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碳酸钠与碳酸氢钠
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列说法不正确的是
A.侯氏制碱法的主要产物是碳酸钠
B.汤姆孙认为电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动
C.德国化学家哈伯经过反复的实验探究,所得成果为合成氨工业生产奠定了基础
D.俄国化学家门捷列夫将元素按照相对质量由小到大依次排列,制出了第一张元素周期表
2.关于和的比较中,下列说法错误的是
A.固体中含少量,可用加热法除去
B.等质量的和分别与足量的盐酸反应,前者消耗盐酸的物质的量比后者多
C.等物质的量的和与足量盐酸反应产生一样多
D.溶液和溶液分别与溶液反应的离子方程式相同
3.下列解释事实的方程式不正确的是
A.用小苏打治疗胃酸过多:
B.氢氧化钠溶液吸收氯气:
C.向沸水中滴加溶液制胶体:
D.浓硫酸与红热的木炭反应:
4.下列物质与其俗名匹配且相关叙述合理的是
A.磁性氧化铁——四氧化三铁,为黑色晶体
B.铁红——氧化亚铁,可用作红色油漆的颜料
C.小苏打——碳酸钠,受热稳定、易溶于水
D.苏打——碳酸氢钠,可用于治疗胃酸过多
5.能用来表示的化学反应是
A.石灰乳与碳酸钠溶液 B.澄清石灰水与碳酸铵溶液反应
C.氯化钙与碳酸钾溶液反应 D.澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应
6.下列化合物的俗名错误的是
A.——纯碱 B.——苏打
C.——冰醋酸 D.CuSO4·5H2O——胆矾
7.下列叙述中,不正确的是
A.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性,可用作食用碱
B.将氯气通入冷的石灰乳中,即可制得有效成分为氯化钙的漂白粉
C.氧化亚铁不稳定,在空气中受热,能迅速被氧化成Fe3O4
D.硬铝具有较强的抗腐蚀性能,是制造飞机的理想材料
8.下列关于碳酸钠的说法错误的是
A.难溶于水 B.可与盐酸反应
C.受热难分解 D.可用作食用碱
9.下列关于物质分类的说法,正确的个数有
(1)冰水混合物属于纯净物,高分子化合物属于混合物
(2)CaCl2、NaOH、HCl、HT四种物质都是化合物
(3)由同一种元素组成的物质一定是纯净物
(4)酸性氧化物一定是非金属氧化物
(5)NaHSO4、NaHCO3都属于酸式盐,其水溶液都显酸性
(6)NaCl固体不导电,熔融的KCl能导电,所以前者是非电解质,后者是电解质
(7)强电解质溶液的导电性一定比弱电解质溶液的导电性强
(8)胆矾、苛性钠、冰醋酸、氧化钾均是电解质
A.1 B.2 C.3 D.4
10.下列常见物质的俗名与化学式对应关系正确的是
A.烧碱——NaOH B.明矾——Al2(SO4)3
C.石膏——CaCO3 D.小苏打——Na2SO4
二、判断题
11.抗酸药能中和胃里过多的硫酸,缓解胃部不适。(___)
12.向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸:+2H+=H2O+CO2↑。( )
13.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多。(_______)
14.用饱和NaHCO3溶液除去Cl2中混有的HCl。( )
15.CO2中的HCl可通过饱和Na2CO3溶液除去。(_______)
三、解答题
16.过碳酸钠()是过氧化物类的消毒剂。可以利用侯氏制碱法得到的进行制备,流程图如图1所示:
已知:①产物A中可能含有少量的、金属离子杂质,②硅酸钠可与、等金属离子形成沉淀,③异丙醇的作用为洗涤晶体。请回答下列问题:
(1)虚线框中是侯氏制碱法的原理,某同学用图2所示装置在实验室模拟侯氏制碱法,实验中应先向 (填a或b)中,通入 气体。有同学建议在图2甲装置的b导管下端连接c装置,理由是 。
