资源简介 (共86张PPT)第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属第四章 金属及其化合物1.了解Na2CO3、NaHCO3的性质，知道碱金属及其化合物的通性，并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。2.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。复习目标考点一 碳酸钠和碳酸氢钠考点二 碱金属 焰色试验内容索引课时测评重点强化考点一碳酸钠和碳酸氢钠1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)必备知识 整合名称 碳酸钠 碳酸氢钠俗名 ______或______ 小苏打主 要 性 质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g)热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热________与H＋反应 ________________________________ (较快) ____________________________(更快)纯碱苏打易分解C＋2H＋H2O＋CO2↑HC＋H＋H2O＋CO2↑名称 碳酸钠 碳酸氢钠主要 性质 与Ca(OH)2 溶液反应 Ca(OH)2少量：__________________________________________________；Ca(OH)2过量：______________________________________________________与盐[Al2(SO4)3] 反应与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一Ca2＋＋2OH－＋2HCCaCO3↓＋C＋2H2OCa2＋＋OH－＋HCCaCO3↓＋H2OAl(OH)3↓＋3CO2↑2Al(OH)3↓＋3CO2↑2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化(1)转化关系Na2CO3 NaHCO3(2)转化关系应用依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)序号 混合物 除杂方法① Na2CO3(s)、NaHCO3(s) 加热法② NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq) 通入足量CO2③ Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq) 滴加适量NaOH溶液向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有何现象？为什么？提示：溶液变浑浊，碳酸氢钠比碳酸钠的溶解度小，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠会析出。3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法(1)利用热稳定性不同(2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同(3)利用溶液的碱性不同NaHCO3Na2CO3NaHCO3Na2CO3Na2CO3NaHCO31.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应 ( )2.用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应 ( )3.Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火 ( )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.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 ( )6.苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ( )7.相同温度下，溶解度：小苏打＜苏打；热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3( )正误判断××√×√×√考向1 Na2CO3、NaHCO3的鉴别1.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)。关键能力 提升Ⅱ(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)。2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2ODNaHCO3考向2 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的定量关系2.Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，完成下列表格。二者浓度相同时生成CO2的速率 ____________快耗酸量 二者等质量 ___________耗酸多二者等物质的量 ___________耗酸多生成CO2 的体积 二者等质量 ____________产生的多二者等物质的量 ______NaHCO3Na2CO3Na2CO3NaHCO3相等3.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。按要求回答问题：(1)写出依次发生反应的化学方程式：________________________________ 。(2)①代表 的变化曲线；②代表 的变化曲线；③代表 的变化曲线。(3)盐酸的物质的量浓度为 。Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑NaHCO3NaClNa2CO30.05 mol·L－1当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为 。0.112 Ln(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标准状况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。4.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)Na2CO3、NaHCO31∶11.5 mol·L－1(1)在A情况下，溶质是 (填化学式)，其物质的量之比为 。(2)在B情况下，溶质是 (填化学式)，其物质的量之比为 。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。NaOH、Na2CO31∶1CO2与NaOH溶液反应时，根据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素质量守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。返回考点二碱金属 焰色试验1.碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)必备知识 整合 相似性 递变性原子结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐______，原子半径逐渐______元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 金属性逐渐______单 质 性 质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点______ 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐______化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐______；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂增大增大增强较低降低增强2.碱金属的特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的____。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在______中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。(5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。(6)锂与O2的反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。小石蜡3.焰色试验(1)焰色试验：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色的现象。(2)操作步骤铂丝无色 待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色试验的颜色金属元素 钠 钾 钡 钙 铜焰色 ____色 ____色(透过____________观察) ______色 ______色 ____色黄紫蓝色钴玻璃黄绿砖红绿(1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是____________(填序号)。①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替(2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，可得出的结论为 。①②③④⑤一定含有Na＋，可能含有K＋考向1 焰色试验1.(2024·浙江高三期中)绚丽的焰火其实就包含化学知识“焰色试验”的应用。下列说法中正确的是A.做焰色试验时，一定有氧化还原反应发生B.NaCl与Na2CO3灼烧时，火焰颜色相同C.做焰色试验时，如果没有铂丝可用铁丝、铜丝代替来蘸取待测物在火焰上灼烧D.焰色试验后，金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧关键能力 提升√焰色试验是物理变化，做焰色试验时，不一定有氧化还原反应发生，如用单质钠做焰色试验时有氧化还原反应发生，而用氯化钠做焰色试验时无氧化还原反应发生，故A错误；NaCl与Na2CO3中都含有钠元素，故灼烧时火焰颜色相同，故B正确；铜元素的焰色为绿色，会对待测试剂的焰色试验有干扰，故不能用铜丝，可用铂丝或洁净的铁丝，故C错误；焰色试验后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧，故D错误。2.