2014广西应用化学专业对口升学基础化学专题复习：碳酸钠与碳酸氢钠、碱金属021． 盐酸逐滴加入Na2CO3溶液(1)现象：开始无明显现象，后有无色气体放出2)反应：无明显现象时反应的离子方程式：CO＋H＋===HCO，无色气体放出时反应的离子方程式：HCO＋H＋===CO2↑＋H2O2． Na2CO3溶液逐滴加入稀盐酸中(1)现象：有无色气体放出2)反应的离子方程式：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O3． 碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示；(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示；(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y＝1∶1，其他比例时的图像略)；(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸，消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n＝1∶1，其他比例时的图像略)。
例1】 下列溶液反应后，溶液内含有0.5 mol NaHCO3和0.5 mol Na2CO3(不考虑HCO和CO的水解)的是 ( )A．0.5 L 1 mol·L－1 NaHCO3＋0.5 L 0.5 mol·L－1 NaOHB．0.5 L 0.75 mol·L－1 Na2CO3＋0.5 L 0.5 mol·L－1 HClC．0.5 L 1 mol·L－1 NaHCO3＋0.5 L 0.25 mol·L－1 NaOHD．1 L 1 mol·L－1 Na2CO3＋1 L 0.5 mol·L－1 HCl解析 A选项中发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，NaHCO3过量，最后溶液中有0.25 mol Na2CO3和0.25 mol NaHCO3；B选项中是0.375 mol Na2CO3和0.25 mol HCl发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，反应后溶液中有0.25 mol NaHCO3和0.125 mol Na2CO3；C选项发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，最后溶液中有0.375 mol NaHCO3和0.125 mol Na2CO3；D选项发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，Na2CO3过量，最后溶液中有0.5 mol Na2CO3和0.5 mol NaHCO3，D选项符合题意。
答案 D【例2】 向某NaOH溶液中通入CO2气体后得溶液M，因CO2通入量的不同，溶液M的组成也不同若向M中逐滴加入盐酸，产生的气体体积V(CO2)与加入盐酸的体积V(HCl)的关系有下列图示四种情况，且(2)、(3)、(4)图中分别为OAAB，则下列分析与判断正确的是(不计CO2的溶解) ( )A．M中只有一种溶质的只有(1)B．M中有两种溶质的有(2)和(4)C．(2)图显示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)D．(4)图显示M中c(NaHCO3)>c(Na2CO3)答案 B有关碳酸钠的综合实验1. 变量控制思想在实验探究中的应用设计以下探究实验：某一研究性学习小组做了以下实验：常温下，某纯碱(Na2CO3)溶液中滴入酚酞，溶液呈红色[提出问题] 产生上述现象的原因是什么？[提出猜想]①甲同学认为是配制溶液所用的纯碱样品中混有NaOH所至②乙同学认为是_______________________________________________________[设计方案]请你设计一个简单的实验方案给甲和乙两位同学的说法以评判(包括操作、现象和结论)。
实验操作预期现象与结论步骤1：步骤2：……答案 ②Na2CO3水解产生的碱所致步骤1：取适量纯碱的酚酞红色溶液于试管中步骤2：滴加过量的BaCl2溶液预期的现象及结论：若产生白色沉淀，溶液红色完全褪去，则乙同学说法正确；若产生白色沉淀，溶液仍呈红色，则甲同学说法正确方法点拨 注意变量控制思想在实验设计中的应用当物质的性质受到几种因素的影响时，必须想法排除其他因素对物质性质的影响例如本题我们可以考虑加入一种本身不具有酸碱性，而又能沉淀CO的盐，排除CO水解产生碱性可能的实验方案2． Na2CO3的制取方法及综合实验探究制取Na2CO3的方法(1)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，其生产流程可简要表示如下：思考1 往饱和食盐水中依次通入足量的NH3、CO2(氨碱法)，而不先通CO2再通NH3的原因是_____________________________________________________________答案 由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，先通入NH3使食盐水呈碱性，能够吸收大量CO2气体，产生大浓度的HCO，才能析出NaHCO3晶体思考2 从生产流程图可知，可循环的物质是__________。