(2)反应Ⅰ的化学反应方程式为 。
(3)“反应Ⅱ”需控制温度在20℃左右,其目的是: ,写出“反应Ⅱ”中生成产品D的化学方程式 ,加的作用是 。
(4)流程图中可循环使用的物质有 。
(5)过碳酸钠是一种有多用途的新型氧系固态漂白剂,它具有和的双重性质,下列物质不会使过碳酸钠失效的是___________。
A. B.稀盐酸 C.溶液 D.溶液
17.添加食品膨松剂能使面包、饼干等食品口感松软或脆酥。某兴趣小组选择某品牌膨松剂(其成分为:与),设计实验方案测定与的物质的量之比。
方案一:如图所示,向24.70g样品中滴加过量的NaOH溶液,加热至反应完全,再通入一段时间。经测定,装置C中吸收的质量为m g。
方案二:称取等量的样品,加热至恒重,称其质量为10.6g。
(1)方案一中,仪器①的名称是 。
(2)方案一中,通入的目的是 。
(3)写出方案一中,任一离子反应方程式: 。
(4)“误差”是指:物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异。你认为方案一产生误差的可能原因有: 。(写出一种即可)
(5)由方案二计算与的物质的量之比为 (写出计算过程)。
18.碳酸钠和碳酸氢钠在食品工业中均可用作食品添加剂,它们也是生活中常见的日用化学品。
(1)为了解碳酸钠和碳酸氢钠的性质,请根据以下提示设计实验并完成实验报告。
①观察二者的颜色和状态;
②观察其在冷水和热水中的溶解情况;
③测定其饱和溶液的pH;
④向其溶液中分别逐滴加入盐酸,观察现象。
(2)根据以上实验的结果和已学过的知识,列表比较碳酸钠和碳酸氢钠性质的异同。
(3)举例说明碳酸钠和碳酸氢钠在日常生活或食品工业中的用途,根据二者的性质进行解释,并与同学讨论。
参考答案:
1.B
【详解】A.侯氏制碱法制取得到的物质有Na2CO3、NH4Cl,主要产物是纯碱碳酸钠,A正确;
B.玻尔认为电子在原子核外空间的一定轨道上绕核做高速圆周运动,而汤姆孙则认为原子是一个平均分布着正电荷的离子,其中镶嵌着许多电子,中和了正电荷,从而形成中性粒子,B错误;
C.德国化学家哈伯经过反复的实验探究,发现了N2与H2在一定条件下可以反应产生NH3,直到现在也是工业上合成氨气的重要方法,因此其所得成果为合成氨工业生产奠定了基础,C正确;
D.俄国化学家门捷列夫根据当时已经发现的元素的性质和自己研究的成果,将元素按照相对质量由小到大依次排列,制出了第一张元素周期表,为元素的发现及物质性质的研究起到了指导作用,D正确;
故合理选项是B。
2.D
【详解】A.因2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,而碳酸钠加热不分解,故方案可行,故A正确;
B.设质量都是106g,则Na2CO3和NaHCO3的物质的量分别为1mol、mol,消耗的酸分别为2mol、mol,则前者消耗盐酸的物质的量比后者多,故B正确;
C.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3含有的碳原子相同,故生成二氧化碳气体相同,故C正确;
D.当碱少量时,发生Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ba(OH)2=Na2CO3+BaCO3↓+2H2O,且碳酸钠电离生成CO,而碳酸氢钠电离生成HCO,则反应的离子方程式一定不相同,故D错误;
故选D。
3.C
【详解】A.小苏打为碳酸氢钠,碳酸氢钠和胃酸反应的离子方程式为,故A正确;
B.氯气和氢氧化钠溶液反应生成氯化钠、次氯酸钠和水,故离子方程式为,故B正确;
C.胶体不是沉淀,故沸水中滴加溶液制胶体的离子方程式为,故C错误;
D.浓硫酸与红热的木炭反应生成二氧化碳、二氧化硫和水,故反应方程式为,故D正确;
故选C。
4.A
【详解】A.四氧化三铁俗称为磁性氧化物,是黑色晶体,A正确;
B.氧化铁俗称为铁红,是三氧化二铁,通常利用其颜色和稳定性做红色油漆的颜料,B错误;
