专题3 课时精练(十三) 碳酸钠和碳酸氢钠-【金版新学案】2024-2025学年新教材高一化学必修第一册同步课堂高效讲义教师用书word（苏教版2019）

课时精练（十三）　碳酸钠和碳酸氢钠 （本栏目内容，在学生用书中以独立形式分册装订！） [基础达标] 1.化学式与俗名相符的是(　　) A．小苏打Na2CO3，苛性钠NaOH B．生石灰CaO，消石灰Ca(OH)2 C．苏打NaHCO3，石灰石CaCO3 D．纯碱NaOH，食盐NaCl B　[小苏打NaHCO3，苛性钠NaOH，故A错误；生石灰CaO，消石灰Ca(OH)2，故B正确；苏打Na2CO3，石灰石CaCO3，故C错误；纯碱Na2CO3，食盐NaCl，故D错误。] 2.要除去CO2中混有的HCl气体，最合理的试剂是(　　) A．Na2CO3溶液 B．饱和NaHCO3溶液 C．NaOH溶液 D．饱和食盐水 B　[Na2CO3溶液和NaOH溶液都能吸收CO2；CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度很小，且NaHCO3能与HCl反应生成CO2；CO2会部分溶于饱和食盐水中。综上分析，除去CO2中混有的HCl气体，最好选用饱和NaHCO3溶液。] 3.下列六种物质中不能与CO2反应的是(　　) ①Na2O　②Na2O2　③NaCl　④Na2CO3溶液　⑤NaOH　⑥NaHCO3 A．①④ B．②③ C．③⑥ D．⑤⑥ C　[Na2O、Na2O2与CO2均能反应生成Na2CO3，Na2CO3溶液与CO2反应生成NaHCO3，反应方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3，NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3。] 4.下列说法正确的是(　　) A．除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3溶液，可以通入足量CO2 B．Na2O和Na2O2都能和水反应生成碱，都是碱性氧化物 C.Na在空气中燃烧，发出黄色火焰，生成白色固体 D．可以通过加入Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液 A　[A.CO2可以和Na2CO3在水溶液中反应生成NaHCO3，A正确；B.Na2O2与水反应时还会生成氧气，发生氧化还原反应，不是碱性氧化物，B错误；C.Na在空气中燃烧，生成淡黄色固体过氧化钠，C错误；D.Na2CO3、NaHCO3均能和Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液生成沉淀，无法鉴别，D错误。] 5.检验烧碱中是否有纯碱的最佳方法是(　　) A．加热看是否有气体产生 B．滴入过量的硫酸看是否有气体产生 C．溶解后检验溶液的酸碱性 D．加入氯化钡溶液看是否有沉淀产生 D　[检验的依据是由OH－和CO的性质而定的，故D项最佳；至于B项，Na2CO3若只有少量，即使滴入过量硫酸产生气体，现象也不明显。] 6.侯氏制碱法以NaCl、CO2、NH3和H2O为原料，发生反应：NaCl＋NH3＋CO2＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl。将析出的固体灼烧获取纯碱，向析出固体后的母液中加入食盐可获得副产品NH4Cl。下列有关模拟侯氏制碱法的实验原理和装置能达到实验目的的是(　　) A.制 取CO2 B.制取 NaHCO3 C.分离 NaHCO3 D.制取 Na2CO3 C　[A.长颈漏斗的末端没有伸入液面以下，生成的二氧化碳气体会从长颈漏斗中逸出，故A错误；B.二氧化碳在水中溶解度不大，应向溶有氨气的饱和食盐水中通入二氧化碳，故B错误；C.析出溶解度小的碳酸氢钠，可以通过过滤的方法分离出NaHCO3，操作合理，故C正确；D.加热分解固体不能在烧杯中进行，应选坩埚或试管加热，故D错误。] 7.下列鉴别Na2CO3与NaHCO3固体的实验不能达到实验目的是(　　) 选项 操作 结论 A 分别取少许两种固体于两支试管中加热 能产生使澄清石灰水变浑浊的气体的为NaHCO3 B 分别配制物质的量浓度相同的两溶液，测溶液的pH pH大的为Na2CO3溶液 C 分别取少许两种固体于两支试管中，加水溶解后，滴加少量Ca(OH)2溶液 产生白色沉淀的为Na2CO3 D 分别取少许两种固体于两支试管中，逐滴加入同浓度的稀盐酸 立即产生气泡的为NaHCO3 C　[NaHCO3固体受热能分解产生CO2，而Na2CO3固体不能分解，所以可以通过加热分解是否有CO2生成的方法进行鉴别，A能达到实验目的；物质的量浓度相同时，Na2CO3溶液的pH比NaHCO3溶液大，B能达到实验目的；无论是Na2CO3还是NaHCO3均能与Ca(OH)2溶液反应生成沉淀，所以两者不能得到区分，C不能达到实验目的；Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸时，首先发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，继续滴加时发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，而NaHCO3中滴加盐酸时，一开始就会有CO2产生，D能达到实验目的。] 