高中化学 第3章 自然界中的元素 第1节 碳的多样性(第1

第1节 碳的多样性
第1课时 多种多样的碳单质广泛存在的含碳化合物
[课标要求]
1．了解同素异形体的概念。

2．了解碳元素的多种存在形态及碳的多种同素异形体。

3．掌握碳酸钠与碳酸氢钠的主要性质以及二者的相互转化、区别与鉴定。

,
1．碳元素的同素异形体有：金刚石、石墨、C 60等。

2．Na 2CO 3俗称纯碱或苏打，主要用于玻璃、造纸等工业。

3．NaHCO 3俗称小苏打，主要用于制造发酵粉；既能与酸反应，又能与碱反应。

4．主要的化学方程式：
2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl Na 2CO 3＋CaCl 2===CaCO 3↓＋2NaCl
多种多样的碳单质
1．同素异形体
由同一种元素组成的性质不同的几种单质，如氧元素的同素异形体有O 2和O 3，碳元素的同素异形体有金刚石、石墨和C 60等。

[特别提醒]
(1)同素异形体的物理性质不同，化学性质相似。

(2)同素异形体间的转化为化学变化，但不是氧化还原反应。

2．碳的同素异形体
1．下列物质互为同素异形体的是( ) A ．CaCO 3和MgCO 3 B ．O 2和O 3 C ．CO 和CO 2
D ．H 2O 和H 2O 2
解析：选B 同素异形体是指同一种元素组成的性质不同的几种单质，A 、C 、D 三组物质均为化合物，故不属于同素异形体。

2．用短线连接Ⅰ和Ⅱ中相应的物质和用途。

解析：碳元素存在金刚石、石墨和C 60等多种同素异形体，由于它们的颜色、光泽、透明度、质地、导电性等物理性质不同，决定了它们有不同的用途。

石墨质软，具有润滑性和导电性，可用于制作铅笔芯、电极、电车滑块、润滑剂等；金刚石具有晶莹剔透、硬度大等性质，可用做装饰品和磨具等；C 60具有一些特性，有可能成为新型的催化剂或催化剂的载体。

答案：A －⑦ B －⑤⑥ C －①②③④
广泛存在的含碳化合物
1．种类繁多的含碳化合物
碳的化合物⎩
⎨⎧
有机物：如蛋白质、淀粉、甲烷。

无机物⎩⎪⎨
⎪⎧
氧化物：如CO 、CO 2
等。

碳酸盐：如方解石CaCO 3
、菱铁矿FeCO 3
等。

[特别提醒] (1)有机化合物一定含有碳元素，含碳元素的化合物不一定是有机化合物。

(2)碳元素是形成物质种类最多的元素。

2．碳酸钠和碳酸氢钠 (1)物理性质
(2)化学性质 ①与足量盐酸反应
a ．Na 2CO 3与足量的盐酸反应：Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O 。

b ．NaHCO 3与足量的盐酸反应：NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O 。

②与碱(NaOH)溶液反应
a ．Na 2CO 3溶液与NaOH 溶液不反应。

b ．NaHCO 3与NaOH 溶液反应：NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。

③稳定性(后续探究) (3)重要应用
①碳酸钠：重要的化工原料，在玻璃、肥皂、合成洗涤剂、造纸、纺织、石油等方面有广泛的应用。

②碳酸氢钠：发酵粉的主要成分，可以做治疗胃酸过多的药剂。

1．碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性比较
利用下图装置探究碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性
[问题思考]
(1)实验开始时，烧杯a、b中均有气泡冒出，能否说明Na2CO3和NaHCO3加热都发生了分解反应？
提示：不能；因为气体受热时膨胀，烧杯中都会有气泡冒出。

(2)实验时，烧杯a中澄清石灰水不变浑浊而烧杯b中澄清石灰水变浑浊，依据该实验现象得出的实验结论是什么？
提示：Na2CO3受热不易分解，而NaHCO3受热分解生成CO2气体，因此热稳定性：Na2CO3>NaHCO3。

(3)若将大小试管中的Na2CO3和NaHCO3位置互换，能否给出相同的实验结论？
提示：不能；因为大试管中固体受热温度高而小试管中受热温度低，NaHCO3受热分解的原因也可能是温度高引起的。

