第二章　第一节　第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验 课时练 （含答案）—2023-2024学年（人教版2019）高中化学必修1

第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
题组一　Na2CO3与NaHCO3的性质、用途
1．下列各组物质中，其学名、俗名及化学式不相符合的是(　　)
A．碳酸钠、纯碱、Na2CO3
B．碳酸氢钠、小苏打、NaHCO3
C．氢氧化钠、火碱、NaOH
D．碳酸钙、生石灰、CaCO3
2．(2022·温州高一期中)下列叙述不正确的是(　　)
A．NaHCO3 的热稳定性弱于Na2CO3
B．向 Na2CO3 固体中加几滴水，Na2CO3凝结成块并伴随吸热现象
C．Na、Na2O、NaOH长期放置在空气中，最终都变成Na2CO3
D．保持温度不变，向Na2CO3饱和溶液中通入过量的CO2，有NaHCO3晶体析出
3．下列离子方程式书写正确的是(　　)
A．NaHCO3溶液中加入稀盐酸：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
B．碳酸钠溶液与硫酸反应：CO＋2H＋===CO2↑＋H2O
C．碳酸氢钾溶液中滴入少量氢氧化钡溶液：Ba2＋＋HCO＋OH－===BaCO3↓＋H2O
D．碳酸氢钠溶液中滴入足量氢氧化钙溶液：Ca2＋＋2HCO＋2OH－===CaCO3↓＋CO＋2H2O
4.(2023·扬州高一检测)按如图装置持续通入X气体，并在管口P处点燃，实验结果使澄清石灰水变浑浊。则X、Y可以是(　　)
A．H2、NaHCO3 B．CO、Na2CO3
C．CO、Na2O2 D．H2、Fe2O3
题组二　Na2CO3与NaHCO3性质比较及实验探究
5．某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如图几种实验方法。下列说法不正确的是(　　)
A．装置Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应，产生气体速率快的是NaHCO3
B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C．加热装置Ⅱ，使澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
6．(2022·吉林高一期中)下列有关Na2CO3与NaHCO3叙述中错误的是(　　)
A．相同状况下，等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2气体体积小于NaHCO3
B．反应放出等量的CO2所消耗的酸：NaHCO3>Na2CO3
C．选用NaHCO3而不选择Na2CO3治疗胃酸过多，其原因为Na2CO3的碱性太强
D．Na2CO3溶液中混有少量NaHCO3杂质，可加入适量NaOH除去
题组三　焰色试验
7．(2022·宁海县校级期末)节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理。下列说法正确的是(　　)
A．焰色试验属于化学变化
B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同
C．某样品的焰色为黄色，则该样品仅含有钠元素
D．焰色试验时金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取样品灼烧
8．(2022·昆明高一检测)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色的观察两项操作如图所示：
下列叙述不正确的是(　　)
A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来火焰颜色相同，再蘸取被检验的物质
B．钾的焰色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．没有铂丝可用光洁无锈的铁丝代替进行实验
9．(2023·济南调研)下列有关焰色试验操作的描述正确的是(　　)
A．在观察焰色时均要透过蓝色钴玻璃，以便排除钠元素的黄光的干扰
B．取一根洁净的细铂丝，放在酒精灯上灼烧至与火焰颜色相同，再蘸取少量NaCl溶液，进行焰色试验
C．铂丝在做完氯化钠溶液的焰色试验后，用稀硫酸洗净，再蘸取少量的K2SO4溶液，重复以上实验
D．灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色
10．(2022·南昌高一月考)取16.8 g NaHCO3固体，加热一段时间，将剩余固体分成四等份，分别取四份固体进行实验。下列能够说明NaHCO3固体已完全分解的是(　　)
A．加水溶解后滴加酚酞，溶液变红
B．加水溶解后滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生
C．称量固体，继续加热，冷却后再次称量所得固体，质量不变
D．加入足量的盐酸，充分反应后，将溶液蒸干，所得固体质量为11.7 g
11．(2022·杭州期末)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)又称固体过氧化氢，能杀灭病毒，是一种良好的消毒剂，也可作为漂白剂、去污剂。下列说法不正确的是(　　)
A．过碳酸钠具有强氧化性
B．可预测过碳酸钠不稳定，受热易分解
C．含有二氧化锰或高温条件不影响过碳酸钠的保存
D．向过碳酸钠溶于水后的溶液中滴入澄清石灰水，会出现白色沉淀
12．(2023·北京延庆高一期末)下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数的是(　　)
A．取a g混合物充分加热，减重b g
B．取a g混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
C．取a g混合物与足量氢氧化钠充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体
D．取a g混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b g固体
