2024-2025學年新教材高中化學專題3從海水中獲得的化學物質第2單元第2課時碳酸鈉碳酸氫鈉課時分層作業(yè)含解析蘇教版必修第一冊

PAGE7-碳酸鈉碳酸氫鈉(建議用時：40分鐘)[合格過關練]1．過量的NaHCO3與Na2O2混合，在密閉容器中充分加熱后，最終排出氣體，殘留的物質應是()A．Na2O和Na2O2 B．Na2O2和Na2CO3C．Na2CO3 D．Na2OC[在題中所給出的兩種物質中NaHCO3是過量的，兩種混合物在密閉容器中加熱所發(fā)生的化學反應為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2,2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O。因NaHCO3是過量的，又充分加熱，有足夠的CO2使Na2O2最終全部轉化為Na2CO3，過量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3，而Na2CO3穩(wěn)定，受熱不易分解，故最終排出產生的氣體后，殘留的固體是Na2CO3。]2．下列試驗方案鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色粉末，不能達到預期目的的是()A．分別向等量的白色粉末中加等體積、等濃度的稀鹽酸，比較生成氣體的快慢B．分別向等量的白色粉末中加等體積適量的水，比較固體溶解量的多少C．分別將等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比較是否有沉淀生成D．分別將等量的白色粉末用如圖裝置進行試驗，比較澄清石灰水是否變渾濁C[A項，向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等體積、等濃度的鹽酸，NaHCO3產生氣泡快速，Na2CO3反應較緩慢，正確；B項，由于溶解度Na2CO3>NaHCO3，能全部溶解的為Na2CO3粉末，不能全部溶解的為NaHCO3粉末，正確；C項，兩種物質均有白色沉淀產生，錯誤；D項，NaHCO3不穩(wěn)定，受熱可產生CO2，使澄清石灰水變渾濁，Na2CO3加熱沒有此現(xiàn)象，正確。]3．等物質的量的Na2CO3和NaHCO3分別與足量的同濃度鹽酸充分反應，其中()A．Na2CO3放出的CO2多B．NaHCO3放出的CO2多C．Na2CO3放出CO2的速率快D．NaHCO3放出CO2的速率快D[NaHCO3與HCl反應時，HCOeq\o\al(－,3)干脆與H＋發(fā)生反應生成CO2氣體；Na2CO3與HCl反應時，首先發(fā)生反應COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，然后發(fā)生反應HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2↑＋H2O，故兩者放出的CO2一樣多，且NaHCO3與鹽酸反應放出CO2的速率快。]4．現(xiàn)有一塊金屬鈉露置于空氣中一段時間，為檢驗該固體是否部分變質為碳酸鈉，先將固體樣品溶解于水得到溶液，并實行下列措施，其中可以實現(xiàn)試驗目的的是()A．測所得溶液的pHB．取溶液少量，向其中滴入酚酞視察溶液是否變紅C．取溶液少量，向其中加入鹽酸視察是否有氣泡產生D．取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，視察是否有沉淀產生C[鈉溶于水得到的NaOH溶液呈堿性，碳酸鈉溶于水亦呈堿性，因此A、B項中的措施均無法實現(xiàn)試驗目的。CuSO4與NaOH溶液或Na2CO3溶液反應均生成藍色沉淀，故D錯誤。]5．下表中敘述Ⅲ不正確的是()選項敘述Ⅰ敘述Ⅱ敘述ⅢA將少量稀硫酸逐滴加入蘇打溶液中，并不斷振蕩無明顯現(xiàn)象可用稀硫酸或稀鹽酸鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液B向蘇打溶液中滴加澄清石灰水產生白色沉淀可用澄清石灰水鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液C加熱小蘇打固體產生無色氣體和水蒸氣可用加熱法除去蘇打中的小蘇打D向稀蘇打溶液中通入過量二氧化碳氣體無明顯現(xiàn)象可用二氧化碳除去小蘇打溶液中的蘇打B[向蘇打溶液和小蘇打溶液中滴加澄清石灰水，均產生白色沉淀，離子反應為：COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓，Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故不能用澄清石灰水鑒別蘇打溶液和小蘇打溶液。]6．如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確是()A．a通入CO2，然后b通入NH3，c中放堿石灰B．a通入NH3，然后b通入CO2，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉C．b通入NH3，然后a通入CO2，c中放堿石灰D．