内容正文:
第三节 碳酸氢钠和碳酸钠
1.下列有关碳酸钠性质的描述中错误的是( )
A.将其加入CaCl2溶液中,会产生白色的沉淀
B.碳酸钠的俗名是苏打和纯碱
C.碳酸钠易溶于水,受热易分解
D.碳酸钠广泛用于冶金、造纸、纺织和洗涤剂的生产
2.如图所示,取一支试管,加入碳酸氢钠固体,再加入2 mL稀盐酸,迅速用带导管的橡皮塞塞紧试管口,将导管伸入盛有澄清石灰水的试管中。关于实验现象和反应,下列说法正确的是( )
A.左侧试管内产生白色沉淀
B.右侧试管无明显现象
C.右侧试管中澄清石灰水变浑浊,证明左侧
试管内反应生成了CO2
D.左侧试管内产生气泡,发生反应的化学方程式为NaHCO3+2HCl
===2NaCl+H2O+CO2↑
3.[2024·成都三模]我国著名化学家侯德榜先生发明了联合制碱法。用该方法生产碳酸钠时,中间产物是碳酸氢钠。这两种物质的溶解度曲线如图所示,下列说法正确的是( )
A.温度升高,碳酸钠的溶解度增大
B.60 ℃时,碳酸氢钠饱和溶液的溶质质量分数约为14.1%
C.加入水,可以使B点的碳酸钠溶液转化为A点的碳酸钠溶液
D.析出碳酸氢钠晶体后,溶液变为碳酸氢钠的不饱和溶液
4.[2024·广东二模]有一种浸洗瓜果的“果蔬洗盐”,其主要成分是
氯化钠、碳酸钠和碳酸氢钠。用“果蔬洗盐”溶液浸洗瓜果有助于消
除瓜果表面的残留农药。根据下图判断,下列说法正确的是( )
A.Na2CO3的溶解度大于NaCl的溶解度
B.饱和的NaCl溶液从60 ℃降温到40 ℃,有
晶体析出
C.20 ℃时,NaHCO3饱和溶液的溶质质量分数
为9.6%
D.分别将40 ℃时三种物质的饱和溶液降温到20 ℃,析出晶体最多
的是Na2CO3
5. [新考向•数字化实验]某校初三学生们完成实验室制取二氧化碳实验后对废液进行处理。向废液(含溶质HCl和CaCl2)中,逐滴滴加10.6%Na2CO3溶液至过量,用pH传感器测得溶液pH与加入Na2CO3溶液的关系如图所示。下列说法错误的是( )
A.HCl和CaCl2的混合溶液酸性
B.b点溶液中的溶质只有1种
C.a点溶液中含有的离子是Na+、Cl-
D.与CaCl2反应消耗100 g Na2CO3溶液
6.在学习碳酸钠性质的课堂上,老师
带领同学们进行了如图所示的实验。
下列说法中正确的是( )
A.实验①中溶液变为红色,说明碳酸钠溶液显酸性
B.实验②中有气泡产生,产生的气体能使澄清石灰水变浑浊
C.实验③中有白色沉淀产生,反应后的溶液中只有一种溶质
D.三个实验均有明显现象,体现的是碳酸盐的共同性质
7.某同学在实验室进行了与碳酸钠相关的性质实验,如图,下列有关说法不正确的是( )
A.两支试管中均发生了复分解反应
B.烧杯中的白色固体一定是碳酸钙
C.上层无色清液中一定不含Ca2+
D.混合前a中一定没有碳酸钠剩余
8. [新考向•数字化实验]小陈探究氢氧化钙的性质,进行图甲所示实验。实验后,他向反应后的溶液中逐滴滴加碳酸钠溶液,溶液pH的变化如图乙所示,下列分析正确的是( )
A.图甲中仪器的使用操作无误
B.图乙中d~m段反应过程中有沉淀产生
C.图乙中m~n段反应过程中溶液质量变小
D.图乙中n点之后溶液中的溶质有Na2CO3和NaCl
9.[学科素养·科学思维]兴趣小组的同学们在合作复习酸碱盐的知识时,对碳酸钠的相关问题,绘制了如图的结构图。联系实际,解决问题:
(1)工业生产中可以用来_________________(写一条即可)。
(2)向碳酸钠溶液中滴加几滴无色酚酞试液,溶液会变成___色。
(3)能和氯化钡发生化学反应的原因是______________________
________(用化学方程式表示)。
(4)检验纯碱溶液的酸碱度,最简单的方法是用_______检测。
(5)碳酸钠可以用来制备烧碱,发生反应的化学方程式为_______
_________________________。
制玻璃(合理即可)
红
BaCl2+Na2CO3===BaCO3↓
