第二章第一节碳酸钠与碳酸氢钠性质训练题(含解析)2023-2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册

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名称 第二章第一节碳酸钠与碳酸氢钠性质训练题(含解析)2023-2024学年高一化学人教版(2019)必修第一册
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 化学
更新时间 2023-10-21 21:31:35

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文档简介

碳酸钠与碳酸氢钠性质专项训练
一、单选题(11题)
1.下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,说法错误的是
A.热稳定性:碳酸钠大于碳酸氢钠
B.在其溶液中滴加澄清石灰水:它们都有白色沉淀生成
C.做焰色试验:它们的火焰都呈黄色
D.与相同浓度的盐酸反应产生CO2的速率:碳酸钠大于碳酸氢钠
2.关于相同物质的量浓度的溶液和溶液,下列说法正确的是
A.都能使澄清石灰水变浑浊
B.相同温度下,两种溶液的pH相同
C.与稀盐酸反应,都一定能产生气体
D.溶液中的物质的量一定是溶液的2倍
3.下表中,对陈述Ⅰ、Ⅱ的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是
选项 陈述Ⅰ 陈述Ⅱ 判断
A 纯碱可用于治疗胃溃疡 纯碱可与盐酸反应 Ⅰ对,Ⅱ对,有
B 中的少量HCl杂质可将气体通入饱和溶液除去 可与HCl反应 Ⅰ对,Ⅱ错,无
C 溶液中混有少量杂质,可加入适量NaOH除去 可与NaOH反应生成 Ⅰ对,Ⅱ对,有
D 是淡黄色粉末 做供氧剂 Ⅰ对,Ⅱ对,有
A.A B.B C.C D.D
4.如图所示实验装置不能达到实验目的的是

A.利用装置①验证和水反应为放热反应
B.利用装置②检验与反应有生成
C.利用装置③观察纯碱的焰色试验的现象
D.利用装置④比较和的热稳定性
5.取16.8g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2.925g
6.向Na2CO3、NaHCO3混合溶液中逐滴加入稀盐酸,生成气体的量随盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中,一定能大量共存的是
A.a点对应的溶液中:Na+、OH-、、、
B.b点对应的溶液中:Al3+、Fe3+、、Cl-
C.c点对应的溶液中:Na+、Ca2+、、Cl-
D.d点对应的溶液中:F-、、Fe3+、Ag+
7.有下列四种饱和溶液:①BaCl2溶液 ②Ca(OH)2溶液 ③Na2CO3溶液 ④溶有NH3的NaCl溶液,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的有( )种
A.1 B.2 C.3 D.4
8.CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示,下列说法错误的是
A.①转化时所加试剂可以是稀硫酸
B.向NaOH溶液中通入过量CO2可实现②转化
C.⑤转化时溶液中可能出现沉淀
D.⑥的转化条件可以是加热
9.反应是“氨碱法”的重要化学反应,以下是对该反应涉及的有关知识的部分见解,其中不正确的是
A.的溶解度较小
B.不是纯碱
C.析出固体后的溶液为的不饱和溶液
D.析出固体后的溶液为的饱和溶液
10.下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中错误的是
A.等质量的两种盐分别与足量的盐酸反应,在相同情况下,NaHCO3产生的二氧化碳多
B.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,在相同情况下产生的二氧化碳体积相等
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍
D.将石灰水加入NaHCO3溶液中不产生白色沉淀,而加入Na2CO3溶液中则产生白色沉淀
11.有五种饱和溶液:①Ba(NO3)2溶液、②Ca(OH)2溶液、③AlCl3溶液、④Na2CO3溶液、⑤溶有NH3的NaCl溶液,分别持续通入CO2,最终得到沉淀或析出晶体的是
A.全部 B.①②⑤ C.④⑤ D.②③④
二、填空题(4大题)
