第06讲 碳酸钠与碳酸氢钠 焰色试验 -【暑假衔接】新高一化学暑假讲义+习题（人教版2019必修第一册）

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第06讲 碳酸钠与碳酸氢钠 焰色反应
1、掌握Na2CO3、NaHCO3的主要性质和用途，掌握Na2CO3、NaHCO3相互转化的途径。
2、了解焰色试验的现象及原理。
一、碳酸钠和碳酸氢钠
1、碳酸钠、碳酸氢钠溶解性的探究（在两支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3）
2、碳酸钠、碳酸氢钠热稳定性的实验探究
3、碳酸钠、碳酸氢钠与酸、碱的反应
(1)与过量盐酸的反应(写离子方程式，下同)：
①碳酸钠：COeq \\al(2－,3)＋2H＋===CO2↑＋H2O；
②碳酸氢钠：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O。
(2)与NaOH溶液的反应：
①碳酸钠：不反应；
②碳酸氢钠：HCOeq \\al(－,3)＋OH－=== COeq \\al(2－,3)＋H2O。
(3)与某些盐溶液的反应(如CaCl2)：
①碳酸钠：COeq \\al(2－,3)＋Ca2＋===CaCO3↓；
②碳酸氢钠：不反应。
4、碳酸钠和碳酸氢钠的应用
Na2CO3和NaHCO3的水溶液均显碱性，可作为食用碱或工业用碱。Na2CO3的主要用途为纺织、制皂、造纸、制玻璃等；NaHCO3的主要用途为制药、焙制糕点等。
5、碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别方法
二、焰色试验
1、概念
很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特征颜色。根据火焰呈现的特征颜色，可以判断试样所含的金属元素，化学上把这样的定性分析操作称为焰色试验。
2、操作
注意：（1）铂丝不能用稀硫酸洗涤。
（2）蓝色钴玻璃可以滤去黄光，便于对钾元素焰色的观察。
3、几种金属元素的焰色
4、应用
(1)检验金属元素的存在，如鉴别NaCl和KCl溶液。
(2)制作五彩缤纷的烟花。
考点一：碳酸钠与碳酸氢钠的比较
例1．(2023西安高一月考)下列有关Na2CO3与NaHCO3的说法错误的是( )
A．两者均溶于水，但相同温度下NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度
B．向两者的溶液中加入澄清石灰水，均有白色沉淀生成
C．向同浓度的两溶液中分别滴加几滴酚酞溶液，前者溶液红色比后者深
D．NaHCO3是发酵粉的主要成分，Na2CO3可用于治疗胃酸过多
【答案】D
【解析】相同温度下，在水中的溶解度：NaHCO3＜Na2CO3，A项正确；NaHCO3和Na2CO3与澄清石灰水反应均生成碳酸钙白色沉淀，B项正确；同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液的碱性：前者强于后者，分别滴加酚酞溶液，前者溶液红色比后者深，C项正确；发酵粉的主要成分是碳酸氢钠，碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多，碳酸钠碱性较强，不能用其治疗胃酸过多，D项错误。
考点二：碳酸钠与碳酸氢钠性质的探究
例2．（2023北京高一汇文中学校考期末）某小组同学探究和的性质及相互转化，实验如下(夹持装置已略去，气密性已检验)。以下说法错误的是
A．实验Ⅰ，A中澄清石灰水无明显变化，B中澄清石灰水变浑浊
B．实验Ⅱ，方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液
C．实验Ⅱ中，一段时间之后，可观察到烧杯中有细小晶体析出
D．等物质的量的、分别与足量盐酸反应，生成的更多
【答案】D
