课时作业7 碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验(word练习)-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019）

课时作业（七） （建议用时：40 min） （见学生用书P138） 1.下列关于焰色反应的叙述正确的是（　　） A.五颜六色的焰火是物质本身燃烧的颜色 B.氢气、硫等在氧气中燃烧时有颜色，这也是焰色反应 C.某无色溶液进行焰色反应，透过蓝色钴玻璃可观察到火焰呈紫色，则可证明溶液中的阳离子一定只含有K＋ D.焰色反应是某种金属元素灼烧时所具有的特殊颜色，是物理变化 答案　D 解析　焰色反应是某种金属或它们的化合物灼烧时使火焰所具有的特殊颜色，A项错误；焰色反应是某种金属或它们的化合物的性质，B项错误；C中透过蓝色钴玻璃观察到的紫色可掩蔽其他焰色，只能说明溶液中含有K＋，C项错误；焰色反应是某种金属元素灼烧时所具有的特殊颜色，是电子跃迁时能量以光的形式释放出来，为元素的物理变化，D项正确。 2.物质俗名与化学式相匹配的一组是（　　） A.烧碱——Na2CO3 B.纯碱——NaHCO3 C.小苏打——NaOH D.熟石灰——Ca（OH）2 答案　D 解析　烧碱——NaOH，A项错误；纯碱——Na2CO3，B项错误；小苏打——NaHCO3，C项错误。 3.为除去括号内的杂质，所选用的试剂或方法不正确的是（　　） A. Na2CO3溶液（NaHCO3），选用适量的NaOH溶液 B. NaHCO3溶液（Na2CO3），应通入过量的CO2气体 C. Na2CO3溶液（NaOH），通入适量CO2 D. Na2CO3溶液（Na2SO4），加入适量Ba（OH）2溶液，过滤 答案　D 解析　NaHCO3能和NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O，故可用适量的NaOH溶液反应除去Na2CO3溶液中的NaHCO3，A项正确；Na2CO3在溶液中可与CO2反应生成NaHCO3，故可用通入过量CO2的方法除去NaHCO3溶液中的Na2CO3，B项正确；NaOH可与CO2发生反应生成Na2CO3在空气中加热可得到Na2O2，C项正确；加入Ba（OH）2溶液，会引入新的杂质离子OH－，D项错误。 4.氢氧化钠溶液放置在空气中会部分变质，以下验证其中含有碳酸钠的方法中，错误的是（　　） A.取样，加入澄清石灰水，有沉淀生成，则含碳酸钠 B.取样，加入少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成，则含碳酸钠 C.取样，加入少量盐酸，无气泡产生，则不含碳酸钠 D.取样，加入少量氯化钙溶液，有白色沉淀，则含碳酸钠 答案　C 解析　氢氧化钠溶液中不会存在有碳酸氢根离子，故加入澄清石灰水有白色沉淀产生即能说明有碳酸根离子，A项正确；碳酸钠电离出的碳酸根离子和钡离子反应生成碳酸钡沉淀，可以说明含有碳酸钠，B项正确；因为原溶液是氢氧化钠溶液，加少量盐酸，如果没有完全变质则盐酸和氢氧化钠反应不会有气泡，但不能说明不含有碳酸钠，C项错误；碳酸钠电离出的碳酸根离子和钙离子反应生成碳酸钙沉淀，可以说明含有碳酸钠，D项正确。 5.室温下，向某恒容密闭容器中装入8.4 g NaHCO3和7.8 g Na2O2，加热充分反应，下列说法不正确的是（　　） A.反应后，冷却至室温，容器内压强增大 B.最终得到的气体为O2 C.剩余固体为Na2CO3 D.剩余固体为Na2CO3、NaOH 答案　C 解析　2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O可知，8.4 g受热分解生成5.3 g Na2CO3、2.2 g CO2、0.9 g H2O，由于氢氧化钠可以与CO2反应生成Na2CO3，因此可以看作Na2O2先与CO2反应，再与H2O反应，根据反应的化学计量数可知，生成5.3 g Na2CO3，0.8 g氧气，剩余3.9 g Na2O2，根据反应2Na2O2＋2H2O4NaOH＋O2↑的化学计量数可知，生成4 g NaOH，0.8 g氧气，据此分析解答。反应中生成了氧气，故反应后，冷却至室温，容器内压强增大，A项正确；最终得到的气体为O2，B项正确；剩余固体为10.6 g Na2CO3 、4 g NaOH，C项错误，D项正确。 6.