高考化学一轮复习资料 专题32 碳酸钠与碳酸氢.docx
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高考化学一轮复习资料专题32碳酸钠与碳酸氢
1.了解Na2CO3和NaHCO3的性质。
2.能正确鉴别Na2CO3和NaHCO3，并能用实验的方法实现它们之间的相互转化。
3.从原子的核外电子排布，理解ⅠA族元素（单质、化合物）的相似性和递变性。
4.了解碱金属的主要物理性质和化学性质及其应用。
5.了解碱金属及其化合物的典型计算。
6.记住Na、K等重要金属元素的焰色反应。
一、碳酸钠与碳酸氢钠
名称
碳酸钠（Na2CO3）
碳酸氢钠（NaHCO3）
俗名
纯碱或苏打
小苏打
物理性质.
色态
白色晶体
细小白色晶体
水溶性
易溶于水，溶液呈碱性
易溶于水（但比Na2CO3溶解度小），溶液呈碱性
稳定性
稳定，但结晶碳酸钠（Na2CO3·10H2O）易风化
不稳定，受热易分解，方程式：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
化
学
性
质
与H＋反应
CO
＋2H＋===H2O＋CO2↑
HCO
＋H＋===H2O＋CO2↑
与碱反应Ca（OH）2]
与OH－不反应，但
Ca2＋＋CO
===CaCO3↓
Ca2＋＋OH－＋HCO
===CaCO3↓＋H2O（碱过量）
Ca2＋＋2OH－＋2HCO
===CaCO3↓＋CO
＋2H2O（碱不足）
与盐反应
CaCl2
Ca2＋＋CO
===CaCO3↓
不反应
硫酸铝
2Al3＋＋3CO
＋3H2O===
2Al（OH）3↓＋3CO2↑
3HCO
＋Al3＋===Al（OH）3↓＋3CO2↑
主要用途
玻璃、造纸、制皂、洗涤
发酵、医药、灭火器
相互转化
Na2CO3
NaHCO3
二、碱金属元素 焰色反应
1.碱金属的一般性与特殊性
（1）一般性
相似性
递变性（由Li→Cs）
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）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。
2.焰色反应
（1）焰色反应的概念
某些金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，其属于物理变化，属于元素的性质。
（2）焰色反应的操作
铂丝
无色
待测物
观察火焰颜色
铂丝
无色
（3）常见元素的焰色
钠元素黄色；钾元素紫色（透过蓝色钴玻璃观察）；铜元素绿色。
高频考点一 Na2CO3、NaHCO3的比较与鉴别
例1.有关Na2CO3和NaHCO3的性质，下列叙述中错误的是（ ）
A.相同温度下，等浓度的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的碱性比较，前者更强
B.常温时溶解度：
Na2CO3>NaHCO3
C.在酒精灯加热的条件下，前者不分解，后者分解
D.都能与烧碱反应，后者反应较慢
【答案】 D
【解析】 D项，Na2CO3不能与NaOH反应。
【变式探究】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，如下图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________（填选项序号）。
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
（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）2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca（OH）2===CaCO3↓＋H2O D
（3）NaHCO3
【解析】
（2）图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3
Na2CO3＋H2O＋CO2↑，实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。
（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，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。
高频考点二 碱金属元素性质规律的应用
例2.有关碱金属的叙述正确的是（ ）
A.随核电荷数的增加，碱金属单质的熔点逐渐降低，密度逐渐增大
B.碱金属单质的金属性很强，均易与氯气、氧气、氮气等发生反应
C.碳酸铯在酒精灯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯
D.无水硫酸铯的化学式为Cs2SO4，它不易溶于水
【答案】 C
【解析】
【变式探究】金属活动性顺序表中K在Na的前面，K与Na在性质上具有很大的相似性。
下面是根据Na的性质对K的性质的预测，其中不正确的是（ ）
A.K在空气中可以被空气中的氧气氧化
B.K可以与乙醇发生反应生成氢气
C.K与水的反应不如钠与水的反应剧烈
D.K也可放在煤油中保存
【答案】 C
【解析】 金属活动性顺序表中K在Na的前面，K比Na活泼，故K在空气中可以被氧气氧化，A项正确；Na能与乙醇反应放出氢气，K也能与乙醇反应放出氢气，B项正确；K与水的反应比Na与水的反应剧烈，C项错误；Na、K均可放在煤油中保存，D项正确。
高频考点三 焰色反应
例3.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。
下列各判断正确的是（ ）
A.只含有Na＋
B.一定含有Na＋，可能含有K＋
C.既含有Na＋，又含有K＋
D.可能含有Na＋，可能还含有K＋
【答案】 B
【解析】 钠的焰色反应为黄色，容易掩盖钾的浅紫色。
【变式探究】下列有关焰色反应实验操作注意事项的说法中正确的是（ ）
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
A.仅有③不正确B.仅有④不正确
C.仅有⑤不正确D.全对
【答案】 D
