专题06 钠的两大考点2(常考题型)-2024-2025学年高一上学期期中化学【常考题型】全攻略(人教版2019必修第一册)
2024-10-17
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内容正文:
专题06 钠的两大考点2(常考题型)
题型一:CO2与碱溶液反应产物的判断(依据比例)
1、前言:CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关,
①当CO2通入少量时生成碳酸盐,当CO2通入过量时生成碳酸氢盐;
②当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
2、引例:以CO2与NaOH溶液反应为例:
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3
应后溶质可能情况:①NaOH和Na2CO3;②Na2CO3;③Na2CO3和NaHCO3;④NaHCO3
3、结论:当n(OH-)∶n(CO2)的值不同时产物组成也不同:根据方程式可以得到以下结论:
①比值≤1∶1时,溶质成分只有NaHCO3
②比值间于1∶1和2∶1时,溶质成分Na2CO3、NaHCO3
③比值为2∶1溶质成分只有Na2CO3
④比值大于2∶1时溶质成分NaOH、Na2CO3
4、向反应后的溶质中加入足量稀盐酸,产生的CO2与加入盐酸的关系:
①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,第一步:CO转化为HCO,无气体产生;第二步:HCO与H+反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示 (Oa=ab)
②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示 (Oa=0)
③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略) (Oa>ab)
④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略) (Oa<ab)
一、单选题
1.取两份物质的量浓度相等的溶液,体积均为,分别向其中通入一定量的后,再分别稀释到,在稀释后的溶液中分别滴加的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图,下列说法正确的是
A.原溶液的物质的量浓度
B.B曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且物质的量之比为
C.A曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且物质的量之比为
D.B曲线表明原溶液通入后,所得溶质与盐酸反应产生气体的最大体积为标准状况)
2.向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断不正确的是
A.原溶液的浓度为
B.通入在标准状况下的体积为
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
3.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100mL。在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列推断不正确的是
A.M曲线表明,溶液中溶质的组成可能是Na2CO3和NaHCO3
B.M曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积(标准状况)是112mL
C.N曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.25mol/L
4.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的后,再稀释到100mL。在稀释后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.A曲线说明,A原溶液通的体积为0.112L(标准状况)
B.B曲线说明,B原溶液通入后,所得溶质成分为NaOH、
C.当所加盐酸体积为75mL时,A、B两溶液所含溶质相同,浓度不同
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为
5.向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A.原溶液的浓度为
B.通入的在标准状况下的体积为
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
二、多选题
6.取一定物质的量浓度的NaOH溶液,体积为50mL,向其中通入一定量的CO2后,再稀释到100mL,在稀释后的溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸,产生的CO2体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图,下列说法正确的是
A.原NaOH溶液的物质的量浓度0.15mol/L
B.溶液通入CO2后,所得溶质为NaOH和Na2CO3且物质的量之比为1:3
C.所得溶质为Na2CO3和NaHCO3且物质的量之比为1:1
D.通入的CO2的体积为33.6mL
7.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100mL.在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol.L﹣1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示.下列说法正确的是
A.在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
