第07講碳酸鈉和碳酸氫鈉【學習目標】1．掌握碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質，知道二者的鑒別方法。2．了解碳酸鈉和碳酸氫鈉在生產生活中的應用。3．了解定量測定某物質含量的原理、方法【基礎知識】一、探究碳酸氫鈉用作膨松劑的作用原理1．探究實驗（1）實驗步驟實驗①：按圖1所示裝置組裝儀器，加入10g碳酸氫鈉，并充分加熱，觀察現象。實驗②：將充分加熱后的物質取下，冷卻至室溫，更換帶有導氣管的橡膠塞，如圖2所示，向試管中加入足量鹽酸，觀察現象。實驗③：若向圖2中加入10g碳酸氫鈉，再加入足量鹽酸，觀察現象。（2）實驗現象實驗現象①加熱一段時間后，澄清石灰水______________②澄清石灰水______________③加入鹽酸后，澄清石灰水迅速變渾濁，且渾濁程度比探究活動1中的（1）、（2）_______2．Na2CO3與NaHCO3的物理性質名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名_______或______________顏色、狀態(tài)白色_______細小白色_______水溶性易溶于水水中易溶，比Na2CO3的溶解度_______3．Na2CO3與NaHCO3的化學性質（1）熱穩(wěn)定性①Na2CO3穩(wěn)定，受熱難分解。②NaHCO3不穩(wěn)定，受熱易分解，反應；____________________________（2）與足量酸（如鹽酸）反應①Na2CO3：___________________________________②NaHCO3：___________________________________（3）堿性：Na2CO3與NaHCO3溶液均顯堿性，且相同情況下前者堿性_______。（4）與NaOH溶液反應①Na2CO3：不反應②NaHCO3：___________________________________（5）與足量石灰水反應①Na2CO3：__________________________________________②NaHCO3：__________________________________________4．Na2CO3與NaHCO3的相互轉化二、膨松劑1．碳酸氫銨的不穩(wěn)定性：___________________________________2．復合膨松劑的組成碳酸鹽類如碳酸氫鈉通常用量30%～50%作用是反應產生_______酸性物質如檸檬酸通常用量30%～40%作用是與碳酸鹽反應，提升膨松劑的作用效果，調節(jié)產品酸堿度助劑指的是淀粉、脂肪酸等，通常用量10%～30%作用是防止膨松劑吸潮結塊而失效，調節(jié)氣體產生速率或使氣體均勻產生【考點剖析】考點一：碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質例1．下列是某興趣小組根據教材實驗設計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性的套管實驗。請觀察如下圖所示實驗裝置，分析實驗原理，并判斷下列說法和做法，其中不科學的是（）。A．甲為小蘇打，乙為純堿B．要證明碳酸氫鈉受熱能產生水，可在小試管內塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球C．加熱不久就能看到A燒杯的澄清石灰水變渾濁D．整個實驗過程中都沒有發(fā)現A燒杯的澄清石灰水變渾濁【思維拓展】碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質比較名稱碳酸鈉碳酸氫鈉化學式Na2CO3NaHCO3俗名純堿或蘇打小蘇打水溶液酸堿性堿性堿性，比相同濃度的Na2CO3的弱顏色、狀態(tài)白色粉末狀固體白色細小的晶體水溶性易溶于水可溶于水，溶解度比Na2CO3的小與鹽酸反應及反應速率Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑相同條件下反應速率：NaHCO3比Na2CO3快與NaOH反應不反應NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O與足量Ca（OH）2反應Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3↓+2NaOHNaHCO3+Ca（OH）2CaCO3↓+NaOH+H2O與CaCl2反應Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl不反應熱穩(wěn)定性受熱難分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑用途化工原料、洗滌劑食品發(fā)酵、治療胃酸過多、泡沫滅火器考點二：碳酸鈉和碳酸氫鈉的凈化、鑒別和檢驗例2．