C.碳酸钠俗称为苏打,性质稳定受热不分解,属于钠盐,易溶于水,C错误;
D.碳酸氢钠俗称为小苏打,利用其碱性较弱,可用于治疗胃酸过多,D错误;
故选A。
5.C
【详解】A.石灰乳与碳酸钠溶液,石灰乳不可以拆开写,离子方程式为,A不符合题意;
B.澄清石灰水与碳酸铵溶液反应生成碳酸钙和一水合氨,一水合氨为弱碱,不能拆开写,离子方程式为,B不符合题意;
C.氯化钙与碳酸钾溶液反应,离子方程式为,C符合题意;
D.澄清石灰水与碳酸氢钠溶液反应,若NaHCO3足量,离子方程式为,若NaHCO3溶液不足量,离子方程式为,D不符合题意;
故选C。
6.A
【详解】A.氢氧化钠俗名应为烧碱、火碱或者苛性钠,A错误;
B.碳酸钠俗名为纯碱,B正确;
C.乙酸俗称冰醋酸,C正确;
D.五水硫酸铜俗称胆矾,D正确;
故选A。
7.B
【详解】A.碳酸钠和碳酸氢钠的溶液均显碱性,在厨房做面点,一般用小苏打作为面点的蓬松剂,也可用纯碱代替小苏打,故A正确;
B.将氯气通入冷的石灰乳中,即可制得漂白粉,其有效成分为次氯酸钙,故B错误;
C.氧化亚铁不稳定,具有还原性,在空气中受热,能迅速被氧化成Fe3O4,故C正确;
D.硬铝密度小、硬度大,具有较强的抗腐蚀性能,是制造飞机的理想材料,故D正确;
选B。
8.A
【详解】A.碳酸钠易溶于水,A错误;
B.碳酸钠可与盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳,B正确;
C.碳酸钠较稳定,受热难分解,C正确;
D.碳酸钠俗称苏打,在水溶液中显碱性,可用作食用碱,D正确;
答案选A。
9.B
【详解】(1)冰水混合物属于纯净物,化学式为H2O,是一种化合物,高分子化合物属于高聚物,属于混合物,故(1)正确;
(2)HT是单质,故(2)错误;
(3)由同一种元素组成的物质不一定是纯净物为,比如氧元素组成氧气和臭氧,故(3)错误;
(4)酸性氧化物不一定是非金属氧化物,比如七氧化二锰,故(4)错误;
(5)NaHSO4、NaHCO3都属于酸式盐,NaHSO4水溶液显酸性,NaHCO3水溶液显碱性,故(5)错误;
(6) NaCl溶液可以导电,氯化钠是电解质,故(6)错误;
(7)电解质的导电性与离子浓度有关,强电解质溶液的离子浓度很小的话,导电性也会比较小,故(7)错误;
(8)胆矾属于盐,苛性钠属于碱,冰醋酸属于酸,氧化钾属于金属氧化物,它们都是化合物,都为纯净物,均是电解质,故(8)正确;
因此有2个正确;
故B正确。
10.A
【详解】A.烧碱、火碱都为氢氧化钠的俗名,化学式为NaOH,故A正确;
B.明矾的化学式为KAl(SO4)2 12H2O,故B错误;
C.石膏的化学式为CaSO4 2H2O,故C错误;
D.小苏打的化学式为NaHCO3,故D错误;
故选A。
【点睛】了解常见物质的俗称和化学式是解题的关键。本题的易错点为A,要注意烧碱为氢氧化钠,纯碱为碳酸钠,要注意区分。
11.错误
【详解】抗酸药能中和胃里过多的盐酸,缓解胃部不适,故错误。
12.错误
【详解】向Na2CO3溶液中滴加少量盐酸,生成碳酸氢钠和氯化钠,离子方程式为:+H+ =。由此可知,方程式+2H+=H2O+CO2↑错误。答案为:错误。
13.正确
【详解】碳酸氢钠能够与胃酸(盐酸)发生反应,而降低胃酸的浓度,其本身对人无刺激性,因此可以用以治疗胃酸过多,因此这句话是正确的。
14.错误
【详解】碳酸氢钠溶液呈碱性,不但能够吸收HCl,还能够与氯气反应,错误。
15.错误
【详解】二氧化碳能和碳酸钠溶液反应:CO2+H2O+Na2CO3=2NaHCO3,所以不能用饱和碳酸钠溶液除去二氧化碳中的氯化氢,应该用饱和碳酸氢钠溶液除去,故错误。
16.(1) a NH3 增大氨气与饱和食盐水的接触面积,有利于氨气充分溶解,并能防止产生倒吸
(2)NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
