2022版新教材高中化学 专题3 从海水中获得的化学物质 第二单元 金属钠及钠的化合物 第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠提升训练（含解析）苏教必修第一册.docx

1、第2课时碳酸钠碳酸氢钠基础过关练题组一Na2CO3和NaHCO3的性质及其比较1.要除去CO2中混有的HCl气体,最合理的试剂是()A.Na2CO3溶液B.饱和NaHCO3溶液C.NaOH溶液D.饱和食盐水2.2021浙江浙北G2(嘉兴一中、湖州中学)高一上期中联考有关NaHCO3和Na2CO3的性质,以下叙述错误的是()A.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量的盐酸反应,在相同条件下Na2CO3产生的CO2体积小B.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与同浓度盐酸完全反应生成CO2,所消耗盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的两倍C.等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应

2、生成CO2,前者消耗盐酸较多D.等物质的量的NaHCO3和Na2CO3与足量盐酸反应产生CO2一样多3.(2021湖北武汉钢城第四中学高一上期中)下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是()A.向Na2CO3溶液中通入与溶质等物质的量的HCl,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为12B.相同条件下,NaHCO3与酸反应不如Na2CO3剧烈C.物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液弱D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出4.(2020山东淄博第一中学高一上期中)下列实验装置不能达到实验目的的是()A.验证Na和水反应是否为放热反应:

3、B.检验Na2O2与H2O反应有O2生成:C.观察纯碱的焰色:D.比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性(夹持装置已略去):5.氢氧化钠溶液露置在空气中易变质,有关反应的化学方程式为;为了检测一瓶氢氧化钠溶液是否已变质,可取少量该溶液并向其中加入,若有,则说明氢氧化钠溶液已经变质。为了除去氢氧化钠溶液中的杂质,应加入适量的,然后进行过滤。题组二Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂6.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是()A.通入二氧化碳气体B.加入氢氧化钡溶液C.加入澄清石灰水D.加入稀盐酸7.(2021湖南邵阳高一上期中)下列鉴别Na2CO3与NaHCO3固体的实验

4、不能达到实验目的的是()选项操作结论A分别取少许两种固体于两支试管中加热能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3B分别配制物质的量浓度相同的两溶液,测溶液的pHpH大的为Na2CO3溶液C分别取少许两种固体于两支试管中,加水溶解后,滴加少量Ca(OH)2溶液产生白色沉淀的为Na2CO3D分别取少许两种固体于两支试管中,逐滴加入同浓度的稀盐酸立即产生气泡的为NaHCO38.(2021河南豫西名校高一上第二次联考)下图是两个实验装置(铁架台等辅助仪器略去)。(1)实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是(填“”或“”),该烧杯中发生反应的化学方程式是,通过实验甲可比较出(填“Na2CO

5、3”或“NaHCO3”)更稳定。(2)实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应,观察到的实验现象为包有Na2O2的棉花着火燃烧,说明该反应的特点是。(3)取10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热,将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中被完全吸收,测得生成沉淀4 g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为。题组三侯氏制碱法9.(2021安徽六安第一中学高一上第二次段考)如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置图。下列操作正确的是()A.从a口通入CO2,然后从b口通入NH3,c中放碱石灰B.从a口通入NH3,然后从b口通入CO2,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉C.从b口通入NH3,然后从a口

6、通入CO2,c中放碱石灰D.从b口通入CO2,然后从a口通入NH3,c中放蘸有稀硫酸的脱脂棉10.(2021广东省实验中学高一上期中)某探究活动小组根据侯氏制碱法,按下面设计的方案制备碳酸氢钠。实验装置如图所示(图中夹持、固定用的仪器未画出)。下列说法正确的是()A.乙装置中盛放的是NaOH溶液,以便除去HCl气体B.丙装置中的溶液变浑浊,因为有碳酸氢钠晶体析出C.丁装置中倒扣的漏斗主要作用是防止污染性气体逸出D.实验结束后,分离碳酸氢钠的操作是蒸发结晶11.(2021浙江杭州学军中学高一上期中).“侯氏制碱法”是我国化学家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟该法的工艺流程如下:

