内容正文:
课时规范练11
碳酸钠与碳酸氢钠的工业制备碱金属
A级必备知识练
命题角度1 碳酸钠和碳酸氢钠的性质及转化
1.(2025·天津红桥区模拟)下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的说法错误的是( )
A.可以用澄清石灰水来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液
B.小苏打能中和胃酸,且对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用
C.Na2CO3可用于蒸馒头,是因为能中和面团发酵后产生的酸,并产生二氧化碳气体
D.向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体,可产生NaHCO3沉淀
2.(2026·浙江宁波期初联考)为探究碳酸钠及碳酸氢钠的部分性质,设计如图装置和实验。下列说法正确的是( )
A.加盐酸过程中,产生气体的速度:①>②
B.加盐酸前,①比②红色更深
C.图③可验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性,其中甲为Na2CO3
D.完全反应后,气球体积:①>②
3.(2025·湖南长郡中学模拟)某课外小组的同学为了鉴别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Ⅰ中的Na2CO3和NaHCO3均能与盐酸反应,产生气体速率大的是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也可以除去Na2CO3中的少量NaHCO3
4.(2025·浙江强基联盟联考)碳酸钠、碳酸氢钠是重要的工业原料,下列根据实验方案所得结论正确的是( )
选项
方案设计
现象
结论
A
将Na2CO3、
NaHCO3固体分别加入蒸馏水中,用手触摸容器外壁
加入
Na2CO3的容器变热,加入NaHCO3的容器变凉
碳酸钠的水解过程放热,碳酸氢钠的水解过程吸热
B
向饱和Na2CO3溶液中加入过量BaSO4粉末,搅拌至充分反应
取出固体洗净后,投入盐酸中,固体部分溶解并产生气泡
相同温度下,Ksp(BaSO4)>Ksp(BaCO3)
C
室温下,配制0.1 mol·L-1的NaHCO3溶液,将其加入Na[Al(OH)4]溶液中
有白色沉淀生成
发生了相互促进的水解反应,生成了Al(OH)3
D
向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HX
溶液中无气泡产生
碳酸的酸性大于HX
命题角度2 实验探究侯氏制碱法的原理
5.(2025·安徽宣城期初联考)实验室用下列装置模拟侯氏制碱法。下列说法错误的是( )
A.装置甲制取CO2
B.装置乙中饱和NaHCO3溶液可除去CO2中的少量HCl
C.装置丙中冰水浴有利于析出NaHCO3固体
D.装置丁加热NaHCO3制取纯碱
6.(2025·山东青岛二中模拟)我国化学家侯德榜发明的“侯氏制碱法”联合合成氨工业生产纯碱和氮肥,工艺流程图如下:
已知:“碳酸化”设备中的反应为NaCl+NH3+CO2+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。
下列说法不正确的是( )
A.“母液Ⅰ”吸氨后的溶液中主要含有N、Na+、Cl-、
B.在实验室模拟“煅烧”,需要使用的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等
C.经“冷析”和“盐析”后的体系中存在平衡NH4Cl(s)N(aq)+Cl-(aq)
D.该工艺过程中可以循环使用的物质有CO2、NaCl
命题角度3 碱金属和焰色试验
7.锂是最轻的活泼金属,其单质及其化合物有广泛的用途。下列说法不正确的是( )
A.锂的活泼性比钠弱,将钠投入LiCl溶液中可得到锂
B.工业上通过电解熔融LiCl-KCl混合物生产金属锂,阴极反应式为Li++e-Li
C.鉴别硬脂酸锂与硬脂酸钾可采用焰色试验
D.LiPF6常用作锂离子电池的电解质,其受热分解的产物除PF5外,还有LiF
8.(2025·安徽合肥六校联盟联考)黑火药是硫黄粉、硝石、木炭粉按一定比例混合而成,点燃时发生爆炸的化学方程式:2KNO3+S+3CK2S+N2↑+3CO2↑。古文献《本草经集注》记载了区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4·10H2O)的方法:“以火烧之,紫青烟起,云是真硝石也。”下列推断正确的是( )
A.“紫青”主要是指钠元素的焰色
B.朴硝在灼烧时火焰没有颜色
C.硝石在黑火药中起还原剂的作用
D.朴硝不能替代硝石制黑火药
B级素能提升练
9.(2026·广东汕头期中)如图为钠元素的“价—类”二维图,其中的箭头表示部分物质间的转化关系。下列说法不正确的是( )
A.金属钠露置在空气中,最终会变为过氧化钠
B.Na2O2发生反应④和⑤的转化均有O2产生
C.碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③和⑧生成氯化钠
D.碳酸氢钠晶体溶于水时伴随着吸热现象
10.有如图所示A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入10.6 g Na2CO3和8.4 g NaHCO3,A、B中分别有相同体积、相同浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.A装置的气球不膨胀
B.若最终两气球体积相同,则盐酸中含有m(HCl)≥7.3 g
C.若最终两气球体积不同,则盐酸中含有m(HCl)≤3.65 g
D.最终两试管中Na+、Cl-的物质的量均相同
参考答案
