第二课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验 课后巩固训练
1.进行焰色试验时,通常用来洗涤铂丝的是( )
A.硫酸 B.烧碱溶液
C.稀盐酸 D.蒸馏水
答案 C
解析 清洗是为了洗去杂质氧化膜,用稀盐酸洗过之后通常都要在酒精灯火焰上灼烧,因为金属氯化物沸点低,容易气化,易挥发,所以杂质离子就一并挥发了。而硫酸是难挥发性酸,不能达到去除干扰的目的。故选C。
2.小明同学用洁净的铂丝蘸取某无色溶液在酒精灯外焰上灼烧,火焰呈黄色,通过该实验现象,下列四位同学对该溶液中存在的金属离子判断正确的是( )
答案 D
解析 钠元素的焰色试验为黄色,钾元素的焰色试验为紫色,观察钾元素的焰色试验时必须透过蓝色钴玻璃。根据题中现象只能确定有Na+,而不能确定K+的存在。
3.关于NaHCO3的性质,下列说法正确的是( )
A.热稳定性比Na2CO3强
B.相同温度下溶解度比Na2CO3要大
C.NaHCO3只能和酸作用不能和碱作用
D.和酸反应放出等质量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少
答案 D
解析 NaHCO3不稳定,加热易分解;碳酸钠稳定,受热不分解,A错误;常温下,向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体,有碳酸氢钠晶体析出,可知常温时溶解度:Na2CO3>NaHCO3,B错误;NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体,也可与碱反应,如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,C错误;分别滴加盐酸,离子反应方程式为CO+2H+===CO2↑+H2O,HCO+H+===H2O+CO2↑,可见和酸反应放出等质量的CO2所消耗的酸NaHCO3比Na2CO3少,D正确。
4.下列实验方法能达到实验目的的是( )
A.加热可除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3
B.用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液
C.用NaOH溶液鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液
D.用闻气味的方法鉴别CO2和CO
答案 C
解析 NaHCO3固体受热易分解,Na2CO3受热不分解,故不能用加热的方法除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3,故A错误;碳酸钠和碳酸氢钠均可与澄清石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别,故B错误;MgCl2溶液与NaOH反应生成白色沉淀,BaCl2溶液与NaOH不反应,现象不同可鉴别,故C正确; CO2和CO都无味,CO还有毒,不能用闻气味的方法鉴别,故D错误。
5.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到火焰无色,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
答案 C
解析 取一根铂丝,用盐酸洗净后,放在酒精灯上灼烧至无色,再蘸取被检验物质,进行焰色试验,故A正确;在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片,滤去钠的黄光的干扰,故B正确;为了能够更加突出被检验试剂的颜色,选用本身颜色较浅的火焰,最大限度减少火焰本身颜色的干扰,故C错误;洁净的细铁丝,放在酒精灯上灼烧至无色,本身无颜色,故可用铁丝进行焰色试验,故D正确。
6.下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法中,不正确的是( )
A.均为白色固体,均溶于水
B.均与足量盐酸反应产生CO2
C.受热均易分解
D.其水溶液均能使酚酞溶液变红
答案 C
解析 Na2CO3和NaHCO3均为白色固体,是可溶性盐,均溶于水,故A正确;盐酸足量,Na2CO3和NaHCO3均与盐酸反应产生CO2,故B正确;碳酸氢钠受热易分解,碳酸钠受热不分解,故C错误;Na2CO3和NaHCO3水溶液都呈碱性,均能使酚酞溶液变红,故D正确。
7.除去Na2CO3固体中的NaHCO3,最合适的试剂或方法是( )
A.H2SO4 B.NaOH
C.加热 D.通入CO2
答案 C
解析 硫酸和碳酸钠、碳酸氢钠均可以反应,故A错误;若加入过量的氢氧化钠,会引入新的杂质,故B错误;加热可使碳酸氢钠分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,故C正确;通入二氧化碳,碳酸钠会反应生成碳酸氢钠,达不到除杂的效果,故D错误。
8.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是( )
A.a先通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰
B.a先通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
C.b先通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰
D.b先通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉
答案 B
解析 “侯氏制碱法”制取NaHCO3的原理是在饱和食盐水中通入氨气和二氧化碳,而得到NaHCO3,为防止倒吸,a管通NH3,b管通CO2;由于CO2在水中的溶解度较小,而NH3的溶解度较大,所以要先通NH3,再通CO2,否则CO2通入后会从水中逸出,等再通NH3时溶液中CO2的量就很少了,这样得到的产品也很少,氨气是碱性气体,可以用蘸稀硫酸的脱脂棉吸收,防止污染空气。
9.加热42 g NaHCO3和Na2CO3的固体混合物至没有气体放出时,剩余固体的质量是35.8 g。那么原固体混合物中Na2CO3的质量是( )
A.25.2 g B.16.8 g
C.10.6 g D.24.8 g
答案 A
解析 设混合物中碳酸氢钠的质量为a,则有:
=,解得a=16.8 g,则混合物中Na2CO3的质量是(42-16.8) g=25.2 g。
10.以不同类别物质间的转化为线索,认识钠及其化合物。
下列分析不正确的是( )
A.反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
B.反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3
C.反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给
D.上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应等
答案 B
解析 反应③的化学方程式为2NaOH+CO2===Na2CO3+H2O,NaOH为碱,Na2CO3为盐,因此CO2具有酸性氧化物的性质,故A正确;反应④是2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,说明Na2CO3比NaHCO3稳定,故B错误;反应⑤⑥分别是2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,因此反应⑤⑥说明Na2O2可用于潜水艇中氧气的供给,故C正确;反应④为分解反应,反应①为化合反应,反应②为置换反应,故D正确。
