第08讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验（讲义）-高一化学同步精品讲义（人教必修第一册 ）

第08讲 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验


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知识精讲

知识点一：
1．碳酸钠和碳酸氢钠性质比较
名称
碳酸钠(Na2CO3)
碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名
① 或②
③
主
要
性
质
水溶性
易溶于水，溶液呈④ 性
易溶于水(但比Na2CO3溶解度⑤ )，溶液呈⑥ 性
稳定性
稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化
受热易分解，其分解反应的方程式为：
⑦
主
要
反
应
与H＋
反应
⑧
⑨
与碱
Ca(OH)2
反应
与OH－不反应，但Ca2＋＋CO==CaCO3↓
⑩ (碱过量)
(碱不足)
与盐反应
CaCl2
⑾
不反应
硫酸铝
⑿
⒀
主要用途
制玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
相互转化
Na2CO3NaHCO3

【答案】①纯碱 ②苏打 ③小苏打 ④ 碱 ⑤小 ⑥碱 ⑦2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O ⑧CO＋2H＋===CO2↑＋H2O ⑨HCO＋H＋===CO2↑＋H2O ⑩Ca2＋＋OH－＋HCO===CaCO3↓＋H2O(碱过量) Ca2＋＋2OH－＋2HCO===CaCO3↓＋CO＋2H2O(碱不足) ⑾Ca2＋＋CO===CaCO3↓ ⑿2Al3＋＋3CO＋3H2O=2Al(OH)3↓＋3CO2↑ ⒀3HCO＋Al3＋=Al(OH)3↓＋3CO2↑
【即学即练1】
1．有分别装有溶液和溶液的两试管，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
产生沉淀者为溶液
B
分别加入等物质的量浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为溶液
C
分别加入溶液
产生沉淀者为溶液
D
逐滴加入等物质的量浓度的溶液
无明显现象的是溶液

A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】A．碳酸钠和碳酸氢钠均与Ca(OH)2反应产生沉淀，故Ca(OH)2溶液比较是否有沉淀生成的方法不能鉴别二者，故A错误；
B．向Na2CO3中逐滴加入盐酸时，先无气体产生，当盐酸加入较多时，可产生气体，而向NaHCO3中加入同浓度盐酸，则迅速产生气体，产生气体较为剧烈的为碳酸氢钠，故B错误；
C．碳酸钠与氯化钙反应产生碳酸钙沉淀，碳酸氢钠与氯化钙不反应，故氯化钙溶液可以区分两物质，故C正确；
D．NaHCO3与溶液反应生成碳酸钠和水也无现象，故D错误；
故选C。
2．根据你的实验观察和记录，下面关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述，不正确的是
A．受热时Na2CO3比NaHCO3稳定
B．在水中Na2CO3比NaHCO3溶解性大
C．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后，NaHCO3水溶液的碱性较强
D．质量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少
【答案】C
【解析】A．碳酸钠性质稳定，碳酸氢钠受热易分解，A正确；
B．碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，B正确；
C．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别溶于水后，碳酸钠水溶液的碱性比碳酸氢钠的强，C错误；
D．质量相等的Na2CO3和NaHCO3相比，Na2CO3的物质的量小，根据碳元素守恒可知，两者分别与足量盐酸反应，Na2CO3放出的CO2比NaHCO3少，D正确；
故选C。
知识点二：
二、焰色试验
1．定义：某些金属及其化合物灼烧时火焰呈现出特征 ，根据呈现的 ，判断试样所含的 ，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2．焰色试验的步骤
焰色试验一般用铂丝或无锈铁丝。