（2021·佛山高一檢測）某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。（1）圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗能夠達到實驗目的的是（填裝置序號）____________；（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為____________________________________，_____________________________________；（3）若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是__________；（4）另有兩瓶溶液，已知分別是等物質的量濃度的K2CO3和NaHCO3，請你寫出一種不同的鑒別方法。（寫出簡要操作、現象和結論）_________________________________________________________________?！舅季S拓展】碳酸鈉和碳酸氫鈉的鑒別1．Na2CO3、NaHCO3的除雜序號混合物（括號內為雜質）除雜方法①Na2CO3（s）（NaHCO3）加熱法②NaHCO3（aq）（Na2CO3）通入足量CO2③Na2CO3（aq）（NaHCO3）滴加適量NaOH溶液2．鑒別Na2CO3和NaHCO3考點三：碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸的反應例3．向一定體積CaCl2和HCl的混合溶液中逐滴加入濃度為1mol·L－1的Na2CO3溶液，反應過程中加入的Na2CO3溶液的體積與產生沉淀或氣體的質量關系如圖所示。已知圖中V1∶V2＝1∶2；當加入V2mLNa2CO3溶液時，所得溶液的濃度為1mol·L－1，體積為200mL。求：（1）加入V2mLNa2CO3溶液時，所得溶液的溶質是________。（2）原混合溶液中CaCl2和HCl的物質的量之比n（CaCl2）∶n（HCl）＝________。（3）m1＝________g，m2＝________g。【思維拓展】碳酸鈉、碳酸氫鈉與等濃度鹽酸反應的規(guī)律1．碳酸鈉與酸反應的過程（1）原因：CO32－堿性強，更容易與H+結合（2）過程：CO32－HCO3－CO2①先：Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3②后：NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O2．與等濃度鹽酸反應的規(guī)律（1）放出CO2快慢：NaHCO3＞Na2CO3。（2）與足量鹽酸反應耗酸量的比較①等質量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多；②等物質的量的Na2CO3和NaHCO3，前者耗酸量多。（3）與足量鹽酸反應生成CO2量的比較①等質量的Na2CO3和NaHCO3，后者生成CO2量多；②等物質的量的Na2CO3和NaHCO3，兩者生成CO2量一樣多。3．利用數形結合的思想理解碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸的反應（1）向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖甲所示。（2）向NaHCO3溶液中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖乙所示。（3）向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖丙所示（設NaOH、Na2CO3的物質的量之比為1∶1）。（4）向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入鹽酸，消耗鹽酸的體積與產生CO2的體積的關系如圖丁所示（設Na2CO3、NaHCO3的物質的量之比為1∶1）。考點四：混合物中碳酸鈉或碳酸氫鈉含量的測定實驗例4．有一含NaCl、NaHCO3的混合物，某同學設計如圖所示的實驗裝置，通過測量反應產生的CO2和H2O的質量，來確定該混合物中各組分的質量分數。請回答下列問題。（1）實驗步驟：①按圖（夾持儀器未畫出）組裝好實驗裝置后，首先進行的操作是_________。