1、第第 14 讲讲 钠及其化合物的计算与实验探究钠及其化合物的计算与实验探究 复习目标 1.多角度认识 Na2O2与 H2O、CO2的反应。2.掌握 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应 的原理与定量分析。3.学会用实验的方法测定 Na2CO3的质量分数。 考点一考点一 Na2O2与与 H2O、CO2的反应规律与实验探究的反应规律与实验探究 1Na2O2与 CO2、H2O 的反应规律 Na2O2与 CO2、H2O(g)的混合气体反应，可看作 Na2O2先与 CO2反应，完毕后再与 H2O(g)反 应。 2气体体积关系 若 CO2和水蒸气的混合气体(或单一气体)通过足量 Na2O2，气体体积的减少
2、量等于原混合气 体体积的1 2且等于生成氧气的体积，即 VV(O2) 1 2V(混合)。 3电子转移关系 当 Na2O2与 CO2、 H2O 反应时， 物质的量关系为 2Na2O2O22e ， n(e)n(Na 2O2)2n(O2)。 4固体质量关系 相当于固体(Na2O2)只吸收了 CO2中的“CO”、H2O 中的“H2”，可以看作发生相应的反应： Na2O2CO=Na2CO3、Na2O2H2=2NaOH(实际上两反应不能发生)，所以固体增加的质 量 m(CO2)28 g mol 1n(CO 2)，m(H2O)2 g mol 1n(H 2O)。 题组一 Na2O2与 H2O、CO2反应的定量
3、分析 1 用单线桥分析 Na2O2与水反应中电子转移的方向和数目： _。 (1)氧化剂和还原剂是_，氧化产物是_， 还原产物是_。 (2)Na2O2与 CO2反应时，生成 0.1 mol 氧气时，转移的电子数_。 答案 (1)Na2O2 O2 NaOH (2)0.2NA(或 1.2041023) 2下列物质均为 a g，将它们在氧气中完全燃烧的产物全部通入到足量的过氧化钠固体中， 则过氧化钠固体增重为 a g 的是( ) CO H2 CH4 HCHO CH3COOH HCOOH A B C D 答案 C 解析 H2、CO 发生反应的化学方程式为 2H2O2= 点燃 2H2O,2Na2O22H2
4、O=4NaOH O2；2COO2= 点燃 2CO2，2Na2O22CO2=2Na2CO3O2，由反应方程式可知，过氧化钠 增加的质量即为 H2、CO 的质量。因此只要是 CO 或 H2或它们的混合气体或化学式组成符合 (CO)m (H2)n，则过氧化钠固体增重质量等于原物质的质量，则符合，而HCHO 可以改 写成 CO H2，CH3COOH 可以改写成(CO)2 (H2)2，HCOOH 可以改写成 CO2 H2，故不 符合，符合，故选 C。 3将一定量的 Na2O2和 NaHCO3混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体，冷却后有 固体物质剩余，下列选项不正确的是( ) 选项 nNa2O2
5、mol nNaHCO3 mol 剩余的固体物质 A 1 2 Na2CO3 B 1.5 2 Na2O2、Na2CO3 C 2 1 Na2O2、NaOH、Na2CO3 D 2 2 NaOH、Na2CO3 答案 B 解析 将 Na2O2与 NaHCO3的混合物加热，有关反应的化学方程式依次为 2NaHCO3= Na2CO3CO2H2O、2CO22Na2O2=2Na2CO3O2、2Na2O22H2O=4NaOHO2。 当 Na2O2与 NaHCO3的物质的量之比为 12 时，二者反应的总方程式为 2Na2O2 4NaHCO3= 4Na2CO3O22H2O；当 Na2O2与 NaHCO3的物质的量之比为
6、 11 时，二 者反应的总方程式为 2Na2O22NaHCO3= 2Na2CO3O22NaOH，即当 n(Na2O2) n(NaHCO3)12 时，反应后剩余固体为 Na2CO3，当 1211 时，反应后剩余固体为 Na2O2、NaOH、Na2CO3，由此可以判断 A、C、D 正确，B 错误。 g 化学式符合通式(CO)m (H2)n的物质(其中 m、n 为自然数)在 O2中充分燃烧后，将其产物 通过足量的 Na2O2固体，反应完毕，固体增重 g。 中学阶段常见符合这一关系的物质有 无机物：H2、CO 及 H2和 CO 的混合气体； 有机物： CH3OH(甲醇)、 HCHO(甲醛)、 CH3C