微警示
（1）焰色试验检验钾元素时要透过蓝色钴玻璃观察，滤去黄色的光，避免含有微量钠元素的干扰。
（2）焰色反应是物理变化，不是化学变化。

3．几种常见金属元素的焰色
金属元素
锂
钠
钾
钙
锶
钡
铜
颜色
紫红色

色(透过蓝色钴玻璃)
砖红色
洋红色
色
色
[口诀] 钠黄(色)钙砖红(色)锂紫红(色)，钾紫色钡黄绿(色)，锶为洋红最美丽。
4．Na2CO3的工业制备——侯氏制碱法。
①制备原理：
把二氧化碳和氨气通入氯化钠饱和溶液中，使溶解度较小的碳酸氢钠从溶液中析出；过滤得到碳酸氢钠晶体，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠。

②反应的化学方程式：
a．NaCl＋NH3＋CO2＋H2O=== ；
b．2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O。
【答案】1．颜色，特征颜色，金属元素，3．黄色 紫 黄绿 绿 4．NaHCO3↓＋NH4Cl
5．应用
(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)利用焰色试验制节日烟火。
【即学即练2】
1．下列说法正确的是
A．用广泛pH试纸测得新制氯水的pH为2
B．取一根洁净的铂丝放在煤气灯外焰灼烧至与原来的火焰颜色相同为止，再蘸取少量试液，在外焰上灼烧，若火焰呈黄色，则试液中含有
C．配制溶液时，未将洗涤液注入容量瓶，则所配溶液浓度偏大
D．取少量某溶液于试管中，加入少量NaOH溶液，若未产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体，则该溶液一定不含
【答案】B
【解析】A．氯水中含HClO，具有漂白性，可使pH试纸褪色，应选pH计测定，故A错误；
B．钠的焰色反应为黄色，由操作和现象可知，试液中一定含有，故B正确；
C．配制溶液时，若未将洗涤液注入容量瓶，溶质的物质的量减少，则所配溶液浓度偏小，故C错误；
D．溶液含时，加入少量NaOH溶液，可能生成一水合氨，由操作和现象无法判断溶液一定不含，故D错误；
故答案选B。
2．我国著名化工实业家侯德榜提出了“联合制碱法”，该生产工艺流程如图所示。下列说法不正确的是

A．沉淀池发生反应：
B．吸收可使母液中的转化为，以提高纯度
C．该过程充分利用了合成氨工业提供的和
D．向饱和食盐水中先通，再通，更有利于析出
【答案】D
【解析】工艺中利用合成氨工业中和为原料，通过反应获得碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，生成的二氧化碳循环使用，生成的氯化铵作化肥。
A． 碳酸氢钠的溶解度小，沉淀池发生反应：，故A正确；
B．向母液中通氨气作用有增大NH的浓度，使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3， 吸收可使母液中的转化为，以提高纯度，故B正确；
C． 工艺中利用合成氨工业中和为原料，该过程充分利用了合成氨工业提供的和，故C正确；
D． 二氧化碳的溶解度较小，浓度较低，不利于生产纯碱，应先通入氨气，故D错误；
故选D。
易错精析



1．盛放Na2CO3溶液等碱性溶液的试剂瓶为什么不用磨口玻璃塞？
【细剖精析】
Na2CO3溶液因水解呈碱性，以Na2CO3溶液为代表的碱性溶液中的OH－可与磨口玻璃塞中裸露的SiO2反应，生成Na2SiO3，使瓶塞和瓶体粘连在一起不易打开。
2．向饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2，可观察到什么现象？为什么？
【细剖精析】
溶液中将析出白色晶体(沉淀)。原因是：发生Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3↓，①NaHCO3的溶解度比Na2CO3小，②生成的NaHCO3的质量比消耗的Na2CO3的大(即106 g Na2CO3生成168 g NaHCO3)，即溶质增加，③反应消耗了水，即溶剂减少，因此出现沉淀，主要原因是①。
3．仅用试管和胶头滴管，你能鉴别Na2CO3溶液和稀盐酸吗？若能，简述原理。
【细剖精析】
能，利用滴加顺序不同，现象不同可区别Na2CO3溶液和稀盐酸
4．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。
【细剖精析】
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
能力拓展

