高一化学必修(第一册)第二章第1节钠及其化合物第3课时进阶检测(解析版)

进阶检测stepbystep第二章第1节钠及其化合物进阶检测stepbystep第3课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验【随堂检测】1.判断正误，正确的打“√”，错误的打“×”(1)碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多()(2)HCOeq\o\al(－,3)在强酸性、强碱性溶液中均不能大量共存()(3)Na2CO3固体中的NaHCO3可加热除去()(4)Na2CO3、NaHCO3都能与NaOH溶液反应()(5)Na2CO3俗称纯碱，所以Na2CO3属于碱()(6)焰色试验的铂丝可用稀硫酸洗()(7)可利用焰色试验来鉴别Na2CO3溶液和K2SO4溶液()(8)若某无色溶液的焰色试验观察到焰色为黄色，说明该溶液只含Na＋无K＋()(9)焰色试验是金属元素的化学性质()(10)灼烧时，所有金属或金属阳离子均有焰色()答案(1)√(2)√(3)√(4)×(5)×(6)×(7)√(8)×(9)×(10)×2．关于NaHCO3的性质，下列说法正确的是()A．热稳定性比Na2CO3强B．相同温度下溶解度比Na2CO3要大C．NaHCO3只能和酸反应不能和碱反应D．和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸比Na2CO3少答案D解析NaHCO3不稳定，加热易分解，碳酸钠稳定，受热不分解；常温下，向饱和碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体，有碳酸氢钠晶体析出，可知常温时溶解度：Na2CO3＞NaHCO3；NaHCO3可与酸反应生成二氧化碳气体，也可与碱反应，如与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水；分别滴加盐酸，反应离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋2H＋=CO2↑＋H2O，HCOeq\o\al(－,3)＋H＋=H2O＋CO2↑，可见和酸反应放出等量的CO2所消耗的酸NaHCO3比Na2CO3少，D正确。3．下列可用于判断碳酸氢钠粉末中混有碳酸钠的实验方法及现象是()A．加热时无气体放出B．滴加盐酸时有气泡放出C．溶于水后滴加BaCl2稀溶液有白色沉淀生成D．溶于水后滴加澄清石灰水有白色沉淀生成答案C解析溶于水滴加澄清石灰水时NaHCO3也会产生白色沉淀，所以只能滴加BaCl2或CaCl2溶液。4．除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是()A．加入适量盐酸 B．加入NaOH溶液C．加热灼烧 D．配成溶液后通入CO2答案C解析由于是固体混合物，加热灼烧即可，若是溶液，可加适量NaOH溶液。5．(2019·广东中山高一期末)要除去碳酸氢钠溶液中混有的少量碳酸钠，最好采用()A．加入过量的澄清石灰水B．通入足量的CO2气体C．将溶液加热蒸干并灼烧D．加入适量的氢氧化钠溶液答案B解析澄清石灰水和碳酸钠、碳酸氢钠均发生反应，生成碳酸钙沉淀，故A错误；可以通入二氧化碳使碳酸钠转化为碳酸氢钠而除去，反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，并且二氧化碳和碳酸氢钠之间不会发生反应，故B正确；将溶液加热蒸干并灼烧，可使碳酸氢钠分解生成碳酸钠，故C错误；氢氧化钠和碳酸氢钠反应生成碳酸钠和水，但是和碳酸钠之间不会反应，故D错误。6．焰火“脚印”“笑脸”“五环”，让北京奥运会开幕式更加辉煌、浪漫，这与高中化学中“焰色试验”知识相关。下列说法中正确的是()A．焰色试验是化学变化B．用稀盐酸清洗做焰色试验的铂丝(镍丝或铁丝)C．焰色试验均应透过蓝色钴玻璃观察D．利用焰色试验可区分NaCl与Na2CO3固体答案B解析焰色试验是物理变化，不是化学变化，A错误；盐酸可以溶解杂质，且易挥发，不会残留痕迹，B正确；K的焰色试验需透过蓝色的钴玻璃观察，避免钠的焰色对钾的焰色的干扰，其他元素不需要透过蓝色钴玻璃观察，C错误；焰色试验是金属元素的性质，NaCl与Na2CO3固体的焰色都为黄色，无法利用焰色试验来区分，D错误。7.A、B、C、D、E五种物质的焰色都呈黄色,A、B与水反应都有气体放出,A与水反应放出的气体具有还原性,B与水反应放出的气体具有氧化性,同时都生成C的溶液,C与适量的CO2反应生成D,D的溶液与过量的CO2反应生成E,E加热能生成D。(1)写出下列物质的化学式:B,E。(2)写出A→C的化学方程式,并标出电子转移的方向和数目。(3)写出C→D的离子方程式:。(4)写出化学方程式E+BD+C+O2↑:。答案(1)Na2O2NaHCO3(2)(3)CO2+2OH-CO32-+H2O(4)2NaHCO3+2Na2O22Na2CO3+2NaOH+O2↑解析解推断题的关键是找突破口,根据A、B、C、D、E五种物质的焰色都呈黄色,A、B与水反应都有气体放出,A与水反应放出的气体具有还原性,B与水反应放出的气体具有氧化性,可知A为Na,B为Na2O2,前后联系,可推知C为NaOH,D为Na2CO3,E为NaHCO3。【基础再现】1．下列物质的溶液，能与小苏打溶液发生化学反应，既无气体生成也无沉淀生成的是()A．苏打B．氯化氢C．熟石灰D．