2019-2020学年高中化学 专题2 从海水中获得的化学物质 第2单元 第2课时 碳酸钠和碳酸氢钠

碳酸钠和碳酸氢钠的性质与应用一、选择题1．关于Na2CO3的性质，下列说法错误的是()A．相同温度下溶解度比NaHCO3要大B．Na2CO3是盐，其水溶液显中性C．热稳定性比NaHCO3强D．和酸反应放出等量的CO2时消耗的酸比NaHCO3多解析：Na2CO3俗名纯碱，是盐，其水溶液呈碱性；热稳定性：Na2CO3NaHCO3；D项中，Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O，NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O。答案：B2．下列有关碳酸钠与碳酸氢钠的说法不正确的是()A．在通常状况下，都是白色固体B．它们都易溶于水C．在通常状况下，受热都易分解D．都可以和盐酸反应并生成CO2气体解析：碳酸钠与碳酸氢钠一个显著的区别就是热稳定性，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热不分解。答案：C3．鉴别碳酸钠与碳酸氢钠两种无色溶液最好的方法是()A．加稀硫酸B．加热C．加氯化钙溶液D．加Ba(OH)2溶液解析：A项均能产生气体；D项均能产生沉淀；B项溶液加热无现象；C项CaCl2与Na2CO3可直接产生沉淀，而与NaHCO3溶液没有沉淀。答案：C4．为除去实验室制得的CO2气体中的少量HCl气体，最好将混合气体通过()A．烧碱溶液B．饱和碳酸氢钠溶液C．饱和碳酸钠溶液D．水解析：既不能和CO2反应且又能吸收HCl产生CO2的只有NaHCO3。答案：B5．下列各组物质相互作用，生成物不随反应条件或反应物的用量变化而变化的是()A．Na和O2B．NaOH和CO2C．NaHCO3和NaOHD．Na2CO3和HCl解析：Na和O2在常温下反应生成Na2O，加热时生成Na2O2；NaOH与CO2反应时，CO2过量生成NaHCO3，不足时生成Na2CO3；Na2CO3与盐酸反应时，HCl过量，则生成CO2，不足时生成NaHCO3。答案：C6．用1L1mol·L－1的NaOH溶液吸收0.8molCO2，所得溶液中Na2CO3和NaHCO3的物质的量之比为()A．1∶3B．1∶2C．2∶3D．3∶2解析：设生成的碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量分别为xmol、ymol，则根据钠原子守恒，可得2x＋y＝1，根据碳原子守恒，可得x＋y＝0.8，解得x＝0.2，y＝0.6，所以x∶y＝1∶3，A项正确。答案：A7．在10mL0.1mol·L－1的纯碱溶液中，不断搅拌并逐滴加入1.2mL0.5mol·L－1盐酸，完全反应后在标准状况下生成二氧化碳的体积为()A．1.34mLB．2.240mLC．0.672mLD．0mL解析：纯碱中逐滴加入盐酸并在不断搅拌的条件下先后发生的反应为①Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，②NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，从题给的数据看，两者只能按①式进行反应，所以无气体放出。答案：D8．1mol过氧化钠与2mol碳酸氢钠固体混合后，在密闭容器中加热充分反应，排出气体物质后冷却，残留的固体物质是()A．Na2CO3B．Na2O2、Na2CO3C．NaOH、Na2CO3D．Na2O2、Na2CO3、NaOH解析：碳酸氢钠固体受热先发生分解反应，化学方程式可表示为2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O↑，生成的CO2和H2O均能与Na2O2反应：2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2、2H2O＋2Na2O2===4NaOH＋O2↑，若CO2过量时还会与NaOH反应：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，所以为计算方便可先考虑CO2与Na2O2反应，从而得关系式2NaHCO3～CO2～Na2O2，故1molNa2O2与2molNaHCO3分解生成的CO2恰好完全反应，最终所得残留固体只有Na2CO3。答案：A9．下列溶液反应后，溶液内含有0.5molNaHCO3和0.5molNa2CO3的是()A．0.5L1mol·L－1NaHCO3加0.5L0.5mol·L－1NaOHB．0.5L0.75mol·L－1Na2CO3加0.5L0.5mol·L－1HClC．0.5L1mol·L－1NaHCO3加0.5L0.25mol·L－1NaOHD．1L1mol·L－1Na2CO3加1L0.5mol·L－1HCl解析：A选项中发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，NaHCO3过量，最后溶液中有生成的0.25mol的Na2CO3和0.25mol的NaHCO3；B选项中是0.375mol的Na2CO3和0.25mol的HCl，发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，反应后溶液中有0.25mol的NaHCO3和0.125mol的Na2CO3；C选项发生反应NaHCO3＋NaOH===Na2CO3＋H2O，剩余0.375mol的NaHCO3和生成的0.125mol的Na2CO3；D选项发生反应Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl，Na2CO3过量，剩余0.5mol，生成0.5mol的NaHCO3，符合题意。答案：D10．