(3)当n(H+)>2n(CO3_),无论滴加顺序如何,生成CO2一样多。
1.[双选]关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是()
A.Na2CO3比NaHCOs易溶于水
B.NaHCO3比Na2CO3稳定
C.石灰水能和NaHCO3反应,不与Na2CO3反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCOs与盐酸完全反应,消耗盐酸的物质的量之比为2:
1
解析:
选A、DNa2CO3比NaHCO3的溶解度大,故A项正确;Na2CO3与NaHCO3分
别与HCI反应时根据方程式Na2CO3+2HCI===2NaCI+CO2f+出0;NaHCO3+HCI===NaCI
+CO2f+H2O得知消耗HCI为2:
1,故D项正确。
[重点剖析]
1.鉴别
原理
步骤
有关化学方程式
取少量样品加热,能
△
利用二者的热稳定性
够产生使澄清石灰水
2NaHCO3—
不同
变浑浊的气体的为
A
Na2CO3+CO2+
NaHCO3,无明显现象
H2O
的为Na2CO3
CaCC^v+HZO
的为Na2CO3匚厲TKHlh
CaCC^v+II2O
续表
原理
步骤
有关化学方程式
利用二者与少量盐酸反应的
现象不同
取少量的样品于试管中,溶于水并配成稀溶液,分别逐滴加入稀盐酸,立即有气体产生的是NaHCO3,在加入一定量的稀盐酸后,才逐渐有气体产生
的溶液是Na2CO3
NaHCO3+HCI===NaCI+
H2O+CO2;
W2CO3+HCI(少量)
===NaHCO3+NaCI
利用与Ca2+能否产生沉淀
取二者少量制成溶液,加入
CaCl2溶液,有沉淀生成的为
Na2CO3,无沉淀生成的为
NaHCO3
Na2CO3+CaCl2===CaCO3+
2NaCI
2•除杂(括号内为杂质)
Na2CO3(NaHCO3)
NaHCO3(Na2CO3)
固体
加热2NaHCO3=====Na2CO3
+H2O+CO2f
加水制成饱和溶液,通入足量
CO2,结晶过滤
溶液
加适量NaOH溶液:
Na2CO3
+出0+CO2===2NaHCO3
通入CO2;NaHCO3+
NaOH===Na2CO3+出0
[特别提醒]
区别Na2CO3和NaHCO3不能用Ba(OH)2[或Ca(OH)2]溶液,原因是二者均能产生沉淀:
Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3J+2NaOH,
2NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3J+Na2CO3+2出0。
[典例印证]
[例题2]现有两瓶白色固体化学药品,一瓶为Na2CO3,另一瓶为NaHCO3。
下列方法
中无法将其鉴别的是()
A.加热
B.两者分别与同浓度的稀盐酸反应
C.溶于水,加入CaCl2溶液
D.两者分别加入NaOH溶液或Ba(OH)2溶液
[解析]加热时,试管内壁有较多水珠生成,且生成使澄清石灰水变浑浊的气体的是
NaHC03,A项可以。
与同浓度的稀HCI反应,可根据产生气泡的速度不同鉴别,B项可以。
Na2CO3与CaCl2反应生成沉淀,NaHC03与CaCb不反应,C项可以。
两者与氢氧化钠溶液混合后均没有明显现象,与Ba(OH)2都能反应,都有白色沉淀生成,现象完全相同,D项无
法鉴别。
[答案]D
2.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCOs溶液,下列操作或判断正确的是()
万案
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
解析:
选CA项,发生的反应分别为:
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3J+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3J+Na2CO3+2出0,两者现象相同(产生白色沉淀);B项,滴加等浓度的稀盐酸时NaHCO3溶液反应较剧烈;C项,Na2CO3与CaCb发生反应:
Na2CO3+CaCl2===CaCO3J+2NaCI,产生白色沉淀,NaHCO3与CaCb不反应;D项,逐滴加入盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡。
题组一碳单质及其化合物
1.下列说法中正确的是()
A.金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是所含碳原子的数目不同
