2025版高一化學(xué)必修第一冊(cè) 十二 碳酸鈉和碳酸氫鈉 焰色試驗(yàn)

十二碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗(yàn)(30分鐘55分)題組過(guò)關(guān)·夯基礎(chǔ)題組一:Na2CO3與NaHCO3的性質(zhì)、用途1.(3分)(2024·桂林高一檢測(cè))在做面包、蛋糕等面食點(diǎn)心時(shí)需要加入一定量的發(fā)酵粉,下列物質(zhì)是發(fā)酵粉的主要成分之一的是()A.氯化鈉B.碳酸鈉C.硫酸鈉D.碳酸氫鈉【解析】選D。碳酸氫鈉可以和某些酸性物質(zhì)反應(yīng)產(chǎn)生CO2,故可作發(fā)酵粉成分。2.(3分)(2024·邯鄲高一檢測(cè))CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.①轉(zhuǎn)化時(shí)所加試劑可以是稀硫酸B.向NaOH溶液中通入少量CO2可實(shí)現(xiàn)②轉(zhuǎn)化C.⑤轉(zhuǎn)化時(shí)溶液中一定出現(xiàn)沉淀D.⑥的轉(zhuǎn)化條件可以是加熱【解析】選C。①的反應(yīng)可以是Na2CO3+H2SO4===Na2SO4+H2O+CO2↑,①所加試劑可以是稀硫酸,A項(xiàng)正確;向NaOH溶液中通入少量CO2,生成Na2CO3,B項(xiàng)正確;NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,向飽和Na2CO3溶液中通入CO2時(shí),生成的NaHCO3以沉淀的形式析出,其他情況不一定有沉淀生成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;加熱NaHCO3固體時(shí)可生成Na2CO3,⑥的轉(zhuǎn)化條件可以是加熱,D項(xiàng)正確。3.(3分)(2023·溫州高一檢測(cè))下列敘述不正確的是()A.NaHCO3的熱穩(wěn)定性弱于Na2CO3B.向Na2CO3固體中加幾滴水,Na2CO3凝結(jié)成塊并伴隨吸熱現(xiàn)象C.Na、Na2O、NaOH長(zhǎng)期放置在空氣中,最終都變成Na2CO3D.保持溫度不變,向Na2CO3飽和溶液中通入過(guò)量的CO2,有NaHCO3晶體析出【解析】選B。碳酸氫鈉受熱易分解為碳酸鈉、二氧化碳和水,穩(wěn)定性弱于碳酸鈉,故A正確;向Na2CO3固體中加幾滴水,Na2CO3凝結(jié)成塊,生成十水碳酸鈉,并伴隨放熱現(xiàn)象,故B錯(cuò)誤;Na與空氣中的氧氣、二氧化碳和水作用生成碳酸鈉,氧化鈉與空氣中的二氧化碳和水作用生成碳酸鈉,NaOH與空氣中的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉,故C正確;保持溫度不變,向Na2CO3飽和溶液中通入過(guò)量的CO2,碳酸鈉、二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉,相同溫度下,碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉,有NaHCO3晶體析出,故D正確。4.(3分)下列離子方程式書寫正確的是()A.NaHCO3溶液中加入稀鹽酸:CO32-+2H+===CO2B.碳酸鈉溶液與硫酸反應(yīng):CO32-+2H+===CO2C.碳酸氫鉀溶液中滴入少量氫氧化鋇溶液:Ba2++HCO3-+OH-===BaCO3↓+HD.碳酸氫鈉溶液中滴入足量氫氧化鈣溶液:Ca2++2HCO3-+2OHCaCO3↓+CO32-【解析】選B。NaHCO3由Na+和HCO3-構(gòu)成,寫離子方程式時(shí)拆成Na+和HCO3-,則正確的離子方程式為HCO3-+H+===CO2↑+H2O,故A錯(cuò)誤;碳酸鈉和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化碳和水,離子方程式為CO32-+2H+===CO2↑+H2O,故B正確;碳酸氫鉀溶液中滴入少量氫氧化鋇溶液BaCO3↓+2H2O+CO32-,故C錯(cuò)誤;碳酸氫鈉溶液中滴入足量氫氧化鈣溶液,反應(yīng)生成碳酸鈣、氫氧化鈉和水,反應(yīng)的離子方程式為Ca2++HCO3-+OH-===CaCO3↓+H5.(3分)(2024·濰坊高一檢測(cè))某化學(xué)小組利用如圖所示裝置探究Na2CO3與NaHCO3相關(guān)性質(zhì)。