1．Na2CO3和NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同

(2)利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下)

(3)利用和BaCl2(或CaCl2)溶液混合时现象不同

(4)利用两溶液的碱性不同

2．相互转化

(1)Na2CO3溶液→NaHCO3溶液。
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
(2)NaHCO3→Na2CO3。
①2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑(固体物质)；
②NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O(溶液中)。
3．Na2CO3和NaHCO3混合物的除杂
混合物(括号内为杂质)
除杂方法及试剂
Na2CO3固体(NaHCO3)
加热至恒重
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2气体
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入适量NaOH溶液

分层提分


题组A 基础过关练
1．化学与生活、生产密切相关。下列有关叙述不正确的是
A．疫情期间，一定浓度NaClO溶液用于杀菌消毒
B．制作馒头时，加入NaHCO3作膨松剂
C．将旧电池、废塑料垃圾进行填埋处理
D．皮革生产中回收的废油脂，用于生产肥皂
【答案】C
【解析】A．NaClO溶液中有强氧化剂HClO，能使蛋白质变性，所以一定浓度NaClO溶液用于杀菌消毒，故A正确；
B．NaHCO3能和面食中的酸性物质反应生成二氧化碳，使馒头变得疏松多孔，故B正确；
C．将旧电池、废塑料垃圾进行填埋处理会污染土壤和地下水，故C错误；
D．油脂碱性水解可以制成肥皂，故D正确；
故选C。
2．下列离子方程式书写正确的是
A．把铜片放入浓硫酸中并加热
B．碳酸钙与盐酸溶液反应：
C．碳酸氢钠溶液和过量盐酸混合
D．硫酸溶液与氢氧化钡溶液反应：
【答案】C
【解析】A．铜片和浓硫酸反应需要加热，浓硫酸在离子方程式中需要保留分子式，故反应的离子方程式为，A错误；
B．碳酸钙与盐酸反应的离子方程式为，B错误；
C．碳酸氢钠与过量盐酸反应，生成水和二氧化碳，离子方程式正确，C正确；
D．硫酸和氢氧化钡反应的化学方程式为，D错误；
故答案选C。
3．关于侯德榜制碱法，下列叙述正确的是
A．纯碱是碳酸氢钠 B．同时生产了纯碱和氯化铵两种产品
C．在滤液中加入了生石灰 D．食盐的利用率仍然较低
【答案】B
【解析】A．纯碱是碳酸钠，碳酸氢钠是小苏打，故A错误；
B．氨气、二氧化碳、水和氯化钠发生反应生成碳酸氢钠和氯化铵，反应方程式为NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓，，所以流程的主产品是纯碱，副产品为NH4Cl，故B正确；
C．滤液的成分为NaCl，应该向析出NaHCO3的母液中加入生石灰，生石灰和水反应放热，同时生成碱，与氯化铵反应生成的NH3可以循环利用，故C错误；
D．侯氏制碱法中氯化钠可以循环使用，则食盐利用率较高，故D错误；
故选：B。
4．下列说法不正确的是
A．Na2O2可用于呼吸面具中氧气的来源
B．Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，都是氧化还原反应
C．Na2CO3可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而NaHCO3可用于治疗胃酸过多，制造发酵粉等
D．NaCl的性质稳定，可用作调味品
【答案】B
【解析】A． Na2O2能与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，可用于呼吸面具中氧气的来源，故A正确；
B． Na2O和Na2O2投入水中都能生成NaOH，但Na2O与水的反应没有元素化合价变化，不是氧化还原反应，故B错误
C． Na2CO3属于盐能与二氧化硅、酸、碱、盐等物质反应，可用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业，而NaHCO3能与酸反应，可用于治疗胃酸过多，制造发酵粉等，故C正确；
D． NaCl的性质稳定，有咸味，可用作调味品，故D正确；
故选B。
5．下列物质的俗名与化学式对应的是
A．石英— B．—小苏打 C．水银— D．—胆矾
【答案】D
【解析】A．石英的成分是SiO2而不是，故A不符合题意；
B．的俗名是苏打而不是小苏打，小苏打是碳酸氢钠，故B不符合题意；
C．水银是金属Hg，而不是，故C不符合题意；
