人教版高中化学必修第一册第2章海水中的重要元素-钠和氯分层作业9碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验含答案

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分层作业9碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验A级必备知识基础练题组1.焰色试验1.《本草经集注》有如下叙述:“先时有人得一种物,其色理与朴硝(Na2SO4)大同小异,朏朏如握雪不冰。强烧之,紫青烟起,仍成灰,不停沸,如朴硝,云是真硝石(KNO3)也。”文中描述区别物质的方法是利用了()A.焰色试验 B.升华现象C.蒸馏过程 D.燃烧过程2.“一河诗画满城烟花”。2023年11月3日至4日,第十五届中国(浏阳)国际花炮文化节在长沙浏阳举行。焰火颜色的产生与烟花中含有钠、钾、钙、钡、铜、锶等金属元素有关。下列有关说法不正确的是()A.五彩缤纷的焰火的形成是因为上述金属元素产生了不同的焰色B.每次做焰色试验前都要用盐酸洗净铂丝并在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同C.KCl与KNO3灼烧时火焰的颜色不相同D.观察钾及其化合物的焰色需要透过蓝色钴玻璃题组2.碳酸钠、碳酸氢钠的性质比较与应用3.下列说法不正确的是()A.用小苏打(NaHCO3)发酵面团制作馒头B.过氧化钠漂白的原理和活性炭不一样C.用苏打治疗胃酸过多D.用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3)4.(2024·山东菏泽高一检测)下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中,不正确的是()A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠B.二者热稳定性不同,碳酸钠的热稳定性大于碳酸氢钠C.二者等质量时,与过量盐酸反应,生成CO2量一样多D.二者在一定条件下可以相互转化5.(2024·广东湛江高一检测)一探究小组为了了解碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计了如下装置和实验,其中图①、图②中稀盐酸的浓度相同,碳酸钠与碳酸氢钠的浓度相同,图③、图④装置同时放入90℃的水中,气球都膨胀,装有饱和碳酸氢钠溶液的容器上的气球膨胀得更快。下列说法正确的是()A.加盐酸前,图①和图②中溶液都显红色,后者稍深B.加盐酸过程中,图①气球开始有变化,图②气球无C.在图③和图④中,加热过程中都产生CO2气体D.在图③和图④中说明碳酸钠比碳酸氢钠稳定题组3.碳酸钠、碳酸氢钠的鉴别6.(2024·云南曲靖高一检测)纯碱和小苏打是厨房中常用的两种白色固体,为了验证固体纯碱中是否含有小苏打,下列说法正确的是()A.溶于水后加石灰水,无沉淀说明有小苏打B.加稀盐酸,有气体生成说明有小苏打C.加热后称质量,质量减小说明有小苏打D.在无色火焰上灼烧,火焰呈黄色说明有小苏打7.(2024·山东青岛高一检测)碳酸钠与碳酸氢钠在外观上相似,均可做家用洗涤剂,如清洗厨房用具的油污等。为区别二者,下列实验方案不合理的是()选项选用试剂或方法判断依据A取少量固体放入两支试管中,各加几滴水观察温度变化B配成溶液,向其中滴加酚酞溶液观察溶液颜色变化C配成溶液,向其中滴加少量盐酸观察是否产生气泡D配成溶液,向其中滴加澄清石灰水观察是否生成沉淀题组4.碳酸钠、碳酸氢钠与酸的反应8.(2024·陕西渭南高一检测)有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入一定量的Na2CO3和NaHCO3,A、B中分别装有足量的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是()A.Na2CO3和NaHCO3的个数相等时,与足量的盐酸反应,所消耗氯化氢相同B.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量一定相同C.侧管中装入Na2CO3的气球膨胀速率快D.若加入等质量的Na2CO3和NaHCO3,最终两气球体积不同B级关键能力提升练9.(2024·山东枣庄高一检测)实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaHCO3中的一种或两种,下列说法正确的是()A.取一定量固体,溶解配成饱和溶液,向溶液中通入足量的CO2,观察到有晶体析出,说明原固体中一定含有Na2CO3B.取样在试管中加热,将可能产生的气体全部通入澄清石灰水,若最终仍为澄清溶液,则样品中不含NaHCO3C.取一定量的样品,利用如图所示装置测定样品中NaHCO3的含量,若球形干燥管增重,则所取样品中只含NaHCO3D.已知固体样品同时含有NaHCO3和Na2CO3。现取一定质量的样品配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液至沉淀完全,根据白色沉淀的质量不能求出Na2CO3的含量10.(2024·江苏滁州高一检测)下列实验装置能达到实验目的的是()①验证Na和水反应是否为放热反应②检验Na2O2与H2O反应有O2生成③观察K2CO3的焰色试验④比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性A.①② B.①③C.②③ D.③④11.(2024·河南南阳高一检测)在一定温度下,向饱和NaHCO3溶液中加入一定量的过氧化钠,充分反应后恢复到原温度,下列说法正确的是()A.溶液中有晶体析出,Na+浓度不变B.溶液中有气体逸出,溶质中一定含有NaOHC.溶液的质量增大,溶质中一定含有Na2CO3D.溶液的质量增大,溶质质量分数不变12.(2024·上海徐汇区检测)为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可通过加热分解得到的CO2质量进行计算,某同学设计的实验装置示意图如下:该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸氢钠的质量分数偏低的是()A.样品分解不完全B.装置B、C之间缺少CO2的干燥装置C.没有安装干燥管aD.反应完全后停止加热,通入过量的N213.(2024·江苏徐州高一检测)实验室有一包白色固体,可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一种或多种。下列根据实验事实得出的结论不正确的是()A.取一定量固体,溶解,向溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变成浅红色,说明原固体中一定含有NaHCO3B.取一定量固体,溶解,向溶液中加入适量BaCl2溶液,充分反应后观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有Na2CO3C.取一定量固体,溶解,向溶液中滴加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有NaClD.称取3.80g固体,加热至恒重,质量减少了0.620g。用足量稀盐酸溶解残留固体,充分反应后,收集到0.880g气体,说明原固体中含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl14.(2024·湖北武汉高一检测)NaHCO3是一种工业用化学品,50℃以上开始逐渐分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,270℃时完全分解。NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3在水中的。回答下列问题:(1)可用于治疗胃酸过多的是(填“NaHCO3”或“Na2CO3”),不能用澄清石灰水区分NaHCO3和Na2CO3的原因是