2．碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别
[问题思考]
(1)分别向等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中滴加同浓度的CaCl2溶液如图1、图2所示，产生的实验现象相同吗？原因是什么？
提示：不相同；图1中有白色沉淀生成，因为发生反应：Na2CO3＋CaCl2===2NaCl＋CaCO3↓。

图2中无明显现象，因为NaHCO3与CaCl2不反应。

(2)利用该实验方法，能否鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液？
提示：因为两者的实验现象不同，故可以鉴别两种溶液。

1．鉴别Na2CO3和NaHCO3的方法
(1)固体鉴别法——加热法
给固体加热时产生使澄清石灰水变浑浊气体的为NaHCO3，无明显现象的为Na2CO3。

(2)溶液鉴别方法
①沉淀法：向溶液中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成的为Na2CO3，无明显现象的为NaHCO3；
②气体法：向溶液中逐滴加入稀盐酸，立即产生气泡的是NaHCO3，过一会才产生气泡的是Na2CO3。

2．Na2CO3与NaHCO3的除杂
3.Na 2CO 33
涉及反应：Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2===2NaHCO 3 2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑ NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O
1．有两个试管分别装有Na 2CO 3和NaHCO 3溶液，下列操作或判断正确的是( )
2323323↓＋Na 2CO 3＋2H 2O ；B 项，Na 2CO 3、NaHCO 3分别与等浓度盐酸反应时，NaHCO 3反应剧烈；C 项，Na 2CO 3＋CaCl 2===CaCO 3↓＋2NaCl ，NaHCO 3与CaCl 2不反应；D 项，Na 2CO 3溶液中逐滴加入盐酸，先后发生反应：Na 2CO 3＋HCl===NaHCO 3＋NaCl ，NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ，反应开始无现象，过一段时间产生气泡。

2．除去Na 2CO 3粉末中NaHCO 3的方法是( ) A ．加入过量的NaOH 溶液，再蒸发结晶 B ．直接加热 C ．加入Ba(OH)2固体 D ．加入盐酸
解析：选B 除去Na 2CO 3粉末中的NaHCO 3，利用加热分解NaHCO 3的方法。

[三级训练·节节过关]
1．下列各组物质，不属于同素异形体的是( ) A ．金刚石和石墨 B ．白磷和红磷 C ．Na 2O 和Na 2O 2
D ．氧气和臭氧
解析：选C 同素异形体的研究对象是单质。

2．下列各组物质中的两种物质反应时，反应物用量或反应条件的改变对生成物没有影响的是( )
A ．C 和O 2
B ．Na 2CO 3和盐酸
C ．Na 和O 2
D ．NaHCO 3和NaOH
解析：选D A 项，C ＋O 2(足量)=====点燃CO 2,2C ＋O 2(不足)=====点燃
2CO ；B 项，Na 2CO 3＋HCl(少量)===NaCl ＋NaHCO 3、Na 2CO 3＋2HCl(足量)===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ；C 项，4Na ＋O 2===2Na 2O,2Na ＋O 2=====△
Na 2O 2；D 项，NaHCO 3＋NaOH===Na 2CO 3＋H 2O 。

3．现有两瓶白色固体化学药品，一瓶为Na 2CO 3，另一瓶为NaHCO 3。

无法将其鉴别开来的方法是( )
A ．加热
B ．两者分别与同浓度的稀盐酸反应
C ．溶于水，加入CaCl 2溶液
D ．两者分别加入氢氧化钠溶液或Ba(OH)2溶液
解析：选D 加热时，试管内壁有较多水珠生成，且生成使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO 3，A 项正确；与同浓度的稀盐酸反应，可根据产生气泡的速度不同鉴别，B 项正确；Na 2CO 3与CaCl 2反应生成沉淀，NaHCO 3与CaCl 2不反应，C 项正确；两者与氢氧化钠溶液混合后均没有明显现象，与Ba(OH)2都能反应生成白色沉淀，现象完全相同，D 项不能鉴别。