7、气体A的饱和溶液A与食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱(1)气体A为(填化学式)。(2)工业上粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-等)经除杂得到氯化钠,判断氯化钠中的钠元素的具体操作为。(3)第步操作用到的主要玻璃仪器是。.某小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质,具体过程如下。已知:氢氧根离子的浓度越小,溶液碱性越弱。编号实验操作实验测量下面实验过程中温度的变化实验测量下面实验过程中溶液pH的变化注:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等实验请回答:(1)实验中,溶解时吸收热量的物质是(填化学式)。(2)实验中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液酸碱性变化与滴加Na2CO3溶液的

8、有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中(填离子符号)参与了反应。(3)若用实验验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,则试管B中装入的固体是(填化学式)。由此可知实验(填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。题组四有关Na2CO3、NaHCO3的计算12.(2020辽宁朝阳凌源三中高一上第二次月考)工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质,某化学兴趣小组取a g纯碱样品与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g固体。则该样品中Na2CO3的质量分数为()A.b-aa100%B.168(b-a)56a100%C.84(b-a)11a100%D.106(b-a)11a100%

9、能力提升练题组一碳酸钠、碳酸氢钠的性质比较1.(2021浙江杭州重点中学高一上期中,)下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质比较正确的是()A.热稳定性较好的是NaHCO3B.相同温度下,等物质的量浓度的溶液中分别滴入酚酞试液,红色较深的是NaHCO3C.1 g碳酸钠和1 g碳酸氢钠固体中分别加入水后,测得温度较高的是Na2CO3的溶液D.相同条件下,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量盐酸反应产生CO2量较多的是Na2CO32.(2021海南海口高一上期中,)如表所示,对陈述1和陈述2的正确性及二者之间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述1陈述2判断A碳酸钠可用于治疗胃酸过多碳酸钠可

10、与盐酸反应1对,2对,有因果关系B向水中加入过氧化钠粉末,有气泡冒出过氧化钠与水反应生成氧气1对,2对,无因果关系C金属钠具有强还原性钠可置换出硫酸铜溶液中的铜单质1对,2对,有因果关系D碳酸氢钠可用于烘焙糕点相同条件下,碳酸钠溶解度比碳酸氢钠溶解度大1对,2对,无因果关系题组二关于碳酸钠和碳酸氢钠的实验及计算3.()某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度,设计如下装置(含试剂)进行实验。下列说法不正确的是(深度解析)A.必须在间添加吸收HCl的装置B.的作用是防止空气中的CO2影响实验的精确度C.通入空气可以保证中产生的CO2完全转移到中D.称取样品和中产生的沉淀的质量能求算N

11、a2CO3固体的纯度4.(2021山西临汾第一中学高一上期中,)下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是(易错)A.取a g混合物充分加热,质量减少b gB.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液C.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加b g5.(2020河南创新发展联盟高一上第三次联考,)将200 g溶质质量分数为7.3%的盐酸加入14.4 g由Na2O2、 Na2CO3、 NaOH组成的混合物中,充分反应后,继续加入一

12、定质量的氢氧化钠,反应至溶液恰好呈中性,蒸发结晶,最终得到的固体质量为(深度解析)A.8 gB.15.5 gC.11.7 gD.23.4 g6.(2021浙江宁波效实中学高一上期中,)为了测定NaCl、Na2CO310H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验(夹持装置已略去):取一定质量的混合物,通过测量反应前后和装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中正确的是()A.和中应依次盛装碱石灰和无水CaCl2B.若将装置换成盛有NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏小C.实验时应先点燃酒精灯,再关闭b、打开a,一段时间后测定和的质量变化D.若测得和分别

