第二章海水中的重要元素——鈉和氯第一節鈉及其化合物課時2鈉鹽及焰色試驗分層訓練基礎練1．下列關于鈉的化合物的敘述不正確的是A．熱穩定性：B．與都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物C．碳酸氫鈉可用于治療胃酸過多D．中陰、陽離子的個數比為1：2【答案】B【解析】A．NaHCO3不穩定，加熱易分解，發生2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，碳酸鈉受熱不分解，正確；B．Na2O2與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，不是堿性氧化物，錯誤；C．碳酸氫鈉可與鹽酸反應，且碳酸氫鈉的堿性較弱，對胃壁的刺激作用較小，可用于中和胃酸過多，正確；D．Na2O2中陰離子為O22-，Na2O2中陰、陽離子的個數比為1：2，正確；故選B。2．下列敘述中正確的是()①Na2O和Na2O2都能和水反應生成堿，它們都是堿性氧化物②Na2CO3和NaHCO3溶液都能跟CaCl2溶液反應得到白色沉淀③鈉在常溫下容易被氧化④Na2O2可作供氧劑，而Na2O不行⑤除去Na2CO3固體中混有的NaHCO3，將混合物加熱至質量不再發生變化⑥可用玻璃棒蘸取少量待測物質的濃溶液做焰色反應實驗A．③④⑤ B．②④⑥ C．②③④ D．①②⑥【答案】A【解析】①Na2O和水反應只生成堿，是堿性氧化物，Na2O2和水反應生成氫氧化鈉和氧氣，不是堿性氧化物，故錯誤；②Na2CO3能跟CaCl2溶液反應得到白色沉淀，碳酸氫鈉與氯化鈣不反應，故錯誤；③鈉在常溫下易被氧化生成氧化鈉，故正確；④過氧化鈉與二氧化碳、水反應均生成氧氣，可做供氧劑，氧化鈉沒有此性質，故正確；⑤碳酸氫鈉不穩定，受熱分解生成碳酸鈉，可以用加熱方法除去碳酸鈉中的碳酸氫鈉，故正確；⑥焰色反應可以使用鐵絲、鉑絲等物質，但玻璃棒中含有Na、Ca等元素，對焰色有干擾，不能作焰色反應的實驗，故錯誤；故選A。3．下列離子方程式書寫正確的是A．NaHCO3溶液中加入稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OB．碳酸鈉溶液中加入足量稀HCl：+2H+=CO2↑+H2OC．Na2O2溶于水產生O2：Na2O2+H2O=2Na++2OH-+O2↑D．碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液：+OH-=+H2O【答案】B【解析】A．碳酸氫鈉溶液與稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應的離子方程式為HCO+H+=CO2↑+H2O，故A錯誤；B．碳酸氫溶液與足量稀鹽酸反應生成氯化鈉、二氧化碳和水，反應的離子方程式為+2H+=CO2↑+H2O，故B正確；C．過氧化鈉溶于水發生的反應為過氧化鈉與水反應生成氫氧化鈉和氧氣，反應的離子方程式為2Na2O2+2H2O=4Na++4OH—+O2↑，故C錯誤；D．碳酸氫鈉溶液中滴入氫氧化鈣溶液發生的反應為碳酸氫鈉溶液與少量氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀、碳酸鈉和水，反應的離子方程式為Ca2++2OH—+2HCO=CaCO3↓++H2O，故D錯誤；故選B。4．下列各組物質相互混合反應后，最終有白色沉淀生成的是①金屬鈉投入到FeCl3溶液中②過量CO2通入澄清石灰水③向硫酸鈉溶液中加入BaCl2④少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中⑤向飽和Na2CO3溶液中通入過量CO2⑥向偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2A．③④⑤⑥ B．①②④ C．②③⑥ D．