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1、高中化学第三章非金属及其化合物重难点八Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化（含解析）新人教版必修1重难点八 Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化【要点解读】1、鉴别2、除杂混合物(括号内为杂质)除杂方法或试剂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、转化【重难点指数】【重难点考向一】碳酸钠与碳酸氢钠性质比较【例1】(双选)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是()A二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度 B二者热稳定性不同，碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热
2、稳定性 C二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，但产气量和反应快慢不同 D二者在一定的条件下可以相互转化 【答案】BD【解析】A向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，可证明碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠，故A错误；B碳酸氢钠加热会发生反应：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，而碳酸钠加热不分解，所以碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠，故B正确；C碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应中，相同条件下碳酸氢钠与酸反应速率大，但是产生二氧化碳气体的量需要根据碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量判断，题中没有告诉碳酸钠、碳酸氢钠及氯化氢的物质的量，无法判断产气量大小，故
3、C错误；D加热条件下，碳酸氢钠固体能够转化成碳酸钠，反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O；在溶液中，碳酸钠能够与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，碳酸钠和碳酸氢钠能够相互转化，故D正确；故选BD。【重难点点睛】一、比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性实验操作：用20200mm的具支试管，内安装一支15150mm的小试管，由一个小单孔塞与大单孔塞“串联”，安装时将具支试管的支管平行于水平面，具支试管装Na2CO3，小试管装NaHCO3，同时加热，简捷省时，对比效果明显大管温度高，小管温度低，若小管的碳酸氢钠都
4、分解了，而大管中碳酸钠没有，正说明碳酸钠的热稳定性强实验装置图：二、比较Na2CO3和NaHCO3在水中的溶解性分别称取约2gNa2CO3和NaHCO3固体，观察外观 分别滴入10滴水，振荡试管观察现象，用手接触试管 继续加等体积的水Na2CO3NaHCO3结论称取2g固体，用药匙放入试管中，观察其外观称取2g固体，用药匙放入入试管中，观察并与NaHCO3比较碳酸钠与碳酸氢钠均为粉末状固体，碳酸钠的固体颗粒较大 用胶头滴管滴入十滴水，振荡，固体溶解，触试管底部，感觉到热用胶头滴管滴入十滴水，振荡，少量固体沉淀在底部，手触试管底，热感不明显碳酸钠溶于水会放热在试管中继续滴水，记下滴数根据上步数据
5、在试管中滴入与碳酸钠相同的水，碳酸氢钠固体减少 碳酸氢钠溶解度较小小结：碳酸钠与碳酸氢钠均为粉末状固体，碳酸钠的固体颗粒较大；碳酸钠与碳酸氢钠都能溶于水，碳酸钠溶于水会放出热量，而碳酸氢钠则不明显； 碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小很多三、与盐酸反应 在两个烧瓶中加入约50ml2mol/L盐酸； 在气球中加入上述Na2CO3、NaHCO3固体 安装好装置 Na2CO3NaHCO3结论当提起球时，球中固体落入试管中，马上发生反应 当提起球时，球中固体落入试管中，马上发生反应 碳酸钠与碳酸氢钠能与盐酸反应反应激烈，放出气体，气球胀大反应更激烈，放出气体，气球胀大碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠与盐酸激烈将气
6、球中的气体通入澄清石灰水将气球中的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊小结：碳酸钠与碳酸氢钠能与盐酸反应 碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠的反应激烈【重难点考向二】碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别【例2】有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是()方案操作判断A分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3B分别加入等浓度的稀盐酸反应较剧烈者为Na2CO3C分别加入CaCl2溶液产生沉淀者为Na2CO3D逐滴加入等浓度的盐酸立即产生气泡者为Na2CO3【答案】C【重难点点睛】互滴法检验Na2CO3和稀盐酸互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过程，且这两个过程的现象各不相同，则
7、可以通过滴加顺序不同，利用产生现象的不同进行鉴别。如：（1）盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中。现象：开始无明显现象，后有无色气体放出。原理：CO32-+H+=HCO3-(无明显现象) HCO3-+H+=H2O+CO2(无色气体放出)（2）Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中。现象：有无色气体放出。原理：CO32-+2H+= H2O+CO2【重难点考向三】混合物的成分测定【例3】下列测定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3质量分数的实验方案，合理的是取ag混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得bg固体取ag混合物充分加热，减重bg取ag混合物与过量稀硫酸充分反应，逸出气体