7、OOH(乙酸)、 HCOOCH3(甲酸甲酯)、 C6H12O6(葡 萄糖)等。 题组二 过氧化钠性质实验探究 4比较下列四组反应，回答下列问题： 第一组：Na2O2CO2 Na2O2SO2 第二组：Na2O2FeCl3(溶液) Na2O2FeCl2(溶液) 第三组：SO2通入品红溶液中，加热 Na2O2加入品红溶液中，加热 第四组：NaOH 溶液滴入紫色石蕊溶液中 Na2O2固体加入紫色石蕊溶液中 (1)若第一组不产生气体，用化学方程式解释原因：_ _。 (2)预测第二组中的现象是否可能相同：_。 (3)预测反应中可能产生的现象并分析原因。 (4)预测反应中可能产生的现象并分析原因。 答案 (
8、1)Na2O2SO2=Na2SO4 (2)可能相同 (3)溶液红色褪去，加热后又恢复红色；溶液红色褪去，加热后不能恢复红色。前者是因 为 SO2与品红溶液生成的无色物质不稳定，受热易分解；后者是因为 Na2O2具有强氧化性， 将品红溶液氧化为无色。 (4)溶液变蓝， 溶液先变蓝后褪色。 前者是因为 NaOH 溶液呈碱性， 使紫色石蕊溶液变蓝； 后者是因为 Na2O2与 H2O 反应生成 NaOH，溶液呈碱性，同时 Na2O2又有漂白性。 5某课外活动小组设计如图实验装置，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_(
9、填“大于”或“小于”)生成物的总能量。 (2)装置中的试剂是_(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。 为观察到最终木条复燃，甲建议在后安装一个盛有碱石灰的干燥管，目的是 _。 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 中 所 得 固 体 ， _。 答
10、案 (1)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2 大于 (2)bc (3)K2 (4)除去未充分反应的 CO2 水与 Na2O2反应生成 O2 (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 (1)此反应是放热反应。 (2)依据实验目的，需要干燥 CO2，所以装置是制取 CO2的装置，因为盐酸易挥发出 HCl， 所以应选择稀硫酸、小苏打。 (3)先通干燥 CO2，再通湿润 CO2进行对比。 (5)证明反应后固体中含有 CO2 3。 6现有一定量含有 Na2O 杂质的 Na2O2试样，用如图所示实验装置测定 Na2O2试样的纯度。 (可供选用的反应物只有 CaCO3固体、
11、6 mol L 1 盐酸、6 mol L 1 硫酸和蒸馏水) 回答下列问题： (1)装置 A 中液体试剂选用_。 (2)装置 B 的作用是_， 装置 E 中碱石灰的作用是_。 (3)装置 D 中发生反应的化学方程式为_。 (4)若开始时测得样品的质量为2.0 g， 反应结束后测得气体体积为224 mL(标准状况)， 则Na2O2 试样的纯度为_。 答案 (1)6 mol L 1 盐酸 (2)除去气体中的 HCl 吸收装置 D 中反应剩余的 CO2 (3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2、Na2OCO2=Na2CO3 (4)78% 解析 (1)A 是用来制取二氧化碳的装置，碳酸钙和硫酸反
12、应时，生成的硫酸钙微溶于水，会 覆盖在碳酸钙的表面，使反应不能继续进行，所以用盐酸而不用硫酸来反应，故装置 A 中液 体试剂选用 6 mol L 1 盐酸。 (2)碳酸钙和盐酸反应生成的二氧化碳中含有氯化氢气体，可用饱和碳酸氢钠溶液来除去；装 置 E 中碱石灰的作用是吸收二氧化碳，防止二氧化碳对氧气的体积测量造成干扰。 (3)装置 D 中含有氧化钠和过氧化钠，CO2分别与它们发生反应。 (4)根据反应 2Na2O22CO2=2Na2CO3O2， 反应结束后测得气体体积为 224 mL(标准状况)， 即生成的氧气的物质的量为 0.224 L 22.4 L mol 10.01 mol，则过氧化钠的
13、物质的量为 0.02 mol，故 试样中过氧化钠的纯度为0.02 mol 78 g mol 1 2.0 g 100%78%。 考点二考点二 Na2CO3、NaHCO3与酸反应图像及计算与酸反应图像及计算 1Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较 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 2.依据图像特点判断溶液溶质成分的方法 (1)化学原理：向碳酸钠溶液中逐滴滴加稀盐酸至过量，依次发生CO2 3H =HCO 3、 HCO 3H