4．下列叙述中正确的是( )
A ．等物质的量的NaHCO 3和Na 2CO 3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO 2体积不相同
B ．向Na 2CO 3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸，生成的CO 2与原Na 2CO 3的物质的量之比为1∶2
C ．等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO 2体积相同
D ．向Na 2CO 3饱和溶液中通入CO 2，有NaHCO 3结晶析出
解析：选D A 项，根据碳原子守恒，等物质的量的NaHCO 3和Na 2CO 3分别与足量盐酸反应，在同温同压下，生成的CO 2体积相同。

B 项，发生反应：CO 2－
3＋H ＋
===HCO －
3，不生成CO 2。

C 项，等质量的NaHCO 3和Na 2CO 3分别与足量盐酸反应时，NaHCO 3产生的CO 2多。

D 项，向饱和Na 2CO 3溶液中通入CO 2时发生反应：Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓，反应中消耗H 2O ，且生成的NaHCO 3溶解度小、质量多，故NaHCO 3会结晶析出。

5．在下列的空白处填写最适宜的除杂试剂或方法。

(1)小苏打溶液中含少量苏打_________________________________________________；
(2)苏打固体中含少量小苏打___________________________________________； (3)CO 2气体中混有少量的HCl 气体___________________________________________； (4)NaCl 中含有少量碳酸钠_______________________________________________。

解析：除杂时发生的反应分别为：(1)Na 2CO 3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3；(2)2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3
＋CO 2↑＋H 2O ；(3)NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ；(4)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O 。

答案：(1)通入过量的CO 2气体 (2)充分加热 (3)混合气体通过盛有饱和的NaHCO 3溶液的洗气瓶 (4)加适量稀盐酸
1.“只有一层碳原子厚的碳薄片”的石墨烯被公认为目前世界上已知的
最薄、最坚硬、传导电子速度最快的新型材料，应用前景十分广阔。

下列关于石墨烯的叙述正确的是( )
A ．石墨烯与金刚石、C 60、C 70是同素异形体
B ．石墨烯是一种有机物
C ．石墨烯中碳原子的化合价为＋3
D ．石墨烯可导电，说明它是电解质
解析：选A B 项，石墨烯不是有机物；C 项，石墨烯中碳原子呈0价；D 项，石墨烯是单质，不是电解质。

2．下列物质的化学名称、化学式和俗名一致的是( ) A ．碳酸钙、CaCO 3、生石灰 B ．氢氧化钠、NaOH 、纯碱 C ．碳酸钠、Na 2CO 3、苏打 D ．碳酸氢钠、NaHCO 3、苏打
解析：选C A 项中，生石灰是CaO ；B 项中，纯碱是Na 2CO 3；D 项中，苏打是Na 2CO 3。

3．下列说法错误的是( )
A ．铅笔芯的主要原料是石墨，儿童在使用时不会引起中毒
B ．CO 有毒，生有煤炉的居室可放置数盆清水，这样可有效地吸收CO ，防止煤气中毒
C ．纯碱水溶液显碱性，但不属于碱
D ．大气中CO 2含量的增加会导致温室效应加剧
解析：选B CO 不溶于水，故居室内放置清水，不能减少CO 的含量。

4．除去NaHCO 3溶液中混有的少量Na 2CO 3可采取的方法是( ) A ．通入过量的二氧化碳气体 B ．加入氢氧化钡溶液 C ．加入澄清石灰水
D ．加入稀盐酸
解析：选A 二氧化碳与Na 2CO 3反应而不与NaHCO 3反应，A 正确；Na 2CO 3溶液、NaHCO 3
溶液与氢氧化钡溶液、澄清石灰水、盐酸均能发生反应，B、C、D错误。

5．下列既能跟NaOH溶液反应，又能跟盐酸反应的是( )
A．Na2CO3溶液 B．CaCO3
C．NaHCO3溶液 D．Na2SO4溶液
解析：选C A项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应，错误；B项只能与盐酸反应而不与氢氧化钠反应，错误；C项与氢氧化钠反应生成碳酸钠，与盐酸反应生成二氧化碳，正确；D项既不能与氢氧化钠反应，又不能与盐酸反应，错误。