11.(2021·榆林高一检测)有4种钠的化合物W、X、Y、Z,它们之间存在如下关系:
①WX+H2O+CO2↑
②Z+CO2―→X+O2
③Z+H2O―→Y+O2↑
④X+Ca(OH)2―→Y+CaCO3↓
试回答下列问题:
(1)W、X、Y、Z的化学式分别是:W________、X________、Y________、Z________。
(2)以上4个化学反应中,属于氧化还原反应的是________(填反应序号),反应中氧化剂是________(写化学式),还原剂是________(写化学式)。
(3)若反应④在溶液中进行,写出其离子方程式以及能用该离子方程式表示的另一个反应的化学方程式:
离子方程式:___________________________________________________________。
化学方程式:___________________________________________________________。
答案 (1)NaHCO3 Na2CO3 NaOH Na2O2
(2)②③ Na2O2 Na2O2
(3)Ca2++CO===CaCO3↓ Ca(OH)2+K2CO3===2KOH+CaCO3↓
解析 ①反应可认定为NaHCO3的分解反应:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,该反应是非氧化还原反应。将X(Na2CO3)代入②④两反应,逆推可知Z为Na2O2,Y为NaOH。②2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2,③2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑,以上两反应都是氧化还原反应,且Na2O2既是氧化剂又是还原剂。这样,反应④为Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,其离子反应为CO+Ca2+===CaCO3↓。多数可溶性碳酸盐和Ca(OH)2的反应都可用此离子方程式表示,其反应不是氧化还原反应。
12.食盐(NaCl)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)是日常家庭厨房中常见用品。请回答下列问题:
(1)有关食盐(NaCl)、纯碱(Na2CO3)和小苏打(NaHCO3)的说法正确的是________(填字母)。
A.食盐属于盐、纯碱属于碱、小苏打属于酸
B.分别取三种物质做焰色试验,火焰颜色均呈现黄色
C.用三支小试管取适量三种物质加入少量水溶解,用手轻轻触摸试管,温度升高的是纯碱,温度明显降低的是小苏打
D.用三支试管取适量三种物质加入少量水溶解,滴加少量酚酞溶液,溶液变红的只有纯碱
(2)用化学方法鉴别三种物质有很多种方法。
①用三支小试管取适量三种物质分别加热,有使澄清石灰水变浑浊的气体产生的是小苏打。写出小苏打加热分解的化学方程式_________________________
___________________________________________________________。
若所取小苏打的质量是8.4 g,充分加热后固体质量减少了________ g。
②用三支小试管取适量三种物质加水溶解配制成的溶液,加入少量NaOH溶液,均没有现象,但是有同学认为有一个试管中发生了化学反应,写出其离子方程式___________________________________________________________
___________________________________________________________。
答案 (1)BC (2)①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 3.1 ②HCO+OH-===CO+H2O
解析 (1)Na2CO3、NaHCO3都属于盐,A项错误;NaCl、Na2CO3、NaHCO3均含有钠元素,火焰颜色均呈黄色,B项正确;NaCl溶解时热效应不明显,Na2CO3溶解放热,温度升高,NaHCO3溶解吸热,温度降低,C项正确;Na2CO3、NaHCO3的水溶液滴加酚酞都变红,D项错误。
(2)①三者加热只有NaHCO3受热分解,设8.4 g NaHCO3充分加热后固体质量减少了x。
=,x=3.1 g
固体减轻3.1 g。
②三者只有NaHCO3和NaOH反应,HCO+OH-===H2O+CO。
13.在试管①中加入1 g Na2CO3,试管②中加入1 g NaHCO3进行如下实验,下列对①、②中的变化说法不正确的是( )
A 分别滴入少量水,触摸试管底部 ①变热 ②变凉
B 分别加10 mL水,滴入两滴酚酞 ①变红 ②变浅红
C 加热试管①和②中的固体,都可以放出使澄清石灰水变浑浊的气体
D 分别用铂丝蘸取少量①和②中的固体,进行焰色试验,火焰均为黄色
答案 C
解析 碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,所以①变热,②变凉,A项正确;碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,B项正确;C项,碳酸钠稳定,受热不易分解,错误;D项,钠元素焰色呈黄色,所以①、②火焰均为黄色,正确。
14.现有两瓶失去标签的相同溶质质量分数的Na2CO3和NaHCO3无色溶液,请提出简便的鉴别方法,其中不合理的是( )
A.检验溶液的碱性,碱性强的是Na2CO3
B.取同量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3
C.取同量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3
D.取同量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3
答案 C
解析 A项,Na2CO3、NaHCO3溶液均呈碱性,同温度相同溶质质量分数两溶液,Na2CO3溶液的碱性强,正确;B项,因Na2CO3溶液的碱性强,分别滴加酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,正确;C项,取同量的溶液于两支试管中,加热,均没有气体生成,错误;D项,同浓度的两溶液中,分别逐滴加入稀盐酸,NaHCO3开始就有气体放出,正确。
15.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Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验,能够达到实验目的的是________(填序号)。
(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________(填字母)。
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)。
答案 (1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
解析 (1)图Ⅰ不能达到实验目的,因为无论碳酸钠还是碳酸氢钠均可以与盐酸反应产生二氧化碳,均可使澄清石灰水变浑浊;图Ⅱ可以鉴别,因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的盐酸反应,生成的二氧化碳气体的量不同,可根据气球膨胀程度判断。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,实验Ⅳ的优点是可同时做对比实验。(3)试管B装入碳酸氢钠,试管A装入碳酸钠,这样直接加热的碳酸钠,温度高,不分解,不能使澄清石灰水变浑浊,而间接加热的碳酸氢钠分解,使澄清石灰水变浑浊,表明了碳酸氢钠很不稳定。