内容正文:
课时梯级训练(8) 碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验
1.下列关于焰色试验的说法不正确的是 ( )
A.可以用铁丝代替铂丝做焰色试验
B.实验前需用稀硫酸清洗铂丝并灼烧
C.需透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色
D.焰色试验是物理变化
B 解析:洁净的铁丝灼烧也像铂丝一样无色,可以用铁丝代替铂丝做焰色试验,A正确;稀硫酸或硫酸盐难挥发,不能用稀硫酸清洗,实验前需用稀盐酸清洗铂丝并灼烧,B错误;为了滤去黄光,验证钾元素时,需透过蓝色钴玻璃观察钾的焰色,C正确;焰色试验是金属元素原子的核外电子从更高的激发态向较低的激发态或基态跃迁时,以光能形式释放出来的过程,所以焰色试验属于物理变化,D正确。
2.(2024·浙江台州八校联盟期中)欢庆盛大节日的时候常会放些烟花,这些五彩缤纷的焰火与元素的焰色试验有关,下列说法错误的是 ( )
A.焰色试验属于化学变化
B.可以用焰色试验来区分NaCl和KCl
C.Na与NaCl在灼烧时火焰颜色相同
D.观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃
A 解析:焰色试验属于物理变化,A错误;Na的焰色试验火焰颜色为黄色,K的焰色试验火焰颜色为紫色,故可以用焰色试验来区分NaCl和KCl,B正确;Na与NaCl在灼烧时火焰颜色都是黄色,颜色相同,C正确;观察K2SO4的焰色应透过蓝色钴玻璃,滤去黄光的干扰,D正确。
3.(2025·吉林“BEST”合作体期末)下列实验装置能达到实验目的的是 ( )
A.装置甲:验证Na与水的反应是否为放热反应
B.装置乙:用铁丝蘸取碳酸钾溶液进行焰色试验
C.装置丙:钠在空气中燃烧
D.装置丁:比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性
A 解析:若Na和水反应放热,大试管内温度升高,气体膨胀,U形管内红墨水左侧液面降低、右侧液面升高,A能达到实验目的;应透过蓝色钴玻璃观察钾元素的焰色,B不能达到实验目的;固体钠在空气中燃烧应用坩埚,不能用烧杯,C不能达到实验目的;比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,应该把碳酸氢钠放在温度较低的小试管内,碳酸钠放在温度较高的大试管内,D不能达到实验目的。
4.下列各组中的两种物质反应时,当反应条件(温度、反应物用量、反应物浓度等)改变,不会引起产物改变的是 ( )
A.Na和O2 B.Na2O2和CO2
C.Na2CO3和盐酸 D.NaHCO3和石灰水
B 解析:Na和O2反应的温度不同,产物不同,常温下生成氧化钠,点燃生成过氧化钠,A不符合题意;Na2O2和CO2的反应,温度不同、用量不同不会引起产物的改变,B符合题意;Na2CO3和HCl反应,当把盐酸滴入碳酸钠溶液中会生成碳酸氢钠和氯化钠,继续滴加盐酸会和碳酸氢钠反应生成二氧化碳;当把碳酸钠滴入盐酸中,开始就会生成二氧化碳,C不符合题意;Ca(OH)2和NaHCO3反应产物与碳酸氢钠用量有关,少量碳酸氢钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙、氢氧化钠和水,过量碳酸氢钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙、碳酸钠和水,D不符合题意。
5.不能用来鉴别Na2CO3和KHCO3的是 ( )
A.焰色试验 B.装入试管中加热
C.稀硫酸 D.Ca(OH)2溶液
D 解析:钠元素、钾元素的焰色不同,前者呈黄色,后者呈紫色(透过蓝色钴玻璃),可以用焰色试验鉴别Na2CO3和KHCO3,A正确;KHCO3加热分解生成碳酸钾、二氧化碳和水,Na2CO3加热不分解,可以鉴别,B正确;向Na2CO3和KHCO3中溶液分别滴加稀硫酸,立刻产生气泡的是KHCO3溶液,开始无气泡,过一段时间产生气泡的是Na2CO3溶液,可以鉴别,C正确;Na2CO3和KHCO3溶液均与Ca(OH)2溶液反应产生白色沉淀CaCO3,不能鉴别,D错误。
6.(2025·浙江浙东北联盟期中)侯氏制碱法生产纯碱的主要流程如图所示,请结合流程图判断下列说法不正确的是 ( )
A.该流程中未涉及氧化还原反应
B.该流程中CO2可循环使用,副产品可作肥料
C.该流程中向饱和食盐水中先通CO2至饱和,再通足量NH3
D.沉淀池中发生反应的化学方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl
C 解析:NH3、CO2和饱和食盐水一起生成碳酸氢钠沉淀,母液中主要有饱和碳酸氢钠溶液和氯化铵,碳酸氢钠煅烧生成碳酸钠、二氧化碳和水,二氧化碳可以参与上一步循环反应。该流程中没有化合价的变化,未涉及氧化还原反应,A正确;该流程中CO2可循环使用,副产品为NH4Cl,可作肥料,B正确;在饱和食盐水中应先通入NH3,再通入CO2,C错误;沉淀池中发生反应生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为NaCl+CO2+H2O+NH3===NaHCO3↓+NH4Cl,D正确。
