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第2讲　碳酸钠和碳酸氢钠　
碱金属元素(基础课)
【复习目标】　
1．了解碳酸钠、碳酸氢钠的性质，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．掌握碳酸钠、碳酸氢钠的转化关系。
3．了解焰色试验的操作并熟记几种常见金属的焰色。
1.物理性质和用途
名称 碳酸钠(Na2CO3) 碳酸氢钠(NaHCO3)
俗名 ________ ________
颜色、状态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 碳酸钠溶解度________碳酸氢钠。Na2CO3溶于水放热，NaHCO3溶于水________
用途 造纸、造玻璃、制肥皂等 制药、发酵粉、灭火剂等
纯碱或苏打
小苏打
大于
吸热
2．化学性质(是离子反应的，填写离子方程式)
3．相互转化
[微思考]　选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)[NaHCO3]________________，
__________________________________。
(2)NaHCO3(aq)[Na2CO3]________________，
___________________________________。
(3)Na2CO3(aq)[NaHCO3]________________，
_____________________________________。
充分灼烧至恒重
通入足量CO2
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
滴加适量NaOH溶液
NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
4．碳酸钠、碳酸氢钠溶液与酸的反应
(1)向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸至过量
①现象：______________。
②离子方程式：______________________。
③产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像____________________。
立即产生气泡
(2)向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸至过量
①反应的离子方程式：_______________________________________。
②产生CO2的物质的量随n(HCl)的变化图像____________________。
(3)用盐酸和胶头滴管可鉴别Na2CO3溶液、NaHCO3溶液。
提示：正确。
关键能力 · 拓展教材
一、碳酸钠、碳酸氢钠的性质与应用
1．(定性判断)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法错误的是(　　)
A．两者均可溶于水，但碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠
B．两者均和稀盐酸反应产生CO2，相同条件下，碳酸氢钠和盐酸反应更剧烈
C．取a g Na2CO3和NaHCO3的混合物充分加热，质量减少b g，可由a、b求得混合物中Na2CO3的质量分数
D．两者均可与澄清石灰水发生反应，但碳酸氢钠与澄清石灰水反应时无明显现象
答案：D
解析：碳酸钠和碳酸氢钠都属于钠盐，均可溶于水，常温下碳酸钠的溶解性大于碳酸氢钠，故A正确；碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸作用，碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳，碳酸钠和盐酸反应先生成碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳，所以碳酸氢钠比碳酸钠反应速率快，故B正确；取a g Na2CO3和NaHCO3的固体混合物充分加热，质量减少b g，减少的质量为NaHCO3分解产生的H2O、CO2的质量，根据物质反应的化学方程式中转化关系，可得分解的NaHCO3的质量，进而可测定出Na2CO3的质量及其质量分数，故C正确；碳酸氢钠电离出的碳酸氢根离子与氢氧化钙电离出的氢氧根离子先反应生成碳酸根离子，再结合钙离子生成碳酸钙沉淀，故D错误。
2．(定量分析)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
3．(实验探究)室温下，分别向Na2CO3、NaHCO3溶液中逐滴加入0.100 mol·L－1 HCl溶液和饱和石灰水，探究Na2CO3、NaHCO3的性质，实验装置如下：

答案：D
二、Na2CO3与NaHCO3的鉴别
4．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_____(填标号)。
(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________(填标号)。
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
Ⅱ
D
(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)。
NaHCO3
解析：(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与足量盐酸反应产生二氧化碳，二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；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。(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，澄清石灰水不变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠稳定性不如碳酸钠。
[归纳总结]　Na2CO3与NaHCO3的鉴别方法
(1)固体——加热法：产生使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO3固体。
(2)溶液——可用气体法和测pH法。
①气体法：滴入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3溶液。
②测pH法：用pH试纸测相同浓度的稀溶液，pH大的是Na2CO3溶液。
三、碳酸钠、碳酸氢钠与酸反应图像
5．(2025·山西忻州联考)某干燥的白色固体中可能含有Na2CO3、NaHCO3、NaOH中的一种或几种，取m g该固体加蒸馏水配制成100 mL溶液，并向该溶液中滴加0.5 mol·L－1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(忽略溶液混合时的体积变化)。请回答下列问题：
