第4章 第13讲 碳酸钠和碳酸氢钠 碱金属(课时作业Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案

**基本信息** 聚焦钠及其化合物性质与应用，以实验探究为载体，系统覆盖性质比较、鉴别方法及工业流程，强化科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |钠及其化合物性质|5题（1-5）|性质判断与应用|从碱金属通性到Na₂CO₃、NaHCO₃特性，构建“结构-性质-用途”逻辑链| |实验鉴别与制备|5题（6-10）|鉴别实验与装置评价|基于性质差异（热稳定性、反应速率）设计鉴别方案，关联侯氏制碱法原理| |含量测定与流程|2题（11-12）|定量实验与工业流程|通过重量法、气体法测定含量，衔接工业制备流程，体现科学探究与实践|

限时规范训练13 (建议用时：45分钟　满分：60分) 一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分。每小题只有一个选项符合题目要求。 1．碱金属元素是周期性表现得最鲜明和最规律的元素。下列说法正确的是(　　) A．单质都能浮在水面上，都能保存在煤油中 B．单质在空气中燃烧时，都生成过氧化物 C．单质都不能在自然界中稳定存在 D．单质都是强还原剂，其阳离子都具有强氧化性 解析：C　Rb、Cs的密度比水大，Li的密度比煤油小，A不正确；Li燃烧只能生成Li2O，B不正确；碱金属单质是强还原剂，但其阳离子具有弱氧化性，D不正确。 2．下列有关焰色试验的说法正确的是(　　) A．金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色是发生物理变化引起的 B．焰色试验适合所有金属元素的检验 C．某溶液做焰色试验，火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，一定不含钾元素 D．焰色试验必需的仪器及试剂：铂丝或光洁无锈的铁丝、酒精灯或煤气灯、稀硫酸 解析：A　焰色试验是元素的性质，金属及其化合物在灼烧时产生的不同特征颜色，属于物理变化，A正确；焰色试验是部分金属元素的性质，不是所有金属及其化合物灼烧时火焰均有特征颜色，如铁元素不能发生焰色试验，因此焰色试验不能检验所有的金属元素，B错误；某溶液做焰色试验，火焰呈黄色说明该溶液一定含有钠元素，因为钾元素焰色需透过蓝色钴玻璃观察，所以是否含有钾元素不确定，C错误；洗涤铂丝或光洁无锈的铁丝使用的是稀盐酸，不是稀硫酸，D错误。 3．纯碱和小苏打在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来，下面的方法中可行的是(　　) A．分别放在炒锅中加热，观察是否有残留物 B．分别用干净铁丝蘸取样品在煤气灯的外焰上灼烧，观察火焰颜色 C．在水杯中各盛相同质量的样品，分别加入等体积、等浓度的白醋，观察反应的剧烈程度 D．将样品溶解，分别加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀 解析：C　Na2CO3加热不分解，NaHCO3加热分解生成Na2CO3，都有残留物，不能鉴别，A错误；二者都含有Na元素，火焰都呈黄色，不能鉴别，B错误；NaHCO3与酸反应比Na2CO3剧烈，可用白醋进行鉴别，C正确；二者都能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，不能鉴别，D错误。 4．下列说法正确的是(　　) A．碳酸氢钠可做食品膨松剂 B．Na2CO3可与酸反应，故面包师用小苏打作发泡剂烘焙面包 C．NaHCO3的热稳定性比Na2CO3强 D．焰火中红色来源于钠盐灼烧 解析：A　NaHCO3俗名小苏打，受热易分解生成CO2，可作食品膨松剂，A正确，B错误；NaHCO3的热稳定性比Na2CO3弱，C错误；钠盐灼烧时焰色为黄色，D错误。 5．Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种钠盐。对于两种钠盐的叙述正确的是(　　) A．常温下溶解度：Na2CO3＜NaHCO3 B．等质量的Na2CO3、NaHCO3分别与相同浓度的盐酸反应，NaHCO3消耗的盐酸体积少 C．向NaHCO3溶液中滴入Ba(OH)2无沉淀，而向Na2CO3溶液中加入Ba(OH)2出现白色沉淀 D．