②稱取樣品，并將其放入硬質玻璃管中；稱量裝濃硫酸的洗氣瓶C的質量和裝堿石灰的U形管D的質量。③打開活塞K1、K2，關閉K3，緩緩鼓入空氣數分鐘，A中堿石灰的作用是_______。④關閉活塞K1、K2，打開K3，點燃酒精燈加熱至不再產生氣體。裝置B中發(fā)生反應的化學方程式為_______________________________。⑤打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數分鐘，拆下裝置，再次稱量洗氣瓶C的質量和U形管D的質量。（2）實驗方案的評價及數據處理①實驗步驟⑤打開活塞K1，緩緩鼓入空氣數分鐘的目的是__________。②若樣品質量為Wg，反應后C裝置增加的質量為m1g，則D裝置增重的質量為______g（用含m1的代數式表達），混合物中NaHCO3的質量分數為________（用含W、m1的代數式表示）?！九e一反三】（1）E裝置的作用是什么？（2）若缺少步驟⑤，則所測NaHCO3的質量分數偏高還是偏低？【思維拓展】實驗測定混合物中碳酸鈉或碳酸氫鈉的含量的方法1．酸溶吸氣法（1）測量原理①酸溶：Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2↑+H2O或2NaHCO3+H2SO4Na2SO4+2CO2↑+2H2O②吸氣：用堿石灰或NaOH溶液吸收CO2（2）實驗細節(jié)①酸溶前，向裝置中通入某不參與反應的氣體（如N2）將裝置中可能存在的CO2排出②加入的酸最好用難揮發(fā)性的稀硫酸，若用稀鹽酸，得到的CO2氣體中混有HCl氣體③反應結束后，繼續(xù)向裝置中通入某不參與反應的氣體（如N2）將裝置中殘留的CO2全部轉移到吸收劑中④盛吸收劑的儀器后面連一個盛堿石灰好的干燥管或U形管，防止空氣中的水蒸氣和CO2進入吸收劑中，干擾實驗2．加熱差量法（1）測量原理：①加熱：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑②測重：稱量反應前后反應裝置的質量：反應前m1g，反應后m2g（2）計算方法：差量法（樣品質量為mg）2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm2×8462x（m1－m2）g則有：＝，解得x＝g樣品中NaHCO3的質量分數為：ω（NaHCO3）＝×100%樣品中Na2CO3的質量分數為：ω（Na2CO3）＝1－×100%【過關檢測】一、選擇題1．泡打粉主要由三部分組成，是一種復合膨松劑，這三部分是（）。A．堿性物質、酸式鹽和填充物B．酸性物質、酸式鹽和填充物C．堿性物質、堿式鹽和填充物D．中性物質、酸式鹽和填充物2．除去Na2CO3固體中少量的NaHCO3的最佳方法是（）。A．加入適量鹽酸B．加入NaOH溶液C．加熱分解D．制成溶液后通入CO23．（雙選）下列說法正確的是（）。A．（2018·江蘇高考）NaHCO3受熱易分解，可用于制胃酸中和劑B．（2018·江蘇高考）轉化NaHCO3（s）Na2CO3（s）NaOH（aq）能實現C．（2015·山東高考）用試管加熱碳酸氫鈉固體時使試管口豎直向上D．（2014·福建高考）小蘇打是面包發(fā)酵粉的主要成分之一4．（2021·滄州高一檢測）可用于治療胃酸過多的物質是（）。A．氫氧化鈉B．碳酸氫鈉C．氯化鐵D．氯化鈉5．下列有關NaHCO3的說法中，正確的是（）。A．能與酸反應放出CO2B．相同溫度下溶解度比Na2CO3大C．熱穩(wěn)定性比Na2CO3好D．俗名是蘇打6．（2021·山東青島高一檢測）為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是（）。A．Na2CO3溶液（NaHCO3），選用適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液（Na2CO3），應通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末（Na2O），將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液（Na2SO4），加入適量Ba（OH）2溶液，過濾7．（2021·山西大同高一檢測）下列物質反應時，反應物用量或反應條件的改變對生成物無影響的是（）。A．C和O2B．Na2CO3和鹽酸C．Na和O2D．NaHCO3和NaOH8．（2022·余杭高一檢測）某研究性學習小組進行了研究膨松劑的蒸饅頭實驗。他們取一定量的面粉和水，和好面后分成六等份，按照下表加入對應物質后充分揉面，做成6個饅頭放在同一個蒸鍋里蒸制。實驗完成后，他們比較6個饅頭的大小和顏色，下列有關結論或解釋不正確的是（）。