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【例1】可以用来断定碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实
验方法是
A.加热时有无气体放出
B.滴加盐酸时有无气泡产生
C.溶于水后,滴加稀的氯化钙溶液有无白色沉淀生成
D.溶于水后,滴加澄清石灰水有无白色沉淀生成
【规范解答】选C。此题考查的是碳酸钠、碳酸氢钠的
性质。加热时无论是否有碳酸钠,均有气体放出,这是
碳酸氢钠的性质。滴加盐酸时,无论是否有碳酸钠,肯
定有气泡产生,因碳酸氢钠与盐酸反应也产生气体。加
澄清石灰水,碳酸钠、碳酸氢钠均能与之反应产生白色
沉淀。加氯化钙后,若有碳酸钠,则出现白色沉淀
CaCO3,若无碳酸钠,则没有白色沉淀。
【例2】现有80 g由Na2CO3和NaHCO3组成的混合物,经测
定其与盐酸反应消耗HCl的物质的量为1 mol。若将等质
量的该混合物加热至质量不再变化时,则加热后的质量
为
A.47 g
B.235 g
C.53 g
D.无法计算
【思路点拨】解答本题要注意以下两点:
【自主解答】选C。方法一:用钠原子守恒的思路来解。
固体受热分解后,所有的钠原子均在碳酸钠固体中,而
混合物与盐酸反应后,所有的钠原子在氯化钠中。由于
所用盐酸为1 mol,所以NaCl中的钠也为1 mol。则碳
酸钠为0.5 mol,所以其质量为53 g。
方法二:常规的二元混合物计算题。即设两个未知数,
列两个方程求解。此处可设碳酸钠和碳酸氢钠的物质的
量分别为x、y,两者质量之和为80 g,两者与HCl反应
消耗盐酸1 mol。
据此可列出两个方程:
加热后残留固体的质量为106 g/mol×(
+
27
mol)=53 g。
62
2
mol
31
1.某校学生用化学知识解决生活中的问题,下列家庭小
实验不合理的是(
)
A.用食醋除去暖水瓶中的薄层水垢
B.用米汤检验含碘盐中的碘酸钾(KIO3)
C.用食用碱(Na2CO3)溶液洗涤餐具上的油污
D.用灼烧并闻气味的方法区别纯棉织物和纯毛织物
【解析】选B。淀粉能检验的是单质碘,而非碘的化合
物。
2.(2009·海南高考)除去NaHCO3溶液中混有的少量
Na2CO3可采取的方法是(
)
A.通入二氧化碳气体
B.加入氢氧化钡溶液
C.加入澄清石灰水
D.加入稀盐酸
【解析】选A。除去碳酸氢钠溶液中的碳酸钠,应选择
与碳酸钠溶液反应而与碳酸氢钠溶液不反应的试剂,所
以选A。
3.(2010·合肥高一检测)关于NaHCO3性质的说法正确
的是(
)
A.只能与酸反应,不能与碱反应
B.医疗上可用于治疗胃酸过多
C.与足量的酸反应时放出的CO2比等质量的Na2CO3要少
D.相同温度时,碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度
【解析】选B。NaHCO3是一种弱酸的酸式盐,既能与
强酸溶液反应,又能与强碱溶液反应,A选项错误;胃
酸的主要成分是盐酸,NaHCO3可以和盐酸反应,从而
降低胃酸中盐酸的浓度,所以可以用于治疗胃酸过多,
B选项正确;NaHCO3的摩尔质量比Na2CO3的小,所
以等质量的NaHCO3和Na2CO3,NaHCO3的物质的量
大,与足量的酸反应时放出的CO2多,C选项错误;相
同温度时,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠的溶解度,D
选项错误。
4.室温下,向下列溶液中通入过量的CO2,最终溶液中
一定有沉淀的是(
)
A.饱和石灰水
B.饱和碳酸钠溶液
C.氯化钡溶液
D.次氯酸钙溶液
【解析】选B。过量的CO2与饱和石灰水、次氯酸钙溶
液反应最终均为碳酸氢钙,而CO2与氯化钡溶液不反应。
CO2与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠,由于碳酸氢