。

(2)实验室将CO2、NH3通入饱和食盐水中来制备NaHCO3,先通入的是(填“CO2”或“NH3”),反应的化学方程式为NaCl+H2O+CO2+NH3NaHCO3↓+NH4Cl;该反应不宜在超过50℃的水浴中进行,原因是

。

(3)制取NaHCO3所需要的CO2采用图甲装置进行制备。当锥形瓶中的固体为石灰石时,分液漏斗中应盛放(填试剂名称),为获得较为纯净的CO2,净化装置(图乙)中试剂A为(填化学式)。

(4)通过该实验所获得的NaHCO3晶体常含有NaCl(假设仅含此一种杂质)。现称取上述NaHCO3晶体试样9.36g于烧杯中,加入过量稀硝酸使固体样品充分反应,再加入过量的硝酸银溶液。经过滤、洗涤、干燥得到沉淀物的质量为5.74g,则NaHCO3样品中NaCl的质量分数为。写出上述反应涉及的离子方程式:

、。

C级学科素养拔高练15.(2024·广东深圳高一检测)Na2CO3纯度的分析:实验装置如图所示,装置B中盛有10.0g的Na2CO3样品[假设杂质不参加反应,原容器中CO2含量可忽略不计,各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有锌粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水]。(1)装置A锥形瓶内盛有,装置A的作用是

