第10讲-钠、碳酸钠及其碳酸氢钠(强化训练)(解析版)

第10讲钠、碳酸钠及其碳酸氢钠（强化训练）1.《本草纲目》中“石碱”条目下写道：“采蒿蓼之属，……晒干烧灰，以原水淋汁，……久则凝淀如石，……浣衣发面，……亦去垢发面。”这里的“石碱”是指() A．KOH B．KAl(SO4)2 C．KHCO3 D．K2CO3答案：D【解析】“采蒿蓼之属，……晒干烧灰”，说明“石碱”为蒿蓼烧成的灰中的成分；“以原水淋汁”，说明“石碱”易溶于水；“浣衣发面，……亦去垢发面”，说明“石碱”能去油污、作发酵剂，排除KOH、KAl(SO4)2；且植物烧成的灰中的主要成分一般为碳酸盐，故“石碱”为K2CO3，D项符合题意。2.下列对碱金属性质的叙述中,正确的是()①都是银白色的柔软金属(除铯外),密度都比较小②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物③碱金属单质都与水剧烈反应④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高A.①③B.②④C.①④ D.②③答案：A【解析】①铯是金黄色金属,其他碱金属都是银白色的柔软金属,密度都比较小,故正确;②锂燃烧生成氧化锂,不是过氧化锂,故错误;③碱金属单质,性质活泼,与水剧烈反应生成碱和氢气,故正确;④碱金属熔、沸点随着原子序数的增加依次降低,故错误。3.碱金属及其化合物在生活和化工生产中具有广泛的用途,下列说法正确的是()A.钠-钾合金能用作原子反应堆的导热剂是由于二者是活泼金属易失去电子B.用饱和碳酸氢钠制造灭火剂比用饱和碳酸钠制造灭火剂的效果好C.碳酸钠可用于制造洗涤剂,因为碳酸钠是碱D.五彩缤纷的焰火是K单质燃烧所致答案：B【解析】A项,钠-钾合金能用作原子反应堆的导热剂是因为其具有良好的导热性,利用了二者的物理性质,而不是化学性质,错误;B项,相同质量的碳酸氢钠和碳酸钠中碳酸氢钠反应放出的气体更多,且反应的速率更快,故用饱和碳酸氢钠制造灭火剂的效果好,正确;C项,碳酸钠是盐,不是碱,错误;D项,五彩缤纷的焰火是金属元素的焰色反应所致,不一定是单质燃烧所致,也不一定是钾元素所致,错误。4.关于碱金属的叙述正确的是()A.随核电荷数的增加,碱金属单质的熔点逐渐降低,密度逐渐增大B.碱金属单质的金属性很强,均易与氯气、氧气、氮气等发生反应C.碳酸铯加热时不能分解为二氧化碳和氧化铯D.焰色反应为化学变化答案：C【解析】钾的密度小于钠的密度,这是碱金属单质随核电荷数的增加密度依次增大的一个例外,A项错误;碱金属中除锂外,均不与氮气直接反应,B项错误;Cs与Na同为碱金属元素,性质相似,由Na2CO3加热时不分解,可得出Cs2CO3加热时也不分解,C项正确;焰色反应为物理变化,D项错误。5.创建美好生态环境是实现“中国梦”的重要一环。下列做法正确的是()A.Na2O能与SO2反应,用Na2O作工业废气脱硫剂B.纯碱可用于去除餐具上的油污C.将“84”消毒液与洁厕灵混合使用可增强去污效果D.将废旧电池进行深埋防止废旧电池对环境的污染答案：B【解析】Na2O是碱性氧化物,能与SO2反应,但Na2O在空气中容易变质,不容易保存,因此不能用Na2O作工业废气的脱硫剂,A错误;纯碱溶液中碳酸根离子水解使溶液呈碱性,可促进油脂水解,所以可用于去除餐具上的油污,B正确;“84”消毒液主要成分是NaClO,洁厕灵的主要成分是盐酸,将“84”消毒液与洁厕灵混合,会产生有毒的Cl2,所以不能混合使用,C错误;废旧电池中含有重金属离子,将废旧电池进行深埋会导致土壤污染和水污染,D错误。6.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列四种不同的方法，其中不可行的是()A.分别加入1mol·L－1的盐酸，看气泡产生的快慢B.分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水中，观察有无白色浑浊C.分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀D.