③④⑤【答案】A【解析】①金屬鈉投入到燒杯中的FeCl3溶液中，發生的反應為：2Na＋2H2O=2NaOH＋H2↑、FeCl3+3NaOH=Fe(OH)3↓+3NaCl，所以最終生成的沉淀是紅褐色的，①不符合題意；②過量CO2通入澄清的石灰水中，先生成白色沉淀，CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O，后沉淀消失，CaCO3+H2O+CO2=Ca(HCO3)2，②不符合題意；③向Na2SO4溶液中加入BaCl2，生成白色硫酸鋇沉淀，Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl，③符合題意；④少量Ca(OH)2投入過量NaHCO3溶液中，氫氧化鈣全部反應，發生的反應為：Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+2H2O+Na2CO3，碳酸鈣是白色沉淀，所以有白色沉淀生成，④符合題意；⑤向飽和Na2CO3溶液中通入CO2發生的反應為：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3，NaHCO3的溶解性小于Na2CO3的溶解性，且CO2過量，所以會析出NaHCO3白色晶體，⑤符合題意；⑥偏鋁酸鈉溶液中通入過量CO2，CO2+NaAlO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，反應生成白色的氫氧化鋁沉淀，⑥符合題意；綜上所述能產生白色沉淀的有③④⑤⑥，故答案為A。5．過氧化鈉與足量的NaHCO3混合后，在密閉容器中充分加熱，排除氣體物質后冷卻，殘留的是()A．Na2CO3和Na2O2 B．只有Na2CO3C．Na2CO3和NaOH D．Na2O和NaHCO3【答案】B【解析】加熱時碳酸氫鈉分解生成二氧化碳和水，二氧化碳和水與過氧化鈉反應，當碳酸氫鈉過量時，生成二氧化碳、水均過量，則反應后生成的固體中不可能存在過氧化鈉，過氧化鈉先與水反應生成氫氧化鈉，氫氧化鈉再與二氧化碳反應，則最終產物為碳酸鈉，故選：B。6．為除去括號內的雜質，下列所選用的試劑或方法不正確的是()A．Na2CO3溶液(NaHCO3)，加入適量的NaOH溶液B．NaHCO3溶液(Na2CO3)，通入過量的CO2氣體C．Na2O2粉末(Na2O)，將混合物在氧氣中加熱D．Na2CO3溶液(Na2SO4)，加入適量的Ba(OH)2溶液，過濾【答案】D【解析】Na2CO3和Na2SO4均能與Ba(OH)2反應，且加Ba(OH)2會引入新的雜質，不能達到除雜的目的。7．用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒，直接觀察到火焰呈黃色，下列判斷正確的是()A．只含有Na＋B．一定含有Na＋，可能含有K＋C．既含有Na＋，又含有K＋D．可能含有Na＋，還可能含有K＋【答案】B【解析】Na元素的焰色為黃色，而K元素的焰色為紫色(透過藍色鈷玻璃觀察)，而且黃色會干擾紫色，所以無法判斷是否含有K元素。8．某物質灼燒透過藍色鈷玻璃觀察其焰色反應為紫色，下列判斷不正確的是A．該物質可能是鉀的化合物 B．該物質一定含鉀元素C．不能確定該物質中是否含有鈉元素 D．該物質一定是金屬鉀【答案】D【解析】A．鉀的化合物中含有鉀元素，灼燒透過藍色鈷玻璃觀察其焰色反應為紫色，A正確；B．某物質灼燒透過藍色鈷玻璃觀察其焰色反應為紫色，說明該物質中一定含有鉀元素，B正確；C．藍色鈷玻璃可以過濾黃光，所以無法確定是否含有鈉元素，C正確；D．該物質含有鉀元素，可以是鉀單質，也可以是鉀的化合物，D錯誤；綜上所述答案為D。9．某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如下圖Ⅰ～Ⅳ所示。(1)只根據圖Ⅰ、圖Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)。(2)圖Ⅲ、圖Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，有關反應的化學方程式為_______________________________，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是________(填字母)。A．Ⅳ比Ⅲ復雜B．Ⅳ比Ⅲ安全C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行(3)若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是__________(填化學式)。【答案】(1)Ⅱ(2)2NaHCO3eq\o(=,\s\up7(△))Na2CO3＋CO2↑＋H2O、CO2＋Ca(OH)2=CaCO3↓＋H2OD(3)NaHCO3【解析】(1)裝置Ⅰ不能達到實驗目的，二者現象相同，都能與鹽酸反應產生使澄清石灰水變渾濁的二氧化碳氣體。