钠溶解度小,成为固体析出。
5.下图中A至F是化合物,G是单质,A、B、E、F都含有
同一种元素,焰色反应均为黄色。
写出A、B、E、F的化学式:A._____;B.______;
E._______;F.__________。
【解析】本题中,我们将物质A作为试题的突破口。A
受热分解生成B、C、D三种物质,在中学常见的化合物
范围内,A可能是某些酸式盐、碱式碳酸铜或高锰酸钾。
又因为A分解后的两种化合物都能和E物质反应产生单质
G,不难推出,G是氧气,化合物E为过氧化钠,而A为
碳酸氢钠。
答案:NaHCO3 Na2CO3 Na2O2 NaOH
A
组
(30分钟
50分)
一、选择题(本题共6小题,每小题4分,共24分)
1.下列物质既能与盐酸反应,又能与氢氧化钠溶液反应
的是(
A.Na2CO3
)
B.NaOH
C.NaCl
D.NaHCO3
【解析】选D。碳酸氢钠与盐酸反应生成CO2和H2O,
与NaOH反应生成Na2CO3。
2.(2010·海淀区高一检测)不能用来鉴别Na2CO3和
NaHCO3两种白色固体的实验操作是(
)
A.分别加热这两种固体物质,并将生成的气体通入澄清
石灰水中
B.分别在这两种物质的溶液中,加入CaCl2溶液
C.分别在这两种固体中,加入同浓度的稀盐酸
D.分别在这两种物质的溶液中,加入少量澄清石灰水
【解析】选D。加热两种固体,产生能使澄清石灰水变
浑浊的气体的是碳酸氢钠。加入氯化钙溶液,产生白色
沉淀的是碳酸钠,无现象的是碳酸氢钠。加入同浓度的
盐酸,产生气体速率快的是碳酸氢钠。加入澄清石灰水,
两者均产生白色沉淀。
3.向0.1 mol·L-1的NaOH溶液中通入过量的CO2后,溶液
中存在的主要离子是(
)
A.Na+、CO32-
B.Na+、HCO3-
C.HCO3-、CO32-
D.Na+、OH-
【解析】选B。向NaOH溶液中通入过量CO2发生如下
反应:NaOH+CO2====NaHCO3,即溶液中存在的
主要离子有Na+和HCO3-。
4.(2010·大连高一检测)下列叙述中正确的是(
)
A.向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解,再
向溶液中加入NaHCO3饱和溶液,又有CaCO3沉淀生成
B.向Na2CO3溶液中逐滴加入等物质的量的稀盐酸,生成
的CO2与原Na2CO3的物质的量之比为1∶2
C.等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,在同
温同压下,生成的CO2体积相同
D.向Na2CO3饱和溶液中通入CO2,有NaHCO3结晶析出
【解析】选D。CaCO3与CO2反应生成Ca(HCO3)2,再加
入NaHCO3是没有现象的,A项错;向Na2CO3溶液中
逐滴加入等物质的量的稀盐酸,仅生成NaHCO3,无
CO2气体放出,B项错;等质量的NaHCO3和Na2CO3,
其中NaHCO3的物质的量多,与足量盐酸反应时,放出
的CO2多,C项错;D项,发生的反应为:
Na2CO3+CO2+H2O====2NaHCO3↓,由于
NaHCO3的溶解性较小,故有结晶析出,正确。
5.跟Na、Na2O、Na2O2、NaOH、Na2CO3、NaHCO3六种物质
都能发生反应的是(
)
A.H2O
B.二氧化碳气体
C.盐酸
D.Ca(OH)2溶液
【解析】选C。NaOH、Na2CO3、NaHCO3不与水反
应;Na、NaHCO3不与二氧化碳反应;NaOH不与
Ca(OH)2溶液反应。
6.(2009·全国卷Ⅰ)为了检验某含有NaHCO3杂质的
Na2CO3样品的纯度,现将w1克样品加热,其质量变为
w2 g,则该样品的纯度(质量分数)是(
)
【解析】
二、非选择题(本题共2小题,共26分)
7.(12分)某溶液可能含有Na+、K+、SO42-、CO32-等离
子中的全部或部分。为确定其成分,现进行以下连续实
验:
①用洁净的铂丝蘸取待测液在无色的火焰上灼烧,火焰
呈黄色;
②向溶液中加入足量的稀硫酸,无气体产生;
③再加入硝酸钡溶液,有白色沉淀生成。
试填写以下空白:
(1)原溶液中一定存在的离子是___________,一定不存
在的离子是___________;
(2)上述操作中__________操作是错误的,应改为加入
__________以便确定____________是否存在。
(3)为了确定________是否存在,再补充的实验操作是
_____________。
(4)你认为本题中哪步操作可以省略?____________。
【解析】焰色反应为黄色,证明有Na+;加入稀硫酸无
气体放出,证明没有CO32-;再加入硝酸钡溶液产生白
色沉淀,无法证明是否有SO42- ,因为实验操作②加入
的是稀硫酸,所以此处应改为加入稀硝酸,这样就可以
确定SO42-是否存在。要确定K+是否存在,应补充的实
验操作是第一步进行焰色反应实验时,增加一个透过蓝
色钴玻璃观察火焰颜色的步骤,判断K+是否存在。由于
本题中只给出两种阴离子,若CO32-不存在,则SO42-必
存在,所以操作③可以省略。
答案:(1)Na+ CO32- (2)② HNO3 SO42(3)K+ 透过蓝色钴玻璃,若观察到火焰呈紫色,则有
K+存在,反之,则K+不存在
(4)③
8.(14分)我国化学家侯德榜改革国外的纯碱制造工艺,
其工艺流程如下:
(1)上述生产纯碱的方法称____________,副产品NH4Cl
的一种用途为_______________________________。
(2)沉淀池中发生的化学反应方程式是__________。
(3)为检验产品碳酸钠中是否含有氯化钠,可取少量试
样溶于水后,再滴加_________________________。
【解析】侯氏制碱法最终得到的是碳酸钠和氯化铵两种
产品。氯化铵可用作化肥、电解液等。检验碳酸钠中是
否有氯化钠,应先加稀硝酸排除CO32-的干扰,再加
AgNO3溶液即可。
答案:(1)侯氏联合制碱法 用作化肥或电解液等
(2)NH3+CO2+H2O+NaCl ==== NH4Cl+
NaHCO3↓
(3)稀硝酸和硝酸银溶液
B
组
1.(双选)某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、
NaHCO3、NaCl 中的一种或几种组成。将该粉末与足量
的盐酸反应,有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体
积缩小(同温、同压下测定)。若将原来混合粉末在空气
中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大
于原混合粉末的质量,下列判断正确的是(
A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl
)
【解析】选A、D。与盐酸反应产生气体的物质可能有
Na2O2、Na2CO3和NaHCO3,气体X通过足量的NaOH
溶液后体
积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,
原粉末中一定含有Na2O2,以及Na2CO3和NaHCO3中的
至少
一种。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中
△
一定有NaHCO3,但NaHCO
====
3受热分解会使混合物粉末质
量
减少,而实际剩余固体的质量增加了,原因只能是发生
了反应:2Na2O+O2
2Na2O2。综上分析,混合物中
2.某同学拟用套管实验来证明碳酸钠与碳酸氢钠的稳定
性,其所用装置如图所示:
(1)该同学的设计中有一错误,请你帮他改进_______。
(2)用改正好的装置做此实验,主要实验步骤有:
①用酒精灯加热
②熄灭酒精灯
③检查装置气密性