將a加熱一段時(shí)間后,b中溶液顏色變淺,并有少量沉淀產(chǎn)生。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A.b中沉淀為Na2CO3B.穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3C.a中溶質(zhì)質(zhì)量減小D.b中Na+的數(shù)目減小【解析】選A。a中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,b中發(fā)生反應(yīng)Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3↓。由于溶解度Na2CO3>NaHCO3,故b中生成碳酸氫鈉后可析出;加熱時(shí)碳酸氫鈉可分解,生成更穩(wěn)定的碳酸鈉,故穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,a中發(fā)生反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故溶質(zhì)質(zhì)量減小,由于碳酸氫鈉析出,故b中Na+的數(shù)目減小。題組二:焰色試驗(yàn)6.(3分)節(jié)日里的焰火美不勝收,這與高中化學(xué)中“焰色試驗(yàn)”知識(shí)相關(guān)。下列說(shuō)法正確的是()A.焰色試驗(yàn)屬于化學(xué)變化B.NaCl與Na2CO3灼燒時(shí)火焰顏色相同C.某樣品的焰色為黃色,則該樣品僅含有鈉元素D.焰色試驗(yàn)時(shí)金屬絲應(yīng)用硫酸清洗并在外焰上灼燒至沒(méi)有顏色,再蘸取樣品灼燒【解析】選B。焰色試驗(yàn)為元素的物理性質(zhì),故A錯(cuò)誤;因焰色試驗(yàn)是元素的性質(zhì),則同種金屬的單質(zhì)或金屬的化合物、溶液中的金屬陽(yáng)離子都具有相同的焰色,NaCl與Na2CO3灼燒時(shí)火焰顏色相同,故B正確;若灼燒樣品火焰呈黃色,判斷一定含鈉元素,不通過(guò)藍(lán)色鈷玻璃不能確定是否含有鉀元素,故C錯(cuò)誤;焰色試驗(yàn)時(shí)金屬絲用鹽酸清洗并在外焰上灼燒至沒(méi)有顏色,再蘸取其他樣品灼燒,硫酸是難揮發(fā)酸,會(huì)殘留痕跡,故D錯(cuò)誤。7.(3分)(2024·濟(jì)南高一檢測(cè))下列有關(guān)焰色試驗(yàn)操作的描述正確的是()A.在觀察焰色時(shí)均要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃,以便排除鈉元素的黃光的干擾B.取一根潔凈的細(xì)鉑絲,放在酒精燈上灼燒至與原來(lái)火焰顏色相同,再蘸取少量NaCl溶液,進(jìn)行焰色試驗(yàn)C.可用銅絲代替鉑絲進(jìn)行焰色試驗(yàn)D.灼燒時(shí),所有金屬或金屬陽(yáng)離子均有焰色【解析】選B。在觀察鉀的焰色時(shí)要透過(guò)藍(lán)色鈷玻璃片,其他物質(zhì)不需要,故A錯(cuò)誤;取一根潔凈的細(xì)鉑絲,放在酒精燈上灼燒至與原來(lái)火焰顏色相同,再蘸取NaCl溶液,進(jìn)行焰色試驗(yàn),故B正確;銅絲在灼燒時(shí)有顏色,不能用銅絲代替鉑絲,故C錯(cuò)誤。題組三:侯氏制堿法及探究8.(3分)“NaCl+CO2+NH3+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)。下面是4位同學(xué)對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見解。其中不正確的是()【解析】選C。已知反應(yīng)說(shuō)明該條件下碳酸氫鈉的溶解度較小,A正確;碳酸氫鈉是小蘇打,純堿是碳酸鈉,B正確;析出碳酸氫鈉,說(shuō)明剩余的溶液為碳酸氫鈉的飽和溶液,C錯(cuò)誤;生成的氯化銨屬于氮肥,D正確。9.(3分)如圖是模擬“侯氏制堿法”制取NaHCO3的部分裝置。下列操作正確的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放堿石灰B.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脫脂棉D(zhuǎn).a通入NH3,然后b通入CO2,c中放堿石灰【解析】選C?！