(2024·浙江模拟预测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替√为防止其他离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，故A正确；钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；铁的焰色几乎为无色，对其他元素的焰色无影响，故可用光洁无锈铁丝进行焰色试验，故D正确。考向2 碱金属元素性质的递变规律及应用3.(2024·浙江模拟预测)碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是A.Li2SO4易溶于水 B.Li在氧气中加热生成Li2O2C.Li的熔点比钠高 D.Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2√碱金属锂和镁的性质相似，MgSO4易溶于水，所以Li2SO4易溶于水，A正确；Mg在氧气中加热生成MgO，所以Li在氧气中加热生成Li2O，B错误；碱金属随着原子序数的递增，熔点逐渐降低，Li的熔点比钠高，C正确；碳酸镁受热可分解生成氧化镁和二氧化碳，Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2，D正确。4.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是 。(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是 (填字母)。A.钾在空气中燃烧时，只生成K2OB.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸C.1 mol·L－1 KOH溶液比1 mol·L－1 NaOH溶液碱性强(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为 ，与水反应放出氢气，化学方程式为 。生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为 。(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式： 。锂可以与水反应BK＋[H∶]－KH＋H2OKOH＋H2↑ 3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOHNA(或6.02×1023)高考真题 感悟1.正误判断(1)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸 ( )(2)(2022·湖北卷)滴入酚酞溶液的现象 ( )(3)(2022·全国乙卷)碳酸氢钠可作食品膨松剂 ( )(4)(2022·广东卷)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应 ( )(5)(2020·浙江卷)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ( )(6)(天津卷)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良 ( )×√√×××2.(2021·北京卷)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。已知：①LiH＋H2OLiOH＋H2↑②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s) ΔH＜0下列说法不正确的是A.可用质谱区分D2和HDB.Li与D2O的反应：2Li＋2D2O2LiOD＋D2↑C.若越大，则越小D.80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大√3.(2024·北京卷) 关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是A.两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3C.利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3D.室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异√Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H＋、OH－、Na＋、C、HC，A正确；NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较好，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是C的水解程度远大于HC，D错误。返回重点强化7电离常数的相关计算一、侯氏制碱法1.制备原料食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。2.工艺流程重点精讲3.反应原理(1)产生NaHCO3的反应：________________________________________。(2)产生Na2CO3的反应：_____________________________________。4.绿色思想循环使用的物质为_______、________。NH3＋NaCl＋H2O＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑CO2NaCl二、Na2CO3含量的测定1.气体法(1)测定原理：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生的CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100％＝％。2.沉淀法(1)测定原理：Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100％＝％。3.滴定法测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为H＋＋CHC，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。1.(2024·黑龙江双鸭山模拟预测)某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，部分实验装置如图所示，下列说法正确的A.实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水C.开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活塞ⅢD.试剂d为冰水，以降低NaHCO3的溶解度，促进晶体的析出√强化训练试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸。实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A项错误；制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B项错误；因NH3溶解度大，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ，C项错误；将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度，促进NaHCO3晶体的析出，D项正确。2.(2024·吉林白山一模)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图，下列说法错误的是A.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水B.NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃C.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染D.沉淀池中反应的化学方程式：2NH3＋CO2＋2NaCl＋H2O2NH4Cl＋Na2CO3√由流程可知，合成氨提供氨气，与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3，在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，二氧化碳可循环使用。母液中含溶质氯化铵，通入氨气，加入食盐可分离得到氯化铵。由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，A正确；由溶解度曲线可以看出，NH4Cl的溶解度随温度升高而增大，因此如果NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃，B正确；由流程可知，循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，C正确；沉淀池中反应的化学方程式：NH3＋CO2＋NaCl＋H2ONH4Cl＋NaHCO3↓，D错误。3.下列实验方案中，不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是A.取a g混合物充分加热，质量减少b gB.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到b g固体C.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到b g固体D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加b g√只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，故A不选；加热后b g固体为氯化钠的质量，设碳酸钠的物质的量为x mol、碳酸氢钠的物质的量为y mol，则106x＋84y＝a，2x＋y＝，解方程计算出x、y，然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故B不选；碳酸钠和碳酸氢钠均能与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀，结合B项分析，也可以计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故C不选；a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体主要是二氧化碳和水，所以质量增加b g为两种气体的质量，故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数，故选D。4.