2024版化学新教材鲁科版（闽粤皖京豫）教师用书第3章金属及其化合物第3章 第10讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属

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第10 讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属
[复习目标]　1.掌握 Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。2.掌握 Na2CO3、NaHCO3的
鉴别及除杂。3.了解碱金属的通性与特性及焰色试验。
考点一　碳酸钠和碳酸氢钠
1．Na2CO3和NaHCO3的比较(方程式用离子方程式表示)
名称 碳酸钠 碳酸氢钠
俗名 纯碱或苏打 小苏打
主
要
性
质
色、态 白色粉末 细小的白色晶体
水溶性 易溶于水(20 ℃，S＝21.5
g)
可溶于水(20 ℃，S＝9.6 g)
热稳定性 稳定，但结晶碳酸钠
(Na2CO3·10H2O)易风化 受热易分解
与H＋反应 CO ＋2H ＋===CO2↑ ＋
H2O(较快)HCO＋H＋===CO2↑＋H2O(更快)
与Ca(OH)2
溶液反应 Ca2＋＋CO===CaCO3↓
Ca(OH)2少 量 ： Ca2＋＋2OH －＋
2HCO===CaCO3↓＋2H2O＋CO；
Ca(OH)2过 量 ： Ca2＋＋OH －＋
HCO===CaCO3↓＋H2O
与盐
反应 Al2(SO4)3
2Al3＋＋3CO＋3H2O===
2Al(OH)3↓ ＋ 3CO 2↑Al3＋＋3HCO===Al(OH)3↓ ＋ 3CO 2↑
与水作用 水解，碱性较强 水解，碱性较弱
主要用途
用于制玻璃、制肥皂、合
成洗涤剂、造纸、纺织、
石油、冶金等工业中
灭火器、治疗胃酸过多、发酵粉的主
要成分之一
2．Na2CO3和NaHCO3的相互转化
Na2CO3NaHCO3
应用举例
选择适当的试剂或方法除去杂质，并完成转化的化学方程式，“[　]”内为杂质。
(1)Na2CO3(s)
[NaHCO3]___________________________________________________________ ，__________
_____________________________________________________________________。
(2)NaHCO3(aq)
[Na2CO3]__________________________________________________________ ，____________
___________________________________________________________________。
(3)Na2CO3(aq)
[NaHCO3]__________________________________________________________ ，___________
____________________________________________________________________。
答案　(1)充分灼烧至恒重　2NaHCO3=====Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)通入足量 CO2　Na2CO3＋H2O＋CO2===2NaHCO3
(3)滴加适量 NaOH 溶液　NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O
3．Na2CO3、NaHCO3的鉴别方法
(1)利用热稳定性不同
(2)相同条件下，利用和酸反应生成气体的速率不同
(3)利用溶液的碱性不同
4．Na2CO3、NaHCO3与酸反应的图像分析
实验操作和反应 n(CO2)—n(HCl)图像
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：
Oa 段：CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝ab
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸，离子方程式：
HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
向等物质的量的 NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐
滴加入盐酸，离子方程式：
Oa 段：H＋＋OH－===H2O、CO＋H＋===HCO
ab 段：HCO＋H＋===H2O＋CO2↑
图像特点：Oa＝2ab
1．碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸、氢氧化钠溶液反应(　　)
2．用热碱水清除炊具上残留的油污，没有发生化学反应(　　)
3．Al2(SO4)3和小苏打反应可用作泡沫灭火器灭火(　　)
4．向饱和 Na2CO3溶液中通入 CO2，有 NaHCO3晶体析出(　　)
5．将稀盐酸滴入碳酸钠与氢氧化钠的混合溶液中，立即产生气泡(　　)
6．用酚酞溶液可鉴别饱和食盐水和饱和碳酸钠溶液(　　)
7．苏打是面包发酵粉的主要成分之一(　　)
8．相同温度下，溶解度：小苏打<苏打，热稳定性：Na2CO3>NaHCO3(　　)
答案　1.×　2.×　3.√　4.√　5.×　6.√　7．×　8.√
一、Na2CO3、NaHCO3性质比较与鉴别
1．(2023·杭州调研)Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下
列实验探究一定浓度的 Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验 1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色；
实验 2：向实验 1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅；