13．(2022·广西贺州高一月考)Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐，某实验小组通过以下实验探究这两种物质的性质。
(1)称取两种固体各1 g分别放入两支试管中，再各加入5 mL水，充分振荡，并恢复至室温。发现Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余。由此得出结论：在相同温度下，________________________________________________________________________。
(2)某学生设计如图所示装置进行NaHCO3的分解实验，并证实产物中有CO2产生。
①试管中发生反应的化学方程式为__________________________________________
________________________________________________________________________。
②指出该学生设计的装置图的错误之处：____________________________________
________________________________________________________________________。
(3)测定Na2CO3样品(含氯化钠杂质)中Na2CO3的质量分数：
①称取m g样品放入烧杯内加水溶解。
②加入过量的氯化钙溶液充分反应，反应的化学方程式为______________________。
③过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为n g。则样品中Na2CO3的质量分数为________________________________________________________________________。
14．X、Y、Z、W四种化合物均由1～18号元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z均含钠元素，W为无色无味气体。这四种化合物具有下列转化关系(部分反应物、产物及反应条件已略去)。请回答下列问题：
(1)X生成Z的化学方程式是________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)X含有的四种元素之间(二种、三种或四种)可组成多种化合物，选用其中某些化合物，利用如图装置(夹持固定装置已略去)进行实验，装置Ⅲ中产生白色沉淀，装置Ⅴ中可收集到一种无色气体。
①装置Ⅱ中物质的化学式是_________________________________________________。
②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，所需仪器装置是____________(从上图中选择必要装置，填写编号)。
(3)为测定X和Z混合物中Z的质量分数，某课外小组取a g混合物充分加热，质量减少b g，则混合物中Z的质量分数是________________________(用含a、b的代数式表示)。
15．膨松剂反应生成气体的量是检验膨松剂品质的一项重要指标。某膨松剂中起膨松剂作用的物质为碳酸氢钠和碳酸氢铵，已知碳酸氢铵加热产生CO2、NH3和H2O。
(1)某学校兴趣小组为研究该膨松剂在加热情况下发生的反应和放出的气体的量，设计了以下实验。
实验Ⅰ：将一定质量的固体样品置于试管中，用酒精灯加热片刻，在试管口立即可以闻到刺激性气味；加热足够长时间后，试管中仍有固体残留。
①结合以上实验现象，请写出加热时试管中所发生反应的化学方程式：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②运用相关计算，说明在碳酸氢钠中添加一定量碳酸氢铵的好处：________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验Ⅱ：测定二氧化碳的质量
按如图所示连接装置(气密性良好，各装置中的试剂皆为足量)。
[资料]
a．浓硫酸常用于吸收水蒸气和氨气。
b．碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物，不与氨气反应。
将一定质量的膨松剂样品装入装置B中，测定实验前后装置______________(填装置对应的字母)的质量，其质量差即为样品产生的二氧化碳的质量。加热前，先对已连接好的装置A、B和C通入一段时间的空气，再连接上装置D、E；停止加热后，应继续通入一段时间的空气。这样做的目的是___________________________________________________________
________________________________________________________________________。
实验Ⅲ：测定氨气的质量
调整上图装置的连接顺序为________________。另取相同质量的膨松剂装入装置B中，测定实验前后装置C的质量，其质量差即为样品产生的氨气的质量。
(2)实验Ⅱ中，若没有装置E，可能会造成测定结果______________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。
第3课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验
1．D　2.B　3.B　4.A
5．B　[碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体，盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快，说明产生气体速率快的是碳酸氢钠，A正确；等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时，碳酸氢钠产生的二氧化碳的量多，故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠，B错误；碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊，而碳酸钠加热不反应，C正确；碳酸钠受热不反应，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，故可以用来鉴别两者，D正确。]
