高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第二课时综合训练题

这是一份高中化学苏教版 (2019)必修 第一册第二单元 金属钠及钠的化合物第二课时综合训练题，共18页。试卷主要包含了下图是两个实验装置，纯碱是基本化工原料等内容，欢迎下载使用。

题组一 Na2CO3和NaHCO3的性质及其比较
1.(2024江苏无锡第一中学期中)下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法错误的是( )
A.碳酸钠俗称苏打,碳酸氢钠俗称小苏打
B.相同温度时,在水中的溶解能力:NaHCO3>Na2CO3
C.NaHCO3不稳定,受热分解得到Na2CO3、H2O和CO2
D.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3>Na2CO3
2.下列有关物质的性质与用途具有对应关系的是( )
A.Na2O2能与CO2或H2O反应生成O2,因此可用作供氧剂
B.NaHCO3能与碱反应,可用作食品膨松剂
C.苏打易溶于水,可用于去除油污
D.Cl2具有漂白性,因此氯水可作漂白剂
3.(2023北京汇文中学期末)某小组同学探究Na2CO3和NaHCO3的性质及相互转化,实验如下(夹持装置已略去,气密性已检验)。下列说法错误的是( )
A.实验Ⅰ中,A中澄清石灰水无明显变化,B中澄清石灰水变浑浊
B.实验Ⅱ中,试剂a为饱和NaHCO3溶液
C.实验Ⅱ中,一段时间后,可观察到烧杯中有细小晶体析出
D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,NaHCO3生成的CO2更多
题组二 Na2CO3和NaHCO3的鉴别与除杂
4.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3,可采取的方法是( )
A.通入足量二氧化碳气体
B.加入足量氢氧化钡溶液
C.加入足量澄清石灰水
D.加入足量稀盐酸
5.(经典题)现有混有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体,下列有关提纯碳酸钠的方法正确的是( )
A.加入过量的氢氧化钠溶液
B.将固体充分加热,直到质量不变
C.加入适量的盐酸
D.加入适量氯化钙溶液
6.(2024湖北孝感部分学校期中)已知两支试管中分别装有等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,下列操作或判断错误的是( )
7.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“Ⅰ”或“Ⅱ”),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“Na2CO3”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,用酒精灯充分进行加热,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
8.(2024江苏南京第九中学期中)纯碱是基本化工原料。我国化学家侯德榜于1943年提出了著名的侯氏制碱法。大大缩短了生产流程,降低了成本,实现了中国人自己制碱的梦想。如图是侯氏制碱法在实验室进行模拟实验的生产流程示意图,则下列叙述正确的是( )
A.通入A气体是为了使溶液呈酸性
B.纯碱在日常生活和工业生产中有着广泛的应用
C.第Ⅲ步操作中析出晶体,是因为该晶体在氯化铵溶液中溶解度较大
D.第Ⅳ步操作得到的物质可用来治疗胃酸过多
9.(2023江苏南通如皋期中)Na2CO3可用“侯氏制碱法”制取,主要涉及如下反应:NaCl+NH3+CO2+H2O NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。
下列有关实验室模拟“侯氏制碱法”的实验原理和装置正确的是( )
题组四 有关Na2CO3、NaHCO3的计算
10.(2024山东泰安一中月考)在10 mL 0.01 ml·L-1的纯碱溶液中,逐滴加入1.2 mL 0.05 ml·L-1的盐酸并不断搅拌,完全反应后,在标准状况下生成CO2的体积为( )
mL B.0
mL mL
11.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-aa×100% B.168(b-a)56a×100%
C.84(b-a)11a×100% D.106(b-a)11a×100%
能力提升练
题组一 碳酸钠、碳酸氢钠的性质比较
1.钠及其部分化合物的转化关系如图所示,下列有关叙述错误的是( )
