2025年高考化学第一轮总复习：10碳酸钠与碳酸氢钠碱金属

/2025年高考化学第一轮总复习：10碳酸钠与碳酸氢钠碱金属1．(2025·江西景德镇模拟)古文献《本草经集注》记载了区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法：“强烧之，紫青烟起，仍成灰……，云是真硝石也。”下列推断正确的是()A．“紫青烟”主要是指钠元素的焰色试验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[答案]D[解析]钾元素的焰色试验是紫色，“紫青烟”主要是指钾元素的焰色试验，A错误；钠元素焰色试验为黄色，“朴硝”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，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”在黑火药中起氧化剂的作用，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。2．(2025·福建厦门模拟)下列关于Na2CO3、NaHCO3的实验方案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．用丁达尔效应鉴别Na2CO3和NaHCO3固体D．用加热的方法除去NaHCO3固体中混有的少量Na2CO3固体[答案]A[解析]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，A正确；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，B错误；碳酸钠和碳酸氢钠固体都没有丁达尔效应，无法用丁达尔效应鉴别两者的固体，C错误；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，不可用加热的方法除去碳酸氢钠固体中混有的少量碳酸钠固体，D错误。3．(2025·北京海淀模拟)向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸，生成气体的量随稀盐酸加入量的变化关系如图所示。则下列离子组在对应的溶液中一定能大量共存的是()A．a点对应溶液中：Ba2＋、Mg2＋、Cl－、NOeq\o\al(－,3)B．b点对应溶液中：Al3＋、H＋、MnOeq\o\al(－,4)、NOeq\o\al(－,3)C．c点对应溶液中：K＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－D．d点对应溶液中：F－、NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋、Ag＋[答案]C[解析]向Na2CO3、NaHCO3混合液中逐滴加入稀盐酸，由图可知，O～b发生Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3，b～c发生NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，c之后盐酸过量不发生反应。a点主要为碳酸钠、碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液，则碳酸根离子与Ba2＋、Mg2＋反应生成沉淀而不共存，故A不符合题意；b点对应溶液中为碳酸氢钠和氯化钠的混合溶液，碳酸氢根离子与Al3＋反应生成沉淀和气体而不共存，H＋与碳酸氢根离子反应生成气体而不共存，故B不符合题意；c点对应溶液中溶质为氯化钠，与K＋、Ca2＋、NOeq\o\al(－,3)、Cl－都大量共存，故C符合题意；d点对应溶液中溶质为氯化钠和HCl，H＋与F－反应生成HF，H＋与NOeq\o\al(－,3)、Fe2＋发生氧化还原反应，Cl－与Ag＋反应生成AgCl沉淀，故D不符合题意。4．为了测定NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物中各组分的含量，某同学设计如下实验：取一定质量的混合物，通过测量反应前后②和③装置质量的变化，测定该混合物中各组分的质量分数。下列说法错误的是()A．①②③中可以依次盛装碱石灰、无水CaCl2、碱石灰B．硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止C．若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则测得的NaCl含量偏低D．实验过程中先停止通空气，再停止加热[答案]D[解析]根据实验目的和装置的连接顺序可知：装置①用于吸收空气中的CO2和水蒸气，可以使用碱石灰，装置②吸收Na2CO3·10H2O和NaHCO3分解生成的水蒸气，可以使用无水CaCl2，装置③吸收碳酸氢钠分解生成的CO2，使用碱石灰，A正确；实验前必须将装置中的水蒸气和CO2排净，避免影响测定结果，硬质玻璃管加热前，应关闭b，打开a，缓缓通入空气，直至a处出来的空气不再使澄清石灰水变浑浊为止，B正确；若将①装置换成盛放NaOH溶液的洗气瓶，则会增加水的质量，使测得Na2CO3·10H2O的含量偏高，NaCl的含量偏低，C正确；实验过程中一直通入空气，停止加热后继续通入空气使存留在装置中的CO2和水蒸气完全被吸收，D错误。5．(2025·湖南长沙检测)以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。设NA为阿伏加德罗常数的值。下列分析正确的是()A．