通用版高考化学一轮复习课时突破练7　碳酸钠和碳酸氢钠　钠及其化合物的转化

中小学教育资源及组卷应用平台
通用版高考化学一轮复习
课时突破练7　碳酸钠和碳酸氢钠　钠及其化合物的转化
必备知识基础练
1.(2024·贵州黔东南州模拟)下列钠及其化合物用途与原理对应且正确的是(　　)
选项 用途 原理
小苏打焙制糕点 NaHCO3受热分解产生气体
呼吸面具的供氧剂 Na2O能与二氧化碳反应
Na2CO3治疗胃酸过多 Na2CO3能与酸反应
Na与CuSO4溶液反应制取Cu Na的金属性强于Cu
2.某品牌食用小苏打说明书如图所示,下列相关说法正确的是(忽略杂质影响;设NA为阿伏加德罗常数的值)(　　)
　　　食用小苏打
化学名称:碳酸氢钠
性状:白色粉末,水溶液微碱性
用途:食品气体发生剂
注意事项:防止阳光直射,防潮
A.防潮说明该食用小苏打极易溶于水,比碳酸钠溶解度大
B.1 mol·L-1 NaHCO3溶液中H2CO3、HC、C总数为NA
C.84 g NaHCO3与足量稀盐酸反应最多生成22.4 L CO2
D.NaHCO3溶液中c(H2CO3)>c(C)
3.(2024·江苏南通调研改编)侯氏制碱法以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料,发生反应NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱,向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品氯化铵。下列制纯碱的实验原理与装置不能达到实验目的的是(　　)
A.用装置甲制取氨气
B.用装置乙制取碳酸氢钠
C.用装置丙过滤得到碳酸氢钠固体
D.用装置丁加热分解碳酸氢钠得到纯碱
4.(2024·山东临沂五县区联考)下图为钠及其化合物间的转化关系,下列说法不正确的是(　　)
A.氢氧化钠溶液可以与过量二氧化碳反应实现转化关系①
B.Na2O2发生④⑤的转化均有O2产生
C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.反应②只能通过加热才能实现物质转化
5.(9分)(2024·湖南省湘东九校联盟联考)根据如图所示装置(部分仪器已略去),回答下列有关问题。
(1)实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是　　　　(填“Ⅰ”或“Ⅱ”),该烧杯中发生反应的离子方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,通过实验甲可证明　　　(填“Na2CO3”或“NaHCO3”)更稳定。
(2)实验乙用来探究Na2O2与CO2的反应,观察到的实验现象为包有Na2O2的棉花着火。写出Na2O2与CO2反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　,棉花着火说明该反应的特点是　 。
(3)取10 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分加热,将生成的CO2气体通入足量的澄清石灰水中,测得生成沉淀的质量为4.0 g。则原混合物中碳酸钠的质量分数为　　　　。
关键能力提升练
6.(2024·江苏南京六校联合体调研)将一定量的Na2O2和NaHCO3混合后,在密闭容器中加热充分反应,排出气体,冷却后有固体物质剩余,下列选项不正确的是(　　)
选项 剩余的 固体物质
1 2 Na2CO3
1.5 2 Na2O2、 Na2CO3
2 1 Na2O2、NaOH、 Na2CO3
2 2 NaOH、 Na2CO3
7.(2024·辽宁大连八中模拟)某化学项目学习小组在实验室中采用如图装置模拟侯氏制碱法制备少量NaHCO3晶体。
下列相关叙述不正确的是(　　)
A.m口通入CO2气体,n口接尾气处理装置
B.将氨盐水雾化,可提高CO2的吸收效率
C.若用冷水浴,有利于NaHCO3晶体析出
D.生成晶体的离子方程式为NaCl+NH3·H2O+CO2NaHCO3↓+N+Cl-
8.(2024·河南项城五校联考)为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量,某同学设计如下实验:取一定质量的混合物,通过测量反应前后②和③装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法中错误的是(　　)
A.①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰
B.硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止
C.若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则测得的NaCl含量偏大
D.实验过程中一直通入空气,停止加热后再停止通入空气
9.(2024·天津市耀华中学模拟)小苏打长期放置在空气中会变质(部分转变为Na2CO3),某研究小组欲测定某小苏打样品中NaHCO3的质量分数,设计如下实验方案。
Ⅰ.加热分解法:利用图1装置,充分加热小苏打样品。
(1)仪器a的名称为　 。
(2)在实验过程中,需要测量的实验数据如下:
①仪器a的质量;②　 ;
③　 。
Ⅱ.测量气体体积法:利用图2装置,测定反应生成气体的体积。
(3)组装好仪器后,首先进行的操作为　 。
(4)导管g的作用为 　。
(5)为了减小实验误差,B、C中最好用　　　　　　溶液代替水。
(6)待反应结束,气体冷却至室温后,利用图示装置读取气体体积时,应注意的事项如下:
①　 。
②　 。
(7)若所取样品的质量为m g,反应前量气管C的读数为V1 mL,反应结束后量气管C的读数为V2 mL,则样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为　　　　　　(气体体积均已换算为标准状况下的体积)。
参考答案
1.A　解析 NaHCO3受热分解产生二氧化碳气体,可以用来焙制糕点,A正确;Na2O与二氧化碳反应只生成碳酸钠,不放出氧气,故Na2O不能用作呼吸面具的供氧剂,B错误;Na2CO3溶液的碱性强,对胃有腐蚀作用,不能用于治疗胃酸过多,C错误;Na与CuSO4溶液反应时,钠先和水反应生成氢氧化钠和氢气,氢氧化钠和CuSO4反应产生氢氧化铜沉淀,不生成铜,D错误。
2.D　解析 Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,A错误;未指明溶液体积,无法计算微粒总数,B错误;未指明气体所处的状况,22.4 L CO2不一定为1 mol,C错误;HC在溶液中既发生电离,又发生水解,根据说明书描述水溶液微碱性,说明HC的水解程度大于电离程度,则有c(H2CO3)>c(C),D正确。
