2.1.2 钠盐及焰色试验（分层训练+真题链接）（解析版）

第二章海水中的重要元素——钠和氯第一节钠及其化合物课时2钠盐及焰色试验分层训练基础练1．下列关于钠的化合物的叙述不正确的是A．热稳定性：B．与都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物C．碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多D．中阴、阳离子的个数比为1：2【答案】B【解析】A．NaHCO3不稳定，加热易分解，发生2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，碳酸钠受热不分解，正确；B．Na2O2与水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，错误；C．碳酸氢钠可与盐酸反应，且碳酸氢钠的碱性较弱，对胃壁的刺激作用较小，可用于中和胃酸过多，正确；D．Na2O2中阴离子为O22-，Na2O2中阴、阳离子的个数比为1：2，正确；故选B。2．下列叙述中正确的是()①Na2O和Na2O2都能和水反应生成碱，它们都是碱性氧化物②Na2CO3和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀③钠在常温下容易被氧化④Na2O2可作供氧剂，而Na2O不行⑤除去Na2CO3固体中混有的NaHCO3，将混合物加热至质量不再发生变化⑥可用玻璃棒蘸取少量待测物质的浓溶液做焰色反应实验A．③④⑤ B．②④⑥ C．②③④ D．①②⑥【答案】A【解析】①Na2O和水反应只生成碱，是碱性氧化物，Na2O2和水反应生成氢氧化钠和氧气，不是碱性氧化物，故错误；②Na2CO3能跟CaCl2溶液反应得到白色沉淀，碳酸氢钠与氯化钙不反应，故错误；③钠在常温下易被氧化生成氧化钠，故正确；④过氧化钠与二氧化碳、水反应均生成氧气，可做供氧剂，氧化钠没有此性质，故正确；⑤碳酸氢钠不稳定，受热分解生成碳酸钠，可以用加热方法除去碳酸钠中的碳酸氢钠，故正确；⑥焰色反应可以使用铁丝、铂丝等物质，但玻璃棒中含有Na、Ca等元素，对焰色有干扰，不能作焰色反应的实验，故错误；故选A。3．下列离子方程式书写正确的是A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OB．碳酸钠溶液中加入足量稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OC．Na2O2溶于水产生O2：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液：+OH-=+H2O【答案】B【解析】A．碳酸氢钠溶液与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为HCO+H+=CO2↑+H2O，故A错误；B．碳酸氢溶液与足量稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水，反应的离子方程式为+2H+=CO2↑+H2O，故B正确；C．过氧化钠溶于水发生的反应为过氧化钠与水反应生成氢氧化钠和氧气，反应的离子方程式为2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑，故C错误；D．碳酸氢钠溶液中滴入氢氧化钙溶液发生的反应为碳酸氢钠溶液与少量氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钠和水，反应的离子方程式为Ca2++2OH—+2HCO=CaCO3↓++H2O，故D错误；故选B。4．下列各组物质相互混合反应后，最终有白色沉淀生成的是①金属钠投入到FeCl3溶液中②过量CO2通入澄清石灰水③向硫酸钠溶液中加入BaCl2④少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中⑤向饱和Na2CO3溶液中通入过量CO2⑥向偏铝酸钠溶液中通入过量CO2A．③④⑤⑥ B．①②④ C．②③⑥ D．③④⑤【答案】A【解析】①金属钠投入到烧杯中的FeCl3溶液中，发生的反应为：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，所以最终生成的沉淀是红褐色的，①不符合题意；②过量CO2通入澄清的石灰水中，先生成白色沉淀，CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，后沉淀消失，CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，②不符合题意；③向Na2SO4溶液中加入BaCl2，生成白色硫酸钡沉淀，Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，③符合题意；④少量Ca(OH)2投入过量NaHCO3溶液中，氢氧化钙全部反应，发生的反应为：Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3，碳酸钙是白色沉淀，所以有白色沉淀生成，④符合题意；⑤向饱和Na2CO3溶液中通入CO2发生的反应为：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，NaHCO3的溶解性小于Na2CO3的溶解性，且CO2过量，所以会析出NaHCO3白色晶体，⑤符合题意；⑥偏铝酸钠溶液中通入过量CO2，CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，反应生成白色的氢氧化铝沉淀，⑥符合题意；综上所述能产生白色沉淀的有③④⑤⑥，故答案为A。5．过氧化钠与足量的NaHCO3混合后，在密闭容器中充分加热，排除气体物质后冷却，残留的是()A．Na2CO3和Na2O2 B．只有Na2CO3C．Na2CO3和NaOH D．