13、增重m2和m3,则混合物中Na2CO310H2O的质量为28.6(m344-m218)7.(2021湖北沙市中学高一上期中,)某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱。先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用下图所示装置制取NaHCO3,然后再由NaHCO3制备Na2CO3。(1)装置甲中反应的化学方程式为;装置乙的作用是,反应的化学方程式为。(2)反应进行一段时间后,观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出,经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,装置丙中反应的化学方程式为。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操

14、作有、洗涤、干燥、,最后一步发生反应的化学方程式为。答案全解全析基础过关练1.BNa2CO3溶液和NaOH溶液都能吸收CO2;CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小,且NaHCO3能与HCl反应生成CO2;CO2会部分溶于饱和食盐水中。综上分析,除去CO2中混有的HCl气体,最好选用饱和NaHCO3溶液。2.CNaHCO3的摩尔质量为84 g/mol,Na2CO3的摩尔质量为106 g/mol,当NaHCO3与Na2CO3的物质的量相同时,产生的CO2气体的量相同,由于NaHCO3的摩尔质量小于Na2CO3的摩尔质量,所以当两者质量相同时,与足量盐酸反应NaHCO3产生的CO2气体多,A正

15、确;NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应的化学方程式分别为NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O、Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O,由此可知,当NaHCO3和Na2CO3的物质的量相同时,与盐酸反应时消耗的盐酸的体积Na2CO3是NaHCO3的2倍,B正确;等质量的NaHCO3和Na2CO3与盐酸完全反应生成CO2消耗的盐酸Na2CO3较多,C错误;由反应NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O、Na2CO3+2HCl 2NaCl+CO2+H2O可知,NaHCO3和Na2CO3的物质的量相同时生成的CO2的量也相同,D正确。3.D根据化学方程式Na2CO3+

16、HCl NaCl+NaHCO3,当碳酸钠和HCl物质的量相等时,不会产生二氧化碳,A项错误;相同条件下,NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈,B项错误;在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中,碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解,导致溶液呈碱性,但是碳酸根离子水解程度大,所以物质的量浓度相同时碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,C项错误;向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,常温下在水中,Na2CO3比NaHCO3易溶,所以会析出碳酸氢钠晶体,D项正确。4.D钠与水反应放热,大试管内压强增大,红墨水左低右高,出现液面差,A项能达到实验目的;N

17、a2O2与H2O反应有O2生成,氧气可以使带火星的木条复燃,B项能达到实验目的;铁丝的焰色无色,可用来做纯碱的焰色反应实验,C项能达到实验目的;小试管加热温度较低,应将碳酸氢钠放在小试管中,通过观察澄清石灰水是否变浑浊可比较Na2CO3与NaHCO3稳定性,D项不能达到实验目的。 5.答案2NaOH+CO2Na2CO3+H2OCaCl2溶液或澄清石灰水白色沉淀生成Ca(OH)2溶液 解析NaOH溶液在空气中放置,变质的原因是NaOH与空气中的CO2发生反应生成Na2CO3。检验NaOH溶液是否变质,即检验Na2CO3的存在,可向少许久置于空气的NaOH溶液中加入澄清石灰水或CaCl2溶液,如果

18、有白色沉淀生成,则证明NaOH溶液已变质。除杂的基本原则是除去原有的杂质,不引入新的杂质,可加入适量的Ca(OH)2溶液,然后过滤。6.AA项,CO2能和Na2CO3溶液发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,故CO2可用来除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而加入Ba(OH)2溶液、Ca(OH)2溶液和盐酸都会与NaHCO3、Na2CO3反应,且引入杂质。7.CNaHCO3固体受热能分解产生CO2,而Na2CO3固体不能分解,所以可以通过加热分解是否有CO2生成的方法进行鉴别,A能达到实验目的;物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液大,B能达到实

19、验目的;无论是Na2CO3还是NaHCO3均能与Ca(OH)2溶液反应生成沉淀,所以两者不能得到区分,C不能达到实验目的;Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时,首先发生的反应为Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,继续滴加时发生反应NaHCO3+HCl NaCl+CO2+H2O,而NaHCO3中滴加盐酸时,一开始就会有CO2产生,D能达到实验目的。8.答案(1)Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2ONa2CO3(2)反应产生O2并放出大量的热(3)32.8%解析(1)NaHCO3受热会分解生成CO2,而Na2CO3加热时不会发生分解反应,所以在烧杯中会有沉淀产生,发生反应的化学方程式