(1)AB段发生反应的化学方程式为______________________________。
(2)若V1＝100mL，且白色固体中只含有两种物质，则白色固体中的两种物质肯定不可能的组合为________________，B点时，溶液中的n(NaCl)＝________ mol。
(3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成，V2＝100 mL，则n(Na2CO3)＝______ mol，V1＝______mL。
(4)若白色固体由NaHCO3、NaOH组成，2V1＝V2，则m(NaHCO3)∶m(NaOH)＝________，配制的100 mL溶液中c(Na＋)＝________ mol·L－1。
NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
Na2CO3、NaHCO3
0.08
0.02
40
21∶10
0.6
解析：(1)AB段是碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑。(2)若V1＝100 mL，消耗盐酸的物质的量是0.05 mol，生成二氧化碳的物质的量是0.672 L÷22.4 L·mol-1＝0.03 mol＜0.05 mol，即生成CO2消耗的盐酸的物质的量为0.03 mol，由于白色固体中只含有两种物质，所以白色固体中的两种物质肯定不可能是Na2CO3、NaHCO3，B点时加入盐酸的物质的量是0.08 mol，根据氯离子守恒可知溶液中的n(NaCl)＝0.08 mol。
(3)若白色固体由Na2CO3、NaHCO3组成，V2＝100 mL，消耗盐酸的物质的量是0.05 mol，生成二氧化碳消耗盐酸的物质的量是0.03 mol，所以和碳酸钠反应生成碳酸氢钠消耗盐酸的物质的量是0.02 mol，因此根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl可知n(Na2CO3)＝0.02 mol，V1＝0.02 mol÷0.5 mol·L-1＝0.04 L＝40 mL。(4)白色固体由NaHCO3、NaOH组成，溶于水发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，若2V1＝V2，根据Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑可知白色固体中n(NaHCO3)∶n(NaOH)＝1∶1，则m(NaHCO3)∶m(NaOH)＝84∶40＝21∶10；最终生成二氧化碳是0.03 mol，因此碳酸氢钠和氢氧化钠均是0.03 mol，钠离子是0.06 mol，所以配制的100 mL溶液中c(Na＋)＝0.06 mol÷0.1 L＝0.6 mol·L-1。
最终生成二氧化碳是0.03 mol，因此碳酸氢钠和氢氧化钠均是0.03 mol，钠离子是0.06 mol，所以配制的100 mL溶液中c(Na＋)＝0.06 mol÷0.1 L＝0.6 mol·L-1。
[归纳总结]　Na2CO3、NaHCO3、NaOH及其混合物与盐酸反应的图像
若a＝0(即图像从原点开始) 溶液中的溶质为NaHCO3
若V(Oa)＝V(ab)(即Oa段与ab段消耗盐酸的体积相同) 溶液中的溶质为Na2CO3
若V(Oa)>V(ab)(即Oa段消耗盐酸的体积大于ab段消耗盐酸的体积) 溶液中的溶质为Na2CO3和NaOH
若V(Oa)2．工艺流程
注：母液中还含有NaHCO3溶液
【典题示例】
【示例1】　以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图：
则下列叙述错误的是(　　)
A．气体A是NH3，气体B是CO2
B．侯氏制碱法的工艺过程中应用了物质溶解度的差异
C．第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒
D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶
答案：D
【对点演练】
1．侯氏制碱法的反应之一是NaCl＋H2O＋NH3＋CO2===NaHCO3↓＋NH4Cl，某学习小组先制取NH3和CO2，再模拟侯氏制碱法制碱原理制备Na2CO3，实验过程不需要的实验装置是(　　)
答案：D
解析：装置A是制备氨气或二氧化碳气体的反应装置，选项A不选；产生NaHCO3发生的反应为NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl，需要过滤得到NaHCO3晶体，用到装置B，选项B不选；制取Na2CO3时，过滤得到NaHCO3晶体洗涤后在装置C中加热灼烧得到碳酸钠，选项C不选；实验过程中不需要蒸发结晶，不需要装置D，故选D。
2．如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是(　　)
A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放碱石灰
B．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放碱石灰
C．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
答案：C
解析：由于CO2在水中的溶解度比较小，而NH3极易溶于水，所以在实验中要先通入溶解度较大的NH3，再通入CO2，由于NH3极易溶于水，在溶于水时极易发生倒吸现象，所以通入NH3的导气管的末端不能伸入到溶液中，即a先通入NH3，然后b通入CO2，C正确；NH3是碱性气体，过量的NH3要用稀硫酸来吸收。
二、测定碳酸钠质量分数的常用方法
【要点归纳】
1．气体法
(1)测定原理：
Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋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CO2气体的体积为V mL(已折算为标准状况)。

2．沉淀法
(1)测定原理：
Na2CO3＋BaCl2===BaCO3↓＋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．双指示剂滴定法(以Na2CO3、NaHCO3混合物为例)
(1)在混合物的溶液中先加入酚酞溶液，此时溶液呈红色，用盐酸标准溶液滴定至溶液刚好褪色，这是第一滴定终点。滴定反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，设在第一滴定终点时消耗的盐酸标准溶液的体积为V1 mL。
