高中化学第三章非金属及其化合物重难点八Na2CO3和NaHCO3的鉴别、除杂与转化(含解析)新人教版.pdf
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1、重难点八 Na2CO3和 NaHCO3 的鉴别、除杂与转化 【要点解读】 1、鉴别 2、除杂 混合物 ( 括号内为杂质) 除杂方法或试剂 Na2CO3固体 (NaHCO3) 加热 NaHCO 3溶液 (Na2CO3) 通入足量CO2气体 Na2CO3溶液 (NaHCO3) 加入适量NaOH 溶液 3、转化 【重难点指数】 【重难点考向一】碳酸钠与碳酸氢钠性质比较 【例 1】( 双选 ) 下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,正确的是( ) A二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度 B二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠的热稳定性 C二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体,
2、但产气量和反应快慢不同 D二者在一定的条件下可以相互转化 【答案】 BD 【解析】 A向 Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3,可证明碳 酸 钠 的 溶 解 度 大 于 碳 酸 氢 钠 , 故A 错 误 ; B 碳 酸 氢 钠 加 热 会 发 生 反 应 : 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O ,而碳酸钠加热不分解,所以碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢 钠,故 B正确; C碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸的反应中,相同条件下碳酸氢钠与酸反应速率 大,但是产生二氧化碳气体的量需要根据碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量判断,题中没有告 诉碳酸钠、碳酸氢钠及氯
3、化氢的物质的量,无法判断产气量大小,故C错误; D加热条件 下,碳酸氢钠固体能够转化成碳酸钠,反应的化学方程式为:2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O; 在 溶 液 中 , 碳 酸 钠 能 够 与 二 氧 化 碳 反 应 生 成 碳 酸 氢 钠 , 反 应 的 化 学 方 程 式 为 : Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO 3,碳酸钠和碳酸氢钠能够相互转化,故D正确;故选BD 。 【重难点点睛】 一、比较Na2CO3和 NaHCO 3的热稳定性 实验操作: 用 20200mm的具支试管,内安装一支15150mm的小试管,由一个小单孔塞与大单孔塞“串 联”,安装时将具支试管的支管
4、平行于水平面,具支试管装Na2CO3,小试管装NaHCO3,同时加 热,简捷省时,对比效果明显大管温度高,小管温度低,若小管的碳酸氢钠都分解了,而大 管中碳酸钠没有,正说明碳酸钠的热稳定性强 实验装置图: 二、比较Na2CO3和 NaHCO3在水中的溶解性 分别称取约2gNa2CO3和 NaHCO 3固体,观察外观 分别滴入10 滴水,振荡试管观察现象,用手接触试管 继续加等体积的水 Na2CO3NaHCO3结论 称取 2g 固体,用药匙放入试 管中,观察其外观 称取 2g 固体,用药匙放入入试管 中,观察并与NaHCO 3比较 碳酸钠与碳酸氢钠均为 粉末状固体,碳酸 钠的固体颗粒较大 用胶头
5、滴管滴入十滴水,振 荡,固体溶解,触试管 底部,感觉到热 用胶头滴管滴入十滴水,振荡,少 量固体沉淀在底部, 手触试管 底,热感不明显 碳酸钠溶于水会放热 在试管中继续滴水,记下滴 数 根据上步数据在试管中滴入与碳 酸钠相同的水, 碳酸氢钠固体 减少 碳酸氢钠溶解度较小 小结: 碳酸钠与碳酸氢钠均为粉末状固体,碳酸钠的固体颗粒较大; 碳酸钠与碳酸氢钠都能溶于水,碳酸钠溶于水会放出热量,而碳酸氢钠则不明显; 碳酸氢钠的溶解度比碳酸钠小很多 三、与盐酸反应 在两个烧瓶中加入约50ml 2mol/L 盐酸; 在气球中加入上述Na2CO3、NaHCO3固体 安装好装置 Na2CO3NaHCO 3结论
6、当提起球时,球中固体落入试 管中,马上发生反应 当提起球时,球中固体落入试 管中,马上发生反应 碳酸钠与碳酸氢钠能与盐 酸反应 反应激烈,放出气体,气球胀 大 反应更激烈,放出气体,气球 胀大 碳酸氢钠与盐酸的反应比 碳酸钠与盐酸激烈 将气球中的气体通入澄清石 灰水 将气球中的气体通入澄清石灰 水澄清石灰水变浑浊 小结: 碳酸钠与碳酸氢钠能与盐酸反应 碳酸氢钠与盐酸的反应比碳酸钠的反应激烈 【重难点考向二】碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别 【例 2】有两试管分别装有Na2CO3和 NaHCO3溶液,下列操作或判断正确的是( ) 方案操作判断 A 分别加入澄清石灰水产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等
7、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 【重难点点睛】互滴法检验Na2CO3和稀盐酸互滴法是指当两种物质反应时有两个不同的反应过 程,且这两 个过程的现象各不相同,则可以通过滴加顺序不同,利用产生现象的不同进行鉴别。 如: (1)盐酸逐滴加入到Na2CO3溶液中。 现象:开始无明显现象,后有无色气体放出。 原理: CO3 2- +H +=HCO 3-( 无明显现象 ) HCO3 -+H+=H 2O+CO2( 无色气体放出) ( 2)Na2CO3溶液逐滴加入到稀盐酸中。 现象:
8、有无色气体放出。 原理: CO3 2- +2H += H 2O+CO2 【重难点考向三】混合物的成分测定 【例 3】下列测定Na2CO3和 NaHCO 3混合物中NaHCO3质量分数的实验方案,合理的是 取 a g 混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g 固体 取 a g 混合物充分加热,减重bg 取 a g 混合物与过量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重b g 取 a g 混合物与过量BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得b g 固体 ( ) A B C D 【答案】 【名师点睛】方案能确定碳酸钠、碳酸氢钠任一物质的质量,即可测定混合物中NaHCO 3质量
9、分 数, 氢氧化钠过量,在加热、蒸干、灼烧过程中可生成Na2CO3; 碳酸氢钠的不稳定性,加热分解,利用固体差量法即可计算出固体中碳酸氢钠的质量; 应先把水蒸气排除才合理; 只有碳酸钠可与氯化钡反应,根据沉淀的质量可确定Na2CO3的质量,进而可确定碳酸氢钠的 质量分数。 【重难点考向四】性质实验探究 【例 4】现有 Na2CO3和 NaHCO 3两种白色固体物质: 欲探究Na2CO3和 NaHCO3稳定性的相对强弱,两同学分别设计了以下两组装置: 请回答: 如甲图所示,分别用Na2CO3和 NaHCO3做实验,试管中的试剂是_( 填字母序 号) ; a稀 H2SO4 bNaOH 溶液 cCa
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