从煤油中取用钠只需小刀、滤纸和玻璃片B．纯碱溶液显碱性，可用于治疗胃酸过多C．反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，常温下产生22.4LO2，转移2NA个电子D．往碳酸氢钠溶液中通入二氧化碳可以除去混有的碳酸钠杂质[答案]D[解析]钠质软，保存在煤油中，从煤油中取用钠需镊子、小刀、滤纸和玻璃片，A错误；纯碱溶液碱性强，不能用于治疗胃酸过多，B错误；过氧化钠与水或二氧化碳反应都生成氧气，因此反应⑤、⑥可用于潜水艇中氧气的供给，常温下22.4LO2的物质的量不是1mol，无法计算转移的电子数，C错误；向碳酸钠溶液中通入二氧化碳气体生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，D正确。6．(2025·广东广州模拟)某课外小组为了鉴别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，产生气体速率快的是NaHCO3B．当稀盐酸足量时，装置Ⅰ中气球鼓起体积较小的是NaHCO3C．加热装置Ⅱ，澄清石灰水变浑浊一侧的白色固体是NaHCO3D．装置Ⅲ也可以鉴别Na2CO3和NaHCO3[答案]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，即产生气体速率快的是碳酸氢钠，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；碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳，从而使澄清石灰水变浑浊，而碳酸钠受热不易分解，C、D正确。7．某品牌食用小苏打说明书如图所示，下列相关说法正确的是(忽略杂质影响；设NA为阿伏加德罗常数的值)()食用小苏打化学名称：碳酸氢钠性状：白色粉末，水溶液微碱性用途：食品气体发生剂注意事项：防止阳光照晒，防潮A．防潮说明该食用小苏打极易溶于水，比碳酸钠溶解度大B．1mol·L－1NaHCO3溶液中H2CO3、HCOeq\o\al(－,3)、COeq\o\al(2－,3)总数为NAC．84gNaHCO3与足量稀盐酸反应最多生成22.4LCO2D．NaHCO3溶液中c(H2CO3)>c(COeq\o\al(2－,3))[答案]D[解析]相同温度下，Na2CO3的溶解度比NaHCO3大，A错误；未指明溶液体积，无法计算微粒总数，B错误；未指明气体所处的状况，22.4LCO2不一定为1mol，C错误；HCOeq\o\al(－,3)在溶液中既发生电离，又发生水解，根据说明书描述水溶液微碱性，说明HCOeq\o\al(－,3)的水解程度大于电离程度，则有c(H2CO3)>c(COeq\o\al(2－,3))，D正确。8．(2025·山东青岛模拟)1941年，我国科学家侯德榜结合地域条件改进索尔维制碱法，提出纯碱与铵肥(NH4Cl)的联合生产工艺，后被命名为“侯氏制碱法”，主要工艺流程如图所示。下列说法正确的是()已知：侯氏制碱法总反应：2NaCl＋CO2＋2NH3＋H2O=Na2CO3＋2NH4Cl。索尔维制碱法总反应：2NaCl＋CaCO3=Na2CO3＋CaCl2(CaCl2作为废液排放)。A．气体1、气体2均为CO2B．溶液2中，含碳粒子主要是HCOeq\o\al(－,3)C．侯氏制碱法和索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率相同D．盐析池中加入NaCl固体，c(Cl－)增大，NH4Cl(s)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)的平衡逆向移动，NH4Cl析出[答案]D[解析]根据流程图可知，气体1为NaHCO3分解产生的CO2，气体2的作用是促进NH4Cl的析出，故气体2为NH3，A错误；向冷析池中通入NH3，增大溶液中c(NHeq\o\al(＋,4))，便于析出盐NH4Cl，此时溶液显碱性，因此溶液2中含碳粒子主要是COeq\o\al(2－,3)，B错误；侯氏制碱法中Na＋用于制取Na2CO3，Cl－用于制取NH4Cl，NH4Cl可作氮肥，也可用于金属加工除锈等，原子利用率较高，而索尔维制碱法制取纯碱时，反应产生的CaCl2作为废液排出，原子利用率大大降低，故侯氏制碱法中原料NaCl的原子利用率比索尔维制碱法中原料NaCl的原子利用率高，C错误；盐析池中加入NaCl固体，增大了溶液中c(Cl－)，使盐NH4Cl的溶解结晶平衡NH4Cl(s)NHeq\o\al(＋,4)(aq)＋Cl－(aq)逆向移动，从而使NH4Cl结晶析出，D正确。9．下列对碱金属性质的叙述正确的是()①都是银白色的柔软金属(除铯外)，密度都比较小②单质在空气中燃烧生成的都是过氧化物③碱金属单质都与水剧烈反应④单质的熔、沸点随着原子序数的增加而升高A．①③ B．②④C．①④ D．②③[答案]A[解析]①铯略带金色光泽，其他碱金属都是银白色的柔软金属，密度都比较小，故正确；②锂燃烧生成氧化锂，不是过氧化锂，故错误；③碱金属单质性质活泼，与水剧烈反应生成碱和氢气，故正确；④碱金属单质的熔、沸点随着原子序数的增加逐渐降低，故错误。10．(2025·湖北武汉模拟)焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色的观察两项操作如图所示：下列叙述中不正确的是()A．每次实验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察C．