【解析】实验Ⅰ，A中碳酸钠受热不分解，则A中澄清石灰水无明显变化，B那个碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠和水，因此B中澄清石灰水变浑浊，A正确；实验Ⅱ，由于盐酸易挥发，试剂a主要是除掉二氧化碳中的HCl，因此方框中的试剂a为饱和碳酸氢钠溶液，B正确；实验Ⅱ中，烧杯中二氧化碳和碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠，由于碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的溶解度大，因此一段时间之后可观察到烧杯中有细小晶体析出，C正确；等物质的量的、分别与足量盐酸反应，两者生成的一样多，D错误。
考点三：侯氏制碱法
例3.（2023广东广州市增城区荔城中学校考期末）侯德榜先生是我国近代著名的化学家，他提出的联合制碱法得到世界各国的认可，主要化学反应为：。工业流程如图，下列说法正确的是
A．滤渣主要成分是，在相同温度下碳酸氢钠溶解度比大
B．用澄清石灰水可以鉴别和
C．应该向“饱和食盐水”中先通入足量，再通入过量
D．最终所得“母液”不可循环利用
【答案】C
【解析】氨气极易溶于水所得溶液呈碱性，饱和食盐水中通氨气、继续通过量二氧化碳则生成碳酸氢根，碳酸氢钠溶解度小、形成碳酸氢钠的过饱和溶液、则析出碳酸氢钠晶体，主要反应为CO2+NH3·H2O=NH4HCO3，NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，可表示为：CO2+NH3+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl，所得碳酸氢钠受热发生分解反应生成碳酸钠、水跟二氧化碳，二氧化碳可以循环利用，滤液通安全、加入食盐，通过降温结晶析出氯化铵晶体。滤渣主要成分是NaHCO3，在相同温度下碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小，A错误；澄清石灰水与和反应均有CaCO3白色沉淀生成，现象相同，无法鉴别，B错误；据分析，应该向“饱和食盐水”中先通入足量NH3，再通入过量CO2，C正确；最终所得“母液”中含有铵根离子、钠离子和氯离子，可循环利用，D错误。
考点四：焰色反应
例4．（2023四川省北大附中成都为明学校月考）夜空中的烟花，为了产生紫色的光，可以在火药中加入
A．KCl B．Na2CO3 C．KCN（氰化钾） D．K
【答案】A
【解析】根据题意需要加入含钾元素的物质，B选项不符合题意，其中C选项KCN是有剧毒，不能使用，D选项单质钾非常活泼，在空气中有自然风险，A正确。
1、（2023安徽省阜阳颍上一中期末考试）下列有关NaHCO3、Na2CO3的性质比较中，正确的是( )
A. 热稳定性Na2CO3B. 常温时水溶性Na2CO3< NaHCO3
C. 可用BaCl2溶液区分NaHCO3固体和Na2CO3固体
D. 等分子的NaHCO3和Na2CO3与足量稀盐酸反应，NaHCO3放出的CO2多
【答案】C
【解析】热稳定性Na2C03>NaHC03，A错误；常温时水溶性Na2C03>NaHC03，因为Na2C03水解程度远远大于NaHC03B错误；可用BaCl2溶液区分NaHC03固体和Na2C03固体，说法正确，因为BaCl2溶液滴入NaHC03时，不会有沉淀产生，而一滴入Na2C03，马上有沉淀BaCO3产生，C正确；等分子的NaHC03和Na2C03与足量稀盐酸反应，两者放出的C02是一样多的，D错误。
2、（2023河北安平中学期末）除去Na2CO3溶液中少量NaHCO3最佳方法是
A. 加入适量盐酸 B. 加入适量NaOH溶液 C. 加热 D. 通入过量的CO2
【答案】B
【解析】除杂的原则：（1）不增：不增加新的杂质，（2）不减：被提纯的物质不能减少，（3）易分：操作简便，易于分离。盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水、二氧化碳，A错误；适量氢氧化钠与碳酸氢钠恰好反应生成碳酸钠和水，除去碳酸氢钠，同时生成碳酸钠，没有引入新杂质，故B正确；在溶液中加热碳酸氢钠不易分解，分解不彻底，C错误；通入二氧化碳，二氧化碳与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，D错误。