分别配成溶液、做焰色反应实验，观察火焰的颜色答案：C【解析】A项，因K2CO3与盐酸反应分步进行，先生成碳酸氢钾，盐酸过量时才生成气体，故可行；B项，K2CO3受热不分解，NaHCO3受热分解产生CO2，故可行；C项，二者与Ba(OH)2溶液反应都产生白色沉淀BaCO3，故不可行；D项，钾的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，钠的焰色为黄色，可行。7.下列关于物质或离子检验的叙述正确的是()A.在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋，无Fe2＋B.气体通过无水CuSO4，粉末变蓝，证明原气体中含有水蒸气C.灼烧白色粉末，火焰呈黄色，证明原粉末中有Na＋，无K＋D.将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2答案：B【解析】A项，在溶液中加KSCN，溶液显红色，说明一定含有Fe3＋，不能证明是否含有Fe2＋，错误；B项，气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝，是因为白色的无水硫酸铜与水反应生成了蓝色的CuSO4·5H2O，所以可证明原气体中含有水蒸气，正确；C项，灼烧白色粉末，火焰呈黄色，说明原粉末中一定含有Na＋，不能确定有无K＋，若要进一步确认可透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后进行观察，如果火焰呈紫色，则含有K＋，否则不含K＋，错误；D项，若为SO2气体也有相同的现象，所以不能确定该气体一定是CO2，错误。8.将NaHCO3和Na2O2的固体混合物置于密闭容器中，加热至270℃，使其充分反应，最后测得生成的气体和残余固体均由两种物质组成，则其组成应是()气体固体ACO2、H2O(g)Na2CO3、Na2O2BH2O(g)、O2Na2CO3、NaOHCCO2、O2Na2CO3、NaHCO3DH2O(g)、O2NaOH、Na2O2答案：B【解析】本题考查钠及其化合物的性质，意在考查考生对有关反应规律的理解和分析推理能力。当CO2和H2O(g)同时通过足量的Na2O2时，可认为是CO2先与Na2O2反应，则题干反应的产物中不可能有CO2存在，因为若有CO2存在，则另外两种气体—H2O(g)和O2一定也都存在，这样最后就会有三种气体，不符合题意，所以生成的气体由H2O(g)和O2组成。H2O(g)剩余说明Na2O2已经反应完毕，则生成的两种固体为Na2CO3与NaOH(NaHCO3在270℃时会完全分解)。9.向分别盛有100mL水、100mL0.1mol·L－1盐酸、100mL0.01mol·L－1NaOH溶液的X、Y、Z三个烧杯中各投入0.05molNa。下列有关说法正确的是()A．三个烧杯中均先发生的离子反应为2Na＋2H2O=2Na＋＋2OH－＋H2B．三个烧杯中钠均在液面上剧烈反应，且X烧杯中的反应最剧烈C．三个烧杯反应后，溶质的物质的量浓度相同D．三个烧杯反应后，生成的气体的质量一定相同答案：D【解析】钠与盐酸反应时钠先与H＋反应，离子方程式表示为2Na＋2H＋=2Na＋＋H2，A错误；三个烧杯中，Y烧杯中的氢离子浓度最大，反应最剧烈，B错误；X烧杯中生成的溶质为NaOH，Y烧杯中生成的溶质为NaCl、NaOH，Z烧杯中生成NaOH，原溶质为NaOH，故三个烧杯中溶质的物质的量浓度不同，C错误；因向三个烧杯中加入钠的物质的量相同且钠全部反应完，故生成H2的量相同，D正确。10.将金属钠放入盛有下列溶液的小烧杯中，既有气体，又有白色沉淀产生的是()①MgSO4溶液②Na2SO4稀溶液③饱和澄清石灰水④Ca(HCO3)2溶液⑤CuSO4溶液⑥饱和NaCl溶液A．①④⑤⑥ B．③④⑤⑥C．②④⑤⑥ D．