8、用碱石灰吸收，增重bg取ag混合物与过量BaCl2溶液充分反应，过滤、洗涤、干燥，得bg固体()A B C D 【答案】【名师点睛】方案能确定碳酸钠、碳酸氢钠任一物质的质量，即可测定混合物中NaHCO3质量分数，氢氧化钠过量，在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3；碳酸氢钠的不稳定性，加热分解，利用固体差量法即可计算出固体中碳酸氢钠的质量；应先把水蒸气排除才合理；只有碳酸钠可与氯化钡反应，根据沉淀的质量可确定Na2CO3的质量，进而可确定碳酸氢钠的质量分数。【重难点考向四】性质实验探究【例4】现有Na2CO3和NaHCO3两种白色固体物质：欲探究Na2CO3和NaHCO3稳定性的相对强弱，
9、两同学分别设计了以下两组装置：请回答： 如甲图所示，分别用Na2CO3和NaHCO3做实验，试管中的试剂是_(填字母序号)；a稀H2SO4 bNaOH溶液 cCa(OH)2溶液如乙图所示，试管中装入的固体应该是_(填化学式)；通过上述实验，得出的结论是：Na2CO3比NaHCO3的稳定性_(填“强”或“弱”)；欲鉴别两种固体物质可选用的试剂是_；等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度的盐酸反应，反应速率快的是_(填化学式)。【答案】Ic NaHCO3 强 CaCl2(或BaCl2)溶液 NaHCO3【解析】I碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊，碳酸钠加热不分解，则甲图分别用N
10、a2CO3和NaHCO3做实验，试管中的试剂是c，溶液变浑浊可说明；碳酸氢钠加热分解，为体现对比，小试管中应为碳酸氢钠，即乙图的试管中装入的固体应该是NaHCO3；由上述实验可知，Na2CO3比NaHCO3的稳定性强；碳酸钠与氯化钙或氯化钡反应生成白色沉淀，而碳酸氢钠不能，则鉴别两种固体物质可选用的试剂是CaCl2(或BaCl2)溶液；碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠，但碳酸氢钠与盐酸反应直接生成气体，等物质的量浓度的两种物质的溶液与同浓度盐酸反应速率快的为NaHCO3。【名师点睛】I碳酸氢钠加热分解生成二氧化碳，二氧化碳使石灰水变浑浊，碳酸钠加热不分解；碳酸氢钠加热分解，为体现对比，小试管中应
11、为碳酸氢钠；碳酸钠稳定；碳酸钠与氯化钙或氯化钡反应生成白色沉淀，而碳酸氢钠不能；碳酸钠与盐酸反应先不生成气体，而碳酸氢钠与盐酸反应直接生成气体【趁热打铁】1下面有关Na2CO3与NaHCO3的性质比较中错误的是()A相同浓度溶液的碱性：Na2CO3NaHCO3B在水中的溶解度：Na2CO3NaHCO3C与同浓度的硫酸反应放出气泡的速率：NaHCO3Na2CO3D热稳定性：NaHCO3Na2CO3【答案】C【解析】A.CO32-以第一步水解为主，则Na2CO3溶液的碱性较强，故A正确；B在饱和Na2CO3溶液中通入过量二氧化碳气体可得到NaHCO3沉淀，说明Na2CO3比NaHCO3易溶于水，故
12、B正确；C分别滴加HCl溶液，反应离子方程式为CO32-+2H+CO2+H2O，HCO3-+H+H2O+CO2，相同条件下NaHCO3比Na2CO3反应放出气体剧烈，故C错误；DNaHCO3不稳定，加热易分解：2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O，碳酸钠受热不易分解，较稳定，故D正确；故选C。2有关NaHCO3和Na2CO3的性质，以下叙述错误的是()A等质量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应，在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积大B等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与同浓度盐酸完全反应，所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C向Na2CO3饱和溶液中通入CO2
13、，有NaHCO3结晶析出DNa2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性【答案】A【解析】相对分子质量NaHCO3小于Na2CO3，所以等质量的NaHCO3、Na2CO3的物质的量n(NaHCO3)n(Na2CO3)，即产生CO2的体积在相同条件下NaHCO3的大；物质的量相等的NaHCO3、Na2CO3与同浓度的盐酸反应，则消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍；CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应：CO2H2ONa2CO3=2NaHCO3，由于溶剂水的质量减少，溶质NaHCO3的质量多于Na2CO3的质量，且NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，所以反应后溶液中析出NaHC
14、O3晶体；实验证明Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都呈碱性。【名师点睛】注意碳酸盐与酸式盐的几个性质（1）溶解性：大部分的碳酸氢盐易溶于水，如Ca(HCO3)2，即碳酸氢盐比相应的碳酸盐易溶，但NaHCO3的溶解度比Na2CO3小。（2）稳定性：相同金属阳离子，碳酸正盐比酸式盐稳定，如稳定性：Na2CO3NaHCO3，CaCO3Ca(HCO3)2。NaHCO3固体受热易分解，但在溶液中NaHCO3受热不分解。Na2CO3固体性质稳定，在空气中不与CO2反应，但在溶液中，Na2CO3可以与水、CO2反应生成NaHCO3。3为了验证小苏打中是否含有纯碱，下列实验操作及判断正确的是()A观察加热时是否放出气体 B观察滴加盐酸时能否放出气体 C溶于水中，再滴加石灰水，观察有无沉淀产生 D溶于水中，滴加少量的氯化钡溶液，观察有无白色沉淀产生 【答案】D4纯碱和小苏打是厨房常备的物质，它们都是白色固体，下列区分这两种物质的方法正确的是()A分别加热两种样品，全部分解且没有固
