第2章 第1节 第3课时 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验(Word练习)-【精讲精练】2024-2025学年高中化学必修第一册（人教版2019 单选版）

[基础训练] 1．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾的焰色试验的观察两项操作如图所示： 下列叙述不正确的是(　　) 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 解析　观察钾的焰色时要透过蓝色钴玻璃，滤去黄光再观察，B正确；焰色试验应选择本身颜色较浅的火焰，C错误；铁丝与铂丝灼烧时都没有特殊焰色，可以进行焰色试验，D正确。 答案　C 2．(2024·北京西城高一期中)下列物质的相应信息不正确的是(　　) 选项 物质 俗名 性状 用途 A NaHCO3 小苏打 白色固体 发酵粉 B NaOH 火碱、苛性钠 白色固体 干燥剂 C Na2CO3 纯碱 白色固体 治疗胃酸过多 D Na2O2 —— 浅黄色固体 供氧剂 解析　Na2CO3俗称纯碱，其溶液碱性较强，不能用于治疗胃酸过多，故选C。 答案　C 3．(2023·烟台二中月考)某兴趣小组为验证碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性设计了如图所示装置。分析实验原理，判断下列说法不正确的是(　　) A．甲为小苏打，乙为纯碱 B．整个实验过程中A烧杯中的澄清石灰水都不变浑浊 C．加热后可观察到A烧杯中的澄清石灰水变浑浊 D．要证明碳酸氢钠受热分解产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花 解析　验证Na2CO3与NaHCO3的热稳定性，应该把Na2CO3放置在大试管、NaHCO3放置在小试管，观察到A中石灰水不变浑浊、B中变浑浊，说明Na2CO3热稳定性大于NaHCO3，A、B正确，C错误； 要证明NaHCO3受热分解产生水，可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花，粉末变蓝色说明生成水，D正确。 答案　C 4．下列各组物质相互反应时，若改变反应条件(温度、反应物用量比)，反应产物不变的是(　　) A．碳酸钠和稀盐酸 B．NaOH和CO2 C．Na和O2 D．NaHCO3和NaOH 解析　碳酸钠和稀盐酸发生反应，若HCl不足量，发生反应：Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3；若HCl足量，发生反应：Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，反应物用量比不同，反应产物不同，A不选；NaOH和CO2反应，若CO2不足量生成Na2CO3；若CO2足量生成NaHCO3，反应物用量比不同，反应产物不同，B不选；Na和O2在常温下反应产生Na2O，在加热时发生反应产生Na2O2，反应温度不同，反应产物不同，C不选；NaHCO3和NaOH反应产生Na2CO3、H2O，反应产物与反应条件无关，D选。 答案　D 5．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是(　　) A．溶液呈碱性 B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀 C．与足量盐酸反应放出气体 D．受热易分解 解析　由题意知A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。Na2CO3受热不分解，D错误。 答案　D 6．过量的NaHCO3与Na2O2混合，在密闭容器中充分加热最后排出气体，残留的物质应是(　　) A．Na2O和Na2O2　　　 B．Na2O2和Na2CO3 C．Na2CO3 D．Na2O 解析　在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的，两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2、2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O。因NaHCO3是过量的，又充分加热，有足够的CO2使Na2O2最终全部转化为Na2CO3，过量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3，而Na2CO3稳定，受热不易分解，故最后排出产生的气体后，残留的固体是Na2CO3。 答案　C 7．(2023·青岛高一期中)Na2CO3和NaHCO3可用作食用碱。下列用来解释事实的方程式不合理的是(　　) A．NaHCO3在水溶液中的电离方程式为：NaHCO3===Na＋＋H＋＋CO B．Na2CO3可用NaOH溶液吸收CO2制备：2OH－＋CO2===CO＋H2O C．NaHCO3可用治疗胃酸过多：HCO＋ H＋===CO2↑＋H2O D．NaHCO3可作发酵粉：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O 解析　NaHCO3在水溶液中的电离方程式为：NaHCO3===Na＋＋HCO，A项不合理，故选A。 答案　A 8．物质类别和核心元素的价态是学习元素及其化合物性质的两个重要认识视角。图为钠及其化合物的“价—类”二维图，请回答下列问题： (1)物质①与水反应的离子方程式为____________，所以通常将其保存在____________中。 (2)写出淡黄色固体②与二氧化碳反应的化学方程式： _________________________ ________________________________________________________________________。 (3)从核心元素价态的视角看，NaH中H元素的化合价为____________，从H元素的价态分析，NaH常用作____________(填“氧化剂”或“还原剂”)。 (4)Na2CO3和NaHCO3都是重要的化工原料，在生产和生活中有着广泛的应用。 ①往Na2CO3溶液中滴加酚酞，溶液呈____________(填“红”或“无”)色。 ②用洁净的铂丝蘸取Na2CO3溶液置于酒精灯火焰上灼烧，火焰呈____________(填“黄”或“紫”)色。 ③胃液中含有盐酸，胃酸过多的人常有胃疼烧心的感觉，易吐酸水，服用适量的NaHCO3能治疗胃酸过多，请写出其反应的离子方程式： _________________________________ ________________________________________________________________________。 解析　(1)物质①是金属钠，钠与水反应生成氢氧化钠和氢气，其反应的离子方程式为：2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑，为隔绝空气中的氧气和水，通常将其保存在煤油中；(2)过氧化钠能够与二氧化碳反应生成Na2CO3和氧气，方程式为2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2；(3)根据化合价代数和等于0，NaH中Na是＋1价，因此H元素的化合价为－1，H元素处于最低价态，从H元素的价态分析，NaH常用作还原剂；(4)①Na2CO3溶液显碱性，故滴加酚酞，溶液呈红色；②Na2CO3溶液中含有钠元素，故做焰色试验时火焰呈黄色；③胃酸的主要成分是盐酸，NaHCO3与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的离子方程式为HCO＋H＋===CO2↑＋H2O。 答案　(1)2Na＋2H2O===2Na＋＋2OH－＋H2↑　煤油 (2)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2 (3)－1　还原剂 (4)①红　②黄　③HCO＋H＋===CO2↑＋H2O [能力提升] 9．把Na2CO3和NaHCO3的混合物27.4 g加热到质量不再变化时，得残留固体21.2 g。求原混合物中Na2CO3和NaHCO3的质量之比为(　　) A．53∶84 B．84∶53 C．1∶1 D．42∶53 解析　设NaHCO3的质量为x，则根据方程式可知 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　Δm 168 62 g x　　　　　　 　　　　(27.4－21.2)g＝6.2 g x＝168×6.2 g÷62 g＝16.8 g 混合物中碳酸钠的质量是27.4 g－16.8 g＝10.6 g，所以原混合物中Na2CO3与NaHCO3的质量之比为10.6∶16.8＝53∶84。 答案　A 10．(2023·邯郸期末)CO2、Na2CO3、NaHCO3三者的转化关系如图所示，下列说法错误的是(　　) A．①转化时所加试剂可以是稀硫酸 B．向NaOH溶液中通入过量CO2可实现②转化 C．⑤转化时溶液中可能出现沉淀 D．⑥的转化条件可以是加热 解析　①的反应可以是Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋H2O＋CO2↑，①所加试剂可以是稀硫酸，A正确；向NaOH溶液中通入过量CO2，生成NaHCO3而不是Na2CO3，B错误；NaHCO3的溶解度小于Na2CO3，向饱和Na2CO3溶液中通入CO2时，生成的NaHCO3以沉淀的形式析出，其他情况不一定有沉淀生成，C正确；加热NaHCO3固体时可生成Na2CO3，⑥的转化条件可以是加热，D正确。 答案　B 11．(2023·厦门双十中学高一阶段练习)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(　　) A．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③ C．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CO2转移到装置③中 解析　为了排除装置中含有CO2的空气对CO2测量的影响，滴入盐酸前，应将装置中含有CO2的空气排尽，A正确；装置①中NaOH溶液的作用是吸收通入的空气中的CO2，防止空气中CO2进入装置③中，装置④的作用是防止外界空气中的CO2进入装置③中，B正确；由于盐酸具有挥发性，反应产生的CO2中混有HCl，若在装置②、③间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，HCl与NaHCO3反应产生CO2，使得测得的CO2偏大，测得纯碱的纯度偏大，C错误；为了保证测量的CO2的准确性，反应结束，应继续通入除去CO2的空气将滞留在装置②中CO2全部转移到装置③中，D正确。 答案　C 12．(2024·山东淄博高一期中)某化学小组利用如图所示装置探究Na2CO3与NaHCO3相关性质。将a 加热一段时间后，停止加热，恢复室温，a 中溶液颜色加深，b中溶液颜色变浅，并有少量沉淀产生(整个过程忽略水的蒸发)。下列说法错误的是(　　) A．b 溶液中Na＋的数目不变 B．稳定性：Na2CO3＞NaHCO3 C．a溶液中溶质质量减小 D．b中沉淀为 NaHCO3 解析　将a 加热一段时间后，停止加热，恢复室温，a 中溶液颜色加深，b中溶液颜色变浅，并有少量沉淀产生，则表明a中NaHCO3发生分解，生成Na2CO3、CO2等，CO2逸出后进入b中，与b中Na2CO3反应生成NaHCO3，且有一部分NaHCO3生成沉淀，则Na＋的数目减少，A错误，D正确；a中反应现象表明，加热后溶液碱性增强，则Na2CO3浓度增大，有部分NaHCO3发生分解生成Na2CO3，则稳定性：Na2CO3＞NaHCO3，B正确；a溶液中，有部分NaHCO3发生分解生成Na2CO3、CO2等，CO2逸出，所以溶质质量减小，C正确。 答案　A 13．(2023·青岛二中月考)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)，有Na2CO3和H2O2的双重性质，用作漂白剂和氧化剂，可有效杀灭禽流感病毒。合理组合下列装置可用于测定过碳酸钠中碳酸钠的含量，下列说法不正确的是(　　) A．连接顺序为装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ B．装置b和e中盛放的试剂相同 C．d装置的作用是防止空气中的H2O和CO2进入到c中 D．