【解析】 由于焰色反应是通过观察火焰颜色来检验离子是否存在的方法，所以实验时所用火焰和所用金属丝在灼烧时都不应该有很明显的颜色，否则将无法观察到被检验离子的真实焰色反应情况；观察钾的火焰颜色时要透过蓝色钴玻璃，目的是滤去黄光，避免钠的干扰。
【2016年高考江苏卷】根据侯氏制碱原理制备少量NaHCO3的实验，经过制取氨气、制取NaHCO3、分离NaHCO3、干燥NaHCO3四个步骤，下列图示装置和原理能达到实验目的的是（）
【答案】C
【解析】
【2016年高考新课标Ⅱ卷】某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；
②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。
该白色粉末可能为（）
A．NaHCO3、Al（OH）3B．AgCl、NaHCO3C．Na2SO3、BaCO3D．Na2CO3、CuSO4
【答案】C
【解析】
【2015安徽理综化学】下列有关说法正确的是（）
A．在酒精灯加热条件下，Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
B．Fe（OH）3胶体无色、透明，能发生丁达尔现象
C．H2、SO2、CO2三种气体都可用浓硫酸干燥
D．SiO2既能和氢氧化钠溶液反应也能和氢氟酸反应，所以是两性氧化物
【答案】C
【解析】A、Na2CO3固体受热不易分解，故A错误；B、Fe（OH）3胶体是红褐色，故B错误；C、以上三种气体都不与浓硫酸反应，能用浓硫酸干燥，故C正确；D、SiO2和氢氟酸反应，没有生成盐和水，不
是两性氧化物，故D错误；此题选C。
【2015广东理综化学】下列实验操作、现象和结论均正确的是（）
选项
实验操作
现象
结论
A
分别加热Na2CO3和NaHCO3固体
试管内壁都有水珠
两种物质均受热分解
B
向稀的苯酚水溶液中滴加饱和溴水
生成白色沉淀
产物三溴苯酚不溶于水
C
向含I-的无色溶液中滴加少量新制氯水，再滴加淀粉溶液
加入淀粉后溶液变成蓝色
氧化性：
Cl2>I2
D
向FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液
加入H2O2后溶液变成血红色
Fe2+既有氧化性又有还原性
【答案】BC
【解析】Na2CO3加热时产生的水珠是空气中的水凝结形成，不是分解生成的，A错；苯酚溶液中滴加饱和溴水生成白色沉淀，说明产物三溴苯酚不溶于水，B对；淀粉溶液变成蓝色则生成了I2，说明氯水把I—氧化成了I2，故氧化性：
Cl2>I2，C对；FeSO4溶液中先滴入KSCN溶液再滴加H2O2溶液，溶液变成血红色，说明H2O2把Fe2+氧化为Fe3+，体现了Fe2+的还原性，没有体现氧化性，D错。
【2014年高考全国大纲卷第10题】下列除杂方案错误的是
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
C
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
【答案】B
【解析】A项依次通过NaOH溶液、浓H2SO4，分别除去CO2，水蒸气，正确；B项NaOH溶液与NH4Cl也反应，错误；C项依次通过饱和食盐水、浓H2SO4，分别除去HCl，水蒸气，正确；D项通过灼烧能使NaHCO3固体分解生成Na2CO3，正确。
【2014年高考海南卷第9题】下列关于物质应用的说法错误的是
A．玻璃容器可长期盛放各种酸B．纯碱可用于清洗油污
C．浓氨水可检验氯气管道漏气D．Na2S可除去污水中的Cu2+
【答案】A
【解析】
【2014年高考福建卷第9题】常温下，下列各组物质中，Y既能与X反应又能与Z反应的是
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al（OH）3
稀硫酸
②
KOH溶液
SiO2
稀盐酸
③
O2
N2
H2
④
FeCl3溶液
Cu
浓硝酸
A．
B．
C．
D．
【答案】B
【解析】第①组YAl（OH）3]为两性氢氧化物，既能与强碱又能与强酸反应，正确；第②组SiO2不与盐酸反应，错误；第③组常温下N2既不与O2反应，又不与H2反应，错误；第④组常温下Cu既与FeCl3反应，又与浓硝酸反应，正确。
1.碱金属钫（Fr）具有放射性，它是碱金属元素中最重的元素，根据碱金属元素性质的递变规律预测其性质，其中不正确的是（ ）
A.在碱金属元素中它具有最大的原子半径
B.钫在空气中燃烧时，只生成化学式为Fr2O的氧化物
C.它的氢氧化物的化学式为FrOH，这是一种极强的碱
D.它能跟水反应生成相应的碱和氢气，由于反应剧烈而发生爆炸
【答案】B
【解析】
2.纯碱和小苏打是厨房中常见的两种用品，它们都是白色固体。
下列区分这两种物质的方法正确的是（ ）
A.用坩埚分别加热两种物质，全部分解挥发没有残留物的是小苏打
B.用洁净的铁丝蘸取两种物质的溶液在煤气火焰上灼烧，火焰颜色发生明显变化的是小苏打
C.取两只小玻璃杯，分别加入等量的两种物质，再同时加入等体积等浓度的食醋，产生气泡速率较快的是小苏打
D.先将两种物质配成溶液，分别加入适量澄清石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打
【答案】 C
【解析】 小苏打的主要成分为NaHCO3，加热分解生成Na2CO3、CO2和水，有残留物，A错；纯碱与小苏打中均含钠元素，焰色均为黄色，B错；NaHCO3与酸反应的速率比Na2CO3的快，所以与等量的食醋反应时，小苏打产生气泡的速率快，C正确；纯碱、小苏打与澄清石灰水反应时都会生成CaCO3白色沉淀，D错。
3.下列化学实验事实及其解释不正确的是（ ）
A.滴有酚酞的NaHCO3溶液呈浅红色，微热后红色加深，是因为NaHCO3分解生成了Na2CO3
B.钠保存在煤油中，是因为煤油不与钠发生反应，钠比煤油密度大，煤油可以使钠隔绝空气和水蒸气
C.用洁净的玻璃管向包有Na2O2的脱脂棉吹气，脱脂棉燃烧，说明CO2、H2O与Na2O2的反应是放热反应
D.钠长期暴露在空气中的产物是Na2CO3，原因是钠与氧气生成的Na2O与水和二氧化碳反应
【答案】 A
【解析】 A项，对NaHCO3溶液微热，HCO
水解程度增大，溶液碱性增强。
4.有3份等质量的小苏打，第1份直接与盐酸恰好完全反应；第2份首先加热，使其部分分解后，再与盐酸恰好完全反应；第3份首先加热，使其完全分解后，再与盐酸恰好完全反应。