3、（2023山东青岛高一统考期末）下列关于钠及其化合物的说法正确的是
A．钠比铜活泼，金属钠可与CuSO4溶液反应置换出铜
B．Na2O和Na2O2都能与H2O反应生成强碱
C．Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸反应，均可用于治疗胃酸过多
D．NaOH具有较强的吸水性，可用于干燥NH3、H2、Cl2等气体
【答案】B
【解析】金属钠与CuSO4溶液反应，会与水先反应，生成的氢氧化钠与硫酸铜进一步反应，产生蓝色沉淀氢氧化铜，A错误；Na2O是碱性氧化物，Na2O2是过氧化物，二者都能与H2O反应生成氢氧化钠，B正确；Na2CO3的碱性过强，对人体的胃部有刺激，不适合用于治疗胃酸过多，C错误；Cl2与NaOH反应生成氯化钠、次氯酸钠和水，故NaOH不能干燥氯气，D错误。
4、(2023甘肃省武威第十八中学月考)下列叙述正确的是：（ ）
A. 用焰色反应可以检验钠的化合物跟钾的化合物
B. 钾、钠等碱金属着火时，立即用水或泡沫灭火器来灭火
C. 过氧化钠与水反应生成氢氧化钠，则过氧化钠是碱性氧化物
D. 钠是一种还原性很强的金属，能把铜从硫酸铜溶液中置换出来
【答案】A
【解析】钾和钠元素的焰色反应呈现的火焰颜色不同，可以用焰色反应鉴别；钠、钾和水反应生成氢气，其燃烧产物都与和水、二氧化碳反应；碱性氧化物是能和酸反应只生成盐和水的氧化物；钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀、硫酸钠和氢气，不会生成铜单质。钠的焰色反应为黄色，透过蓝色钴玻璃片钾的焰色反应为紫色，则可用焰色反应可以检验钠的化合物跟钾的化合物，A正确；钾和钠都能够与水反应生成可溶性气体氢气，二者的燃烧产物都能够与二氧化碳反应，所以不能用水、泡沫灭火器灭火，应该用砂子覆盖灭火，B错误；过氧化钠能与酸反应除了生成盐和水，还生成氧气，不符合碱性氧化物定义，C错误；钠与硫酸铜溶液反应时，钠先与水反应，然后生成的氢氧化钠与硫酸铜溶液反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠，不会生成铜，D错误。
5、（2023山东五莲一中高一月考）下列各组物质与其用途的关系不正确的是
A. 过氧化钠：供氧剂 B. 烧碱：治疗胃酸过多的一种药剂
C. 小苏打：发酵粉主要成分 D. 纯碱：除物品上的油污
【答案】B
【解析】过氧化钠能与人呼吸出的二氧化碳和水蒸气反应生成氧气，可以做高空作业或深水作业的供氧剂，A正确；烧碱为强碱，具有强腐蚀性，不能做药剂治疗胃酸过多，B错误；碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳，是发酵粉的主要成分，C正确；碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子在溶液中水解使溶液呈碱性，能除去物品上的油污，D正确。
6、（2023广东佛山高一统考期末）以不同类别物质间的转化为线索，可结构化认识钠及其化合物。下列说法错误的是
A．Na2O和CO2分别属于碱性氧化物和酸性氧化物
B．若改变过程I的反应条件，可得到钠的另一种氧化物
C．若改变过程IV中CO2的量，可得到另一种钠盐
D．过程I～IV中，发生了电子转移的是I、II、III
【答案】D
【解析】能和碱反应生成盐和水的氧化物属于酸性氧化物；能和酸反应生成盐和水的氧化物属于碱性氧化物；Na2O和CO2分别属于碱性氧化物和酸性氧化物，A正确；钠和氧气点燃生成过氧化钠，B正确；氢氧化钠和过量二氧化碳生成碳酸氢钠，C正确；氧化钠和水生成氢氧化钠没有元素化合价改变，没有电子转移，D错误。
7、(2023牡丹江高一月考)侯德榜联合制碱是非常重要的化工生产过程，原理如下：
①NaCl(饱和)＋NH3＋H2O＋CO2===NH4Cl＋NaHCO3↓
②2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑
下列说法正确的是( )
A．该方法最终制得的是碳酸氢钠
B．该制备方法的原理属于氧化还原反应
C．溶解度：碳酸氢钠<碳酸钠
