2024届新高考化学大一轮专题复习课时作业
碳酸钠与碳酸氢钠
一、选择题(共15题)
1、膨松剂是一种食品添加剂,能使面胚在焙烤过程中变得松软或酥脆。 既可作为碱性膨松剂单独使用,也可以与酒石酸氢钾、淀粉按一定比例混合制成复合膨松剂,复合膨松剂遇水会产生 ,起到膨松作用。下列说法正确的是( )
A.任何受热分解能产生气体的物质都可以作为食品膨松剂
B.碳酸氢钠受热分解的化学方程式为
C.碳酸氢钠作为膨松剂时,必须与酒石酸氢钾、淀粉混合使用
D.复合膨松剂应在干燥的环境中保存
2、下列有关Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是( )
A.向Na2CO3溶液中通入与溶质等物质的量的HCl,生成的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
B.相同条件下,NaHCO3与酸反应不如Na2CO3剧烈
C.物质的量浓度相同时,Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3溶液弱
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶体析出
3、某同学用 和 溶液进行如图所示实验,实验后观察到A试管中有白色沉淀生成,B试管中有白色沉淀和无色气体生成。下列说法正确的是( )
A.实验前两溶液的 相等
B.实验后 试管中钠离子浓度为
C.加入 溶液后生成的沉淀一样多
D.加入 溶液后反应的离子方程式都是
4、下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的叙述正确的是( )
A.在水中溶解度:Na2CO3
5、因反应物的用量、浓度或反应条件不同,下列各项中反应产物不同的是( )
A.Al2O3与NaOH B.Fe与Cl2
C.Cu与HNO3 D.NaHCO3与稀盐酸
6、有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶,因标签脱落而无法区分。有四位同学为鉴别它们分别设计了下列四种不同的方法,其中可行的是( )
A.分别取样配成溶液,再加入澄清石灰水,观察是否有沉淀生成
B.分别取样配成溶液,再加入氢氧化钡溶液,观察是否有沉淀生成
C.分别取样加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取样配成溶液,在火焰上灼烧,观察火焰的颜色
7、下图所示是某化学兴趣小组根据教材知识设计的能说明Na2CO3与NaHCO3热稳定性的套管实验。下列叙述不正确的是( )
A.甲为Na2CO3,乙为NaHCO3
B.要证明NaHCO3受热能产生水,可在小试管内放置沾有少量无水硫酸铜粉末的棉花球
C.加热不久就能看到B烧杯中的澄清石灰水变浑浊
D.整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水无明显变化
8、除去CO2中混有的少量HCl气体,可选用下列哪种试剂( )
A.饱和NaCl溶液
B.饱和Na2CO3溶液
C.饱和NaHCO3溶液
D.浓NaOH溶液
9、下列关于侯德榜制碱法的说法正确的是( )
A.该法将合成氨法与氨碱法工艺联合,同时生产纯碱和氯化铵
B.饱和食盐水中先通入CO2后通入NH3气体
C.在析出NaHCO3的母液中加入消石灰以循环利用NH3
D.析出的NH4Cl后的滤液中主要含有Na+、NH4+、HCO3-、Cl-
10、在同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有二氧化碳气体放出,下列说法中正确的是( )
A.反应现象完全相同
B.产生二氧化碳的质量相同
C.碳酸钠产生的二氧化碳质量大
D.消耗盐酸的体积相同
11、向体积均为 且物质的量浓度相同的两份 溶液中分别通入一定量的 得到溶液甲和乙。向甲、乙两溶液中分别滴加 盐酸。此时反应生成 体积(标准状况)与所加盐酸体积间的关系如图所示。则下列叙述中正确的是( )
A.乙溶液中含有的溶质是 、
B.当 时,甲溶液中发生反应的离子方程式为
C.原 溶液的物质的量浓度为
D.乙溶液中滴加盐酸后产生 体积的最大值为 (标准状况)
12、某同学为测定Na2CO3固体(含少量NaCl)的纯度,设计如下装置(含试剂)进行实验。
下列说法不正确的是( )
A.必须在②③间添加吸收HCl的装置
B.④的作用是防止空气中的CO2影响实验的精确度
C.通入空气可以保证②中产生的CO2完全转移到③中
D.称取样品和③中产生的沉淀的质量能求算Na2CO3固体的纯度
13、下列实验方案中,不能测定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3质量分数的是 ( )
A.取a g混合物充分加热,质量减少b g
B.取a g混合物与足量NaOH溶液充分反应,得到b g溶液
C.取a g混合物与足量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得到b g固体
D.取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,质量增加b g
14、下列实验操作可达到实验目的的是( )
A.用长颈漏斗可分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液
B.将NaOH溶液滴加到FeCl3溶液中可制备Fe(OH)3胶体
C.用浓盐酸和MnO2反应制备纯净的Cl2,气体产物先通过浓硫酸再通过饱和食盐水