12.Na2CO3和NaHCO3是重要的化工原料,请回答:
(1)两物质的水溶液分别与足量盐酸混合,反应的离子方程式分别为 、 。
(2)除去NaHCO3溶液中少量Na2CO3的方法,写出化学方程式: 。
(3)Na2CO3和NaHCO3的焰色试验分别为 色、 色。
(4)检验某盐中含有钾元素的方法是 ,具体操作为 。
13.烧碱、纯碱等都是重要的化工原料。
(1)利用如图装置可以证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应。
①若将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的液体挤入烧瓶,此时的实验现象是 。
②若其他操作不变,将A与C连接,可观察到的现象是 。
(2)向含4gNaOH的烧碱溶液中通入一定量CO2充分反应后,将溶液在低温下蒸干得到白色固体X,X的组成可能有四种情况,按出现的先后顺序分别是I.NaOH、Na2CO3;II. ;III.Na2CO3、NaHCO3;IV. 。
①常温下,将得到的固体X重新溶于水,在所得溶液中加入盐酸,使溶液的pH=7,再将溶液蒸干,得到固体的质量为 g。
②若要验证白色固体X是第I种组成,依次加入的试剂为 (填字母,下同)。
a.盐酸 b.MgCl2溶液 c.BaCl2溶液 d.Ba(OH)2溶液
在验证的过程中,一定需要进行的操作是 。
a.洗气 b.洗涤 c.过滤 d.分馏
③若白色固体X为第III种组成,下列实验方案中不能准确测定其中NaHCO3质量分数的是 。
a.取mgX与足量Ba(OH)2溶液充分反应,过滤,洗涤,烘干得ng固体
b.取mgX与足量盐酸充分反应,加热,蒸干,灼烧得ng固体
c.取mgX充分加热,减重ng
d.取mgX与足量稀硫酸充分反应,逸出的气体被足量碱石灰吸收,增重ng
④若白色固体X的质量为7.0g,则X的组成为 (填“I”“II”“III”或“IV”)。
14.某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4组实验,如图Ⅰ~Ⅳ所示。
(1)若实验I左边试管中放的是碳酸钠,反应的离子方程式是 。
(2)Ⅱ所示的实验,若固体质量相同时,物质的量较小的是 (填化学式)。
(3)Ⅲ、Ⅳ所示的实验均能鉴别这两种物质,相关反应的化学方程式是 、 。与Ⅲ相比, Ⅳ的优点是 (填选项序号)。
a.Ⅳ比Ⅲ复杂 b.Ⅳ比Ⅲ安全
c.Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验,而Ⅲ不行
(4)若用Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性,则试管B中装入的固体应该是 (填化学式,下同),稳定性较好的是 。
15.为探究Na2CO3和NaHCO3的性质,利用传感器继续做如下实验:
序号 操作 数据
③ 测量下面实验过程中温度的变化
④ 测量下面实验过程中溶液pH的变化 注:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等
提示:溶液pH越小,OH-的浓度越小,溶液碱性越弱。
(1)澄清石灰水显碱性,用电离方程式表示其原因是 。
(2)实验③中,溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(3)实验④中,Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为 ,OH-未参与该反应的实验证据是 。
(4)实验④中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中 (填离子符号)参与了反应,写出反应初期的离子方程式: 。
试卷第1页,共3页
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参考答案:
1.D
【详解】A.碳酸氢钠加热发生分解反应,而碳酸钠加热不分解,故A正确;
B.Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O(NaHCO3足量),所以在其溶液中滴加澄清石灰水,它们都有白色沉淀生成,故B正确;
C.钠元素的焰色试验呈黄色,两种物质都是钠盐,所以焰色试验呈黄色,故C正确;
D.碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠,碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳,故相同条件下,与相同浓度的酸反应的速率为碳酸钠小于碳酸氢钠,故D错误;