Na2O和NaHCO3【答案】B【解析】加热时碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水，二氧化碳和水与过氧化钠反应，当碳酸氢钠过量时，生成二氧化碳、水均过量，则反应后生成的固体中不可能存在过氧化钠，过氧化钠先与水反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与二氧化碳反应，则最终产物为碳酸钠，故选：B。6．为除去括号内的杂质，下列所选用的试剂或方法不正确的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入适量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，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(Na2SO4)，加入适量的Ba(OH)2溶液，过滤【答案】D【解析】Na2CO3和Na2SO4均能与Ba(OH)2反应，且加Ba(OH)2会引入新的杂质，不能达到除杂的目的。7．用光洁的铂丝蘸取某无色溶液在无色火焰上灼烧，直接观察到火焰呈黄色，下列判断正确的是()A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，还可能含有K＋【答案】B【解析】Na元素的焰色为黄色，而K元素的焰色为紫色(透过蓝色钴玻璃观察)，而且黄色会干扰紫色，所以无法判断是否含有K元素。8．某物质灼烧透过蓝色钴玻璃观察其焰色反应为紫色，下列判断不正确的是A．该物质可能是钾的化合物 B．该物质一定含钾元素C．不能确定该物质中是否含有钠元素 D．该物质一定是金属钾【答案】D【解析】A．钾的化合物中含有钾元素，灼烧透过蓝色钴玻璃观察其焰色反应为紫色，A正确；B．某物质灼烧透过蓝色钴玻璃观察其焰色反应为紫色，说明该物质中一定含有钾元素，B正确；C．蓝色钴玻璃可以过滤黄光，所以无法确定是否含有钠元素，C正确；D．该物质含有钾元素，可以是钾单质，也可以是钾的化合物，D错误；综上所述答案为D。9．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，如下图Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只根据图Ⅰ、图Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(2)图Ⅲ、图Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，有关反应的化学方程式为_______________________________，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(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)。【答案】(1)Ⅱ(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OD(3)NaHCO3【解析】(1)装置Ⅰ不能达到实验目的，二者现象相同，都能与盐酸反应产生使澄清石灰水变浑浊的二氧化碳气体。装置Ⅱ可以对比二者和盐酸反应放出CO2的速率及等质量时放出CO2的多少来进行鉴别。(2)～(3)NaHCO3加热可以分解产生CO2，Na2CO3加热不分解，可以利用装置Ⅲ鉴别。装置Ⅳ是改进装置，试管A中装入碳酸钠直接加热，试管B中装入碳酸氢钠间接加热，若间接加热的NaHCO3分解而直接加热的Na2CO3不分解，则可验证碳酸氢钠不稳定。10．有A、B、C、D四种物质的溶液，在进行焰色反应实验时，火焰都呈黄色，它们之间可发生如图所示的转化。（1）则这四种物质分别为(填化学式)：A_______、B_______、C_______、D_______。（2）有关反应的离子方程式：①_______；②_______；③_______。【答案】NaOHNa2CO3Na2SO4NaHCO3CO2+2OH−=+H2OCO2++H2O=2+H+=H2O+CO2↑【解析】A、B、C、D四种物质的溶液，在进行焰色反应实验时，火焰都呈黄色，说明四种物质都含有Na元素，A能与二氧化碳连续反应，且是由C与氢氧化钡反应生成的物质，A应为NaOH，则B为碳酸钠，D为碳酸氢钠，C为硫酸钠，以此解答。（1）由以上分析知：A应为氢氧化钠，则B为碳酸钠，D为碳酸氢钠，C为硫酸钠，化学式分别为NaOH、Na2CO3、Na2SO4、NaHCO3；（2）①为氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，离子方程式为：CO2+2OH−=+H2O；②为碳酸钠与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，离子方程式为：CO2++H2O=2；③碳酸氢钠与硫酸反应生成硫酸钠、二氧化碳和水，离子方程式为+H+=H2O+CO2↑。提升练11．下列实验现象描述正确的是选项实验现象A向1克Na2CO3固体中滴入几滴水碳酸钠结块变成晶体，并伴随吸热现象B向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸马上产生大量气泡C往等体积等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加3滴酚酞试液NaHCO3溶液红色较深D加热放在坩埚中的小块钠钠先熔化成光亮的小球，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体【答案】D【解析】A项，碳酸钠溶于水放热，错误；B项，向碳酸钠溶液中逐滴滴加盐酸，先产生碳酸氢钠和氯化钠，所以刚开始时无明显现象，错误；C项，往等体积等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分别滴加3滴酚酞试液，由于Na2CO3的碱性强于NaHCO3，Na2CO3红色较深，错误；D项，钠燃烧生成淡黄色的过氧化钠，且钠的焰色反应为黄色，则加热放在坩埚中的小块钠，钠先熔化成光亮的小球，燃烧时火焰为黄色，燃烧后生成淡黄色固体，正确。12．取16.8gNaHCO3固体，加热一段时间，将剩余固体分成四等份，分别取四份固体进行实验。