D．热稳定性：碳酸氢钠>碳酸钠
【答案】C
【解析】侯氏制碱是为了生成纯碱即碳酸钠，故该方法最终制得的是碳酸钠，A错误；由题干可知，该制备方法的原理中所有化学反应中所有元素的化合价均未改变，故不属于氧化还原反应，B错误；相同温度下，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，C正确；由题干反应②可知，热稳定性：碳酸氢钠<碳酸钠，D错误。
8、(2023北京市东城区期末)下列物质进行焰色试验，其火焰为黄色的是
A. Na2SO4 B. Mg(OH)2 C. KCl D. HNO3
【答案】A
【解析】Na元素的颜色反应为黄色，由此可知Na2SO4含有钠元素，颜色反应为黄色，A正确。
9、（2023天津第二次质量检测）有关Na2CO3和NaHCO3性质，下列叙述错误的是
A. 用加热固体，看是否生成能使澄清石灰水变浑浊的气体的方法，可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
B. 同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈
C. 与同种酸反应生成等量的CO2时，所消耗的酸的量相等
D. 将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀
【答案】C
【解析】用加热固体，NaHCO3受热分解产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊，而Na2CO3受热不分解，故可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，A正确；由于Na2CO3与盐酸反应分步进行：Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl，NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，故同一温度下，与等浓度的盐酸反应时，NaHCO3比Na2CO3剧烈，B正确；根据离子方程式可知：+2H+= H2O+CO2↑、+H+= H2O+CO2↑，与同种酸反应生成等量的CO2时，所消耗的酸的量前者大于后者，C错误；将石灰水加入到NaHCO3溶液中将会产生沉淀，反应方程式为：Ca(OH)2+NaHCO3=CaCO3↓+NaOH+H2O或者Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O，D正确。
10、（2023江苏苏州高一校考期末）国际化学年中国宣传口号是“化学——我们的生活，我们的未来”，学习化学应该明白“从生活中来，到生活中去”的道理。Na2CO3和NaHCO3是日常生活中经常遇到的物质。请填空：
(1)甲组同学为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度，现将w1g样品加热至质量不再发生变化，其质量变为w2g，则该Na2CO3样品的纯度(质量分数)是_______。
(2)混合样品中碳酸钠的质量分数，也可通过加热分解得到的CO2质量进行计算，乙组同学设计的实验装置示意图如下，则下列说法正确的是_______。
A．X气体可以是空气，反应前和反应后均需通一段时间空气
B．装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C．没有a装置会导致所测碳酸钠的质量分数偏高
D．a装置内应装碱石灰，目的是为了尾气处理
【答案】(1)
(2)B
【解析】（1）根据方程式可知：，，则该样品的纯度是。
（2）A．X不能为空气，含二氧化碳和水蒸气，影响生成的二氧化碳质量的测定，A错误；装置B中冰水的作用是冷凝反应生成的水，以免影响二氧化碳质量测定，需保证二氧化碳中不含水，则装置B、c之间缺少CO2的干燥装置，B正确；没有a装置，测定二氧化碳的质量偏大，会导致所测碳酸钠的质量分数偏低，C错误；a装置内应装碱石灰，目的是防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果，与尾气处理无关，D错误。