烧碱答案D解析A项，不反应，不符合题意；B项，反应为NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，不符合题意；C项，反应为NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋NaOH＋H2O或2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，不符合题意；D项，反应为NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O，符合题意。2.某物质灼烧时,焰色试验为黄色,下列判断中错误的是 ()A.该物质可能是金属钠B.该物质一定含钠元素C.该物质一定是钠盐D.该物质中可能含钾元素答案C解析焰色试验时火焰呈黄色,则该物质一定含有钠元素,由于未透过蓝色钴玻璃观察,不能判断是否含有钾元素,该物质可能是金属钠,也可能是钠的化合物,如钠盐、NaOH等。3．下列反应的离子方程式错误的是()A．碳酸氢钠溶液与氢氧化钠溶液混合：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OB．碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水混合：HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=COeq\o\al(2－,3)＋H2OC．碳酸钠溶液与澄清石灰水混合：Ca2＋＋COeq\o\al(2－,3)=CaCO3↓D．碳酸钠溶液与氯化钡溶液混合：Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓答案B解析碳酸氢钠溶液与少量澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水；碳酸钠溶液与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠。4．(2019·昆明高一检测)焰色试验实验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是()A．每次实验中都要先将铂丝灼烧至与原来的火焰颜色相同，再蘸取被检验物质B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验答案C解析A项，如果不这样做，会给待测元素火焰颜色带来干扰，正确；B项，观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，正确；C项，焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰，错误；D项，铁丝与铂丝灼烧时都没有特殊焰色，可以进行焰色试验，正确。5．下表中叙述Ⅲ不正确的是()选项叙述Ⅰ叙述Ⅱ叙述ⅢA将少量稀硫酸逐滴加入苏打溶液中，并不断振荡无明显现象可用稀硫酸或稀盐酸鉴别苏打溶液和小苏打溶液B向苏打溶液中滴加澄清石灰水(少量)产生白色沉淀可用澄清石灰水鉴别苏打溶液和小苏打溶液C加热小苏打固体产生无色气体和水蒸气可用加热法除去苏打中的小苏打D向苏打稀溶液中通入过量二氧化碳气体无明显现象可用二氧化碳除去小苏打溶液中的苏打答案B解析向苏打溶液和小苏打溶液中滴加澄清石灰水(少量)，均产生白色沉淀，离子反应如下：COeq\o\al(2－,3)＋Ca2＋=CaCO3↓，Ca2＋＋2OH－＋2HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋COeq\o\al(2－,3)＋2H2O，故不能用澄清石灰水鉴别苏打溶液和小苏打溶液。6.为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是 ()A.NaCl溶液(Na2SO4),加入适量的Ba(NO3)2溶液,过滤B.NaHCO3溶液(Na2CO3),应通入过量的CO2气体C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热D.Na2CO3溶液(NaHCO3),加入适量的NaOH溶液答案A解析加入适量Ba(NO3)2溶液,反应生成BaSO4和NaNO3,过滤后,滤液中引入新杂质NaNO3,A错误;通入足量CO2气体,发生反应:Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3,Na2CO3转化为NaHCO3,B正确;在氧气中加热,Na2O与O2反应转化为Na2O2,C正确;NaHCO3与适量NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,从而除去杂质,D正确。7.不能用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种物质的实验操作是 ()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.分别在这两种物质的溶液中加入少量澄清的石灰水D.在相同条件下分别测量两种等质量的固体与足量的盐酸反应生成CO2的质量答案C解析NaHCO3受热分解生成CO2,将CO2通入澄清石灰水中,产生白色沉淀,Na2CO3受热不分解,A正确;Na2CO3与CaCl2溶液反应产生白色沉淀,NaHCO3溶液则不能,B正确;NaHCO3、Na2CO3溶液中分别加入澄清石灰水,均产生白色沉淀CaCO3,不能鉴别,C错误;质量相等的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应,前者产生CO2的量大于后者,D正确。