下列能够说明NaHCO3固体已完全分解的是A．加水溶解后向其中滴加酚酞，溶液变红B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，有白色沉淀产生C．称量固体，继续加热，冷却后再次称量所得固体，质量不变D．加入稍过量的盐酸，充分反应后将溶液蒸干，所得固体质量为2.925g【答案】C【解析】A．NaHCO3和Na2CO3溶液都呈碱性，滴加酚酞后都变红，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故A错误；B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，NaHCO3也会出现白色沉淀，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故B错误；C．称量固体，继续加热，冷却后再次称量所得固体，质量不变，说明NaHCO3固体已完全分解，故C正确；D．加入稍过量的盐酸，充分反应后将溶液蒸干，根据Na元素守恒可知，无论碳酸氢钠是否完全分解，最后得到的NaCl始终相等，无法证明NaHCO3固体已完全分解，故D错误；故选C。13．加热10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物至质量不再变化，剩余固体的质量为8.45g求混合物中碳酸钠的质量分数（）A．58% B．42% C．36% D．64%【答案】A【解析】加热碳酸钠和碳酸氢钠的混合物时，碳酸钠不分解，碳酸氢钠不稳定，加热时分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，发生反应为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，则固体质量减少的原因是由于碳酸氢钠分解的缘故，设混合物中碳酸氢钠的质量为m，利用差量法计算，则2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m2×8410662m10.0g-8.45g=1.55gm=4.2g所以混合物中碳酸钠的质量为10.0g-4.2g=5.8g，混合物中碳酸钠的质量分数为。故选A。14．（2022·江西南昌期末）化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法，其工艺流程图如下：（1）工艺流程中制得的产品是___________、___________(填化学式)。（2）循环使用的物质是___________，主要目的是_____________________。（3）“煅烧”时发生反应的化学方程式为________________________________。（4）为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，可采用的操作为___________、___________。（5）产品分析：把5.8g含有少量NaCl杂质的Na2CO3，样品与足量稀硫酸反应后，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重1.4g，①气体与Na2O2反应的化学方程式___________________________________________；②产品纯度为___________(保留到小数点后1位)。【答案】（1）①Na2CO3②NH4Cl（2）①二氧化碳②降低成本，提高原料使用率（3）2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O（4）①蒸发浓缩②冷却结晶（5）①2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2②91.4%【解析】向精制饱和食盐水中先通入足量氨气，使溶液显碱性，然后通入足量CO2气体，发生反应：NaCl＋NH3＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl，析出NaHCO3晶体，将晶体过滤处理，然后煅烧NaHCO3分解产生Na2CO3，反应方程式为：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，分解产生的CO2再用于制取NaHCO3，分离NaHCO3的母液中加入NaCl晶体，可析出NH4Cl固体，用于作化肥或金属加工的除锈剂等。（1）根据上述分析可知：工艺流程中制得的产品是Na2CO3、NH4Cl；（2）在上述工艺流程中可以循环利用的物质有二氧化碳；其主要目的是降低成本，提高原料使用率；（3）“煅烧”时NaHCO3分解产生Na2CO3，反应方程式为：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；（4）根据图示可知：NH4Cl的溶解度受温度的影响变化较大，而NaCl的溶解度受温度的影响变化不大，所以为使NH4Cl沉淀充分并分离出来，可采取的操作是蒸发浓缩、冷却结晶；（5）CO2与Na2O2反应产生Na2CO3、O2，反应的化学方程式为：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2；②向样品中加入H2SO4，Na2CO3发生反应产生CO2气体，反应方程式为：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋CO2↑＋H2O，样品与足量稀硫酸反应后，产生的CO2气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，发生反应：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2。2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2固体增重88g32g56gx1.4g解得：x＝2.2gNa2CO3＋H2SO4Na2SO4＋CO2↑＋H2O10644y2.2g解得：y＝5.3g故样品中Na2CO3的纯度为EQ\f(5.3g,5.8g)×100%＝91.4%。