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

十一碳酸鈉和碳酸氫鈉焰色試驗(yàn)學(xué)考達(dá)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(hào)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(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤?！狙a(bǔ)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(guó)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(yàn)過程中鉑絲的清洗和灼燒與鉀焰色試驗(yàn)的觀察兩項(xiàng)操作如圖所示：下列敘述中不正確的是()A．每次試驗(yàn)中都要先將鉑絲灼燒到火焰無色，再蘸取被檢驗(yàn)物質(zhì)B．鉀的焰色試驗(yàn)要透過藍(lán)色鈷玻璃觀察C．試驗(yàn)時(shí)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)【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(yàn)物質(zhì)，進(jìn)行焰色試驗(yàn)，故A正確；在觀測(cè)鉀的焰色試驗(yàn)時(shí)要透過藍(lán)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(yàn)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(cuò)誤；潔凈的細(xì)鐵絲，放在酒精燈上灼燒至無色，本身無顏色，故可用鐵絲進(jìn)行焰色試驗(yàn)，故D正確。5．依據(jù)已有知識(shí)，下列各組溶液只能用焰色試驗(yàn)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(yáng)離子來鑒別，而鈉離子和鉀離子只能利用焰色試驗(yàn)檢驗(yàn)，焰色試驗(yàn)為黃色的為NaCl，焰色試驗(yàn)為紫色(透過藍(lán)色鈷玻璃)的為KCl，A項(xiàng)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(xiàng)錯(cuò)誤；CaCl2、NaCl的陽(yáng)離子不同，但鈣離子和鈉離子不一定非得通過焰色試驗(yàn)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(xiàng)錯(cuò)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(xiàng)錯(cuò)誤。6．將適量的小蘇打，溶于50～60℃的熱水中(以下皆同)，同時(shí)搓點(diǎn)肥皂用來洗衣領(lǐng)、袖口上的污垢，效果絕對(duì)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(cè))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(cè))在下列關(guān)于鈉及其化合物的性質(zhì)說法錯(cuò)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(yàn)，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(yáng)離子個(gè)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(yàn)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(jìn)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(cuò)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(gè)鈉離子和一個(gè)氧離子組成，過氧化鈉是兩個(gè)鈉離子和一個(gè)過氧根離子組成，兩者陰、陽(yáng)離子個(gè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，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)。【解析】NaHCO3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(huì)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(shí)驗(yàn)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(jì)，各裝置內(nèi)反應(yīng)完全。實(shí)驗(yàn)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?jī)?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(shí)驗(yàn)結(jié)果將________(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。裝置E的作用是____________________________。(3)若實(shí)驗(yàn)后，裝置D的質(zhì)量增加3.96g，則該Na2CO3樣品的純度為________。【解析】(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(shí)驗(yàn)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(huì)吸收CO2還會(huì)吸收水蒸氣，使測(cè)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(jìn)入裝置D中，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(jìn)入裝置D中，使裝置D中堿石灰的質(zhì)量增加，對(duì)實(shí)驗(yàn)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(huì)發(fā)生：CO2＋2NaOH=Na2CO3＋H2O，所以殘留固體為Na2CO3。12．下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A.驗(yàn)證鈉與水的反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)B．檢驗(yàn)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(yàn)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(qiáng)增大，紅墨水出現(xiàn)液面差，可以達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，選項(xiàng)A正確；B.檢驗(yàn)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(xiàng)B正確；C.鐵絲的焰色試驗(yàn)為無色，可用來做純堿的焰色試驗(yàn)，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x項(xiàng)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(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模x項(xiàng)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(shí)驗(yàn)時(shí)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(cè)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(jìn)行了下列相關(guān)實(shí)驗(yàn)。方案Ⅰ：甲組同學(xué)用質(zhì)量法，按如圖所示的實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：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(shí)驗(yàn)時(shí)，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(rèn)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(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，該觀點(diǎn)________(填“正確”或“錯(cuò)誤”)，原因是_______________________________________。(3)蒸發(fā)結(jié)晶過程中若有固體飛濺，測(cè)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，主要實(shí)驗(yàn)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(rèn)為為了減少實(shí)驗(yàn)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(tái)。(2)改為“加入過量鹽酸”正確，因?yàn)辂}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(cè)定結(jié)果。(3)由于Na2CO3中鈉的質(zhì)量