14、=H 2OCO2，完成时消耗盐酸的量相等。 (2)图像分析 依据图像特点判断溶液溶质成分 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 涉及离子方程式 Oa：CO2 3 H =HCO 3 ab：HCO 3H =H 2O CO2 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 涉及离子方程式 Oa：OH H =H 2O CO2 3H =HCO 3 ab：HCO 3H =H 2O CO2 若V(Oa)V(ab)(即Oa段 消耗盐酸的体积小于 ab 段消耗盐酸的体积) 溶
15、液中的溶质为 Na2CO3 和 NaHCO3 涉及离子方程式 Oa： CO2 3H =HCO 3 ab：HCO 3H =H 2O CO2 若 a0(即图像从原点 开始) 溶液中的溶质为 NaHCO3 涉及离子方程式： HCO 3H =H2OCO2 题组一 Na2CO3、NaHCO3与盐酸反应比较 1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等质量的 NaHCO3和 Na
16、2CO3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 解析 Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O NaHCO3HCl=NaClCO2H2O 解答此类题目用归“1”法。A 项，假设二者都是 1 g，则 n(NaHCO3)n(CO2) 1 84 mol， n(Na2CO3)n(CO2) 1 106 mol，正确；B 项，假设二者均为 1 mol，则消耗的盐酸：Na2CO3 为 2 mol，NaHCO3为 1 mol，正确；C 项，假设二者均为 1 g，Na2CO3需盐酸的物质的量为 2 1 106 mol 1 53
17、 mol，NaHCO3需盐酸 1 84 mol，错误。 题组二 已知溶质种类分析反应阶段 2 向 NaOH 和 Na2CO3混合溶液中滴加 0.1 mol L 1 的稀盐酸， CO2的生成量与加入盐酸的体 积(V)的关系如图所示。 (1)Oa 段发生反应的离子方程式为_。 (2)a 的值为_。 (3)原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物质的量之比为_。 答案 (1)OH H=H 2O、CO 2 3H =HCO 3 (2)0.3 (3)21 解析 (1)向 NaOH 和 Na2CO3混合溶液中滴加 0.1 mol L 1的稀盐酸，发生的反应依次为 OH H =H 2O、CO 2 3H =
18、HCO 3、HCO 3H =CO 2H2O。(2)从图像知生成 0.01 mol CO2，根据 HCO 3H =CO 2H2O 知，消耗 HCl 的物质的量为 0.01 mol，ab 段消耗盐酸 的体积为 0.01 mol 0.1 mol L 10.1 L，a0.40.10.3。(3)根据离子方程式和图像可知 Na2CO3的物 质的量是 0.01 mol， 共计消耗盐酸 0.02 mol， 所以与氢氧化钠反应的盐酸是 0.04 mol0.02 mol 0.02 mol，则氢氧化钠的物质的量为 0.02 mol，因此，原混合溶液中 NaOH 与 Na2CO3的物 质的量之比为 21。 题组三 依
19、据图像分析确定溶质种类 3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 11 (2)Na2CO3、NaHCO3 11 (3)1.5 mol L 1 解析 (1)对于 A
20、情况，V1100 mL，V2(150100)mL50 mLV1，据此判断溶液中溶质的成分 是 Na2CO3和 NaHCO3。 根据 Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl， NaHCO3HCl=NaClH2O CO2，可知 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之比等于两个过程分别消耗盐酸的体积之比， 则 n(NaHCO3)n(Na2CO3)(150 mL50 mL50 mL)50 mL11。 (3)当加入 150 mL 盐酸时，恰好完全反应，此时溶液中溶质为 NaCl。据物料守恒有 n(NaOH) n(Na )n(Cl)0.2 mol L10.15 L0.03 mol，所以原氢氧化钠溶液的