D．胆矾的化学式是，故D符合题意；
答案D。
6．下列反应中，反应物的用量或浓度或反应条件改变时，不会改变生成物的是
A．硫在氧气中燃烧 B．钠与氧气反应
C．锌与硫酸反应 D．碳酸钠溶液和盐酸反应
【答案】A
【解析】A．硫在氧气中燃烧只能生成二氧化硫，反应物的用量或浓度或反应条件改变时，不会改变生成物，故A符合题意；
B．钠与氧气常温下反应生成氧化钠，加热条件下反应生成过氧化钠，则钠与氧气反应的生成物会因反应温度改变而不同，故B不符合题意；
C．锌与稀硫酸反应反应生成氢气，与浓硫酸反应生成二氧化硫，则锌与硫酸反应的生成物会因反应浓度不同而不同，故C不符合题意；
D．碳酸钠溶液和少量盐酸反应生成碳酸氢钠，与足量盐酸反应生成二氧化碳，则碳酸钠溶液和盐酸反应的生成物会因反应物的用量不同而不同，故D不符合题意；
故选A。
7．下列物质中既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是。
①MgO       ②             ③       ④       ⑤       ⑥
A．②③ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．都可以
【答案】B
【解析】①MgO是碱性氧化物，能与盐酸反应生成氯化镁和水，与氢氧化钠不反应；       
②是两性氢氧化物，与盐酸反应生成氯化铝和水，与氢氧化钠反应生成偏铝酸钠和水；             
③是弱酸弱碱盐，与盐酸反应生成氯化铵和二氧化碳，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和氨气；       
④是强酸的酸式盐，与盐酸不反应，与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水；       
⑤是弱酸的酸式盐，与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；       
⑥是弱酸的正盐，与盐酸反应生成氯化钠和二氧化碳，与氢氧化钠不反应；
既能与稀盐酸反应，又能与NaOH溶液反应的是②③⑤，选B。
8．化学与生活、生产密切相关。下列说法不正确的是
A．5G技术中使用的通信光缆不与任何酸碱反应
B．75%(体积分数)的酒精溶液能使蛋白质变性从而起到杀菌作用
C．汽车安全气囊中含叠氮化钠，受撞击后会快速分解产生氮气和金属钠
D．“东风夜放花干树，更吹落，星如雨”中所描述的场景中涉及焰色反应
【答案】A
【解析】A．光缆成分为二氧化硅，常温下，二氧化硅与氢氟酸、氢氧化钠反应，故A错误；
B．体积分数为75%酒精可使蛋白质变性，能用于杀菌消毒，故B正确；
C．汽车安全气囊中含叠氮化钠，NaN3受撞击生成钠和氮气，反应的化学方程式：2NaN3=2Na+3N2↑，故C正确；
D．烟花是利用金属元素的焰色反应来达到五彩缤纷的效果，焰色反应是元素的物理性质，故D正确；
故选：A。
题组B 能力提升练
1．下列物质中，既能与盐酸反应又能与NaOH溶液反应的是
①②③④⑤
A．②③④ B．①③④ C．①②③④ D．全部
【答案】D
【解析】①与盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳、水，与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；
②和盐酸反应生成氯化铝和氢气，和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和氢气；
③和盐酸反应生成氯化铝和水，和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；
④和盐酸反应生成氯化铝和水，和氢氧化钠溶液反应生成偏铝酸钠和水；
⑤是弱酸弱碱盐，和盐酸反应生成氯化铵、二氧化碳和水，和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠、氨气和水；
故选D。
2．在蒸发皿中蒸干并灼烧下列溶液，可以获得原溶液溶质固体的是
A．溶液 B．溶液 C．溶液 D．溶液
【答案】C
【解析】A．氯化铵受热易分解生成氨气和氯化氢，在蒸发皿中蒸干并灼烧氯化铵溶液得不到氯化铵，A错误；
B．碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，在蒸发皿中蒸干并灼烧碳酸氢钠溶液得不到碳酸氢钠，B错误；
C．硫酸铝溶液在加热时，水解生成氢氧化铝和硫酸，但硫酸难挥发，蒸干灼烧后得到的仍是硫酸铝，C正确；
D．亚铁离子有还原性，加热蒸干过程中亚铁离子被氧化为铁离子，在蒸发皿中蒸干并灼烧硫酸亚铁溶液得不到硫酸亚铁，D错误；
答案选C。
3．下列实验方案或实验结论肯定不正确的是