6．下列离子组在溶液中能大量共存的是( )
A．Na＋、Ca2＋、HCO－3、CO2－3
B．K＋、H＋、CO2－3、HCO－3
C．Na＋、Ba2＋、HCO－3、OH－
D．Ca2＋、Ba2＋、Cl－、HCO－3
解析：选D A项，Ca2＋＋CO2－3===CaCO3↓；B项，H＋＋HCO－3===CO2↑＋H2O,2H＋＋CO2－3===CO2↑＋H2O；C项，HCO－3＋OH－===CO2－3＋H2O，Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓。

7．下列试剂能用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的是( )
A．盐酸 B．澄清石灰水
C．NaCl溶液 D．NaOH溶液
解析：选A 由于盐酸与NaHCO3反应比与Na2CO3反应剧烈，A项可以；澄清石灰水与NaHCO3、Na2CO3溶液均能生成白色沉淀，B项不可以；Na2CO3溶液、NaHCO3溶液与NaCl溶液均不反应，C项不可以；Na2CO3溶液与NaOH溶液不反应，NaHCO3溶液与NaOH溶液虽然反应但无明显现象，D项不可以。

8．有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸充分反应，则它们所耗用的盐酸的体积比为( )
A．2∶1 B．1∶1
C．1∶2 D．4∶1
解析：选B 不论NaHCO3是直接与酸反应，还是受热分解后的固体再与酸反应，其中的Na＋均转化为NaCl，即有关系NaHCO3～NaCl～HCl，因此，所消耗盐酸的体积比为1∶1。

9．(1)向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸，直到不再生成二氧化碳气体为止，则在此过程中，溶液中的碳酸氢根离子浓度的变化趋势可能是________。

A．逐渐减小B．逐渐增大
C．先逐渐增大而后减小 D．先逐渐减小而后增大
简要说明理由：_____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)向饱和Na 2CO 3溶液中通入足量CO 2时，反应的离子方程式为___________________； 现象为___________________________________________________________________； 产生该现象的原因是________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

答案：(1)C CO 2－
3与H ＋
分两步反应，开始时发生反应：CO 2－
3＋H ＋
===HCO －
3，HCO －
3浓度增大，随着盐酸不断滴入，发生反应：HCO －
3＋H ＋
===H 2O ＋CO 2↑，HCO －
3浓度减小
(2)2Na ＋
＋CO 2－
3＋CO 2＋H 2O===2NaHCO 3↓
析出晶体(或溶液变浑浊) NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3的小，且溶剂质量减小，溶质NaHCO 3
结晶析出
10．充分加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物19 g ，完全反应后固体质量减轻了3.1 g ，求： (1)原混合物中碳酸钠的质量。

(2)在剩余固体中，加入过量盐酸，反应后放出二氧化碳的体积(标准状况)。

解析：(1)2NaHCO 3=====△
Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑ Δm 168 g 62 g m 3.1 g
m ＝
3.1 g
62 g
×168 g＝8.4 g ， 则碳酸钠的质量为：19 g －8.4 g ＝10.6 g 。

(2)Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋H 2O ＋CO 2↑
106 g 22.4 L (19－3.1) g V
V ＝
19－3.1 g
106 g
×22.4 L＝3.36 L 。

答案：(1)10.6 g (2)3.36 L
1．下列叙述中，正确的是( ) A ．只含碳元素的物质一定是纯净物 B ．金刚石和石墨具有相同的空间结构 C ．石墨转变为金刚石属于物理变化 D ．C 60也是碳的单质
解析：选D 由金刚石、石墨组成的混合物只含碳元素，A 项错误；由于金刚石、石墨的空间结构不同，才导致二者性质不同，B 项错误；石墨、金刚石属于不同物质，二者的相互转化属于化学变化，C 项错误。

2．下列化合物与小苏打溶液反应，没有气体或沉淀生成的是( )
A．烧碱 B．硫酸氢钠
C．氢氧化钡 D．稀盐酸
解析：选A A项，NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O；B项，NaHCO3＋NaHSO4===Na2SO4＋CO2↑＋H2O，有气体生成；C项，NaHCO3＋Ba(OH)2===NaOH＋BaCO3↓＋H2O或2NaHCO3＋Ba(OH)2===Na2CO3＋BaCO3↓＋2H2O，有沉淀生成；D项，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，有气体生成。