(3) 防止温度过高,过氧化氢受热分解 2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2 硅酸根与金属离子形成沉淀,防止金属离子催化H2O2分解
(4)CO2、NaCl、异丙醇
(5)C
【分析】由题给流程可知,二氧化碳与氨气和饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,过滤得到碳酸氢钠沉淀和含有氯化钠和氯化铵的滤液;碳酸氢钠煅烧分解生成碳酸钠和二氧化碳,则A为碳酸钠固体、B为二氧化碳气体;向碳酸钠固体中加入过氧化氢、氯化镁和硅酸钠的混合溶液,硅酸钠将铁离子、铜离子转化为硅酸盐沉淀,防止铁离子、铜离子催化过氧化氢分解,碳酸钠固体与过氧化氢溶液反应生成过碳酸钠,过滤得到过碳酸钠溶液;向过碳酸钠溶液中加入异丙醇,降低过碳酸钠的溶解度,使过碳酸钠转化为沉淀,过滤得到过碳酸钠晶体,用异丙醇洗涤过碳酸钠沉淀后,干燥得到过碳酸钠;向滤液中加入氯化钠细粉,通入氨气,过滤得到氯化铵固体和饱和食盐水,整个流程转化过程中,二氧化碳、饱和食盐水和异丙醇可以循环使用。
【详解】(1)氨气极易溶于水,二氧化碳溶于水,为使二氧化碳充分反应,实验中应先通过导管a向饱和食盐水中通入极易溶于水的氨气使溶液呈碱性,再通过导管b向氨化的饱和食盐水中通入二氧化碳气体,使二氧化碳与氨气和饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵;甲装置的b导管下端连接c装置,可以增大氨气与饱和食盐水的接触面积,有利于氨气充分溶解,并能防止产生倒吸故答案为:a;NH3;增大氨气与饱和食盐水的接触面积,有利于氨气充分溶解,并能防止产生倒吸;
(2)反应Ⅰ为二氧化碳与氨气和饱和食盐水反应生成碳酸氢钠沉淀和氯化铵,,反应的化学反应方程式为NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,故答案为:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl;
(3)过氧化氢不稳定受热易分解,则“反应Ⅱ”需控制温度在20℃左右的目的是防止温度过高,过氧化氢受热分解;反应Ⅱ为碳酸钠固体与过氧化氢溶液反应生成过碳酸钠,反应的化学方程式为2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2;过氧化氢在铁离子、铜离子催化作用下,易发生分解反应,则加入硅酸钠溶液的作用是将铁离子、铜离子转化为硅酸盐沉淀,防止铁离子、铜离子催化过氧化氢分解,故答案为:防止温度过高,过氧化氢受热分解;硅酸根与金属离子形成沉淀,防止金属离子催化H2O2分解;
(4)由分析可知,整个流程转化过程中,二氧化碳、饱和食盐水和异丙醇可以循环使用,故答案为:CO2、NaCl、异丙醇;
(5)A.过氧化氢在二氧化锰做催化剂作用下,易发生分解反应,会使过碳酸钠失效,故不符合题意;
B.稀盐酸能与碳酸钠反应,会使过碳酸钠失效,故不符合题意;
C.碳酸氢钠溶液与碳酸钠和过氧化氢均不反应,不使过碳酸钠失效,故符合题意;
D.高锰酸钾溶液具有强氧化性,会氧化过氧化氢,会使过碳酸钠失效,故不符合题意;
故选C。
17.(1)分液漏斗
(2)为了将产生氨气全部排出
(3)或
(4)加热有水蒸气产生,在导气管中遇冷形成水珠,氨气极易溶于水,导致产生的氨气没有全部被稀硫酸吸收,产生误差
(5)2:1
【分析】方案一: NaHCO3和NaOH反应,生成碳酸钠和水,NH4HCO3和NaOH在加热下反应,生成碳酸钠、水和氨气,则装置A中会有氨气生成;经过装置B,对氨气进行干燥;最后用装置C吸收氨气,可知其质量,进而算出NH4HCO3的质量;往装置中通入氮气,是为了将产生氨气全部排出;
方案二:称量一定量的样品NaHCO3和NH4HCO3,加热至恒重,因NaHCO3受热分解为二氧化碳、水和碳酸钠,NH4HCO3受热分解为二氧化碳、水和氨气,则最后剩下的为碳酸钠;据此分析作答。
【详解】(1)方案一中,仪器①的名称是分液漏斗;
(2)方案一中,通入的目的是为了将产生氨气全部排出;