8.我国化学家侯德榜根据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4HCO3、NH4Cl都小的性质，运用CO2＋NH3＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl的反应原理制备纯碱。下列是在实验室进行模拟实验的反应过程：气体A的饱和溶液A和食盐的饱和溶液悬浊液晶体纯碱。则下列叙述错误的是(　　) A．A气体是NH3，B气体是CO2 B．把纯碱及第Ⅲ步得到晶体与某些固体酸性物质（如酒石酸）混合可制得发酵粉 C．纯碱可广泛地用于玻璃、制皂、造纸、纺织等工业中 D．第Ⅳ步操作是将晶体溶于水后加热、蒸发、结晶 D　[本题目主要考查侯氏制碱法的原理及其纯碱的应用。Ⅲ中过滤得到晶体的主要成分是NaHCO3，要生成纯碱需要在第Ⅳ步操作中加热分解。故D项错误。] 9.如图所示各步变化，A为金属，B为淡黄色固体粉末，每一种物质均含有A元素。 (1)写出下列物质的化学式： B　　　　，C　　　　，E　　　　，F　　　　。 (2)写出下列各步反应的化学方程式。 C→E____________________________________________________________________； C→F____________________________________________________________________； F→C____________________________________________________________________。 解析：　推断题的关键是找突破口，根据A为金属，B为淡黄色固体粉末，可知A为Na，B为Na2O2，前后联系，可知其他物质。由钠的性质，可知，D、E分别为Na2O、NaCl、NaOH中的一种，由Na2O2的性质可知，C必为Na2CO3，则F为NaHCO3，由Na2CO3→E可知，E为NaOH或NaCl，由D→C知，E为NaOH时，D只能为Na2O；当E为NaCl时，D可以为Na2O或NaOH。 答案：　(1)Na2O2　Na2CO3　NaOH（或NaCl）　NaHCO3 (2)Na2CO3＋Ba(OH)2===BaCO3↓＋2NaOH （或Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑） Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ [能力提升] 10.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，有4位同学分别设计了下列4种不同的方法，其中不可行的是(　　) A．分别配成溶液，加入BaCl2溶液 B．分别取样在试管中加热，将可能产生的气体通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊 C．分别取样配成溶液，滴加Ba(OH)2溶液，观察有无白色沉淀 D．分别取样配成溶液，用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上燃烧，观察火焰的颜色 C　[K2CO3溶液能与BaCl2产生BaCO3沉淀，而NaHCO3不反应，A项可行；NaHCO3受热分解生成CO2，可使澄清石灰水变浑浊，而K2CO3不分解，B项可行；滴加Ba(OH)2溶液时，其与K2CO3和NaHCO3反应的离子方程式分别为Ba2+＋CO===BaCO3↓、Ba2+＋2OH－＋2HCO===2H2O＋BaCO3↓＋CO，现象一样，C项不可行；钠、钾元素的焰色反应分别为黄色和紫色（透过蓝色钴玻璃观察），D项可行。] 11.室温下，通过下列实验探究Na2CO3溶液的性质。 实验 实验操作和现象 1 用pH试纸测定0.1 mol·L-1Na2CO3溶液的pH，测得pH约为12 2 向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中加入过量0.2 mol·L-1CaCl2溶液，产生白色沉淀 3 向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中通入过量CO2，测得溶液pH约为8 4 向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1HCl，观察不到实验现象 下列有关说法正确的是(　　) A．