20、为Ca(OH)2+CO2 CaCO3+H2O。(2)棉花能着火,说明棉花周围的温度在升高,达到了其着火点,由此说明Na2O2与CO2的反应既有O2生成,同时又有热量产生。(3)生成CaCO3沉淀4 g,其对应的物质的量为0.04 mol,则分解生成CO2的物质的量为0.04 mol,由反应2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O可知,原混合物中含有NaHCO3的物质的量为0.08 mol,质量为6.72 g,Na2CO3的质量为3.28 g,原混合物中Na2CO3的质量分数为32.8%。9.BCO2在水中的溶解度小,而氨气极易溶于水,故先通入氨气,然后通入CO2;氨气极易溶于水需要防倒吸,

21、故从a口通入NH3,从b口通入CO2;氨气是碱性气体,需要用稀硫酸吸收多余的氨气,答案为B。10.B甲装置用于制备CO2,而用图中药品制备的CO2气体中会含有HCl和H2O,所以用装置乙来除去所含的HCl,盛放的试剂应为饱和NaHCO3溶液;丙装置中主要发生生成NaHCO3的反应,而且NaHCO3会以晶体的形式析出,结束后可直接通过过滤进行分离;丁中使用倒置漏斗的主要目的是防止发生倒吸现象,根据以上分析可知,答案为B。11.答案.(1)NH3(2)溶解氯化钠,用洁净的铁丝蘸取氯化钠溶液在酒精灯火焰上灼烧,若产生黄色火焰,说明有钠元素(3)漏斗、玻璃棒、烧杯.(1)NaHCO3(2)HCO3-、

22、OH-(3)NaHCO3能解析.(1)氨气易溶于水,先通入氨气,在氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳可得到碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,过滤得沉淀物碳酸氢钠,经洗涤、干燥得碳酸氢钠固体,加热碳酸氢钠得到碳酸钠,所以气体A为NH3。(2)检验钠元素用焰色反应,所以实验操作为溶解氯化钠,用洁净的铁丝蘸取氯化钠溶液在酒精灯火焰上灼烧,若产生黄色火焰,说明有钠元素。(3)第步操作是过滤,过滤过程中需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。.(1)碳酸钠溶于水放热,而碳酸氢钠溶于水吸热。(2)碳酸氢钠与氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀,所以滴加NaHCO3溶液的烧杯中,HCO3-、OH-参与了反应。(3)酒精灯

23、直接加热试管A,可知A中温度比B中高,因此试管B中盛放NaHCO3,且与B连接的澄清石灰水变浑浊,而与A相连的澄清石灰水未变浑浊,更能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定。12.D设样品中碳酸钠的质量为m,则:Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2+H2O固体质量增加10611711m(b-a) g所以10611=m(b-a) g,解得m=106(b-a)11 g,故该样品中Na2CO3的质量分数为106(b-a)11gag100%=106(b-a)11a100%,D项正确。能力提升练1.CNa2CO3的热稳定性强,而NaHCO3的热稳定性差,A错误;等物质的量浓度的Na2CO3溶液比NaHCO3溶液碱

24、性强,pH是前者大于后者,B错误;Na2CO3溶于水时放热,C正确;NaHCO3的摩尔质量为84 g/mol,Na2CO3的摩尔质量为106 g/mol,当两者质量相同时,与足量盐酸反应产生的CO2气体NaHCO3多,D错误。2.D碳酸钠不能用于治疗胃酸过多,碳酸氢钠可以用于治疗胃酸过多,1错误,A不符合。过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气,向水中加入过氧化钠粉末,有气泡冒出,是因为产生了氧气,1对,2对,有因果关系,B不符合。金属钠具有强还原性,1正确;钠不能置换出硫酸铜溶液中的铜单质,是因为钠遇到硫酸铜溶液先和溶液中的水反应,生成的氢氧化钠再和硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钠,2错误,C