8.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,气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温同压下测定)。若将原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,则下列判断正确的是 ()A.粉末中一定有Na2O、Na2O2、NaHCO3B.粉末中一定不含Na2CO3和NaClC.粉末中一定不含Na2O和NaClD.无法判断粉末中是否含有Na2O和NaCl答案A解析气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小,则X中应含有CO2和O2,故原粉末中含有Na2O2。原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,说明原粉末中含有NaHCO3和Na2O,不确定是否含有Na2CO3和NaCl9．(2019·西安高新一中检测)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(部分夹持装置已略去)。(1)图Ⅰ、Ⅱ所示实验中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___________________。(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)。(4)将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。①当澄清石灰水过量时，反应的离子方程式为______________________________________。②当碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比为2∶1时，所得溶液中溶质的化学式为_________，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子：________________________________________。答案(1)Ⅱ(2)2NaHCO3eq\o(=====,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑、CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2O(3)NaHCO3(4)①Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O②Na2CO3取少量上层清液(或过滤后的滤液)于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)解析(1)图Ⅰ不能达到实验目的，因为碳酸钠和碳酸氢钠均可与盐酸反应产生二氧化碳，使澄清石灰水变浑浊；图Ⅱ可以达到实验目的，因为等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量的稀盐酸反应，生成的二氧化碳气体的量不同，可根据气球膨胀程度鉴别。(2)图Ⅲ、Ⅳ所涉及反应的化学方程式为2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑、Ca(OH)2＋CO2=CaCO3↓＋H2O。(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，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，更能表明碳酸氢钠不稳定。(4)①澄清石灰水过量时，反应的离子方程式为Ca2＋＋OH－＋HCOeq\o\al(－,3)=CaCO3↓＋H2O。②发生反应2NaHCO3＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，则所得溶液中的溶质是碳酸钠；要检验COeq\o\al(2－,3)，可以取少量上层清液或过滤后的滤液于洁净的试管中，加入适量氯化钙溶液，振荡，若有白色沉淀生成，则证明溶液中含有COeq\o\al(2－,3)。【能力提升】1.将16.8gNaHCO3和7.8gNa2O2在密闭容器中灼烧,充分反应后,将密闭容器保持温度为500℃,最后容器内的物质为 ()A.Na2CO3、Na2O2和O2B.Na2CO3、H2O(g)和O2C.Na2CO3、CO2、H2O(g)和O2D.Na2CO3、NaHCO3和O2答案B解析NaHCO3受热发生分解反应生成Na2CO3、CO2和H2O(g),考虑Na2O2与水反应生成的NaOH可继续和CO2反应生成Na2CO3,可认为Na2O2先与CO2反应,后与H2O(g)反应:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O2×84g44g18g16.8g4.4g1.8g2Na2O2+2CO22Na2CO3+O22×78g2×44g7.8g4.4g由上述分析可知,7.8gNa2O2与生成的4.4gCO2恰好完全反应生成Na2CO3,H2O(g)剩余,故最后容器内的物质为Na2CO3、H2O(g)和O2。2．下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A．取ag混合物充分加热，减重bgB．