6．B　[根据反应：NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，相同质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，Na2CO3产生的CO2气体少，A正确；碳酸钠碱性较强，具有腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用碳酸氢钠，C正确。]
7．B　8.C　9.B
10．C　[NaHCO3和Na2CO3溶液都呈碱性，滴加酚酞溶液后都变红，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故A错误；加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，NaHCO3也会出现白色沉淀，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故B错误；两次称量的质量不变，说明NaHCO3固体已完全分解，故C正确；加入稍过量的盐酸，充分反应后将溶液蒸干，所得固体为NaCl，根据Na元素守恒可知，无论碳酸氢钠是否完全分解，最后得到的NaCl始终相等，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故D错误。]
11．C　[过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)具有碳酸钠和过氧化氢的性质，所以具有强氧化性，故A正确；2Na2CO3·3H2O2不稳定，受热易分解生成氧气，故B正确；二氧化锰可以作为过氧化氢分解的催化剂，高温促进过氧化氢分解，所以二氧化锰或高温会影响过碳酸钠的保存，故C错误；过碳酸钠溶液与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀，故D正确。]
12．C　[NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以通过加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3的质量分数，A不选；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以b g固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3的质量分数，B不选；取a g混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b g固体，b g固体为碳酸钠及过量NaOH，不可以计算出Na2CO3的质量分数，选C；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应生成BaCO3沉淀，最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3的质量分数，D不选。]
13．(1)碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的大　(2)①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　②试管口没有略向下倾斜，伸入试管的导管伸得太长　(3)②CaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaCl　③%
14．(1)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑
(2)①Na2O2　②Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ
(3)(1－)×100%
解析　X、Y、Z、W四种化合物均由1～18号元素组成，其中X含有四种元素，X、Y、Z均含钠元素，W为无色无味气体。依据转化关系图，可确定X为NaHCO3，Y为NaOH，Z为Na2CO3，W为CO2。
(2)①由装置Ⅴ可确定收集的气体密度比空气大，且与空气的成分不反应，则其为O2，从而确定装置Ⅱ中物质的化学式是Na2O2。②用X含有的四种元素中的两种组成的某化合物，在催化剂存在下制备并收集纯净干燥的装置Ⅴ中气体，则X为H2O2，应选用制气装置Ⅰ、干燥装置Ⅳ、集气装置Ⅴ，则所需仪器装置是Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ。
(3)由反应的化学方程式2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，可确定CO2、H2O的质量为b g，由此求出m(NaHCO3)＝×2×84＝ g，则混合物中Na2CO3的质量分数是×100%＝(1－)×100%。
15．(1)实验Ⅰ：①2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、NH4HCO3NH3↑＋H2O＋CO2↑　②等质量的NH4HCO3可以产生更多CO2
实验Ⅱ：D　排尽装置中的CO2，将产生的CO2全部通入D中
实验Ⅲ：ABDCE　(2)偏大
解析　(1)实验Ⅰ：①NaHCO3和NH4HCO3不稳定，受热易分解。
②根据化学方程式得168 g NaHCO3与79 g NH4HCO3产生的CO2的量相同，因此单位质量的NH4HCO3可以产生更多的CO2。
实验Ⅱ：图中装置A作用为吸收空气中CO2，装置C作用为吸收NH3和H2O，装置D为吸收反应产生的CO2，装置E为防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中，因此测量装置D的质量差即CO2的质量。
实验Ⅲ：若要测定氨气的质量，观察得装置C可以吸收氨气，所以需要排除H2O对装置C的干扰，因此将装置C、D位置互换为ABDCE，装置D可以吸收CO2和H2O，装置E可以防止空气中的H2O进入装置C中。