A．图(1)可制备氨气并干燥
B．图(2)验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用
C．图(3)a为干燥HCl气体，b为水，可用于演示喷泉实验
D．图(4)用于比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性
【答案】B
【解析】A．氯化铵和氢氧化钙在加热条件下反应放出氨气，用碱石灰干燥氨气，图(1)可制备氨气并干燥，A正确；
B．图(2)两组实验的温度不同，不能验证FeCl3对H2O2分解反应有催化作用，B错误；
C．氯化氢极易溶于水，图(3)a为干燥HCl气体，b为水，可用于演示喷泉实验，C正确；
D．图(4)中碳酸氢钠位于温度较低的小试管内，碳酸钠位于温度较高的大试管内，若碳酸氢钠分解、碳酸钠不分解，说明碳酸氢钠不稳定，所以图(4)用于比较NaHCO3和Na2CO3的热稳定性，D正确；
选B。
4．下列有关反应的离子方程式书写正确的是
A．澄清石灰水中加入足量小苏打：2HCO+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+CO+2H2O
B．FeO与稀硝酸反应：FeO+2H+=Fe2++H2O
C．将少量SO2通入NaC1O溶液中：SO2+ClO-+H2O=SO+Cl-+2H+
D．向FeI2溶液中通人过量氯气：2Fe2++2I-+2Cl2=2Fe3++I2+4Cl-
【答案】A
【解析】A．小苏打过量，故钙离子和氢氧根以2：1完全反应，离子方程式为：2HCO+2OH-+Ca2+=CaCO3↓+CO+2H2O ，A正确；
B．FeO与稀硝酸发生氧化还原反应，离子方程式为：，B错误；
C．将少量SO2通入NaC1O溶液中先发生氧化还原反应生成硫酸和氯化钠，由于次氯酸钠过量，生成的氢离子与次氯酸根继续反应生成次氯酸，离子方程式为：SO2+3ClO-+H2O=SO+Cl-+2HClO，C错误；
D．向FeI2溶液中通人过量氯气，碘离子和亚铁离子按2:1被完全氧化，离子方程式为：2Fe2++4I-+3Cl2=2Fe3++2I2+6Cl-，D错误；
故选A。
5．下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是
A．向Na2CO3溶液中通入与溶质等物质的量的HCl，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
B．相同条件下，NaHCO3与盐酸反应不如Na2CO3剧烈
C．物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液弱
D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有白色沉淀
【答案】D
【解析】A． 向Na2CO3溶液中通入与溶质等物质的量的HCl，生成NaHCO3和NaCl，没有二氧化碳生成，故A错误；
B． 相同条件下，NaHCO3与盐酸反应比Na2CO3剧烈，1molNa2CO3需要2molHCl，而1molNaHCO3需要1molHCl，故B错误；
C． 碳酸根离子的水解能力比碳酸氢根强，物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液强，故C错误；
D． 向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有白色沉淀，会发生反应：Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3，常温下相同的溶剂时，Na2CO3较NaHCO3易溶，所以析出的是碳酸氢钠，故D正确。
故选：D。
6．下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的说法正确的是
A．热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3
B．相同条件下的溶解度：NaHCO3＞Na2CO3
C．足量固体与等浓度的酸反应生成等量的CO2所消耗的酸：NaHCO3＞Na2CO3
D．Na2CO3是制碱工艺中的重要原料
【答案】A
【解析】A．NaHCO3受热易分解，Na2CO3受热难分解，所以热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，A正确；
B．饱和Na2CO3溶液中通入二氧化碳，会生成NaHCO3沉淀，所以相同条件下的溶解度：NaHCO3＜Na2CO3，B不正确；
C．生成等量的CO2所消耗等浓度的酸的体积，Na2CO3是NaHCO3的二倍，所以：NaHCO3＜Na2CO3，C不正确；
D．Na2CO3是制碱工艺的重要产品，它是重要的化工原料，D不正确；
故选A。
7．下列实验方案设计、现象和结论都正确的是