21、物质的量浓度为 0.03 mol 0.02 L 1.5 mol L 1。 考点三考点三 Na2CO3的制备和质量分数测定的制备和质量分数测定 一、侯氏制碱法 1制备原料 食盐、氨气、二氧化碳合成氨厂用水煤气制取氢气时的废气；其反应为 CH2O(g)= 高温 COH2，COH2O(g)= 高温 CO2H2。 2工艺流程 3反应原理 (1)产生 NaHCO3的反应： NH3NaClCO2H2O=NaHCO3NH4Cl。 (2)产生 Na2CO3的反应： 2NaHCO3= Na2CO3H2OCO2。 4绿色思想 循环使用的物质为 CO2、饱和食盐水。 二、测定碳酸钠质量分数的常用方法 1气体法 (1
22、)测定原理：Na2CO3H2SO4=Na2SO4H2OCO2。 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)。 (3)数据处理 纯碱样品中 Na2CO3的质量为 V 22 400 mol106 g mol 1106V 22 400 g，则纯碱样品中 Na2CO3的 质量分数为 106V 22 400 g m g 100% 53V 112m%。 2沉淀法 (1)测定原理：Na2CO3BaCl2=BaCO32NaCl。 依据 BaCO
23、3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 n g 197 g mol 1106 g mol 1106n 197 g， 则纯碱样品中 Na2CO3的质 量分数为 106n 197 g m g 100%106n 197m100%。 题组一 侯氏制碱法 1以下是在实验室模拟“侯氏制碱法”生产流程的示意图： 气体A的饱和溶液 加入食盐 A与食盐的饱和溶液 通入足量气体
24、B 悬浊液 过滤 晶体 纯碱 则下列叙述错误的是( ) AA 气体是 NH3，B 气体是 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第步操作用到的主要玻璃仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒 D第步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶 答案 D 解析 A 项，利用 NH3极易溶于水，且水溶液显碱性，可以提高 CO2的吸收，因此先通 NH3 后通 CO2，正确；B 项，NaHCO3的溶解度小于 Na2CO3的溶解度，利用了溶解度的差异，正 确；C 项，操作是过滤，因此用到玻璃仪器：烧杯、漏斗、玻璃棒，正确；D 项，晶体是 NaHCO3，利用 NaHCO3的不稳定性，2NaHCO3= Na2C
25、O3CO2H2O，错误。 2实验室模拟侯氏制碱法制取纯碱和氯化铵溶液，下列有关操作错误的是( ) A图 1 为制取氨气将其溶于饱和食盐水 B图 2 为过滤获得碳酸钠晶体 C图 3 为灼烧碳酸氢钠制取碳酸钠 D图 4 为蒸发浓缩氯化铵溶液 答案 B 解析 A 项，用氯化铵和氢氧化钙共热制备氨气，正确；B 项，侯氏制碱法中溶液析出的晶 体为碳酸氢钠，故应过滤获得碳酸氢钠，错误；C 项，在坩埚中灼烧碳酸氢钠分解制备碳酸 钠，正确；D 项，蒸发皿中蒸发浓缩氯化铵溶液，并不断搅拌，正确。 题组二 Na2CO3质量分数的测定 3为精确测定工业纯碱中碳酸钠的质量分数(含少量 NaCl)，准确称量 W g 样
26、品进行实验， 下列实验方法所对应的实验方案和测量数据合理的是( ) 选项 实验方法 实验方案 测量数据 A 滴定法 将样品配成 100 mL 溶液，取 10 mL，加入 酚酞，用标准盐酸滴定 消耗盐酸的体积 B 量气法 将样品与盐酸反应，生成的气体全部被碱石 灰吸收 碱石灰增加的质量 C 重量法 将样品放入烧瓶中，置于电子天平上，加入 足量盐酸 减少的质量 D 量气法 将样品与盐酸反应，气体通过排水量气装置 量气 排出水的体积 答案 A 解析 用酚酞作指示剂时，Na2CO3与盐酸发生反应 Na2CO32HCl=2NaClCO2H2O， 依据消耗盐酸的量可以计算出样品中 Na2CO3的量，进而确