B.B曲线说明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是11.2L(标准状况)
C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.100mol/L
D.B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为NaOH、Na2CO3
三、填空题
8.取 A、B 两份物质的量浓度相等的 NaOH 溶液,体积均为 50mL,分别向其中通入一定量的 CO2后,再分别稀释为 100mL。
(1)在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2后,溶液中溶质的组成可能是:(填化学式)① ② ③ ④ 。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加 0.1mol/L 的盐酸,产生的 CO2 的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示:
①分别加入足量的盐酸后,溶液中的溶质是 ,原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 。
②A 曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质的化学式为 ,与盐酸反应 产生 CO2的最大体积是 mL(标准状况)。
③B 曲线表明,原溶液通入 CO2后,所得溶质的化学式为 ,其物质的量 之比为 。
题型二:碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂
鉴别:Na2CO3、NaHCO3
方案1:利用热稳定性不同:
将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3
方案2:利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):
向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
方案3:利用阴离子的不同:
向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是NaHCO3
方案4:利用溶液的酸碱性不同:
分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为Na2CO3;pH小的为NaHCO3
除杂:Na2CO3、NaHCO3 混合物(括号内的为杂质)
类型1:Na2CO3固体(NaHCO3)
采用加热的方法,不仅能除去NaHCO3还能产生需要的Na2CO3
原理为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
类型2:NaHCO3溶液(Na2CO3)
采用通入足量CO2方法,不仅能除去Na2CO3还能产生需要的NaHCO3
原理为:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
类型3:Na2CO3溶液(NaHCO3)
采用加入适量的NaOH溶液方法,不仅能除去NaHCO3还能产生需要的Na2CO3
原理为:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
一、单选题
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3含有的阳离子数目相等
B.两种溶液可以用澄清石灰水鉴别
C.饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2不会有沉淀生成
D.向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加同浓度的盐酸,后者反应更剧烈
2.下列说法或做法正确的是
A.为了区分NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
B.溶解度:NaHCO3>Na2CO3
C.分别往Na2CO3和NaHCO3固体中滴加水,吸热的是Na2CO3
D.取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液于两支试管中,分别滴加盐酸,开始就有气体溢出的是NaHCO3
3.下列有关和的性质,叙述错误的是
A.鉴别和可用溶液
B.除去固体中混有的少量,用加热法
C.向饱和溶液中通入足量,有晶体析出
D.等质量的、分别与相同溶质质量分数的盐酸反应,反应更剧烈
4.关于与的性质判断正确的是
A.同浓度碱性:
B.热稳定性:
C.可用澄清石灰水鉴别与
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应,后者放出的CO2多
5.化学是以实验为基础的科学。下列实验结论正确的是
选项
实验操作
实验结论
A
用熔融做导电实验
熔融能导电,说明是电解质
B
将紫红色鲜花置于干燥的中
鲜花褪色,说明有漂白性
C
为鉴别和向两瓶待测液中分别滴加溶液
产生白色沉淀的是溶液
D
向久置的粉末中滴加稀盐酸
产生无色气体,说明已变质
A.A B.B C.C D.D
6.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质,叙述错误的是
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可以用BaCl2溶液,不可用溶液
B.Na2CO3比NaHCO3更稳定
C.NaHCO3可以用于泡沫灭火器的反应物质
D.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3,用加热法
7.有两个试管分别装有等浓度的和溶液,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