假若盐酸的物质的量浓度相同，消耗盐酸的体积分别为V1、V2和V3，则V1、V2和V3的大小关系正确的是（ ）
A.V1>V2>V3B.V1>V3>V2
C.V2>V3>V1D.V1＝V2＝V3
【答案】 D
【解析】
5.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图（忽略CO2的溶解和HCl的挥发）:
则下列分析都正确的组合是（ ）
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A.①②B.①③C.②④D.②③
【答案】 A
【解析】 图像Ⅰ中，从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中，Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比
＝
＝
，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比：
＝
＝
，④不正确。
6．为确证碳酸氢钠固体中是否含有碳酸钠，下列实验操作及判断正确的是（ ）
A．观察加热时能否放出气体
B．观察滴加盐酸时能否放出气体
C．溶于水中，滴加澄清石灰水，观察是否有沉淀生成
D．溶于水中，滴加少量氯化钡溶液，观察是否有白色沉淀生成
【答案】D
【解析】A选项能证明含有碳酸氢钠；B选项碳酸氢钠和碳酸钠均与盐酸放出气体；C选项碳酸氢钠和碳酸钠溶液均与澄清石灰水反应生成沉淀。
6．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（ ）
A．取a克混合物充分加热，减重b克
B．取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体
C．取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克
D．取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体
【答案】C
【解析】
7．下列叙述中正确的是（ ）
A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成
B．向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO2体积相同
D．向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2，有NaHCO3结晶析出
【答案】D
【解析】
8．除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（ ）
A．通入二氧化碳气体B．加入氢氧化钡溶液
C．加入澄清石灰水D．加入稀盐酸
【答案】A
【解析】除杂方法要操作简便、效果好、不带来新的杂质，保留非杂质成分。
溶液中可用这样的方法：
Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3。
9．1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是（ ）
A．Na2CO3
B．Na2O2 Na2CO3
C．NaOH Na2CO3
D．Na2O2 NaOH Na2CO3
【答案】A
【解析】涉及的反应有：
2NaHCO3
Na2CO3＋CO2↑＋H2O
2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2
2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑
CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
基于CO2与NaOH的反应，本题在计算时可处理成先让CO2与Na2O2全都反应，若剩余Na2O2，则再与H2O反应。
2molNaHCO3受热分解产生1molCO2，已足以把Na2O2反应掉，故残留固体只有Na2CO3。
10.某课外活动小组设计下列实验装置，验证“二氧化碳与水接触时才能和过氧化钠反应”。
（1）过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式是__________________________________，该反应中，反应物的总能量________（填“大于”或“小于”）生成物的总能量。
（2）装置Ⅰ中的试剂是__________（填字母）。
a.稀盐酸b.稀硫酸
c.小苏打d.石灰石
（3）实验时，应先打开弹簧夹__________（填“K1”或“K2”），观察到预期现象后，关闭它，再打开另一个弹簧夹。
（4）实验过程中将带火星的木条置于a口，观察到带火星的木条始终不复燃。
①为观察到最终木条复燃，甲建议在Ⅲ后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是________________________________________________________________________；
②乙认为即使采纳甲的建议且最终观察到木条复燃，也不能证明CO2参与了反应，原因是
__________________________________________________________________________。
（5）为进一步达到实验目的，应补充的实验是：
取最终反应后Ⅲ中所得固体，___________________________________________________________________________。
【答案】
（1）2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 大于
（2）bc （3）K2 （4）①除去未充分反应的CO2 ②水与Na2O2反应生成氧气 （5）加入稀盐酸，将产生的气体通入澄清石灰水中（答案合理即可）
【解析】
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