实验 3：向混合溶液中通入过量的 CO2，无明显现象；
实验 4：向实验 3所得溶液中滴加少量 Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是(　　)
A．实验 1中溶液显红色的主要原因是 CO＋2H2OH2CO3＋2OH－
B．实验 2中溶液红色变浅的原因是 HCO＋H＋H2O＋CO2↑
C．实验 3中无明显现象说明没有发生化学反应
D．实验 4中产生白色沉淀的原因是 2HCO＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓
答案　D
解析　CO 的水解能力比 HCO 强，实验 1中溶液显红色的主要原因是 CO 的水解，CO 分步
水解，以第一步水解为主：CO＋H2OHCO＋OH－，A项错误；实验 2中滴加几滴稀盐酸，
溶液红色变浅，碳酸钠更容易与酸反应，故主要原因是 CO＋H＋===HCO，B项错误；实验
3中无明显现象，但发生了化学反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，C项错误；实验 4
中产生白色沉淀，是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成了碳酸钡，离子方程式为 2HCO＋
Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO＋BaCO3↓，D项正确。
2．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________(填字母)。
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　(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳，
二氧化碳气体使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以鉴别，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量
的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度来判断。(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，澄清石灰水
不变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠不稳定。
二、Na2CO3、NaHCO3与H＋反应定量关系应用
3．将一定物质的量的 Na2CO3、NaHCO3组成的混合物溶于水，配成1 L 溶液，取出 50 mL
溶液，然后滴加一定物质的量浓度的盐酸，得到的图像如图所示。
按要求回答问题：
(1)写出依次发生反应的化学方程式：_______________________________________________。
(2)① 代表________的变化曲线；②代表________的变化曲线；③代表________的变化曲线。
(3)盐酸的物质的量浓度为________________________________________________________。
(4)加入盐酸为 150 mL 时，放出的CO2在标准状况下的体积为________。
答案　(1)Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑
(2)NaHCO3　NaCl　Na2CO3
(3)0.05 mol·L－1　(4)0.112 L
解析　(3) 当加入 150 mL 盐酸时正好生成 NaCl 溶液，n(HCl) ＝n(NaCl) ＝2n(Na2CO3)＋
n(NaHCO3)＝2.5×10－3×2 mol＋2.5×10－3 mol＝7.5×10－3 mol，c(HCl)＝＝
0.05 mol·L－1。(4)n(CO2)＝n(Na2CO3)＋n(NaHCO3)＝(2.5＋2.5)×10－3 mol＝5×10－3 mol，标
况下 V(CO2)＝5×10－3 mol×22.4 L·mol－1＝0.112 L。
4．向浓度相等、体积均为 100 mL 的A、B两份NaOH 溶液中，分别通入一定量的 CO2后，
逐滴加入 0.1 mol·L－1盐酸，产生 CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。
(1)A 曲线表明，原溶液通入 CO2________mL(标准状况)。
(2)B 曲线表明，原溶液通入 CO2后，所得溶液中溶质的物质的量之比为________。
(3)原NaOH 溶液的物质的量浓度为________。
答案　(1)134.4　(2)1∶1　(3)0.09 mol·L－1
解析　(1)分析图中 A曲线，有 60 mL 盐酸与 NaHCO3反应生成 CO2，根据元素质量守恒，A
曲线对应的最终生成的 CO2的体积等于之前通入 NaOH 溶液的 CO2的体积，根据第二步反应
物质的量关系，n(CO2)＝n(NaHCO3)＝n(HCl)＝0.1 mol·L－1×0.06 L＝0.006 mol，V(CO2)＝
Vm·n(CO2)＝22.4 L·mol－1×0.006 mol＝0.134 4 L＝134.4 mL。
(2)分析图中 B曲线，只有 30 mL 盐酸与 NaHCO3反应生成 CO2，而未生成气体时耗用盐酸
60 mL ，说明该混合溶液中有 NaOH 、Na2CO3， 无 NaHCO3，NaOH 消 耗 30 mL 盐 酸 ，
Na2CO3生成 NaHCO3消耗 30 mL 盐酸，生成的 NaHCO3又消耗 30 mL 盐酸生成 CO2，根据
摘要：

第10讲　碳酸钠和碳酸氢钠　碱金属[复习目标]　1.掌握Na2CO3、NaHCO3的基本性质及相互转化。2.掌握Na2CO3、NaHCO3的鉴别及除杂。3.了解碱金属的通性与特性及焰色试验。考点一　碳...

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