(2021·河北卷节选)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：回答下列问题：(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是______________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或_________________________________________ 。(2)B中使用雾化装置的优点是____________________________________________ 。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________________________ 。aefbcgh将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)NH3·H2O＋NaCl＋CO2NH4Cl＋NaHCO3↓(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液。①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为 g。②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。0.84蒸发浓缩、冷却结晶过滤返回课 时 测 评1.(2024·广东二模)汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾，为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是A.黄色 B.紫色C.绿色 D.洋红色钾的焰色为紫色，所以B正确。√2.(2024·北京朝阳高三期中)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是A.溶液变红，证明生成了碱性物质B.钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变√钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确；钾浮在液面上，说明钾的密度小于水，燃烧说明反应放热，故B正确；金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；金属钾与水发生反应：2K＋2H2O2KOH＋H2↑，水中含有极性共价键，生成氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。3.(2024·全国高三专题考试)碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是A.单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中B.单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物C.单质都不能在自然界中稳定存在D.单质都是强还原剂，其阳离子都具有强氧化性Rb、Cs密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正确；Li燃烧只能生成Li2O，B不正确；碱金属单质都是活泼金属，易与空气中氧气、水等发生反应，因此不能在自然界中稳定存在，故C正确；碱金属单质是强还原剂，但其阳离子具有弱氧化性，D不正确。√4.(2024·江西高三阶段考试)第87号元素钫，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是①锂与水反应比钠剧烈 ②金属单质都可以密封保存在煤油中 ③钾的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 ④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同 ⑤钫单质是强还原剂 ⑥钫在化合物中显＋1价 ⑦钫单质的密度应该大于1 g·cm－3 ⑧钫单质有较高的熔点A.①②④⑧ B.①②③⑦C.③④⑤⑧ D.①③④⑥√①金属性：Na＞Li，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；③钾的氧化物是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸钾，③正确；④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；⑤钫属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显＋1价，⑥正确；⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常)，推测钫单质的密度应该大于1 g·cm－3，⑦正确；⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以钫单质的熔点很低，⑧错误。5.下列有关钠元素的单质及其化合物的说法错误的是A.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时，既有沉淀生成又有气体逸出B.灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，证明该粉末中有Na＋，可能有K＋C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2，有沉淀生成D.可用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液√金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时，钠先与水反应生成氢气，生成的NaOH再与Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙沉淀，所以既有沉淀生成又有气体逸出，A正确；钠元素的焰色为黄色，灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，证明该粉末中有Na＋，但没有透过蓝色钴玻璃观察，不能确定K＋是否存在，B正确；向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2，生成NaHCO3，由于碳酸氢钠的溶解度小，所以部分NaHCO3转化为沉淀，C正确；澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3都能反应生成碳酸钙沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液，D错误。6.(2024·浙江宁波二模)碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象B.碳酸氢钠溶液呈碱性，加入NH4Cl溶液后，产生较多氨气C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解D.发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔碳酸氢钠溶于水吸热，A项正确；碳酸氢钠溶液和NH4Cl溶液常温下不反应，B项错误；碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解，C项正确；NaHCO3受热时会产生CO2气体，使焙制糕点疏松多孔，D项正确。√7.(2024·江西模拟预测)实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时，对应关系错误的是A.氢氧化钠水溶液：实验室模拟皂化反应B.碳酸钠饱和溶液：模拟侯氏制碱法所用试剂C.碳酸钠饱和溶液：制备乙酸乙酯实验中收集产品D.碳酸氢钠饱和溶液：制备CO2时除去HCl气体皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应，A项正确；模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液，B项错误；碳酸钠饱和溶液可以吸收乙醇，中和乙酸，降低酯的溶解度，C项正确；NaHCO3可与HCl反应生成NaCl、CO2和水，因此碳酸氢钠饱和溶液可除去CO2中的HCl气体，D项正确。√8.(2024·北京房山一模)探究同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液和不同盐溶液间的反应，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。(已知：碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)下列说法不正确的是A.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3的水解B.①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物C.同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液分别加入酚酞，Na2CO3溶液的红色深D.②中CaCl2溶液滴入后，Na2CO3溶液的pH不变，NaHCO3溶液的pH降低√铝离子水解呈酸性，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解呈碱性，硫酸铝能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解，A正确；①中铝离子水解生成氢氧化铝，也可以与碳酸根结合生成碱式碳酸铝沉淀，B正确；同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸根离子水解程度更大，碱性更强，加入酚酞试剂红色更深，C正确；氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子浓度减小，使C＋H2OHC＋OH－平衡逆向移动，OH－离子浓度减小，pH变小，D错误。9.向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是√Na2CO3先和盐酸反应，离子方程式为H＋＋CHC，H＋和C等物质的量反应；第二步盐酸和NaHCO3反应，离子方程式为H＋＋HCH2O＋CO2↑，H＋和HC也等物质的量反应。第一步生成的HC和原有的HC在第二步一起和H＋反应，所以第二步消耗的H＋大于第一步消耗的H＋，故选D。10.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是A.实验前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)B.