A.反应①②表明Na具有还原性
B.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
C.反应④可用于除去NaHCO3固体中少量Na2CO3
D.反应⑤⑥中,都存在每消耗1 ml Na2O2转移1 ml电子
2.(2023江苏扬州月考)下列说法正确的是( )
①Na2O2投入紫色石蕊试液中,溶液先变蓝后褪色
②足量O2和质量相等的Na分别在常温和加热条件下反应,转移的电子数相等
③质量相等的NaHCO3与Na2CO3分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量相等
④鉴别NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
⑤NaHCO3固体可以做干粉灭火剂,金属钠起火可以用它来灭火
⑥除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3,可通入过量CO2
A.②③④ B.②⑤⑥ C.①②⑥ D.③④⑤
3.(经典题)下列关于NaHCO3和Na2CO3的说法不正确的是( )
A.将澄清石灰水分别加入NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中,两者都会产生沉淀
B.可以将两种固体溶于水,根据吸、放热现象来区分两物质,吸热的为碳酸钠
C.分别向NaHCO3、Na2CO3的浓溶液中滴加酚酞溶液,溶液均变红
D.取a克Na2CO3和NaHCO3的混合物与足量盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得b克固体,可计算得到混合物中Na2CO3的质量
题组二 关于碳酸钠和碳酸氢钠的实验及计算
4.16.3 g由Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH组成的混合物与200 g溶质质量分数为7.3%的盐酸恰好反应,蒸干反应后的溶液,最终得到的固体的质量为( )
A.8 g B.15.5 g C.11.7 g D.23.4 g
5.向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体后,在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量,并将溶液加热,产生的CO2气体与HCl的物质的量的关系如下图(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)。
下列分析正确的是( )
①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3,且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3,且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A.①② B.①③ C.②④ D.②③
6.(2024山东济南期中)通过测定加热样品产生的CO2质量,测量碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数,设计装置如图所示:
下列说法错误的是( )
A.加热样品前,先通一段时间X,X可以是N2
B.装置a的作用是防止空气中的H2O和CO2进入U形管
C.该装置的缺陷导致碳酸钠的质量分数偏高
D.改进C选项中缺陷后,U形管增重n g,则碳酸钠的质量分数为(1-42n11m)×100%
7.下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是( )
A.取a g混合物用酒精灯充分加热,质量减少b g
B.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反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,碱石灰质量增加b g
8.(2024河北石家庄第二中学期中)钠元素在自然界中分布很广,储量极为丰富,都以化合态存在。钠及其化合物(如NaCl、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3等)在生产生活中被广泛应用。
回答下列问题:
(1)①金属钠可用于制备Na2O2。采用空气和Na为原料可直接制备Na2O2。空气与熔融金属Na反应前需依次通过 、 。(填字母)
a.浓硫酸 b.饱和食盐水
c.NaOH溶液 d.酸性KMnO4溶液
②金属钠还可以用于钛、锆、铌、钽等金属的冶炼。如高温条件下,Na可与TiCl4反应制备Ti,反应的化学方程式为 。