27、定样品中 Na2CO3的质量分数，A 项正确；测量碱石灰增重的方法是重量法而不是量气法，B 项错误；样品中加入足量盐酸， 因盐酸的质量未知，无法通过重量法测量 Na2CO3的质量，C 项错误；因部分 CO2能溶解到 水里，与水反应生成 H2CO3，故排出水的体积并不是 CO2的体积，D 项错误。 4 (2020 河南安阳模拟)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，通过测量反应前后和装置质量的变化，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中可以依次盛装碱石灰、无水 CaCl2、碱石灰
28、 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若将装置换成盛放 NaOH 溶液的洗气瓶，则测得的 NaCl 含量偏大 D实验过程中一直通入空气，停止加热后再停止通入空气 答案 C 解析 根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置用于吸收空气中的 CO2和水蒸气，可以 使用碱石灰； 装置吸收 Na2CO3 10H2O 和 NaHCO3分解生成的水蒸气， 可以使用无水 CaCl2； 装置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
29、 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。 5小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为 Na2CO3)，某研究小组欲测定某小苏打样品 中 NaHCO3的质量分数，设计如下实验方案： .加热分解法 利用图 1 装置，充分加热小苏打样品。 (1)仪器 a 的名称为_。 (2)在实验过程中，需要测量的
30、实验数据如下： 仪器 a 的质量；_；_。 .测量气体体积法 利用图 2 装置，测定反应生成气体的体积。 (3)组装好仪器后，首先进行的操作为_。 (4)导管 g 的作用为_。 (5)为了减小实验误差，B、C 中最好用_溶液代替水。 (6)待反应结束，气体冷却至室温后，利用图示装置读取气体体积时，应注意的事项如下： _。 _。 (7)若所取样品的质量为 m g，反应前量气管 C 的读数为 V1 mL，反应结束后量气管 C 的读数 为 V2 mL，则样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为_(气体体积均已换算为标 准状况下的体积)。 答案 (1)坩埚 (2)加热前，仪器 a 和样品的
31、总质量 加热冷却后，仪器 a 和残留物的总 质量 (3)检查装置气密性 (4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压，使液体顺利流下；滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入 分液漏斗的气体体积，从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差 (5)饱和 NaHCO3 (6)读数时应上下移动 C 管，使 B、C 两管液面相平 视线与液面最低处相平 (7)V1V2 22 400 mol 解析 (7)根据碳原子守恒， 1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳， 二氧化碳的物质的量为V1V2 22 400 mol， 所以样品中 NaHCO3和 Na2CO3的物质的量之和为V1V2 22 400 mol。 1Na2O2是中学化
32、学常用试剂，下列说法错误的是( ) A0.1 mol Na2O2与足量 CO2反应转移的电子的物质的量为 0.1 mol BNa2O2与 SO2反应生成 Na2SO3和 O2 C等物质的量的 Na2O2与 Na2O 溶于等质量水中得到的 NaOH 的物质的量浓度相同 D等质量的 Na2O2与 Na2S 晶体中含有相同数目的阴离子 答案 B 2(2019 湖北黄石二中周测)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 Cl2、O2、N2等发生反应 CCs2CO3用酒精灯加热时不能分解为 CO2和 Cs2O D无水硫酸
