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人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物复习练习题
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这是一份人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物复习练习题，共21页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)
1.某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中一定含钠离子
2.(2019·昆明高一检测)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述中不正确的是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
3.(2019·衡阳高一检测)我国医学家通过研究发现小苏打可去除肿瘤内的氢离子,从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏状态的肿瘤细胞,为治疗原发性肝癌开辟了新路径。下列有关小苏打的说法错误的是( )
A.可用于制备苏打
B.可用于糕点生产中
C.与H+作用易产生CO2
D.可用饱和食盐水与CO2反应制得
4.下列有关NaHCO3与Na2CO3的说法中,正确的是 ( )
A.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
B.分别配成溶液,再加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是NaHCO3
C.分别与完全相同的盐酸反应,产生CO2的速率Na2CO3D.二者在一定条件下不能相互转化
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:C+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钙溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+
2H2O
6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
【补偿训练】
某同学对Na2O2和CO2反应后所得的固体进行研究,下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是( )
A. 取a g混合物与足量的稀盐酸充分反应,将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b g固体
B.取a g混合物与足量的稀硫酸充分反应,逸出气体用浓硫酸干燥后再用碱石灰吸收,增重b g
C.取a g混合物与足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到b g固体
D.取a g混合物与足量的水反应,加热,使气体完全逸出,冷却至室温测得气体体积为V L(标准状况)
7.碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等,用途广泛。下列说法正确的是( )
A.用碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
8.(2019·扬州高一检测)下列关于Na2CO3、NaHCO3,说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.常温下,等量水中完全溶解等质量的Na2CO3、NaHCO3所得溶液,前者碱性更强
D.向Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加澄清石灰水,前者产生白色沉淀,后者无沉淀
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
9.(14分)(2019·衡阳高一检测)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,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为__;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
10.(16分) (2019·福州高一检测)某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ:甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:
称量样品加入适量盐酸蒸发结晶称量固体
(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是________。
(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控,应改为“过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点_______________(填“正确”或“不正确”),其原因是__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
(3)若实验中测得样品质量为46.4 g,固体质量为40.95 g,则碳酸钠的质量分数为________(保留3位有效数字)。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案Ⅱ:乙组同学的主要实验流程如下。
按如图所示装置进行实验:
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是____________。
(6)有的同学认为为了减少实验误差,应在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是 _________________________。
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
11.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
【补偿训练】
(2019·温州高一检测)下列有关纯碱和小苏打的叙述中,正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多
12.(2019·郑州高一检测)将NaHCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A.CO2、H2O B.H2O、O2
C.CO2、O2D.O2
【补偿训练】
加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化,剩余固体的质量为8.45 g,则混合物中碳酸钠的质量分数为( )
A.42% B.58% C.36% D.64%
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
13.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
__。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是____________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 __。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是 __。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是____________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量____________________
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
课时素养评价 十
碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)
1.某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中一定含钠离子
【解析】选B。焰色试验呈黄色,说明物质中含有钠元素。