15．（2022·江苏连云港东海县期中）【任务一】某小组研究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验如下：序号操作现象Na2CO3NaHCO3①在两支试管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固体，再加入5mL水，振荡；将温度计分别插入其中温度由17.6℃变为23.2℃；放置至室温时，试管内无固体温度由17.6℃变为17.2℃；放置至室温时，试管内有少量固体残留②室温时，分别向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液溶液变红溶液微红（1）室温下，Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的实验证据是____________________________________。（2）该实验不能说明Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液，理由是______________________________。【任务二】为进一步探究Na2CO3和NaHCO3的性质，利用传感器继续做如下实验：编号实验操作实验数据③测量下面实验过程中温度的变化④测量下面实验过程中溶液pH的变化注：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的浓度相等信息提示：溶液pH越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。（3）澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是____________________________。（4）实验③中，溶解时吸收热量的物质是_________（填化学式）。（5）实验④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为____________________________，OH－未参与该反应的实验证据是______________________________________________。（6）实验④中，滴加NaHCO3溶液的烧杯中溶液pH的变化与滴加Na2CO3溶液的pH有明显差异，原因是滴加NaHCO3溶液的烧杯中__________（填离子符号）参与了反应，写出反应初期的离子方程式：_________________________。【答案】（1）相同温度下，1gNa2CO3在5mL水中完全溶解，1gNaHCO3在5mL水中有少量固体残留（2）Na2CO3与NaHCO3的浓度大小不同，无法比较碱性强弱（3）Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－（4）NaHCO3（5）Ca2＋＋CO2－CaCO3↓加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似（6）OH－HCO－＋OH－H2O＋CO2－【答案】（1）在两支试管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固体，再加入5mL水，振荡；Na2CO3完全溶解，NaHCO3有少量固体残留，说明NaHCO3在水中溶解度小，已经达到饱和；答案是：相同温度下，1gNa2CO3在5mL水中完全溶解，1gNaHCO3在5mL水中有少量固体残留；（2）向所得溶液中加入酚酞试液，Na2CO3溶液呈红色，NaHCO3溶液呈浅红色；由于二溶液的浓度不同，无法比较碱性强弱；（3）Ca(OH)2是强电解质，在溶液中完全电离：Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－；（4）观察任务二中图示的温度变化可知，Na2CO3固体溶于水，温度升高，说明Na2CO3固体的溶解是放热过程；NaHCO3固体溶于水，温度降低，说明NaHCO3固体的溶解是吸热过程；（5）Na2CO3溶液中的CO2－与澄清石灰水中的OH－反应，反应的离子方程式为Ca2＋＋CO2－CaCO3↓；观察图像可知，将Na2CO3溶液滴加到澄清石灰水中，溶液的pH变化与加入蒸馏水稀释时的pH变化曲线相似，此即为证明OH－未参加反应的实验证据；（5）滴加NaHCO3溶液的烧杯中，溶液的pH明显减小，说明OH－被消耗，反应初期的离子方程式为HCO－＋OH－CO2－＋H2O，后再生成CaCO3白色沉淀。真题链接期末真题16．（2022·安徽芜湖期末）下列说法中用离子方程式或电离方程式表述不正确的是A．将金属钠放入水中：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑B．将氧化镁与稀盐酸混合：MgO＋2H＋Mg2＋＋H2OC．碳酸氢钾溶于水的电离方程式：KHCO3K＋＋H＋＋CO2－D．少量碳酸氢钠溶液与足量澄清石灰水混合：HCO－＋Ca2＋＋OH－CaCO3↓＋H2O【答案】C【解析】A项，钠和水生成氢氧化钠和氢气，离子方程式为：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑，正确；B项，氧化镁与稀盐酸反应生成氯化镁和水，离子方程式为：MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O，正确；C项，碳酸氢钾溶于水电离生成碳酸氢根离子和钾离子，电离方程式为：KHCO3K＋＋HCO－，错误；D项，少量碳酸氢钠溶液与足量澄清石灰水反应，碳酸氢根离子和氢氧根离子按1∶1反应，反应的离子方程式为：HCO－＋Ca2＋＋OH－CaCO3↓＋H2O，正确。17．（2022·北京石景山期末）某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体，设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是A．装置Ⅰ中的Na2CO