1、(2023四川省北大附中成都为明学校月考)碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途，下列说法正确的是( )
A. 五彩缤纷的焰火是K单质燃烧所致
B. 碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠是碱
C. 用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好
D. 钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失电子
【答案】C
【解析】五彩缤纷焰火是金属元素的焰色反应所致，A错误；碳酸钠可用于制造洗涤剂，因为碳酸钠溶液呈碱性，但它不是碱而是盐，B错误；用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好，因为前者放出二氧化碳的速率快，且相同质量释放的二氧化碳多，C正确；钠钾合金能用作原子反应堆的导热剂，是由于二者的熔点低，常温下呈液态，与失电子的难易无关，D错误。
2、（2023重庆育才中学高一试题)Na2O2和过量NaHCO3固体混合，在密闭容器中加热到质量不再变化时排出气体，所得残留物
A.Na2O2、NaOH B. Na2CO3
C. Na2O2、Na2CO3 D. NaOH、Na2CO3
【答案】B
【解析】碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水跟二氧化碳；过氧化钠既能和水、又能和二氧化碳反应，若过氧化钠先和水反应生成氢氧化钠和氧气、而氢氧化钠能吸收二氧化碳生成碳酸钠和水，则相当于过氧化钠先和和二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，若二氧化碳吸收完后过氧化钠还有剩余，则过氧化钠再和水反应。已知是Na2O2和过量NaHCO3固体混合，则过氧化钠少量，故在密闭容器中加热到质量不再变化时即少量的过氧化钠只吸收了二氧化碳，则所得残留物是Na2CO3；B正确。
3、（2023重庆育才中学高一定时训练)在甲乙两坩埚中，分别盛有等质量的 NaHCO3.将甲坩埚充分加热后冷却，再加入足量的盐酸；乙坩埚不加热，直接加入足量的盐酸。反应完全后，甲、乙两坩埚中实际参加反应的盐酸的质量之比为
A. 1：1 B. 1.6：1 C. 2：1 D. 1：16
【答案】A
【解析】甲中加热发生反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，加入盐酸后发生反应Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；乙中发生反应NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，最终都生成氯化钠，根据钠元素、氯元素守恒可知n(HCl)=n(NaCl)=n(NaHCO3)，故反应后甲、乙两坩埚中实际消耗的HCl的质量之比为1:1，A正确。
4、（2023新余四中暑假检测）对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是( )
【答案】A
【解析】胃酸的主要成分是HCl，小苏打可与HCl发生反应，减小胃酸的浓度，因此用于治疗胃病，A正确；滴有酚酞溶液水溶液中加Na2O2，Na2O2与水反应生成NaOH和O2，NaOH是碱，可以使酚酞试液变为红色，但Na2O2具有强氧化性，会将红色物质氧化变为无色，因此最后的溶液为无色，B错误； Na原子半径大，最外层电子数少，最外层电子受到原子核的引力小，容易失去，所以金属钠具有强还原性；高压钠灯发出透雾性强的黄光是由于Na元素的焰色反应呈黄色，二者没有关系，C错误；过氧化钠可用作航天员的供氧剂，是由于Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2，而帮助人呼吸，所以二者有关系，D错误。