物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，NaHCO3产生的CO2多 解析：B　常温下溶解度：Na2CO3＞NaHCO3，A错误；由化学方程式Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O可知，等质量的Na2CO3、NaHCO3分别消耗HCl的物质的量为×2 mol、 mol，对于相同浓度的盐酸，NaHCO3消耗的盐酸体积少，B正确；Na2CO3和NaHCO3都能与Ba(OH)2溶液反应生成BaCO3沉淀，C错误；Na2CO3和NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，反应的离子方程式分别为＋2H＋===CO2↑＋H2O、＋H＋===H2O＋CO2↑，所以物质的量相同的Na2CO3、NaHCO3分别与足量稀硫酸反应，产生的CO2一样多，D错误。 6．下列关于Na2CO3、NaHCO3的实验方案不能达到实验目的的是(　　) A．用如图所示装置比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性 B．用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液 C．用足量的CO2除去NaHCO3溶液中的少量Na2CO3 D．用加热的方法除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体 解析：B　A．加热碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体，小试管导管连接的烧杯中澄清石灰水变浑浊，碳酸钠受热不易分解，大试管导管连接的烧杯中澄清石灰水无变化，可比较碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性；B.澄清石灰水与碳酸钠和碳酸氢钠反应都能生成碳酸钙白色沉淀，不能用澄清石灰水鉴别两者；C.碳酸钠在水溶液中与足量的二氧化碳反应生成碳酸氢钠，可以除去少量的碳酸钠；D.碳酸氢钠固体受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，碳酸钠受热不易分解，可用加热的方法除去碳酸钠固体中混有的少量碳酸氢钠固体。 7．(2026·河北唐山高三段考)某同学用Na2CO3和NaHCO3溶液进行如图所示实验，实验后观察到A试管中有白色沉淀生成，B试管中有白色沉淀和无色气体生成。下列说法正确的是(　　) A．实验前两溶液的pH相等 B．实验后A试管中钠离子浓度为0.5 mol·L-1 C．加入CaCl2溶液后生成的沉淀一样多 D．加入CaCl2溶液后反应的离子方程式都是＋Ca2+===CaCO3↓ 解析：B　等浓度时，Na2CO3比NaHCO3溶液的碱性强，pH不相等，A错误；由钠元素守恒知，实验后A试管中，c(Na＋)＝＝0.5 mol·L-1，B正确；由题知，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液分别与等体积、等浓度的CaCl2溶液反应，化学方程式为Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl、2NaHCO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl＋CO2↑＋H2O，得Na2CO3～CaCO3，2NaHCO3～CaCO3，可知反应生成的沉淀不一样多，C错误；NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为＋Ca2+===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O，D错误。 8．侯氏制碱法工艺流程如下，说法错误的是(　　) A．以海水为原料，经分离、提纯和浓缩后得到饱和氯化钠溶液进入吸氨塔 B．该工艺的碳原子利用率理论上为100% C.氨母液储罐中的溶质主要是NaCl、NH4Cl、NaHCO3 D．在实验室模拟上述流程，“焙烧”需要使用铁坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等仪器 解析：C　向饱和NaCl溶液中先通入氨气(吸氨塔)使溶液呈碱性，提升其溶解CO2的能力，再通入CO2(碳酸化塔)，反应生成NH4Cl和碳酸氢钠(从溶液中析出)，真空过滤机过滤出的NaHCO3进入回转焙烧炉焙烧后转化为Na2CO3、水和二氧化碳，CO2可进入碳酸化塔重复利用，NH4Cl进入碱母液储罐，由于NH4Cl的溶解度在低温下比NaCl小，向其中通入NH3后降温“冷析”、加NaCl“盐析”，可使NH4Cl结晶析出，剩余母液中含氯化钠和氨水，进入氨母液储罐后可再次投入使用。