①③④⑥答案：D【解析】2Na＋2H2O=2NaOH＋H2，①中Mg2＋＋2OH－=Mg(OH)2；③中反应消耗水，溶液温度升高，Ca(OH)2的溶解度降低，析出Ca(OH)2沉淀；④中Ca2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=CaCO3＋H2O；⑤生成的Cu(OH)2是蓝色沉淀，不符合题意；⑥水减少，c(Na＋)增大，使NaCl(s)=Na＋(aq)＋Cl－(aq)平衡向左移动。11.下列关于Na2CO3和NaHCO3的比较中，说法不正确的是() A．NaHCO3固体受热容易分解，而Na2CO3固体受热不容易分解 B．等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸反应，前者消耗盐酸的物质的量 比后者多 C．向等体积等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中分别滴加2滴酚酞溶液，前者 颜色比后者深 D．Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式相同答案：D【解析】Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与Ba(OH)2溶液反应的离子方程式不相同，Na2CO3与Ba(OH)2溶液：COeq\o\al(2－,3)＋Ba2＋=BaCO3↓，NaHCO3与Ba(OH)2溶液反应，当NaHCO3少量时：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ba2＋=BaCO3↓＋H2O；当NaHCO3过量时：2HCOeq\o\al(－,3)＋Ba2＋＋2OH－=BaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O。12.下列说法中正确的是()A.碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多B.除去NaHCO3固体中的Na2CO3,可将固体加热至恒重C.分别加热Na2CO3和NaHCO3固体,试管内壁均有水珠,说明两种物质均受热分解D.可用如图所示装置加热分解NaHCO3固体答案：A【解析】碳酸氢钠可以和胃酸(盐酸)反应,从而治疗胃酸过多,A项正确;加热固体,NaHCO3分解生成Na2CO3,不能除去Na2CO3,B项错误;加热Na2CO3产生水珠,可能是Na2CO3固体中的少量水分蒸发而致,而NaHCO3固体是因为受热分解而产生水分,C项错误;加热分解NaHCO3固体,试管口要略向下倾斜,D项错误。13.如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉答案：C【解析】NH3极易溶于水,因此先在a通入NH3,防止发生倒吸,再在b通入CO2,从而保证吸收更多的CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉,吸收NH3,防止污染环境,C项正确。14.①氧化钠、②氢氧化钠、③过氧化钠、④亚硫酸钠，1mol上述固体物质长期放置于空气中，下列说法正确的是()A.质量增加的情况是②>①>③>④B.质量增加的情况是①>③>④>②C.上述物质都发生了氧化还原反应D.过氧化钠在反应中转移了2mol电子答案:B【解析】Na2O～Na2CO3，1molNa2O长期放置于空气中质量增加44g；NaOH～eq\f(1,2)Na2CO3，1molNaOH长期放置于空气中质量增加13g；Na2O2～Na2CO3，1molNa2O2长期放置于空气中质量增加28g；Na2SO3～Na2SO4，1molNa2SO3长期放置于空气中质量增加16g，故A项错误，B项正确；Na2O和NaOH未发生氧化还原反应，C项错误；1mol过氧化钠在反应中转移了1mol电子，D项错误。15.一定量Na2O2与CO2充分反应后的固体物质为41.8g，恰好与1L1mol·L－1的稀盐酸完全反应。下列说法正确的是()A．41.8g固体物质为Na2CO3B．