实验后两溶液中主要离子种类完全相同C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多D.两溶液中反应的基本类型相同√C、HC发生水解，溶液显碱性，相同浓度下，C的水解程度比HC的大，所以相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)，故A正确；实验后，碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液中的离子主要有Na＋、Cl－，而碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸，碳酸大部分分解为二氧化碳气体和水，氯化钙有剩余，溶液中的离子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故两者的离子种类不完全相同，故B错误；加入氯化钙后，左侧试管中只有白色沉淀生成，则反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl，右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生，则反应的化学方程式为2NaHCO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，由化学方程式可知起始C、HC的物质的量相同时，Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C正确；两试管中发生的反应均为复分解反应，故D正确。11.某化学实验小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应，实验过程及结果如下。已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液碱性越强。实验装置 试剂X 实验结果Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀；②烧杯中溶液pH变化如下：蒸馏水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液 下列说法不正确的是A.Ⅰ是空白实验，排除溶液因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响B.Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明C与OH－不反应，Ⅱ中发生反应：C＋Ca2＋CaCO3↓C.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低，说明HC与OH－反应，Ⅲ中初期发生反应：HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2OD.Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液pH＝7√Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应，不与氢氧根离子反应，反应的离子方程式为C＋Ca2＋CaCO3↓，故B正确；Ⅲ的pH曲线逐渐降低，说明反应开始时，少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水，实验装置 试剂X 实验结果Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀；②烧杯中溶液pH变化如下：蒸馏水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液 反应的离子方程式为HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O，故C正确；石灰水恰好完全反应时，碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，故D错误。实验装置 试剂X 实验结果Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀；②烧杯中溶液pH变化如下：蒸馏水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1 NaHCO3溶液 12.(12分)(2024·江西一模)小组同学探究Na2CO3的性质及工业制法。(1)用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L－1Na2CO3溶液。①用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。100 mL容量瓶用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液，还需要用到100 mL容量瓶；②计算：需用托盘天平称量Na2CO3·10H2O固体 g。5.7需要Na2CO3·10H2O固体质量为0.1 L×0.2 mol·L－1×286＝5.72 g，托盘天平称量5.7 g固体；③下列情况中，会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。a.转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒b.定容时，眼睛俯视刻度线c.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切ba.转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒，溶质偏少，浓度偏低，a不符合题意；b.定容时，眼睛俯视刻度线，溶液的总体积偏小，浓度偏大，b符合题意；c.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切，导致溶液的体积偏大，浓度偏低，c不符合题意；(2)探究Na2CO3与NaHCO3的性质。实验装置 及操作实验 现象 盛有 (填化学式)的试管中温度计示数升高 盛有Na2CO3的试管中固体完全溶解；盛有NaHCO3的试管中固体有剩余 盛有NaHCO3溶液的试管中立即有气泡产生；盛有Na2CO3溶液的试管中 ____________________________________________________ 实验结论 或解释 略 相同温度下，溶解度：Na2CO3 NaHCO3(填“＞”“＜”或“＝”) 略Na2CO3＞无气泡产生，一段时间后产生气泡开始Na2CO3溶解时放热，试管温度升高；相同温度下，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度；碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠，无气泡产生，碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，有气泡产生，故现象是开始无气泡产生，一段时间后产生气泡。13.(15分)(2024·陕西西安高三模拟)某干燥白色固体可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的几种，取一定质量的该固体加蒸馏水配制100 mL溶液，并向该溶液中滴加0.5 mol·L－1的盐酸，得到CO2体积(换算成标准状况下)与盐酸体积的关系如图所示。请回答下列问题：(1)产生CO2的物质的量为 mol，AB段发生反应的化学方程式为 。0.03NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑若三种固体均含有，固体中加水溶解中发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，向溶液中加入盐酸可能发生反应的先后顺序是NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O，根据图像可知，OA之间发生反应：NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，AB之间发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。产生的V(CO2)＝0.672 L，则n(CO2)＝0.03 mol；根据上述分析AB段发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O；(2)若白色固体由0.02 mol Na2CO3和x mol NaHCO3组成，则x＝ ，V2＝ 。0.01100若三种固体均含有，固体中加水溶解中发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，向溶液中加入盐酸可能发生反应的先后顺序是NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O，根据图像可知，OA之间发生反应：NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，AB之间发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。 CO2来自碳酸钠和碳酸氢钠，根据碳原子守恒，碳酸氢钠的物质的量为0.03 mol－0.02 mol＝0.01 mol；OA段发生的反应为Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，根据化学计量数之比等于物质的量之比，0.02 mol Na2CO3与0.02 mol盐酸反应，V1(盐酸)＝＝0.04 L，即V1＝40 mL；A点时碳酸氢钠的物质的量为0.03 mol，消耗0.03 mol盐酸，V＝＝0.06 L，因此V2＝V1＋V＝100 mL；(3)若白色固体由NaHCO3和NaOH组成，2V1＝V2，则NaHCO3与NaOH溶于水后发生反应的离子方程式为 ，n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝ 。HC＋OH－C＋H2O1∶1若三种固体均含有，固体中加水溶解中发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，向溶液中加入盐酸可能发生反应的先后顺序是NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O，根据图像可知，OA之间发生反应：NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，AB之间发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。 NaHCO3与NaOH溶于水后发生反应的离子方程式为HC＋OH－C＋H2O；2V1＝V2，说明白色固体溶于水后的溶质只有Na2CO3，n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝1∶1；(4)若白色固体由NaOH和Na2CO3组成，且V1＝100，V2＝160，则n(NaOH)＝ mol。