一定的溶解性,所以要先加熱煮沸,除去溶解在水中的CO2,再使(ⅰ)中生成NaHCO3與NaOH反應生成純凈的Na2CO3。(2)裝置A用于制取H2,用的藥品是鋅粒和稀硫酸,目的是把裝置B產生的CO2都趕到裝置D中被堿石灰吸收,使實驗數據盡可能準確;裝置B發(fā)生的是酸與Na2CO3生成CO2的反應,后面沒有除雜裝置,所以可用不揮發(fā)的稀硫酸。(3)裝置C用來吸收CO2中的水蒸氣,若無此裝置,裝置D中的堿石灰不僅會吸收CO2還會吸收水蒸氣,使測得的CO2的量偏高,導致Na2CO3的含量偏高;裝置E是為了防止空
13、氣中的CO2和水蒸氣進入裝置D中,對實驗造成誤差。(4)裝置D的質量增加3.96 g,增加的質量為Na2CO3和稀硫酸反應生成的CO2的質量,根據轉化關系知:
Na2CO3 ~ CO2
106 44
m(Na2CO3) 3.96 g
=,解得m(Na2CO3)=9.54 g,w(Na2CO3)=100%=95.4%。
答案:(1)①石灰石和稀鹽酸?、陲柡蚇aHCO3溶液 吸收CO2氣體中的HCl ③否 若不先驅出溶液中溶解的CO2氣體,步驟(ⅲ)加入的NaOH將有一部分與CO2反應,得到的Na2CO3不純
(2)Zn?!⊙b置A中生成的H2推動裝置B中的CO2氣體,使裝置B中的CO2氣體全部被裝置D中的堿石灰吸收
稀硫酸
(3)偏高 防止空氣中的水蒸氣、CO2等氣體進入裝置D中,使裝置D中堿石灰的質量增加
(4)95.4%
我國經濟發(fā)展進入新常態(tài),需要轉變經濟發(fā)展方式,改變粗放式增長模式,不斷優(yōu)化經濟結構,實現經濟健康可持續(xù)發(fā)展進區(qū)域協(xié)調發(fā)展,推進新型城鎮(zhèn)化,推動城鄉(xiāng)發(fā)展一體化因:我國經濟發(fā)展還面臨區(qū)域發(fā)展不平衡、城鎮(zhèn)化水平不高、城鄉(xiāng)發(fā)展不平衡不協(xié)調等現實挑戰(zhàn)。