目的
方案设计
现象和结论
A
区别碳酸钠和碳酸氢钠固体
分别在两支试管中各放入少量碳酸钠和碳酸氢钠固体，再滴入几滴水，用温度计测定温度变化
温度升高的是碳酸钠固体，温度降低的是碳酸氢钠固体
B
检验淀粉水解是否完全
将适量淀粉与稀硫酸反应，加入足量的NaOH溶液后再加入几滴碘水，观察现象
无明显现象，说明淀粉水解完全
C
探究浓硫酸特性
向硫酸铜晶体中滴加少量浓硫酸
晶体由蓝色变白色，说明浓硫酸具有脱水性
D
探究HCl、和酸性强弱
向固体中滴加稀盐酸，将产生的气体通入溶液中
若溶液出现白色沉淀，说明酸性：

A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A．碳酸钠溶于水放热、碳酸氢钠溶于水吸热，故A正确；
B．将适量淀粉与稀硫酸反应，加入足量的NaOH溶液后再加入几滴碘水，碘和过量的氢氧化钠反应，无明显现象，不能说明淀粉水解完全，故B错误；
C．向硫酸铜晶体中滴加少量浓硫酸，晶体由蓝色变白色，说明浓硫酸具有吸水性，故C错误；
D．向固体中滴加稀盐酸，产生的二氧化碳气体中含有氯化氢，氯化氢能与硅酸钠反应生成硅酸沉淀，将产生的气体通入溶液中，若溶液出现白色沉淀，不能说明酸性：，故D错误；
选A。
8．Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料，在生产和生活中有着广泛的应用。
(1)Na2CO3俗称_______，往Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液呈_______色。
(2)用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈_______色。
(3)实验室中需0.2mol/L的Na2CO3溶液950mL，配制时应选用容量瓶的规格和称取Na2CO3的质量分别是_______(填字母)。
A．1000mL；21.2g B．950mL；20.14g C．500mL； 21.2g D．500mL； 10.6g
(4)胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的NaHCO3能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式：_______。
(5)除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是_______，化学方程式为_______。
【答案】(1)     纯碱(或苏打)     红
(2)黄
(3)A
(4)HCO+H+= CO2↑+H2O
(5)     加热     2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
【解析】(1)Na2CO3俗称纯碱(或苏打)；Na2CO3溶液中碳酸根水解生成碳酸氢根和氢氧根，显碱性，故滴加酚酞，溶液呈红色；
(2)Na2CO3溶液中钠元素，故做焰色反应实验火焰呈黄色；
(3)实验室中需0.2mol/L的Na2CO3溶液950mL，需要1000mL容量瓶，称取Na2CO3的质量为 ，故选A；
(4)胃酸的主要成分是盐酸，碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的离子方程式为HCO +H+= CO2↑+H2O；
(5)碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法是加热；化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
9．在含有一定量NaHCO3和Na2CO3溶质的溶液中，逐滴滴入一定浓度的稀盐酸，产生CO2的物质的量与滴入盐酸的量的关系如图，回答下列问题：