2.(2019·昆明高一检测)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述中不正确的是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【解析】选C。A项,如果不这样做,会给待测元素火焰颜色带来干扰,正确;B项,观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,滤去黄光再观察,正确;C项,焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰,错误;D项,铁丝与铂丝灼烧时都没有特殊焰色,可以进行焰色试验的实验,正确。
3.(2019·衡阳高一检测)我国医学家通过研究发现小苏打可去除肿瘤内的氢离子,从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏状态的肿瘤细胞,为治疗原发性肝癌开辟了新路径。下列有关小苏打的说法错误的是( )
A.可用于制备苏打
B.可用于糕点生产中
C.与H+作用易产生CO2
D.可用饱和食盐水与CO2反应制得
【解析】选D。NaHCO3俗称小苏打,碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则可用于制备苏打,故A正确;碳酸氢钠能与H+反应生成二氧化碳,用于制发酵粉,可用于糕点生产中,故B、C正确;饱和食盐水与CO2不反应,所以不能用饱和食盐水与CO2反应制得小苏打,故D错误。
4.下列有关NaHCO3与Na2CO3的说法中,正确的是 ( )
A.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
B.分别配成溶液,再加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是NaHCO3
C.分别与完全相同的盐酸反应,产生CO2的速率Na2CO3D.二者在一定条件下不能相互转化
【解析】选C。A项,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不易分解,故分别加热两种样品,均有残留物质,错误;B项,将NaHCO3与Na2CO3分别配成溶液,再加入澄清石灰水,发生的反应分别为Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O、C+Ca2+CaCO3↓,均有白色沉淀生成,错误;C项,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠和氯化钠,再进一步反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故分别与完全相同的盐酸反应时,产生CO2的速率Na2CO3+H2O2NaHCO3,二者在一定条件可以相互转化,错误。
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:C+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钙溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+
2H2O
【解析】选B。A项,HC不能完全电离,不能拆成离子,错误;C项,少量氢氧化钙时OH-不可能有剩余,错误;D项,足量氢氧化钙不可能生成C。
6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
【解析】选D。Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应,不能达到除杂的目的。
【补偿训练】
某同学对Na2O2和CO2反应后所得的固体进行研究,下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是( )
A. 取a g混合物与足量的稀盐酸充分反应,将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b g固体
B.取a g混合物与足量的稀硫酸充分反应,逸出气体用浓硫酸干燥后再用碱石灰吸收,增重b g
C.取a g混合物与足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到b g固体
D.取a g混合物与足量的水反应,加热,使气体完全逸出,冷却至室温测得气体体积为V L(标准状况)
【解析】选A。反应后所得的固体可能含有未反应完的Na2O2,无论是Na2CO3还是Na2O2都与盐酸反应生成氯化钠,不能计算出Na2CO3的质量,A错误; 增重的是二氧化碳气体,可以计算出Na2CO3的质量,根据总质量计算出其质量分数,B正确; 沉淀是碳酸钡,由此计算出Na2CO3的质量,C正确;气体为氧气,根据标准状况下体积,计算反应完的Na2O2固体,从而计算出Na2CO3的质量,故D正确。
7.碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等,用途广泛。下列说法正确的是( )
A.用碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
【解析】选A。A项,碳酸钠显碱性,可处理废水中的酸,正确;B项,碳酸氢钠与醋酸反应生成二氧化碳,错误;C项,钾离子检验需透过蓝色钴玻璃,错误;D项,碳酸钠稳定,受热不分解,错误。
8.(2019·扬州高一检测)下列关于Na2CO3、NaHCO3,说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.常温下,等量水中完全溶解等质量的Na2CO3、NaHCO3所得溶液,前者碱性更强
D.向Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加澄清石灰水,前者产生白色沉淀,后者无沉淀
【解析】选C。因2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而碳酸钠加热不分解,故A错误;设质量都是106 g,根据Na2CO3～CO2,NaHCO3～CO2,产生的CO2的质量分别为44 g、×44 g,即放出CO2的质量:Na2CO3NaHCO3,故C正确;由反应Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ca(OH)2Na2CO3+CaCO3↓+2H2O可知,澄清的石灰水与碳酸钠、碳酸氢钠反应都生成白色沉淀碳酸钙,故D错误。
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
9.(14分)(2019·衡阳高一检测)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,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为__;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
【解析】(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,而实验Ⅱ可以。
(2)NaHCO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不分解,可用加热方法鉴别,对比实验Ⅲ,实验Ⅳ可以同时进行两个对比实验,现象明显。
(3)将NaHCO3置于小试管B中,Na2CO3置于大试管A中,加热时D中澄清石灰水不变浑浊,C中变浑浊,说明Na2CO3比NaHCO3稳定。
答案:(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D
(3)NaHCO3
10.(16分) (2019·福州高一检测)某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ:甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:
称量样品加入适量盐酸蒸发结晶称量固体
(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是________。
(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控,应改为“过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点_______________(填“正确”或“不正确”),其原因是__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
(3)若实验中测得样品质量为46.4 g,固体质量为40.95 g,则碳酸钠的质量分数为________(保留3位有效数字)。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案Ⅱ:乙组同学的主要实验流程如下。
按如图所示装置进行实验:
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是____________。