昂钍现茐A法”制取NaHCO3的原理是在飽和食鹽水中通入氨氣和二氧化碳而得到NaHCO3,在這一實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,由于CO2在水中的溶解度較小,而NH3的溶解度較大,為防止倒吸,b管通CO2,a管通NH3,所以要在食鹽水中先通NH3然后再通CO2,否則CO2通入后會(huì)從水中逸出,等再通NH3時(shí)溶液中CO2的量就很少,這樣得到的產(chǎn)品也很少;在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中的尾氣主要是CO2和NH3,其中NH3對(duì)環(huán)境影響較大,要吸收,而NH3是堿性氣體,所以在c裝置中要裝酸性物質(zhì),據(jù)此可知A錯(cuò)誤、B錯(cuò)誤、C正確、D錯(cuò)誤。綜合應(yīng)用·拓思維10.(3分)現(xiàn)有兩瓶失去標(biāo)簽的相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Na2CO3和NaHCO3無(wú)色溶液,請(qǐng)?zhí)岢龊?jiǎn)便的鑒別方法,其中不合理的是()A.檢驗(yàn)溶液的堿性,堿性強(qiáng)的是Na2CO3B.取同量的溶液于兩支試管中,各滴入酚酞溶液,紅色較深的是Na2CO3C.取同量的溶液于兩支試管中,加熱,有氣泡產(chǎn)生的是NaHCO3D.取同量的溶液于兩支試管中,逐滴加入稀鹽酸,開始就有氣體放出的是NaHCO3【解析】選C。Na2CO3、NaHCO3溶液均呈堿性,同溫度相同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的兩溶液,Na2CO3溶液的堿性強(qiáng),A正確;因Na2CO3溶液的堿性強(qiáng),分別滴加酚酞溶液,紅色較深的是Na2CO3溶液,B正確;取同量的溶液于兩支試管中,加熱,均沒(méi)有氣體生成,C錯(cuò)誤;同濃度的兩溶液中,分別逐滴加入稀鹽酸,NaHCO3開始就有氣體放出,D正確。11.(3分)(2023·南昌高一檢測(cè))侯氏制堿法又稱聯(lián)合制堿法,是我國(guó)化學(xué)工程專家侯德榜于1943年所發(fā)明的一種高效、低成本的制堿方法,某化學(xué)興趣小組模擬“侯氏制堿法”制純堿,下列說(shuō)法正確的是()A.乙裝置中盛裝液體為飽和Na2CO3溶液B.純堿是一種堿C.純堿可以作發(fā)酵粉和治療胃酸過(guò)多D.用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí),需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有過(guò)濾、洗滌、干燥、加熱(灼燒)【解析】選D。乙裝置中盛裝液體為飽和碳酸氫鈉溶液用于吸收氯化氫氣體雜質(zhì),A錯(cuò)誤;純堿是碳酸鈉,不是堿,是鹽,B錯(cuò)誤;碳酸氫鈉可以作發(fā)酵粉和治療胃酸過(guò)多,C錯(cuò)誤;碳酸氫鈉不穩(wěn)定,且溶解度比碳酸鈉要小,所以用裝置丙中產(chǎn)生的NaHCO3制取Na2CO3時(shí),需要進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)操作有過(guò)濾、洗滌、干燥、加熱(灼燒),D正確?！狙a(bǔ)償訓(xùn)練】在試管①中加入1gNa2CO3,試管②中加入1gNaHCO3進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn),下列對(duì)①、②中的變化說(shuō)法不正確的是()A分別滴入少量水,觸摸試管底部,①變熱,②變涼B分別加10mL水,滴入兩滴酚酞,①變紅,②變淺紅C加熱試管①和②中的固體,都可以放出使澄清石灰水變渾濁的氣體D分別用鉑絲蘸取少量①和②中的固體,進(jìn)行焰色試驗(yàn),火焰均為黃色【解析】選C。碳酸鈉溶于水放熱,碳酸氫鈉溶于水吸熱,所以①變熱,②變涼,A項(xiàng)正確;碳酸鈉溶液的堿性強(qiáng)于碳酸氫鈉溶液,B項(xiàng)正確;碳酸鈉穩(wěn)定,受熱不易分解,C項(xiàng)錯(cuò)誤;鈉元素焰色呈黃色,所以①、②火焰均為黃色,D項(xiàng)正確。12.(10分)物質(zhì)類別和核心元素的價(jià)態(tài)是學(xué)習(xí)元素及其化合物性質(zhì)的兩個(gè)重要認(rèn)識(shí)視角。圖為鈉及其化合物的“價(jià)-類”二維圖,回答下列問(wèn)題:(1)物質(zhì)①與水反應(yīng)的離子方程式為_______,

