2021届高三化学一轮复习——碳酸钠与碳酸氢钠（学案及训练）
核心知识梳理
1．Na2CO3和NaHCO3的性质
2．转化关系
NaHCO3
Na2CO3①CO2＋H2O；②适量H＋
①固体(加热)；②适量OH－
问题思考
(1)Na2CO3、NaHCO3的除杂方法
依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)
答案①加热法②通入足量CO2③滴加适量NaOH溶液
(2)请设计实验方案，用50 mL 2 mol·L－1 NaOH溶液和足量的CO2气体，制取50 mL 1 mol·L－1的Na2CO3溶液。
答案将50 mL NaOH溶液，等分成两份，一份通入过量的CO2，然后加热煮沸、冷却后与另一份混合，即可。
反应方程式可表示为
第一步：NaOH＋CO2===NaHCO3
第二步：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
3．Na2CO3、NaHCO3在日常生产、生活中的应用
(1)Na2CO3是一种非常重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金、食品等工业中有着广泛的应用。
(2)NaHCO3是焙制糕点所用的发酵粉的主要成分之一；在医疗上，它是治疗胃酸过多的一种药剂。
3. Na2CO3，NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下利用反应速率不同
(3)利用阴离子的不同
(4)利用溶液的碱性不同
4. (1)Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较
(2)依据图像特点判断溶液溶质成分的方法
课堂练习
1、判断题
(1)在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都会分解()
(2)向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，会有NaHCO3晶体析出()
(3)用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液()
(4)将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡()
(5)用热的纯碱溶液清洗炊具上的油污时，不涉及化学变化()
(6)在日常生活中，小苏打常用作食用碱使用而苏打不能()
(7)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NaOH饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成()
答案(1)×(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√
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体积小
B．等物质的量的两种盐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．等质量NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应，前者消耗盐酸较多
D．等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多
答案C
解析Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O
NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O
解答此类题目用归“1”法。
A项，假设二者都是1 g，则n(NaHCO3)＝n(CO2)＝1
84mol，
n(Na2CO3)＝n(CO2)＝
1
106mol，正确；B项，假设二者均为1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3
为2 mol，NaHCO3为1 mol，正确；C项，假设二者均为1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量
为2×1
106mol＝1
53mol，NaHCO3需盐酸
1
84mol，错误。
3．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，如下图Ⅰ～Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是_________________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为______________________； 与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。
A ．Ⅳ比Ⅲ复杂
B ．Ⅳ比Ⅲ安全
C ．Ⅳ比Ⅲ操作简便
D ．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B 中装入的固体最好是_________________________________(填化学式)。
答案 (1)Ⅱ (2)2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑，CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O D
(3)NaHCO 3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体与澄清石灰水作用变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
(3)试管B 装入碳酸氢钠，试管A 装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠，温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸 4，我国化学家侯德榜改革国外的纯碱生产工艺，生产流程可简要表示为下图所示：
(1)侯氏制碱法又称________，副产品的一种用途为________。
(2)写出上述流程中X 物质的分子式________。
(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠，可取少量试样溶于水中，再滴加________。
(4)如图1是在实验室中模拟“氨碱法”制取NaHCO3的部分装置。
图1
完成下列填空：
仔细观察两只通气导管内所处的位置，由此推断：
气体a为________，气体b为________；两者的通入次序为________。
为防止尾气污染，c中可放入蘸________溶液的脱脂棉。
(5)气体a 与b 均可用如图2装置进行制备。
当锥形瓶中固体为生石灰时，分液漏斗中应盛放________。
用该装置制备另一种气体的方法是：_____________________________(用离子方程式表示)。
图2
(6)反应过程中可以看到图1装置饱和食盐水中有晶体逐渐析出，写出相关反应的化学方程式：
________________________________________________。
(7)反应过程中采用水浴加热，其优势是________。
水浴温度维持在42 ℃左右，温度过低，反应速率太慢，不利于晶体析出；温度过高，________，也不利于晶体析出。
(8)反应结束后，将热水浴换成冰水浴，冷却15 min 左右再进行过滤，目的是________。
(9)得到的NaHCO3晶体中会含有少量NaCl 杂质，可采用如下方法进行纯度测定：
该试样中NaHCO3的质量分数为________(精确到0.01)。
若称量操作无误，但最终测定结果的相对误差为1.5%，写出可能导致该结果的一种情况：________。
答案(1)联合制碱法制作化肥(2)CO2(3)硝酸酸化的硝酸银溶液，观察是否产生白色沉淀(4)氨气二氧化碳先通a再通b稀硫酸(5)浓氨水CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋
CO2↑＋H2O(6)NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl(7)加热平稳，便于控制温度产物溶解度高(8)增加碳酸氢钠的析出率，提高产率(9)0.94产物水分未完全蒸干(合理即可)
解析(1)目前工业制碱方法有：氨碱法和联合制碱法；题中方法由侯德榜所创，称为侯氏制碱法，也称为联合制碱法，反应方程式为NH3＋H2O＋CO2＋NaCl===NH4Cl＋NaHCO3↓，得到碳酸氢钠同时得到氯化铵，故副产物为氯化铵，氯化铵可用来制作化肥。
(2)在联合制碱法中二氧化碳是反应的原料同时也是反应的副产物，可以循环利用。
(3)检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠即检验是否含氯离子，可以用硝酸酸化的硝酸银，若产生白色沉淀，则说明有氯化钠存在。
(4)氨气极易溶于水，为防止倒吸，通NH3的导气管不能伸入液面之下，二氧化碳溶于水，溶解度相对较小，且先通入氨气，形成碱性溶液，吸收二氧化碳；氨气有毒会污染大气，用稀硫酸吸收NH3。
(5)图中装置为固液不加热制备氨气，可选用向生石灰中加入浓氨水制取氨气；用大理石与稀盐酸反应制备二氧化碳气体，反应的离子方程式：CaCO3＋2H＋===Ca2＋＋CO2↑＋H2O。
(6)饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳析出碳酸氢钠晶体，化学方程式为：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。
(8)碳酸氢钠的溶解度随温度的降低而降低，反应结束后，将热水浴换成冰水浴，冷却15 min 左右再进行过滤，目的是增加碳酸氢钠的析出率，提高产率。
(9)设样品中NaHCO3、NaCl的物质的量分别为x mol、y mol，则84x＋58.5y＝8.060，加入盐酸，NaHCO3与盐酸反应得到氯化钠，最终蒸发结晶得到氯化钠固体质量5.765 g，根据钠守恒：(x＋y) mol＝5.765 g÷58.5 g·mol－1，解得：x＝0.09，y≈0.009，所以该试样中NaHCO3
的质量分数为0.09 mol×84 g·mol－1
8.060 g×100%≈94%；若称量操作无误，但最终测定结果的相
对误差为1.5%，说明比实际误差偏大，则可能产物水分未完全蒸干。