裝置Ⅱ可以對比二者和鹽酸反應放出CO2的速率及等質量時放出CO2的多少來進行鑒別。(2)～(3)NaHCO3加熱可以分解產生CO2，Na2CO3加熱不分解，可以利用裝置Ⅲ鑒別。裝置Ⅳ是改進裝置，試管A中裝入碳酸鈉直接加熱，試管B中裝入碳酸氫鈉間接加熱，若間接加熱的NaHCO3分解而直接加熱的Na2CO3不分解，則可驗證碳酸氫鈉不穩定。10．有A、B、C、D四種物質的溶液，在進行焰色反應實驗時，火焰都呈黃色，它們之間可發生如圖所示的轉化。（1）則這四種物質分別為(填化學式)：A_______、B_______、C_______、D_______。（2）有關反應的離子方程式：①_______；②_______；③_______。【答案】NaOHNa2CO3Na2SO4NaHCO3CO2+2OH?=+H2OCO2++H2O=2+H+=H2O+CO2↑【解析】A、B、C、D四種物質的溶液，在進行焰色反應實驗時，火焰都呈黃色，說明四種物質都含有Na元素，A能與二氧化碳連續反應，且是由C與氫氧化鋇反應生成的物質，A應為NaOH，則B為碳酸鈉，D為碳酸氫鈉，C為硫酸鈉，以此解答。（1）由以上分析知：A應為氫氧化鈉，則B為碳酸鈉，D為碳酸氫鈉，C為硫酸鈉，化學式分別為NaOH、Na2CO3、Na2SO4、NaHCO3；（2）①為氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，離子方程式為：CO2+2OH?=+H2O；②為碳酸鈉與二氧化碳反應生成碳酸氫鈉，離子方程式為：CO2++H2O=2；③碳酸氫鈉與硫酸反應生成硫酸鈉、二氧化碳和水，離子方程式為+H+=H2O+CO2↑。提升練11．下列實驗現象描述正確的是選項實驗現象A向1克Na2CO3固體中滴入幾滴水碳酸鈉結塊變成晶體，并伴隨吸熱現象B向碳酸鈉溶液中逐滴滴加鹽酸馬上產生大量氣泡C往等體積等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分別滴加3滴酚酞試液NaHCO3溶液紅色較深D加熱放在坩堝中的小塊鈉鈉先熔化成光亮的小球，燃燒時火焰為黃色，燃燒后生成淡黃色固體【答案】D【解析】A項，碳酸鈉溶于水放熱，錯誤；B項，向碳酸鈉溶液中逐滴滴加鹽酸，先產生碳酸氫鈉和氯化鈉，所以剛開始時無明顯現象，錯誤；C項，往等體積等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分別滴加3滴酚酞試液，由于Na2CO3的堿性強于NaHCO3，Na2CO3紅色較深，錯誤；D項，鈉燃燒生成淡黃色的過氧化鈉，且鈉的焰色反應為黃色，則加熱放在坩堝中的小塊鈉，鈉先熔化成光亮的小球，燃燒時火焰為黃色，燃燒后生成淡黃色固體，正確。12．取16.8gNaHCO3固體，加熱一段時間，將剩余固體分成四等份，分別取四份固體進行實驗。下列能夠說明NaHCO3固體已完全分解的是A．加水溶解后向其中滴加酚酞，溶液變紅B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，有白色沉淀產生C．稱量固體，繼續加熱，冷卻后再次稱量所得固體，質量不變D．加入稍過量的鹽酸，充分反應后將溶液蒸干，所得固體質量為2.925g【答案】C【解析】A．NaHCO3和Na2CO3溶液都呈堿性，滴加酚酞后都變紅，無法證明NaHCO3固體已完全分解，故A錯誤；B．加水溶解后向其中滴加澄清石灰水，NaHCO3也會出現白色沉淀，無法證明NaHCO3固體已完全分解，故B錯誤；C．稱量固體，繼續加熱，冷卻后再次稱量所得固體，質量不變，說明NaHCO3固體已完全分解，故C正確；D．加入稍過量的鹽酸，充分反應后將溶液蒸干，根據Na元素守恒可知，無論碳酸氫鈉是否完全分解，最后得到的NaCl始終相等，無法證明NaHCO3固體已完全分解，故D錯誤；故選C。13．加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物至質量不再變化，剩余固體的質量為8.45g求混合物中碳酸鈉的質量分數（）A．58% B．42% C．36% D．