内容正文:
课时测评10 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属
(时间:45分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
选择题1-10题,每小题3分,共30分。
1.(2024·广东二模)汕头迎春大型焰火晚会点亮了汕头湾,为汕头发展注入强心剂。下列焰火颜色与钾元素相关的是( )
A.黄色 B.紫色
C.绿色 D.洋红色
答案:B
解析:钾的焰色为紫色,所以B正确。
2.(2024·北京朝阳高三期中)金属钾可以与水(滴加酚酞溶液)剧烈反应,下列说法不正确的是( )
A.溶液变红,证明生成了碱性物质
B.钾浮在液面上并燃烧,与其密度及反应的热效应有关
C.钾与水反应比钠与水反应更剧烈,说明钾的金属性比钠强
D.金属钾与水发生反应前后化学键类型不变
答案:D
解析:钾与水反应后,使滴加了酚酞的溶液变红,证明生成了碱性物质,故A正确;钾浮在液面上,说明钾的密度小于水,燃烧说明反应放热,故B正确;金属与水反应越剧烈,说明金属性越强,故C正确;金属钾与水发生反应:2K+2H2O2KOH+H2↑,水中含有极性共价键,生成氢氧化钾含有离子键和极性键,氢气中含有非极性键,前后化学键类型不同,故D错误。
3.(2024·深圳一调)丰富多彩的校本课程为学生提供了劳动实践的机会。课程中所涉及的劳动实践与化学知识没有关联的是( )
选项
劳动实践
化学知识
A
烘焙糕点:加入小苏打作膨松剂
NaHCO3固体溶于水吸热
B
酿葡萄酒:向葡萄汁中添加适量的SO2
SO2具有杀菌和抗氧化作用
C
种植瓜果:施肥时,将碳酸氢铵埋入土壤中
NH4HCO3受热易分解
D
自制肥皂:向植物油中加入NaOH溶液
油脂在碱性条件下水解
答案:A
解析:烘焙糕点:加入小苏打作膨松剂,是由于碳酸氢钠固体受热分解,其化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,故A错误;SO2具有杀菌和抗氧化作用,可在葡萄汁中添加适量的SO2,用于保鲜防腐,故B正确;施肥时,将碳酸氢铵埋入土壤中,是为了防止NH4HCO3受热分解,故C正确;向植物油中加入NaOH溶液,油脂在碱性条件下水解,发生皂化反应,得到肥皂,故D正确;故选A。
4.(2024·江西高三阶段考试)第87号元素钫,它位于碱金属族,根据元素周期表结构及元素性质变化趋势,下列关于碱金属某些元素原子结构和性质的判断,错误的是( )
①锂与水反应比钠剧烈
②金属单质都可以密封保存在煤油中
③钾的氧化物暴露在空气中易吸收二氧化碳
④锂的阳离子的最外层电子数和钠的相同
⑤钫单质是强还原剂
⑥钫在化合物中显+1价
⑦钫单质的密度应该大于1 g·cm-3
⑧钫单质有较高的熔点
A.①②④⑧ B.①②③⑦
C.③④⑤⑧ D.①③④⑥
答案:A
解析:①金属性:Na>Li,元素的金属性越强,对应的单质与水反应越剧烈,则钠与水反应比锂与水反应剧烈,①错误;②锂的密度小于煤油的密度,若用煤油保存锂,则达不到隔绝空气和水的目的,②错误;③钾的氧化物是碱性氧化物,在空气中易吸收二氧化碳,生成碳酸钾,③正确;④原子失去最外层电子后,次外层变成最外层,故锂离子最外层有2个电子,钠离子最外层有8个电子,二者数目不等,④错误;⑤钫属于碱金属,碱金属单质都具有强还原性,可作强还原剂,⑤正确;⑥碱金属元素原子最外层都只有1个电子,在反应中容易失去这个电子显+1价,⑥正确;⑦碱金属单质的密度从上到下逐渐增大(K反常),推测钫单质的密度应该大于1 g·cm-3,⑦正确;⑧碱金属单质的熔点较低且从上到下熔点逐渐降低,所以钫单质的熔点很低,⑧错误。
5.下列有关钠元素的单质及其化合物的说法错误的是( )
A.金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,既有沉淀生成又有气体逸出
B.灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,证明该粉末中有Na+,可能有K+
C.向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2,有沉淀生成
D.可用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液
答案:D
解析:金属钠与Ca(HCO3)2溶液反应时,钠先与水反应生成氢气,生成的NaOH再与Ca(HCO3)2反应生成碳酸钙沉淀,所以既有沉淀生成又有气体逸出,A正确;钠元素的焰色为黄色,灼烧某白色粉末,火焰呈黄色,证明该粉末中有Na+,但没有透过蓝色钴玻璃观察,不能确定K+是否存在,B正确;向饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2,生成NaHCO3,由于碳酸氢钠的溶解度小,所以部分NaHCO3转化为沉淀,C正确;澄清石灰水与NaHCO3和Na2CO3都能反应生成碳酸钙沉淀,所以不能用澄清石灰水鉴别NaHCO3溶液和Na2CO3溶液,D错误。
6.(2024·广东二月大联考)1943年,我国科学家发明了联合制碱法,为我国化工行业发展和科学技术创新做出了重要贡献。在此启发下,某实验小组利用下列装置进行实验,其中难以达到相应实验目的的是( )