D.除去Na2CO3固体中的NaHCO3,可将固体加热至恒重
15、将等物质的量的NaOH和Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中逐滴滴加稀盐酸,下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是( )
二、非选择题(共4小题)
16、某化学兴趣小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱。先以NaCl、NH3、CO2和水等为原料,用下图所示装置制取NaHCO3,然后再由NaHCO3制备Na2CO3。
(1)装置甲中反应的化学方程式为 ;装置乙的作用是 ,反应的化学方程式为 。
(2)反应进行一段时间后,观察到装置丙中试剂瓶内溶液中有白色固体析出,经检验该白色固体是NaHCO3。装置丙中可得两种产物,分别是NaHCO3和另一种盐,装置丙中反应的化学方程式为 。
(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有 、洗涤、干燥、 ,最后一步发生反应的化学方程式为 。
17、下图为几种物质的转化关系,其中A为金属,B为淡黄色固体粉末,每一物质均含有A对应的元素。
(1)写出下列物质的化学式:
B.________,C.________,E.________,F.________。
(2)写出下列各步反应的化学方程式:
C→E_ ___________________________;
C→F _________________________;
F→C ________________________________。
18、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)。
19、Ⅰ.“侯氏制碱法”是我国化学家侯德榜为世界制碱工业作出的突出贡献。某实验小组模拟该法的工艺流程如下:
气体A的饱和溶液A与食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱
(1)气体A为 (填化学式)。
(2)工业上粗盐(含Ca2+、Mg2+、S等)经除杂得到氯化钠,判断氯化钠中的钠元素的具体操作为 。
(3)第Ⅲ步操作用到的主要玻璃仪器是 。
Ⅱ.某小组利用传感器探究Na2CO3和NaHCO3的性质,具体过程如下。已知:氢氧根离子的浓度越小,溶液碱性越弱。
编号 实验操作
实验Ⅰ 测量下面实验过程中温度的变化
实验Ⅱ 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
实验Ⅲ
请回答:
(1)实验Ⅰ中,溶解时吸收热量的物质是 (填化学式)。
(2)实验Ⅱ中,滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液酸碱性变化与滴加Na2CO3溶液的有明显差异,原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中 (填离子符号)参与了反应。
(3)若用实验Ⅲ验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,则试管B中装入的固体是 (填化学式)。由此可知实验Ⅲ (填“能”或“不能”)鉴别Na2CO3和NaHCO3。
答案与解析
1、D
解析:A项,受热分解产生无毒气体的物质才可以作为食品膨松剂,错误;B项,化学方程式未配平,应为 ,错误;C项, 可作为碱性膨松剂单独使用,错误;D项,复合膨松剂遇水产生 ,所以应在干燥的环境中保存,正确。
2、D
解析:根据化学方程式Na2CO3+HCl NaCl+NaHCO3,当碳酸钠和HCl物质的量相等时,不会产生二氧化碳,A项错误;相同条件下,NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈,B项错误;在Na2CO3溶液、NaHCO3溶液中,碳酸根离子和碳酸氢根离子均能水解,导致溶液呈碱性,但是碳酸根离子水解程度大,所以物质的量浓度相同时碳酸钠溶液的碱性强于碳酸氢钠溶液,C项错误;向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,会发生反应:Na2CO3+CO2+H2O 2NaHCO3,常温下在水中,Na2CO3比NaHCO3易溶,所以会析出碳酸氢钠晶体,D项正确。
3、B
解析:等浓度的碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠溶液的碱性强,则实验前两溶液的 不相等,A错误;根据元素守恒可知,实验后 试管中钠离子浓度为 ,B正确;由题目信息可知, 溶液和 溶液分别与等体积等浓度的 发生反应: 、 ,根据关系式: , 知反应后生成沉淀不一样多,C错误;由C项分析知, 溶液中加入 溶液后反应的离子方程式是 ,D错误。
4、C
解析:溶解度:NaHCO3
解析:A.Al2O3与NaOH反应生成偏铝酸钠和水,和反应物用量、浓度或反应条件无关,故A不选;B.铁和氯气反应生成氯化铁,和反应物用量、浓度或反应条件无关,故B不选;C.硝酸溶液浓度不同和铜反应生成产物不同,稀硝酸和铜反应生成一氧化氮,浓硝酸和铜反应生成二氧化氮,故C选;D.NaHCO3与稀盐酸反应生成碳酸钠、二氧化碳和水,和反应物用量、浓度或反应条件无关,故D不选。
6、C