若b中盛放澄清的石灰水，只用装置Ⅰ可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2(不考虑空气CO2的影响) 解析　稀硫酸与过碳酸钠反应生成CO2，由于空气中含有CO2，所以利用空气排出反应中产生的CO2时，需要除去空气中的CO2，又因为还需要防止空气中的水蒸气进入c，所以连接顺序是装置Ⅲ→Ⅰ→Ⅱ，A正确；装置b盛放的是浓硫酸，干燥CO2气体；e中盛放的试剂为氢氧化钠溶液，吸收空气中的CO2，盛放的试剂不同，B错误；d装置的作用是防止空气中的H2O和CO2进入到c中，干扰了CO2的质量的测定，C正确；由于氢氧化钙溶液能吸收CO2生成碳酸钙沉淀，因此若b中盛放澄清的石灰水，只用装置Ⅰ可验证过碳酸钠与硫酸反应是否生成CO2，D正确。 答案　B 14．(2023·石家庄二中高一期中)为测定产品中Na2CO3的质量分数(已知杂质为NaHCO3)，设计了下列三种实验方案进行探究。 方案一：样品经加热后测定剩余固体质量，并计算Na2CO3的质量分数。 (1)加热样品所选用的仪器是________(填字母)。 方案二：通过加热分解得到的CO2质量进行计算。某同学设计的实验装置示意图如下： (2)A中反应的化学方程式为______________，若装置C中碱石灰增重m1g。则混合样品中碳酸钠的质量分数为________。 方案三：将一定质量的样品与足量稀硫酸反应，通过称量反应前后盛有碱石灰的干燥管质量，利用其质量差计算碳酸钠的质量分数。连接好的实验装置如图所示： 该实验的操作步骤为： ①________________________________________________________________________； ②取一定量样品装入广口瓶中； ③打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟； ④关闭止水夹，在干燥管内填满碱石灰，称量干燥管A质量； ⑤缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止； ⑥打开止水夹，缓慢鼓入空气数分钟，再称量干燥管A质量。 (3)操作①为________________________________________________________。 (4)NaOH溶液(足量)中发生反应的离子方程式为____________________ ____________________________________________________。 (5)装置中有两支盛放碱石灰的干燥管(图中A和B)，若只保留干燥管A将会使碳酸钠的质量分数的计算结果________(填“偏大”或“偏小”)。理由是______________________ _______________________________________________________。 解析　(1)加热碳酸氢钠固体分解，加热样品所选用的仪器是坩埚，故答案为：B； (2)A中发生的是碳酸氢钠受热分解，反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，若装置C中碱石灰增重m1 g，即生成的CO2为m1 g，设碳酸氢钠的质量为m，则由得m＝＝，则混合样品中碳酸钠的质量分数为×100%＝×100%； (3)连接好实验装置第一步应该是检查装置气密性，保证装置气密性良好才能做后续实验； (4)先把空气通过NaOH溶液是为了吸收空气中的CO2，减少实验误差，离子方程式为：2OH－＋CO2===CO＋H2O； (5)装置A是吸收碳酸氢钠分解产生的CO2，装置B是吸收空气中的CO2，若只保留干燥管A，会把分解产生的CO2和空气中的CO2全部吸收，会使计算得出的碳酸氢钠偏大，计算出的碳酸钠质量分数偏小。 答案　(1)B　(2)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　×100%　(3)检查装置气密性　(4)2OH－＋CO2===CO＋H2O　(5)偏小　去掉B将会使A增重偏大，A的作用为吸收生成的CO2，相同质量时碳酸氢钠生成CO2较多，即A增重越多NaHCO3越多，则Na2CO3越少 15．(2023·济宁四校联考)为探究Na2CO3和NaHCO3的性质，利用传感器做如下实验： 序号 操作 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 提示：溶液pH越小，OH－的浓度越小，溶液碱性越弱。 (1)澄清石灰水显碱性，用电离方程式表示其原因是_______________________ _________________________________________________。 (2)实验③中，溶解时吸收热量的物质是________________(填化学式)。 (3)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_________________ __________________________________________________________。 (4)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：____________________________________________________。 解析　(1)澄清石灰水显碱性，是因为氢氧化钙发生了电离，电离方程式为Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－。(2)由实验③中图像可知，溶解时吸收热量的物质是NaHCO3。(3)Na2CO3溶液和澄清石灰水反应的离子方程式为CO＋Ca2＋===CaCO3↓，通过实验④图像可知加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似，故OH－未参与该反应。(4)HCO能与OH－反应生成H2O和CO，离子方程式为HCO＋OH－===H2O＋CO。 答案　(1)Ca(OH)2===Ca2＋＋2OH－ (2)NaHCO3 (3)CO＋Ca2＋===CaCO3↓　加入Na2CO3溶液和加入蒸馏水的pH变化曲线相似 (4)OH－　HCO＋OH－===H2O＋CO 学科网（北京）股份有限公司 $$