A.制取氨气
B.制取CO2
C.除去CO2中混有的少量HCl
D.制取NaHCO3
答案:D
解析:浓氨水与氧化钙反应生成氢氧化钙和氨气,反应放热有利于氨气逸出,A项不符合题意;碳酸钙与浓盐酸反应可制CO2,B项不符合题意;HCl可溶于饱和碳酸氢钠溶液中而CO2不溶,可以达到除杂的目的,C项不符合题意;氨气极易溶于水,将氨气通入饱和食盐水中,导管不能插入液面以下,CO2溶解度不大,为了增大碳酸氢钠产量,通CO2时导管应该插入液面以下,D项符合题意;答案选D。
7.(2024·大湾区二模)Na及其化合物是重要的物质。下列说法不正确的是( )
A.保存NaOH溶液用带橡胶塞的试剂瓶
B.NaHCO3俗名小苏打,可用作食用碱或工业用碱
C.Na2O2与H2O反应中,Na2O2既是氧化剂又是还原剂
D.单质钠可用于冶炼金属,Na与CuSO4溶液反应可制Cu
答案:D
解析:氢氧化钠能够与玻璃中的二氧化硅反应生成具有黏性的硅酸钠溶液,硅酸钠溶液能够将磨口玻璃塞与玻璃瓶粘到一起,所以NaOH溶液保存在带橡胶塞的试剂瓶中,不能用带磨口玻璃塞的试剂瓶保存,A正确;NaHCO3俗名小苏打,碳酸氢钠水解溶液显碱性,可用作食用碱或工业用碱,B正确;Na2O2与H2O反应2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑中,Na2O2中O的化合价由-1价升高到0价,同时由-1价降低到-2价,故既是氧化剂又是还原剂,C正确;钠具有很强的还原性,单质钠可用于冶炼金属,但Na与CuSO4溶液反应得不到Cu,而是生成Cu(OH)2沉淀,反应原理为2Na+2H2O+CuSO4Cu(OH)2↓+Na2SO4+H2↑,D错误。
8.(2024·广东清远期末)Li、Na、K、Rb、Cs都是第ⅠA族的元素。下列关于第ⅠA族的元素的叙述正确的是( )
A.锂在空气中燃烧生成Li2O2
B.KOH的碱性比NaOH的弱
C.常温下,Rb、Cs露置在空气中不易变质
D.K与水反应比Na与水反应更剧烈
答案:D
解析:锂与氧气反应只生成Li2O,故A错误;金属性K>Na,则KOH的碱性比NaOH的强,故B错误;Rb、Cs性质比Na更活泼,更易与氧气反应,故C错误;K的金属性比Na的强,则K与水反应比Na与水反应更剧烈,故D正确。
9.(2023·湖南长沙期末)下列实验装置不能达到实验目的的是( )
A.①验证Na和水反应是放热反应
B.②检验Na2O2与H2O反应有O2生成
C.③观察Na2CO3的焰色
D.④比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性
答案:D
解析:玻璃的导热性比较差,外管温度高,内管温度低,应该将Na2CO3放在外管,将不稳定的NaHCO3放在温度较低的内管进行实验,因此不能达到预期的实验目的,D符合题意。
10.(2024·梅州一模)下列离子方程式正确且与所给事实相符的是( )
A.某电子厂制作印刷电路板:2Fe3++3Cu2Fe+3Cu2+
B.用Na2CO3溶液除去锅炉水垢中的CaSO4:CaSO4+C⥫⥬CaCO3+S
C.混用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是NaClO)会发生氯气中毒:Cl-+ClO-+H+Cl2↑+H2O
D.用NaHCO3作抗胃酸药:HC+HClH2O+CO2↑+Cl-
答案:B
解析:电子厂制作印刷电路板:2Fe3++Cu2Fe2++Cu2+,A错误;CaSO4的溶解度大于CaCO3,用Na2CO3溶液除去锅炉水垢中的CaSO4,CaSO4会转化为CaCO3,离子方程式为CaSO4+C⥫⥬CaCO3+S,B正确;混用“洁厕灵”(主要成分是稀盐酸)与“84”消毒液(主要成分是NaClO)会发生氧化还原反应生成氯气,离子方程式为Cl-+ClO-+2H+Cl2↑+H2O,C错误;HCl是易溶于水的强电解质,在离子方程式中要拆,D错误;故选B。
11.(18分)(2025·湛江调研)含碳物质在自然界和人类生活中具有极其重要的意义。
(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为 。
(2)兴趣小组探究NaHCO3的性质:配制230 mL 0.25 mol·L-1的NaHCO3溶液,并探究不同浓度NaHCO3溶液与Ca的反应速率。
①计算:需用托盘天平称量NaHCO3固体 g。
②配制溶液过程中,除下列仪器外还需要的玻璃仪器有 (填仪器名称)。
③实验探究:取所配NaHCO3溶液(足量),按下表配制总体积相同的系列溶液,分别加入m1 g Ca固体,反应t1 s后,抽滤并将沉淀烘干,称量沉淀质量,记录如下:
序号
V/mL
V/mL
m(沉淀)/g
a
50.0
0
1.12m1
b
30.0
x
1.09m1
则x= ,两组实验中,平均反应速率更大的为 (填“a”或“b”)组。
(3)兴趣小组欲用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3,发现两种溶液中加入CaCl2均产生白色沉淀,于是设计了以下实验,探究NaHCO3与CaCl2的反应:
实验1:向1.0×10-3 mol·L-1 NaHCO3中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2,无明显现象。
实验2:向0.25 mol·L-1 NaHCO3中加入等体积0.1 mol·L-1 CaCl2,产生白色沉淀。
①得出结论:NaHCO3的 ,越有利于其与CaCl2反应生成白色沉淀。
②经检验白色沉淀为CaCO3,同学们对NaHCO3溶液中C产生的主要原因提出了两种猜想:
猜想Ⅰ:主要由HC酸性电离产生:HC⥫⥬H++C。
猜想Ⅱ:主要由HC自耦电离产生:2HC⥫⥬H2CO3+C。
查阅资料:Ka1=4.5×10-7,
Ka2=4.7×10-11。
根据以上数据分析,猜想 (填“Ⅰ”或“Ⅱ”)成立,理由是 。
(4)除NaHCO3外,还有多种含碳无机物,请写出其中一种的化学式及其用途:
。
答案:(1)C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O
(2)①5.3 ②250 mL容量瓶、胶头滴管 ③20.0 a
(3)①浓度越大 ②Ⅱ ③HC自耦电离的平衡常数为K===≈1×10-4>Ka2,即HC自耦电离程度远大于HC的酸性电离,即猜想Ⅱ成立
(4)Na2CO3用于制玻璃(或K2CO3用作钾肥)
解析:(1)C与浓硫酸加热时发生反应的化学方程式为C+2H2SO4(浓)CO2↑+2SO2↑+2H2O;(2)①配制230 mL 0.25 mol·L-1的NaHCO3溶液,选用250 mL容量瓶,需要NaHCO3固体的质量为0.25 L×0.25 mol/L×84 g/mol=5.25 g,应称取5.3 g;②配制溶液过程中,除了药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒外还需要的玻璃仪器有:250 mL容量瓶、胶头滴管;③两组实验溶液的总体积相同,均为50.0 mL,故x=20.0;NaHCO3与Ca反应的方程式为2NaHCO3+CaCaCO3↓+Na2CO3+2H2O,NaHCO3足量,相同时间内产生沉淀质量越大,速率越快,故两组实验中,平均反应速率更大的为a组;(3)①实验1中NaHCO3溶液浓度较小,实验2中相对较大,故可得出结论:NaHCO3的浓度越大,越有利于其与CaCl2反应生成白色沉淀;②HC自耦电离的平衡常数为K===≈1×10-4>Ka2,即HC自耦电离程度远大于HC的酸性电离,即猜想Ⅱ成立;(4)含碳无机物很多,如Na2CO3用于制玻璃(或K2CO3用作钾肥)。
12.(12分)(2024·江西一模)小组同学探究Na2CO3的性质及工业制法。
(1)用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L-1Na2CO3溶液。
①用到的仪器有:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和 。
②计算:需用托盘天平称量Na2CO3·10H2O固体 g。
③下列情况中,会使所配溶液浓度偏高的是 (填字母)。
a.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒
b.定容时,眼睛俯视刻度线
c.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切
(2)探究Na2CO3与NaHCO3的性质。
实验装置及操作
实验现象
盛有 (填化学式)的试管中温度计示数升高
盛有Na2CO3的
试管中固体完全溶解;盛有NaHCO3的试管中固体有剩余
盛有NaHCO3溶
液的试管中立即有气泡产生;盛有Na2CO3溶液的试管中
实验结论或解释
略
相同温度下,溶解度:Na2CO3 NaHCO3(填“>”“<”或“=”)
略
答案:(1)①100 mL容量瓶 ②5.7 ③b
(2)Na2CO3 > 开始无气泡产生,一段时间后产生气泡
解析:(1)①用Na2CO3固体配制100 mL 0.2 mol·L-1 Na2CO3溶液,还需要用到100 mL容量瓶;②需要Na2CO3·10H2O固体质量为0.1 L×0.2 mol·L-1×286=5.72 g,托盘天平称量5.7 g固体;③a.转移时,没有洗涤烧杯和玻璃棒,溶质偏少,浓度偏低,a不符合题意;b.定容时,眼睛俯视刻度线,溶液的总体积偏小,浓度偏大,b符合题意;c.定容摇匀后,发现液面低于刻度线,继续加水至液面与刻度线相切,导致溶液的体积偏大,浓度偏低,c不符合题意;(2)Na2CO3溶解时放热,试管温度升高;相同温度下,碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度;碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠,无气泡产生,碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳,有气泡产生,故现象是开始无气泡产生,一段时间后产生气泡。
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