。

装置B分液漏斗中装有。

(2)若无装置C,实验结果将(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是

。

(3)若实验后,装置D的质量增加3.96g,则该Na2CO3样品的纯度为。

参考答案分层作业9碳酸钠和碳酸氢钠、焰色试验1.A解析Na2SO4可发生焰色反应,只发生物理过程,硝酸钾强烧产生紫色火焰同时发生分解产生氧气和亚硝酸钾,故记载的是用焰色试验鉴别朴硝与硝石的方法,故选A。2.C解析五彩缤纷的焰火是某些金属元素灼烧时产生的焰色,A项正确;做焰色试验前都要用盐酸洗净铂丝并在火焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同,B项正确;KCl和KNO3都含有K元素,灼烧时透过蓝色钴玻璃都能观察到紫色火焰,C项错误;K元素的焰色需要透过蓝色钴玻璃观察,避免可能含有的微量Na元素的干扰,D项正确。3.C解析碳酸氢钠受热分解为二氧化碳,可以用小苏打(NaHCO3)发酵面团制作馒头,故A正确;过氧化钠具有氧化性,可以用来漂白,活性炭具有吸附性,可以吸附有色物质,过氧化钠漂白的原理和活性炭不一样,故B正确;苏打为碳酸钠,碱性较强,不能用于治疗胃酸过多,故C错误;碳酸钙和醋酸反应生成可溶性盐醋酸钙,可用食醋清洗热水瓶胆内壁附着的水垢(CaCO3),故D正确。4.C解析Na2CO3的热稳定性更强;等质量的Na2CO3与NaHCO3,与足量盐酸反应产生CO2的量不同,相同质量时,NaHCO3产生的CO2量多。5.D解析碳酸钠及碳酸氢钠溶液都显碱性,其中碳酸钠溶液的碱性更强,酚酞在碱性溶液中显红色,则图①和图②中溶液都显红色,前者稍深,故A错误;碳酸钠和少量盐酸反应生成的是碳酸氢钠,没有气体生成,继续滴加盐酸,生成氯化钠、二氧化碳和水,有气泡产生;碳酸氢钠与盐酸反应直接产生二氧化碳气体,则加盐酸过程中,图①气球开始无变化,图②气球开始有变化,故B错误;碳酸钠加热不分解产生二氧化碳气体,加热过程中图③不产生CO2气体,故C错误;图③、图④装置同时放入90℃的水中,气球都膨胀,装有饱和碳酸氢钠溶液的容器上的气球膨胀得更快,说明碳酸氢钠不稳定,受热分解,则碳酸钠比碳酸氢钠稳定,故D正确。6.C解析碳酸钠和碳酸氢钠都会和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀,故不能验证含有小苏打,A错误;碳酸钠和碳酸氢钠都会和HCl反应生成CO2,有气体产生无法说明有小苏打,B错误;碳酸氢钠受热分解,生成碳酸钠、水和二氧化碳,故加热后称重,质量减小说明有小苏打,C正确;火焰呈黄色为Na的焰色试验,碳酸钠和碳酸氢钠中都含有Na,火焰呈黄色无法说明有小苏打,D错误。7.D解析碳酸钠固体溶于水是放热的,碳酸氢钠固体溶于水是吸热的,可以通过观察二者溶于水后温度变化来区别,故A正确;碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液都是碱性的,但碳酸钠溶液碱性更强,滴加酚酞溶液后红色比碳酸氢钠溶液深,可以通过观察溶液颜色变化区别二者,故B正确;碳酸钠与碳酸氢钠配成溶液,向其中滴加少量盐酸,碳酸氢钠溶液马上有气泡产生,碳酸钠溶液刚开始没有气泡产生,则可以通过观察是否产生气泡区别二者,故C正确;碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液与澄清石灰水反应都生成碳酸钙沉淀,不能通过观察是否生成沉淀区别二者,故D错误。8.D解析由化学方程式可知,1个Na2CO3和盐酸反应消耗2个HCl、1个NaHCO3和盐酸反应消耗1个HCl,它们的个数相等时,与足量的盐酸反应,所消耗氯化氢不相同,故A错误;装入的是一定量的Na2CO3和NaHCO3和足量的盐酸,最终两试管中Na+、Cl-的物质的量不一定相同,故B错误;碳酸钠和盐酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和盐酸反应生成二氧化碳,所以装入碳酸钠的气球膨胀速率慢,故C错误;加入等质量的Na2CO3和NaHCO3,因二者摩尔质量不同,物质的量也就不同,最终生成的气体体积不相同,两气球体积不同,故D正确。9.A解析取一定量固体,溶解配成饱和溶液,向溶液中通入足量二氧化碳,观察到有晶体析出,说明有反应Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3↓发生,因为相同条件下碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠而结晶析出,说明原溶液中一定有碳酸钠,A正确;若二氧化碳生成量较多,氢氧化钙与过量二氧化碳反应生成碳酸氢钙,最终仍为澄清溶液,但是样品中含有碳酸氢钠,B错误;浓硫酸将气体干燥,球形干燥管增重说明生成了CO2,为碳酸氢钠分解生成的二氧化碳,但无法确定Na2CO3是否存在,C错误;设样品中碳酸钠和碳酸氢钠的质量分别为xg和yg,混合物的质量为mg,滴加氢氧化钡溶液至沉淀完全,沉淀为碳酸钡,质量为ng,则有x+y=m,197x106+197y84=n,m、n10.A解析钠与水反应放热,使U形管中红墨水左低右高,图中可验证为放热反应,故①能达到实验目的;过氧化钠与水反应生成氧气,且放热,则带火星的木条复燃,可验证有氧气生成,故②能达到实验目的;观察K的焰色反应需透过蓝色的钴玻璃,不能直接观察检验,故③不能达到实验目的;碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠,则小试管中应为碳酸氢钠,故④不能达到实验目的;故选A。