所以通常將其保存在________中。

答案:(1)2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑煤油或石蠟油【解析】(1)物質(zhì)①是金屬鈉,鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉和氫氣,反應(yīng)的離子方程式為2Na+2H2O===2Na++2OH-+H2↑;為隔絕空氣中的氧氣和水,通常將其保存在煤油或石蠟油中。(2)侯氏制堿法譽(yù)滿全球,其反應(yīng)原理為NaCl+NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4Cl,該反應(yīng)的離子方程式是______________。

答案:(2)Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH【解析】(2)離子反應(yīng)中氣體、水、沉淀不可拆,該反應(yīng)的離子方程式是Na++NH3+CO2+H2O===NaHCO3↓+NH4(3)碳酸氫鈉可治療胃酸(0.2%~0.4%的鹽酸)過(guò)多,反應(yīng)的離子方程式為_______。

答案:(3)HCO3-+H+===H2O+CO【解析】(3)碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,反應(yīng)的離子方程式為HCO3-+H+===H2O+CO2(4)除去Na2CO3粉末中少量NaHCO3的簡(jiǎn)單方法是________;等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3粉末分別與足量相同濃度的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)放出氣體較快的是____________(填化學(xué)式,下同),產(chǎn)生CO2氣體質(zhì)量較大的是____________。

答案:(4)加熱NaHCO3NaHCO3【解析】(4)NaHCO3受熱易分解生成Na2CO3,可用加熱的方法除雜;等質(zhì)量的NaHCO3和Na2CO3粉末分別與足量相同濃度的稀鹽酸反應(yīng),反應(yīng)放出氣體較快的是NaHCO3;由于鹽酸足量,則產(chǎn)生CO2氣體的質(zhì)量由鈉鹽決定,等質(zhì)量的鈉鹽反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體質(zhì)量較大的是NaHCO3。遷移創(chuàng)新·提素能13.(12分)(2024·南寧高一檢測(cè))Na2CO3、NaHCO3是生活中常見的鹽,某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)探究這兩種物質(zhì)的性質(zhì)。(1)稱取兩種固體各1g分別放入兩支試管中,再各加入5mL水,充分振蕩,并恢復(fù)至室溫。發(fā)現(xiàn)Na2CO3完全溶解,而NaHCO3有剩余。由此得出結(jié)論:在相同溫度下,_________________________。

答案:(1)碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大【解析】(1)相同條件下溶解等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3,其中Na2CO3完全溶解,而NaHCO3有剩余,說(shuō)明碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉的大。(2)某學(xué)生設(shè)計(jì)如圖所示裝置進(jìn)行NaHCO3的分解實(shí)驗(yàn),并證實(shí)產(chǎn)物中有CO2產(chǎn)生。①試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________。

②指出該學(xué)生設(shè)計(jì)的裝置圖的錯(cuò)誤之處:____________________。

答案:(2)①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O②試管口沒(méi)有略向下傾斜,伸入試管的導(dǎo)管伸得太長(zhǎng)【解析】(2)①碳酸氫鈉受熱分解為碳酸鈉、水和二氧化碳,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。②反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生水蒸氣,為防止水蒸氣冷凝回流使試管炸裂,需要試管口略向下傾斜,伸入試管的導(dǎo)管管口應(yīng)靠近試管口方便氣體流出。(3)測(cè)定Na2CO3樣品(含氯化鈉雜質(zhì))中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù):①稱取mg樣品放入燒杯內(nèi)加水溶解。②加入過(guò)量的氯化鈣溶液充分反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________