(6)有的同学认为为了减少实验误差,应在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是 _________________________。
【解析】(1)蒸发结晶操作中用到的仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。(2)改为“过量盐酸”正确,因盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果。(3)设碳酸钠的质量为x g,碳酸氢钠的质量为y g,
则x+y=46.4
由Na2CO3～2NaCl NaHCO3～NaCl
x+y=40.95
x=21.2 y=25.2;碳酸钠的质量分数为
×100%≈45.7%。
(4)由于碳酸钠中钠的质量分数大于碳酸氢钠,所以蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数偏小。(5)方案Ⅱ是根据二氧化碳的质量测碳酸钠的质量分数的,D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加的准确性。(6)反应后通入N2的目的是将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中,减小实验误差。
答案:(1)蒸发皿、玻璃棒
(2)正确 盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果 (3)45.7% (4)偏小
(5)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加量的准确性
(6)将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中,减小实验误差
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
11.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
【解析】选A。A中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀;B中CaCl2与NaHCO3不反应,与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀;C中加热时,只有NaHCO3受热分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;D中NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。
【补偿训练】
(2019·温州高一检测)下列有关纯碱和小苏打的叙述中,正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多
【解析】选B。Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳,不与氢氧化钠反应,NaHCO3属于弱酸弱碱盐,既能与盐酸反应生成CO2气体,又能与氢氧化钠反应生成盐,故A错误;由方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O可知,等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少,故B正确;Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀:Ba(OH)2+Na2CO3
BaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量),故C错误;分别与足量稀硫酸反应,反应的离子方程式为:C+2H+CO2↑+H2O、HC+H+H2O+CO2↑,所以个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,产生的CO2一样多,故D错误。
12.(2019·郑州高一检测)将NaHCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A.CO2、H2O B.H2O、O2
C.CO2、O2D.O2
【解析】选D。2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,所以分解产生CO2和水蒸气,依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,CO2与水蒸气都与足量过氧化钠反应产生氧气,故最终是氧气。
【补偿训练】
加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化,剩余固体的质量为8.45 g,则混合物中碳酸钠的质量分数为( )
A.42% B.58% C.36% D.64%
【解析】选B。由NaHCO3受热分解的化学方程式可知:
2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 质量减轻
168 62
m(NaHCO3) (10.0-8.45) g
则=,解得m(NaHCO3)=4.2 g。
则Na2CO3的质量分数=×100%=58%。
【规律方法】“差量法”在解题中的应用
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,如反应前后的质量、气体体积的差量等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题的方法。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
13.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
__。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是____________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 __。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是 __。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是____________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量____________________
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
【解析】(1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气,应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知,在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑。
(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸收,若不鼓入空气,则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小,NaCl的质量分数偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,如果没有该装置,会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知,反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为 g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1-) g,再根据Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑,计算出Na2CO3·10H2O的质量,最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。
答案:(1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,
Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大
②防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③×100%
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)
1.某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中一定含钠离子
