PAGE第9講碳酸鈉與碳酸氫鈉堿金屬層次1基礎性1.下列有關Na2CO3和NaHCO3的敘述正確的是()A.向Na2CO3溶液中通入等物質的量的HCl,生成的CO2與原Na2CO3的物質的量之比為1∶2B.等質量的NaHCO3和Na2CO3分別與足量鹽酸反應,在同溫同壓下,生成CO2的體積相同C.物質的量濃度相同時,Na2CO3溶液的pH小于NaHCO3溶液D.向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,有NaHCO3晶體析出2.下列圖示實驗裝置和原理能達到實驗目的的是()A.稱取一定質量的NaOH固體B.檢驗樣品中是否含鉀元素C.除去碳酸氫鈉中少量的碳酸鈉D.除去CO2中少量的HCl(g)3.現有兩支試管分別裝有1mLNa2CO3溶液和1mLNaHCO3溶液,其中溶質的質量均為0.1g。下列實驗操作及結論正確的是()選項實驗操作結論A分別向兩支試管的溶液中加入Ba(OH)2溶液產生白色沉淀的是Na2CO3溶液B分別逐滴加入質量分數相等的稀硫酸立即產生氣泡的是Na2CO3溶液C分別加熱兩支試管中的溶液產生氣泡的是NaHCO3溶液D分別向兩支試管的溶液中滴加幾滴酚酞溶液溶液均呈紅色4.(2023·廣東汕頭二模)某實驗小組模擬并改進侯氏制堿法制備NaHCO3,下列有關連接方式正確的是()A.a→d→e→b→c→f→gB.a→b→c→d→e→f→gC.a→c→b→d→e→g→fD.a→f→g→c→b→d→e5.某品牌食用小蘇打說明書如圖所示,下列相關說法正確的是(忽略雜質影響;設NA為阿伏加德羅常數的值)()食用小蘇打化學名稱:碳酸氫鈉性狀:白色粉末,水溶液微堿性用途:食品氣體發生劑注意事項:防止陽光照曬,防潮A.防潮說明該食用小蘇打極易溶于水,比碳酸鈉溶解度大B.1mol·L-1NaHCO3溶液中H2CO3、HCO3-、CO3C.84gNaHCO3與足量稀鹽酸反應最多生成22.4LCO2D.NaHCO3溶液中c(H2CO3)>c(CO36.鋰是最輕的活潑金屬,其單質及其化合物有廣泛的用途。下列說法不正確的是()A.鋰的活潑性比鈉弱,將鈉投入LiCl溶液中可得到鋰B.工業上通過電解熔融LiCl-KCl混合物生產金屬鋰,陰極反應為Li++e-LiC.硬脂酸鋰是鋰肥皂的主要成分,鑒別硬脂酸鋰與硬脂酸鉀可采用焰色試驗D.LiPF6常用作鋰離子電池的電解質,其受熱分解的產物除PF5外,還有LiF層次2綜合性7.下圖為鈉元素的“價—類”二維圖,其中的箭頭表示部分物質間的轉化關系,下列說法不正確的是()A.氫氧化鈉溶液可以與過量二氧化碳反應實現轉化關系①B.Na2O2發生④⑤的轉化均有O2產生C.向碳酸鈉溶液中不斷滴加鹽酸依次發生反應③和⑧生成氯化鈉D.反應②只能通過加熱才能實現物質轉化8.(2024·河北邯鄲六校聯考)為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質量分數,可通過加熱分解得到CO2的質量進行計算,某同學設計的實驗裝置如圖:下列說法錯誤的是()A.儀器a中試劑的作用是防止外界的水蒸氣與二氧化碳進入裝置C中B.裝置B中冰水的作用是冷凝反應生成的水C.樣品分解不完全可能使碳酸鈉的質量分數偏大D.若產生CO2氣體的速率太快,沒有被堿石灰完全吸收可能使碳酸鈉的質量分數偏小9.(2023·廣東廣州期末)侯德榜先生是我國近代著名的化學家,他提出的聯合制堿法得到世界各國的認可,主要化學反應為NaCl+NH3+H2O+CO2NaHCO3↓+NH4Cl。工業流程如圖,下列說法正確的是()A.濾渣主要成分是NaHCO3,在相同溫度下碳酸氫鈉溶解度比Na2CO3大B.用澄清石灰水可以鑒別Na2CO3和NaHCO3C.應該向“飽和食鹽水”中先通入足量NH3,再通入過量CO2D.