2027年高考化学一轮总复习 第11讲 碳酸钠与碳酸氢钠 碱金属 专项练习（含解析）

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1.(2025·苏州十校联考月考)下列有关NaHCO3的实验装置或原理能达到实验目的的是( )
A.装置甲:制NaHCO3固体
B.装置乙:除去NaHCO3中的Na2CO3
C.装置丙:制取CO2
D.装置丁:除去CO2中的HCl
2.(2024·泰州期中)海洋是一个巨大的化学资源宝库,含有80多种元素,其中含有较多的钠和氯元素。化学家常用廉价氯化钠为原料制备纯碱,也可用电解方法获得金属钠、氯气、氢气等,并进一步将其转化为生产、生活和科学实验中用途更为广泛的新物质,如ClO2、Na2O2、NaClO等。下列物质性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na2CO3溶液显碱性,可用作除油污剂
B.NaHCO3受热易分解,可用作抗酸药物
C.Na2O2具有还原性,可用作供氧剂
D.NaClO具有强氧化性,可用作混凝剂
3.(2024·南京期末)用CO2传感器可检测溶液中CO2的含量,下图是用电磁搅拌加热器加热饱和NaHCO3溶液的实验中,得到的CO2含量随温度变化曲线。已知:该电磁搅拌加热器的温度最高可达65 ℃。下列有关叙述正确的是( )
A.NaHCO3的热稳定性小于碳酸钠
B.温度越高,CO2的溶解度越大
C.加热饱和碳酸氢钠溶液过程中会析出沉淀
D.a~b阶段,主要反应是碳酸氢钠受热分解
4.(2026·徐州、淮安、连云港、宿迁一模)为了探究NaHCO3的相关性质,对NaHCO3溶液进行如下实验。
实验1:加热0.5 ml·L-1 NaHCO3溶液,测得溶液pH先减小后增大。
实验2:向0.5 ml·L-1 NaHCO3溶液中滴加新制饱和氯水,氯水颜色逐渐褪去。
实验3:向1.0 ml·L-1 Na[Al(OH)4]溶液中加入1.0 ml·L-1 NaHCO3溶液,产生白色沉淀。
实验4:在300 ℃的密闭容器中,1.0 ml·L-1 NaHCO3溶液与铁粉反应,反应初期生成FeCO3和H2。
根据现象得出的结论不正确的是( )
A.实验1中溶液pH减小是因为NaHCO3受热分解
B.实验2滴加新制饱和氯水前后:c反应前(HCO3-)>c反应后(HCO3-)
C.实验3反应后溶液的pH变小
D.实验4反应初期的离子方程式:Fe+2HCO3-FeCO3+CO32-+H2↑
5.金属活动性顺序中K在Na的前面,K与Na在性质上具有很大的相似性。下面是根据Na的性质对K的性质的预测,其中不正确的是( )
A.K可以被空气中的O2氧化
B.K可以与乙醇发生反应生成H2
C.K与水的反应不如Na与水的反应剧烈
D.K也可放在煤油中保存
6.(10分)Ⅰ.为比较Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,某同学设计了如图1所示实验装置。实验时,先检查装置的气密性,再取少量Na2CO3粉末加在大试管的底部,另取少量NaHCO3粉末加在小试管底部。预热后在大试管底部加热。
图1
(1)开始加热一段时间后,试管 (填“A”或“B”)中会出现浑浊现象。实验现象证明,加热条件下,Na2CO3比NaHCO3更 (填“稳定”或“不稳定”)。
Ⅱ.为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如图2,请回答:
图2
(2)仪器a的名称是 。
(3)装置B中冰水的作用是 。
(4)该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸钠的质量分数偏大的是 (填字母)。
A.样品分解不完全
B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置
C.产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收
D.反应完全后停止加热,通入过量的空气
7.(14分)碳酸钠俗称纯碱,是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠,并测定产品中少量碳酸氢钠的含量,过程如下。
步骤Ⅰ.Na2CO3的制备
步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定
①称取产品2.500 g,用蒸馏水溶解,定容于250 mL容量瓶中;
②移取25.00 mL上述溶液于锥形瓶中,加入2滴指示剂M,用0.1 ml·L-1盐酸标准溶液滴定,溶液由红色变至近无色(第一滴定终点),消耗盐酸V1 mL;
③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N,继续用0.100 0 ml·L-1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点),又消耗盐酸V2 mL;
④平行测定三次,V1平均值为22.45 mL,V2平均值为23.51 mL。
已知:(ⅰ)当温度超过35 ℃时,NH4HCO3开始分解;
(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表[g·(100 g H2O)-1]
回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为 ,晶体A能够析出的原因是 。
