高中化学点悟碳酸盐的疑难问题专题辅导
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高中化学点悟碳酸盐的疑难问题
碳酸钠和碳酸氢钠是碱金属中重要的化合物，是各类考试中的热点内容，只要做好知识总结，便能突破难点，对知识深入灵活的掌握。
一. 碳酸钠与盐酸反应的本质
Na 2CO 3与盐酸反应分两步进行：
CO H HCO 323-+-+=
HCO H H O CO 322-++=+↑ 将同体积、同浓度的盐酸分别加入等量的Na 2CO 3、NaHCO 3晶体中，产生CO 2的速率前者慢，后者快，原因就在于此。
若将稀盐酸逐滴加入到Na 2CO 3溶液中，Na 2CO 3先转变为NaHCO 3（此时无气体产生），然后NaHCO 3先转变为NaHCO 3（此时无气体产生）；若是将Na 2CO 3溶液滴加到盐酸中，因为开始时盐酸相对过量，故立即产生气体，在盐酸反应完以后，再滴加Na 2CO 3溶液时没有气体产生。
根据试液滴加的顺序不同时产生的现象不同，以上实验常用于不用外加试剂鉴别Na 2CO 3溶液和盐酸。
二. 等质量的Na 2CO 3和NaHCO 3与足量酸反应时生成的CO 2一样多吗
根据反应Na CO HCl NaCl H O CO 232222+=++↑和
NaHCO HCl NaCl H O CO 322+=++↑可知，Na 2CO 3和NaHCO 3与强酸反应时，无论是相同质量的Na 2CO 3和NaHCO 3与足量的酸反应，还是相同的酸与足量的Na 2CO 3和NaHCO 3反应，总是NaHCO 3产生的CO 2多。
因此，泡沫灭火器中常用NaHCO 3饱和溶液而不用Na 2CO 3饱和溶液（原因是106g Na 2CO 3和84g NaHCO 3与足量强酸反应，两者产生的CO 2气体一样多）。
三. NaHCO 3与澄清石灰水的反应原理
NaHCO 3和Ca(OH)2反应时，OH -先与HCO 3-发生反应，生成的CO 32-再与Ca 2+发生沉
淀反应，该反应的离子方程式与试剂的用量有关。
少量的NaHCO 3溶液与过量的石灰水反应的化学方程式是：
NaHCO Ca OH CaCO H O NaOH 3232+=↓++()
HCO Ca OH CaCO H O 3232-
+-++=↓+（石灰水过量时溶液中无CO 32-） 过量的NaHCO 3溶液与少量石灰水反应的化学方程式是：
22323223NaHCO Ca OH CaCO H O Na CO +=↓++()
222323232HCO Ca OH CaCO H O CO -+--++=↓++（石灰水少量时CO 32-没有被完全沉淀）
四. NaHCO 3可采用哪些方法制取
因NaHCO 3遇热（约373K ）会分解，在水溶液中分解（约323K ）更容易，所以不能采用常压蒸发溶液的方法制备NaHCO 3。
常见制备NaHCO 3的方法：
1. 减压、低温蒸发NaHCO 3溶液，析出NaHCO 3晶体。
2. 往Na 2CO 3饱和溶液中通入CO 2，有NaHCO 3晶体析出：Na CO CO H O NaHCO 232232++=↓，这是因为NaHCO 3的溶解度比Na 2CO 3还要小。
3. 侯氏制碱法：往饱和食盐水中依次通入足量的NH 3和CO 2，有NaHCO 3晶体析出。
NH CO H O NH HCO 32243++=
NH HCO NaCl NaHCO NH Cl 4334+=↓+
五. “侯氏制碱法”中为什么往饱和食盐水中先通入足量的NH 3，后通入足量的CO 2气体
NH 3在通常情况下溶解度为700：1（气体与水体积之比，下同），而CO 2仅为1：1。
只有先通入足量的NH 3后再通入足量的CO 2才能产生大量的NaHCO 3晶体析出。
六. 碳酸氢钠（小苏打）不是难溶于水的物质，为什么向Na 2CO 3饱和溶液中通入足量的CO 2气体后，却生成结晶
因为NaHCO 3的溶解度小于Na 2CO 3，又因生成的NaHCO 3质量比原饱和溶液中Na 2CO 3的质量大，而且溶剂水的质量又减小了。
这三个因素共同作用，从而生成了一定量的NaHCO 3晶体。
七. 如何检验CO 32-和HCO 3-
当向某溶液中滴加盐酸放出无色、无味的使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中含
有CO 32-或HCO 3-。
若需进一步确定是CO 32-还是HCO 3-，需取原试剂再滴加BaCl 2溶液，
如果有沉淀产生，则含有CO 32-；若没有沉淀生成，则含有HCO 3-。
八. 碳酸盐与碳酸氢盐的热稳定性
Na 2CO 3受热难分解。
碳酸盐受热分解产物为CO 2和金属氧化物。
分解难易程度与阳离子
的极化作用有关，阳离子对CO 32-产生的极化作用，使CO 32-不稳定，以至于分解。
阳离
子的极化作用越大，碳酸盐就越不稳定。
一般来说，稳定性为：碱金属的碳酸盐>碱土金属的碳酸盐>副族元素和过渡元素的碳酸盐。
对于碱金属和碱土金属的稳定性为：阳离子半径大的碳酸盐>阳离子半径小的碳酸盐（以上知识在以后会学到）。
NaHCO 3受热易分解，碳酸氢盐由于H +的极化作用超过一般金属离子，所以碳酸氢盐均不稳定，受热分解为碳酸盐、CO 2和H 2O 。
如： 232322NaHCO Na CO H O CO ∆++↑（在溶液中323K 时即分解） Ca HCO CaCO H O CO ()32322∆++↑
可利用热稳定性除去Na 2CO 3中混有的NaHCO 3。
热稳定性规律：可溶性正盐>难溶性盐>酸式盐>碳酸。
如：Na CO CaCO NaHCO H CO 233323>>>。
九. 怎样判断NaHCO 3与Na 2O 2在密闭容器中共热时，所剩固体产物
1. 先考试NaHCO 3分解生成的CO 2与Na 2O 2反应。
再考虑H 2O 与Na 2O 2反应。
2. 整体考虑法：由于Na +不会离开容器［N NaHCO ()3、N Na O ()22分别表示NaHCO 3、Na 2O 2的个数］：
当N NaHCO N Na O ()()
3222≥时，剩余固体为Na 2CO 3。
当
N NaHCO N Na O ()()
3221<时，剩余固体为Na CO 23和NaOH 及Na 2O 2。
当12322≤<N NaHCO N Na O ()()时，剩余固体为Na 2CO 3和NaOH 。
十. 除去CO 2气体中含有少量的HCl 、SO 2等气体，选用Na 2CO 3还是NaHCO 3溶液
欲除去CO 2气体中含有少量的HCl 、SO 2等酸性较强的气体，用NaHCO 3饱和溶液而不用Na 2CO 3饱和溶液。
如：
22322322NaHCO SO Na SO H O CO +=++↑
NaHCO HCl NaCl H O CO
+=++↑
322。