(2)再加入甲基橙指示剂，继续用盐酸标准溶液滴定至溶液由黄色变为橙色，即为终点。滴定反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，设此阶段消耗盐酸标准溶液的体积为V2 mL。
(3)根据V1和V2可以计算出混合物样品中Na2CO3、NaHCO3两种物质的含量。
【典题示例】
【示例2】　为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。
下列说法中错误的是(　　)
A．①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B．硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
C．若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏高
D．实验过程中一直通入空气，停止加热后一段时间再停止通入空气
答案：C
解析：根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰；装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2；装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2，使用碱石灰，A项正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2赶净，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B项正确；若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高，NaCl的含量偏低，C项错误；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D项正确。
【对点演练】
为测定产品中Na2CO3的质量分数(已知杂质为NaHCO3)，设计了下列三种实验方案进行探究。
方案一：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2CO3的质量分数。
(1)加热样品所选用的仪器是____________(填标号)。
B
方案二：通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下：
(2)A中反应的化学方程式为____________________________________，若装置C中碱石灰增重m1 g。则混合样品中碳酸钠的质量分数为________________________。
方案三：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管的质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图：
该实验的操作步骤：
①_______________________________________________________；
②取一定量样品装入广口瓶中；
③打开弹簧夹，缓慢鼓入空气数分钟；
④关闭弹簧夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A的质量；
⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止；
⑥打开弹簧夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A的质量。
(3)操作①为_____________________________________。
(4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为__________________________。
(5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B)，若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果________(填“偏大”或“偏小”)。理由是_________________________________________。
检查装置气密性
偏小
去掉B将会使A增重偏大，A的作用为吸收生成的CO2，去掉B，A将吸收空气中的H2O和CO2，计算得到NaHCO3偏多，则Na2CO3的质量分数偏小
(5)装置A是吸收样品反应生成的CO2，装置B是吸收空气中的H2O和CO2，若只保留干燥管A，会把反应生成的CO2和空气中的H2O和CO2全部吸收，使计算得出的碳酸氢钠质量分数偏大，碳酸钠质量分数偏小。
必备知识 · 助学教材
1.碱金属
碱金属是位于元素周期表第ⅠA族的金属元素，目前有锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)六种，价层电子排布式为________，均为金属性很强的元素。
ns1
2．碱金属单质的物理性质
(1)颜色：银白色金属(Cs略带金色光泽)。
(2)硬度：小，可用小刀切割，且Li、Na、K、Rb、Cs硬度逐渐________。
(3)密度：小，随原子序数的递增， 碱金属的密度逐渐增大，但ρK<ρNa。实验室将少量钠、钾保存在________中；金属锂常保存在________中。
(4)熔点：低，随原子序数的递增， 其单质的熔点逐渐降低。
减小
煤油
石蜡
3．碱金属单质的化学性质
(1)均能与水反应，且Li→Cs反应越来越剧烈。
通式：____________________________________(用R表示碱金属)。
(2)均能与O2反应，锂只生成______________，K在空气中燃烧能生成复杂氧化物，如KO2 (超氧化钾)。
2R＋2H2O===2ROH＋H2↑
Li2O
[微思考1]　(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________中，但锂保存在________中。原因是_____________________________________________________。
(3)试剂瓶中的取出后，一般不能放回原瓶，但________等需放回原试剂瓶。
小
煤油
石蜡
锂的密度小于煤油的密度，会浮在液体表面，无法完全隔绝空气
Na、K
4．检验碱金属元素的实验方法——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，属于________变化。
(2)焰色试验的操作
物理
(3)常见金属元素的焰色
金属元素 钠 钾(透过____________) 钙 钡 铜
焰色 ____色 ______色 砖红色 黄绿色 绿色
蓝色钴玻璃
黄
紫
[微思考2]　(1)下列有关焰色试验操作注意事项的说法正确的是___________(填标号)。