(2)传统蒸馒头常采用酵头发面,再用Na2CO3调节面团酸度。查阅资料得知,酵头可使面团在微生物作用下产生CO2气体,从而使面团疏松多孔,同时也会产生乳酸、醋酸等有机酸。
①等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量醋酸充分反应,消耗醋酸更多的是 。(写名称)
②若面团发得不好,面团内的气孔少,略有酸味,可不用Na2CO3而用NaHCO3,继续揉面,上锅蒸后也能蒸出暄软可口的馒头。解释NaHCO3的作用
。
(3)NaHCO3长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),现欲测定某食用碱中NaHCO3的质量分数,设计如下实验装置。
称取食用碱5.0 g置于A试管中,C中加入一定质量(足量)的Na2O2固体,充分加热,观察到D处的现象为 。实验结束后,测得Na2O2固体增重0.7 g,则该食用碱中NaHCO3的质量分数为 。
答案与分层梯度式解析
第2课时 碳酸钠 碳酸氢钠
基础过关练
1.B 苏打为碳酸钠的俗称,小苏打为碳酸氢钠的俗称,A正确;碳酸钠和碳酸氢钠均溶于水,相同温度时,在水中的溶解能力:碳酸钠>碳酸氢钠,B错误;NaHCO3不稳定,受热分解得到Na2CO3、H2O和CO2,C正确;碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸(足量)反应都放出CO2气体,但NaHCO3比Na2CO3更剧烈,D正确。
2.A Na2O2与CO2或H2O反应生成氧气,可用作防毒面具和潜水艇中的供氧剂,A正确;NaHCO3用作食品膨松剂,是利用NaHCO3受热易分解生成CO2的性质,B错误;苏打为Na2CO3,其水溶液显碱性,可用于去除油污,与其易溶于水无关,C错误;Cl2溶于水生成的HClO具有强氧化性,可用作漂白剂,Cl2本身不具有漂白性,D错误。
3.D 实验Ⅰ中,用酒精灯给Na2CO3加热,Na2CO3不分解,则A中澄清石灰水无明显变化,NaHCO3受热分解生成CO2、Na2CO3和水,则B中澄清石灰水变浑浊,A正确;盐酸易挥发,实验Ⅱ中试剂a的作用是除去CO2中的HCl,试剂a可为饱和NaHCO3溶液,B正确;实验Ⅱ中,在烧杯中发生反应:CO2+Na2CO3+H2O 2NaHCO3,相同条件下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3的溶解度小,且生成的NaHCO3的质量多,因此一段时间后可以析出NaHCO3晶体,C正确;等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应,生成的CO2的量相同,D错误。
4.A CO2能和Na2CO3溶液发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,故通入足量CO2可除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3。而加入足量Ba(OH)2溶液、Ca(OH)2溶液和稀盐酸,都会与NaHCO3、Na2CO3反应,且引入杂质。
5.B A项,加入过量的氢氧化钠溶液会引入新的杂质NaOH,错误;B项,NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O,正确;C项,盐酸和NaHCO3、Na2CO3都会发生反应,且会引入新杂质,错误;D项,CaCl2与Na2CO3反应,与NaHCO3不反应,错误。
6.A 加入澄清石灰水,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液中均产生沉淀,A错误;分别加入等浓度的稀盐酸,NaHCO3溶液反应更剧烈,B正确;浓度相同,Na2CO3溶液的碱性更强,滴加几滴酚酞溶液,Na2CO3溶液红色较NaHCO3溶液更深,C正确;向NaHCO3溶液中滴入盐酸,立即产生气泡,向Na2CO3溶液中逐滴滴入盐酸,先生成NaHCO3,刚开始没有气泡生成,D正确。
7.答案 (1)Ⅱ Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O Na2CO3
(2)反应产生O2并放出大量的热
(3)32.8%
解析 (1)用酒精灯加热时,NaHCO3分解生成CO2,而Na2CO3不发生分解,所以在Ⅱ烧杯中会有沉淀产生,发生反应的化学方程式为Ca(OH)2+CO2 CaCO3↓+H2O。
(2)棉花燃烧,说明棉花周围的温度升高,达到了其着火点,由此说明Na2O2与CO2的反应既有O2生成又放出大量的热。