2.(2019·昆明高一检测)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述中不正确的是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
3.(2019·衡阳高一检测)我国医学家通过研究发现小苏打可去除肿瘤内的氢离子,从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏状态的肿瘤细胞,为治疗原发性肝癌开辟了新路径。下列有关小苏打的说法错误的是( )
A.可用于制备苏打
B.可用于糕点生产中
C.与H+作用易产生CO2
D.可用饱和食盐水与CO2反应制得
4.下列有关NaHCO3与Na2CO3的说法中,正确的是 ( )
A.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
B.分别配成溶液,再加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是NaHCO3
C.分别与完全相同的盐酸反应,产生CO2的速率Na2CO3
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:C+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钙溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+
2H2O
6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
【补偿训练】
某同学对Na2O2和CO2反应后所得的固体进行研究,下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是( )
A. 取a g混合物与足量的稀盐酸充分反应,将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b g固体
B.取a g混合物与足量的稀硫酸充分反应,逸出气体用浓硫酸干燥后再用碱石灰吸收,增重b g
C.取a g混合物与足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到b g固体
D.取a g混合物与足量的水反应,加热,使气体完全逸出,冷却至室温测得气体体积为V L(标准状况)
7.碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等,用途广泛。下列说法正确的是( )
A.用碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
8.(2019·扬州高一检测)下列关于Na2CO3、NaHCO3,说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.常温下,等量水中完全溶解等质量的Na2CO3、NaHCO3所得溶液,前者碱性更强
D.向Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加澄清石灰水,前者产生白色沉淀,后者无沉淀
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
9.(14分)(2019·衡阳高一检测)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,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为__;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
10.(16分) (2019·福州高一检测)某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ:甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:
称量样品加入适量盐酸蒸发结晶称量固体
(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是________。
(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控,应改为“过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点_______________(填“正确”或“不正确”),其原因是__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
(3)若实验中测得样品质量为46.4 g,固体质量为40.95 g,则碳酸钠的质量分数为________(保留3位有效数字)。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案Ⅱ:乙组同学的主要实验流程如下。
按如图所示装置进行实验:
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是____________。
(6)有的同学认为为了减少实验误差,应在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是 _________________________。
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
11.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
【补偿训练】
(2019·温州高一检测)下列有关纯碱和小苏打的叙述中,正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多
12.(2019·郑州高一检测)将NaHCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A.CO2、H2O B.H2O、O2
C.CO2、O2D.O2
【补偿训练】
加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化,剩余固体的质量为8.45 g,则混合物中碳酸钠的质量分数为( )
A.42% B.58% C.36% D.64%
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
13.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
__。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是____________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 __。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是 __。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是____________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量____________________
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
课时素养评价 十
碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
(40分钟 70分)
一、选择题(本题包括8小题,每小题5分,共40分)
1.某物质灼烧时焰色试验为黄色,下列判断正确的是( )
A.该物质一定是钠的化合物
B.该物质一定含钠元素
C.该物质一定是金属钠
D.该物质中一定含钠离子
【解析】选B。焰色试验呈黄色,说明物质中含有钠元素。
2.(2019·昆明高一检测)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示:
下列叙述中不正确的是( )
A.每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同,再蘸取被检验物质
B.钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察
C.实验时最好选择本身颜色较深的火焰
D.没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验
【解析】选C。A项,如果不这样做,会给待测元素火焰颜色带来干扰,正确;B项,观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃,滤去黄光再观察,正确;C项,焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰,错误;D项,铁丝与铂丝灼烧时都没有特殊焰色,可以进行焰色试验的实验,正确。