5、(2023河北安平中学月考) “侯氏制碱法”是我国化工专家候德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟“侯氏制碱法”的工艺流程及实验装置（部分夹持装置省略）如下：
下列叙述错误的是
A. 实验时先点燃装置①酒精灯，过一段时间后再打开装置③中分液漏斗的旋塞
B. 装置②的干燥管中可盛放蘸稀硫酸的脱脂棉，作用是吸收多余的NH3
C. 向步骤Ⅰ所得滤液中通入氨气，加入细小的食盐颗粒并降温，可析出NH4Cl
D. 用装置④加热碳酸氢钠可实现步骤Ⅱ的转化，所得CO2可循环使用
【答案】D
【解析】侯氏制碱法中，制取碳酸氢钠时先要得到含氨的饱和食盐水，氨气极易溶于水，二氧化碳能溶于水，所以应先通入氨气，通氨气时要防止倒吸，导管不能插入液面以下，碳酸氢钠的溶解度相对于氯化铵来说碳酸氢钠的溶解度更小一些，所以在溶液中首先结晶析出碳酸氢钠晶体，过滤后的母液中含有氯化铵，在母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度，使NH4Cl以晶体的形式析出。因为氨气极易溶于水，而二氧化碳在水中溶解度非常小，所以应该先通入氨气，A正确；过量氨气扩散到空气中会造成污染，所以要进行尾气吸收，2NH3+H2SO4=（NH4）2SO4，B正确；过滤碳酸氢钠晶体后，母液中含有氯化铵，在母液中通入氨气可以增大溶液中铵根离子的浓度，使NH4Cl以晶体的形式析出，C正确；固体加热不可用烧杯，也实现不了二氧化碳循环利用，D错误。
6、（2023山东济南高一济南市章丘区第四中学校考期末）下列说法正确的是
A．Na2O和Na2O2均能与H2O反应生成NaOH，故二者都是碱性氧化物
B．工业合成氨属于人工固氮
C．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，观察到火焰呈黄色，则一定含有Na+，不含K+
D．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置，a通入CO2，然后b通入NH3
【答案】B
【解析】Na2O2与水反应生成NaOH和氧气，为氧化还原反应，可知过氧化钠不属于碱性氧化物，而氧化钠为碱性氧化物，A错误；合成氨工业的产品氨气，将氮气转化为氨气，属于人工固氮，B正确；观察K的焰色反应需要透过蓝色的钴玻璃，直接观察到火焰呈黄色，则一定含有Na+，可能含有K+，C错误；由于CO2在水中的溶解度较小，而NH3的溶解度较大，为防止倒吸，b管通CO2，a管通NH3，所以要在食盐水先通NH3然后再通CO2，故D错误。
7、（2023广东广州高一广州市真光中学校考期末）以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。
下列分析正确的是
A．从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片
B．纯碱显碱性，可用于治疗胃酸过多
C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，常温下产生1个，转移1个电子
D．往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质
【答案】D
【解析】钠质软，保存在煤油中，从煤油中取用钠需小刀、滤纸和玻璃片，还需要用镊子，A错误；纯碱溶液由于碱性强，不能用于治疗胃酸过多，B错误；过氧化钠与水或二氧化碳反应生成氧气，因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，常温下1个，转移2个电子，C错误；碳酸钠溶液通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：，D正确。
8、（2023河北石家庄高一期末）某化学学习小组采用以下方法检验Na2O2中混杂的Na2CO3。下列说法错误的是
A．Na2O2与水反应过程中有H2O2生成
B．MnO2是催化剂
C．产生白色沉淀，Na2O2样品中含有Na2CO3
D．将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，也可证明含有Na2CO3
【答案】D