(2)步骤Ⅰ中“300 ℃加热”所选用的仪器是 (填字母)。
(3)指示剂N为 ,描述第二滴定终点前后颜色变化: 。
(4)产品中NaHCO3的质量分数为 (保留三位有效数字)。
(5)第一滴定终点时,某同学俯视读数,其他操作均正确,则NaHCO3质量分数的计算结果 (填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
参考答案
1.D 解析:装置甲:氨气极易溶于水,直接通入溶液中易产生倒吸现象,二氧化碳在水中溶解度较小,应先通入氨气使溶液呈碱性,再通入二氧化碳,可增大二氧化碳的溶解度,有利于碳酸氢钠的生成,且侯氏制碱法中使用饱和食盐水,A不符合题意;装置乙:碳酸氢钠受热易分解,而碳酸钠受热不分解,能用加热的方法来除去Na2CO3中的NaHCO3,不能用加热的方法除去碳酸氢钠中的碳酸钠,B不符合题意;装置丙:稀硫酸与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,但长颈漏斗的下端没有伸入液面以下,会导致生成的二氧化碳从长颈漏斗逸出,C不符合题意;装置丁:氯化氢气体能与饱和碳酸氢钠溶液反应生成二氧化碳,而二氧化碳在饱和碳酸氢钠溶液中溶解度较小,所以可以用饱和碳酸氢钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,D符合题意。
2.A 解析:Na2CO3溶液显碱性,油污可以在碱性条件下水解,所以可以用作除油污剂,A正确;NaHCO3可作抗酸药,是由于其具有一定的碱性,可以和胃酸反应,B错误;Na2O2可用作供氧剂是由于其具有氧化性,可与水或二氧化碳反应产生氧气,C错误;NaClO具有强氧化性,可用作消毒剂,D错误。
3.A 解析:48.2 ℃后,溶液中二氧化碳气体含量随温度升高逐渐增大,说明溶液中NaHCO3分解生成了二氧化碳和Na2CO3,则NaHCO3的热稳定性小于碳酸钠,A正确;二氧化碳气体的溶解度随温度升高而减小,则温度越高,CO2溶解度越小,B错误;饱和碳酸氢钠溶液受热分解生成了Na2CO3,相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠,则不会有固体析出,C错误;a~b阶段,碳酸氢钠溶液中溶有二氧化碳气体,当加热时,二氧化碳气体逸出,使溶液中二氧化碳的含量减小,D错误。
4.A
5.C 解析:金属活动性顺序中K在Na的前面,K比Na活泼,故K在空气中可以被O2氧化,A正确;Na与乙醇反应放出H2,K也能与乙醇反应放出H2,B正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C错误;Na、K均可放在煤油中保存,D正确。
6.(1)B 稳定 (2)(球形)干燥管 (3)将水蒸气变为液态水
(4)AC
解析:(1)NaHCO3放置在小试管中,NaHCO3受热分解生成二氧化碳,则B中澄清石灰水变浑浊,A中无明显现象;通过实验现象证明,NaHCO3受热分解生成二氧化碳,Na2CO3受热不分解,加热条件下,Na2CO3比NaHCO3更稳定。(2)由题图2可知,仪器a为(球形)干燥管。(3)装置B中冰水的作用是将水蒸气变为液态水,从而除去二氧化碳气体中的水蒸气。(4)样品分解不完全,生成CO2的质量偏小,使碳酸钠的质量分数偏大,A符合题意;装置B、C之间缺少CO2的干燥装置,未除去生成的水,使CO2的质量偏大,造成碳酸钠的质量分数偏小,B不符合题意;产生CO2气体的速率太快,没有被碱石灰完全吸收,导致得到CO2的质量偏小,使碳酸钠的质量分数偏大,C符合题意;反应完全后停止加热,通入过量的空气,空气中含有少量CO2,使CO2的质量偏大,造成碳酸钠的质量分数偏小,D不符合题意。
7.(1)NaHCO3 30~35 ℃时碳酸氢钠的溶解度最小
(2)D
(3)甲基橙 黄色变为橙色 (4)3.56% (5)偏大
解析:(1)NaCl与NH4HCO3反应生成NaHCO3和NH4Cl,根据溶解度可知30~35 ℃时碳酸氢钠的溶解度最小,晶体A为NaHCO3。(2)300 ℃加热固体用坩埚。(3)依据“溶液由红色变至近无色”可知,指示剂M为酚酞,用酚酞滴定时发生反应:Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3;然后滴加甲基橙作指示剂,发生反应:NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,终点前后的现象为溶液由黄色变为橙色。(4)根据滴定过程中发生反应得出样品中NaHCO3的质量分数=0.1ml·L-1×(23.51-22.45)mL×10-3L·mL-1×250 mL25.00 mL×84 g·ml-12.500 g×100%≈3.56%。(5) 第一滴定终点时,某同学俯视读数,V1偏小,NaHCO3质量分数的计算结果偏大。
温度/℃
0
10
20
30
40
50
60
NaCl
35.7
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
NH4HCO3
11.9
15.8
21.0
27.0
—
—
—
NaHCO3
6.9
8.2
9.6
11.1
12.7
14.5
16.4
NH4Cl
29.4
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2