(3)生成CaCO3沉淀4 g,其物质的量为0.04 ml,则NaHCO3分解生成CO2的物质的量为0.04 ml,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 ml,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%。
8.B 通入的气体A为NH3,向氨化的饱和食盐水中通入CO2气体析出碳酸氢钠,气体B为CO2。通入NH3是为了使溶液呈碱性,增大CO2的溶解量,A错误;纯碱在日常生活和工业生产中有着广泛的应用,B正确;第Ⅲ步操作中析出晶体,是因为碳酸氢钠的溶解度较小,C错误;第Ⅳ步得到的是碳酸钠,碳酸钠的碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,D错误。
9.C 稀硫酸与CaCO3反应会生成微溶的CaSO4,附着在CaCO3表面,影响反应的进行,应该用稀盐酸与CaCO3反应制备CO2,A错误;CO2在饱和NaCl溶液中溶解度较小,应向饱和NaCl溶液中先通NH3使溶液呈碱性,再通入CO2,CO2应该“长进短出”(易错点)B错误;NaHCO3在水中溶解度小,以晶体的形式析出,可以用过滤的方法分离NaHCO3,C正确;NaHCO3受热易分解,生成CO2、Na2CO3和H2O,试管口应略微向下倾斜,防止冷凝水回流炸裂试管,D错误。
10.B 向纯碱溶液中逐滴加入盐酸至过量,发生的反应依次为Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl NaCl+CO2↑+H2O。n(Na2CO3)=10×10-3 L×0.01 ml·L-1=1×10-4 ml,n(HCl)=1.2×10-3 L×0.05 ml·L-1=6×10-5 ml,则只发生反应Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,不生成气体,选B。
11.D 设样品中Na2CO3的质量为m,则有:
Na2CO3+2HCl2NaCl+CO2↑+H2O 固体质
量增加
106 117 11
m (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)11gag×100%=106(b-a)11a×100%,D项正确。
能力提升练
1.C 反应①和②中Na元素的化合价均升高,失去电子,Na作还原剂,表明Na具有还原性,A正确;反应③为2NaOH+CO2 Na2CO3+H2O,CO2属于酸性氧化物,B正确;反应④为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,可用于除去Na2CO3固体中的NaHCO3,C错误;反应⑤⑥中,均存在关系式Na2O2~12O2,O元素由-1价升高至0价,因此每消耗1 ml Na2O2转移1 ml电子(破题关键)D正确。
2.C Na2O2投入紫色石蕊试液中,与水反应生成NaOH使溶液呈碱性,所以溶液先变蓝,又因为Na2O2具有强氧化性,所以后褪色,①正确;Na和O2反应,无论生成Na2O2还是Na2O,Na元素的化合价均从0价变为+1价,故等质量的钠完全反应转移的电子数相等,②正确;质量相等的NaHCO3与Na2CO3的物质的量不相等,分别与足量的盐酸反应,产生CO2的物质的量不相等,③错误;NaHCO3溶液与Na2CO3溶液都能与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀,不能用Ca(OH)2鉴别二者,④错误;NaHCO3不稳定,受热分解产生CO2、H2O,钠着火时生成Na2O2,Na2O2可与CO2、H2O反应生成O2,⑤错误;Na2CO3、CO2和H2O反应生成NaHCO3,⑥正确。
3.B 将澄清石灰水分别加入NaHCO3溶液、Na2CO3溶液中,两者都会发生反应产生CaCO3沉淀,A正确;NaHCO3溶于水吸收热量,而Na2CO3溶于水会放出热量,B错误;NaHCO3和Na2CO3的水溶液都显碱性,因此往这两种盐的浓溶液中滴加酚酞溶液,溶液均变红色,C正确;Na2CO3和NaHCO3都能与盐酸发生反应,a g两种物质的混合物与足量盐酸反应,加热、蒸干、灼烧,最终所得b g固体是NaCl,设Na2CO3、NaHCO3的质量分别为x g、y g,则有x+y=a① ,(x106×2+y84)×58.5=b②,联立①②可计算出混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量,D正确。
4.D 盐酸中Cl-的物质的量n=200 g×7.3%36.5 g/ml=0.4 ml,Na2O2、Na2O、Na2CO3、NaOH的混合物与盐酸恰好反应的溶液蒸干得到的固体是NaCl(破题关键),NaCl的摩尔质量为58.5 g/ml,则生成NaCl的质量m=0.4 ml×58.5 g/ml=23.4 g,D项正确。