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为
C
分别加入溶液
产生沉淀者为
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为
A.A B.B C.C D.D
二、填空题
8.钠和铁都是重要的金属元素,被广泛应用于冶金、建筑等领域,有着重要的工业利用价值。
Ⅰ.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视角。下图是钠及其化合物的“价-类”二维图。
请回答下列问题:
(1)银白色固体①应保存在 中;①可直接转化为淡黄色固体②,写出该反应的化学方程式 。
(2)若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为 。
(3)请写出鉴别和两种固体的一种方法 。
(4)氢化钠在野外被用作生氢剂,氢化钠能与水反应生成氢化钠和氢气,写出该反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目: 。
Ⅱ.绿矾(七水合硫酸亚铁,)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根,反应原理为:
(5)该反应中 元素被氧化,还原产物是 。
(6)填写空格,完成该反应方程式的配平 。
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专题06 钠的两大考点2(常考题型)
题型一:CO2与碱溶液反应产物的判断(依据比例)
1、前言:CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关,
①当CO2通入少量时生成碳酸盐,当CO2通入过量时生成碳酸氢盐;
②当CO2的通入量介于两者之间时,既有正盐又有酸式盐生成,因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。
2、引例:以CO2与NaOH溶液反应为例:
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O CO2+NaOH===NaHCO3
应后溶质可能情况:①NaOH和Na2CO3;②Na2CO3;③Na2CO3和NaHCO3;④NaHCO3
3、结论:当n(OH-)∶n(CO2)的值不同时产物组成也不同:根据方程式可以得到以下结论:
①比值≤1∶1时,溶质成分只有NaHCO3
②比值间于1∶1和2∶1时,溶质成分Na2CO3、NaHCO3
③比值为2∶1溶质成分只有Na2CO3
④比值大于2∶1时溶质成分NaOH、Na2CO3
4、向反应后的溶质中加入足量稀盐酸,产生的CO2与加入盐酸的关系:
①向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,第一步:CO转化为HCO,无气体产生;第二步:HCO与H+反应产生CO2。消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示 (Oa=ab)
②向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示 (Oa=0)
③向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略) (Oa>ab)
④向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略) (Oa<ab)
一、单选题
1.取两份物质的量浓度相等的溶液,体积均为,分别向其中通入一定量的后,再分别稀释到,在稀释后的溶液中分别滴加的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图,下列说法正确的是
A.原溶液的物质的量浓度
B.B曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且物质的量之比为
C.A曲线表明原溶液通入后,所得溶质为和且物质的量之比为
D.B曲线表明原溶液通入后,所得溶质与盐酸反应产生气体的最大体积为标准状况)
【答案】A
【详解】A.滴入HCl75mL时反应恰好完全、所得为NaCl溶液,A或B溶液共消耗0.075L×0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则钠离子由0.0075molNaOH溶液提供,原溶液中c(NaOH)= ,A正确;
B.据图知,B曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为Na2CO3和NaHCO3,滴入HCl(25-0) mL段反应为Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3,则碳酸钠为0.025L×0.1mol/L =0.0025 mol,滴入HCl(75-25) mL段反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,反应恰好完全时, B溶液共消耗0.075L×0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则B溶液中含NaHCO3为0.0075mol -2×0.0025mol =0.0025mol,则Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为1∶1,B错误;
C.据图知,A曲线表明原溶液通入CO2后,所得溶质为NaOH和Na2CO3,则滴入HCl(60-0) mL段反应为先氢氧化钠溶液和盐酸发生中和反应,再Na2CO3+HCl=NaCl+ NaHCO3,滴入HCl(75-60) mL段反应为NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,则A溶液中的碳酸钠转变的碳酸氢钠为(0.075-0.060)L×0.1mol/L =0.0015 molHCl,反应恰好完全时, A溶液共消耗0.075L×0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则A溶液中含NaOH为0.0075mol -2×0.0015mol =0.0045 mol,则NaOH和Na2CO3物质的量之比为3∶1,C错误;