④在试管里加入碳酸钠和碳酸氢钠固体
⑤导管口撤离石灰水。
正确的操作顺序是___________(填序号)。
(3)根据_____________________________________现象
可以证明碳酸氢钠的稳定性比碳酸钠差。
【解析】套管实验具有对比性强、操作简单等特点。酒
精灯加热部位在大试管底部,所以将稳定性差的碳酸氢
钠放在不直接受热的小试管中,而将碳酸钠放在直接受
热的大试管底部,根据不直接受热还能分解这一事实可
判断碳酸氢钠的稳定性不如碳酸钠。(2)中的实验操
作顺序应注意:任何实验的第一步都要检查装置的气密
性,而实验结束时应当先撤离导管,再撤酒精灯,以免
澄清石灰水倒吸。
答案:(1)碳酸钠与碳酸氢钠的位置放错,应当在大试
管中放碳酸钠,小试管中放碳酸氢钠
(2)③④①⑤②
(3)试管①中澄清石灰水变浑浊,试管②中无明显变
化
为了测定氢氧化钠样品中混有的碳酸钠的质量分数,甲、
乙两位同学分别设计了如下实验方案:
Ⅰ.甲同学的方案如图所示:
(1)该同学在试剂的选择上存在一明显错误,应将
_______改为__________。
(2)甲同学所测碳酸钠的质量分数与实际结果存在较大
误差,你认为可能的原因是______。(填字母)
A.装置外的空气和CO2也被碱石灰吸收
B.装置内的CO2和水蒸气被碱石灰吸收
C.反应完成后,装置中的CO2没有被完全吸收
D.加入酸的量不足,则可能造成误差
Ⅱ.乙同学的方案是:称取m g样品并溶解,向其中加入
过量氯化钡溶液,过滤、洗涤、干燥,称量固体质量为
n g。
(1)混合物中碳酸钠的质量分数为(用含m、n的式子表
示)_______________________________________。
(2)过滤所用到的玻璃仪器有_________________。
(3)氯化钙和氯化钡均可使碳酸钠变为沉淀,但乙同学
使用氯化钡而不使用氯化钙的原因是__________。
【解析】甲同学的方案是通过测定酸与碳酸钠反应生成
CO2的量来确定碳酸钠的质量分数。
由于甲同学选择了盐酸,盐酸有挥发性且能被碱石灰吸
收,所以试剂的选择上用盐酸是明显的错误,应当用稀
硫酸。装置内原有空气中的CO2及反应后残留在装置中
的CO2都会对实验结果产生影响,为了消除此误差,应
当在实验前先通N2或H2将装置内的空气驱赶净,实验
后也通气体将残留的CO2驱赶净以使反应生成的CO2被
完全
吸收。盛碱石灰的干燥管直接与大气相通,空气中的水
蒸气和CO2会被碱石灰吸收而造成误差,所以应在碱石
灰干燥管后再接一盛有碱石灰的干燥管。加入酸的量不
足,造成碳酸钠没有完全反应,将使测定结果偏低。
乙同学的方案是将碳酸钠转化为沉淀,通过测定沉淀的
量来确定碳酸钠的质量分数。
根据反应可知:Na2CO3+BaCl2 ====
2NaCl+BaCO3↓,
OH-结合生成的Ca(OH)2为微溶物,浓度大时就会转化
为沉淀而对实验结果造成影响。
答案:Ⅰ.(1)盐酸 稀硫酸
(2)A、B、C、D
106n
Ⅱ.(1) ×100%
197m
(2)漏斗、玻璃棒、烧杯
(3)过量的Ca2+与OH-结合生成微溶于水的Ca(OH)2沉
淀而影响测定结果
1.下列关于Na2CO3的叙述中,不正确的是(
)
A.水溶液显酸性
B.治疗胃酸过多的一种药剂
C.热的Na2CO3溶液可用来除去油污
D.与稀硫酸反应放出无色无刺激性气味的气体
【解析】选A。Na2CO3的水溶液显碱性,能中和过多
的胃酸,可用来除去油污,所以A不正确,B、C正确;
Na2CO3与稀硫酸反应放出无色无刺激性气味的CO2气
体,D正确。
2.等质量的Na2CO3和NaHCO3固体分别与足量的
0.100 mol·L-1的盐酸反应,下列叙述中正确的是(
)
A.NaHCO3产生的气体多
B.Na2CO3产生气体的速率快
C.Na2CO3产生的气体多
D.NaHCO3消耗的盐酸的质量多
【解析】选A。由关系式:Na2CO3~2HCl~CO2;