5.A Ⅰ图中刚开始加入稀盐酸就产生了CO2,原溶液中溶质只有NaHCO3,且物质的量为2 ml,①正确;从Ⅱ图中看出消耗1 ml HCl后才产生CO2,一开始发生反应:Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,消耗1 ml HCl,则n(Na2CO3)=1 ml,生成n(NaHCO3)=1 ml,继续滴加盐酸,消耗HCl 2 ml,发生反应:NaHCO3+HCl NaCl+H2O+CO2↑,原溶液中n(NaHCO3)=1 ml,即原溶液中n(Na2CO3)=n(NaHCO3),②正确;从Ⅲ图中看出,消耗2 ml HCl后才开始产生CO2,且生成CO2所消耗的HCl也是2 ml,说明原溶液中溶质只有Na2CO3,且物质的量为2 ml,③错误;从Ⅳ图中看出,消耗2 ml HCl后才开始产生CO2,生成CO2时消耗1 ml HCl,则n(NaHCO3)=1 ml,NaHCO3来源于反应Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,则原溶液中溶质有1 ml Na2CO3,1 ml Na2CO3消耗1 ml HCl,还有1 ml HCl是与1 ml NaOH反应,则原溶液中溶质是NaOH和Na2CO3,且物质的量之比是1∶1,④错误。
6.C 本实验需要测定生成的CO2的质量,即U形管的质量变化量,加热样品前要赶出装置内空气,以避免空气中的二氧化碳影响测定结果,可以使用N2排空气,A正确;空气中的CO2和水蒸气会干扰实验,干燥管a的作用是防止空气中的H2O和CO2进入U形管,B正确;该装置的缺陷是B、C之间缺少干燥装置,导致有水蒸气被C装置中的碱石灰吸收,造成C装置质量变化偏大,计算所得碳酸氢钠质量分数偏高,碳酸钠质量分数偏低,C错误;U形管增重n g,根据2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,NaHCO3的质量为84×2×n44=42n11,NaHCO3的质量分数为42n11m,碳酸钠的质量分数为(1-42n11m)×100%,D正确。
7.B b g为Na2CO3和NaOH溶液的总质量,由B项数据无法计算出原固体混合物中Na2CO3的质量分数,B选。
8.答案 (1)①c a ②4Na+TiCl4 Ti+4NaCl (2)①碳酸钠 ②NaHCO3可以和酸反应生成CO2、钠盐和H2O,并且其自身也能受热分解产生Na2CO3、H2O和CO2
(3)带火星的木条复燃 84%
解析 (1)①空气中的水蒸气、二氧化碳均能与熔融金属钠反应,所以采用空气和Na为原料直接制备过氧化钠,在反应前需要将空气中的CO2、水蒸气除去。CO2属于酸性氧化物,能与碱反应,浓硫酸具有吸水性,所以空气在反应前需依次通过NaOH溶液、浓硫酸。②高温条件下,Na可与TiCl4发生置换反应生成Ti和NaCl,反应的化学方程式为:4Na+TiCl4 Ti+4NaCl。
(2)①由Na2CO3+2CH3COOH 2CH3COONa+H2O+CO2↑和NaHCO3+CH3COOH CH3COONa+H2O+CO2↑可知,相同质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的醋酸反应,消耗醋酸较多的是碳酸钠。②NaHCO3可以和酸反应生成CO2、钠盐和H2O,并且自身也能受热分解产生Na2CO3、H2O和CO2。
(3)Na2O2能与CO2反应,生成Na2CO3和O2,D处带火星的木条复燃。C处Na2O2发生反应2Na2O2+2CO2 2Na2CO3+O2,实验结束后,测得Na2O2固体增重0.7 g,设参与反应的CO2的物质的量为x ml,则生成x ml Na2CO3,106x-78x=0.7,x=0.025,由化学方程式2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O可知,该食用碱中NaHCO3的物质的量为0.05 ml,则5.0 g食用碱中NaHCO3的质量分数为84×0.055×100%=84%。
实验Ⅰ
实验Ⅱ
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3溶液
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为NaHCO3溶液
C
分别滴加几滴酚酞溶液
Na2CO3溶液红色更深
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为NaHCO3溶液
A.制取CO2
B.制取NaHCO3
C.分离NaHCO3
D.制取Na2CO3