64%【答案】A【解析】加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩定，加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，發生反應為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，則固體質量減少的原因是由于碳酸氫鈉分解的緣故，設混合物中碳酸氫鈉的質量為m，利用差量法計算，則2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O△m2×8410662m10.0g-8.45g=1.55gm=4.2g所以混合物中碳酸鈉的質量為10.0g-4.2g=5.8g，混合物中碳酸鈉的質量分數為。故選A。14．（2022·江西南昌期末）化工專家侯德榜發明的侯氏制堿法，其工藝流程圖如下：（1）工藝流程中制得的產品是___________、___________(填化學式)。（2）循環使用的物質是___________，主要目的是_____________________。（3）“煅燒”時發生反應的化學方程式為________________________________。（4）為使NH4Cl沉淀充分析出并分離，根據NaCl和NH4Cl溶解度曲線，可采用的操作為___________、___________。（5）產品分析：把5.8g含有少量NaCl雜質的Na2CO3，樣品與足量稀硫酸反應后，產生的氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2O2，Na2O2增重1.4g，①氣體與Na2O2反應的化學方程式___________________________________________；②產品純度為___________(保留到小數點后1位)。【答案】（1）①Na2CO3②NH4Cl（2）①二氧化碳②降低成本，提高原料使用率（3）2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O（4）①蒸發濃縮②冷卻結晶（5）①2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2②91.4%【解析】向精制飽和食鹽水中先通入足量氨氣，使溶液顯堿性，然后通入足量CO2氣體，發生反應：NaCl＋NH3＋CO2NaHCO3↓＋NH4Cl，析出NaHCO3晶體，將晶體過濾處理，然后煅燒NaHCO3分解產生Na2CO3，反應方程式為：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O，分解產生的CO2再用于制取NaHCO3，分離NaHCO3的母液中加入NaCl晶體，可析出NH4Cl固體，用于作化肥或金屬加工的除銹劑等。（1）根據上述分析可知：工藝流程中制得的產品是Na2CO3、NH4Cl；（2）在上述工藝流程中可以循環利用的物質有二氧化碳；其主要目的是降低成本，提高原料使用率；（3）“煅燒”時NaHCO3分解產生Na2CO3，反應方程式為：2NaHCO3eq\o(,\s\up6(Δ))Na2CO3＋CO2↑＋H2O；（4）根據圖示可知：NH4Cl的溶解度受溫度的影響變化較大，而NaCl的溶解度受溫度的影響變化不大，所以為使NH4Cl沉淀充分并分離出來，可采取的操作是蒸發濃縮、冷卻結晶；（5）CO2與Na2O2反應產生Na2CO3、O2，反應的化學方程式為：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2；②向樣品中加入H2SO4，Na2CO3發生反應產生CO2氣體，反應方程式為：Na2CO3＋H2SO4Na2SO4＋CO2↑＋H2O，樣品與足量稀硫酸反應后，產生的CO2氣體先通過足量濃硫酸，再通過足量Na2O2，發生反應：2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2。2Na2O2＋2CO22Na2CO3＋O2固體增重88g32g56gx1.4g解得：x＝2.2gNa2CO3＋H2SO4Na2SO4＋CO2↑＋H2O10644y2.2g解得：y＝5.3g故樣品中Na2CO3的純度為EQ\f(5.3g,5.8g)×100%＝91.4%。15．（2022·江蘇連云港東海縣期中）【任務一】某小組研究Na2CO3和NaHCO3的性質，實驗如下：序號操作現象Na2CO3NaHCO3①在兩支試管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固體，再加入5mL水，振蕩；將溫度計分別插入其中溫度由17.6℃變為23.2℃；放置至室溫時，試管內無固體溫度由17.6℃變為17.2℃；放置至室溫時，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）該實驗不能說明Na2CO3溶液的堿性強于NaHCO3溶液，理由是______________________________。