实验时最好选择本身颜色较深的火焰D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验[答案]C[解析]取一根铂丝，用盐酸洗净后，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取被检验物质，进行焰色试验，故A正确；在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃，滤去钠的黄光的干扰，故B正确；为了能够更加突出被检验物质的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色试验，故D正确。11．某固体混合物由Na2CO3和NaHCO3两种物质组成，将其分成X、Y两等份。标准状况下，X溶于足量盐酸，生成CO2的体积为V1L；充分加热Y，冷却后再溶于足量盐酸，生成CO2的体积为V2L。下列说法正确的是()A．蒸干X与足量盐酸反应后的溶液，可得固体eq\f(58.5V1,22.4)gB．充分加热Y，固体质量减少eq\f(44V1－V2,22.4)gC．X、Y消耗HCl的物质的量之比为1∶1D．混合物中Na2CO3与NaHCO3的物质的量之比为eq\f(2V2－V1,V1－V2)[答案]C[解析]反应涉及的方程式为2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋H2O＋CO2↑，NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑，Na2CO3＋2HCl=2NaCl＋H2O＋CO2↑。假设每份固体中碳酸氢钠的物质的量为xmol，碳酸钠的物质的量为ymol，则有x＋y＝eq\f(V1,22.4)，eq\f(x,2)＋y＝eq\f(V2,22.4)，联立两式解得：x＝eq\f(V1－V2,11.2)，y＝eq\f(2V2－V1,22.4)，则碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量比例为eq\f(2V2－V1,2V1－2V2)，D错误；X与足量盐酸反应后的溶液蒸干后得到氯化钠，根据以上方程式分析，其中氯化钠与二氧化碳的物质的量关系不确定，A错误；碳酸氢钠受热分解，质量减少为水和二氧化碳的质量，B错误；两个过程中最后都得到氯化钠，根据原子守恒分析，X、Y消耗HCl的物质的量之比为1∶1，C正确。12．A是一种常见的金属单质，B是淡黄色固体，请结合转化关系图判断下列说法正确的是()A．A与氧气还可以生成另一种常见化合物F，B和F中阴离子与阳离子的数目比分别是1∶1和1∶2B．完全燃烧Wg的CO和H2的混合气体，然后将产物与过量的B反应，则固体增重为WgC．相同温度下，分别向盛有适量0.1mol·L－1D和E溶液的两支试管中滴入2滴酚酞溶液，则盛有D的溶液的试管中红色较浅D．用洁净的铂丝蘸取某待测液，置于火焰上灼烧，透过蓝色钴玻璃能观察到火焰呈紫色，则该溶液中一定含有K＋，一定不含Na＋[答案]B[解析]A是一种常见的金属单质，A与O2在点燃条件下生成B，B是淡黄色固体，则A是Na，B是Na2O2。结合图中物质之间的转化反应及条件推知，C为NaOH，D为Na2CO3，E为NaHCO3。钠还能与氧气反应得到Na2O，Na2O和Na2O2中阴离子与阳离子的数目比均为1∶2，A错误；完全燃烧Wg的CO和H2的混合气体，然后将产物与过量的B反应，则固体增重Wg，B正确；浓度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液，Na2CO3溶液碱性强，C错误；透过蓝色钴玻璃观察焰色时，看到火焰呈紫色，证明含有K＋，但不能确定是否含Na＋，D错误。13．(2021·湖南卷，15)碳酸钠俗称纯碱，是一种重要的化工原料。以碳酸氢铵和氯化钠为原料制备碳酸钠，并测定产品中少量碳酸氢钠的含量，过程如下：步骤Ⅰ.Na2CO3的制备步骤Ⅱ.产品中NaHCO3含量测定①称取产品2.500g，用蒸馏水溶解，定容于250mL容量瓶中；②移取25.00mL上述溶液于锥形瓶，加入2滴指示剂M，用0.1000mol·L－1盐酸标准溶液滴定，溶液由红色变至近无色(第一滴定终点)，消耗盐酸V1mL；③在上述锥形瓶中再加入2滴指示剂N，继续用0.1000mol·L－1盐酸标准溶液滴定至终点(第二滴定终点)，又消耗盐酸V2mL；④平行测定三次，V1平均值为22.45，V2平均值为23.51。已知：(ⅰ)当温度超过35℃时，NH4HCO3开始分解。(ⅱ)相关盐在不同温度下的溶解度表(g/100gH2O)温度/℃0102030405060NaCl35.735.836.036.336.637.037.3NH4HCO311.915.821.027.0NaHCO36.98.29.611.112.714.516.4NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.2回答下列问题：(1)步骤Ⅰ中晶体A的化学式为________，晶体A能够析出的原因是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤Ⅰ中“300℃加热”所选用的仪器是________(填标号)。(3)指示剂N为________，描述第二滴定终点前后颜色变化_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)产品中NaHCO3的质量分数为________(保留三位有效数字)。(5)第一滴定终点时，某同学俯视读数，其他操作均正确，则NaHCO3质量分数的计算结果________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。