高一化學(xué)人教版課時練習(xí)第二章第一節(jié)第3課時碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗

十一碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗學(xué)考達標(biāo)共50分一、選擇題(本題共8小題，每小題4分，共32分)1．下列物質(zhì)可通過加熱的方法除雜(括號中物質(zhì)為雜質(zhì))的是()A．NaCl(Na2CO3)B．CO2(SO2)C．Na2CO3(NaHCO3) D．Na2SO4(NaHSO4)【解析】選C。Na2CO3受熱無變化，不能通過加熱除去，A不滿足題意；SO2受熱無變化，不能通過加熱除去，B不滿足題意；NaHCO3受熱分解成Na2CO3、水和二氧化碳，可以通過加熱除去Na2CO3中的NaHCO3，C滿足題意；NaHSO4受熱無變化，不能通過加熱除去，D不滿足題意。2．已知A是一種金屬單質(zhì)，B顯淡黃色，其轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示，則C的以下性質(zhì)錯誤的是()A．溶液呈堿性B．與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀C．與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體D．受熱易分解【解析】選D。由題意知A為Na，B為Na2O2，C為Na2CO3，D為NaOH。Na2CO3受熱不分解，D項錯誤?！狙a償訓(xùn)練】下列物質(zhì)露置于干燥的空氣中，不發(fā)生變化的是()A．Na2O B．Na2O2C．NaHCO3 D．Na2CO3·10H2O【解析】選C。Na2O、Na2O2均能與空氣中的CO2反應(yīng)；Na2CO3·10H2O在空氣中發(fā)生風(fēng)化。3．我國化工專家侯德榜發(fā)明了“聯(lián)合制堿法”，其生產(chǎn)過程中發(fā)生的反應(yīng)主要是①NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3②NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl③2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑在上述反應(yīng)中沒有涉及的基本反應(yīng)類型是()A．置換反應(yīng) B．化合反應(yīng)C．分解反應(yīng) D．復(fù)分解反應(yīng)【解析】選A。①NH3＋CO2＋H2O=NH4HCO3為化合反應(yīng)；②NH4HCO3＋NaCl=NaHCO3↓＋NH4Cl為復(fù)分解反應(yīng)；③2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑為分解反應(yīng)。4．焰色試驗過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色試驗的觀察兩項操作如圖所示：下列敘述中不正確的是()A．每次試驗中都要先將鉑絲灼燒到火焰無色，再蘸取被檢驗物質(zhì)B．鉀的焰色試驗要透過藍色鈷玻璃觀察C．試驗時最好選擇本身顏色較深的火焰D．沒有鉑絲可用無銹鐵絲代替進行實驗【解析】選C。取一根鉑絲，用鹽酸洗凈后，放在酒精燈上灼燒至無色，再蘸取被檢驗物質(zhì)，進行焰色試驗，故A正確；在觀測鉀的焰色試驗時要透過藍色鈷玻璃片，濾去鈉的黃光的干擾，故B正確；為了能夠更加突出被檢驗試劑的顏色，選用本身顏色較淺的火焰，最大限度減少火焰本身顏色的干擾，故C錯誤；潔凈的細鐵絲，放在酒精燈上灼燒至無色，本身無顏色，故可用鐵絲進行焰色試驗，故D正確。5．依據(jù)已有知識，下列各組溶液只能用焰色試驗來鑒別的是()A．NaCl、KClB．Na2CO3、KClC．CaCl2、NaCl D．K2CO3、CaCl2【解析】選A。NaCl、KCl的陰離子均為氯離子，故只能通過陽離子來鑒別，而鈉離子和鉀離子只能利用焰色試驗檢驗，焰色試驗為黃色的為NaCl，焰色試驗為紫色(透過藍色鈷玻璃)的為KCl，A項正確；Na2CO3、KCl的陰離子不同，故可以通過陰離子的不同來鑒別兩者，如加入鹽酸，有氣體生成的是Na2CO3，無明顯現(xiàn)象的是KCl，B項錯誤；CaCl2、NaCl的陽離子不同，但鈣離子和鈉離子不一定非得通過焰色試驗鑒別，還可以通過加入Na2CO3溶液來鑒別，如果有沉淀生成，則為CaCl2，無明顯現(xiàn)象的是NaCl，C項錯誤；K2CO3、CaCl2的陰離子不同，故可以通過陰離子來鑒別，如加入鹽酸，有氣體生成的是K2CO3，無明顯現(xiàn)象的是CaCl2，D項錯誤。6．將適量的小蘇打，溶于50～60℃的熱水中(以下皆同)，同時搓點肥皂用來洗衣領(lǐng)、袖口上的污垢，效果絕對比任何清潔劑都要來得好而且又快速。將NaHCO3置于干燥的試管中加熱，并使放出的氣體依次通過盛有足量過氧化鈉和堿石灰的干燥管，最后得到的氣體有()A．CO2、H2O B．H2O、O2C．CO2、O2 D．O2【解析】選D。