D.结合选项B可知,B溶液中含Na2CO3、NaHCO3均为0.0025mol,由元素守恒可知,B曲线表明原溶液通入CO2后所得溶质与盐酸反应产生气体最多为0.0025mol +0.0025mol=0.005mol,则最大体积为112mL(标准状况),D错误;
答案选A。
2.向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断不正确的是
A.原溶液的浓度为
B.通入在标准状况下的体积为
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
【答案】C
【详解】A.根据化学反应,向100mLNaOH溶液中通入一定量的气体,可能发生的反应有:2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O或NaOH+CO2=NaHCO3两种可能的情况,再加入盐酸,将Na2CO3或NaHCO3全部反应生成NaCl,根据化学反应中原子守恒,则有n(Na+)=n(Cl-),所以n(NaOH)=n(HCl)= ×0.1L=0.02mol,既得c(NaOH)=0.2mol•L-1,故A正确;
B.根据题中的图象,加盐酸25mL是与Na2CO3反应,75mL盐酸是与NaHCO3的反应, 75mL盐酸反应的NaHCO3的物质的量0.075L=0.015mol,根据原子守恒,加入盐酸恰好完全反应时,共产生0.015mol,标准状况下的体积为0.336L,即,故B正确;
C.根据对答案A、B的计算得知n(NaOH)=0.2mol•L-1×0.1L=0.02mol,n(Na2CO3)=0.005mol,得出n(NaOH):n(Na2CO3)=0.02mol:0.005mol=4:1,故C错误;
D.根据题中的图象,加盐酸25mL是与Na2CO3反应,75mL盐酸是与NaHCO3的反应,其中25mL盐酸是Na2CO3生成NaHCO3消耗的,溶液中原有NaHCO3消耗50mL盐酸,根据元素守恒可知溶质成分的物质的量之比为,故D正确;
故答案为C。
3.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100mL。在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol/L的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列推断不正确的是
A.M曲线表明,溶液中溶质的组成可能是Na2CO3和NaHCO3
B.M曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积(标准状况)是112mL
C.N曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.25mol/L
【答案】D
【详解】A.M曲线表明开始滴加盐酸至25mL时没有气体产生,当滴加至75mL时完全反应,生成二氧化碳达到最大值,前后两段消耗盐酸溶液的体积比为25∶50=1:2<1:1,所以M溶液中溶质应为Na2CO3和NaHCO3,A正确;
B.根据A分析,M溶液中溶质应为Na2CO3和NaHCO3,且n(Na2CO3):n(NaHCO3)=1:1。产生二氧化碳消耗的盐酸为75mL-25mL=50mL,n(HCl)=50×10-3L×0.1mol/L=5×10-3mol,由化学方程式HCO3-+H+=CO2↑+H2O知,n(CO2)=5×10-3mol,V(CO2)=5×103mol×22.4L/mol=112mL,B正确;
C.N曲线表明产生二氧化碳前消耗盐酸60mL,产生二氧化碳消耗盐酸15mL。两段消耗盐酸的体积比为4∶1,根据上述分析,可知B溶液中的溶质为NaOH、Na2CO3,C正确;
D.由图可知,当加入盐酸75mL时,氢氧化钠全部转化成氯化钠。根据元素守恒,n(NaOH)=n(HCl)=75×10-3L×0.1mol/L=7.5×10-3mol,c(NaOH)=7.5×10-3mol/0.05L=0.15mol/L,D错误;
故选D。
4.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的后,再稀释到100mL。在稀释后的溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示。下列说法不正确的是
A.A曲线说明,A原溶液通的体积为0.112L(标准状况)
B.B曲线说明,B原溶液通入后,所得溶质成分为NaOH、
C.当所加盐酸体积为75mL时,A、B两溶液所含溶质相同,浓度不同
D.原NaOH溶液的物质的量浓度为
【答案】C
【详解】A.先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,再向反应后的溶液中滴加稀盐酸,二氧化碳气体完全放出,故通入与放出的物质的量相同,当生成气体时,发生反应,A曲线生成消耗盐酸的体积,则A曲线产生的最大体积是:,A正确;
B.B曲线中0~50mL没有气体生成,50~75mL有气体生成,没有气体发生的反应消耗HCl多,B溶液通入后,溶质成分为NaOH、,B正确;
C.先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸,当二氧化碳气体完全放出时,溶液的溶质是氯化钠,根据氯离子、钠离子守恒,当所加盐酸体积为75mL时,A、B两溶液所含溶质相同,浓度也相同,C错误;
D.所以,,D正确;
故选C。
5.向溶液中通入一定量的气体,充分反应后,再向所得溶液中逐滴加入的盐酸,产生的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是
A.原溶液的浓度为
B.通入的在标准状况下的体积为
C.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