3.(2019·衡阳高一检测)我国医学家通过研究发现小苏打可去除肿瘤内的氢离子,从而快速有效地杀死处于葡萄糖饥饿或缺乏状态的肿瘤细胞,为治疗原发性肝癌开辟了新路径。下列有关小苏打的说法错误的是( )
A.可用于制备苏打
B.可用于糕点生产中
C.与H+作用易产生CO2
D.可用饱和食盐水与CO2反应制得
【解析】选D。NaHCO3俗称小苏打,碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,则可用于制备苏打,故A正确;碳酸氢钠能与H+反应生成二氧化碳,用于制发酵粉,可用于糕点生产中,故B、C正确;饱和食盐水与CO2不反应,所以不能用饱和食盐水与CO2反应制得小苏打,故D错误。
4.下列有关NaHCO3与Na2CO3的说法中,正确的是 ( )
A.分别加热两种样品,没有残留物质的是NaHCO3
B.分别配成溶液,再加入澄清石灰水,无白色沉淀生成的是NaHCO3
C.分别与完全相同的盐酸反应,产生CO2的速率Na2CO3
【解析】选C。A项,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不易分解,故分别加热两种样品,均有残留物质,错误;B项,将NaHCO3与Na2CO3分别配成溶液,再加入澄清石灰水,发生的反应分别为Ca2++OH-+HCCaCO3↓+H2O、C+Ca2+CaCO3↓,均有白色沉淀生成,错误;C项,碳酸钠与盐酸反应先生成碳酸氢钠和氯化钠,再进一步反应生成氯化钠、二氧化碳和水,故分别与完全相同的盐酸反应时,产生CO2的速率Na2CO3
5.下列离子方程式书写正确的是( )
A.NaHCO3溶液中加入稀盐酸:C+2H+CO2↑+H2O
B.碳酸钠溶液与硫酸反应:C+2H+CO2↑+H2O
C.碳酸氢钠溶液中滴入少量氢氧化钙溶液:Ca2++HC+OH-CaCO3↓+H2O
D.碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液:Ca2++2HC+2OH-CaCO3↓+C+
2H2O
【解析】选B。A项,HC不能完全电离,不能拆成离子,错误;C项,少量氢氧化钙时OH-不可能有剩余,错误;D项,足量氢氧化钙不可能生成C。
6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是( )
A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液
B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体
C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
【解析】选D。Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应,不能达到除杂的目的。
【补偿训练】
某同学对Na2O2和CO2反应后所得的固体进行研究,下列实验方案中不能测得固体中Na2CO3的质量分数的是( )
A. 取a g混合物与足量的稀盐酸充分反应,将反应后的固体加热蒸干、灼烧得到b g固体
B.取a g混合物与足量的稀硫酸充分反应,逸出气体用浓硫酸干燥后再用碱石灰吸收,增重b g
C.取a g混合物与足量的BaCl2溶液充分反应,过滤、洗涤、烘干得到b g固体
D.取a g混合物与足量的水反应,加热,使气体完全逸出,冷却至室温测得气体体积为V L(标准状况)
【解析】选A。反应后所得的固体可能含有未反应完的Na2O2,无论是Na2CO3还是Na2O2都与盐酸反应生成氯化钠,不能计算出Na2CO3的质量,A错误; 增重的是二氧化碳气体,可以计算出Na2CO3的质量,根据总质量计算出其质量分数,B正确; 沉淀是碳酸钡,由此计算出Na2CO3的质量,C正确;气体为氧气,根据标准状况下体积,计算反应完的Na2O2固体,从而计算出Na2CO3的质量,故D正确。
7.碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。还可用于电影制片、鞣革、选矿、冶炼、金属热处理,以及用于纤维、橡胶工业等,用途广泛。下列说法正确的是( )
A.用碳酸钠等碱性物质处理废水中的酸
B.碳酸氢钠药片是抗酸药,服用时喝些醋能提高药效
C.灼烧白色粉末,火焰成黄色,证明原粉末中有Na+,无K+
D.在酒精灯加热条件下,Na2CO3、NaHCO3固体都能发生分解
【解析】选A。A项,碳酸钠显碱性,可处理废水中的酸,正确;B项,碳酸氢钠与醋酸反应生成二氧化碳,错误;C项,钾离子检验需透过蓝色钴玻璃,错误;D项,碳酸钠稳定,受热不分解,错误。
8.(2019·扬州高一检测)下列关于Na2CO3、NaHCO3,说法正确的是( )
A.受热时Na2CO3较NaHCO3更不稳定,更易分解产生CO2
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应,前者产生的CO2更多
C.常温下,等量水中完全溶解等质量的Na2CO3、NaHCO3所得溶液,前者碱性更强
D.向Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加澄清石灰水,前者产生白色沉淀,后者无沉淀
【解析】选C。因2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而碳酸钠加热不分解,故A错误;设质量都是106 g,根据Na2CO3～CO2,NaHCO3～CO2,产生的CO2的质量分别为44 g、×44 g,即放出CO2的质量:Na2CO3
二、非选择题(本题包括2小题,共30分)
9.(14分)(2019·衡阳高一检测)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,用不同的方法做了以下实验,如图所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填装置序号)。
(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质,其反应的化学方程式为__;
与实验Ⅲ相比,实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。
A.Ⅳ比Ⅲ复杂
B.Ⅳ比Ⅲ安全
C.Ⅳ比Ⅲ操作简便
D.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性,则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。
【解析】(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体,但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时,NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多,故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,而实验Ⅱ可以。
(2)NaHCO3受热易分解:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不分解,可用加热方法鉴别,对比实验Ⅲ,实验Ⅳ可以同时进行两个对比实验,现象明显。
(3)将NaHCO3置于小试管B中,Na2CO3置于大试管A中,加热时D中澄清石灰水不变浑浊,C中变浑浊,说明Na2CO3比NaHCO3稳定。
答案:(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O D
(3)NaHCO3
10.(16分) (2019·福州高一检测)某校课外小组为测定某碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。
方案Ⅰ:甲组同学用质量法,按如图所示的实验流程进行实验:
称量样品加入适量盐酸蒸发结晶称量固体
(1)实验时,蒸发结晶操作中,除了酒精灯外,还要用到的仪器是________。
(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控,应改为“过量盐酸”,便于操作且不影响测定的准确性,该观点_______________(填“正确”或“不正确”),其原因是__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ __。
(3)若实验中测得样品质量为46.4 g,固体质量为40.95 g,则碳酸钠的质量分数为________(保留3位有效数字)。
(4)蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
方案Ⅱ:乙组同学的主要实验流程如下。
按如图所示装置进行实验:
(5)在装置C中装碱石灰来吸收净化后的气体,装置D的作用是____________。
(6)有的同学认为为了减少实验误差,应在反应前后都通入N2,反应后通入N2的目的是 _________________________。