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的火焰颜色相同，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)用洁净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
溶液中一定含有Na＋，可能含有K＋
关键能力 · 拓展教材
一、焰色试验
1．利用焰色试验，人们在烟花中有意识地加入特定金属元素，使焰火更加绚丽多彩。下列说法正确的是(　　)
A．非金属单质燃烧时火焰均为无色
B．Na2SO4与NaOH灼烧时火焰颜色相同
C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察
D．只有金属单质灼烧时火焰才有颜色
答案：B
二、碱金属的还原性
2．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________(填标号)。
A．钾在空气中燃烧时，只生成K2O
B．钾与水反应，反应剧烈可能会发生爆炸
锂可以与水反应
B
三、碱金属氢化物的还原性
3．根据金属氢化物的特点回答下列问题。
(1)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________________。
(2)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为：____________________________。
K＋[H∶]－
KH＋H2O===KOH＋H2↑
NA(或6.02×1023)
3NaH＋Fe2O3===2Fe＋3NaOH
(3)完成以氢化锂(LiH)和氯化铝为原料合成氢化铝锂(LiAlH4)的反应化学方程式：
4LiH＋________===LiAlH4＋3________。
AlCl3
LiCl
利用教材课后习题创设情境——考教衔接突出创新性应用性
教材习题
某小组同学探究Na2CO3的性质，设计实验并得出结论：
实验步骤 实验现象 结论或解释(用离子方程式表示)
①向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加澄清石灰水 产生白色沉淀
②向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加CaCl2溶液 产生白色沉淀
③向盛有Na2CO3溶液的试管中滴加稀盐酸 开始无气泡产生，一段时间后产生气泡
[价值引领]　该题带给我们的备考启示有三：一是Na2CO3是一个重要的命题点；二是借助实验探究Na2CO3的性质，考查学生的实验探究能力；三是备考过程要发挥教材“母题”的作用。
【发掘设问】　(1)若将Na2CO3换成NaHCO3，①中的现象为____________，
反应的离子方程式为_______________________________________，③中的现象为________________，反应的离子方程式为________________________。
(2)实验室中，如何鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？
产生白色沉淀
立即产生气泡
答案：方法1：取两溶液于两支试管中分别加入CaCl2溶液，有白色沉淀的为Na2CO3溶液
方法2：取两溶液于两支试管中逐滴加入稀盐酸，开始就有气体生成的为NaHCO3溶液
(3)Na2CO3和NaHCO3的焰色试验相同吗？
___________________________________________________________
[考教衔接]　高考“源于教材，高于教材”，“题在书外，理在书中”。
答案：相同
【变式】　实验室用下列装置模拟侯氏制碱法制取少量NaHCO3固体，不能达到实验目的的是(　　)
A．装置Ⅰ制取CO2
B．装置Ⅱ中Na2CO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C．装置Ⅲ中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D．装置Ⅳ可获得少量NaHCO3固体
答案：B
解析：在装置Ⅰ中稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水，可制取CO2，A正确；装置Ⅱ中的Na2CO3溶液可与二氧化碳反应，B错误；装置Ⅲ中冰水浴使温度降低，有利于析出NaHCO3固体，C正确；利用装置Ⅳ通过过滤可获得少量NaHCO3固体，D正确。
答案：D
2．(2024河北卷，14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并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)。
aefbcgh
(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____________________________________。
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
NH3·H2O＋NaCl＋CO2===NH4Cl＋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，向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl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。
冷却结晶
过滤
解析：(1)要制备NaHCO3，需先选用装置A制备二氧化碳，然后通入饱和碳酸氢钠溶液中除去二氧化碳中的HCl，后与饱和氨盐水充分接触来制备NaHCO3，其中过量的二氧化碳可被氢氧化钠溶液吸收，所以按气流方向正确的连接顺序应为aefbcgh。(4)根据溶解度随温度的变化曲线可以看出，氯化铵的溶解度随着温度的升高而不断增大，而氯化钠的溶解度随着温度的升高变化并不明显，所以要想使NH4Cl充分析出并分离，需采用的操作为冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。
1．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的元素。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
2．钠及其化合物与人们的生活密切相关，某同学对其认识不正确的是(　　)
A．碳酸氢钠常用于治疗胃酸过多症
B．Na2O2用作呼吸面具的供氧剂
C．发酵粉中主要含有碳酸氢钠，能使焙制出的糕点疏松多孔
D．金属钠着火时，使用泡沫灭火器来灭火
答案：D
3．下列说法错误的是(　　)
A．向碳酸钠中加入少量水后，插入温度计，显示温度上升
B．焰色试验的铂丝可用稀盐酸清洗
C．可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3两种溶液