0.02若三种固体均含有，固体中加水溶解中发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，向溶液中加入盐酸可能发生反应的先后顺序是NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O，根据图像可知，OA之间发生反应：NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，AB之间发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。因为白色固体由NaOH、Na2CO3组成，OA段为NaOH、Na2CO3与盐酸反应，消耗盐酸的体积为100 mL，即两物质共消耗0.05 mol盐酸，由碳原子守恒知n(Na2CO3)＝0.03 mol，Na2CO3消耗0.03 mol盐酸，则NaOH消耗0.02 mol盐酸，n(NaOH)＝0.02 mol。返回第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属【复习目标】 1.了解Na2CO3、NaHCO3的性质，知道碱金属及其化合物的通性，并能用物质分类的思想预测陌生碱金属及其化合物的性质。2.了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。考点一 碳酸钠和碳酸氢钠1.Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)名称 碳酸钠 碳酸氢钠俗名 纯碱或苏打 小苏打主要 性质 色、态 白色粉末 细小的白色晶体水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5 g) 可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g)热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠(Na2CO3·10H2O)易风化 受热易分解与H＋反应 C＋2H＋H2O＋CO2↑(较快) HC＋H＋H2O＋CO2↑(更快)与Ca(OH)2 溶液反应 Ca2＋＋CCaCO3↓ Ca(OH)2少量： Ca2＋＋2OH－＋2HCCaCO3↓＋C＋2H2O； Ca(OH)2过量： Ca2＋＋OH－＋HCCaCO3↓＋H2O与盐[Al2(SO4)3] 反应 2Al3＋＋3C＋3H2O2Al(OH)3↓＋3CO2↑ Al3＋＋3HCAl(OH)3↓＋3CO2↑与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱主要用途 用于制玻璃、制肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油、冶金等工业中 灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主要成分之一2.碳酸钠与碳酸氢钠的相互转化(1)转化关系Na2CO3NaHCO3(2)转化关系应用依据二者性质的差异确定除杂方法(后者为杂质)序号 混合物 除杂方法① Na2CO3(s)、NaHCO3(s) 加热法② NaHCO3(aq)、Na2CO3(aq) 通入足量CO2③ Na2CO3(aq)、NaHCO3(aq) 滴加适量NaOH溶液学生用书 第57页【微思考】 向饱和Na2CO3溶液中通入CO2，有何现象？为什么？提示：溶液变浑浊，碳酸氢钠比碳酸钠的溶解度小，反应消耗了水，生成的碳酸氢钠会析出。3.Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法(1)利用热稳定性不同(2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同(3)利用溶液的碱性不同【正误判断】 1.碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应 ( )2.用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应 ( )3.Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火 ( )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.用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液 ( )6.苏打是面包发酵粉的主要成分之一 ( )7.相同温度下，溶解度：小苏打＜苏打；热稳定性：Na2CO3＞NaHCO3( )答案：1.× 2.× 3.√ 4.× 5.√ 6.× 7.√Na2CO3、NaHCO3的鉴别1.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)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2CaCO3↓＋H2O D(3)NaHCO3Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应的定量关系2.Na2CO3、NaHCO3分别与足量的盐酸反应，完成下列表格。二者浓度相同时生成CO2的速率 NaHCO3快耗酸量 二者等质量 Na2CO3耗酸多二者等物质的量 Na2CO3耗酸多生成CO2 的体积 二者等质量 NaHCO3产生的多二者等物质的量 相等3.将一定物质的量的Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L溶液，取出50 mL溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。学生用书 第58页按要求回答问题：(1)写出依次发生反应的化学方程式： 。(2)①代表 的变化曲线；②代表 的变化曲线；③代表 的变化曲线。(3)盐酸的物质的量浓度为 。(4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为 。答案：(1)Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑(2)NaHCO3 NaCl Na2CO3(3)0.05 mol·L－1 (4)0.112 L解析：(3)当加入150 mL盐酸时正好生成NaCl溶液，n(HCl)＝n(NaCl)＝2n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标准状况下V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。4.分别取等物质的量浓度的氢氧化钠溶液各100 mL，再通入一定量的CO2，随后分别各取20 mL溶液，向其中逐滴滴入0.2 mol·L－1的盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系如图(分A、B两种情况)。(1)在A情况下，溶质是 (填化学式)，其物质的量之比为 。(2)在B情况下，溶质是 (填化学式)，其物质的量之比为 。(3)原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为 。答案：(1)NaOH、Na2CO3 1∶1 (2)Na2CO3、NaHCO3 1∶1 (3)1.5 mol·L－1解析：CO2与NaOH溶液反应时，根据CO2与NaOH量的相对多少，有这样两个阶段：①CO2＋2NaOHNa2CO3＋H2O，此时溶质可能为NaOH和Na2CO3或只有Na2CO3(刚好反应)；②Na2CO3＋CO2＋H2O2NaHCO3，此时溶质可能为Na2CO3和NaHCO3或只有NaHCO3；据图分析：B情况最终生成的CO2(其实就是最初通入的与NaOH溶液反应的CO2)是A情况的2倍。(3)当加入150 mL盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为NaCl。据元素质量守恒有n(NaOH)＝n(Na＋)＝n(Cl－)＝0.2 mol·L－1×0.15 L＝0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的物质的量浓度为＝1.5 mol·L－1。考点二 碱金属 焰色试验1.碱金属的相似性和递变性(由Li→Cs)相似性 递变性原子结构 最外层均为1个电子 电子层数逐渐增多，核电荷数逐渐增大，原子半径逐渐增大元素性质 都具有较强的金属性，最高正价均为＋1价 金属性逐渐增强单 质 性 质 物理 性质 (除Cs外)都呈银白色，密度较小，熔、沸点较低 密度逐渐增大(钾反常)，熔、沸点逐渐降低化学 性质 都具有较强的还原性 还原性逐渐增强；与O2反应越来越剧烈，产物越来越复杂2.碱金属的特殊性(1)碱金属的密度一般随核电荷数的增大而增大，但钾的密度比钠的小。(2)碱金属一般都保存在煤油中，但由于锂的密度小于煤油的密度而将锂保存在石蜡中。(3)碱金属跟氢气反应生成的碱金属氢化物都是离子化合物，其中氢以H－形式存在，显－1价，碱金属氢化物是强还原剂。(4)一般情况下，碱金属所形成的盐均溶于水，并且在一定温度下，酸式盐比正盐的溶解度大(但NaHCO3的溶解度比Na2CO3的小)。(5)试剂瓶中的药品取出后，一般不能放回原瓶，但金属Na、K等需立即放回原瓶。(6)锂与O2的反应与钠不同，只生成Li2O，而不生成Li2O2。3.焰色试验(1)焰色试验：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特征颜色的现象。(2)操作步骤铂丝无色待测物观察火焰颜色铂丝无色。(3)常见元素焰色试验的颜色金属元素 钠 钾 钡 钙 铜焰色 黄色 紫色(透过蓝色钴玻璃观察) 黄绿色 砖红色 绿色学生用书 第59页【微思考】 (1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是 (填序号)。①钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察 ②先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同，再蘸取被检验的物质 ③每次实验后，要将铂丝用盐酸洗净 ④实验时最好选择本身颜色较浅的火焰 ⑤没有铂丝时，也可以用光洁无锈的铁丝代替(2)用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，可得出的结论为 。提示：(1)①②③④⑤ (2)一定含有Na＋，可能含有K＋焰色试验1.(2024·浙江高三期中)绚丽的焰火其实就包含化学知识“焰色试验”的应用。下列说法中正确的是( )A.做焰色试验时，一定有氧化还原反应发生B.NaCl与Na2CO3灼烧时，火焰颜色相同C.