41.8g固体物质为0.1molNa2CO3和0.4molNa2O2的混合物C．41.8g固体物质为31.2gNaHCO3和10.6gNa2CO3的混合物D．一定量的Na2O2为78g答案：B【解析】如果41.8g固体全为Na2CO3，其物质的量约为0.39mol，则其不可能恰好与1L1mol·L－1的稀盐酸完全反应，A项错误；根据钠离子守恒可知B项符合题意；Na2O2与CO2反应不可能生成碳酸氢钠，即C项错误；根据钠离子守恒，可求出一定量的Na2O2的物质的量为0.5mol，其质量为39g，D项错误。16.在一密闭容器中有CO、H2、O2共16.5g和足量的Na2O2，用电火花引燃，使其完全反应，Na2O2增重7.5g，则原混合气体中O2的质量分数是()A．54.5% B．40%C．36% D．33.3%答案：A【解析】CO、H2、O2完全反应生成的二氧化碳，水与过氧化钠反应生成碳酸钠、氢氧化钠，所以过氧化钠固体增重的质量等于CO、H2的质量，所以混合气体中CO、H2的质量一共是7.5g，则O2的质量是16.5g－7.5g＝9g，所以原混合气体中O2的质量分数是eq\f(9g,16.5g)×100%≈54.5%。17.取ag某物质在O2中完全燃烧，将生成物与足量Na2O2固体完全反应，反应后固体质量恰好也增加了ag。下列物质不能满足上述结果的是()A．H2 B．COC．C6H12O6 D．C12H22O11答案：D【解析】凡分子组成符合(CO)n·(H2)m的物质，完全燃烧后，将其燃烧产物通过足量Na2O2后，固体增加的质量与原物质的质量相等，选项A、B、C中的物质都满足上述关系，D项不满足上述关系，D项符合题意。18.由Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物，向其中加入足量的盐酸有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少一部分。将上述混合物在空气中加热，有气体放出，下列判断正确的是()A.混合物中一定不含Na2CO3、NaClB.混合物中一定有Na2O2、NaHCO3C.无法确定混合物中是否含有NaHCO3D.混合物中一定不含Na2O2、NaCl答案：B【解析】混合粉末加盐酸有气体产生说明其中可能有Na2O2、Na2CO3、NaHCO3，又由于气体通过足量的NaOH溶液后体积减小，说明气体中同时含有O2和CO2，则原混合粉末中肯定存在Na2O2，还可能有Na2CO3或NaHCO3中的一种或两种，将原混合粉末在空气中加热有气体放出，说明NaHCO3肯定存在，但Na2CO3和NaCl不能确定是否存在。19.下图是Na2O2和CO2定性、定量实验的装置示意图。注射器1中抽取了100mLCO2，U形管中装有适量小玻璃珠和约1.5gNa2O2粉末。实验开始时，打开K1、K2、K4止水夹，关闭K3止水夹，推动注射器1活塞，缓缓将CO2压至U形管中，注射器2活塞缓缓向外移动。下列叙述中不正确的是()A.U形管内的玻璃珠可防止过氧化钠粉末被吹走和增大过氧化钠和二氧化碳的接触面积B.U形管内淡黄色粉末渐渐变白C.注射器1活塞推到底后，注射器2中收集到的气体大于50mL，只是因为还含有CO2D.打开胶塞，立即将带火星的木条伸入U形管中，可验证反应产物之一为氧气答案：C【解析】玻璃珠可起到增大Na2O2与CO2接触面积，使之反应完全的作用，A正确；U形管中Na2O2与CO2反应生成Na2CO3和O2，故U形管内淡黄色粉末渐渐变白，B正确；由2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2可知，100mLCO2理论上应产生50mLO2，收集到的气体大于50mL，除部分CO2没反应外，还可能是反应放热，气体受热膨胀，C错误；可利用O2支持燃烧，能使带火星的木条复燃的性质证明，D正确。20.向某碳酸钠溶液中逐滴加1mol·L－1的盐酸，测得溶液中Cl－、HCOeq\o\al(－,3)的物质的量随加入盐酸体积的关系如图所示，其中n2∶n1＝3∶2，则下列说法中正确的是()A．