B.金刚石、石墨和C60在氧气中完全燃烧都生成二氧化碳
C.C60和P4互为同素异形体
D.H2O和H2O2互为同素异形体
解析:
选B金刚石、石墨和C60性质不同的根本原因是结构不同,与所含碳原子数的
多少无关,A项错误;同素异形体是由同种元素组成的不同单质,而C60和P4是由不同元素
组成的不同单质,故二者不属于同素异形体,C项错误;H2O和H2O2属于化合物而非单质,
D项错误。
2.气体X与赤热的炭反应得到一种无色气体Y,丫和灼热的氧化铁反应又得到X和铁,
则X和Y依次是()
A.CO、CO2B.H2O(g)、H2
解析:
选DY能将FQ2O3还原为Fe,则Y具有还原性,又知Y是炭与气体X生成的,故Y为CO,X为CO2。
3•用短线连接I和H中相应的物质和用途
A.C60
B.金刚石①做电池的电极
C.石墨
2做多电路电车滑块
3做书写用的铅笔的笔芯
4用做车轮及船轴润滑剂
5用做刀具、钻具、轴承、拉丝模、硬
度计压痕器、锯片等
6制作饰品
7可做为新型催化剂或催化剂载体
解析:
碳元素存在金刚石、石墨和C60等多种同素异形体,由于它们的颜色、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同,决定了它们有不同的用途。
石墨质软,具有润滑性和导电性,所以石墨可以用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等;金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质,所以可用做装饰品和磨具等;C60具有的某些特性,有可能成为新型的催化
剂或催化剂载体。
答案:
A—⑦B—⑤⑥C—①②③④
题组二Na2CO3和NaHCO3的性质
4.判断正误
⑴可用氢氧化钙溶液鉴别Na2CO3与NaHCO3。
()
⑵将CO2气体通入Na2CO3溶液中,一定有晶体析出。
()
(3)可用加热的方法除去Na2CO3固体中的NaHCOs杂质。
()
⑷分别与等浓度的盐酸反应时,Na2CO3比NaHCO3反应更剧烈。
()
⑸Na2CO3可用于制发酵粉及治疗胃酸过多。
()
答案:
(1)x
(2)x(3)V⑷x(5)X
5•下列各组物质的无色溶液,不用其他试剂即可鉴别的是()
A.Ca(OH)2,Na2SO4,Na2CO3
B.NaHCO3,Ba(OH)2,H2SO4
C.HCl,NaOH,NaHSO4
D.Ca(OH)2,NaCO3,BaCl2
解析:
选BA项,溶液相互滴加时,Na2SO4滴入另外两种溶液中无明显现象,Ca(OH)2
和Na2CO3相互滴加现象相同,即产生大量沉淀,无法鉴别溶液;B项,溶液相互滴加能产
生两种白色沉淀的是Ba(OH)2,向两种白色沉淀中分别滴加NaHCOs或H2SO4,能够将一种
白色沉淀溶解的是H2SO4;C、D两项的溶液相互滴加时,也无法鉴别。
、选择题
1.如果国际社会能够就温室效应气体减排达成《后京都议定书》,到2020年发达国家
整体上会减排30%。
大气中CO2的含量增加会引起“温室效应”,自然界消耗CO2的反应
士亜阜/
主要是
A.CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
B.CaCO3+CO2+H2O===Ca(HCO3)2
光
C.6CO2+6H20叶绿素〉C6Hi2O6(葡萄糖)+6O2
高温
D.CO2+C=====2CO
解析:
选C光合作用是自然界中消耗CO2的主要反应。
2.下列各组物质,不属于同素异形体的是()
A.金刚石和石墨B.白磷和红磷
C.Na2O和Na2O2D.氧气和臭氧
解析:
选C同素异形体的研究对象是单质。
3.下列各组物质不用任何外加试剂,只用胶头滴管和试管就能鉴别的是()
A.AgNO3溶液和NaCl溶液
B.BaCl2溶液和KHSO4溶液
C.CaCl2溶液和Na2CO3溶液
D.Na2CO3溶液和盐酸
解析:
选D不用外加试剂,只用胶头滴管和试管就能鉴别,必须是两种溶液改变顺序
互相滴加出现不同的现象才能鉴别。
D项,Na2CO3溶液滴入盐酸中:
Na2CO3+2HCl===2NaCl
+CO2T+H2O,盐酸滴入Na2CO3溶液中时:
HCI+Na2CO3===NaCl+NaHCO3>NaHCO3+HCI===NaCI+CO2T+H2O。
4.下列离子组在溶液中能大量共存的是()
A.Na+、Ca2+、HCO3-、CO32-
++2--
B.K+、H+、CO23-、HCO3-
C.Na、Ba、HCO3、OH
D.Ca2+、Ba2+、C「、HCO3
解析:
选DA项,Ca2++CO2-===CaCO3^;B项,H++HCOf===CO2t+出0,2日++COp===CO2t+出0;C项,HCOf+OH-===CO3-+出0,Ba2++CO;-===BaCO3「