海水淡化工厂对海水进行分离、提纯和浓缩可得到饱和氯化钠溶液，然后进入吸氨塔，A正确；根据NH3＋CO2＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl，2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，反应产生的CO2又进入碳酸化塔中，碳原子利用率理论上为100%，B正确；氨母液储罐中的溶质主要是NaCl和NH3·H2O，C错误；焙烧固体在坩埚中进行，实验室模拟“焙烧”时需要的实验仪器有铁坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯等，D正确。 9．某兴趣小组在实验室模拟侯氏制碱法制备NaHCO3，部分实验装置如图所示，下列说法正确的是(　　) A．实验过程中向启普发生器中添加液体时，可以取下Ⅰ处胶塞加入 B．所用试剂有稀硫酸、浓硫酸、CaCO3、饱和食盐水、NH4Cl、Ca(OH)2、蒸馏水 C．开始实验时，应先打开活塞Ⅱ，再打开活塞Ⅲ D．试剂d为冰水，以降低NaHCO3的溶解度，促进晶体的析出 解析：D　试剂a为盐酸，试剂b为碳酸钙，用于制取二氧化碳，试剂c为饱和碳酸氢钠溶液用于除去二氧化碳中的HCl；然后将二氧化碳通入氨化的饱和食盐水中，反应生成碳酸氢钠，过量的氨气用水或硫酸溶液吸收，且要防止倒吸。实验过程中向启普发生器中添加液体时，应从球形漏斗加入，A错误；制备CO2应使用稀盐酸不应使用稀硫酸，生成的CO2无需干燥，NH4Cl和Ca(OH)2用于制取NH3，尾气中含有NH3，可用稀硫酸吸收，B错误；因NH3溶解度大，开始实验时应先打开活塞Ⅲ，再打开活塞Ⅱ，C错误；反应结束后将锥形瓶放入冰水浴中可以降低NaHCO3的溶解度，促进NaHCO3晶体的析出，D正确。 10．实验室可通过沉淀重量法测定样品纯度，按如下图所示的装置测定纯碱(含少量NaCl)的纯度。下列说法正确的是(　　) A．装置A中试剂应为浓硫酸，装置C中试剂应为BaCl2溶液 B．在装置B、C之间应添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，以除去氯化氢气体 C．只要测定装置C在吸收CO2前后的质量差，就可以确定碳酸钠的质量分数 D．反应结束后，需经过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀的质量 解析：D　为了防止空气中的二氧化碳对实验造成影响，需先通过装置A吸收空气中的二氧化碳，故装置A中的试剂为NaOH溶液，装置C中的试剂应能与二氧化碳反应生成沉淀，应为Ba(OH)2溶液，A错误；若装置B、C之间添加盛有饱和NaHCO3溶液的洗气装置，挥发出的HCl气体会和NaHCO3反应生成CO2气体，对测定纯碱纯度会有影响，B错误；盐酸易挥发，装置B中可能有HCl、H2O气体进入装置C中，不能通过测定装置C的质量差来确定CO2的质量，应通过测定装置C中产生的沉淀质量来确定碳酸钠的质量分数，C错误；沉淀表面可能附着少量水分和溶于水的杂质，应经过滤、洗涤、干燥、称量等操作测定装置C中沉淀的质量，D正确。 二、非选择题：本题共2小题。 11．(15分)某兴趣小组同学制定如下三个方案对含有NaCl杂质的碳酸氢钠的含量进行测定。 方案一：用如图装置测定样品与足量稀硫酸反应生成CO2的体积。 (1)为了减小实验误差，量气管中液体M的选择原则是___________________。 (2)若实验测得样品中小苏打含量低于样品实际含量，可能的原因是________(填字母)。 A．CO2气体中含有水蒸气 B．测定气体体积时未冷却至室温 C．Y形管中留有反应生成的气体 D．测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面 方案二：测定上述样品中碳酸氢钠的质量分数还可通过如图装置进行测定。 (3)实验需使用的定量仪器是____________；写出涉及的化学方程式___________。 方案三：通过以下流程测定样品中NaHCO3的含量。 (4)操作Ⅰ的名称为________，根据以上实验过程，含有氯化钠的碳酸氢钠样品中碳酸氢钠的质量分数可表示为______________。(样品质量为m1 g，恒重后固体质量为m2 g) 解析：(1)为了减小实验误差，量气管中液体M的选择原则是CO2在M中不溶解也不与M反应。(2)CO2气体中含有水蒸气，导致CO2体积读数偏大，实验结果偏大，A不符合题意；测定气体体积时未冷却至室温，气体体积膨胀，导致CO2体积读数偏大，实验结果偏大，B不符合题意；Y形管中留有反应生成的气体，不会影响CO2体积读数，实验不会产生误差，C不符合题意；测定气体体积时水准管的液面高于量气管的液面，导致CO2气体体积被压缩，读数偏小，实验结果偏小，D符合题意。