答案 食盐水，CO2分析 (1)沉淀池发生的反应为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3(s)＋NH4Cl，分离沉淀后的母液中还含有NaCl，为了提高原料的利用率，NaCl再送入沉淀池循环利用2)煅烧炉中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，分解产生的CO2，再送入沉淀池中循环利用思考3 写出反应的化学方程式答案 NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O(2)如何用CO2和50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液制取50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液？①写出简要的实验步骤：________________________________________________________________________②写出有关反应的化学方程式：________________________________________________________________________答案 ①将50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液等分成两份，在一份NaOH溶液中通入过量的CO2气体，再将两溶液混合，即得50 mL 1 mol·L－1 Na2CO3溶液②NaOH＋CO2===NaHCO3、NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O特别提醒 直接在NaOH溶液中通入CO2很难控制CO2的量，若CO2的量较少，得到的是NaOH和Na2CO3的混合液，若CO2的量较多，得到的是Na2CO3和NaHCO3的混合液。
题组一 有关碳酸钠、碳酸氢钠所参与的离子反应1． 判断下列说法是否正确，正确的划“√”，错误的划“×”(1)NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O可用H＋＋OH－===H2O表示 (×) (2)向Na2CO3溶液中滴入酚酞试液，溶液变红CO＋H2OHCO＋OH－ (√) (3)小苏打与氢氧化钠溶液混合HCO＋OH－===CO2↑＋H2O (×) (4)向Na2CO3溶液中加入过量CH3COOH溶液CO＋2H＋===CO2↑＋H2O (×)题组二 Na2CO3、NaHCO3的性质比较及其质量分数的测定2．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是 ( )A．取a克混合物充分加热，减重b克B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D．取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体答案 C解析 取a克混合物充分加热，减重b克，根据差量法可求出NaHCO3的质量，从而求出Na2CO3的质量分数，故A正确；取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体氯化钠，列方程组即可求出，B正确；C中，取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克，由于逸出气体中含有H2O，故无法求解；D中由于二者都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的转化关系，列方程组即可求出混合物中Na2CO3的质量分数，D正确。
规范指导 有关两组分混合物的计算设原混合物中各组分的物质的量分别为x、y，再依据差量法或原子守恒与反应后生成物量的关系，建立二元一次方程组易错警示 本题易错点是忽视C项中碱石灰不仅能吸收CO2还能吸收水蒸气3．下列叙述中正确的是 ( )A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同D．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出答案 D解析 CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2，前半句正确，加入NaHCO3饱和溶液后，没有沉淀产生，A错误；向Na2CO3溶液中滴加等物质的量的稀盐酸，发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，没有CO2生成，B错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，产生的CO2体积不同，NaHCO3生成的CO2更多些，C错误；溶解度：Na2CO3>NaHCO3，向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2后溶液中有NaHCO3晶体析出，D正确。
误区警示 错选B是不能正确分析向Na2CO3中逐滴加入盐酸，随加入盐酸的量不同产物不同，即不清楚反应实质4除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是 ( )A．通入二氧化碳气体 B．加入氢氧化钡溶液C．加入澄清石灰水 D．加入稀盐酸答案 A解析 除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质，保留非杂质成分溶液中可用这样的方法： Na2CO3 ＋ H2O ＋ CO2===2NaHCO35． 1 mol过氧化钠与2 mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是 ( )A．Na2CO3B．Na2O2 Na2CO3C．NaOH Na2CO3D．Na2O2 NaOH Na2CO3答案 A解析 涉及的反应有：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O22H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O基于CO2与NaOH的反应，本题在计算时可处理成先让CO2与Na2O2全都反应，若剩余 Na2O2，则再与H2O反应2 mol NaHCO3受热分解产生1 mol CO2，已足以把Na2O2反应掉，故残留固体只有Na2CO3。
误区警示 本题主要从定量角度考查钠的化合物之间的转化关系解答此类题要注意把握反应的先后顺序，即NaHCO3分解后产生的CO2。