D.所得溶液的溶质成分的物质的量之比为
【答案】A
【分析】假设NaOH溶液通入CO2形成的溶液中溶质只有Na2CO3,逐滴加入盐酸依次发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,则前、后2个阶段消耗盐酸的体积相等,而图中第一阶段消耗盐酸体积小于第二阶段,可知NaOH溶液与CO2反应后溶液中的溶质为Na2CO3、NaHCO3;
【详解】A.消耗盐酸100mL时,溶液为恰好为NaCl溶液,根据Na+、Cl-离子守恒,可知n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.1L×0.2mol/L=0.02mol,则NaOH溶液的浓度为=0.2mol/L,故A正确;
B.生成二氧化碳阶段消耗盐酸为100mL-25mL=75mL,消耗HCl的物质的量为0.075L×0.2mol/L=0.015mol,由NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可知生成的二氧化碳为0.015mol,标准状况下生成二氧化碳的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L,即336mL,则通入CO2在标准状况下体积为336mL,故B错误;
C.由分析可知,NaOH溶液与CO2反应后溶液中的溶质为Na2CO3、NaHCO3,故C错误;
D.碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗盐酸25mL,由Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O可知,碳酸钠转化生成的碳酸氢钠又可以消耗25mL盐酸,而第二阶段共消耗75mL盐酸,说明NaOH溶液与CO2反应后所得溶液中的碳酸氢钠消耗盐酸为75mL-25mL=50mL,则所得溶液的溶质各成分的物质的量之比为=50mL:25mL=2:1,故D错误。
答案选A。
二、多选题
6.取一定物质的量浓度的NaOH溶液,体积为50mL,向其中通入一定量的CO2后,再稀释到100mL,在稀释后的溶液中分别滴加0.1mol/L的盐酸,产生的CO2体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图,下列说法正确的是
A.原NaOH溶液的物质的量浓度0.15mol/L
B.溶液通入CO2后,所得溶质为NaOH和Na2CO3且物质的量之比为1:3
C.所得溶质为Na2CO3和NaHCO3且物质的量之比为1:1
D.通入的CO2的体积为33.6mL
【答案】AC
【分析】CO2和NaOH溶液反应,根据通入CO2的量分四种情况,第一种情况是CO2量不足,反应后溶液的成分是NaOH、Na2CO3,第二种是CO2恰好反应,反应后溶液成分只有一种Na2CO3,第三种是CO2过量不多,反应后的溶液成分是Na2CO3、NaHCO3,最后一种是CO2完全过量,反应后溶液成分是NaHCO3。Na2CO3溶液中滴入盐酸先生成碳酸氢钠和氯化钠:Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3,继续滴加盐酸,则发生NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,2个反应中消耗等量的HCl,结合图像可知,曲线对应的溶液不是碳酸钠溶液,且观察可发现:第一阶段消耗盐酸小于第二阶段,则稀释后对应溶液成分是碳酸钠与碳酸氢钠的混合溶液;
【详解】A.滴入HCl 75mL时反应恰好完全、所得为NaCl溶液,溶液共消耗0.075×L0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则钠离子由0.0075molNaOH溶液提供,原溶液中c(NaOH)=,A正确;
B.据分析可知原溶液通入CO2后,所得溶质为Na2CO3和NaHCO3,滴入HCl(0-25) mL段反应为Na2CO3+HCl==NaCl+ NaHCO3,则碳酸钠为0.025L×0.1mol/L =0.0025 mol,滴入HCl(25-75) mL段反应为NaHCO3+HCl==NaCl+H2O+CO2↑,反应恰好完全时, 溶液共消耗0.075L×0.1mol/L =0.0075 molHCl,则按元素质量守恒,此时溶液中含0.0075molNaCl溶液,则溶液中含NaHCO3为0.0075mol -2×0.0025mol =0.0025mol,则Na2CO3和NaHCO3物质的量之比为1:1,B错误;
C.结合B选项分析可知:所得溶质为Na2CO3和NaHCO3且物质的量之比为1:1,C正确;
D. 结合选项B可知,溶液中含Na2CO3、NaHCO3均为0.0025mol,由元素守恒可知,原通入CO2物质的量为0.0025mol +0.0025mol=0.005mol,则体积为112mL(标准状况),D错误;
故选AC。
7.向浓度相等、体积均为50mL的A、B两份NaOH溶液中,分别通入一定量的CO2后,再稀释到100mL.在稀释后的溶液中逐滴加入0.1mol.L﹣1的盐酸,产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示.下列说法正确的是
A.在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na2CO3 ②Na2CO3 ③Na2CO3、NaHCO3 ④NaHCO3
B.B曲线说明,原溶液通入CO2后,所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是11.2L(标准状况)
C.原NaOH溶液的物质的量浓度为0.100mol/L
D.B曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为NaOH、Na2CO3
【答案】AD