(3)方案一中发生的离子反应有碳酸氢根和氢氧根的反应,有铵根离子和氢氧根的反应,离子方程式为、;
(4)加热有水蒸气产生,在导气管中遇冷形成水珠,氨气极易溶于水,导致产生的氨气没有全部被稀硫酸吸收,产生误差;
(5)方案二:称取24.70g样品,加热至恒重,剩余固体为称其质量为10.6g,物质的量为=0.1mol,根据2~,可知样品中有0.2mol,质量为0.2mol×84g/mol=16.8g,则质量为24.7g-16.8g=7.9g,的物质的量为=0.1mol,故与的物质的量之比为2:1。
18.(1)
实验序号 具体操作 实验现象 结论
1 分别取碳酸钠和碳酸氢钠固体于滤纸上,观察二者的颜色和状态 碳酸钠为白色粉末状固体,碳酸氢钠为白色细小晶体状固体
2 将碳酸钠和碳酸氢钠固体分别放于在冷水和热水中,观察现象 在冷水中,两者均溶解,但碳酸钠溶解的更多,在热水中溶解速率更快,但碳酸钠仍然溶解的更多 溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠 两者的溶解度均随温度升高而增大
3 取碳酸钠和碳酸氢钠固体溶于水中配制成饱和溶液,常温下分别滴加1~2滴酚酞溶液,观察现象 碳酸钠和碳酸氢钠的饱和溶液均变红,但碳酸钠饱和溶液的颜色更深 两者的水溶液均显碱性,且碱性:碳酸钠>碳酸氢钠
4 取等量实验3中制得的饱和溶液于两支试管中,再向试管中加入等浓度、等体积的稀盐酸,观察现象 两支试管均有气泡产生,盛有碳酸氢钠溶液产生气泡的速率更快
(2)
名称 Na2CO3 NaHCO3
色态 白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体) 白色细小晶体
溶解性 易溶于水 较易溶于水
热稳定性 不易分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O
与酸反应 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(产生等量气体耗酸比Na2CO3少)
(3)碳酸钠不易分解,而碳酸氢钠受热易分解,常用作食品添加剂中的膨松剂;碳酸钠碱性较强,生活中常作洗涤剂,用于去除油污,而碳酸氢钠碱性较弱,一般用于治疗胃酸过多。
【详解】(1)根据提示信息可设计4组实验,实验具体方案、现象与结论如下:
实验序号 具体操作 实验现象 结论
1 分别取碳酸钠和碳酸氢钠固体于滤纸上,观察二者的颜色和状态 碳酸钠为白色粉末状固体,碳酸氢钠为白色细小晶体状固体
2 将碳酸钠和碳酸氢钠固体分别放于在冷水和热水中,观察现象 在冷水中,两者均溶解,但碳酸钠溶解的更多,在热水中溶解速率更快,但碳酸钠仍然溶解的更多 溶解度:碳酸钠>碳酸氢钠 两者的溶解度均随温度升高而增大
3 取碳酸钠和碳酸氢钠固体溶于水中配制成饱和溶液,常温下分别滴加1~2滴酚酞溶液,观察现象 碳酸钠和碳酸氢钠的饱和溶液均变红,但碳酸钠饱和溶液的颜色更深 两者的水溶液均显碱性,且碱性:碳酸钠>碳酸氢钠
4 取等量实验3中制得的饱和溶液于两支试管中,再向试管中加入等浓度、等体积的稀盐酸,观察现象 两支试管均有气泡产生,盛有碳酸氢钠溶液产生气泡的速率更快
(2)根据实验并结合已学过的知识,碳酸钠和碳酸氢钠的异同如下:
名称 Na2CO3 NaHCO3
色态 白色粉末(Na2CO3·10H2O为晶体) 白色细小晶体
溶解性 易溶于水 较易溶于水
热稳定性 不易分解 2NaHCO3Na2CO3+CO2+H2O
与酸反应 Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O(产生等量气体耗酸比Na2CO3少)
(3)根据二者的性质,碳酸钠不易分解,而碳酸氢钠受热易分解,常用作食品添加剂中的膨松剂;碳酸钠碱性较强,生活中常作洗涤剂,用于去除油污,而碳酸氢钠碱性较弱,一般用于治疗胃酸过多。
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