04第四单元02第12讲碳酸钠和碳酸氢钠碱金属【答案】

第12讲碳酸钠和碳酸氢钠碱金属1.C[解析]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。2.B[解析]稀硫酸与CaCO3反应生成微溶于水的CaSO4,阻止反应继续进行,A正确;除去CO2中混有的HCl气体,应将混合气体通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶,B错误;碳酸氢钠的溶解度小,装置丙中溶液变浑浊,是因为有碳酸氢钠晶体析出,C正确;氨极易溶于水,装置丁的作用是吸收尾气,并防止倒吸,D正确。3.D[解析]加入Ba(OH)2溶液,分别发生反应:Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+Na2CO3+2H2O或NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+NaOH+H2O,均产生白色沉淀,A错误;分别逐滴加入质量分数相等的稀硫酸,NaHCO3溶液发生反应:HCO3-+H+CO2↑+H2O,立即产生气泡,Na2CO3溶液发生反应:CO32-+H+HCO3-、HCO3-+H+CO2↑+H2O,开始无明显现象,过一段时间才产生气泡,故立即产生气泡的是NaHCO3溶液,B错误;分别加热两支试管中的溶液,若溶质不发生分解,溶解在溶液中的O2等因受热,其溶解度降低,也会从溶液中逸出,产生气泡,不能据此区分两种溶液,C错误;两支试管中溶质物质的量浓度相同,Na2CO3溶液的碱性强于NaHCO3溶液,滴加酚酞溶液后,Na2CO3溶液的红色更深4.D[解析]连接好装置后,先通入氮气以赶尽装置内空气,避免空气中二氧化碳、水蒸气影响测定结果,固体受热分解生成的二氧化碳和水蒸气进入装置B,利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,装置C中的碱石灰吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中的碱石灰是为了防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果。仪器a为干燥管,盛有干燥剂碱石灰,防止空气中的二氧化碳、水蒸气进入装置C影响测定结果,A正确;装置B利用冰水混合物冷却生成的水蒸气,防止水蒸气进入装置C,对实验结果产生影响,B正确;样品分解不完全,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,则碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,C正确;产生CO2气体的速率太快,没有被C中碱石灰完全吸收,测定二氧化碳质量减小,碳酸氢钠质量减小,碳酸钠质量增大,导致碳酸钠的质量分数偏高,D错误。5.C[解析]K、Na等过于活泼的碱金属先盐溶液中的和水反应,生成强碱,而不是与盐发生置换反应,故A错误;金属Li在空气中燃烧生成氧化锂,金属钾在空气中燃烧生成超氧化钾,金属钠在空气中燃烧生成过氧化钠,故B错误;随着核电荷数增加,碱金属元素原子半径越来越大,与自由电子的作用力越来越弱,金属键越来越弱,所以碱金属单质熔、沸点逐渐降低,故C正确;碱金属的原子半径越大,原子核对最外层电子的吸引能力越弱,则越易失电子,其还原性越强,故D错误。6.D[解析]钾的火焰颜色要透过蓝色钴玻璃观察,目的是滤去钠的黄色的光,故①正确;先将铂丝灼烧到与原来火焰的颜色相同,再蘸取被检验的物质,故②正确;每次实验后,要将铂丝用盐酸洗净,不能用硫酸洗净,故③正确;实验最好选择颜色较弱的,最好无色的火焰,故④正确;没有铂丝时,可以用光洁无锈的铁丝代替,故⑤正确;故选D。7.A[解析]Li和Na都能与水剧烈反应生成碱和H2,故不能用钠从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,进行焰色试验时火焰呈现颜色不同,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,可确定另一产物为LiF,D正确。8.C[解析]金属活动性顺序中K在Na的前面,K比Na活泼,故K在空气中可以被氧气氧化,A项正确;Na能与乙醇反应放出氢气,K也能与乙醇反应放出氢气,B项正确;K与水的反应比Na与水的反应剧烈,C项错误;Na、K均可放在煤油中保存,D项正确。