做焰色试验时，如果没有铂丝可用铁丝、铜丝代替来蘸取待测物在火焰上灼烧D.焰色试验后，金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧答案：B解析：焰色试验是物理变化，做焰色试验时，不一定有氧化还原反应发生，如用单质钠做焰色试验时有氧化还原反应发生，而用氯化钠做焰色试验时无氧化还原反应发生，故A错误；NaCl与Na2CO3中都含有钠元素，故灼烧时火焰颜色相同，故B正确；铜元素的焰色为绿色，会对待测试剂的焰色试验有干扰，故不能用铜丝，可用铂丝或洁净的铁丝，故C错误；焰色试验后金属丝用盐酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取其他样品灼烧，故D错误。2.(2024·浙江模拟预测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是( )A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰D.没有铂丝可用光洁无锈铁丝代替答案：C解析：为防止其他离子干扰，每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同为止，再蘸取被检验的物质，故A正确；钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察，以排除钠离子的干扰，故B正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度的减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；铁的焰色几乎为无色，对其他元素的焰色无影响，故可用光洁无锈铁丝进行焰色试验，故D正确。碱金属元素性质的递变规律及应用3.(2024·浙江模拟预测)碱金属锂和镁的性质相似，下列有关锂及其化合物的说法不正确的是( )A.Li2SO4易溶于水B.Li在氧气中加热生成Li2O2C.Li的熔点比钠高D.Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2答案：B解析：碱金属锂和镁的性质相似，MgSO4易溶于水，所以Li2SO4易溶于水，A正确；Mg在氧气中加热生成MgO，所以Li在氧气中加热生成Li2O，B错误；碱金属随着原子序数的递增，熔点逐渐降低，Li的熔点比钠高，C正确；碳酸镁受热可分解生成氧化镁和二氧化碳，Li2CO3受热分解，生成Li2O和CO2，D正确。4.碱金属单质及其化合物有广泛应用。回答下列问题：(1)锂是最轻的活泼金属，常用于制造高效锂电池。电解池中的电解液不能用水作溶剂，原因是 。(2)金属钾是一种活泼的金属，下列有关其性质的说法正确的是 (填字母)。A.钾在空气中燃烧时，只生成K2OB.钾与水反应，由于反应剧烈可能会发生爆炸C.1 mol·L－1 KOH溶液比1 mol·L－1 NaOH溶液碱性强(3)KH是一种野外供氢剂，其电子式为 ，与水反应放出氢气，化学方程式为 。生成1 mol氢气时，反应中转移的电子数为 。(4)NaH在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为Fe2O3)，脱锈过程中生成两种产物，其反应的化学方程式： 。答案：(1)锂可以与水反应 (2)B(3)K＋[H∶]－ KH＋H2OKOH＋H2↑ NA(或6.02×1023) (4)3NaH＋Fe2O32Fe＋3NaOH1.正误判断(1)(2024·安徽卷)制作面点时加入食用纯碱，利用NaHCO3中和发酵过程产生的酸( )(2)(2022·湖北卷)滴入酚酞溶液的现象 ( )(3)(2022·全国乙卷)碳酸氢钠可作食品膨松剂 ( )学生用书 第60页(4)(2022·广东卷)面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包，是因为Na2CO3可与酸反应( )(5)(2020·浙江卷)NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 ( )(6)(天津卷)盐碱地(含较多Na2CO3等)不利于作物生长，可施加熟石灰进行改良( )答案：(1)× (2)√ (3)√ (4)× (5)× (6)× 2.(2021·北京卷)有科学研究提出：锂电池负极材料(Li)由于生成LiH而不利于电池容量的保持。一定温度下，利用足量重水(D2O)与含LiH的Li负极材料反应，通过测定可以获知。已知：①LiH＋H2OLiOH＋H2↑②2Li(s)＋H2(g)2LiH(s) ΔH＜0下列说法不正确的是( )A.可用质谱区分D2和HDB.Li与D2O的反应：2Li＋2D2O2LiOD＋D2↑C.若越大，则越小D.80 ℃反应所得比25 ℃反应所得大答案：C3.(2024·北京卷) 关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中，不正确的是( )A.两种物质的溶液中，所含微粒的种类相同B.可用NaOH溶液使NaHCO3转化为Na2CO3C.利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3D.室温下，二者饱和溶液的pH差约为4，主要是由于它们的溶解度差异答案：D解析：Na2CO3和NaHCO3的溶液中均存在H2O、H2CO3、H＋、OH－、Na＋、C、HC，A正确；NaHCO3加入NaOH溶液会发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，B正确；NaHCO3受热易分解，可转化为Na2CO3，而Na2CO3热稳定性较好，利用二者热稳定性差异，可从它们的固体混合物中除去NaHCO3，C正确；室温下Na2CO3和NaHCO3饱和溶液pH相差较大的主要原因是C的水解程度远大于HC，D错误。一、侯氏制碱法与1.制备原料食盐、氨、二氧化碳——合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气，其反应为C＋H2O(g)CO＋H2，CO＋H2O(g)CO2＋H2。2.工艺流程3.反应原理(1)产生NaHCO3的反应：NH3＋NaCl＋H2O＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl。(2)产生Na2CO3的反应：2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑。4.绿色思想循环使用的物质为CO2、NaCl。二、Na2CO3含量的测定1.气体法(1)测定原理：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋H2O＋CO2↑。依据CO2的体积确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：向m g纯碱样品中加入足量的稀硫酸，准确测量产生的CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为 mol×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100％＝％。学生用书 第61页2.沉淀法(1)测定原理：Na2CO3＋BaCl2BaCO3↓＋2NaCl。依据BaCO3沉淀的质量确定Na2CO3的物质的量，进而确定纯碱中Na2CO3的含量。(2)实验操作：先将m g纯碱样品溶于水配成溶液，向溶液中加入过量的BaCl2溶液，经过滤、洗涤、干燥得BaCO3沉淀的质量为n g。(3)数据处理：纯碱样品中Na2CO3的质量为×106 g·mol－1＝ g，则纯碱样品中Na2CO3的质量分数为×100％＝％。3.滴定法测定原理(用酚酞作指示剂，用盐酸滴定)：当指示剂变色时，发生的反应为H＋＋CHC，根据消耗标准盐酸的体积，求出Na2CO3的物质的量，进一步求其含量。1.(2024·黑龙江双鸭山模拟预测)某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，部分实验装置如图所示，下列说法正确的是( )A.实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入B.所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水C.开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活塞ⅢD.试剂d为冰水，以降低NaHCO3的溶解度，促进晶体的析出答案：D解析：试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸。实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A项错误；制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B项错误；因NH3溶解度大，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ，C项错误；将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度，促进NaHCO3晶体的析出，D项正确。2.(2024·吉林白山一模)我国化工专家侯德榜将合成氨与纯碱工业联合，发明了联合制碱法，使原料氯化钠的利用率从70％提高到90％以上，该生产方法在制得纯碱的同时，还可得到一种副产品NH4Cl。生产流程和溶解度曲线如图，下列说法错误的是( )A.从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水B.NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃C.循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染D.沉淀池中反应的化学方程式：2NH3＋CO2＋2NaCl＋H2O2NH4Cl＋Na2CO3答案：D解析：由流程可知，合成氨提供氨气，与二氧化碳、饱和食盐水反应生成NH4Cl、NaHCO3，在沉淀池中过滤分离出碳酸氢钠，碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、水、二氧化碳，二氧化碳可循环使用。母液中含溶质氯化铵，通入氨气，加入食盐可分离得到氯化铵。由联碱法生产流程示意图可以看出从母液中经过循环Ⅰ进入沉淀池的主要是Na2CO3、NH4Cl和氨水，A正确；由溶解度曲线可以看出，NH4Cl的溶解度随温度升高而增大，因此如果NH4Cl固体从母液中析出时需控制温度在0～10 ℃，B正确；由流程可知，循环Ⅰ、Ⅱ的目的是提高原料的利用率、减少对环境的污染，C正确；沉淀池中反应的化学方程式：NH3＋CO2＋NaCl＋H2ONH4Cl＋NaHCO3↓，D错误。3.下列实验方案中，不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是( )A.取a g混合物充分加热，质量减少b gB.