2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，所以分解產(chǎn)生CO2和水蒸氣，依次通過盛有足量過氧化鈉和堿石灰的干燥管，CO2與水蒸氣都與足量過氧化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，故最終是氧氣。7．(2021·嘉興高一檢測)有相同質(zhì)量的NaHCO3粉末，第一份加入足量的鹽酸，第二份先加熱，使其完全分解冷卻后，再加足量的相同濃度的鹽酸，則兩者所消耗的鹽酸中氯化氫的質(zhì)量比是()A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．4∶1【解析】選B。根據(jù)NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O和2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2ONa2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O兩者所消耗的鹽酸中氯化氫的質(zhì)量比是1∶1。8．(2021·威海高一檢測)在下列關(guān)于鈉及其化合物的性質(zhì)說法錯誤的是()A．為鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，可分別配成溶液，做焰色試驗，觀察火焰的顏色B．熱穩(wěn)定性、水中的溶解性以及與酸反應(yīng)的速度都是Na2CO3>NaHCO3C．鈉不可以從硫酸銅溶液中置換出銅D．Na2O與Na2O2的陰、陽離子個數(shù)比相同【解析】選B。鉀的焰色為紫色，鈉的焰色為黃色，可通過焰色試驗鑒別K2CO3和NaHCO3兩種白色固體，故A正確；碳酸鈉與酸反應(yīng)分步進行，碳酸氫鈉與酸反應(yīng)直接產(chǎn)生二氧化碳，因此與酸的反應(yīng)速率是碳酸氫鈉大于碳酸鈉，故B錯誤；鈉與鹽溶液反應(yīng)首先是與水反應(yīng)，因此鈉不能從硫酸銅溶液中置換出銅，故C正確；氧化鈉由兩個鈉離子和一個氧離子組成，過氧化鈉是兩個鈉離子和一個過氧根離子組成，兩者陰、陽離子個數(shù)比相同，故D正確。二、非選擇題(本題共2小題，共18分)9．(8分)按如圖所示裝置進行實驗，填寫有關(guān)現(xiàn)象及化學(xué)方程式。(1)A中現(xiàn)象是_________________________________。(2)B中濃硫酸的作用是_____________________________。(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________________。(4)D中的現(xiàn)象是_________________________。(5)E中收集的氣體主要是______________(填名稱)?！窘馕觥縉aHCO3受熱分解生成的水蒸氣在A中的試管口冷凝為水珠，而CO2通過濃H2SO4干燥后與C中的Na2O2反應(yīng)產(chǎn)生O2，未完全反應(yīng)的CO2會使澄清石灰水變渾濁，用排水法收集氧氣，以此解答該題。(1)加熱碳酸氫鈉固體，分解生成二氧化碳和水，冷卻后，可觀察到試管口有水珠；(2)濃硫酸具有吸水性，可用于干燥二氧化碳；(3)C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2CO2＋2Na2O2=2Na2CO3＋O2；(4)二氧化碳使澄清石灰水變渾濁；(5)過氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成氧氣，不溶于水，可收集到氧氣。答案：(1)碳酸氫鈉受熱分解，試管口有小水珠生成(2)干燥劑(或者吸收水蒸氣)(3)2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2(4)澄清石灰水變渾濁(5)氧氣10．(10分)Na2CO3純度的分析：實驗裝置如圖所示，裝置B中盛有10.0g的Na2CO3樣品[假設(shè)雜質(zhì)不參加反應(yīng)，原容器中CO2含量可忽略不計，各裝置內(nèi)反應(yīng)完全。實驗室可供選擇的試劑和藥品還有鋅粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸餾水]。(1)裝置A錐形瓶內(nèi)盛有________，裝置A的作用是___________________。裝置B分液漏斗中裝有______________________________。(2)若無裝置C，實驗結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。裝置E的作用是____________________________。(3)若實驗后，裝置D的質(zhì)量增加3.96g，則該Na2CO3樣品的純度為________?！窘馕觥?1)裝置A用于制取H2，用的藥品是鋅粒和稀硫酸，目的是把裝置B中產(chǎn)生的CO2都趕到裝置D中被堿石灰吸收，使實驗數(shù)據(jù)盡可能準(zhǔn)確；裝置B中發(fā)生的是酸與Na2CO3生成CO2的反應(yīng)，后面沒有除雜裝置，所以可用不揮發(fā)的稀硫酸。(2)裝置C用來吸收CO2中的水蒸氣，若無此裝置，裝置D中的堿石灰不僅會吸收CO2還會吸收水蒸氣，使測得的CO2的量偏高，導(dǎo)致Na2CO3的含量偏高；裝置E是為了防止空氣中的CO2和水蒸氣進入裝置D中，對實驗造成誤差。