9.D[解析]氢氧化钠溶液与过量二氧化碳反应的方程式为CO2+NaOHNaHCO3,可以实现转化关系①,A正确;Na2O2与水和二氧化碳的反应方程式分别为2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑、2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,因此④⑤的转化均有O2产生,B正确;碳酸钠溶液中不断滴加盐酸依次发生反应③Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,反应⑧NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化钠,C正确;反应②通过加热能实现物质转化,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,也可加入氢氧化钠溶液实现物质转化,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,D错误。10.A[解析]合成氨工业提供氨气和二氧化碳,先吸氨,再碳酸化,过滤得到的母液Ⅰ吸收氨气经降温冷却析出氯化铵晶体,滤液中加入氯化钠盐析得到的母液Ⅱ为饱和食盐水,再循环使用,过滤得到的碳酸氢钠晶体煅烧得到碳酸钠即纯碱,生成的二氧化碳重新回到碳酸化步骤循环使用。侯氏制碱法又称联合制碱法,其中CO2由合成氨工业提供,故A错误;通入氨气使溶液碱性增强,使碳酸氢钠转换为溶解度较大的碳酸钠,可以提高氯化铵的纯度,故B正确;侯氏制碱法是将NH3、CO2依次通入饱和NaCl溶液中,发生反应:NH3+CO2+H2O+NaClNH4Cl+NaHCO3↓,其中NaHCO3溶解度最小,故有NaHCO3的晶体析出,应用了物质溶解度的差异,故C正确;析出的NH4Cl晶体可用作氮肥,提高原料Cl-的利用率,故D正确。11.(1)NH3·H2O+NaCl+CO2NH4Cl+NaHCO3↓(2)将分液漏斗上部的玻璃塞打开(3)efb可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率(4)①浓硫酸0.53②ⅰ.NaCl粉末ⅱ.加热浓缩冷却结晶(5)滤液M即食盐水、气体Z即CO2(6)偏高[解析]浓氨水中加入NaCl粉末得到饱和氨盐水,向饱和氨盐水中通入CO2发生反应NH3·H2O+NaCl+CO2NaHCO3↓+NH4Cl,经过滤得到NaHCO3和母液,NaHCO3加热分解成Na2CO3、H2O和CO2,气体Z为CO2;母液中加入试剂Y,经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到NH4Cl,同时得滤液M。(1)根据分析,制备NaHCO3总反应的化学方程式为NH3·H2O+NaCl+CO2NaHCO3↓+NH4Cl。(2)由图可知,制取CO2时为使分液漏斗中的稀盐酸顺利滴下,可将玻璃塞上的凹槽对准漏斗口颈部的小孔或者将分液漏斗上部的玻璃塞打开。(3)A装置中发生的反应为CaCO3+2HClCaCl2+H2O+CO2↑,由于盐酸具有挥发性,所制CO2中混有HCl(g)和H2O(g),在将CO2通入饱和氨盐水之前要用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的HCl(g),则装置接口顺序为aefb;“雾化装置”的优点是可增大与二氧化碳的接触面积,从而提高产率。(4)①NaHCO3充分加热分解成CO2、H2O和Na2CO3,将产生的气体先通过足量的试剂X吸收水分,即试剂X用于干燥CO2,则试剂X为浓硫酸;CO2与Na2O2的反应为2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,该反应中每消耗2molCO2固体质量增加56g,故Na2O2质量增加0.14g时,消耗CO2的物质的量为2mol×0.14g56g=0.005mol,根据反应2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知,产品Na2CO3的物质的量为0.005mol,质量为0.005mol×106g·mol-1=0.53g。②ⅰ.已知NaCl(s)+NH4Cl(aq)NaCl(aq)+NH4Cl(s),为使NH4Cl沉淀从母液中充分析出,应使上述平衡正向移动,故需向母液中加入的试剂Y为NaCl粉末。ⅱ.根据NaCl和NH4Cl的溶解度曲线知,NaCl的溶解度随温度升高增大不明显,NH4Cl的溶解度随温度升高明显增大,故得到副产品NH4Cl所需的操作有加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。(5)根据分析知,气体Z为CO2,在母液中