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得到b g固体C.取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干、得到b g固体D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，质量增加b g答案：D解析：只有碳酸氢钠加热分解，由差量法可计算碳酸氢钠的质量，然后再计算碳酸钠的质量分数，能够测出混合物中碳酸钠的质量分数，故A不选；加热后b g固体为氯化钠的质量，设碳酸钠的物质的量为x mol、碳酸氢钠的物质的量为y mol，则106x＋84y＝a，2x＋y＝，解方程计算出x、y，然后可计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故B不选；碳酸钠和碳酸氢钠均能与Ba(OH)2反应生成碳酸钡沉淀，结合B项分析，也可以计算出混合物中碳酸钠的质量分数，故C不选；a g混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体主要是二氧化碳和水，所以质量增加b g为两种气体的质量，故无法求出混合物中碳酸钠的质量分数，故选D。4.(2021·河北卷节选)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献，某化学兴趣小组在实验室中模拟改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl，实验流程如图：学生用书 第62页回答下列问题：(1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是 (按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或 。(2)B中使用雾化装置的优点是 。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为 。(4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液。①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为 g。②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为 、 、洗涤、干燥。答案：(1)aefbcgh 将玻璃塞上的凹槽对准分液漏斗颈部的小孔 (2)使氨盐水雾化，可增大与二氧化碳的接触面积，从而提高产率(或其他合理答案)(3)NH3·H2O＋NaCl＋CO2NH4Cl＋NaHCO3↓(4)①0.84 ②蒸发浓缩、冷却结晶 过滤课时测评10 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属(时间：45分钟 满分：60分)(本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！)选择题1－11题，每小题3分，共33分。1.(2024·广东二模)汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾，为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是( )A.黄色 B.紫色C.绿色 D.洋红色答案：B解析：钾的焰色为紫色，所以B正确。2.(2024·北京朝阳高三期中)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应，下列说法不正确的是( )A.溶液变红，证明生成了碱性物质B.钾浮在液面上并燃烧，与其密度及反应的热效应有关C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈，说明钾的金属性比钠强D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变答案：D解析：钾与水反应后，使滴加了酚酞的溶液变红，证明生成了碱性物质，故A正确；钾浮在液面上，说明钾的密度小于水，燃烧说明反应放热，故B正确；金属与水反应越剧烈，说明金属性越强，故C正确；金属钾与水发生反应：2K＋2H2O2KOH＋H2↑，水中含有极性共价键，生成氢氧化钾含有离子键和极性键，氢气中含有非极性键，前后化学键类型不同，故D错误。3.(2024·全国高三专题考试)碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的一族元素。下列说法正确的是( )A.单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中B.单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物C.单质都不能在自然界中稳定存在D.单质都是强还原剂，其阳离子都具有强氧化性答案：C解析：Rb、Cs密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正确；Li燃烧只能生成Li2O，B不正确；碱金属单质都是活泼金属，易与空气中氧气、水等发生反应，因此不能在自然界中稳定存在，故C正确；碱金属单质是强还原剂，但其阳离子具有弱氧化性，D不正确。4.(2024·江西高三阶段考试)第87号元素钫，它位于碱金属族，根据元素周期表结构及元素性质变化趋势，下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断，错误的是( )①锂与水反应比钠剧烈 ②金属单质都可以密封保存在煤油中 ③钾的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳 ④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同⑤钫单质是强还原剂 ⑥钫在化合物中显＋1价 ⑦钫单质的密度应该大于1 g·cm－3 ⑧钫单质有较高的熔点A.①②④⑧ B.①②③⑦C.③④⑤⑧ D.①③④⑥答案：A解析：①金属性：Na＞Li，元素的金属性越强，对应的单质与水反应越剧烈，则钠与水反应比锂与水反应剧烈，①错误；②锂的密度小于煤油的密度，若用煤油保存锂，则达不到隔绝空气和水的目的，②错误；③钾的氧化物是碱性氧化物，在空气中易吸收二氧化碳，生成碳酸钾，③正确；④原子失去最外层电子后，次外层变成最外层，故锂离子最外层有2个电子，钠离子最外层有8个电子，二者数目不等，④错误；⑤钫属于碱金属，碱金属单质都具有强还原性，可作强还原剂，⑤正确；⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子，在反应中容易失去这个电子显＋1价，⑥正确；⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常)，推测钫单质的密度应该大于1 g·cm－3，⑦正确；⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低，所以钫单质的熔点很低，⑧错误。5.下列有关钠元素的单质及其化合物的说法错误的是( )A.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时，既有沉淀生成又有气体逸出B.灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，证明该粉末中有Na＋，可能有K＋C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2，有沉淀生成D.可用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液答案：D解析：金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时，钠先与水反应生成氢气，生成的NaOH再与Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙沉淀，所以既有沉淀生成又有气体逸出，A正确；钠元素的焰色为黄色，灼烧某白色粉末，火焰呈黄色，证明该粉末中有Na＋，但没有透过蓝色钴玻璃观察，不能确定K＋是否存在，B正确；向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2，生成NaHCO3，由于碳酸氢钠的溶解度小，所以部分NaHCO3转化为沉淀，C正确；澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3都能反应生成碳酸钙沉淀，所以不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液，D错误。6.(2024·浙江宁波二模)碳酸氢钠常用作食用碱或工业用碱，下列说法不正确的是( )A.向碳酸氢钠固体中加入少量水后，会出现吸热现象B.碳酸氢钠溶液呈碱性，加入NH4Cl溶液后，产生较多氨气C.分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解D.发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔答案：B解析：碳酸氢钠溶于水吸热，A项正确；碳酸氢钠溶液和NH4Cl溶液常温下不反应，B项错误；碳酸氢钠不稳定，受热易分解，故分别同时加热等量碳酸钠和碳酸氢钠固体，碳酸氢钠先发生分解，C项正确；NaHCO3受热时会产生CO2气体，使焙制糕点疏松多孔，D项正确。7.(2024·江西模拟预测)实验室中使用氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠时，对应关系错误的是( )A.氢氧化钠水溶液：实验室模拟皂化反应B.碳酸钠饱和溶液：模拟侯氏制碱法所用试剂C.碳酸钠饱和溶液：制备乙酸乙酯实验中收集产品D.碳酸氢钠饱和溶液：制备CO2时除去HCl气体答案：B解析：皂化反应为油脂在碱性条件下的水解反应，A项正确；模拟侯氏制碱法应使用氯化钠饱和溶液，B项错误；碳酸钠饱和溶液可以吸收乙醇，中和乙酸，降低酯的溶解度，C项正确；NaHCO3可与HCl反应生成NaCl、CO2和水，因此碳酸氢钠饱和溶液可除去CO2中的HCl气体，D项正确。8.(2024·北京房山一模)探究同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液和不同盐溶液间的反应，①中产生白色沉淀和无色气体，②中只产生白色沉淀。(已知：碳酸铝在水溶液中不能稳定存在)下列说法不正确的是( )A.Al2(SO4)3能促进Na2CO3、NaHCO3的水解B.①中沉淀可能是氢氧化铝和碱式碳酸铝中的一种或二者的混合物C.同浓度的Na2CO3与NaHCO3溶液分别加入酚酞，Na2CO3溶液的红色深D.