【详解】A.少量二氧化碳生成碳酸钠CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O、过量二氧化碳反应生成碳酸氢钠CO2+NaOH=NaHCO3,则在NaOH溶液中通入一定量的CO2后,溶液中溶质的组成可能是①NaOH、Na2CO3②Na2CO3③Na2CO3、NaHCO3④NaHCO3,故A正确;
B.当生成CO2气体时,发生反应HCO+H+=H2O+CO2↑,对于B溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH﹣+H+=H2O和CO+H+=HCO3﹣,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75﹣60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH 和Na2CO3,由HCO+H+=H2O+CO2↑可知,与盐酸反应产生CO2的最大体积是0.015L×0.1mol/L×22.4L/mol=0.336L,故B错误;
C.先向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳,后向通入二氧化碳的氢氧化钠溶液中滴加盐酸,当二氧化碳气体完全放出时,溶液的溶质是氯化钠,该反应的实质是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠,盐酸和氢氧化钠反应的物质的量之比为1:1,设氢氧化钠的物质的量浓度为cmol/L,加入75ml盐酸时二氧化碳的体积达最大,此时溶液为氯化钠溶液.根据氯离子、钠离子守恒,所以n(NaOH)=n(NaCl)=n(HCl)=0.075L×0.1mol/L=7.5×10﹣3mol,c(NaOH)==0.15mol/L,故C错误;
D.由B分析可知,B原溶液通入CO2后,所得溶液中溶质的化学式为NaOH、Na2CO3,故D正确;
故选AD。
三、填空题
8.取 A、B 两份物质的量浓度相等的 NaOH 溶液,体积均为 50mL,分别向其中通入一定量的 CO2后,再分别稀释为 100mL。
(1)在 NaOH 溶液中通入一定量的 CO2后,溶液中溶质的组成可能是:(填化学式)① ② ③ ④ 。
(2)在稀释后的溶液中分别逐滴加 0.1mol/L 的盐酸,产生的 CO2 的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如图所示:
①分别加入足量的盐酸后,溶液中的溶质是 ,原 NaOH 溶液的物质的量浓度为 。
②A 曲线表明,原溶液通入CO2后,所得溶质的化学式为 ,与盐酸反应 产生 CO2的最大体积是 mL(标准状况)。
③B 曲线表明,原溶液通入 CO2后,所得溶质的化学式为 ,其物质的量 之比为 。
【答案】 NaHCO3 Na2CO3 Na2CO3和NaHCO3 Na2CO3和NaOH NaCl、HCl 0.15 mol/L Na2CO3和NaOH 33.6 Na2CO3和NaHCO3 1∶1
【详解】(1)由CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O、CO2+NaOH═NaHCO3,二氧化碳少量时固体为①Na2CO3和NaOH;以1:2恰好反应时为②Na2CO3;物质的量比介于1:1~1:2之间为③Na2CO3和NaHCO3;二氧化碳过量时为④NaHCO3,故答案为①Na2CO3和NaOH;②Na2CO3;③Na2CO3和NaHCO3;④NaHCO3;
(2)由图可知,A溶液来说,滴加盐酸60mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和+H+=,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积60mL远远大于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-60)mL=15mL,说明原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3,对于B溶液来说,滴加盐酸25mL时没有气体生成,可能发生OH-+H+=H2O和+H+=,假设原溶液中只有碳酸钠,生成碳酸氢钠需要盐酸的体积和碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积相等,实际上需要盐酸的体积25mL小于碳酸氢钠生成氯化钠需要盐酸的体积(75-25)mL=50mL,说明原溶液中的溶质是Na2CO3和NaHCO3,
①加入足量的盐酸后的溶液中均存在NaCl及未反应的HCl,加入75mL盐酸时,溶液中溶质为NaCl,n(NaCl)=n(HCl)=n(NaOH)=0.075L×0.1mol/L=0.0075mol,则c(NaOH)==0.15mol/L,故答案为NaCl、HCl;0.15mol/L;
②上述分析可知,A曲线表明,NaOH溶液通入CO2后,所得溶液中的溶质是:NaOH和Na2CO3,对于A溶液来说,生成二氧化碳消耗盐酸的体积为75mL-60mL=15mL,生成CO2气体时,发生反应HCO3-+H+=H2O+CO2↑,由方程式可知,n(CO2)=n(HCl)=0.015L×0.1mol/L=0.0015mol,标况下体积为0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL,故答案为NaOH和Na2CO3;33.6;
③由上述分析可知,B中溶质是Na2CO3和NaHCO3,碳酸钠转化为碳酸氢钠消耗25mL 盐酸,碳酸氢钠完全转化消耗盐酸50mL,二者都是按1∶1反应,故原溶液中碳酸氢钠消耗盐酸为50mL-25mL=25mL,由消耗盐酸的关系可知,Na2CO3和NaHCO3的物质的量相同,即物质的量比为1∶1,故答案为Na2CO3和NaHCO3;1∶1。
题型二:碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别与除杂
鉴别:Na2CO3、NaHCO3
方案1:利用热稳定性不同:
将固体加热,无明显变化的是Na2CO3;放出无色的能使澄清石灰水变浑浊的是NaHCO3
方案2:利用和酸反应生成气体的速率不同(相同条件下):