(1)0～a点发生反应的离子方程式为____
(2)NaHCO3与Na2CO3物质的量之比为____。
(3)b=____(用含a的代数式表示)。
【答案】(1)CO+H+=HCO
(2)3∶2
(3)2.5a
【解析】加盐酸0~a段不产生二氧化碳，发生的反应为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，a~3.5a段发生的反应为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑.
(1)0～a点发生的反应为Na2CO3+HCl═NaHCO3+NaCl，反应的离子方程式为CO+H+=HCO；
(20~a段是Na2CO3与HCl反应，n(Na2CO3)=n(HCl)=a mol，同时产生a mol NaHCO3，a~3.5a段发生的反应为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，消耗n(HCl)=3.5a-a=2.5a mol，消耗HCl包含原溶质的NaHCO3和0~a段生成的NaHCO3，则a+n(NaHCO3)=2.5a，n(NaHCO3)=1.5a，则NaHCO3与Na2CO3物质的量之比为1.5a:a=3:2；
(3)a~3.5a段发生的反应为NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，消耗n(HCl)=3.5a-a=2.5a mol，n(CO2)= n(HCl)= 2.5a mol，故b=2.5a。
题组C 培优拔尖练
1．某化学兴趣小组用100 mL 1 mol/L NaOH溶液完全吸收了a mol CO2后得到溶液A（液体体积无变化）。为了确定溶液A的溶质成分及a值，该兴趣小组的同学进行了如下实验。请帮助他们完成下列相应实验内容。
[提出假设]
假设Ⅰ：溶液A的溶质为NaOH、Na2CO3；
假设Ⅱ：溶液A的溶质为Na2CO3；
假设Ⅲ：溶液A的溶质为Na2CO3、NaHCO3；
假设Ⅳ：溶液A的溶质为___。
[实验过程]
（1）甲同学取少量溶液A于试管，再向试管中滴加几滴酚酞溶液，溶液A变红，由此得出假设I成立。
（2）乙同学分析后认为甲同学的实验结论有误。请用离子方程式说明乙同学的判断依据_____；他进一步提出，应先取少量溶液，向其中加入足量的___溶液，来检验溶液A是否含___，结果加入检验溶液后观察到溶液A变浑浊。
（3）丙同学为了检验溶液A是否还含其它溶质，他将乙同学所得浑浊溶液进行过滤，并把滤液分为两份，向其中的一份加入稀硫酸，有无色气体生成，则假设___正确。
（4）为准确测定a值，丁同学取了10 mL 溶液A在锥形瓶中，用滴定管向其中加入某浓度的稀硫酸，记录加入硫酸的体积与生成气体的情况，并绘制成如图：

则a=___，所加硫酸的物质的量浓度为___。
【答案】  （2）   NaHCO3     CO32－+ H2OHCO3－+ OH-或HCO3－+ H2OH2CO3+ OH－     BaCl2或CaCl2或Ba(NO3)2或Ca(NO3)2     Na2CO3   
（3）  Ⅲ    
（4）      10/3mol/L
【解析】二氧化碳与氢氧化钠反应时溶液中的溶质的成分有4种可能：NaOH、Na2CO3；Na2CO3；Na2CO3、NaHCO3；NaHCO3，结合物质的性质、图像分析解答。
根据以上分析可知第四种假设为溶质为NaHCO3；
（2）因为加入酚酞后溶液变红色，不能证明溶液中含有氢氧化钠，碳酸钠或碳酸氢钠水解液使溶液呈碱性，离子方程式是CO32－+ H2OHCO3－+ OH-或HCO3－+ H2OH2CO3+ OH－；因为不能确定哪种假设是正确的，所以不能加入碱性物质使碳酸根离子沉淀，可加入氯化钡或氯化钙溶液等，若产生沉淀，证明溶液A中含有Na2CO3；
（3）根据以上分析可知证明含有碳酸钠，则排除假设IV；向滤液中再加入稀硫酸有无色气体产生，证明含有碳酸氢钠，则假设Ⅲ是正确的；
（4）100 mL 1 mol/L NaOH中Na元素的物质的量是0.1mol，加入15mL稀硫酸后，溶液为硫酸钠溶液，根据Na元素守恒，则硫酸钠的物质的量是0.05mol，所以稀硫酸的物质的量浓度是0.05mol÷0.015L=10/3mol/L；由图可知，碳酸钠与5mL稀硫酸反应先生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠与10mL的稀硫酸反应生成二氧化碳气体，说明A溶液中碳酸氢钠与碳酸钠的物质的量相等，根据Na元素的物质的量为0.1mol可知Na2CO3和NaHCO3的物质的量均为1/30mol，则二氧化碳的物质的量是2×1/30mol=1/15mol，所以a=1/15。
2．某同学用下图所示装置测定与固体混合物中的质量分数。