最終所得“母液”不可循環利用10.A是一種常見的金屬單質,B是淡黃色固體,請結合轉化關系圖判斷下列說法正確的是()A.A與氧氣還可以生成另一種常見化合物F,B和F中陰離子與陽離子的數目比分別是1∶1和1∶2B.完全燃燒Wg的CO和H2的混合氣體,然后將產物與過量的B反應,則固體增重為WgC.相同溫度下,分別向盛有適量0.1mol·L-1D和E溶液的兩支試管中滴入2滴酚酞溶液,則盛有D的溶液的試管中紅色較淺D.用潔凈的鉑絲蘸取某待測液,置于火焰上灼燒,透過藍色鈷玻璃能觀察到火焰呈紫色,則該溶液中一定含有K+,一定不含Na+11.(2023·廣東惠州期末)我國化學家侯德榜發明的“聯合制堿法”為世界制堿工業做出了巨大貢獻。Ⅰ.如圖為聯合制堿法的主要過程(部分物質已略去):(1)①~③涉及的操作方法中,包含過濾的是(填序號)。(2)根據上述流程圖,將化學方程式補充完整。NH3+CO2++NaHCO3↓+NH4Cl。(3)煅燒NaHCO3固體的化學方程式是。(4)上述聯合制堿法流程中可以循環使用的一種物質是(填化學式)。Ⅱ.某小組利用下列裝置對Na2CO3和NaHCO3的性質進行探究(夾持裝置已略去,氣密性已檢查)。(5)方框中為洗氣裝置,請將該裝置圖補充完整。(6)試劑a為飽和NaHCO3溶液,其作用是。(7)實驗持續一段時間后,觀察到飽和Na2CO3溶液中有細小晶體析出,用化學方程式表示產生細小晶體的原因:。層次3創新性12.(2024·遼寧沈陽名校聯考)過碳酸鈉(2Na2CO3·3H2O2)有Na2CO3和H2O2的雙重性質,可用作漂白劑和氧化劑,能有效殺滅禽流感病毒。合理組合下列裝置能用于測定過碳酸鈉中碳酸鈉的含量,下列說法不正確的是()A.連接順序為裝置Ⅲ→Ⅰ→ⅡB.裝置b和e中盛放的試劑相同C.裝置d的作用是防止空氣中的H2O和CO2進入c中D.若b中盛放的是澄清石灰水,只用裝置Ⅰ即可驗證過碳酸鈉與硫酸反應是否生成CO2(不考慮空氣中CO2的影響)13.(2023·廣東廣州期末)課外興趣小組的同學探究Na2CO3和NaHCO3性質,并測定混合物中NaHCO3的含量。【實驗一】序號操作Na2CO3NaHCO3①在兩支試管中分別加入1gNa2CO3、1gNaHCO3,再加入5mL水,充分振蕩;將兩支溫度計分別插入試管中溫度由17.6℃變為23.2℃;放置到室溫時,試管內無固體溫度由17.6℃變為17.2℃;放置到室溫時,試管內有少量固體殘留②室溫時,分別向①所得溶液中滴入2滴酚酞溶液溶液變紅溶液微紅(1)室溫下,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3的實驗證據是。(2)該實驗(填“能”或“不能”)說明Na2CO3溶液的堿性強于NaHCO3溶液,理由是。【實驗二】資料:pH越小,c(OH-)越小,溶液堿性越弱。實驗操作測量下述實驗過程的pH變化實驗數據(3)實驗二中,向澄清石灰水滴加Na2CO3溶液,OH-未參與該反應的實驗證據是。(4)實驗二中,滴加NaHCO3溶液的pH變化與滴加Na2CO3溶液的有明顯差異,結合離子方程式說明原因。(5)為測定Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的質量分數,同學們進行了以下實驗:利用上圖所示裝置進行測定。稱取一定質量的待測樣品于錐形瓶中,反應前先打開彈簧夾,通入一段時間的N2,然后關閉彈簧夾,接上總質量為mg的干燥管,再打開分液漏斗的活塞,滴加稀硫酸進行反應。待錐形瓶中不再有氣泡產生,關閉分液漏斗a的活塞,打開彈簧夾,再通入一段時間的N2,然后取下干燥管稱得其質量為ng。①洗氣瓶b中盛放的液體是(寫名稱)。②第一次通入N2的目的是。第二次通入N2的目的是。如果沒有進行第一次通N2操作,測量的結果將會(填“偏大”“偏小”或“不變”)。③實驗裝置中存在一個不合理之處,會導致測定結果出現誤差。如何改進?