b通入CO2，然后a通入NH3，c中放蘸稀硫酸的脫脂棉B[由于CO2在水中的溶解度小，而氨氣極易溶于水，因此先通入氨氣，然后通入CO2；由于氨氣極易溶于水須要防止倒吸，因此a通入NH3，b通入CO2；氨氣是堿性氣體須要稀硫酸汲取多余的氨氣。]7．有兩份質量相同的碳酸氫鈉固體，向第一份中加入鹽酸使其充分反應；將其次份加熱使其完全分解，冷卻至原溫度再加入相同濃度的鹽酸，充分反應，則它們所耗用的鹽酸的體積比為()A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．4∶1B[不論是先加熱使其分解，還是干脆與鹽酸反應，最終所得溶液均是氯化鈉溶液，依據(jù)鈉離子守恒可知生成的氯化鈉一樣多，再依據(jù)氯離子守恒可知消耗的鹽酸一樣多，因此所耗用的鹽酸的體積比為1∶1。]8．為除去括號內的雜質，所選用的試劑或方法不正確的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，選用適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，應通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量Ba(OH)2溶液，過濾D[Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應，不能達到除雜的目的。]9．在10mL0.01mol·L－1的Na2CO3溶液中，逐滴加入1.2mL0.05mol·L－1的鹽酸，完全反應后，生成的CO2在標準狀況下的體積為()A．1.34mL B．2.24mLC．0.672mL D．0D[在溶液中，Na2CO3與HCl的反應分兩步進行：Na2CO3＋HCl=NaHCO3＋NaCl，NaHCO3＋HCl=CO2↑＋H2O＋NaCl。由于n(Na2CO3)＝10×10－3×0.01mol＝10－4mol，n(HCl)＝1.2×10－3×0.05mol＝6×10－5mol，故只能發(fā)生第一步反應。]10．將0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1稀鹽酸。下列圖像能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是()ABCDC[0.01molNaOH先與0.01molH＋中和；COeq\o\al(2－,3)再與H＋生成HCOeq\o\al(－,3)，又消耗0.01molH＋；最終0.01molHCOeq\o\al(－,3)與H＋反應生成0.01molCO2。]11．已知A、B、C是三種含鈉元素的白色固體物質，D是無色氣體，E是一種難溶物質，它們具有如圖所示轉化關系：(1)寫出A、B、C、D、E的化學式A，B，C，D，E。(2)寫出①②兩個箭頭所示轉化的化學方程式。①；②。[解析]依據(jù)D是無色氣體，能和石灰水反應生成一種難溶物質E，可推出D是CO2，E是CaCO3；A既能和少量CO2反應，又能和足量CO2反應，可推出A是NaOH，B是NaHCO3，C是Na2CO3。[答案](1)NaOHNaHCO3Na2CO3CO2CaCO3(2)①Na2CO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋2NaOH②CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O12．某?；瘜W課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下試驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只依據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示試驗，能夠達到試驗目的的是(填序號)。(2)圖Ⅲ、Ⅳ所示試驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為；與試驗Ⅲ相比，試驗Ⅳ的優(yōu)點是(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ困難B．Ⅳ比Ⅲ平安C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比試驗，而Ⅲ不行(3)若用試驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是(填化學式)。[解析](1)圖Ⅰ不能達到試驗目的，因為無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉均可以與鹽酸反應產生二氧化碳，二氧化碳氣體與澄清石灰水作用變渾濁；圖Ⅱ可以鑒別，因為等質量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量的鹽酸反應，生成的二氧化碳氣體的量不同，可依據(jù)氣球膨脹程度推斷。(2)圖Ⅲ、Ⅳ所涉及的化學方程式為2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O；試驗Ⅳ的優(yōu)點是可同時做對比試驗。