将0.4gNaOH和1.06gNa2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1mol·L－1的稀盐酸。下列图像能正确表示加入稀盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是()解析：配成的混合溶液中NaOH、Na2CO3分别为0.01mol，滴加稀盐酸时，先与NaOH反应，消耗0.01molHCl，然后与Na2CO3反应生成NaHCO3，消耗0.01molHCl，再与NaHCO3反应生成CO2，消耗0.01molHCl，生成0.01molCO2，C项正确。答案：C11．有两份质量相同的NaHCO3固体，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，则它们所耗用的盐酸的体积比为()A．2∶1B．1∶1C．1∶2D．4∶1解析：本题可从Na＋守恒角度考虑。无论NaHCO3是直接与盐酸反应，还是先加热分解后再与盐酸反应，Na＋的量不变，生成的NaCl的量相等，则消耗盐酸的量相等。答案：B二、非选择题12．如图装置中：加热试管内的白色固体A(A的焰色反应为黄色)，生成白色固体B并放出气体C和D，这些气体通过甲瓶的浓硫酸后，C被吸收；D进入乙瓶跟另一淡黄色固体E反应生成白色固体B和气体F；丙瓶中的NaOH溶液用来吸收剩余的气体D。(1)写出各物质的化学式：A________；B________；C________；D________；E________；F________。(2)实验结束时，正确操作是________(填字母代号)；目的是______________。A．先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯B．先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出(3)写出试管中及丙瓶中反应的化学方程式：试管中_________________________________________________________。丙瓶中_________________________________________________________。解析：A的焰色反应为黄色，说明A中含有钠元素，因为A――→△B＋C↑＋D↑，所以A为NaHCO3，B为Na2CO3。浓硫酸可以吸收水蒸气，所以C为H2O，D为CO2，CO2能够和淡黄色的Na2O2固体反应生成Na2CO3和O2，所以E为Na2O2，F为O2。答案：(1)NaHCO3Na2CO3H2OCO2Na2O2O2(2)A防止倒吸(3)2NaHCO3=====△Na2CO3＋CO2↑＋H2O2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O13．工业纯碱中常含有少量的NaCl杂质。如图所示的装置可用来测定纯碱中Na2CO3的质量分数，图中标号分别代表下列物质：①空气、②某溶液、③纯碱样品、④稀硫酸、⑤浓硫酸、⑥碱石灰、⑦碱石灰。实验步骤：①检查装置的气密性；②准确称量盛有碱石灰的干燥管Ⅰ的质量(设为m1g)；③准确称量一定量的纯碱的质量(设为m2g)，并将其放入广口瓶中；④从分液漏斗中缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气体为止；⑤缓缓通入空气数分钟，然后称量干燥管Ⅰ的质量(设为m3g)；根据上述实验，回答下列问题：(1)通入空气的目的是_____________________________________________。(2)装置A中液体②应为__________，其作用是________________。如果撤去装置A，直接向装置B中缓缓通入空气，测定的结果将__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(3)装置C的作用是__________，如果撤去装置C，会导致实验结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(4)干燥管Ⅱ的作用是_____________________________________________。(5)上述实验操作的④和⑤，都要求缓缓进行，其理由是________________，如果这两步操作太快，则会导致测定结果__________(填“偏大”“偏小”或“不变”)。(6)根据实验，纯碱中Na2CO3的质量分数的计算式为__________。解析：(1)实验完毕后整套装置中残留有CO2，通入空气的目的是将残留的CO2带入干燥管Ⅰ中使其被碱石灰吸收。(2)通入的空气中也含有CO2，如果不除去会使测定的结果偏大，用NaOH溶液可完全吸收通入的空气中的CO2，以免影响实验结果。(3)装置C中浓硫酸可以吸收从装置B中出来的CO2中的水蒸气，避免水蒸气被干燥管Ⅰ中的碱石灰吸收，影响CO2质量的测定，使测定结果偏大。(4)干燥管Ⅰ的末端如果直接与空气接触，会吸收空气中的水蒸气和CO2，使测得CO2的质量偏大，干燥管Ⅱ的作用是防止空气中的水蒸气和CO2进入干燥管Ⅰ中。(5)缓缓进行可使生成的CO2被干燥管Ⅰ中的碱石灰充分吸收，如果操作太快会使测得CO2的质量偏小，导致测定结果偏小。(6)由题可知：Na2CO3与稀硫酸反应产生的CO2的质量为(m3－m1)g，其物质的量为m3－m144mol，进而可知原样品中Na2CO3的物质的量为m3－m144mol，质量为106（m3－m1）44g。则样品中Na2CO3的质量分数为53（m3－m1）22m2×100%。答案：(1)赶走残留在装置中的CO2(2)NaOH溶液除去空气中的CO2偏大(3)除去CO2中的水蒸气偏大(4)吸收空气中的CO2和水蒸气(5)使反应产生的CO2能与碱石灰充分反应，而被完全吸收偏小(6)53（m3－m1）22m2×100%