7.下列是某兴趣小组根据教材实验设计的一个能说明碳酸钠与碳酸氢钠热稳定性的套管实验。查阅资料可知白色的无水硫酸铜粉末遇水变蓝。请观察如图所示的实验装置,分析实验原理,并判断下列说法和做法,其中不科学的是 ( )
A.甲为小苏打,乙为纯碱
B.要证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球
C.加热不久就能看到烧杯X的澄清石灰水变浑浊
D.烧杯Y中发生反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O
C 解析:碳酸氢钠在小试管中,碳酸钠在大试管中,大试管直接加热,温度较高,如温度较高的不分解,而加热温度较低的物质分解,可判断稳定性强弱,故甲为小苏打、乙为纯碱,A正确;小苏打为NaHCO3,其受热易分解,产生Na2CO3、H2O和CO2,白色的无水硫酸铜遇到水显蓝色,则证明碳酸氢钠受热能产生水,可在小试管内塞上沾有无水硫酸铜粉末的棉花球,如果变蓝则说明有水生成,B正确;碳酸钠较稳定,加热过程中不会分解,则连接烧杯X的试管不会产生二氧化碳,则烧杯X中的澄清石灰水不变浑浊,C错误;NaHCO3受热分解产生的CO2与Ca(OH)2反应的化学方程式为CO2+Ca(OH)2===CaCO3↓+H2O,D正确。
8.(2025·吉黑十校联考期中)“价态类别”二维图是学习元素化合物知识的重要模型和工具。钠及其部分化合物的“价态类别”二维图如图所示,下列说法正确的是 ( )
A.NaOH可与Na2CO3反应转化为NaHCO3
B.NaHCO3可用于治疗胃酸过多
C.b和c均为淡黄色固体,且均可与水反应
D.Na与O2反应转化为b还是c,主要取决于反应温度和O2的量
B 解析:由“价态类别”二维图可知含钠的氢化物为NaH,氧化物为Na2O或者Na2O2。氢氧化钠与碳酸钠不反应,氢氧化钠与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钠,A错误;碳酸氢钠有微弱碱性,可与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳,故碳酸氢钠可用于治疗胃酸过多,B正确;氧化钠为白色固体,C错误;钠与氧气反应,无论是转化为氧化钠还是过氧化钠,主要取决于温度高低,与反应物氧气的用量无关,D错误。
9.某课外小组为了鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色固体,设计了如下几种实验方法。下列说法不正确的是 ( )
A.装置Ⅲ加热前后称其固体质量,质量有所减少的是NaHCO3
B.当稀盐酸足量时,装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3
C.加热装置Ⅱ,澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3
D.装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3
B 解析:碳酸氢钠受热生成碳酸钠、水和CO2,固体质量减少,A正确;等质量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应时,碳酸氢钠产生的二氧化碳量多,故气球鼓起体积较大的是碳酸氢钠,B错误;碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不反应,C正确;碳酸钠受热不反应,碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳,能使澄清石灰水变浑浊,故可以用来鉴别两者,D正确。
10.(2025·浙江A9协作体期中)下列有关物质的除杂所选试剂和方法都正确的是 ( )
A.除去Na2CO3溶液中少量的NaHCO3:加入足量的澄清石灰水
B.除去CO2气体中少量的HCl气体:通入足量的饱和食盐水
C.Na2O2中的Na2O:将混合物在氧气中加热
D.除去CO2中的CO气体:通入O2点燃
C 解析:碳酸钠和碳酸氢钠溶液均能与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀,则加入足量的澄清石灰水不能除去碳酸钠溶液中混有的少量碳酸氢钠杂质,A错误;二氧化碳和氯化氢气体都溶于饱和食盐水,则将混合气体通过足量的饱和食盐水不能有效除杂,应用饱和碳酸氢钠溶液,B错误;氧化钠与氧气共热反应生成过氧化钠,则将混合物在氧气中加热可以除去过氧化钠中混有的氧化钠杂质,C正确;二氧化碳存在条件下,一氧化碳不易点燃,且通入氧气会引入新的杂质,D错误。
11.(2025·湖湘教育三新探索协作体期中)关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是 ( )
A.水溶液都显碱性,可用作工业用碱或食用碱
B.因与盐酸反应放出气体的速度更快,所以,当CO和HCO在溶液中共存时,HCO优先与H+反应
C.向分别装有等量的Na2CO3、NaHCO3的两支试管中滴入几滴水,用温度计测量温度的变化,温度升高的是Na2CO3固体,温度降低的是NaHCO3固体
D.在做碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性比较实验中,与实验相关的图标有