NaHCO3~HCl~CO2可知A正确,C、D不正确;
Na2CO3与盐酸分两步反应,而NaHCO3与盐酸一步反应,
所以NaHCO3产生气体的速率快。
3.(2009·莆田高一检测)纯碱和小苏打是厨房中两种
常见的用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质
的方法正确的是(
)
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留
物的是小苏打
B.溶于水,能溶于水的为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,
前者产生的二氧化碳少
D.先将两样品配成溶液,后分别加入石灰水,无白色沉
淀生成的是小苏打
【解析】选C。NaHCO3分解后生成Na2CO3,也有残
留物,A错。Na2CO3和NaHCO3均能溶于水,B错。二
者也均能与Ca(OH)2反应生成沉淀,D错。
4.已知有:①氧化钠;②氢氧化钠;③钠;④碳酸钠。
分别取1 mol 上述固体物质,长期放置于空气中,最后
质量增加的情况是(
A.①>③>②>④
B.①=②>③>④
C.④>②>③>①
D.①>②>③>④
)
【解析】选A。所给物质长期在空气中放置,最终都生
成Na2CO3,分别计算1 mol物质生成Na2CO3后质量增
加的值,即可比较:
①Na2O
Na2CO3,44 g;
1
2
②NaOH
③Na
1
2
Na2CO3,13 g;
Na2CO3,30 g;
④Na2CO3质量不变。
5.(1)Na2CO3固体中混有少量NaHCO3固体,除杂方法是
_____________,化学方程式是______________。
(2)NaHCO3固体中混有少量Na2CO3固体,除杂方法是
_______________,化学方程式是______________。
(3)NaOH固体中混有少量Na2CO3固体,除杂方法是
_______________,反应的离子方程式是________。
【解析】(1)将固体混合物加热,化学方程式为
△
2NaHCO
Na2CO3+CO2↑+H2O。
====
3
(2)将固体混合物溶于水,通入CO2,在常温下风干
(或减压蒸干),化学方程式为
Na2CO3+CO2+H2O====
2NaHCO3。
(3)将固体混合物溶于水,加入适量的石灰水,过滤
△
2-==== CaCO ↓。
蒸干,离子方程式为Ca2++CO
====
3
3
答案:(1)加热 2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O
(2)配成溶液,通入CO2后常温风干
Na2CO3+CO2+H2O ==== 2NaHCO3
(3)加适量石灰水 Ca2++CO32-==== CaCO3↓
6.苏打和小苏打有着广泛应用,试从反应物用量角度说
明,在下列用途中选(A)苏打,还是(B)小苏打,并
说明原因。
(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味,常加入
适量的碱面,选用__________,因为___________。
(2)用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等,选用
_____________,因为___________(提示:二者水溶液
均显碱性,且苏打的碱性强)。
【解析】本题紧扣本节重点,苏打和小苏打性质联系用
途,由课本知识可知:2HCl+Na2CO3 ====
2NaCl+CO2↑
+H2O,HCl+NaHCO3 ==== NaCl+CO2↑+H2O,等
量酸消耗苏打的质量相对小;而做洗涤剂利用其碱性,
前者当然碱性强,故洗涤效果好。
答案:(1)A 因为中和等量的H+,Na2CO3比
NaHCO3的用量少(质量比为53∶84)
(2)A 因为Na2CO3的水溶液碱性强,洗涤效果好