3．下列说法中不正确的是( )
A．Na2CO3比NaHCO3易溶于水
B．Na2CO3比NaHCO3稳定
C．Na2CO3和NaHCO3都能跟石灰水反应得到白色沉淀
D．物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应得到CO2的物质的量之比为2∶1解析：选D NaHCO3与石灰水反应时，反应物的量不同，产物也不相同，但不管以何种比例混合，都有CaCO3生成。

当加入少量石灰水时，化学方程式为2NaHCO3＋Ca(OH)2===Na2CO3＋CaCO3↓＋2H2O；当加入过量石灰水时，化学方程式为NaHCO3＋Ca(OH)2===NaOH＋CaCO3↓＋H2O，C正确；物质的量相等的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应可得到等量的CO2，D不正确。

4．关于Na2CO3和NaHCO3的比较中，下列说法不正确的是( )
A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解
B．等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度的盐酸反应，前者消耗盐酸的量比后者多
C．等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加2滴酚酞溶液，前者颜色比后者深
D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同
解析：选D 根据Na2CO3和NaHCO3的性质可知A正确；53 g (0.5 mol) Na2CO3消耗1 mol HCl,84 g (1 mol) NaHCO3消耗1 mol HCl，故等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量同浓度的盐酸反应，Na2CO3消耗盐酸的量比NaHCO3多，B正确；Na2CO3比NaHCO3水解能力强，等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液，前者碱性更强，滴加酚酞溶液，前者颜色比后者深，C 正确；Na2CO3溶液与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2＋＋CO2－3===BaCO3↓，NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式为Ba2＋＋2HCO－3＋2OH－===BaCO3↓＋CO2－3＋2H2O，D错误。

5．在天平的两个托盘上，分别放上质量相等的两个烧杯，在烧杯中分别加入等质量的质量分数相等的硫酸，此时天平处于平衡状态，然后分别向两只烧杯中加入等质量的NaHCO3和Na2CO3粉末，待Na2CO3和NaHCO3完全反应，则天平两边( )
A．放Na2CO3的一端托盘下沉
B．放NaHCO3的一端托盘下沉
C ．仍保持平衡
D ．无法判断
解析：选A 设两者的质量均为m g ，则碳酸钠的物质的量为m /106 mol ，碳酸氢钠的物质的量为m /84 mol ，1 mol 碳酸钠和硫酸反应生成1 mol 二氧化碳，1 mol 碳酸氢钠和硫酸反应也生成1 mol 二氧化碳，因为相同质量碳酸氢钠的物质的量大于碳酸钠的物质的量，故碳酸氢钠放出的二氧化碳多，即反应后放碳酸氢钠一端质量小，所以A 项正确。

6．下列各组物质不用任何外加试剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别的是( )
A ．AgNO 3溶液和NaCl 溶液
B ．BaCl 2溶液和KHSO 4溶液
C ．CaCl 2溶液和Na 2CO 3溶液
D ．Na 2CO 3溶液和盐酸
解析：选D 不用外加试剂，只用胶头滴管和试管就能鉴别，必须是两种溶液改变互相滴加顺序出现不同的现象才能鉴别。

D 项，Na 2CO 3溶液滴入盐酸中：Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ，立即有气体产生，盐酸滴入Na 2CO 3溶液中时：HCl ＋Na 2CO 3===NaCl ＋NaHCO 3、NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O ，开始无气体，后来产生气体。

7．将106 g 的Na 2CO 3和84 g 的NaHCO 3都经充分加热，再分别跟足量的盐酸反应。

下列说法错误的是( )
A ．消耗盐酸一样多
B ．放出CO 2的总量一样多
C ．后者生成的NaCl 是前者的一半
D ．后者消耗盐酸是前者的一半
解析：选A Na 2CO 3＋2HCl===2NaCl ＋CO 2↑＋H 2O,106 g Na 2CO 3恰好与2 mol HCl 反应，
生成2 mol NaCl 、1 mol CO 2。

2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O,84 g NaHCO 3分解产生0.5 mol
Na 2CO 3、0.5 mol CO 2；0.5 mol Na 2CO 3再与HCl 反应，消耗1 mol HCl ，产生0.5 mol CO 2、1 mol NaCl 。