3.D　解析 加热NH4Cl和氢氧化钙混合固体生成氯化钙、水和NH3,A正确;CO2的溶解度小,而NH3易溶于水,应先将NH3通入食盐水中,再将CO2通入溶有NH3的食盐水中,生成酸式盐碳酸氢钠,B正确;以氯化钠、二氧化碳、氨和水为原料制备碳酸钠,先发生反应NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl,由于NaHCO3的溶解度最小,则会结晶析出,再进行过滤,分离出NaHCO3,C正确;灼烧NaHCO3不能在蒸发皿中进行,应置于坩埚中,D错误。
4.D　解析 氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应:CO2(过量)+NaOHNaHCO3,可以实现转化关系①,A正确;Na2O2与水和二氧化碳的反应分别为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,B正确;碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HCl(少量)NaCl+NaHCO3,和反应⑧Na2CO3+2HCl(过量)2NaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,C正确;反应②通过加热能实现物质转化:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化:NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,D错误。
5.答案 (1)Ⅱ　Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O　Na2CO3
(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2　放出大量的热
(3)32.8%
解析 (1)碳酸氢钠不稳定,易分解成二氧化碳、碳酸钠和水,而碳酸钠不分解更加稳定,则实验甲中可观察到与小试管相连的烧杯Ⅱ中变浑浊,该烧杯中发生反应的离子方程式是Ca2++2OH-+CO2CaCO3↓+H2O,则由实验甲可比较两者的热稳定性。
(2)包有Na2O2的棉花着火燃烧,则Na2O2与CO2的反应为放热反应,且生成氧气,则该反应为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,说明反应放出大量的热。
(3)根据反应关系式:2NaHCO3~CO2~CaCO3,n(CaCO3)==0.04 mol,原混合物中碳酸氢钠的物质的量为n(NaHCO3)=2n(CaCO3)=0.08 mol,m(NaHCO3)=0.08 mol×84 g·mol-1=6.72 g,原混合物中碳酸钠的质量分数为w(Na2CO3)=×100%=32.8%。
6.B　解析 将Na2O2与NaHCO3的混合物加热,有关反应的化学方程式依次为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O、2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2、2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑。当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶2时,二者反应的总方程式为2Na2O2+4NaHCO34Na2CO3+O2↑+2H2O;当Na2O2与NaHCO3的物质的量之比为1∶1时,二者反应的总方程式为2Na2O2+2NaHCO32Na2CO3+O2↑+2NaOH,即当n(Na2O2)∶n(NaHCO3)≤1∶2时,反应后剩余固体为Na2CO3,当1∶21∶1时,反应后剩余固体为Na2O2、NaOH、Na2CO3,由此可以判断A、C、D正确,B错误。
7.D　解析 CO2与氨盐水充分接触反应,m口通入CO2气体,n口接尾气处理装置,A正确;将氨盐水雾化,增大接触面积,可提高CO2的吸收效率,B正确;若用冷水浴,使气体溶解度增大,降低NaHCO3的溶解度,有利于NaHCO3晶体析出,C正确;NaCl是强电解质,离子反应中要拆成离子,生成晶体的离子方程式为Na++NH3·H2O+CO2NaHCO3↓+N,D错误。
8.C　解析 根据实验目的和装置的连接顺序可知:装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气,可以使用碱石灰;装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气,可以使用无水CaCl2;装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2,使用碱石灰,A正确;实验前必须将装置中的水蒸气和CO2除净,避免影响测定结果,硬质玻璃管加热前,应关闭b,打开a,缓缓通入空气,直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止,B正确;若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶,则会增加水的质量,使测得Na2CO3·10H2O和NaHCO3的含量偏高,NaCl的含量偏低,C错误;实验过程中一直通入空气,停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收,D正确。
9.答案 (1)坩埚　(2)②加热前,仪器a和样品的总质量
③加热冷却后,仪器a和残留物的总质量
(3)检查装置气密性
(4)平衡分液漏斗与锥形瓶内的气压,使液体顺利流下;滴入锥形瓶的稀硫酸的体积等于进入分液漏斗的气体体积,从而消除因加入稀硫酸而引起的气体体积误差
(5)饱和NaHCO3
(6)①读数时应上下移动C管,使B、C两管液面相平　②视线与液面最低处相平
(7) mol
解析 (7)根据碳原子守恒,1 mol碳原子对应1 mol二氧化碳,二氧化碳的物质的量为 mol,故样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之和为 mol。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
21世纪教育网(www.21cnjy.com)