D．NaCl可用作食品调味剂
答案：C
4．(2025·湖北武汉十一校联考)为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是(　　)
A．Na2CO3溶液(NaHCO3)：选用适量的NaOH溶液
B．NaHCO3溶液(Na2CO3)：应通入过量的CO2气体
C．Na2O2粉末(Na2O)：将混合物在氧气中加热
D．Na2CO3溶液(Na2SO4)：加入适量Ba(OH)2溶液，过滤
答案：D
5．有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断都正确的是(　　)
选项 操作 判断
A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3
B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3
C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3
D 逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3
答案：C
6．(8分)Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞溶液，溶液显红色；
实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；
实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象；
实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
用离子方程式表示以下过程：
(1)实验1中溶液显红色的主要原因是______________________。
(2)实验2中溶液红色变浅的原因是____________________。
(3)实验3发生的离子反应__________________________。
(4)实验4中产生白色沉淀的原因是
__________________________________________。
7．利用如图装置模拟“侯氏制碱法”，通过制备的NH3和CO2，与饱和食盐水反应制备NaHCO3。
下列说法正确的是(　　)
A．实验时装置Ⅰ产生的气体应先通入装置Ⅳ中
B．装置Ⅲ中的试剂为浓硫酸
C．导管口的连接顺序为aefdcb
D．实验过程中，装置Ⅳ内会出现浑浊现象
答案：D
解析：A项，装置Ⅰ产生CO2，CO2在饱和食盐水中溶解度很小，不能先通CO2，错误；B项，装置Ⅲ是除去CO2中HCl杂质，应为饱和NaHCO3溶液，错误；C项，连接顺序应为adcefb，错误。
8．某实验小组用pH传感器探究Na2CO3、NaHCO3与澄清石灰水的反应。
根据表中的实验过程及数据，判断下列说法错误的是(　　)
A.Ⅰ是空白实验，排除因体积变化对Ⅱ、Ⅲ溶液pH的影响
B．Ⅱ的烧杯中产生白色沉淀
C．Ⅱ和Ⅰ的pH曲线基本重合，说明Ⅱ中OH－没有参加反应
D．Ⅲ比Ⅱ的pH曲线低，说明Ⅲ初期发生反应：H＋＋OH－===H2O
答案：D
9.(2025·八省联考河南卷，3)W是一种短周期金属元素的单质，V是无色气体。它们之间的转化关系如图所示(略去部分生成物和反应条件)。下列说法错误的是(　　)
A．气体V可通过排水法收集
B．X与水反应能生成气体V
C．Y易溶于水，溶液显碱性
D．电解Z的水溶液可得到W
答案：D
10．(6分)探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下(室温20 ℃)：
①分别向盛有0.5 g Na2CO3固体、0.5 g NaHCO3固体的烧杯中加入10 mL水(20 ℃)，搅拌，测量温度为T1；
②静置恒温后测量温度为T2＝20 ℃；
③继续分别加入10 mL密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度为T3。T3(Na2CO3)＝23.7 ℃，T3(NaHCO3)＝20.8 ℃。
溶解度表如下：
(1)步骤①中Na2CO3、NaHCO3固体能否全部溶解？________(填“能”或“否”)。
温度/℃ 10 20 30 40
Na2CO3溶解度/g 12.5 21.5 39.7 40.0
NaHCO3溶解度/g 8.1 9.6 11.1 12.7
能
解析：根据20 ℃时，Na2CO3、NaHCO3的溶解度可知，10 mL水能溶解2.15 g Na2CO3、0.96 g NaHCO3，则步骤①中Na2CO3、NaHCO3固体能全部溶解。
(2)甲同学分析③有关数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应。乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL______________________________，搅拌，测量温度为22 ℃。
密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)
(3)结合上述探究，下列说法正确的是________(填标号)。
a．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
b．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
c.Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化与物质溶解等因素有关
ac
解析：向盛有10 mL水(20 ℃)的烧杯中加入10 mL密度约为1.1 g·mL－1 20%的盐酸(20 ℃)，搅拌，测量温度为22 ℃；T3(NaHCO3)＝20.8 ℃，则NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，故a正确；Na2CO3中加盐酸后溶液的温度大于NaHCO3中加盐酸后溶液的温度，能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，故b不正确；Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化与物质溶解等因素有关，故c正确。
11．(9分)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___________。
(4)加入盐酸为150 mL时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。
Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
NaHCO3
NaCl
Na2CO3
0.05 mol·L－1
0.112 L

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