解析: Na2CO3、NaHCO3均能与澄清石灰水反应,反应的化学方程式依次如下:Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,现象相同,A项错误;Na2CO3、NaHCO3均能与Ba(OH)2溶液反应,反应的化学方程式依次如下:Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH,2NaHCO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,现象相同,B项错误;焰色反应都是钠元素的焰色,均呈黄色,不能鉴别,D项错误。
7、A
解析:甲为NaHCO3,乙为Na2CO3,故A错误;无水硫酸铜遇水变成蓝色的CuSO4·5H2O,故B正确;NaHCO3不稳定,受热分解产生的CO2进入B中,使石灰水变浑浊,故C正确;Na2CO3稳定,受热不分解,所以A中的石灰水不会变浑浊,故D正确。
8、C
解析:选用NaHCO3溶液,可以除去HCl,且会产生CO2:NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,而Na2CO3溶液也会吸收CO2,Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3,故选C。
9、A
解析:A.侯氏制碱法的原理:NaCl+NH3+H2O+CO2═NaHCO3↓+NH4Cl,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑,所以最终制得的是纯碱和副产品氯化铵,故A正确;B.沉淀池中加入饱和食盐水后,氨气极易溶于水,二氧化碳溶解度较小,应该先通入足量NH3再通入足量CO2,故B错误; C.侯德榜制碱法中析出NaHCO3的母液中加入氯化钠后可析出副产品氯化铵,过滤后的滤液可循环利用,加入消石灰不能生成NH3,苏尔维制碱法中,加入生石灰可生成循环利用的氨气,故C错误;D. 析出的NH4Cl后的滤液中主要含有Na+、Cl-,得到的氯化钠溶液可以循环利用,故D错误。
10、B
解析:碳酸钠与盐酸反应的化学方程式为Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑,碳酸氢钠与盐酸反应的化学方程式为NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑。碳酸钠先与等物质的量的盐酸反应生成碳酸氢钠,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳,因此观察到加入盐酸开始一段时间无现象,之后有气泡生成,而碳酸氢钠立即与盐酸反应生成二氧化碳,因此看到加入盐酸立刻有气泡生成,故A错误;根据化学方程式,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液产生的二氧化碳的物质的量相同,故质量相同,故B正确,C错误;根据化学方程式,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液消耗的盐酸的物质的量不同,因此体积也不同,故D错误。
11、C
解析:在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是 和 、 、 和 、 四种情况,没有产生二氧化碳时的反应可能为 和 ,产生二氧化碳的反应为: ;根据加入 盐酸时溶质为氯化钠及原子守恒计算出氢氧化钠的物质的量浓度;根据图像可知,甲溶液中溶质只能为 和 ,乙溶液的溶质为 和 ;根据 ,计算出乙溶液中产生二氧化碳的最大值。A项,氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,溶质不可能为 、 ,根据图像可知,乙溶液中的溶质为 和 ,故A错误;B项,在氢氧化钠溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶质的组成可能是: 和 、 、 和 、 四种情况,由图中 的用量与产生二氧化碳气体体积的关系可知甲溶液的溶质应该为 和 ,所以当 时,甲溶液中没有产生二氧化碳的离子方程式为 ,故B错误;C项,根据图像可知,当 时,得到的产物为 ,由原子守恒可知: ,则原氢氧化钠溶液的浓度为 ,故C正确;D项,乙溶液中滴加盐酸,产生二氧化碳的阶段为 ,根据消耗了 盐酸可知,生成二氧化碳的物质的量为: ,标况下 二氧化碳的物质的量为: ,故D错误。
12、A
解析:Ba(OH)2足量,挥发出的HCl能被吸收,不会影响BaCO3沉淀的生成和测定,无需单独添加吸收HCl的装置,A项错误;碱石灰可与CO2反应,吸收水分,可防止空气中的气体影响实验的精确度,B项正确;根据③中沉淀的质量计算Na2CO3的纯度,故需要通入除去CO2后的空气,保证②中产生的CO2完全转移到③中,被充分吸收,以减小实验误差,C项正确;③中产生的沉淀为BaCO3,③中根据BaCO3的质量可计算生成CO2的质量,②中根据生成CO2的质量计算样品中Na2CO3的质量,然后根据称得的样品的质量即可求算Na2CO3固体的纯度,D项正确。
13、B
解析:取a g混合物充分加热,减重b g,根据差量法可求出NaHCO3的质量,从而求出Na2CO3的质量分数,A不符合题意;NaOH不与Na2CO3反应,与NaHCO3反应时生成Na2CO3,得到的物质均在溶液中,无法计算其含量,B符合题意;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氯化钠,列方程组即可求出Na2CO3的质量分数,C不符合题意;取a g混合物与足量稀硫酸充分反应,逸出气体经干燥后用碱石灰吸收,增重b g,可得生成的CO2质量,由此可计算Na2CO3的质量分数,D不符合题意。