B 、C 、D 正确，A 错误。

8．为了检验某含有NaHCO 3杂质的Na 2CO 3样品的纯度，现将w 1 g 样品加热，其质量变为w 2 g ，则该样品的纯度(质量分数)是( )
A.
84w 2－53w 131w 1 B.w 1－w 231w 1 C.73w 2－42w 131w 1 D.115w 2－84w 131w 1
解析：选A 由2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋CO 2↑＋H 2O Δm
2×84 62
m (NaHCO 3) w 1－w 2
m (NaHCO 3)＝w 1－w 231，
则m (Na 2CO 3)＝w 1－m (NaHCO 3)＝
84w 2－53w 131，Na 2CO 3的纯度为m 2CO 3w 1×100%＝
84w 2－53w 131w 1。

9．如图所示，向某Na 2CO 3溶液中滴入稀盐酸产生CO 2的过程。

(1)写出a 点以前发生反应的离子方程式：________________________________________
________________________________________________________________________。

(2)写出a 点到b 点发生反应的离子方程式：______________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)若某Na 2CO 3溶液中含m mol Na 2CO 3，滴入一定量的稀盐酸，恰好使溶液中Cl －和HCO －3的物质的量之比为2∶1，则滴入稀盐酸的物质的量等于________ mol(用m 表示)。

解析：(1)a 点以前无CO 2产生，发生的反应为Na 2CO 3＋HCl===NaCl ＋NaHCO 3。

(2)a 点到b 点产生CO 2的量随加入盐酸的量的增大而逐渐增加，发生的反应为NaHCO 3＋HCl===NaCl ＋CO 2↑＋H 2O 。

(3)当溶液中n (Cl －)∶n (HCO －3)＝2∶1时，设n (Cl －)＝x mol, 则n (HCO －3)＝x 2 mol ，此时溶液中的溶质离子为Na ＋、Cl －、HCO －3，据电荷守恒规律可得： x mol ＋x 2
mol ＝n (Na ＋)＝2m mol ， 解得x ＝43
m mol 。

由氯离子个数守恒得n (HCl)＝n (Cl －)＝43
m mol 。

答案：(1)CO 2－3＋H ＋===HCO －
3
(2)HCO －3＋H ＋===CO 2↑＋H 2O
(3)4m 3
10．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，用不同的方法进行实验，装置如图所示。

(1)写出Ⅰ中与盐酸发生反应的离子方程式。

①X为Na2CO3时___________________________________________________________。

②X为NaHCO3时_________________________________________________________。

③由此可知此装置________(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。

(2)Ⅱ装置能鉴别Na2CO3和NaHCO3的现象是___________________________________
________________________________________________________________________。

(3)Ⅲ、Ⅳ装置均利用了Na2CO3和NaHCO3________性的区别。

有关的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)__________。

有的同学在盛Na2CO3的导管口观察到开始加热时也有气泡产生，据此该同学认为Na2CO3加热也能分解。

你认为此观点________(填“正确”或“错误”)。

分析此现象的原因为_________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(5)除了以上方法，请你再举出一例鉴别二者的方法：_______________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

解析：(1)Na2CO3、NaHCO3均与盐酸反应产生CO2，故Ⅰ装置不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3。

(2)Ⅱ装置中由于NaHCO3、Na2CO3分别与同浓度的盐酸反应时，产生气体的速率不同(其中NaHCO3与盐酸反应产生气体的速率较快)，从而鉴别二者。

(3)Ⅲ、Ⅳ装置均利用NaHCO3受热易分解来鉴别Na2CO3和NaHCO3。

答案：(1)①CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑
②HCO－3＋H＋===H2O＋CO2↑③不能
(2)等质量的Na2CO3和NaHCO3分别加入稀盐酸发生反应，加NaHCO3的气球膨胀较快且较大
(3)热稳定 2NaHCO 3=====△Na 2CO 3＋H 2O ＋CO 2↑
CO 2＋Ca(OH)2===CaCO 3↓＋H 2O
(4)NaHCO 3 错误 试管内的空气受热膨胀而逸出
(5)将Na 2CO 3、NaHCO 3分别配制成溶液，然后分别滴加CaCl 2溶液(或BaCl 2溶液等)，生成白色沉淀的原溶液为Na 2CO 3溶液，无明显现象的原溶液为NaHCO 3溶液。