向固体(或溶液)中滴加相同浓度盐酸,产生气泡速率快(或立即产生气泡)的是NaHCO3;产生气泡速率慢(或开始不产生气泡)的是Na2CO3
方案3:利用阴离子的不同:
向固体中滴加BaCl2溶液,产生白色沉淀的是Na2CO3;不产生白色沉淀的是NaHCO3
方案4:利用溶液的酸碱性不同:
分别测定相同浓度溶液的pH,pH大的为Na2CO3;pH小的为NaHCO3
除杂:Na2CO3、NaHCO3 混合物(括号内的为杂质)
类型1:Na2CO3固体(NaHCO3)
采用加热的方法,不仅能除去NaHCO3还能产生需要的Na2CO3
原理为:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
类型2:NaHCO3溶液(Na2CO3)
采用通入足量CO2方法,不仅能除去Na2CO3还能产生需要的NaHCO3
原理为:Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3
类型3:Na2CO3溶液(NaHCO3)
采用加入适量的NaOH溶液方法,不仅能除去NaHCO3还能产生需要的Na2CO3
原理为:NaHCO3+NaOH===Na2CO3+H2O
一、单选题
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3的叙述中正确的是
A.Na2CO3和NaHCO3含有的阳离子数目相等
B.两种溶液可以用澄清石灰水鉴别
C.饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2不会有沉淀生成
D.向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加同浓度的盐酸,后者反应更剧烈
【答案】D
【详解】A.1个Na2CO3 中含有2个Na+、1个,1个NaHCO3中含有1个Na+、1个,因Na2CO3和NaHCO3的物质的量未知,则无法判断Na2CO3和NaHCO3含有的阳离子数目是否相等,A错误;
B.Na2CO3和NaHCO3溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙白色沉淀,则不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3,B错误;
C.相同条件下,在水中NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度,饱和Na2CO3溶液中通入过量的CO2会析出NaHCO3,有沉淀生成,C错误;
D.Na2CO3与盐酸反应生成CO2分两步完成,分别发生反应:Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,而NaHCO3和盐酸反应一步完成:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,所以向Na2CO3和NaHCO3固体中分别滴加同浓度的盐酸,后者反应更剧烈,D正确;
故选D。
2.下列说法或做法正确的是
A.为了区分NaHCO3与Na2CO3溶液,可用Ca(OH)2溶液
B.溶解度:NaHCO3>Na2CO3
C.分别往Na2CO3和NaHCO3固体中滴加水,吸热的是Na2CO3
D.取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液于两支试管中,分别滴加盐酸,开始就有气体溢出的是NaHCO3
【答案】D
【详解】A.Ca(OH)2溶液与NaHCO3与Na2CO3都会反应产生CaCO3沉淀,不能使用Ca(OH)2溶液鉴别,故A错误;
B.向饱和碳酸钠溶液通入足量二氧化碳可生成NaHCO3晶体,说明溶解度NaHCO3<Na2CO3,故B错误;
C.碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,故C错误;
D.Na2CO3与少量盐酸反应生成氯化钠和碳酸氢钠,则分别滴加盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3,故D正确;
故选:D。
3.下列有关和的性质,叙述错误的是
A.鉴别和可用溶液
B.除去固体中混有的少量,用加热法
C.向饱和溶液中通入足量,有晶体析出
D.等质量的、分别与相同溶质质量分数的盐酸反应,反应更剧烈
【答案】A
【详解】A.Na2CO3和NaHCO3都与Ba(OH)2反应生成沉淀,现象相同不能鉴别,故A错误;
B.NaHCO3不稳定,加热易分解生成Na2CO3,则通过加热可除去Na2CO3固体中的NaHCO3,并不引入新的杂质,故B正确;
C.相同温度下,NaHCO3的溶解度比Na2CO3小,则向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,发生Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓,则有NaHCO3晶体析出,故C正确;
D.根据和可知等质量的、分别与相同溶质质量分数的盐酸反应,消耗的盐酸体积少,故D正确;
故答案为:A。
4.关于与的性质判断正确的是
A.同浓度碱性:
B.热稳定性:
C.可用澄清石灰水鉴别与
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量的盐酸溶液反应,后者放出的CO2多
【答案】D
【详解】A.Na2CO3为正盐,NaHCO3为酸式盐,同浓度碱性:Na2CO3>NaHCO3,故A错误;
B.NaHCO3受热分解生成碳酸钠和水和二氧化碳,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,故B错误;
C.澄清石灰水不能鉴别Na2CO3与NaHCO3,因为澄清石灰水与Na2CO3与NaHCO3都能生成白色沉淀,故C错误;
D.等质量的Na2CO3和NaHCO3,物质的量:Na2CO3<NaHCO3,分别与足量的盐酸溶液反应,根据关系式:Na2CO3~2HCl~CO2、NaHCO3~HCl~CO2可知,后者放出的CO2多,故D正确;