33、铯的化学式为 Cs2SO4，它不易溶于水 答案 C 3下列有关 Na2CO3和 NaHCO3的叙述中正确的是( ) A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 12 B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 C物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的 pH 小于 NaHCO3溶液 D向 Na2CO3饱和溶液中通入 CO2，有 NaHCO3晶体析出 答案 D 解析 根据化学方程式 Na2CO3HCl=NaClNaHCO3，当碳酸钠和盐酸物质的量相等时， 不会产生二氧化碳， A 项错误
34、； NaHCO3和 Na2CO3都与盐酸反应生成二氧化碳气体： Na2CO3 2HCl=2NaClH2OCO2，NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，等质量的 Na2CO3 和 NaHCO3分别与过量盐酸反应，放出 CO2的质量不相等，所以同温同压下，生成 CO2的体 积不一样，B 项错误；在 Na2CO3、NaHCO3溶液中，碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解， 导致溶液呈碱性，但是碳酸根离子水解程度大，所以碳酸钠的碱性强于碳酸氢钠，即 Na2CO3 溶液的 pH 大于 NaHCO3溶液的 pH，C 项错误；向 Na2CO3饱和溶液中通入 CO2，会发生反 应 Na2CO3CO2H2O=2
35、NaHCO3，常温下在相同的溶剂中，Na2CO3比 NaHCO3易溶， 所以会析出碳酸氢钠晶体，D 项正确。 4现有 25 mL 2 mol L 1 的 Na2CO3溶液和 75 mL 1 mol L 1 的稀盐酸。(1)将 Na2CO3溶液逐 滴滴入稀盐酸中；(2)将稀盐酸逐滴滴入 Na2CO3溶液中。两操作的现象及结果(标准状况下) 为( ) A现象相同，所得气体的体积相等 B现象相同，所得气体的体积不等 C现象不同，所得气体的体积相等 D现象不同，所得气体的体积不等 答案 D 解析 n(Na2CO3)0.05 mol，n(HCl)0.075 mol (1)操作：Na2CO3 2HCl=2
36、NaClCO2H2O 0.05 mol 0.075 mol n(CO2) n(CO2)1 20.075 mol； (2)操作：Na2CO3 HCl=NaClNaHCO3 0.05 mol 0.05 mol 0.05 mol NaHCO3HCl=NaClCO2H2O 0.05 mol 0.025 mol n(CO2) n(CO2)0.025 mol。 5(2020 黄山高三模拟)在一密闭容器中有 CO、H2、O2共 16.5 g 和足量的 Na2O2用电火花引 燃，使其完全反应，Na2O2增重 7.5 g，则原混合气体中 O2的质量分数是( ) A54.5% B40% C36% D33.3% 答
37、案 A 解析 CO、H2、O2完全反应后生成的二氧化碳、水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠， 所以过氧化钠固体增重的质量等于 CO、H2的质量，所以原混合气体中 CO、H2的质量一共 是 7.5 g，则 O2的质量是 16.5 g7.5 g9.0 g，所以原混合气体中 O2的质量分数是 9.0 g 16.5 g 100%54.5%。 6某干燥粉末可能由 Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl 中的一种或几种组成。将该 粉末与足量的盐酸反应有气体 X 逸出，X 通过足量的 NaOH 溶液后体积缩小(同温同压下测 定)，若将原混合物粉末在空气中用酒精灯加热，也有气体放出，且剩
38、余固体的质量大于原混 合粉末的质量。下列判断正确的是( ) A粉末中一定有 Na2O2、Na2CO3、NaHCO3 B粉末中一定不含有 Na2CO3和 NaCl C粉末中一定不含有 Na2O 和 NaCl D无法确定粉末里是否含有 Na2CO3和 NaCl 答案 D 解析 向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出，与盐酸反应产生气体的物质可能为 Na2O2(生成 O2)、Na2CO3或 NaHCO3(生成 CO2)，X 通过 NaOH 溶液后体积缩小(而不是气体 全部消失)，说明 X 由 O2和 CO2组成，原粉末中 Na2O2一定存在，Na2CO3和 NaHCO3至少 有一种存在。将原混合粉末加