Oa段反应的离子方程式与ab段反应的离子方程式相同B．该碳酸钠溶液中含有1molNa2CO3C．b点的数值为0.6D．b点时生成CO2的物质的量为0.3mol答案：C【解析】Oa段：COeq\o\al(2－,3)＋H＋=HCOeq\o\al(－,3)，ab段：HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=CO2＋H2O，A错误；HCOeq\o\al(－,3)最多为0.5mol，则原溶液中含0.5molNa2CO3，B错误，a点时消耗的盐酸为0.5mol；假设ab段加入了mmolHCl，由n2∶n1＝3∶2，知：eq\f(0.5－m,0.5＋m)＝eq\f(2,3)得m＝0.1，由方程式可知b点时共消耗盐酸0.6mol，其体积为0.6L，生成的CO2的物质的量为0.1mol，C正确，D错误。21.某同学想通过下图装置进行实验，探究SO2与Na2O2反应的产物。ABⅠ.检验反应中是否有O2生成的方法是_______________；若有O2生成，请写出装置C中的化学方程式：_____________。Ⅱ.A中盛装H2SO4溶液的仪器名称是________；D装置除起了防止空气中的水蒸气和二氧化碳进入C装置与Na2O2反应作用外，还可以________________________。Ⅲ.(1)C中固体产物可能有三种情况：①只有Na2SO3；②只有________；③Na2SO3和Na2SO4混合物。(2)若Na2O2反应完全，为确定C中固体产物的成分，该同学设计如下实验，请您利用限选试剂和仪器帮助他完成该探究过程。限选试剂和仪器：0．01mol·L－1KMnO4酸性溶液；0．1mol·L－1Ba(NO3)2溶液；0．1mol·L－1BaCl2溶液；1mol·L－1HNO3溶液；1mol·L－1盐酸、试管、胶头滴管。实验操作预期现象和结论步骤一：取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水、搅拌溶解，分别取少量该溶液于A、B试管中固体完全溶解，得到无色透明溶液步骤二：取试管A，向溶液中加入______________，振荡，观察溶液颜色变化________________步骤三：取试管B，向其中先加入________，振荡；再加入________，振荡产生气泡，再加入另一试剂看到产生白色沉淀，则固体C中还含有______________________________答案：Ⅰ.用带火星的木条靠近干燥管口a，观察木条是否复燃2SO2＋2Na2O2=2Na2SO3＋O2Ⅱ.分液漏斗吸收过量(或多余)的SO2，以免污染空气Ⅲ.(1)Na2SO4(2)几滴0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液紫红色的KMnO4溶液振荡后褪色，则C中有Na2SO3过量的1mol·L－1盐酸0.1mol·L－1BaCl2溶液Na2SO4【解析】Ⅰ.由于O2具有助燃性，能使带火星的木条复燃，所以用带火星的木条靠近管口a，若木条复燃，说明有O2生成，否则没有；若有O2生成，根据CO2和Na2O2反应的化学方程式可写出SO2和Na2O2反应的化学方程式为2SO2＋2Na2O2=2Na2SO3＋O2。Ⅱ.实验室制备SO2用较浓硫酸和Na2SO3反应，盛放H2SO4溶液的仪器为分液漏斗；SO2是污染性气体，不能直接排放到空气中，所以用碱石灰吸收SO2，防止污染空气。Ⅲ.(1)Na2O2有强氧化性，SO2有还原性，Na2O2和SO2反应生成Na2SO4，SO2＋Na2O2=2Na2SO4。(2)步骤一、二：取少量C中固体产物于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，分别取少量该溶液于A、B试管中，固体完全溶解，得到无色透明溶液，取试管A，加入几滴(或少量)0.01mol·L－1KMnO4酸性溶液，紫红色的KMnO4溶液振荡后褪色，证明C中含有Na2SO3，若无此现象则只含有Na2SO4，步骤三：取试管B，向其中先加入过量的1mol·L－1盐酸，再加入适量的0.1mol·L－1BaCl2溶液，生成无色刺激性气味的气体，出现白色沉淀，则除含有Na2SO3外还含有Na2SO4。