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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