故本题选D。
2.A
【详解】A.溶液和溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,A项正确;
B.相同物质的量浓度的溶液和溶液中,的水解程度小于的水解程度,故溶液的碱性弱于溶液,两溶液的pH不同,B项错误;
C.由于稀盐酸的量未知,存在反应:,C项错误;
D.两溶液体积未知,无法比较,D项错误;
故选A。
3.C
【详解】A.碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃溃疡,陈述Ⅰ错误,选项A错误;
B.HCl和CO2通入饱和Na2CO3溶液中均会发生反应,因此不能用饱和Na2CO3溶液除去CO2中少量的HCl杂质,陈述Ⅰ错误,选项B错误;
C.NaHCO3可与NaOH反应生成Na2CO3和H2O,因此可用适量的NaOH溶液除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3杂质,陈述Ⅰ和陈述Ⅱ都对,且具有因果关系,选项C正确;
D.Na2O2能和人体呼出的CO2和H2O反应生成O2,因而可做供氧剂,与Na2O2是淡黄色粉末无因果关系,即陈述Ⅰ和陈述Ⅱ无因果关系,选项D错误;
故选C。
4.D
【详解】A.向盛有的试管中滴加,二者反应放出热量,导致具支试管中的空气受热体积膨胀,导致红墨水的左侧液面下降,右侧液面上升,因此利用装置①可以验证和水反应为放热反应,A正确。
B.与反应产生和,有助燃性,会使带有火星的木条复燃,因此利用装置②可以检验与反应有生成,B正确。
C.纯碱成分是,其含有钠元素,用铂丝进行焰色试验会使火焰呈黄色,故可以利用装置③观察纯碱的焰色实验的现象,C正确。
D.玻璃导热性比较差,在套管中外管的温度比内管的温度高。碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,碳酸钠受热不分解,则小试管中为碳酸氢钠可用于比较二者的相对稳定性强弱,故利用装置④不能比较和的热稳定性,D错误。
故选D。
5.C
【详解】A.碳酸钠、碳酸氢钠加水溶解,溶液显碱性,滴加酚酞,溶液变红,不能说明已经完全分解,故A不符合题意;
B.加水溶解后滴加澄清石灰水,碳酸钠、碳酸氢钠和澄清石灰水都要反应生成白色沉淀,因此不能说明固体已完全分解,故B不符合题意;
C.称量固体,继续加热,冷却后再次称量所得固体,质量不变,说明开始碳酸氢钠已经分解完全,若没有完全分解,受热后质量会发生改变,故C符合题意;
D.无论固体是否完全分解,加入足量的盐酸,充分反应后,都得到NaCl溶液,因此不能说明固体已完全分解,故D不符合题意。
综上所述,答案为C。
6.C
【分析】由图可知,a~b段发生的反应是Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,a点对应的溶液含Na2CO3、NaHCO3,b点溶液含NaHCO3,b~c段发生的反应是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,c点溶质为NaCl,显中性,而d点溶液显酸性,含NaCl、HCl,据此分析选择。
【详解】A.a~b段发生的反应是Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,a点对应的溶液中有,OH-和-不能大量共存,A错误;
B.b点对应的溶液中有,与Al3+、Fe3+发生彻底的双水解反应,不能大量共存,B错误;
C.b~c段发生的反应是NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,c点对应的溶液中有Na+、Cl-,溶液显中性,在中性溶液中以上离子间不能发生任何反应,可以大量共存,C正确;
D.d点溶液的溶质为NaCl、HCl,溶液显酸性,在酸性溶液中,H+与F-会形成弱酸HF,且Cl-与Ag+会形成AgCl沉淀,也不能大量共存,D错误;
答案为:C。
7.B
【详解】①碳酸比盐酸弱,二氧化碳与BaCl2溶液不反应,没有沉淀生成,故①不符合;
②酸性氧化物能与碱反应,过量的CO2与Ca(OH)2反应:Ca(OH)2+2CO2═Ca(HCO3)2,无沉淀生成,故②不符合;
③过量的CO2通入饱和Na2CO3溶液中发生反应生成碳酸氢钠,Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3↓,因为碳酸氢钠溶解度比碳酸钠小,所以有NaHCO3晶体析出,故③符合;