【解析】样品加水溶解，过氧化钠与水反应，产生气体为氧气，移取样液加入MnO2，MnO2作催化剂使过氧化氢分解生成水和氧气，过滤分离出MnO2，向滤液中加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，说明Na2O2样品中含有Na2CO3。过氧化氢在二氧化锰催化作用下生成氧气，依据框图样液加入二氧化锰产生气体可知，Na2O2与水反应过程中有H2O2生成，A正确；MnO2在过氧化氢分解生成水和氧气的反应中，反应前后质量和性质均不变，为催化剂，B正确；Na2CO3与BaCl2溶液反应能生成碳酸钡沉淀，所以产生白色沉淀，说明Na2O2样品中含有Na2CO3，C正确；Na2O2与盐酸反应也产生气体，所以将Na2O2样品中加入稀盐酸，有气体产生，不能证明含有Na2CO3，D错误。
9、（2023四川达州高一统考期末）纯碱是一种重要的工业原料，可用于生活洗涤、食品加工和工业制玻璃等，可用侯氏制碱法制备，其流程如下(部分物质已略去)：
已知：通常状况下，1体积水大约溶解1体积或700体积；溶于水后，溶液显碱性。
(1)为除去食盐水中的、、，可先_______(填选项字母)，过滤后加适量盐酸，再蒸发浓缩得饱和溶液。
A．加NaOH溶液，后加溶液，再加钡试剂溶液
B．加NaOH溶液，后加钡试剂溶液，再加溶液
C．加钡试剂溶液，后加NaOH溶液，再加溶液
除去时，该钡试剂最好为_______。
A． B． C．
(2)向饱和食盐水中先通入的气体为_______，分析其原因_______。
(3)过程①的实验操作为_______、洗涤、干燥，检验所得小苏打中不含的方法为_______。
(4)过程②的化学方程式为_______。
(5)该制备可得到的副产品为_______。
【答案】(1)BC A
(2) 在水中的溶解度较小，而易溶于水，且使溶液呈碱性，先通入更有利于吸收，析出更多小苏打，提高纯碱产量
(3)过滤 取少量小苏打于试管中，加适量蒸馏水形成溶液，向其中滴加过量的稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，充分振荡后无明显现象
(4)
(5)或氯化铵
【解析】侯德榜制碱流程中，将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中，发生反应，同温下，碳酸氢钠溶解度较小，故以沉淀析出；过滤后得到碳酸氢钠固体，经加热后得到碳酸钠，发生反应是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，滤液A中含有氯化铵、氯化钠等，氯化铵作为副产品，可做氮肥。1）除去食盐水中杂质、SO、Ca2+分别可用过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，为了保证过量的氯化钡被除去，必须保证碳酸钡加入的顺序在BaCl2之后，将得到的沉淀过滤后在加入稀盐酸，以除去过量的NaOH、Na2CO3溶液，再蒸发浓缩得饱和溶液。所以根据以上要求，选项中加入药品顺序正确的是BC，故答案选BC。除去时，该钡试剂最好为不引入新的杂质离子，食盐水中含大量氯离子，故该钡试剂最好为BaCl2，A正确。
（2）由已知信息可知通常状况下，1体积水大约溶解1体积或700体积，的溶解度较小，故先通入使溶液呈碱性，更易吸收，故向饱和食盐水中先通入的气体为，分析其原因是在水中的溶解度较小，而易溶于水，且使溶液呈碱性，先通入更有利于吸收，析出更多小苏打，提高纯碱产量。
（3）过程①中将氨气、二氧化碳先后通入饱和食盐水中，发生反应，同温下，碳酸氢钠溶解度较小，以沉淀析出；故过程①的实验操作为过滤、洗涤、干燥；检验所得小苏打中不含的方法为先加足量硝酸，再加入硝酸银，不产生不溶于水和酸的沉淀，故答案是取少量小苏打于试管中，加适量蒸馏水形成溶液，向其中滴加过量的稀硝酸酸化，再滴加硝酸银溶液，充分振荡后无明显现象。
（4）过程②是加热碳酸氢钠，化学方程式为。
（5）该制备可得到的副产品为（或氯化铵）
10、（2023北京东城高一统考期末）某碳酸钠()固体样品中含有少量杂质。小组同学用不同的方案测定样品中碳酸钠的纯度。
已知：碳酸钠的纯度。