有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3溶液，下列操作或判断正确的是（　　） 选项 操作 判断 A 分别加入澄清石灰水 产生沉淀者为Na2CO3 B 分别加入等浓度的稀盐酸 反应较剧烈者为Na2CO3 C 分别加入CaCl2溶液 产生沉淀者为Na2CO3 D 分别逐滴加入等浓度的盐酸 立即产生气泡者为Na2CO3 答案　C 解析　A项，分别加入澄清的石灰水：Na2CO3＋Ca（OH）2CaCO3↓＋2NaOH，2NaHCO3＋Ca（OH）2CaCO3↓＋Na2CO3＋2H2O，两者现象相同（产生白色沉淀），错误；B项，滴加等浓度的稀盐酸时，NaHCO3溶液反应更剧烈，错误；C项，Na2CO3与CaCl2发生反应：Na2CO3＋CaCl2CaCO3↓＋2NaCl，产生白色沉淀，NaHCO3与CaCl2不反应，正确；D项，逐滴加入盐酸时，NaHCO3立即产生气泡，Na2CO3开始无气泡产生，过一会儿才产生气泡，错误。 7.下列几种溶液中的指定离子：①NaHCO3溶液中的HC；②NaHCO3和Na2CO3混合溶液中的C；③饱和NaOH溶液中的OH－，向其中加入足量的过氧化钠固体后，忽略溶液体积变化，恢复到原温度，离子浓度保持不变的是（　　） A.②和③ B.③ C.无 D.①和③ 答案　B 解析　过氧化钠溶于水生成NaOH和氧气，因此①②中HC变为C；③是NaOH的饱和溶液，浓度不变，故选B项。 8.加热5.00 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.93 g，则原混合物中碳酸钠的质量为（　　） A.2.48 g B.2.58 g C.4.16 g D.4.41 g 答案　A 解析　碳酸氢钠受热容易分解，由化学方程式分析可知，固体质量减少的部分就是CO2和H2O的质量，用差量法可快速解决问题。 2NaHCO3Na2CO3＋CO2＋H2O　Δm 16862 m（NaHCO3）0.93 g 则m（NaHCO3）＝2.52 g，则m（Na2CO3）＝5.00 g－2.52 g＝2.48 g。 9.我国著名化工实业家侯德榜提出了“联合制碱法”，该生产工艺流程如图所示。下列说法不正确的是（　　） A.沉淀池发生反应：CO2＋NH3＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl B.吸收NH3可使母液中的HC转化为C，以提高NH4Cl纯度 C.该过程充分利用了合成氨工业提供的NH3和CO2 D.向饱和食盐水中先通CO2，再通NH3，更有利于NaHCO3析出 答案　D 解析　工艺中利用合成氨工业中NH3和CO2为原料，通过反应CO2＋NH3＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl获得碳酸氢钠沉淀，碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠，生成的二氧化碳循环使用，生成的氯化铵作化肥。碳酸氢钠的溶解度小，沉淀池发生反应：CO2＋NH3＋H2O＋NaClNaHCO3↓＋NH4Cl，A项正确；向母液中通氨气作用有增大N的浓度，使NH4Cl更多地析出和使NaHCO3转化为Na2CO3， 吸收NH3可使母液中的HC转化为C，以提高NH4Cl纯度，B项正确；工艺中利用合成氨工业中NH3和CO2为原料，该过程充分利用了合成氨工业提供的NH3和CO2，C项正确；二氧化碳的溶解度较小，浓度较低，不利于生产纯碱，应先通入氨气，D项错误。 10.某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3组实验，如图Ⅰ～Ⅲ所示。 （1）图Ⅰ所示的实验，若固体质量相同且稀盐酸足量时，气球鼓起较小的是　　　　（填化学式）。 （2）图Ⅱ、Ⅲ所示的实验均能鉴别这两种物质，相关反应的化学方程式是： ①　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　、 ②　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 ③与Ⅱ相比，Ⅲ的优点是　　　　（填序号）。 a.Ⅲ比Ⅱ复杂 b.Ⅲ比Ⅱ安全 c.Ⅲ可以做到用一套装置同时进行2个对比实验，而Ⅱ不行 （3）若用图Ⅲ验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体应该是　　　　　　　　　。 解析　（1）稀盐酸足量说明两种固体完全反应，质量相同时，含碳量越高，完全反应生成二氧化碳的量越多，碳酸钠中含碳量为×100％ ≈11.3％，碳酸氢钠中含碳量为×100％≈14.3％，所以碳酸钠放出的二氧化碳量少。（2）碳酸氢钠在加热条件下能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O；CO2使澄清石灰水变浑浊：CO2＋Ca（OH）2CaCO3↓＋H2O。实验Ⅱ、Ⅲ相比，Ⅲ可以做到一套装置同时进行2个对比实验，而Ⅱ不能，故选c项。（3）碳酸钠直接加热不产生气体，而碳酸氢钠不直接加热就能产生气体，更能说明碳酸氢钠不稳定，受热易分解，所以试管B中装入的固体应该是碳酸氢钠。 