5.[双选]关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,正确的是()
A.Na2CO3的溶解度在相同条件下比NaHCOs的溶解度大,NaHCOs比NazCOs稳定
B.Na2CO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
C.NaHCO3既可与CaCl2溶液反应,也可与石灰水反应
D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与足量盐酸反应,消耗HCI的物质的量之比为2:
1,而放出的气体的物质的量之比为1:
1
解析:
选B、D稳定性与溶解性无关,A不对;Na2CO3+CaCb===CaCO3J+2NaCI,
Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3J+2NaOH,B对。
NaHCO3与CaCl2溶液不反应,与石灰水反应生成CaCO3沉淀,C不对。
Na2CO3+2HCI===2NaCI+H2O+CO2t,NaHCO3+HCI===NaCI
+H2O+CO2t,当n(Na2CO3)=n(NaHCO3)时,消耗n(HCI)之比为2:
1,放出CO2气体物质的量相等,D对。
6.向碳酸钠浓溶液中逐滴加入稀盐酸直到不再产生二氧化碳气体为止,则在此过程中,
溶液中碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是()
A.逐渐减小
B.逐渐增大
C.先逐渐增大,而后减小D.先逐渐减小,而后增大
解析:
选C反应过程可表示为:
先:
CO;-+H+===HCOy;后:
HCOj+H+===H2O+CO2t。
所以c(HCOy)先增大后减小。
7.为了检验某含有NaHCO3杂质的Na2CO3样品的纯度,现将g样品加热,其质量
2NaHCO3
Na2CO3+CO2+H2O
m(减少)
变为W2g,则该样品的纯度(质量分数)是()
84W2—53w1
A
A.31W1
84w1—W2
B.31W1
73w2—42w1C.
31W1
115w2—84w1
D.31W1
解析:
选A
2X84
106
62
W1—W2
84wi-wi\
解得x=31,将其带入下式可得:
wi—x84w2—53wi
w(Na2CO3)=气厂=一31W—,A项正确。
&不用任何试剂就能鉴别的一组物质是()
A.Na2CO3和NaHCO3B.Na2CO3和NaCI
C.Na2CO3和盐酸D.NaHCO3和盐酸
解析:
选C将盐酸逐滴滴加到Na2CO3溶液中,开始时无气体生成,而将Na2CO3溶
液滴加到盐酸中时,开始便有气体生成,滴加顺序不同,现象不同,不用其他试剂就能鉴别。
9.关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是()
A.热稳定性:
NaHCO3B.在水中的溶解性:
NaHCO3C.与盐酸反应的速率:
NaHCO3D.等物质的量的W2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO?
质量相同
解析:
选CNa2CO3加热不分解,NaHCO3加热可分解:
2NaHCO3=====Na2CO3+H2O+CO2f,A项正确;相同条件下Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的溶解度,B项正确;NaHCOs与盐酸反应速率比Na2CO3快,C项错;由反应Na2CO3+2HCI===2NaCI+H2O+CO2T,NaHCO3+HCI===NaCI+H2O+CO2T可知,当Na2CO3、NaHCO3物质的量相同时,与足量盐酸反应,产生的CO2相同,D项正确。
10.为除去括号内的少量杂质,所选用的试剂或方法不正确的是()
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在空气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤
解析:
选DNaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O,由于NaOH适量,A项可以将少量的NaHCO3除去;Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,B项可以将少量的NazCOs转化为NaHCO3而除去;2Na2O+O2=====2Na2O2,C项可以将少量的Na?