1.A 解析:Na2CO3溶液和NaHCO3溶液都能与澄清石灰水反应生成碳酸钙沉淀,所以不能用澄清石灰水来鉴别,A错误;小苏打与胃酸中的盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体,且小苏打碱性较弱,对胃壁不产生强烈的刺激或腐蚀作用,B正确;Na2CO3具有碱性,能中和面团发酵后产生的酸,并产生二氧化碳气体,C正确;Na2CO3比NaHCO3易溶于水,故在饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体可得到NaHCO3沉淀,D正确。
2.B 解析:根据反应Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3、NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑可以看出,向Na2CO3溶液中滴加盐酸,起初不产生气泡,而向NaHCO3溶液中滴加盐酸,立即产生气泡,故加盐酸过程中,产生气体的速度:①<②,A错误;碱性溶液能使酚酞变红色,由于相同浓度Na2CO3溶液的碱性比NaHCO3强,故加盐酸前,①比②红色更深,B正确;套管实验中,外管受热温度高于内管,验证Na2CO3和NaHCO3的热稳定性时,热稳定性差的物质应放在内管,甲应为NaHCO3,C错误;Na2CO3、NaHCO3的物质的量相等,盐酸足量,则完全反应后,根据碳元素守恒,产生CO2的体积相同,气球的体积:①=②,D错误。
3.B 解析:碳酸钠和碳酸氢钠均与盐酸反应生成二氧化碳气体,盛放碳酸氢钠的气球鼓得更快,说明产生气体速率大的是碳酸氢钠,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;碳酸氢钠受热易分解生成二氧化碳,使澄清石灰水变浑浊,而碳酸钠加热不易反应,C正确;碳酸钠受热不易反应,碳酸氢钠受热易分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,故可以除去Na2CO3中的少量NaHCO3,D正确。
4.D 解析:加入Na2CO3的容器变热,加入NaHCO3的容器变凉,说明碳酸钠的溶解过程放热,碳酸氢钠的溶解过程吸热,A错误;在一定条件下,硫酸钡是可以转化为碳酸钡的,这并不能说明碳酸钡更难溶,B项中转化为碳酸钡的原因是饱和碳酸钠溶液中碳酸根离子的浓度大,与钡离子浓度的乘积大于碳酸钡的溶度积,B错误;将NaHCO3溶液加入Na[Al(OH)4]溶液中,发生反应[Al(OH)4]-+HCAl(OH)3↓+C+H2O,该反应不是相互促进的水解反应,C错误;向饱和Na2CO3溶液中加入过量酸HX,溶液中无气泡产生,说明没有生成二氧化碳,则碳酸的酸性大于HX,D正确。
5.D 解析:在装置甲中利用稀盐酸与碳酸钙反应生成氯化钙、二氧化碳和水,可制取CO2,A正确;除去CO2中的少量HCl要用饱和碳酸氢钠溶液,B正确;装置丙中冰水浴使温度降低,有利于析出NaHCO3固体,C正确;装置丁中碳酸氢钠受热分解有水生成,试管口应略向下倾斜,D错误。
6.A 解析:“母液Ⅰ”吸氨后的溶液中主要含有N、Na+、Cl-、HC、NH3·H2O,A错误;在实验室模拟“煅烧”,要在坩埚中进行,需要使用的主要仪器有坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等,B正确;经“冷析”和“盐析”后的体系仍为氯化铵的饱和溶液,存在平衡NH4Cl(s)N(aq)+Cl-(aq),C正确;由图可知,“煅烧”后二氧化碳可以循环使用,“盐析”后的“母液Ⅱ”中含有氯化钠,则氯化钠可以循环使用,D正确。
7.A 解析:Li和Na都能与水反应生成碱和H2,故钠不能从LiCl溶液中置换出金属锂,A错误;电解熔融LiCl-KCl混合物,由于氧化性:Li+>K+,则阴极上Li+得电子生成Li,B正确;硬脂酸锂与硬脂酸钾的阳离子不同,进行焰色试验时焰色不同,可以鉴别,C正确;在LiPF6和PF5中磷元素的化合价都显+5价,该分解反应为非氧化还原反应,根据原子守恒可确定另外的产物为LiF,D正确。
8.D 解析:钾元素的焰色是紫色,“紫青”主要是指钾元素的焰色,A错误;钠元素的焰色为黄色,朴硝中含有钠元素,在灼烧时火焰为黄色,B错误;硝酸钾中氮元素是+5价,处于最高价,黑火药发生化学反应时生成氮气,KNO3中氮元素的化合价降低,硝石在黑火药爆炸时起氧化剂的作用,C错误;硫酸钠没有强氧化性,朴硝不能替代硝石制黑火药,D正确。
9.A 解析:金属钠露置在空气中,发生变化的过程为Na→Na2O→NaOH→Na2CO3溶液→Na2CO3固体,则金属钠最终变为碳酸钠,A错误;反应④为过氧化钠与水反应:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,反应⑤为过氧化钠与二氧化碳反应:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,则两反应均有氧气生成,B正确;反应③可能为Na2CO3溶液与少量HCl反应生成NaHCO3和NaCl,反应⑧可能为NaHCO3与HCl反应生成NaCl、CO2和水,则碳酸钠溶液中不断滴加盐酸会依次发生反应③和⑧生成氯化钠,C正确;碳酸氢钠溶于水时伴随着吸热现象,碳酸钠溶于水时伴随着放热现象,D正确。
10.B 解析:若A、B两个装置中的盐酸都过量,则A、B装置中的气球都会膨胀,A错误;10.6 g Na2CO3和8.4 g NaHCO3均为0.1 mol,若最终两气球体积相同,则生成CO2的量相等,若两种盐均完全反应,n(HCl)≥0.2 mol,则有m(HCl)≥7.3 g,B正确;Na2CO3与酸发生反应C+H+HC、HC+H+CO2↑+H2O,NaHCO3与酸发生反应HC+H+CO2↑+H2O,若最终两气球体积不同,所需HCl的物质的量范围是0<n(HCl)<0.2 mol,则m(HCl)<7.3 g,C错误;两试管中n(Cl-)相等,而Na2CO3和NaHCO3的物质的量均为0.1 mol,则最终两试管中n(Na+)不相等,D错误。
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