(3)裝置D的質(zhì)量增加3.96g，增加的質(zhì)量為Na2CO3和稀硫酸反應(yīng)生成的CO2的質(zhì)量，根據(jù)轉(zhuǎn)化關(guān)系知：Na2CO3～CO2106 44m(Na2CO3)3.96geq\f(106,m（Na2CO3）)＝eq\f(44,3.96g)，解得m(Na2CO3)＝9.54g，w(Na2CO3)＝eq\f(9.54g,10.0g)×100%＝95.4%。答案：(1)鋅粒裝置A中生成的H2把裝置B中產(chǎn)生的CO2氣體都趕到裝置D中，使裝置B中的CO2氣體全部被裝置D中的堿石灰吸收稀硫酸(2)偏高防止空氣中的水蒸氣、CO2等進入裝置D中，使裝置D中堿石灰的質(zhì)量增加，對實驗造成誤差(3)95.4%選考提升共20分一、選擇題(本題共3小題，每小題4分，共12分)11．過量的NaHCO3與Na2O2混合，在密閉容器中充分加熱后排出氣體，殘留的物質(zhì)應(yīng)是()A．Na2O和Na2O2 B．Na2O2和Na2CO3C．Na2CO3 D．Na2O【解析】選C。NaHCO3加熱分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O分別與Na2O2反應(yīng)：2Na2O2＋2CO2=2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，由于NaHCO3足量，則會發(fā)生：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，所以殘留固體為Na2CO3。12．下列實驗裝置不能達到實驗?zāi)康牡氖?)A.驗證鈉與水的反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)B．檢驗過氧化鈉與水的反應(yīng)有氧氣產(chǎn)生C．觀察純堿的焰色試驗D．比較碳酸鈉、碳酸氫鈉的穩(wěn)定性【解析】選D。A.鈉與水反應(yīng)放熱，試管中溫度升高，導(dǎo)致氣體壓強增大，紅墨水出現(xiàn)液面差，可以達到實驗?zāi)康?，選項A正確；B.檢驗過氧化鈉與水的反應(yīng)有氧氣產(chǎn)生，若帶火星的木條復(fù)燃則反應(yīng)有O2產(chǎn)生，選項B正確；C.鐵絲的焰色試驗為無色，可用來做純堿的焰色試驗，能夠達到實驗?zāi)康?，選項C正確；D.套裝小試管加熱溫度較低，碳酸鈉受熱溫度較低，題中裝置無法達到實驗?zāi)康?，選項D不正確。13．如圖裝置所示，試管中盛有水，氣球a中盛有干燥的Na2O2顆粒。U形管中注有淺紅色的水。將氣球用橡皮筋緊縛在試管口。實驗時將氣球中的Na2O2抖落到試管b的水中，將出現(xiàn)的現(xiàn)象是()A.U形管內(nèi)紅水褪色B．試管內(nèi)溶液變紅C．氣球a被吹大D．U形管水位：d<c【解析】選C。由于發(fā)生反應(yīng)2Na2O2＋2H2O=4NaOH＋O2↑，產(chǎn)生的O2使氣球a膨脹；該反應(yīng)放出大量熱量，使集氣瓶中空氣受熱膨脹而出現(xiàn)U形管中水位d>c。二、非選擇題(本題共1小題，共8分)14．某校課外小組為測定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，甲、乙兩組同學(xué)分別進行了下列相關(guān)實驗。方案Ⅰ：甲組同學(xué)用質(zhì)量法，按如圖所示的實驗流程進行實驗：eq\x(稱量樣品)→eq\x(加入適量鹽酸)→eq\x(蒸發(fā)結(jié)晶)→eq\x(稱量固體)(1)實驗時，蒸發(fā)結(jié)晶操作中，除酒精燈外，還要用到的儀器是______________________________________。(2)有同學(xué)認為“加入適量鹽酸”不好操控，應(yīng)改為“加入過量鹽酸”，便于操作且不影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性，該觀點________(填“正確”或“錯誤”)，原因是_______________________________________。(3)蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺，測得Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)________(填“偏大”“偏小”或“無影響”)。方案Ⅱ：乙組同學(xué)按如圖所示裝置進行實驗，主要實驗流程如圖所示：(4)在C裝置中裝入堿石灰來吸收凈化后的氣體，D裝置的作用是___________________________________。(5)有的同學(xué)認為為了減少實驗誤差，應(yīng)在反應(yīng)前后都通入N2，反應(yīng)后通入N2的目的是________________________________。【解析】(1)蒸發(fā)結(jié)晶操作中用到的儀器為酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒、鐵架臺。(2)改為“加入過量鹽酸”正確，因為鹽酸易揮發(fā)，過量的鹽酸在加熱過程中揮發(fā)出來，不影響測定結(jié)果。(3)由于Na2CO3中鈉的質(zhì)量