【任務二】為進一步探究Na2CO3和NaHCO3的性質，利用傳感器繼續做如下實驗：編號實驗操作實驗數據③測量下面實驗過程中溫度的變化④測量下面實驗過程中溶液pH的變化注：Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的濃度相等信息提示：溶液pH越小，OH－的濃度越小，溶液堿性越弱。（3）澄清石灰水顯堿性，用電離方程式表示其原因是____________________________。（4）實驗③中，溶解時吸收熱量的物質是_________（填化學式）。（5）實驗④中，Na2CO3溶液和澄清石灰水反應的離子方程式為____________________________，OH－未參與該反應的實驗證據是______________________________________________。（6）實驗④中，滴加NaHCO3溶液的燒杯中溶液pH的變化與滴加Na2CO3溶液的pH有明顯差異，原因是滴加NaHCO3溶液的燒杯中__________（填離子符號）參與了反應，寫出反應初期的離子方程式：_________________________。【答案】（1）相同溫度下，1gNa2CO3在5mL水中完全溶解，1gNaHCO3在5mL水中有少量固體殘留（2）Na2CO3與NaHCO3的濃度大小不同，無法比較堿性強弱（3）Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－（4）NaHCO3（5）Ca2＋＋CO2－CaCO3↓加入Na2CO3溶液和加入蒸餾水的pH變化曲線相似（6）OH－HCO－＋OH－H2O＋CO2－【答案】（1）在兩支試管中加入1gNa2CO3或1NaHCO3固體，再加入5mL水，振蕩；Na2CO3完全溶解，NaHCO3有少量固體殘留，說明NaHCO3在水中溶解度小，已經達到飽和；答案是：相同溫度下，1gNa2CO3在5mL水中完全溶解，1gNaHCO3在5mL水中有少量固體殘留；（2）向所得溶液中加入酚酞試液，Na2CO3溶液呈紅色，NaHCO3溶液呈淺紅色；由于二溶液的濃度不同，無法比較堿性強弱；（3）Ca(OH)2是強電解質，在溶液中完全電離：Ca(OH)2Ca2＋＋2OH－；（4）觀察任務二中圖示的溫度變化可知，Na2CO3固體溶于水，溫度升高，說明Na2CO3固體的溶解是放熱過程；NaHCO3固體溶于水，溫度降低，說明NaHCO3固體的溶解是吸熱過程；（5）Na2CO3溶液中的CO2－與澄清石灰水中的OH－反應，反應的離子方程式為Ca2＋＋CO2－CaCO3↓；觀察圖像可知，將Na2CO3溶液滴加到澄清石灰水中，溶液的pH變化與加入蒸餾水稀釋時的pH變化曲線相似，此即為證明OH－未參加反應的實驗證據；（5）滴加NaHCO3溶液的燒杯中，溶液的pH明顯減小，說明OH－被消耗，反應初期的離子方程式為HCO－＋OH－CO2－＋H2O，后再生成CaCO3白色沉淀。真題鏈接期末真題16．（2022·安徽蕪湖期末）下列說法中用離子方程式或電離方程式表述不正確的是A．將金屬鈉放入水中：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑B．將氧化鎂與稀鹽酸混合：MgO＋2H＋Mg2＋＋H2OC．碳酸氫鉀溶于水的電離方程式：KHCO3K＋＋H＋＋CO2－D．少量碳酸氫鈉溶液與足量澄清石灰水混合：HCO－＋Ca2＋＋OH－CaCO3↓＋H2O【答案】C【解析】A項，鈉和水生成氫氧化鈉和氫氣，離子方程式為：2Na＋2H2O2Na＋＋2OH－＋H2↑，正確；B項，氧化鎂與稀鹽酸反應生成氯化鎂和水，離子方程式為：MgO＋2H＋Mg2＋＋H2O，正確；C項，碳酸氫鉀溶于水電離生成碳酸氫根離子和鉀離子，電離方程式為：KHCO3K＋＋HCO－，錯誤；D項，少量碳酸氫鈉溶液與足量澄清石灰水反應，碳酸氫根離子和氫氧根離子按1∶1反應，反應的離子方程式為：HCO－＋Ca2＋＋OH－CaCO3↓＋H2O，正確。17．（2022·北京石景山期末）某課外小組為了鑒別Na2CO3和NaHCO3兩種白色固體，設計了如下幾種實驗方法。下列說法不正確的是A．裝置Ⅰ中的Na2CO