【解析】(1)蒸发结晶操作中用到的仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。(2)改为“过量盐酸”正确,因盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果。(3)设碳酸钠的质量为x g,碳酸氢钠的质量为y g,
则x+y=46.4
由Na2CO3～2NaCl NaHCO3～NaCl
x+y=40.95
x=21.2 y=25.2;碳酸钠的质量分数为
×100%≈45.7%。
(4)由于碳酸钠中钠的质量分数大于碳酸氢钠,所以蒸发结晶过程中若有固体飞溅,测得碳酸钠的质量分数偏小。(5)方案Ⅱ是根据二氧化碳的质量测碳酸钠的质量分数的,D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加的准确性。(6)反应后通入N2的目的是将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中,减小实验误差。
答案:(1)蒸发皿、玻璃棒
(2)正确 盐酸易挥发,过量的盐酸在加热过程中挥发,不影响结果 (3)45.7% (4)偏小
(5)吸收空气中的水蒸气和二氧化碳,以确保U形管中质量增加量的准确性
(6)将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中,减小实验误差
(20分钟 30分)
一、选择题(本题包括2小题,每小题7分,共14分)
11.有两个无标签的试剂瓶,分别装有Na2CO3和NaHCO3固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
【解析】选A。A中的石灰水与Na2CO3和NaHCO3皆能发生反应产生CaCO3沉淀;B中CaCl2与NaHCO3不反应,与Na2CO3反应产生CaCO3沉淀;C中加热时,只有NaHCO3受热分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,产生的CO2能使澄清石灰水变浑浊,故可用来鉴别;D中NaHCO3与盐酸反应速率比Na2CO3快。
【补偿训练】
(2019·温州高一检测)下列有关纯碱和小苏打的叙述中,正确的是( )
A.Na2CO3和NaHCO3都既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
B.等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少
C.向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2溶液无沉淀,而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2溶液出现白色沉淀
D.个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,NaHCO3产生的CO2多
【解析】选B。Na2CO3与盐酸反应生成二氧化碳,不与氢氧化钠反应,NaHCO3属于弱酸弱碱盐,既能与盐酸反应生成CO2气体,又能与氢氧化钠反应生成盐,故A错误;由方程式Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O,NaHCO3+HClNaCl+CO2↑+H2O可知,等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应,NaHCO3消耗的盐酸体积少,故B正确;Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2溶液反应生成沉淀:Ba(OH)2+Na2CO3
BaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量),故C错误;分别与足量稀硫酸反应,反应的离子方程式为:C+2H+CO2↑+H2O、HC+H+H2O+CO2↑,所以个数相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应,产生的CO2一样多,故D错误。
12.(2019·郑州高一检测)将NaHCO3置于干燥的试管中加热,并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,最后得到的气体有( )
A.CO2、H2O B.H2O、O2
C.CO2、O2D.O2
【解析】选D。2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,所以分解产生CO2和水蒸气,依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管,CO2与水蒸气都与足量过氧化钠反应产生氧气,故最终是氧气。
【补偿训练】
加热10.0 g碳酸钠和碳酸氢钠的固体混合物至质量不再发生变化,剩余固体的质量为8.45 g,则混合物中碳酸钠的质量分数为( )
A.42% B.58% C.36% D.64%
【解析】选B。由NaHCO3受热分解的化学方程式可知:
2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O 质量减轻
168 62
m(NaHCO3) (10.0-8.45) g
则=,解得m(NaHCO3)=4.2 g。
则Na2CO3的质量分数=×100%=58%。
【规律方法】“差量法”在解题中的应用
根据化学反应前后物质的有关物理量发生的变化,找出所谓“理论差量”,如反应前后的质量、气体体积的差量等。该差量的大小与反应物质的有关量成正比。差量法就是借助这种比例关系,解决一定量变的计算题的方法。
二、非选择题(本题包括1小题,共16分)
13.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是
__。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是____________________________。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为 __。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题。
①若加热反应后不鼓入空气,对测定结果的影响是 __。
②E处干燥管中盛放的药品是碱石灰,其作用是____________________,如果实验中没有该装置,则会导致测量结果NaHCO3的质量____________________
(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g、m2 g,则混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为________(用含w、m1、m2的代数式表示)。
【解析】(1)①组装好实验装置后首先应检查装置气密性。③由于装置中存在CO2和水蒸气,应先除去装置中的CO2和水蒸气。④由物质的性质可知,在加热时该装置中发生的反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑。
(2)①加热后有部分CO2和水蒸气会残留在装置中,必须鼓入空气使其完全被吸收,若不鼓入空气,则测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的质量分数偏小,NaCl的质量分数偏大。②装置E是防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D,如果没有该装置,会使测得的NaHCO3的质量偏大。③由题目信息知,反应放出的CO2的质量为m2 g,根据反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,可计算出该反应中产生的水的质量为 g,从而计算出Na2CO3·10H2O分解产生水的质量为(m1-) g,再根据Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑,计算出Na2CO3·10H2O的质量,最后计算出混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数。
答案:(1)①检查装置气密性 ③除去装置中的水蒸气和二氧化碳
④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,
Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑
(2)①Na2CO3·10H2O和NaHCO3的质量分数测定结果偏小,NaCl的质量分数测定结果偏大
②防止空气中的CO2和水蒸气进入D中影响测定结果 偏大 ③×100%
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