(3)2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑，通过称量反应前后固体的质量变化差来计算碳酸氢钠的含量，故需托盘天平。(4)蒸发结晶得到氯化钠晶体，冷却后称量得到氯化钠的质量，故操作Ⅰ的名称为冷却；NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，则每84 g碳酸氢钠参与反应生成58.5 g氯化钠，固体减小质量为25.5 g，根据题给实验过程，样品中碳酸氢钠的质量为×84 g，质量分数可表示为×100%＝×100%。 答案：(1)CO2在M中不溶解也不与M反应　(2)D　(3)托盘天平　2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑　(4)冷却　×100% 12．(15分)(经典高考题)化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法为我国纯碱工业和国民经济发展做出了重要贡献。某化学兴趣小组在实验室中模拟并改进侯氏制碱法制备NaHCO3，进一步处理得到产品Na2CO3和NH4Cl。实验流程如图： 回答下列问题： (1)从A～E中选择合适的仪器制备NaHCO3，正确的连接顺序是________(按气流方向，用小写字母表示)。为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，可将分液漏斗上部的玻璃塞打开或________。 (2)B中使用雾化装置的优点是________________________。 (3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为__________________。 (4)反应完成后，将B中U形管内的混合物处理得到固体NaHCO3和滤液： ①对固体NaHCO3充分加热，产生的气体先通过足量浓硫酸，再通过足量Na2O2，Na2O2增重0.14 g，则固体NaHCO3的质量为________g。 ②向滤液中加入NaCl粉末，存在NaCl(s)＋NH4Cl(aq)―→NaCl(aq)＋NH4Cl(s)过程。为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，根据NaCl和NH4Cl溶解度曲线，需采用的操作为________________、________________、洗涤、干燥。 (5)无水Na2CO3可作为基准物质标定盐酸浓度。称量前，若无水Na2CO3保存不当，吸收了一定量水分，用其标定盐酸浓度时，会使结果________(填标号)。 A．偏高　 B．偏低　　 C．不变 解析：(1)制备NaHCO3的具体过程为先制备CO2，再除去杂质HCl，然后将纯净的CO2通入饱和氨盐水中制得NaHCO3，最后用饱和食盐水溶液处理多余的NH3，所以装置的连接顺序为aefbcgd。分液漏斗使用前需要让其与大气连通，否则液体无法滴落，所以为使A中分液漏斗内的稀盐酸顺利滴下，需要打开分液漏斗上部的玻璃塞，或者将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐。(2)雾化装置可以增大接触面积，使饱和氨盐水与CO2充分接触，使反应更充分。(3)生成NaHCO3的总反应的化学方程式为CO2＋NH3 ＋NaCl＋H2O ===NaHCO3↓＋NH4Cl。(4)①1 mol CO2与足量Na2O2反应，最终Na2O2增重的质量相当于1 mol CO的质量，假设固体NaHCO3的质量为x g，可列如下关系式： 2NaHCO3～CO2～Na2O2～CO 2×84 28 x g 0.14 g 则，解得x＝0.84。②根据题图中NaCl和NH4Cl的溶解度曲线可知，NH4Cl的溶解度随温度的升高变化较大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，为使NH4Cl沉淀充分析出并分离，需采用的操作为降温结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)若称量前的无水Na2CO3吸收了一定量的水，此时Na2CO3的含量偏低，则用其标定盐酸浓度时，会使滴定结果偏高。 答案：(1)aefbcgd　将分液漏斗上部玻璃塞上的凹槽与分液漏斗上端的小孔对齐　(2)增大接触面积，使反应更充分　(3)CO2＋NH3＋NaCl＋H2O===NaHCO3↓＋NH4Cl　(4)①0.84　②降温结晶　过滤　(5)A 学科网（北京）股份有限公司 $