②中CaCl2溶液滴入后，Na2CO3溶液的pH不变，NaHCO3溶液的pH降低答案：D解析：铝离子水解呈酸性，碳酸根离子和碳酸氢根离子水解呈碱性，硫酸铝能促进碳酸钠和碳酸氢钠的水解，A正确；①中铝离子水解生成氢氧化铝，也可以与碳酸根结合生成碱式碳酸铝沉淀，B正确；同浓度的碳酸钠和碳酸氢钠溶液中，碳酸根离子水解程度更大，碱性更强，加入酚酞试剂红色更深，C正确；氯化钙和碳酸钠生成碳酸钙沉淀，碳酸根离子浓度减小，使C＋H2OHC＋OH－平衡逆向移动，OH－离子浓度减小，pH变小，D错误。9.向Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中缓慢滴加盐酸。下列表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的图像关系合理的是( )答案：D解析：Na2CO3先和盐酸反应，离子方程式为H＋＋CHC，H＋和C等物质的量反应；第二步盐酸和NaHCO3反应，离子方程式为H＋＋HCH2O＋CO2↑，H＋和HC也等物质的量反应。第一步生成的HC和原有的HC在第二步一起和H＋反应，所以第二步消耗的H＋大于第一步消耗的H＋，故选D。10.某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验。下列说法不正确的是( )A.实验前pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)B.实验后两溶液中主要离子种类完全相同C.Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多D.两溶液中反应的基本类型相同答案：B解析：C、HC发生水解，溶液显碱性，相同浓度下，C的水解程度比HC的大，所以相同浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液，pH(Na2CO3)＞pH(NaHCO3)，故A正确；实验后，碳酸钠溶液和氯化钙溶液恰好反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，溶液中的离子主要有Na＋、Cl－，而碳酸氢钠溶液和氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠、碳酸，碳酸大部分分解为二氧化碳气体和水，氯化钙有剩余，溶液中的离子主要有Na＋、Cl－、Ca2＋，故两者的离子种类不完全相同，故B错误；加入氯化钙后，左侧试管中只有白色沉淀生成，则反应的化学方程式为Na2CO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl，右侧试管中有白色沉淀和无色气体产生，则反应的化学方程式为2NaHCO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，由化学方程式可知起始C、HC的物质的量相同时，Na2CO3溶液中生成的沉淀比NaHCO3溶液中生成的沉淀多，故C正确；两试管中发生的反应均为复分解反应，故D正确。11.某化学实验小组探究Na2CO3和NaHCO3与碱的反应，实验过程及结果如下。实验装置 试剂X 实验结果Ⅰ Ⅱ Ⅲ ①Ⅱ、Ⅲ均产生白色沉淀； ②烧杯中溶液pH变化如下：蒸馏水 0.05 mol·L－1 Na2CO3溶液 0.05 mol·L－1NaHCO3溶液已知：pH越大，c(OH－)越大，溶液碱性越强。下列说法不正确的是( )A.Ⅰ是空白实验，排除溶液因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响B.Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明C与OH－不反应，Ⅱ中发生反应：C＋Ca2＋CaCO3↓C.Ⅲ比Ⅱ的pH曲线降低，说明HC与OH－反应，Ⅲ中初期发生反应：HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2OD.Ⅲ中石灰水恰好完全反应时，溶液pH＝7答案：D解析：Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明加入的碳酸根离子只与石灰水中的钙离子反应，不与氢氧根离子反应，反应的离子方程式为C＋Ca2＋CaCO3↓，故B正确；Ⅲ的pH曲线逐渐降低，说明反应开始时，少量的碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和水，反应的离子方程式为HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O，故C正确；石灰水恰好完全反应时，碳酸氢钠与石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，碳酸钠是强碱弱酸盐，在溶液中水解使溶液呈碱性，故D错误。12.(12分)(2024·江西一模)小组同学探究Na2CO3的性质及工业制法。(1)用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L－1Na2CO3溶液。①用到的仪器有：托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。②计算：需用托盘天平称量Na2CO3·10H2O固体 g。③下列情况中，会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。a.转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒b.定容时，眼睛俯视刻度线c.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切(2)探究Na2CO3与NaHCO3的性质。实验装置 及操作实验 现象 盛有 (填化学式)的试管中温度计示数升高 盛有Na2CO3的 试管中固体完全溶解；盛有NaHCO3的试管中固体有剩余 盛有NaHCO3溶 液的试管中立即有气泡产生；盛有Na2CO3溶液的试管中 实验结论 或解释 略 相同温度下，溶解度：Na2CO3 NaHCO3(填“＞”“＜”或“＝”) 略答案：(1)①100 mL容量瓶 ②5.7 ③b (2)Na2CO3 ＞ 开始无气泡产生，一段时间后产生气泡解析：(1)①用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L－1 Na2CO3溶液，还需要用到100 mL容量瓶；②需要Na2CO3·10H2O固体质量为0.1 L×0.2 mol·L－1×286＝5.72 g，托盘天平称量5.7 g固体；③a.转移时，没有洗涤烧杯和玻璃棒，溶质偏少，浓度偏低，a不符合题意；b.定容时，眼睛俯视刻度线，溶液的总体积偏小，浓度偏大，b符合题意；c.定容摇匀后，发现液面低于刻度线，继续加水至液面与刻度线相切，导致溶液的体积偏大，浓度偏低，c不符合题意；(2)Na2CO3溶解时放热，试管温度升高；相同温度下，碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度；碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠，无气泡产生，碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳，有气泡产生，故现象是开始无气泡产生，一段时间后产生气泡。13.(15分)(2024·陕西西安高三模拟)某干燥白色固体可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的几种，取一定质量的该固体加蒸馏水配制100 mL溶液，并向该溶液中滴加0.5 mol·L－1的盐酸，得到CO2体积(换算成标准状况下)与盐酸体积的关系如图所示。请回答下列问题：(1)产生CO2的物质的量为 mol，AB段发生反应的化学方程式为 。(2)若白色固体由0.02 mol Na2CO3和x mol NaHCO3组成，则x＝ ，V2＝ 。(3)若白色固体由NaHCO3和NaOH组成，2V1＝V2，则NaHCO3与NaOH溶于水后发生反应的离子方程式为 ，n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝ 。(4)若白色固体由NaOH和Na2CO3组成，且V1＝100，V2＝160，则n(NaOH)＝ mol。答案：(1)0.03 NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑ (2)0.01 100 (3)HC＋OH－C＋H2O 1∶1 (4)0.02解析：若三种固体均含有，固体中加水溶解中发生反应：NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O，向溶液中加入盐酸可能发生反应的先后顺序是NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl、NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O，根据图像可知，OA之间发生反应：NaOH＋HClNaCl＋H2O、Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，AB之间发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O。(1)产生的V(CO2)＝0.672 L，则n(CO2)＝0.03 mol；根据上述分析AB段发生反应：NaHCO3＋HClNaCl＋CO2↑＋H2O；(2)CO2来自碳酸钠和碳酸氢钠，根据碳原子守恒，碳酸氢钠的物质的量为0.03 mol－0.02 mol＝0.01 mol；OA段发生的反应为Na2CO3＋HClNaHCO3＋NaCl，根据化学计量数之比等于物质的量之比，0.02 mol Na2CO3与0.02 mol盐酸反应，V1(盐酸)＝＝0.04 L，即V1＝40 mL；A点时碳酸氢钠的物质的量为0.03 mol，消耗0.03 mol盐酸，V＝＝0.06 L，因此V2＝V1＋V＝100 mL；(3)NaHCO3与NaOH溶于水后发生反应的离子方程式为HC＋OH－C＋H2O；2V1＝V2，说明白色固体溶于水后的溶质只有Na2CO3，n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝1∶1；(4)因为白色固体由NaOH、Na2CO3组成，OA段为NaOH、Na2CO3与盐酸反应，消耗盐酸的体积为100 mL，即两物质共消耗0.05 mol盐酸，由碳原子守恒知n(Na2CO3)＝0.03 mol，Na2CO3消耗0.03 mol盐酸，则NaOH消耗0.02 mol盐酸，n(NaOH)＝0.02 mol。 展开更多...... 收起↑ 资源列表 第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属.docx 第10讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属.pptx
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