B 解析:碳酸钠与碳酸氢钠水溶液都呈碱性,可用作工业用碱或食用碱,A正确;当CO与HCO并存时,H+先与CO反应,B错误;碳酸钠溶于水放热,碳酸氢钠溶于水吸热,C正确;在做碳酸钠与碳酸氢钠的热稳定性比较实验中,需要用试管加热,需要洗手,故图标正确,D正确。
12.为确定碳酸钠和碳酸氢钠混合样品中碳酸钠的质量分数,可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图所示:
该同学设计的实验装置存在缺陷,有关该实验装置及实验过程中,下列因素可能使碳酸氢钠的质量分数偏高的是 ( )
A.样品分解不完全
B.装置b、c之间缺少CO2的干燥装置
C.产生CO2的速率太快,没有被碱石灰完全吸收
D.反应完全后停止加热,通入过量的N2
B 解析:样品分解不完全,测定二氧化碳的质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸氢钠的质量分数偏低,A错误;装置b、c之间缺少CO2的干燥装置,水蒸气进入装置c导致测定的二氧化碳质量增大,碳酸氢钠质量增大,故碳酸氢钠的质量分数偏高,B正确;产生CO2的速率太快,没有被碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳酸氢钠的质量分数偏低,C错误;反应完全后停止加热,通入过量的N2,N2不会被装置c吸收,测得的二氧化碳质量不变,则碳酸氢钠的质量分数不会偏高也不会偏低,D错误。
13.通过测定混合气体中O2含量可计算已变质的Na2O2(含Na2CO3)纯度,实验装置如图(Q为弹性良好的气囊)所示。下列分析错误的是 ( )
A.干燥管b中装入碱石灰
B.气囊Q中产生的气体主要成分是O2、CO2
C.测定气体总体积必须关闭K1、K2,打开K3
D.读完气体总体积后,关闭K3,缓缓打开K1,可观察到气囊Q慢慢缩小
D 解析:已变质的Na2O2(含Na2CO3)滴入稀硫酸,发生反应2Na2O2+2H2SO4===2Na2SO4+2H2O+O2↑、Na2CO3+ H2SO4===Na2SO4+CO2↑+H2O,反应产生CO2、O2,用碱石灰吸收CO2,在量筒 Ⅱ 中用排水法测得O2的量,进而求出Na2O2的量,A、B正确;关闭K1、K2,打开K3,CO2、O2使气囊变大,将广口瓶中气体排出,水进入量筒 Ⅰ 中,故量筒 Ⅰ 中水的体积即为O2、CO2的总体积,C正确;若不打开K2,则该体系是密闭的,故读完气体总体积后,关闭K3,缓缓打开K1、K2,才能观察到气囊Q慢慢缩小,D错误。
14.有A、B两种氧化物,焰色试验均为黄色,其转化关系如图所示(其他物质均已略去)。请回答下列问题:
(1)写出A的化学式:______________。
(2)写出B→C的化学方程式:__________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)B可与CO2反应生成E与气体H,该反应在生活中可用于____________。
(4)有同学提议可用Ba(OH)2溶液鉴别D与E,你认为该方案________(填“可行”或“不可行”),原因是________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(5)D与E可互相转化,请写出E→D的化学方程式:
________________________________________________________________________。
(6)若F为人体胃液中的主要成分,则G为____________。
答案:(1)Na2O
(2)2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑
(3)提供氧气(或其他合理答案)
(4)不可行 氢氧化钡溶液既可以与碳酸钠反应生成沉淀,也可以与碳酸氢钠反应生成沉淀
(5)Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3 (6)NaCl
解析:已知A和B焰色试验火焰均为黄色,且为氧化物,可得A和B是钠的两种氧化物氧化钠与过氧化钠。钠的氧化物均能与水反应生成氢氧化钠,则C为氢氧化钠,氢氧化钠与一定量的二氧化碳反应可生成碳酸氢钠或碳酸钠,则D、E为钠的两种盐。又因为B能与二氧化碳反应生成气体和E,可得B为过氧化钠,与二氧化碳反应生成的E为碳酸钠,气体H为氧气,反应化学方程式为2Na2O2+2CO2===2Na2CO3+O2。
(1)由焰色试验现象可知A为钠的氧化物,由转化图可得A为氧化钠,化学式为Na2O。
(2)由题可推得B为过氧化钠,B能与水反应生成氢氧化钠和氧气,反应的化学方程式为2Na2O2+2H2O===4NaOH+O2↑。
(3)由题可推得H为氧气,氧气可用于供给呼吸,助燃等。
(4)氢氧化钡溶液与碳酸钠、碳酸氢钠溶液反应均能生成碳酸钡沉淀,不能用于区分两者,可以用氯化钡溶液区分碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液。
(5)由题可推得D为碳酸氢钠,E为碳酸钠,碳酸钠溶液与二氧化碳反应可生成碳酸氢钠,反应的化学方程式为Na2CO3+H2O+CO2===2NaHCO3。
(6)F为胃酸中的主要成分,可推得F为盐酸,盐酸与碳酸钠、碳酸氢钠溶液反应可生成氯化钠,所以G为氯化钠。
学科网(北京)股份有限公司
$$