。
转化为Na2O2而除去;NazCOs+Ba(OH)2===BaCO3J+2NaOH,Na2SO4+Ba(OH)2===BaSO4J+2NaOH,D项不能将杂质第9页
除去。
11.现加热5g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了
0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为()
A.3.38gB.4.58g
C.4.16gD.4.41g
解析:
选C碳酸钠较稳定,加热不分解,只有碳酸氢钠分解,设混合物中含有xg
NaHC03,贝U
2NaHC03=====Na2CO3+CO2f+H2OAm
2X84g62g
xg0.31g
△
解之得:
x=0.84,所以m(Na2CO3)=5g-m(NaHCO3)=5g—0.84g=4.16g。
12.在10mL0.01molL—•的Na2CO3溶液中,不断搅拌下逐滴加入1.2mL0.05molL-—
1的盐酸,完全反应后,在标准状况下生成CO2的体积为()
A.1.34mLB.2.24mL
C.0.672mLD.0
解析:
选D在溶液中,CO3-与H+的反应分两步进行:
CO3-+H+===HCO—,HCO-
+H+===H2O+CO2?
。
由于n(C。
2-)=10X10—3X0.01mol=1x10—4mol,n(H+)=1.2X
10—3x0.05mol=6X10—5mol,故只能发生第一步反应。
二、非选择题
13.某同学拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。
为了防止通入的
CO2气体过量生成NaHCOs,他设计了如下实验步骤:
1用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;
2小心煮沸溶液1〜2min;
3在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液,使溶液充分混合。
(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液?
。
理由是。
(2)按他的设计,第①步实验装置如图所示。
装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。
装置B使用的试剂是,作用是。
(3)有人认为实验步骤②③的顺序对调,即先混合再煮沸更合理,你认为对吗?
。
为什么?
。
解析:
用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液,不能直接通过吸收CO2气体来制备,
因为若CO2气体过量则混有NaHCOs杂质;若CO2气体不足,则有部分NaOH不能转化为
第10页
Na2CO3。
因而应当将一半NaOH与过量C02气体反应生成NaHCOs,再与另一半NaOH恰
好反应,全部生成Na2CO3。
答案:
⑴能用一半NaOH溶液生成NaHCOs,另一半NaOH和NaHCO?
1:
1正好生成Na2CO3
(2)NaHCO3饱和溶液除CO2气体中的HCI气体
⑶不对多余的CO2不除去会有NaHCO3生成
14.向200mL某物质的量浓度的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2,充分反应后,得到Na2CO3和NaHCO?
的混合溶液。
向上述所得溶液中,逐滴滴加2mol的盐酸,所
得气体的体积与所加盐酸的体积关系如图所示:
(1)OA段、AB段发生反应的离子方程式分别为、。
(2)B点时,反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是。
解析:
(1)Na2CO3和NaHCO3的混合溶液中滴加盐酸,Na2CO3先发生第一步反应Na2CO3
+HCI===NaCI+NaHCO3,反应完全后NaHCO3发生第二步反应NaHCO3+HCI===NaCI+
0.6mol
0.5L
1
=1.2moI。
CO2?
+H2O。
(2)B点表明Na2CO3、NaHCO3恰好完全反应生成NaCI溶液,根据CI-守恒,n(NaCI)=n(HCI)=2moIL一1x300mLx10-3lmL-1=0.6moI,溶液体积可视为原NaOH
溶液和滴加盐酸溶液体积之和
V=200mL+300mL=500mL=0.5L。
c(NaCI)=n=
答案:
(1)CO3「+H+===HCO3HCO3+H+===CO2t+H2O
(2)1.2moI1
15.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,用不同的方法做以下
实验,如图所示。
(1)写