有如下实验步骤：
①称取m g混合物放入硬质玻璃管中；称量装有碱石灰的U形管D的质量(m1 g)；
②按图组装好实验装置并检查气密性；
③关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；
④打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟；
⑤打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟后拆下装置，再次称量U形管D的质量(m2 g)。
回答下列问题：
(1)装置B中发生反应的化学方程式为___________。
(2)正确的操作顺序是___________。
(3)样品中的质量分数为___________(用含m、m1、m2的式子表示)。
(4)若无E装置，则测得的的质量分数将___________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
(5)使用如图装置也可以测量反应产生气体的体积，则广口瓶中所用试剂最好选用___________(填标号)。


A．饱和碳酸钠溶液 B．饱和碳酸氢钠溶液 C．饱和氢氧化钠溶液 D．饱和氯化钠溶液
【答案】(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑
(2)②①④③⑤
(3)1-
(4)偏小
(5)B
【解析】NaHCO3固体在加热的情况下分解生成CO2和H2O，利用浓硫酸吸收生成的H2O，利用碱石灰吸收生成的CO2，利用生成的CO2的质量求出NaHCO3的质量，以便求出Na2CO3的质量分数。装置A的作用是防止后面鼓入空气时，空气中的CO2会被装置D中的碱石灰吸收，因而带来误差；装置E的目的是防止空气中的水和CO2进入装置D因而带来误差。
(1)样品中含有NaHCO3，受热分解生成CO2和H2O，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O↑＋CO2↑。
(2)实验时，先搭好实验装置检查气密性，再装药品。因为实验室通过测量CO2的质量来测点NaHCO3的质量，因此需要先排除装置中CO2的质量，因此打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓入空气数分钟；再加热样品，关闭活塞K1、K2，打开K3，点燃酒精灯加热至不再产生气体；；再通入空气，使产生的气体充分被吸收，打开活塞K1，缓缓鼓入空气数分钟，再称量，因此实验顺序为②①④③⑤。
(3)反应前后U形管的前后质量差为(m2－m1)g，可知反应生成生成的CO2的质量为(m2－m1)g，根据方程式列等式有

则NaHCO3的质量，则Na2CO3质量分数为。
(4)装置E的目的是防止空气中的水和CO2进入装置D，给实验带来误差。如果没有装置E，空气中的水和CO2进入装置D，会使得m2偏大，根据计算公式，则测得的Na2CO3的质量分数偏小。
(5)通过测量生成的CO2的体积求NaHCO3的质量，因此CO2不能溶于装置内的溶液。
A．CO2会与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，A不符合题意；
B．CO2不溶于饱和NaHCO3溶液，因此可以通过排饱和NaHCO3溶液来测CO2的体积，B符合题意；
C．CO2会与NaOH反应生成Na2CO3，C不符合题意；
D．CO2可以溶于NaCl溶液，D不符合题意；
答案选B。