新教材2023年高中化学第2章海水中的重要元素-钠和氯第1节钠及其化合物第4课时碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别碳酸钠与碳酸氢钠和盐酸反应的图像分析微专题3夯基提能作业新人教版必修第一册

第二章第一节第4课时基础达标一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1．某化合物加热时会放出一种气体并生成一种残渣，残渣能与稀盐酸反应放出相同的气体，该化合物可能是(B)A．碳酸钠 B．碳酸氢钠C．氯酸钾 D．过氧化钠2．下列实验方法能达到实验目的的是(A)A．加热可除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3B．用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液C．用NaOH溶液不能鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液D．用闻气味的方法鉴别CO2和CO3．把碱面溶化成碱水，放入发起的面团中，中和面团中多余的酸性，以制作各种面点。碱面即碳酸钠，又称苏打、纯碱，生活中还会用到小苏打，即碳酸氢钠。关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是(C)A．向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀B．向两者的溶液中逐滴加入HCl，反应现象完全相同C．Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化D．向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体，观察不到任何实验现象4．现加热5g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31g，则原混合物中碳酸钠的质量为(C)A．3.38g B．4.58gC．4.16g D．4.41g5．为确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3，下列实验操作及判断正确的是(D)A．加热，观察能否放出气体B．溶于水中，加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀生成C．加盐酸观察能否放出气体D．溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成二、非选择题6．某同学设计如下实验，测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数。实验过程如图所示：请回答：(1)操作①、②的名称依次为__溶解、过滤__。(2)气体C是__CO2__(填化学式)；溶液D是__NaCl__(填化学式)；(3)原样品中钠元素的质量分数为__34.5%__。解析：测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数，首先根据混合物组成成分溶解性的不同，通过先溶解再过滤的方法，可除去混合物中的碳酸钙；接着根据反应流程图可知，混合物中钠元素全部转化为氯化钠，由最后得到的氯化钠的质量，根据化学变化前后元素质量不变，计算混合物中钠元素的质量，钠元素质量与混合物质量的比可计算原样品中钠元素的质量分数，据此解答。(1)通过溶解把碳酸钙与溶液初步分离，然后经过过滤除去混合物中的碳酸钙，所以操作①、②的名称依次为溶解、过滤。(2)溶液A和溶液B的主要成分为Na2CO3和NaHCO3；加入盐酸，发生反应为Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋HCl=NaCl＋CO2↑＋H2O，所以气体C为CO2，溶液D为NaCl。(3)所得17.55g氯化钠中钠元素的质量为17.55g×eq\f(23,58.5)×100%≈6.90g，原样品中钠元素的质量分数为eq\f(6.90g,20.00g)×100%＝34.5%。7．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是__Ⅱ__(填装置序号)。(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为__2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O__；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是__D__(填选项序号)。A．Ⅳ比Ⅲ复杂B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作简便D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是__NaHCO3__(填化学式)。解析：(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3，而实验Ⅱ可以。(2)NaHCO3受热易分解：2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3受热不分解，可用加热方法鉴别，对比实验Ⅲ，实验Ⅳ可以同时进行两个对比实验，现象明显。(3)将NaHCO3置于小试管B中，Na2CO3置于大试管A中，加热时D中澄清石灰水不变浑浊，C中变浑浊，说明Na2CO3比NaHCO3稳定。综合提升一、选择题(每小题有1个或2个选项符合题意)1.18.4g由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250℃，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为16.6g，试确定原固体混合物中NaOH与NaHCO3的质量的关系为(A)A．NaOH>NaHCO3 B．NaOH<NaHCO3C．NaOH＝NaHCO3 D．无法确定2．下列叙述中正确的是(CD)A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成B．向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸(Na2CO3与HCl的质量比为106∶36.5)，生成的CO2与原Na2CO3的质量比为44∶106C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，生成的CO2的质量前者多D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出3．下列说法错误的是(BD)A．将碳酸钠和碳酸氢钠两种固体加热并将气体产物通入澄清石灰水，以区分两种固体B．由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SOeq\o\al(2－,4)等其他可溶性杂质的离子)生成食盐，除去SOeq\o\al(2－,4)最合适的试剂是Ba(NO3)2C．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液D．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液解析：碳酸钠受热难分解，碳酸氢钠受热易分解生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，A项正确；加入Ba(NO3)2除去SOeq\o\al(2－,4)的同时，引入了新的杂质离子NOeq\o\al(－,3)，B项错误；NaCl溶液为中性，Na2CO3溶液呈碱性，故可以用酚酞鉴别，C项正确；焰色试验可体现元素性质，焰色试验呈黄色的元素是钠，溶液含有Na＋，故原溶液可能是钠盐，也可能是NaOH溶液，D项错误。4．有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的HCl的分子个数比为(B)A．2∶1 B．1∶1C．1∶2 D．4∶1解析：不论NaHCO3是直接与盐酸反应还是受热分解后的固体再与盐酸反应，其中的Na＋均全部转化为NaCl，因Na＋含量一定，需要Cl－的量一定，所以由守恒式可直接判断出B项正确。5．下列关于钠及其化合物性质描述正确的是(AD)A．在Na2O2中阳离子与阴离子的个数比为2∶1B．只有钠单质和钠盐的焰色试验呈现黄色C．可用石灰水区分Na2CO3与NaHCO3溶液D．碳酸氢钠溶液具有碱性，可用于治疗胃酸过多解析：过氧化钠中阳离子与阴离子的个数比为2∶1，故A正确；利用焰色试验可以检验某些金属元素，火焰呈黄色，说明该物质中含有钠元素，可以是钠单质、钠盐、NaOH等，故B错误；石灰水可以与Na2CO3、NaHCO3反应生成CaCO3沉淀，因此不能用石灰水区分Na2CO3和NaHCO3溶液，故C错误；碳酸氢钠具有碱性，能用于治疗胃酸过多，故D正确。6．向100mLNaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是(C)A．所得溶液的溶质成分为NaOH、Na2CO3B．所得溶液的溶质成分为Na2CO3C．所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3D．所得溶液的溶质成分为NaHCO3解析：当向100mLNaOH溶液中通入一定量CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2=Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2=NaHCO3，在加入盐酸100mL时，溶液中溶质可能有四种情况，分别为A、B、C、D四个选项，根据盐酸由0ml滴至25mL时没有CO2产生，由25mL滴至100mL时发生反应NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，生成CO2，后一段反应消耗的盐酸多，可知所得溶液的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3。二、非选择题7．某同学拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：①用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；②小火煮沸溶液1～2min；③在得到的溶液中加入另一半(25mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液？__能__。理由是__用一半体积NaOH溶液反应生成NaHCO3，另一半体积NaOH和NaHCO3以1∶1反应正好生成Na2CO3__。(2)按他的设计，第①步实验装置如图所示。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸。装置B使用的试剂是__饱和NaHCO3溶液__，作用是__除去CO2气体中的HCl气体__。(3)有人认为实验步骤②③的顺序