④发生的反应NH3+CO2+NaCl+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,所以有NaHCO3晶体析出,故④符合;
最终得到沉淀或析出晶体的为③④,有2种,故选B。
8.B
【详解】A.①的反应可以是Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+CO2,①所加试剂可以是稀硫酸,A项正确;
B.向NaOH溶液中通入过量CO2,生成NaHCO3而不是Na2CO3,B项错误;
C.向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时,生成的NaHCO3因超出溶解范围而形成沉淀,C项正确;
D.加热NaHCO3时可生成Na2CO3,⑥的转化条件可以是加热,D项正确;
故选B。
9.C
【详解】A. 反应之所以能够发生是因为碳酸氢钠溶解度较小,故A正确;
B. 纯碱为碳酸钠,故B正确;
C. 能够析出碳酸氢钠,说明溶液为饱和溶液,析出后剩余溶液仍为饱和溶液,故C错误;
D. 析出晶体为碳酸氢钠,析出后的溶液为NaHCO3的饱和溶液,故D正确;
故选:C。
10.D
【详解】A.NaHCO3和Na2CO3与盐酸反应的化学方程式分别为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。NaHCO3的摩尔质量小于Na2CO3的,即在质量相等的条件下NaHCO3的物质的量大于Na2CO3的,在相同情况下,NaHCO3产生的二氧化碳多,A正确。
B.根据反应式可知等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应,在相同情况下产生的二氧化碳体积相等,B正确。
C.根据反应式可知等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与同浓度的盐酸反应,Na2CO3消耗盐酸的体积是NaHCO3消耗盐酸体积的2倍,C正确;
D.石灰水加入NaHCO3溶液中也会产生白色沉淀,方程式为Ca(OH)2+NaHCO3=NaOH+H2O+CaCO3↓或Ca(OH)2+2NaHCO3=Na2CO3+2H2O+CaCO3↓,D错误;答案选D。
11.C
【详解】①向Ba(NO3)2溶液通入CO2,根据强酸制弱酸原理可知得不到碳酸钡沉淀。
②Ca(OH)2溶液持续通入CO2,可以得到碳酸氢钙,不能得到沉淀。
③AlCl3溶液通入CO2,根据强酸制弱酸原理可知得不到沉淀。
④饱和溶液Na2CO3通入CO2,根据溶解度不同可知碳酸氢钠溶解度小于碳酸钠,可以生出碳酸氢钠沉淀。
⑤溶有NH3的NaCl溶液持续通入CO2,是侯氏制碱法的原理,可以制备碳酸氢钠沉淀。
能得到沉淀的有④⑤。
故答案为C。
12.(1) CO+2H+=CO2↑+H2O HCO+H+=CO2↑+H2O
(2)Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
(3) 黄 黄
(4) 焰色试验 用洁净的铂丝蘸取样品,在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,有紫色火焰则证明样品含有钾元素
【详解】(1)碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应都生成二氧化碳、氯化钠和水,反应的离子方程式分别为CO+2H+=CO2↑+H2O,HCO+H+=CO2↑+H2O;
(2)向Na2CO3溶液中通入足量CO2即可除去NaHCO3溶液中少量Na2CO3,化学方程式:Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3;
(3)Na2CO3和NaHCO3的焰色试验都是黄色;
(4)可利用焰色反应检验某盐中是否含有钾元素,操作方法是:用洁净的铂丝蘸取样品,在无色火焰上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察,有紫色火焰则证明样品含有钾元素。
13.(1) 水沿导管由广口瓶进入烧瓶(或水倒吸进入烧瓶) 广口瓶中的长导管口有气泡产生
(2) Na2CO3 NaHCO3 5.85 cb c d III
【详解】(1)①若将A与B连接,打开止水夹,将胶头滴管中的NaOH浓溶液挤入圆底烧瓶,由于二氧化碳易溶于氢氧化钠溶液且与NaOH发生反应,使圆底烧瓶内部压强迅速减小,故广口瓶中的水沿导管进入烧瓶;②若将A与C连接,其他操作不变,导致外界压强高于瓶内压强,故广口瓶中的长导管口会产生气泡。