0.1 mol·L-1Na2CO3溶液的碱性比0.1 mol·L-1NaOH溶液的碱性强 B．实验2反应静置后的上层清液中有未反应的CaCl2分子 C．实验3发生反应的离子方程式为CO＋CO2＋H2O===HCO D．实验4中反应的离子方程式为H＋＋CO===HCO D　[A.0.1 mol·L-1Na2CO3溶液的pH＝12，0.1 mol·L-1 NaOH 溶液的pH＝13，NaOH的碱性强，故A错误；B.实验2中碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和NaCl溶液，由于CaCl2溶液过量，因此静置后的上层清液中有未反应的CaCl2，但氯化钙是离子化合物，不存在氯化钙分子，故B错误；C.向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中通入过量CO2，发生反应的离子方程式为CO＋CO2＋H2O===2HCO，故C错误；D.向0.1 mol·L-1Na2CO3溶液中滴加几滴0.05 mol·L-1HCl，酸不足，部分碳酸钠转化为碳酸氢钠，反应为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，离子方程式为H＋＋CO===HCO，故D正确。] 12.在200 g 8%的NaOH溶液中通入一定量的CO2后，再向溶液中逐滴滴加稀盐酸至150 g时开始产生气体，继续滴加稀盐酸到200 g时，气体质量最大（假设CO2全部逸出）。溶液中产生CO2的质量与加入盐酸的质量如图所示。下列说法正确的是(　　) A．B点时所得溶液的溶质为NaHCO3 B．AB段发生的反应为Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl C．最初通入的CO2的质量为8.8 g D．加入盐酸溶液中含HCl的质量为14.6 g D　[200 g 8%的NaOH溶液中含有氢氧化钠16 g，物质的量为＝0.4 mol，根据图像，滴加稀盐酸至150 g时开始产生气体，继续滴加稀盐酸到200 g时，气体质量最大，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，B点溶液中的溶质为NaHCO3和NaCl，C点溶液中的溶质为NaCl，结合守恒关系分析解答。A.由分析可知B点时所得溶液的溶质为NaHCO3和NaCl，故A错误；B.碳酸氢钠完全反应需要消耗50 g稀盐酸，Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，则碳酸钠完全反应转化为NaHCO3，也需要消耗50 g稀盐酸，因此AB段发生的反应除了Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，还有盐酸与氢氧化钠的反应，故B错误；C.最终生成4.4 g二氧化碳，根据碳原子守恒可知，最初通入的CO2的质量为4.4 g，故C错误；D.C点溶液中的溶质为NaCl，根据守恒关系，稀盐酸中HCl的物质的量等于200 g 8%的NaOH溶液中含有氢氧化钠的物质的量0.4 mol，故其质量为0.4 mol×36.5 g/mol＝14.6 g，故D正确。] 13.某学生拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2制备Na2CO3溶液。为防止通入的CO2过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2，至CO2不再溶解；②小心煮沸溶液1～2 min；③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。 (1)他能否制得较纯净的Na2CO3？　　　　；理由是___________________________ ________________________________________________________________________。 写出有关反应的化学方程式：______________________________________________， ________________________________________________________________________。 (2)按他的设计，第①步实验装置如图所示： ①装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。能否使用纯碱代替石灰石？　　　　，原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②装置B使用的试剂是　　　　　　　　　　　，作用是　　　　　　　　　　。 ③有人认为实验步骤②③的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？　　　　；为什么？ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：　该题一是已知实验目的，请同学评价操作是否可行；二是给定实验装置，评价判断实验药品、其他实验仪器的选择；三是对新提出的实验方案进行评价。反应原理是一部分NaOH与过量CO2反应生成NaHCO3，使生成的NaHCO3恰好与另一部分NaOH反应生成Na2CO3：NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O。 答案：　(1)能　步骤①生成NaHCO3，其中过量溶解的CO2气体煮沸时已除去，在步骤③中NaHCO3恰好被NaOH中和，完全转化为Na2CO3 CO2＋NaOH===NaHCO3、 NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O (2)①能　该装置可适用于固体和液体反应或液体和液体反应不加热产生气体，Na2CO3是固体，且与盐酸反应不需加热　②饱和NaHCO3溶液　除去CO2中的HCl　③不对　若不先除去溶液中溶解的CO2气体，实验③加入的NaOH溶液将有一部分消耗在与CO2的反应，使NaHCO3不能完全转化为Na2CO3 14.工业制纯碱的第一步是通过饱和食盐水、氨和二氧化碳之间的反应，制取碳酸氢钠晶体。该反应原理可以用以下化学方程式表示： NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl 注：①此反应是放热反应。②浓氨水受热可分解为氨气和水。 (1)利用上述反应原理，设计如图所示装置，制取碳酸氢钠晶体。B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，C烧杯中盛有冰水，F中装有蘸稀硫酸的脱脂棉，图中部分夹持装置已略去。制取碳酸氢钠晶体可供选用的药品有： a．石灰石　b．生石灰　c．6 mol·L-1盐酸 d．稀硫酸　e．浓氨水 ①A中制备气体时，所需药品是　　　　　（填字母）。 ②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是_____________________________________ ________________________________________________________________________。 ③在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为　　　　　　　，原因是___________________________________________________。 ④D装置的作用为　　　　　。 (2)该小组同学为了测定C中所得晶体的碳酸氢钠的纯度（假设晶体中不含碳酸盐杂质），将晶体充分干燥后，称量质量为a g。再将晶体加热到质量不再变化时，然后进行如图所示实验： ①在操作Ⅱ中，为了判断加入CaCl2溶液是否足量，其中最佳方案是　　　　　（填字母）。 A．在加入CaCl2溶液后，振荡、静置，向上层清液中继续加入少量CaCl2溶液 B.在加入CaCl2溶液后，振荡、静置，向上层清液中再加入少量碳酸钠溶液 C．在加入CaCl2溶液后，振荡、静置，取上层清液再加入少量碳酸钠溶液 ②所得晶体中碳酸氢钠的纯度为　　　　　。 解析：　(1)①A中制备气体（二氧化碳）时，所需药品是石灰石和6 mol/L盐酸。故选ac。②B中盛有饱和碳酸氢钠溶液，其作用是吸收A中逸出的二氧化碳中的氯化氢气体。③在实验过程中，向C中通入气体是有先后顺序的，应先通入气体的化学式为NH3，原因是CO2在水中的溶解度小，先通入NH3可以得到高浓度的碱性溶液，可吸收更多的CO2，从而产生更高浓度的HCO。④D装置可做安全瓶，防止C中烧瓶中的液体倒吸入E中。 (2)①在操作Ⅱ中，为了判断加入氯化钙溶液是否过量，其中最佳方案是在加入氯化钙溶液后，振荡、静置，向上层清液中继续加入少量氯化钙溶液，如果不产生沉淀，说明加入的氯化钙溶液足量，如果产生沉淀，说明加入的氯化钙溶液不足，需要继续加入氯化钙溶液。故填A。②反应的化学方程式为①2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，②Na2CO3＋CaCl2===CaCO3 ↓＋2NaCl，设样品中碳酸氢钠的质量为x，由上两式可得关系式： ＝，解得x＝ g，碳酸氢钠的质量分数为×100%＝%。 答案：　(1)①ac　②除去CO2中的HCl　③NH3　CO2在水中的溶解度小，先通入NH3可以得到高浓度的碱性溶液，可吸收更多的CO2，从而产生更高浓度的HCO　④防倒吸　 (2)①A　②% 学科网（北京）股份有限公司 $$