取ag混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得bg固体C．取ag混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重bgD．取ag混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得bg固体答案C解析NaHCO3受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，所以将混合物加热分解利用差量法即可计算出Na2CO3的质量分数，A正确；Na2CO3和NaHCO3均可与盐酸反应生成水、二氧化碳和氯化钠，所以bg固体是氯化钠，利用守恒法可计算出Na2CO3的质量分数，B正确；混合物与足量稀硫酸充分反应，会生成水和二氧化碳，所以逸出的气体是二氧化碳，但会混有水蒸气，即碱石灰增加的质量不仅是二氧化碳的质量，C错误；Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应，反应的离子方程式为COeq\o\al(2－,3)＋Ba2＋=BaCO3↓、HCOeq\o\al(－,3)＋OH－＋Ba2＋=H2O＋BaCO3↓，因此最后得到的固体是BaCO3，所以可以计算出Na2CO3的质量分数，D正确。3.实验室按如下装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法不正确的是 ()图L2-1-8A.滴入盐酸前,应将装置中含有CO2的空气排尽B.装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③C.必须在装置②③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶D.反应结束时,应再通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中答案C解析滴入盐酸前,要先通入除去CO2的空气,排出装置内的空气,防止CO2干扰实验,A正确;该实验中纯碱与盐酸反应产生的CO2被③中足量Ba(OH)2溶液吸收,根据产生BaCO3的量计算纯碱的纯度,据此推测装置①④的作用是防止空气中的CO2进入装置③,B正确;若在装置②③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,②中挥发出的HCl与NaHCO3反应产生CO2,导致测得纯度偏高,C错误;反应结束时,应再通入空气将装置②中的CO2转移到装置③中,并被Ba(OH)2溶液吸收,D正确。4．(2019·福州联考)把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2g。求原混合物中NaHCO3和Na2CO3的质量之比为()A．53∶84B．84∶53C．1∶1D．42∶53答案B解析设NaHCO3的质量为x，则根据化学方程式可知2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2OΔm168g62gx(27.4－21.2)g＝6.2gx＝168g×eq\f(6.2g,62g)＝16.8g混合物中碳酸钠的质量是27.4g－16.8g＝10.6g，所以原混合物中NaHCO3与Na2CO3的质量之比为16.8∶10.6＝84∶53。5．Na2CO3、NaHCO3是生活中常见的盐，某实验小组通过以下实验探究这两种物质的性质。(1)称取两种固体各1g分别放入两支试管中，再各加入5mL水，充分振荡，并恢复至室温。发现Na2CO3完全溶解，而NaHCO3有剩余。由此得出结论：在相同温度下，____________________________________。(2)①取少量NaHCO3按下图装置进行实验。可观察到的现象是：大试管口有水珠生成，__________________。②用________的方法除去混在Na2CO3粉末中少量的NaHCO3。(3)测定Na2CO3样品(含氯化钠杂质)中Na2CO3的质量分数：①称取mg样品放入烧杯内加水溶解。②加入过量的氯化钙溶液充分反应，反应的化学方程式为______________________________。③过滤、洗涤、干燥，称量沉淀的质量为ng。则样品中Na2CO3的质量分数为_______________。答案(1)碳酸钠的溶解度比碳酸氢钠的大(2)①澄清石灰水变浑浊②加热(3)②CaCl2＋Na2CO3=CaCO3↓＋2NaCl③eq\f(106n,m)%解析(3)②碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl。③设碳酸钠样品中碳酸钠的质量为x，则Na2CO3＋CaCl2=CaCO3↓＋2NaCl106100xngeq\f(106,x)＝eq\f(100,ng)，解得：x＝eq\f(106n,100)g，样品中Na2CO3的质量分数为eq\f(\f(106n,100)g,mg)×100%＝eq\f(106n,m)%。6.现有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。(1)实验步骤:①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是。

②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,其目的是。

④关闭活塞K1、K2,打