22.某化学课外活动小组通过实验探究NO能否与Na2O2反应以及反应后的产物，该小组同学设计了如图所示装置(夹持仪器、连接用的乳胶管均已省略)。经查阅资料知：①NO是不成盐氧化物；②2NO2＋2NaOH=NaNO3＋NaNO2＋H2O。回答下列问题：(1)写出木炭与浓硝酸反应的化学方程式：____________________________。(2)为了完成实验，选择上图中的装置，其连接顺序为a→_________________(按气流方向，用小写字母表示)；有同学认为该装置存在缺陷，则该缺陷是________。(3)连接好仪器，__________，装入药品后，要通入一段时间的氮气，再滴入浓硝酸，点燃酒精灯，通入氮气的主要目的是___________________________。(4)装置E的作用是________；能说明NO与Na2O2发生反应的实验现象是______________________________________。(5)探究NO与Na2O2反应的产物。假设1：产物只有NaNO3；假设2：_________________________________________；假设3：产物为NaNO3和NaNO2的混合物。为验证反应产物，该小组同学准确称取反应后的固体3.50g，用煮沸并冷却后的蒸馏水配成100.00mL溶液，取10.00mL溶液于锥形瓶中，用0.1000mol·L－1KMnO4溶液(硫酸酸化)滴定，共消耗KMnO4溶液20mL。滴定过程中发生反应的离子方程式为________________________________________________，反应产物中NaNO2的质量分数为________(保留四位有效数字)。答案：(1)C＋4HNO3(浓)CO2↑＋4NO2↑＋2H2O(2)h→i→d→e→b→c→f或g缺少尾气处理装置(3)检验装置的气密性排出装置中的空气，防止NO被空气中的O2氧化为NO2(4)制备NOD中固体由淡黄色变为白色(5)产物只有NaNO22MnOeq\o\al(－,4)＋5NOeq\o\al(－,2)＋6H＋=5NOeq\o\al(－,3)＋2Mn2＋＋3H2O98.57%【解析】(5)根据关系式，设NOeq\o\al(－,2)的物质的量为n，2MnOeq\o\al(－,4)～5NOeq\o\al(－,2)2mol5mol0.002moln求得n＝0.005mol则NaNO2的质量分数为eq\f(0.005mol×10×69g·mol－1,3.5g)×100%≈98.57%。23.Ⅰ.某学习小组做Na2O2与H2O反应的实验，发现一些有趣的现象：①取适量Na2O2固体用脱脂棉包好放在石棉网上，然后向脱脂棉上滴加3～4滴水，结果脱脂棉剧烈燃烧。②取适量Na2O2固体置于试管中，加水使其充分反应至不再产生气体为止，滴入几滴酚酞试液，溶液先变红后褪色，回答有关问题：(1)已知Na2O2可看作是二元弱酸H2O2对应的盐，其第一步水解完全进行。写出其第一步水解的离子方程式___________________________________________________________。(2)由①实验现象所得出的有关结论是：A.有氧气生成；B.________。Ⅱ.为探究Na2O2与H2O反应的机理，他们在老师的指导下设计了如图所示装置。连接好装置，打开K1、K2，通过注射器注入适量蒸馏水，充分反应后用气球鼓气，Na2S溶液变浑浊，酸性KMnO4溶液褪色。分别取A、C中溶液滴入几滴酚酞，开始都变红，之后A中溶液很快褪色，C中溶液缓慢褪色。另取A、C中溶液分别加入少量二氧化锰，充分振荡，发现均反应剧烈，产生大量气泡，把带火星的木条伸入试管，木条复燃，向反应后的溶液中滴入几滴酚酞试液，溶液变红不褪色。(3)A中冰盐和C中热水的作用分别是__________________________，___