編號123456所加物質無1gNa2CO31gNaHCO32gNaHCO31gNaHCO3和適量食醋適量酵母A．1、2號饅頭外形最小，且2號饅頭呈黃色帶堿味，說明Na2CO3不能單獨做膨松劑B．4號饅頭會比3號饅頭外形較大、顏色較深C．3號饅頭比5號饅頭外形較小、顏色較深，說明等量的NaHCO3受熱分解時比與酸反應時產生的氣體較多、殘留有堿性較強的物質D．6號饅頭中的酵母屬于生物膨松劑，饅頭蒸制過程中發(fā)生了化學反應9．（2022·漢中高一檢測）取Na2O、Na2O2、Na2CO3的固體混合物做了以下實驗，以下記錄不符合事實的是（）。A．加入水中，產生無色氣體B．加入酚酞溶液中，溶液先變紅后褪色C．與硫酸反應后，檢測到有Na2SO4生成D．在干空氣中加熱到400℃，質量減少10．（2021·北京101中學高一檢測）下列有關鈉及其化合物的敘述中不正確的是（）。A．除去碳酸鈉固體中混有的碳酸氫鈉，可將固體加熱B．可用CaCl2溶液鑒別NaHCO3和Na2CO3兩種溶液C．金屬鈉著火時，可用水來滅火D．Na、Na2O、Na2O2、NaOH長期放置在空氣中，最終都將變?yōu)镹a2CO311．（2020~2021學年浙江省之江教育評價高一下期中）下列有關Na2CO3和NaHCO3比較中，不正確的是（）。A．相同條件下在水中的溶解度：Na2CO3＞NaHCO3B．相同條件下與等濃度的鹽酸反應的劇烈程度：Na2CO3＞NaHCO3C．熱穩(wěn)定性：Na2CO3＞NaHCO3D．等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應放出氣體的量：Na2CO3＜NaHCO312．（2021·廣州高一檢測）下表中，對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關系的判斷都正確的是（）。選項陳述Ⅰ陳述Ⅱ判斷A純堿可用于治療胃潰瘍純堿可與鹽酸反應Ⅰ對，Ⅱ對，有B除去CO2中的少量HCl雜質可將氣體通入飽和Na2CO3溶液Na2CO3可與HCl反應Ⅰ對，Ⅱ錯，無CNa2CO3溶液中混有少量NaHCO3雜質，可加入適量NaOH除去NaHCO3可與NaOH反應生成Na2CO3Ⅰ對，Ⅱ對，有D向飽和Na2CO3溶液中通入CO2氣體，有白色晶體析出NaHCO3難溶于水Ⅰ對，Ⅱ對，有13．（2021·上海閔行區(qū)高一檢測）為測定碳酸鈉的質量分數（設含雜質碳酸氫鈉），某學生設計了如下實驗方案，下列對實驗方案的敘述正確的是（）。A．稱量所需要的儀器是托盤天平B．樣品放在蒸發(fā)皿中灼燒C．樣品中碳酸鈉的質量分數為0.76D．如果灼燒后的樣品放在空氣中冷卻，會造成實驗結果偏大14．（2021·衡水高一檢測）某同學為測定Na2CO3固體（含少量NaCl）的純度，設計如下裝置（含試劑）進行實驗。下列說法不正確的是（）。A．必須在②③間添加吸收HCl的裝置B．④的作用是防止空氣中的氣體影響實驗的精確度C．通入空氣的作用是保證②中產生的氣體完全轉移到③中D．稱取樣品和③中產生的沉淀的質量即可求算Na2CO3固體的純度15．將0.01molNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol/L稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是（）。二、非選擇題16．碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的物質。請回答下列問題。（1）碳酸氫鈉俗稱小蘇打，其水溶液顯____________性（填“酸”、“堿”或“中”）。（2）碳酸氫鈉可治療胃酸（0.2%～0.4%的鹽酸）過多，反應的化學方程式為___________________。等物質的量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應時生成CO2的量，前者____________后者（填“＞”、“＜”或“＝”）。（3）除去碳酸鈉固體中碳酸氫鈉的方法是____________（填“加熱”或“溶解過濾”）。17．按如圖所示裝置進行實驗，填寫有關現象及化學方程式。（1）A中現象是______________。（2）B中濃硫酸的作用是______________________。（3）C中發(fā)生反應的化學方程式為______________________________。（4）D中的現象是_____________。（5）E中收集的氣體是________（填名稱）。18．（2021·洛陽高一檢測）用A、B兩種常見化合物組成的混合物，其焰色反應均呈黃色，相互轉化關系如圖（其他物質均已略