25、不符合。NaHCO3受热分解生成CO2气体,所以可用于烘焙糕点,相同条件下,Na2CO3溶解度比NaHCO3溶解度大,1对,2对,无因果关系,D符合。3.ABa(OH)2足量,挥发出的HCl能被吸收,不会影响BaCO3沉淀的生成和测定,无需单独添加吸收HCl的装置,A项错误;碱石灰可与CO2反应,吸收水分,可防止空气中的气体影响实验的精确度,B项正确;根据中沉淀的质量计算Na2CO3的纯度,故需要通入除去CO2后的空气,保证中产生的CO2完全转移到中,被充分吸收,以减小实验误差,C项正确;中产生的沉淀为BaCO3,中根据BaCO3的质量可计算生成CO2的质量,中根据生成CO2的质量计算样品中N

26、a2CO3的质量,然后根据称得的样品的质量即可求算Na2CO3固体的纯度,D项正确。 归纳提升测定含杂质的纯碱中Na2CO3的质量分数的两种方法气体法发生反应:Na2CO3+H2SO4Na2SO4+H2O+CO2,依据标准状况下CO2的体积确定Na2CO3的物质的量,进而确定Na2CO3的质量分数沉淀法发生反应:Na2CO3+BaCl2BaCO3+2NaCl,依据BaCO3沉淀的质量,确定Na2CO3的物质的量,进而确定Na2CO3的质量分数4.B取a g混合物充分加热,减重b g,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,A不符合题意;NaOH不与Na2CO3反应,

27、与NaHCO3反应时生成Na2CO3,得到的物质均在溶液中,无法计算其含量,B符合题意;取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b g氯化钠,列方程组即可求出Na2CO3的质量分数,C不符合题意;取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,增重b g,可得生成的CO2质量,由此可计算Na2CO3的质量分数,D不符合题意。易错提示本题实际上是从定性和定量两个角度考查碳酸钠和碳酸氢钠性质的不同,实验方案是否可行,关键看能否根据测量数据计算出结果。5.D题中所得中性溶液的溶质为NaCl,蒸发结晶得到的固体为NaCl,根据氯原子守恒:n(NaCl)=n(HCl)=

28、200 g7.3%36.5 g/mol=0.4 mol,m(NaCl)=0.4 mol58.5 g/mol=23.4 g,D项正确。解题关键清楚反应过程,明确最终固体成分,注意守恒思想的运用。 6.B本实验属于测定H2O的含量,所以在反应后的第一个U形管中应该盛放吸收H2O的药品,且该药品不会与CO2反应,也不会吸收CO2,和中应依次盛装无水CaCl2和碱石灰,A错误;若装置换成盛有NaOH溶液的洗气瓶,则进行加热分解的装置中含有水蒸气,这些水蒸气将进入中,会增大实验测得的Na2CO310H2O和NaHCO3的含量,使测得的NaCl的含量降低,B正确;实验时首先分别称量装置和的质量,然后关闭b

29、、打开a,一段时间后关闭a、打开b,接着点燃酒精灯,充分反应后,待装置冷却,再次称量装置和的质量,C错误;由Na2CO310H2O分解生成H2O的物质的量为(m218-m344)mol,则Na2CO310H2O的物质的量为m218-m34410 mol,其相应的质量为28.6(m218-m344)g,D错误。7.答案(1)CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O除去CO2中的HCl气体NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2(2)NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3+NH4Cl(3)过滤灼烧2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2解析(1)装置甲中反应的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2+H2O;装置乙的作用是除去CO2中的HCl气体,相应反应的化学方程式为NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2。(2)根据题干信息可知,装置丙中有NaHCO3和NH4Cl生成,反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl NaHCO3+NH4Cl。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行过滤、洗涤、干燥、灼烧操作,最后一步发生反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2。