(2)①向NaOH溶液中通入CO2,随着CO2的通入依次发生的反应为CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3;根据Na守恒,所得NaCl的质量为×58.5g=5.85g;
②要检验白色固体X为第I中,即检验OH-和CO32-的存在,故先加入BaCl2溶液检验Na2CO3,过滤后再加入MgCl2检验NaOH;故顺序为cb;加入试剂后会生成沉淀,所以一定需要进行的操作是过滤,故选c;
③若白色固体为第III种,即测量碳酸钠和碳酸氢钠的混合物中碳酸氢钠的质量分数;
a选项中沉淀的质量即为碳酸钡的质量,根据碳酸钡的质量和原混合物的总质量可以列式求出碳酸钠和碳酸氢钠的质量分数,a正确;
b选项中n g固体为生成的氯化钠的质量,根据钠原子守恒和原混合物总质量可列式计算出碳酸氢钠的质量分数,b正确;
c选项采用差量法,减少的质量为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳和水的质量,由此可求出碳酸氢钠的质量,进而求出碳酸氢钠的质量分数,c正确;
d选项中碱石灰增加的质量为混合物与酸反应生成的二氧化碳及溶液中挥发出来的水蒸气的质量,因此不能通过数据准确计算出碳酸氢钠的质量分数,d不正确;故选d;
④根据Na守恒,若固体全部为Na2CO3质量为5.3 g,若固体全部为NaHCO3质量为8.4 g,固体X的质量为7.0 g,故其为碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,即第III种。
14. CO+2H+ = H2O+CO2↑ Na2CO3 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O C NaHCO3 Na2CO3
【详解】(1)碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,反应离子方程式为CO+2H+ = H2O+CO2↑;
(2)碳酸钠的摩尔质量大于碳酸氢钠,由n=可知,等质量的碳酸钠和碳酸氢钠中物质的量较小的是碳酸钠,故答案为:Na2CO3;
(3)碳酸钠具有良好的稳定性,加热时不会分解,而碳酸氢钠稳定性较差,受热会分解生成碳酸钠、二氧化碳、水,二氧化碳气体能与澄清石灰水中氢氧化钙反应生成难溶物碳酸钙而使溶液变浑浊,达到鉴别目的,相关反应的化学方程式为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;采用装置Ⅲ鉴别时,需要至少进行两次分别实验才能鉴别出碳酸钠和碳酸氢钠,而采用装置Ⅳ鉴别,加热时,若导管有气体逸出,并且该气体使澄清石灰水变浑浊,则说明相应位置的物质为碳酸氢钠,实验相对简便,故答案为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;C;
(4)加热时,A处温度高于B处,若B处所放物质能够发生分解,则说明该物质的热稳定性较差,因此试管B中装入的固体应该是NaHCO3;实验过程中试管B的导管中能够产生使澄清石灰水变浑浊的气体,而A试管中无明显实验现象,说明稳定性较好的是Na2CO3。
15.(1)Ca(OH)2=Ca2++2OH-
(2)NaHCO3
(3) CO+Ca2+=CaCO3↓ 加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似
(4) OH- HCO+OH-=H2O+CO
【详解】(1)澄清石灰水显碱性,是因为氢氧化钙发生了电离,电离方程式为Ca(OH)2=Ca2++2OH-;
(2)由实验③中图像可知,溶解时吸收热量的物质是NaHCO3;
(3)Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为CO+Ca2+=CaCO3↓,通过实验④图像可知加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似,故OH-未参与该反应;
(4)HCO能与OH-反应生成H2O和CO,离子方程式为HCO+OH-=H2O+CO,故实验④中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异。
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