(3)試管B裝入碳酸氫鈉，試管A裝入碳酸鈉，這樣干脆加熱的碳酸鈉溫度高，不分解，不能使澄清石灰水變渾濁，而間接加熱的碳酸氫鈉分解，使澄清石灰水變渾濁，表明白碳酸氫鈉很不穩(wěn)定。[答案](1)Ⅱ(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OD(3)NaHCO3[素養(yǎng)培優(yōu)練]13．為了檢驗某含有NaHCO3雜質的Na2CO3樣品的純度，現(xiàn)將w1g樣品加熱，其質量變?yōu)閣2A.eq\f(84w2－53w1,31w1) B.eq\f(84w1－w2,31w1)C.eq\f(73w2－42w1,31w1) D.eq\f(115w2－84w1,31w1)A[因NaHCO3受熱分解為Na2CO3、CO2和H2O，導致固體質量減小，可利用差量法進行計算。設NaHCO3的質量為x2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2Om(削減)2×8410662x(w1－w2)解得x＝eq\f(84w1－w2,31)，將其代入下式可得：w(Na2CO3)＝(w1－x)/w1＝eq\f(84w2－53w1,31w1)，A項正確。]14．下列試驗方案中，不能測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3質量分數(shù)的是()A．取a克混合物充分加熱，減重b克B．取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體C．取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰汲取，增重b克D．取a克混合物與足量Ba(OH)2溶液充分反應，過濾、洗滌、烘干，得b克固體C[取a克混合物充分加熱，減重b克，依據(jù)差量法可求出NaHCO3的質量，從而求出Na2CO3的質量分數(shù)，A正確；取a克混合物與足量稀鹽酸充分反應，加熱、蒸干、灼燒，得b克固體氯化鈉，列方程組即可求出，B正確；C項，取a克混合物與足量稀硫酸充分反應，逸出氣體用堿石灰汲取，增重b克，由于逸出氣體中含有H2O(g)，故無法求解，C錯誤；D項，由于二者都能與Ba(OH)2溶液反應生成BaCO3沉淀，由Na2CO3→BaCO3、NaHCO3→BaCO3的轉化關系，列方程組即可求出混合物中Na2CO3的質量分數(shù)，D正確。]15．工業(yè)生產的純堿常含有少量的NaCl等雜質。如圖是測定產品中Na2CO3質量分數(shù)的試驗裝置。操作步驟如下：A．在干燥管內填滿堿石灰，質量為mgB．取ng樣品裝入廣口瓶中C．檢查裝置氣密性D．關閉止水夾E．打開止水夾F．緩慢鼓入空氣數(shù)分鐘，再稱干燥管質量為WgG．緩慢加入稀硫酸至不再產生氣體為止H．緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘(1)正確的操作依次是。(2)步驟F中，要緩緩鼓入空氣數(shù)分鐘，鼓入空氣的目的是，裝置甲的作用是，裝置乙的作用是。(3)計算樣品中Na2CO3的質量分數(shù)的計算式是。(4)若去掉裝置甲，測定結果會(填“偏大”“偏小”或“無影響”，下同)；若去掉裝置乙，測定結果會。[解析]對于試驗題首先應當弄清晰本試驗的目的是通過測定碳酸鈉與稀硫酸溶液反應產生的二氧化碳的質量，依此求得碳酸鈉的質量。為了削減誤差應當讓產生的二氧化碳全部被本試驗中的堿石灰汲取。讓空氣經過氫氧化鈉溶液是除去空氣中的二氧化碳，以減小誤差；而后讓除去二氧化碳的空氣把反應產生的二氧化碳全部趕入乙容器中，除去水蒸氣，再被堿石灰汲取。碳酸鈉的質量分數(shù)的計算式：eq\f(W－mg,44g·mol－1)×106g·mol－1÷ng×100%。假如去掉裝置甲，會使空氣中的二氧化碳被堿石灰汲取，導致測得的二氧化碳的質量偏大；若去掉裝置乙會使水蒸氣被堿石灰汲取，導致測得的二氧化碳的質量偏大。[答案](1)C→B→E→H→D→A→G→E→F(2)使廣口瓶中產生的CO2氣體全部排出汲取空氣中的CO2汲取CO2中的水蒸氣(3)eq\f(53W－m,22n)×100%(4)偏大偏大16．[素養(yǎng)題]我國聞名化學家侯德榜獨創(chuàng)的“聯(lián)合制堿法”的反應原理用化學方程式可簡要表示為NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3；NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl；2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑。(1)以上過程中沒有涉及的基本反應類型是，純堿屬于(填“酸”“堿”或“鹽”)。(2)有人認為“聯(lián)合制堿法”有以下優(yōu)點，你認為正確的是(填字母)。A．生產過程中部分產物可作為原料運用B．副產品是一種氮肥C．反應均不須要加熱，可節(jié)約能源(3)第2步反應中需加入磨細的食鹽粉，將食鹽磨細的目的是。(4)將第2步反應的濾液(氯化銨)與剩余氯化鈉的混合溶液降溫，氯化銨晶體大量析出，而大部分氯化鈉仍留在溶液中，據(jù)圖分析氯化銨能大量結晶析出的緣由是