[答案](1)NaHCO330～35℃，NaHCO3的溶解度小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度(2)D(3)甲基橙溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不变色(4)3.56%(5)偏大[解析](1)根据相关盐在不同温度下的溶解度可知，30～35℃，NaHCO3的溶解度明显小于NaCl、NH4HCO3和NH4Cl的溶解度，因此NaHCO3在步骤I中结晶析出。(2)300℃时给固体加热，选用的仪器应为坩埚。(3)本题中测定碳酸氢钠含量采用了双指示剂滴定法，第一滴定过程以酚酞为指示剂，Na2CO3转化为NaHCO3，第二滴定过程以甲基橙为指示剂，NaHCO3转化为NaCl、CO2和H2O，所以第二滴定终点前后溶液由黄色变为橙色，且半分钟内不变色。(4)由(3)的分析过程可知，25.00mL待测液中所含NaHCO3的物质的量为0.1000mol·L－1×(V2－V1)×10－3L，则2.500g产品中所含NaHCO3的质量为84g·mol－1×eq\f(250mL,25.00mL)×0.100mol·L－1×(23.51－22.45)×10－3L＝0.08904g，则产品中NaHCO3的质量分数为eq\f(0.08904g,2.500g)×100%≈3.56%。(5)第一次滴定终点时，俯视读数，导致测得的V1偏小，NaHCO3质量分数的计算结果偏大。14．实验室测定碳酸钠和碳酸氢钠混合物中碳酸钠的质量分数，设计了下列两种不同实验方案进行探究。【方案一】将少量(一定质量)样品溶于水与足量沉淀剂氢氧化钡溶液反应，过滤、洗涤、干燥、称重。(1)实验中发生反应的离子方程式为________________________________、________________________________。(2)过滤后需要洗涤沉淀，洗涤沉淀的方法是_______________________________________________________________________________________________，检验沉淀洗净的方法是______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。【方案二】将一定质量样品与足量稀硫酸反应，测定生成气体的体积。(3)某同学拟选用下列实验装置完成实验：你认为最简易的装置其连接顺序是A接________，________接________(填接口字母，注意：可不填满)。(4)仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为该装置会引起较大误差，于是他们设计了如图所示的实验装置。①装置中导管a的作用有__________________________________________、____________________________________________________________________。②为了较准确测量气体的体积，在读反应前后量气管中液面的读数求其差值的过程中，除视线平视外还应注意________(填字母)。A．反应装置应冷却至室温B．一段时间后，乙管中液面不再上升时再读数C．读数时应上下移动右侧量气管，使甲、乙两端液面相平D．读数时不一定使两端液面相平[答案](1)Ba2＋＋COeq\o\al(2－,3)=BaCO3↓Ba2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋OH－=BaCO3↓＋H2O(2)给漏斗中注入蒸馏水浸没沉淀，使水自然流下，重复2～3次取最后一次洗涤液置于试管中，向试管中加入硫酸钠溶液，若无白色沉淀，证明洗净(3)EDG(4)①减少因稀硫酸进入锥形瓶排出的体积引起的误差连通分液漏斗与锥形瓶平衡气压，便于分液漏斗中液体畅流②ABC[解析](3)装置的组装顺序为混合物与稀硫酸反应，用排液体量气法测定气体的体积，其中盛液体的试剂瓶导管一定要短进长出，利用增大压强将水排出，量筒中液体的体积就是生成气体的体积，量筒内导管应伸入量筒底部，故连接顺序为A接E，D接G。(4)①导管a的作用有平衡气体压强、使分液漏斗中的稀硫酸能顺利滴下、消除由于加入稀硫酸引起的体积误差。②反应放热导致温度升高，气体压强增大，故应冷却后再读取气体的体积，A正确；反应放热导致温度升高，一段时间后，乙管中液面不再上升时再读数，B正确；读取实验中生成氢气的体积时应上下移动量气管乙，使甲、乙中液面相平，以保证甲中气体压强与大气压强相等，C正确，D错误。15．(2025·浙江名校联考)Na2CO3和NaHCO3是重要的无机化工产品，广泛应用于食品、化工、医药等领域。如图是利用天然碱(主要成分为Na2CO3、NaHCO3和少量NaCl)制备Na2CO3和NaHCO3的工艺流程。完成下列填空：(1)操作①为________________。(2)碳化装置中反应的离子方程式为_____________________________________________________________________________________________________。(3)对比索尔维制碱法，说明利用天然碱制碱的优势：______________________________________________________________________________________。(4)为了测定产品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