11.C解析Na2O2与H2O反应生成NaOH和O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,NaOH与NaHCO3反应生成Na2CO3和H2O,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。根据分析,反应生成Na2CO3,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,因此Na+浓度增大,A错误;根据分析,反应生成O2,若Na2O2量较少,生成的NaOH较少,可以被NaHCO3完全反应,即不一定有NaOH剩余,B错误;根据分析,投入Na2O2,生成O2,溶液质量增加,由于反应NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,溶液中一定生成Na2CO3,C正确;根据分析,原溶质NaHCO3与NaOH反应生成Na2CO3,因此NaHCO3的质量分数减小,D错误。12.A解析样品分解不完全,测定二氧化碳的质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸氢钠的质量分数偏低,故A符合题意;装置B、C之间缺少CO2的干燥装置,水蒸气进入装置C导致测定的二氧化碳质量增大,碳酸氢钠质量增大,碳酸氢钠的质量分数偏高,故B不符合题意;没有安装干燥管a,会造成外界空气中的二氧化碳和水蒸气进入装置C被吸收,测定二氧化碳质量增大,碳酸氢钠质量增大,碳酸氢钠的质量分数偏高,故C不符合题意;反应完全后停止加热,通入过量的N2,但可将产生的CO2全部赶入装置C中,N2不会被装置C吸收,测得的二氧化碳质量不变,则碳酸氢钠的质量分数不会偏高也不会偏低,故D不符合题意。13.A解析取一定量固体,溶解,向溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液变成浅红色,说明溶液呈碱性,Na2CO3、NaHCO3溶液都呈碱性,原固体中不一定含有NaHCO3,故A错误;取一定量固体,溶解,向溶液中加入适量BaCl2溶液,BaCl2和Na2CO3反应生成碳酸钡沉淀,而BaCl2和NaHCO3不反应,所以观察到有白色沉淀生成,说明原固体中一定含有Na2CO3,故B正确;取一定量固体,溶解,向溶液中滴加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生成,该沉淀一定是氯化银,说明原固体中一定含有NaCl,故C正确;称取3.80g固体,加热至恒重,质量减少了0.620g,碳酸氢钠加热能分解为碳酸钠、二氧化碳和水,设碳酸氢钠的质量为xg、生成碳酸钠yg,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm168106 62xgyg 0.62gx=1.68g、y=1.06g,说明原固体中一定含有1.68g的碳酸氢钠,反应新生成碳酸钠1.06g;用足量稀盐酸溶解残留固体,充分反应后,收集到0.880g气体,碳酸钠和盐酸反应放出二氧化碳气体,设碳酸钠的质量为zg,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑106 44zg 0.880gz=2.12g,说明原固体中含有Na2CO3的质量为2.12g-1.06g=1.06g,根据质量守恒,原固体中含有NaCl的质量为3.80g-1.68g-1.06g=1.06g,故D正确。14.答案(1)NaHCO3澄清石灰水既可与NaHCO3反应生成沉淀,也可与Na2CO3反应生成沉淀(2)NH3温度过高,NaHCO3会部分分解(3)稀盐酸NaHCO3(4)25%HCO3-+H+CO2↑+H2OAg++Cl-AgCl↓解析(1)碳酸钠、碳酸氢钠都能与盐酸反应,但碳酸钠的碱性太强,所以用于治疗胃酸过多的是NaHCO3;NaHCO3和Na2CO3都能与石灰水反应生成白色沉淀,所以不能用澄清石灰水区分NaHCO3和Na2CO3。(2)实验室将CO2、NH3通入饱和食盐水中来制备NaHCO3,氨气比二氧化碳溶解度大,所以先通入NH3使溶液呈碱性,再通入CO2;反应的化学方程式为NaCl+H2O+CO2+NH3NaHCO3↓+NH4Cl;温度过高,NaHCO3会部分分解,所以该反应不宜在超过50℃的水浴中进行。(3)实验室用石灰石和稀盐酸反应制取二氧化碳气体,当锥形瓶中的固体为石灰石时,分液漏斗中