《2025年优化探究同步导学案高中化学必修第一册人教版》

4. 向碳酸钠、碳酸氢钠溶液中分别滴加酸反应的特点
(1) 向碳酸氢钠溶液中逐滴滴入盐酸
① 现象：立即产生气泡。
② 化学方程式：$\mathrm{NaCl、NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$。
③ 画出产生$CO_2$的物质的量随$n(HCl)$的变化图像。

(2) 向碳酸钠溶液中逐滴滴入盐酸
① 现象：开始没有变化，一段时间后产生气泡。
② 化学方程式：$\mathrm{Na_2CO_3+HCl=NaHCO_3 + NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$。
③ 画出产生$CO_2$的物质的量随$n(HCl)$的变化图像。

答案：
4.
(1)立即产生气泡
$\mathrm{NaCl、NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$

(2)$\mathrm{Na_2CO_3+HCl=NaHCO_3 + NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$

1. 有两试管分别装有$Na_2CO_3$和$NaHCO_3$溶液，下列操作或判断正确的是(C)

答案： 1.C $\mathrm{Na_2CO_3}$溶液与$\mathrm{CaCl_2}$溶液反应产生白色沉淀而$\mathrm{NaHCO_3}$溶液与$\mathrm{CaCl_2}$溶液不反应，C正确。

2. 为除去括号内的杂质，下列所选用的试剂或方法不正确的是(D)

A.$Na_2CO_3$溶液($NaHCO_3$)，选用适量的$NaOH$溶液
B.$NaHCO_3$溶液($Na_2CO_3$)，通入过量的$CO_2$气体
C.$Na_2O_2$粉末($Na_2O$)，将混合物在氧气中加热
D.$Na_2CO_3$溶液($Na_2SO_4$)，加入适量$Ba(OH)_2$溶液，过滤

答案： 2.D $\mathrm{Na_2CO_3}$和$\mathrm{Na_2SO_4}$均能与$\mathrm{Ba(OH)_2}$反应，不能达到除杂的目的。

3. 有关$NaHCO_3$和$Na_2CO_3$的性质，以下叙述错误的是(C)

A.等质量的$NaHCO_3$和$Na_2CO_3$与足量盐酸反应，在相同条件下$Na_2CO_3$产生的$CO_2$体积小
B.等物质的量的两种盐与同浓度盐酸完全反应，相同条件下所消耗盐酸的体积$Na_2CO_3$是$NaHCO_3$的两倍
C.等质量$NaHCO_3$和$Na_2CO_3$与盐酸完全反应，相同条件下前者消耗盐酸较多
D.等物质的量的$NaHCO_3$和$Na_2CO_3$与足量盐酸反应，相同条件下产生$CO_2$一样多

答案： 3.C $\mathrm{Na_2CO_3 + 2HCl \xlongequal\ 2NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}$、$\mathrm{NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}$。解答此类题目用归“1”法。
A项，假设二者都是1g，则$n(\mathrm{NaHCO_3}) = n(\mathrm{CO_2}) = \frac{1}{84}\mathrm{mol}$，$n(\mathrm{Na_2CO_3}) = n(\mathrm{CO_2}) = \frac{1}{106}\mathrm{mol}$，正确；B项，假设二者均为1mol，则消耗的$\mathrm{HCl}$：$\mathrm{Na_2CO_3}$为2mol，$\mathrm{NaHCO_3}$为1mol，正确；C项，假设二者均为1g，$\mathrm{Na_2CO_3}$需$\mathrm{HCl}$的物质的量为$2 × \frac{1}{106}\mathrm{mol} = \frac{1}{53}\mathrm{mol}$，$\mathrm{NaHCO_3}$需$\mathrm{HCl} \frac{1}{84}\mathrm{mol}$，错误；D项，假设二者均为1mol，与足量盐酸反应，均生成1mol$\mathrm{CO_2}$，正确。

4. 将$0.4g$$NaOH$和$1.06g$$Na_2CO_3$混合并配成溶液，向溶液中滴加$0.1mol·L^{-1}$盐酸，下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成二氧化碳的物质的量的关系的是(D)

答案： 4.D $\mathrm{NaOH}$和$\mathrm{Na_2CO_3}$的物质的量均为0.01mol，向二者的混合液中滴加盐酸时，$\mathrm{HCl}$先与$\mathrm{NaOH}$反应，消耗0.1mol·$\mathrm{L^{-1}}$盐酸的体积为0.1L，然后$\mathrm{HCl}$再与$\mathrm{Na_2CO_3}$发生反应$\mathrm{Na_2CO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + NaHCO_3}$，消耗0.1L0.1mol·$\mathrm{L^{-1}}$盐酸生成0.01mol$\mathrm{NaHCO_3}$，上述过程中均无气体逸出，共消耗盐酸0.2L。最后盐酸与$\mathrm{NaHCO_3}$发生反应$\mathrm{NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + CO_2 \uparrow + H_2O}$，0.01mol$\mathrm{NaHCO_3}$消耗0.1L0.1mol·$\mathrm{L^{-1}}$盐酸，生成0.01mol二氧化碳气体，D项符合题意。

5. 向$NaOH$和$Na_2CO_3$混合溶液中滴加$0.1mol·L^{-1}$稀盐酸，$CO_2$的生成量与加入盐酸的体积($V$)的关系如图所示。下列判断正确的是(C)


A.在$0～a$范围内，只发生中和反应
B.$ab$段发生反应的化学方程式为$Na_2CO_3 + 2HCl = 2NaCl + H_2O + CO_2↑$

C.$a = 0.3$
D.原混合溶液中$NaOH$与$Na_2CO_3$的物质的量之比为$1:2$

答案： 5.C 向$\mathrm{NaOH}$和$\mathrm{Na_2CO_3}$混合溶液中滴加0.1mol·$\mathrm{L^{-1}}$稀盐酸，发生的反应依次为$\mathrm{NaOH + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O}$，$\mathrm{Na_2CO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + NaHCO_3}$，$\mathrm{NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$，据此解答。在0～a范围内，发生的反应应该是$\mathrm{NaOH + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O}$，$\mathrm{Na_2CO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + NaHCO_3}$，不只发生中和反应，A错误；ab段发生反应的化学方程式为$\mathrm{NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$，B错误；从图像知生成$\mathrm{CO_2}$的物质的量为0.01mol，根据方程式$\mathrm{NaHCO_3 + HCl \xlongequal\ NaCl + H_2O + CO_2 \uparrow}$可知消耗盐酸的物质的量为0.01mol，故$a = 0.3$，C正确；根据方程式和图像可知$\mathrm{Na_2CO_3}$的物质的量是0.01mol，共计消耗$\mathrm{HCl}$0.02mol，所以与氢氧化钠反应的$\mathrm{HCl}$是0.04mol - 0.02mol = 0.02mol，则氢氧化钠的物质的量为0.02mol，因此原混合液中，$\mathrm{NaOH}$与$\mathrm{Na_2CO_3}$的物质的量之比为2:1，D错误。