39、热，有气体放出，说明混合物中一定有 NaHCO3，但 NaHCO3 受热分解会使粉末质量减小，而实际剩余固体的质量却增加了，原因只能是发生了反应： 2Na2OO2= 2Na2O2；综上分析，混合物中一定有 Na2O、Na2O2、NaHCO3，无法确定混 合物中是否有 Na2CO3和 NaCl。 7 有甲、 乙两个完全相同的装置， 分别在它们的侧管中装入 1.06 g Na2CO3和 0.84 g NaHCO3， 试管中各有 10 mL 相同浓度的盐酸(如图)， 同时将两个侧管中的物质全部倒入各自的试管中， 下列叙述正确的是( ) A甲装置的气球膨胀速率大 B若最终两气球体积相同，则一定有 c(
40、HCl)2 mol L 1 C若最终两气球体积不同，则一定有 c(HCl)1 mol L 1 D最终两溶液中 Na 、Cl的物质的量相同 答案 B 解析 碳酸钠和盐酸的反应分步进行，先生成碳酸氢钠，后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化 碳，所以甲装置的气球膨胀速率小，故 A 错误；1.06 g Na2CO3和 0.84 g NaHCO3的物质的量 相同，都是 0.01 mol，根据方程式 NaHCO3HCl=NaClH2OCO2，Na2CO3 2HCl=2NaClH2OCO2知， 若最终两气球体积相同， 说明酸的物质的量大于或等于0.02 mol， 所以其浓度大于或等于 2 mol L 1，故 B
41、正确；碳酸钠和盐酸反应的离子方程式为 CO2 3H =HCO 3、HCO 3H =CO 2H2O，碳酸氢钠和盐酸反应的离子方程式为 HCO 3H =CO2H2O，若最终两气球体积不同，所需酸的物质的量范围是 0n(HCl)0.02 mol， 故 C 错误；1.06 g Na2CO3和 0.84 g NaHCO3的物质的量相同，都是 0.01 mol，所以 Na2CO3 和 NaHCO3中钠离子的物质的量不同，故 D 错误。 8某同学为测定 Na2CO3固体(含少量 NaCl)的纯度，设计如下装置(含试剂)进行实验。 下列说法不正确的是( ) A必须在间添加吸收 HCl 的装置 B的作用是防止空
42、气中的气体影响实验的精确度 C通入空气的作用是保证中产生的气体完全转移到中 D称取样品和中产生的沉淀的质量即可求算 Na2CO3固体的纯度 答案 A 解析 氢氧化钡足量，挥发出的 HCl 先被吸收，不会影响 BaCO3沉淀的生成和测定，无需单 独添加吸收 HCl 的装置，故 A 项错误；碱石灰可与二氧化碳反应、吸收水分，可防止空气中 的气体影响实验的精确度，故 B 项正确；根据中沉淀的质量计算碳酸钠的纯度，故需要通 入空气，保证中产生的二氧化碳完全转移到中，被充分吸收，减小实验误差，故 C 项正 确；中产生的沉淀为碳酸钡，根据碳酸钡的质量可计算生成二氧化碳的质量，根据生成二 氧化碳的质量计算样
43、品中的碳酸钠质量，根据称取样品的质量即可求算碳酸钠固体的纯度， 故 D 项正确。 9 向 50 mL NaOH 溶液中逐渐通入一定量的 CO2(假设溶液体积不变)， 随后取此溶液 10 mL， 将其稀释至 100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入 0.1 mol L 1 的盐酸，产生 CO2气体的 体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是( ) AOA 段所发生反应的离子方程式：H OH=H 2O BNaOH 在吸收 CO2后，所得溶液的溶质为 NaOH 和 Na2CO3，其物质的量浓度之比为 11 C产生的 CO2体积(标准状况下)为 0.056 L D稀释液中 NaOH 的物质的量浓度为 0.025 mol L 1 答案 A 解析 根据图像可知在 AB 段发生反应：HCO 3H =H 2OCO2；则产生 HCO 3的反 应：CO2 3H =HCO 3；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于产生气体体积达到最大 消耗的盐酸是 25 mL，则产生的 HCO 3的反应也消耗盐酸 25 mL，因此在 OA 段发生的反 应是 H OH=H 2O、CO 2 3H =HCO 3，A 项错误；NaOH 在吸收 CO2后，所得溶液的 溶质为 NaOH 和 Na2CO3，根据消耗的 HCl 的物质的量的关系可知二者的物质的量之比是 11，