+2NaCl
pH试纸
Ca(OH)2
+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH
10.碳酸氢钠不稳定,受热易分解(2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O)。现取Na2CO3和NaHCO3的混合物10 g,加热到质量不再改变,剩余固体质量为6.9 g。下列说法正确的是( )
A.反应后生成CO2的质量为3.1 g
B.反应后生成CO2和H2O的质量比为22∶9
C.原混合物中NaHCO3的质量为4.2 g
D.原混合物中Na2CO3的质量分数为58%
====
△
解析:A.根据化学方程式可知,该反应生成二氧化碳和水的质量=10 g-6.9 g=3.1 g,故A错误;B.设原混合物中NaHCO3的质量为m,生成水的质量为x,则生成二氧化碳质量为3.1 g-x。
11.我校化学兴趣小组同学为了验证劳动基地施肥所用的草木灰主要成分是碳酸钾(其化学性质与碳酸钠相似),兴趣小组的同学为验证碳酸钾的化学性质进行了如下实验探究,请你一起来参与:(A、B、C、D四支试管中分别装有少量的碳酸钾溶液)
(1)A中溶液呈___色,说明碳酸钾水溶液显碱性。
(2)兴趣小组的同学将草木灰与实验室中的稀硫酸混合,发现产
生了与B试管实验相同的现象,请从微观角度解释原因_________
_____________________。
(3)C中发生反应的化学方程式为___________________________。
(4)同学们对D试管反应后溶液的成分产生了兴趣,他们认为一定
含有的溶质是____(填写化学式)。
红
稀盐酸和
稀硫酸中都含有氢离子
K2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2KCl
KOH
(5)实验结束后他们将A、B试管中的废液和C、D两支试管中的上
层清液全部倒入一个干净的大烧杯中,发现大烧杯底部有白色
沉淀,上层溶液呈红色。由此兴趣小组的同学判断,C试管中上
层清液的成分是___________________________(填写化学式)。
KCl、K2CO3或KCl或KCl、BaCl2
12. [学科素养•科学探究与实践]某小组同学利用pH传感器对碳酸氢钠、碳酸钠的某些性质进行以下探究。
25 ℃时,向等体积、含有等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液中,分别逐滴加入相同浓度的盐酸,利用pH传感器测得pH变化与时间的关系如图1、图2所示。将图1与图2的阴影部分进行叠加,发现两者基本重合。
回答下列问题:
(1)等体积、含有等碳原子数的碳酸氢钠和碳酸钠溶液均呈碱性,
两种溶液中碱性较强的是___________。
(2)a点的溶质为__________,b点前发生反应的化学方程式为
__________________________。
碳酸钠溶液
NaCl、HCl
Na2CO3+HCl===NaCl+NaHCO3
13. [学科素养•科学探究与实践]某化学兴趣小组的同学学习了碳酸钠的性质后,甲、乙两位同学分别做了如下实验:
(1)甲同学向盛有稀盐酸的试管中加入少量的碳酸钠溶液,该反
应的现象为___________。
(2)乙同学向盛有较多量碳酸钠溶液的试管中边滴加稀盐酸边振
荡,发现无明显现象,针对该现象,同学们决定对乙试管中溶液
的溶质成分进行探究:
有气泡产生
【查阅资料】①Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且有白色沉淀生成;
②CaCl2与Na2CO3能反应且有白色沉淀生成,与NaHCO3不反应;
③NaHCO3溶液显碱性,可与酸反应生成CO2气体;
④Na2CO3+HCl===NaHCO3+NaCl
【提出问题】试管中溶液的溶质成分有哪些?