答案　（1）Na2CO3　（2）①2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　②CO2＋Ca （OH）2CaCO3↓＋H2O　③c　（3）NaHCO3 11.下列实验方案不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是（　　） A.取a克混合物充分加热，减重b克 B.取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、 灼烧，得b克固体 C.取a克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b克 D.取a克混合物与足量Ba（OH）2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体 答案　C 解析　A项，采用差量法，减少的质量为碳酸氢钠分解生成二氧化碳和水的质量，由此可求出碳酸氢钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；B项，b克固体为生成的氯化钠的质量，根据钠原子守恒和混合物总质量可列式计算出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数；C项，碱石灰增加的质量为盐与酸反应生成的二氧化碳和水的质量及溶液中挥发出来的水蒸气的质量，因此不能通过数据准确计算出碳酸钠的质量分数；D项，沉淀的质量即为碳酸钡的质量，根据碳酸钡的质量和混合物总质量可以列式求出碳酸钠的质量，进而求出碳酸钠的质量分数。 12.有Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的某几种组成的混合物，向混合物中加入足量的盐酸有气体放出，将放出的气体通过过量的NaOH溶液后，气体体积有所减少，若将上述混合物在空气中充分加热，也有气体放出，且加热后残留固体物质的质量比加热前有所增加，下列推断正确的是（　　） A.混合物中一定不含有Na2O B.混合物中一定不含有Na2CO3和NaCl C.混合物中是否含有Na2CO3和NaCl无法确定 D.混合物中一定不含有Na2O2和NaCl 答案　C 解析　向混合物中加入足量的盐酸，有气体放出。将气体通过足量的NaOH溶液，气体体积减少，说明生成的气体中有与氢氧化钠溶液不反应的气体，则原固体中一定含有过氧化钠，至少含有碳酸钠和碳酸氢钠中的一种；将上述混合物在空气中加热，有气体放出且固体质量增加，氧化钠可与二氧化碳、水等反应，所以原固体中一定含有碳酸氢钠和氧化钠，因此原固体中一定含有过氧化钠、碳酸氢钠和氧化钠，碳酸钠和氯化钠是否存在不能确定；故选C项。 13.利用锥形瓶及CO2传感器测定密闭装置中的分压，采集数据如下： 　　 实验a：在锥形瓶内装入饱和NaHCO3溶液，加热，数据显示为图①；实验b：在锥形瓶内加入少量蒸馏水，加入固体后可形成饱和溶液，数据显示为图②。下列叙述不正确的是（　　） A.实验a，溶液温度在50 ℃之前，溶液温度升高使CO2分压增大 B.实验a，温度升高到50 ℃之后，NaHCO3分解生成CO2使分压增大 C.实验b，NaHCO3与CaCl2反应为：2NaHCO3＋CaCl2Ca（HCO3）2＋2NaCl D.实验b，CO2分压增大，发生反应离子方程式为：Ca2＋＋2HCCaCO3↓＋CO2↑＋H2O 答案　C 解析　 密闭容器中升高温度，气体压强增大，实验a，溶液温度在50 ℃之前，溶液温度升高使CO2分压增大，A项正确；碳酸氢钠不稳定，受热分解为碳酸钠和二氧化碳气体，实验a，温度升高到50 ℃之后，NaHCO3分解生成CO2使分压增大，B项正确；实验b，加入氯化钙固体后，二氧化碳分压增大，说明两者发生反应生成了CO2，根据质量守恒可知，碳酸氢钠溶液能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙、氯化钠和二氧化碳、水：2NaHCO3＋CaCl2CaCO3↓＋CO2↑＋2NaCl＋H2O，C项错误；由C分析可知，实验b，CO2分压增大，发生反应离子方程式为：Ca2＋＋2HCCaCO3↓＋CO2↑＋H2O，D项正确。 14.甲、乙、丙、丁四个烧杯中分别盛有一定量NaOH溶液，向其中分别通入不同量的CO2，再向所得溶液中分别滴加相同浓度的稀盐酸至过量，加热溶液，甲、乙、丙、丁四个烧杯中产生CO2的质量与加入盐酸的体积关系如图Ⅰ～Ⅳ所示（忽略CO2的溶解和HCl的挥发）： 　　 　　 则下列分析正确的是（　　） A.Ⅰ图对应溶液中的溶质为Na2CO3 B.Ⅱ图a～b段生成的CO2质量与之前通入乙烧杯NaOH溶液中的CO2质量相等 C.Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3 D.Ⅳ图O～a段离子方程式为H＋＋CHC 答案　B 解析　Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸依次发生反应：Na2CO3＋HClNaCl＋NaHCO3、NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑；Ⅲ图O～a段和a～b段加入盐酸体积相等，溶质只有Na2CO3；若消耗盐酸体积：O～a＞a～b，则溶质为NaOH和Na2CO3；若消耗盐酸体积：O～a＜a～b，则溶质为Na2CO3和NaHCO3，据此分析解答。Ⅰ图加入盐酸立即生成CO2，溶液中的溶质只能为NaHCO3，发生反应NaHCO3＋HClNaCl＋H2O＋CO2↑，A项错误；结合Ⅱ图可知a～b段消耗的盐酸是O～a段的2倍，说明溶液中存在Na2CO3、NaHCO3，反应后最终生成NaCl和CO2，生成CO2的质量与通入NaOH溶液中的CO2质量相等，B项正确；结合Ⅲ图可知溶液中对应溶质为Na2CO3，C项错误；结合Ⅳ图可知，O～a段先是酸碱中和，然后Na2CO3转化为NaHCO3，离子方程式依次为H＋＋OH－H2O和H＋＋CHC，D项错误。 15.按如图所示装置进行实验，填写有关现象及化学方程式。 （1）A中的现象是　　　　　　　　　　　。 （2）B中浓硫酸的作用是　　　　　　　　　　　　　。 （3）C中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　。 （4）D中的现象是　　　　　　　。 （5）E中收集的气体是　　　　　　　　（填名称）。 解析　NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠，而CO2通过浓H2SO4干燥后与C中的Na2O2反应产生O2，未完全反应的CO2会使D中的澄清石灰水变浑浊。 答案　（1）试管口有水珠　（2）干燥二氧化碳　（3）2CO2＋2Na2O22Na2CO3＋O2　（4）石灰水变浑浊　（5）氧气 16. Na2CO3和NaHCO3的性质存在差异，为进一步探究其性质，请根据某实验小组的实验探究回答有关问题。 （1）分别将1.0 g Na2CO3和NaHCO3的固体加入50 mL盛有10 mL蒸馏水的烧杯中，测定烧杯中溶液的温度变化如下图所示。溶解时吸收热量的物质是　　　　（填化学式）。 （2）如下图所示，分别向盛有10 mL澄清石灰水的烧杯中加入蒸馏水和等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液，利用传感器测得溶液pH与加入试剂体积的变化曲线如下图所示。滴加Na2CO3溶液的烧杯中OH－未参与该反应的实验证据是　　　　；滴加溶液的烧杯中开始时发生反应的离子方程式为　　　　。 （提示：溶液pH越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。） 　　 （3）某NaHCO3固体样品中含有Na2CO3杂质，某小组拟通过下列装置测定CO2的质量来计算样品中NaHCO3的含量，装置的连接顺序为　　　　 （每个装置仅使用一次）；经分析，上述方案仍存在缺陷，会导致测定结果　　　　（填“偏大”或“偏小”）。 解析　（1）实验中Na2CO3溶解温度升高，放出热量；NaHCO3溶解温度降低，吸收热量。溶解时吸收热量的物质是NaHCO3。（2）实验中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，其反应的离子方程式为：Ca2＋＋C CaCO3↓；澄清石灰水中滴加Na2CO3溶液的pH变化曲线与滴加蒸馏水的pH变化曲线基本重合，说明OH－未参与该反应。滴加Na2CO3溶液的烧杯中，开始时Ca（OH）2过量，发生反应的离子方程式为HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O。（3）为测定样品中NaHCO3的含量，利用NaHCO3的不稳定性，通过加热使其分解，产生的气体通过浓硫酸吸收水蒸气，通过碱石灰吸收二氧化碳，最后为防止空气中的水蒸气及二氧化碳进入而引起干扰，连接一个干燥管，通过浓硫酸增加的质量计算产生的水的量，通过碱石灰增加的质量计算二氧化碳的量，仪器的连接顺序为ADCB。由于没有使用氮气排除装置内残留的气体，导致A装置中可能残留CO2，使得CO2不能被装置C全部吸收，导致测定结果偏小。 答案　（1）NaHCO3　（2）加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似　HC＋OH－＋Ca2＋CaCO3↓＋H2O　（3） ADCB　偏小 学科网（北京）股份有限公司 $$