故选:D。
5.化学是以实验为基础的科学。下列实验结论正确的是
选项
实验操作
实验结论
A
用熔融做导电实验
熔融能导电,说明是电解质
B
将紫红色鲜花置于干燥的中
鲜花褪色,说明有漂白性
C
为鉴别和向两瓶待测液中分别滴加溶液
产生白色沉淀的是溶液
D
向久置的粉末中滴加稀盐酸
产生无色气体,说明已变质
A.A B.B C.C D.D
【答案】A
【详解】A.熔融状态下能导电,说明其发生了电离,是电解质,故A正确;
B.氯气与鲜花中水反应生成的HClO具有漂白性,可使鲜花褪色,而干燥的氯气不具有漂白性,故B错误;
C.和溶液都可以与溶液生成碳酸钡沉淀,故不能鉴别,故C错误;
D.Na2O2和稀盐酸生成氯化钠、氧气、水,向久置的Na2O2粉末中滴加稀盐酸,产生无色气体,不能说明Na2O2已变质,故D错误;
答案选A。
6.下列有关Na2CO3和NaHCO3的性质,叙述错误的是
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可以用BaCl2溶液,不可用溶液
B.Na2CO3比NaHCO3更稳定
C.NaHCO3可以用于泡沫灭火器的反应物质
D.除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3,用加热法
【答案】D
【详解】A.因碳酸钠与氯化钡反应生成白色沉淀碳酸钡,而碳酸氢钠与氯化钡不反应,可以用氯化钡溶液鉴别碳酸钠和碳酸氢钠,但是氢氧化钡与两者均反应产生白色沉淀,不能鉴别,A正确;
B.相同条件下碳酸钠不易分解,碳酸氢钠易分解,B正确;
C.泡沫灭火器主要为硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液生成氢氧化铝和二氧化碳气体灭火,所以碳酸氢钠可以用于泡沫灭火器的反应物质,C正确;
D.因为碳酸钠溶液与二氧化碳可发生反应转化为碳酸氢钠,所以除去碳酸氢钠溶液中的少量碳酸钠,可通入足量二氧化碳,不能用加热法,因为碳酸氢钠受热易分解,且不能达到除杂目的,D错误;
故选D。
7.有两个试管分别装有等浓度的和溶液,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
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为
C
分别加入溶液
产生沉淀者为
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【详解】A.Na2CO3、NaHCO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3,即都能产生碳酸钙沉淀,现象相同,故A错误;
B.等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别加入等浓度的稀盐酸,NaHCO3溶液与盐酸反应更为剧烈,故B错误;
C.等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液分别加入CaCl2溶液,只有Na2CO3溶液能够产生碳酸钙沉淀,NaHCO3溶液与CaCl2溶液不反应,故C正确;
D.等浓度的Na2CO3、NaHCO3溶液逐滴加入等浓度的盐酸,Na2CO3溶液与盐酸的反应开始无明显现象,后来有气泡产生,而碳酸氢钠溶液与盐酸反应立即产生气泡,故D错误;
故答案为:C。
二、填空题
8.钠和铁都是重要的金属元素,被广泛应用于冶金、建筑等领域,有着重要的工业利用价值。
Ⅰ.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视角。下图是钠及其化合物的“价-类”二维图。
请回答下列问题:
(1)银白色固体①应保存在 中;①可直接转化为淡黄色固体②,写出该反应的化学方程式 。
(2)若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,发生反应的离子方程式为 。
(3)请写出鉴别和两种固体的一种方法 。
(4)氢化钠在野外被用作生氢剂,氢化钠能与水反应生成氢化钠和氢气,写出该反应的化学方程式并用双线桥标明电子转移的方向和数目: 。
Ⅱ.绿矾(七水合硫酸亚铁,)能够用于处理工业废水中具有强氧化性的离子重铬酸根,反应原理为:
(5)该反应中 元素被氧化,还原产物是 。
(6)填写空格,完成该反应方程式的配平 。
【答案】(1) 煤油 2Na+O2Na2O2
(2)+OH-=+H2O
(3)取样品,加热,产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3,无明显现象的Na2CO3
(4)
(5) Fe Cr3+(6)6;1;14;6;2;7
【详解】(1)银白色固体①为Na,应保存在煤油或石蜡油中;①可直接转化为淡黄色固体②,则②为Na2O2,该反应的化学方程式为:2Na+O2Na2O2;
(2)若要除去碳酸钠溶液中的碳酸氢钠,可以加入适量的NaOH溶液,发生反应的离子方程式为:+OH-=+H2O;
(3)Na2CO3很稳定,NaHCO3不稳定,受热易分解,则鉴别Na2CO3和NaHCO3两种固体的一种方法是:取样品,加热,产生使澄清石灰水变浑浊气体的是NaHCO3,无明显现象的Na2CO3;
(4)NaH和水反应生成NaOH和氢气:NaH+H2O=NaOH+H2↑,反应前后,NaH中的H元素的化合价从-1价升高到0价,失去1个电子,H2O中H元素的化合价从+1价降低到0价,得到1个电子,则用双线桥标明电子转移的方向和数目的化学方程式为:;
(5)该反应中铁元素失电子,化合价升高,被氧化,氧化剂是重铬酸根离子,还原产物是Cr3+;
(6)铁元素化合价+2价升高到+3价,铬元素化合价+6价降低到+3价,根据氧化还原反应得失电子守恒,经配平得反应的离子方程式为:6Fe2+++14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O,故空格处分别填写:6;1;14;6;2;7。
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