第9講碳酸鈉與碳酸氫鈉堿金屬1.D解析根據化學方程式Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,當碳酸鈉和HCl的物質的量相等時,不會產生二氧化碳,A錯誤;NaHCO3和Na2CO3都與鹽酸反應生成二氧化碳氣體,等質量的Na2CO3和NaHCO3分別與過量鹽酸反應,放出的CO2質量不相等,B錯誤;在Na2CO3、NaHCO3溶液中,CO32-和HCO3-均能水解,導致溶液呈堿性,但是CO32-水解程度大,所以相同濃度時,碳酸鈉溶液的堿性強于碳酸氫鈉溶液,即Na2CO3溶液的pH大于NaHCO3溶液,C錯誤;向Na2CO3飽和溶液中通入CO2,會發生反應Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓,常溫下Na2CO3比NaHCO32.B解析NaOH固體易潮解,具有腐蝕性,應放置在小燒杯中稱量,A錯誤;觀察鉀元素的焰色需透過藍色鈷玻璃,圖示操作合理,B正確;碳酸氫鈉受熱分解可產生碳酸鈉,C錯誤;碳酸鈉溶液與CO2、HCl(g)均發生反應,應將混合氣體通過飽和NaHCO3溶液除去HCl(g),D錯誤。3.D解析分別加入Ba(OH)2溶液,發生反應:Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3↓+2NaOH、2NaHCO3+Ba(OH)2BaCO3↓+Na2CO3+2H2O,均產生白色沉淀,A錯誤;分別逐滴加入質量分數相等的稀硫酸,NaHCO3溶液中立即產生氣泡,Na2CO3溶液中開始無明顯現象,過一段時間才產生氣泡,故B錯誤;分別加熱兩支試管中的溶液,若溶質不發生分解,溶解在溶液中的氣體因受熱而從溶液中逸出,產生氣泡,不能據此區分兩種溶液,C錯誤;兩支試管中溶液均呈堿性,因此滴加酚酞溶液后均呈紅色,D正確。4.A解析制備NaHCO3的具體過程為先制備CO2,再除去雜質HCl,然后將純凈的CO2通入飽和氨鹽水中制得NaHCO3,最后用NaOH溶液處理多余的CO2,所以裝置的連接順序為a→d→e→b→c→f→g,A正確。5.D解析相同溫度下,Na2CO3的溶解度比NaHCO3大,A錯誤;未指明溶液體積,無法計算微粒總數,B錯誤;未指明氣體所處的狀況,22.4LCO2不一定為1mol,C錯誤;HCO3-在溶液中既發生電離,又發生水解,根據說明書描述水溶液微堿性,說明HCO3-的水解程度大于電離程度,則有c(H2CO3)>c(C6.A解析Li和Na都能與水劇烈反應生成堿和H2,故鈉不能從LiCl溶液中置換出金屬鋰,A錯誤;電解熔融LiCl-KCl混合物,由于氧化性:Li+>K+,則陰極上Li+得電子生成Li,B正確;硬脂酸鋰與硬脂酸鉀的陽離子不同,進行焰色試驗時焰色不同,可以鑒別,C正確;在LiPF6和PF5中磷的化合價都顯+5價,該分解反應為非氧化還原反應,根據原子守恒可確定另外產物為LiF,D正確。7.D解析氫氧化鈉溶液與過量二氧化碳反應生成NaHCO3,可以實現轉化關系①,A正確;Na2O2分別與水、二氧化碳反應均生成O2,B正確;向碳酸鈉溶液中不斷滴加鹽酸依次發生反應③Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3、反應⑧NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑,都生成氯化鈉,C正確;反應②通過加熱能實現物質轉化,也可加入氫氧化鈉溶液實現物質轉化:NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,D錯誤。8.D解析連接好裝置后,先通過氮氣趕盡裝置內空氣,避免空氣中的二氧化碳影響測定結果,固體受熱分解生成的二氧化碳和水蒸氣進入裝置B,利用冰水冷卻生成的水蒸氣,利用裝置C中的堿石灰吸收生成的二氧化碳,最后干燥管中的堿石灰可防止空氣中的二氧化碳、水蒸氣進入裝置C影響測定結果。