14、D
解析:A、分离乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液应用分液漏斗,故A错误;B、制备氢氧化铁胶体:将几滴饱和FeCl3溶液滴加沸水中,加热至出现红褐色液体,NaOH溶液滴加FeCl3溶液,出现红褐色沉淀,故B错误;C、制备纯净的Cl2,气体产物先通过饱和食盐水,再通过浓硫酸,故C错误;D、NaHCO3不稳定,受热易分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,加热至恒重,能达到实验目的,故D正确。
15、C
解析:向NaOH和Na2CO3混合溶液中逐滴滴加盐酸时,首先HCl和NaOH反应生成H2O和NaCl,当滴满第一个格时,两者恰好反应完全;继续滴加,盐酸和Na2CO3开始反应,首先发生反应HCl+Na2CO3===NaHCO3+NaCl,不放出气体,当滴满第二个格时,此步反应进行完全;继续滴加,发生反应NaHCO3+HCl===NaCl+H2O+CO2↑,此时开始放出气体,正好与C选项图像相符。
16、 答案:(1)CaCO3+2HCl=== CaCl2+CO2↑+H2O 除去CO2中的HCl气体 NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl=== NaHCO3↓+NH4Cl
(3)过滤 灼烧 2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
解析:(1)装置甲中反应的化学方程式为CaCO3+2HCl CaCl2+CO2↑+H2O;装置乙的作用是除去CO2中的HCl气体,相应反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=== NaCl+H2O+CO2↑。(2)根据题干信息可知,装置丙中有NaHCO3和NH4Cl生成,反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl=== NaHCO3↓+NH4Cl。(3)用装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行过滤、洗涤、干燥、灼烧操作,最后一步发生反应的化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑。
17、解析:根据A为金属,B为淡黄色固体粉末,可知A为Na,B为Na2O2,再由转化关系,可知其他物质。
由钠的性质可知,D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种,由CF可知,C为Na2CO3,则F为NaHCO3,由Na2CO3→E可知,E可以为NaOH或NaCl,由D→C知,E为NaOH时,D只能为Na2O;当E为NaCl时,D可以为Na2O或NaOH。
答案:(1)Na2O2 Na2CO3 NaOH(或NaCl) NaHCO3
(2)Na2CO3+Ba(OH)2===BaCO3↓+2NaOH(或Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O等,答案合理即可) Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
18、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,二氧化碳气体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中装入碳酸氢钠,试管A中装入碳酸钠,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。
答案:(1)Ⅱ
(2)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑、
CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O D
(3)NaHCO3
19、答案:Ⅰ.(1)NH3
(2)溶解氯化钠,用洁净的铁丝蘸取氯化钠溶液在酒精灯火焰上灼烧,若产生黄色火焰,说明有钠元素
(3)漏斗、玻璃棒、烧杯
Ⅱ.(1)NaHCO3
(2)HC、OH-
(3)NaHCO3 能
解析:Ⅰ.(1)氨气易溶于水,先通入氨气,在氨化的饱和氯化钠溶液中通入二氧化碳可得到碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,过滤得沉淀物碳酸氢钠,经洗涤、干燥得碳酸氢钠固体,加热碳酸氢钠得到碳酸钠,所以气体A为NH3。(2)检验钠元素用焰色反应,所以实验操作为溶解氯化钠,用洁净的铁丝蘸取氯化钠溶液在酒精灯火焰上灼烧,若产生黄色火焰,说明有钠元素。(3)第Ⅲ步操作是过滤,过滤过程中需要用到的玻璃仪器有玻璃棒、漏斗、烧杯。
Ⅱ.(1)碳酸钠溶于水放热,而碳酸氢钠溶于水吸热。(2)碳酸氢钠与氢氧化钙发生反应生成碳酸钙沉淀,所以滴加NaHCO3溶液的烧杯中,HC、OH-参与了反应。(3)酒精灯直接加热试管A,可知A中温度比B中高,因此试管B中盛放NaHCO3,且与B连接的澄清石灰水变浑浊,而与A相连的澄清石灰水未变浑浊,更能说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定。