(1)方案1：
①操作x的名称是___________。
②溶液B中所含的金属阳离子有___________。
③该方案中，需测量的物理量有___________。
(2)方案2：利用如图所示装置进行实验，通过测量样品与稀硫酸反应产生的二氧化碳的体积，计算样品中碳酸钠的纯度。
①样品中的与稀硫酸反应的离子方程式是___________。
②将虚线框中的装置补充完整___________。
③为了提高测量的准确性，B中试剂的选择依据是___________。
(3)方案3：称量mg样品，并使其充分加热，冷却至室温，再称量固体质量为ng．则样品中碳酸钠的纯度=___________(用代数式表示)。
【答案】(1)过滤 Na+、Ca2+ 样品的质量及固体D的质量
(2) B中的溶液应尽可能不溶解CO2，最好采用排饱和NaHCO3溶液的方法
(3)×100%
【解析】（1）某碳酸钠()固体样品中含有少量杂质，加水溶解的到溶液A含及，加入氢氧化钙溶液，则碳酸钠转化为碳酸钙沉淀和氢氧化钠，故操作X是过滤，溶液B含有氢氧化钠、碳酸氢钠及少量氢氧化钙，故含有的金属阳离子为Na+及Ca2+，沉淀C为碳酸钙沉淀，经过洗涤干燥，得到固体D为碳酸钙；根据样品纯度，由此需测量的物理量是反应前m(样品)及反应后m(CaCO3)，再通过化学反应方程式的系数关系计算出m(Na2CO3)。
（2）与稀硫酸反应生成二氧化碳和水和硫酸钠，离子方程式是：；
该装置的目的是通过测量样品与稀硫酸反应产生的二氧化碳的体积，通过化学反应方程式的系数关系计算出样品中的碳酸氢钠，从而计算出碳酸钠的纯度，所以B中的溶液应尽可能不溶解CO2，所以最好采用排饱和NaHCO3溶液的方法，导管应该是短进长出；
为了提高测量的准确性，B中的溶液应尽可能不溶解CO2，最好采用排饱和NaHCO3溶液的方法。
（3）设样品中含有NaHCO3杂质的质量为x，根据可知，，解得，则。
盐
实验步骤
Na2CO3(俗名：苏打或纯碱)
NaHCO3(俗名：小苏打)
①观察两支试管中碳酸钠、碳酸氢钠的外观
白色粉末
细小的白色晶体
②向两支试管中分别滴入几滴水，振荡，观察现象；将温度计分别插入其中
加水后结块变成晶体，温度计示数升高
加水后部分溶解，温度计示数降低
③继续向②的试管中分别加5 mL水，用力振荡
振荡一段时间后可溶解
固体量减少
④分别将③所得溶液中滴加1～2滴酚酞溶液
溶液变红，溶液碱性较强
溶液变浅红，溶液碱性较弱
初步结论
碳酸钠、碳酸氢钠均易溶于水，水溶液均显碱性，但Na2CO3溶解度更大，碱性更强
注意
①碳酸钠粉末遇水生成含有结晶水的碳酸钠晶体——水合碳酸钠(Na2CO3·xH2O)。碳酸钠晶体在干燥的空气中逐渐失去结晶水变成碳酸钠粉末。
②钠露置在空气中，最终完全转变为Na2CO3粉末，转化过程为Naeq \(――→,\s\up7(O2),\s\d5(氧化))Na2Oeq \(――→,\s\up7(H2O))NaOHeq \(――→,\s\up7(H2O),\s\d5(潮解))NaOH溶液eq \(――→,\s\up7(CO2))Na2CO3·xH2Oeq \(――→,\s\up7(风化))Na2CO3(风化是化学变化)。
实验操作
实验现象
实验结论
澄清石灰水不变浑浊
Na2CO3很稳定，受热不易发生分解
澄清石灰水变浑浊
NaHCO3不稳定，受热容易分解；
化学方程式：2NaHCO3eq \(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O
金属元素
锂
钠
钾
铷
钙
锶
钡
铜
焰色
紫红色
黄色
紫色(透过蓝色钴玻璃)
紫色
砖红色
洋红色
黄绿色
绿色
实验Ⅰ
实验Ⅱ
选项
陈述Ⅰ
陈述Ⅱ
判断
A
小苏打可用于治疗胃病
NaHCO3可与盐酸反应
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
B
滴有酚酞溶液的水溶液中加Na2O2，溶液变红
Na2O2与水反应生成氢氧化钠
Ⅰ对；Ⅱ错；无关系
C
金属钠具有强还原性
高压钠灯发出透雾性强的黄光
Ⅰ对；Ⅱ对；有关系
D
过氧化钠可用作航天员的供氧剂
Na2O2能和CO2、H2O反应生成O2
Ⅰ对；Ⅱ对；无关系