由上述分析可知,A正確;裝置B利用冰水冷卻生成的水蒸氣,防止水蒸氣進入裝置C,B正確;若樣品分解不完全,測得二氧化碳質量減小,碳酸氫鈉質量減小,則導致碳酸鈉的質量分數偏大,C正確;若產生CO2氣體的速率太快,沒有被堿石灰完全吸收,測得二氧化碳的質量減小,碳酸氫鈉質量減小,從而導致碳酸鈉的質量分數偏大,D錯誤。9.C解析氨氣極易溶于水,所得溶液呈堿性,飽和食鹽水中通入氨氣、繼續通入過量二氧化碳則生成碳酸氫根,碳酸氫鈉溶解度小,形成碳酸氫鈉的過飽和溶液,則析出碳酸氫鈉晶體,主要反應為CO2+NH3·H2ONH4HCO3,NH4HCO3+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,可表示為CO2+NH3+H2O+NaClNaHCO3↓+NH4Cl,所得碳酸氫鈉受熱發生分解反應生成碳酸鈉、水和二氧化碳,二氧化碳可以循環利用,向濾液中加入NaCl,通過降溫結晶析出氯化銨晶體。濾渣主要成分是NaHCO3,在相同溫度下碳酸氫鈉溶解度比碳酸鈉小,A錯誤;澄清石灰水與Na2CO3和NaHCO3反應均有CaCO3白色沉淀生成,現象相同,無法鑒別,B錯誤;應該向“飽和食鹽水”中先通入足量NH3,再通入過量CO2,C正確;最終所得“母液”中含有銨根離子、鈉離子和氯離子,可循環利用,D錯誤。10.B解析A是一種常見的金屬單質,A與O2在點燃條件下生成B,B是淡黃色固體,則A是Na,B是Na2O2。結合圖中物質之間的轉化反應及條件推知,C為NaOH,D為Na2CO3,E為NaHCO3。鈉還能與氧氣反應得到Na2O,Na2O和Na2O2中陰離子與陽離子的數目比均為1∶2,A錯誤;完全燃燒Wg的CO和H2的混合氣體,然后將產物與過量的B反應,則固體增重Wg,B正確;濃度相同的Na2CO3和NaHCO3溶液,Na2CO3溶液堿性強,C錯誤;透過藍色鈷玻璃觀察焰色時,看到火焰呈紫色,證明含有K+,但不能確定是否含Na+,D錯誤。11.答案(1)①③(2)NaClH2O(3)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O(4)CO2(5)(6)除去二氧化碳氣體中的氯化氫(7)Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO3↓解析向飽和食鹽水中依次通入氨氣、二氧化碳氣體,發生反應生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨,過濾得到碳酸氫鈉固體,加熱分解生成碳酸鈉,溶液A中加入氯化鈉析出氯化銨晶體,過濾得到氯化銨晶體和溶液B,溶液B主要為氯化鈉、氯化銨等。(1)過濾是分離固體和液體的操作,分析可知①~③所涉及的操作方法中,包含過濾的是①③。(2)向氨化的飽和食鹽水中通入二氧化碳生成碳酸氫鈉和氯化銨,反應的化學方程式:NH3+CO2+NaCl+H2ONaHCO3↓+NH4Cl。(3)碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,反應的化學方程式:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。(4)開始通入二氧化碳反應,最后碳酸氫鈉受熱分解生成的CO2可循環使用。(5)方框中為洗氣裝置,導氣管長進短出,該裝置為。(6)試劑a為飽和NaHCO3溶液,其作用是吸收鹽酸揮發出的HCl氣體。(7)實驗持續一段時間后,觀察到飽和Na2CO3溶液中有細小晶體析出,為生成的碳酸氫鈉晶體,反應的化學方程式為Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3↓。12.B解析稀硫酸與過碳酸鈉反應生成CO2