【作出猜想】
Ⅰ.NaCl、Na2CO3和NaHCO3;
Ⅱ._____________;
Ⅲ.NaCl、NaHCO3和HCl。
经过讨论,同学们一致认为猜想Ⅲ不合理,理由是 ________
______________________(用化学方程式表示)。
限选试剂:CaCl2溶液、稀盐酸、Ca(OH)2溶液、酚酞试液。
NaCl和NaHCO3
NaHCO3+
HCl===NaCl+H2O+CO2↑
【实验探究】
实验操作 实验现象 实验结论
①取少量反应后溶液于试管中;加入足量的氢氧化钙溶液,振荡 产生白色
沉淀 猜想Ⅰ
成立
②取少量反应后溶液于试管中;向试管中加入足量的_____溶液;
振荡 _________
_______ 猜想Ⅱ
成立
CaCl2
无白色沉
淀生成
【反思交流】小组同学讨论后,认为实验操作①不严谨,理由
是_______________________________________________。
Ca(OH)2与Na2CO3、NaHCO3均能反应且有白色沉淀生成
14.小岚欲用如图所示的四个实验来验证复分解反应发生的条
件,分析并回答下列问题:
(1)上述__(填序号)实验能发生复分解反应,但没有明显现象。
A
(2)写出上述实验中有沉淀生成的反应的化学方程式:________
_______________________。
(3)小岚通过实验验证了复分解反应发生的条件,其中对生成物
的要求是_________________________。
Ba(NO3)2
+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3
生成物中有水或气体或沉淀
15.[2024·绥化阶段练习]某Na2CO3样品中含有少量的NaCl,小阳同学取该样品26.5 g全部溶解于133.5 g水中,再逐滴加入稀盐酸,反应中产生气体的质量与盐酸的用量关系如图所示。计算:
(1)产生的二氧化碳的质量是____克。
(2)样品中碳酸钠的质量。
(3)恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数。
8.8
2NaHCO3eq \o(=====,\s\up14(△))Na2CO3+CO2↑+ H2O
168 44 18
m 3.1 g-x x,
则eq \f(168,44)=eq \f(m,3.1 g-x),eq \f(168,18)=eq \f(m,x),
解得:x=0.9 g,m=8.4 g,则生成二氧化碳质量=3.1 g-0.9 g=2.2 g。所以反应后生成CO2和H2O的质量比=2.2 g∶0.9 g=22∶9,故B正确;C.由B可知,原混合物中NaHCO3的质量为8.4 g,故C错误;D.由B可知,原混合物中Na2CO3的质量分数=eq \f(10 g-8.4 g,10 g)×100%=16%,故D错误。故选B。
(2)解:设样品中碳酸钠的质量为x。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
106 44
x 8.8 g
eq \f(106,44)=eq \f(x,8.8 g)
x=21.2 g
答:样品中碳酸钠的质量为21.2 g。
(3)解:设反应生成的NaCl质量为y。
Na2CO3+2HCl===2NaCl+CO2↑+H2O
117 44
y 8.8 g
eq \f(117,44)=eq \f(y,8.8 g)
y=23.4 g
反应前样品中NaCl的质量为26.5 g-21.2 g=5.3 g
恰好完全反应时,所得溶液中NaCl的质量为23.4 g+5.3 g=
28.7 g
恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为eq \f(28.7 g,26.5 g+133.5 g+135.8 g-8.8 g)×100%=10%
答:恰好完全反应时,所得溶液的溶质质量分数为10%。
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