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2020-2021学年第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时课后测评
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这是一份2020-2021学年第二单元 金属钠及钠的化合物第2课时课后测评，共10页。试卷主要包含了下列有关化学实验的说法正确的是等内容，欢迎下载使用。
合格考达标练
1.关于Na2CO3和NaHCO3性质的下列说法,不正确的是( )
A.热稳定性:NaHCO3B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:NaHCO3C.相同温度时,在水中的溶解性:NaHCO3D.等物质的量的Na2CO3、NaHCO3分别与足量盐酸反应产生的CO2的质量相同
答案B
解析碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解,所以热稳定性:NaHCO3Na2CO3,B项错误;一定温度下,碳酸钠在水中的溶解度大于碳酸氢钠在水中的溶解度,C项正确;根据碳元素守恒,等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与足量盐酸反应生成二氧化碳的质量相等,D项正确。
2.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别加入1 ml·L-1的盐酸,看有无气泡产生
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加BaCl2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
答案A
解析向两种白色固体中分别加入1 ml·L-1盐酸,都有无色无味气体产生,A项符合题意。
3.纯碱和小苏打是厨房中两种常见用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是( )
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.能溶于水的白色固体为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,产生二氧化碳较少的是碳酸钠
D.先将两样品配成溶液,再分别加入石灰水,无白色沉淀产生的是小苏打
答案C
解析碳酸钠受热不分解、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,最终仍有固体残留,A项说法错误;二者均能溶于水,B项说法错误;等质量碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸氢钠物质的量大,与足量盐酸反应生成二氧化碳气体多,C项说法正确;碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液与石灰水反应均生成碳酸钙沉淀,D项说法错误。
4.下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述不正确的是( )
A.两者焰色反应均为黄色
B.可以用澄清石灰水鉴别两者
C.向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加同浓度的盐酸,NaHCO3反应剧烈
D.物质的量浓度相同的NaHCO3和Na2CO3溶液,Na2CO3溶液的pH大
答案B
5.下列有关化学实验的说法正确的是( )
A.做金属钠与水反应的实验时,将金属钠从煤油中取出后,直接放入装有水的烧杯中
B.用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时,焰色反应为黄色,该物质一定含有钠元素
C.欲除去CO2中混有的少量HCl气体,可选用饱和Na2CO3溶液洗气
D.用加热的方法可以除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3杂质
答案D
解析做金属钠与水反应的实验时,将金属钠从煤油中取出后,先用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切下一小粒金属钠放入装有水的烧杯中,A错误;做焰色反应实验应用铂丝或无锈铁丝蘸取物质,不能使用玻璃棒,B错误;二氧化碳能和碳酸钠溶液反应,不能选用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,C错误;加热时,碳酸钠较稳定不分解,碳酸氢钠不稳定,能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以用加热的方法可以除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3杂质,D正确。
6.现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有Na2CO3和NaHCO3,用下列试剂或方法取样实验,能确定两者分别是何种物质的是( )
①Ca(OH)2溶液 ②盐酸 ③CaCl2溶液
④NaOH溶液 ⑤加热
A.②③B.①③C.①③D.②⑤
答案A
解析①二者均与石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别;②滴加盐酸,碳酸钠开始不会生成气体,而碳酸氢钠立即生成气体,可鉴别;③碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应,现象不同,可以鉴别;④碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,无明显现象,而碳酸钠溶液与NaOH溶液不反应,不能鉴别;⑤加热水溶液,碳酸氢钠不分解,没有明显现象,不能鉴别。
7.某同学设计了以下流程来检验碳酸钾粉末中含有少量氯化钾和氢氧化钾。下列说法不正确的是( )
A.步骤3的操作名称是过滤
B.步骤1所需玻璃仪器是烧杯和玻璃棒
C.试剂A是BaCl2溶液
D.加入试剂A的目的是除去CO32-并避免对Cl-或OH-的检验产生干扰
答案C
解析步骤3分离出了滤渣,所以是过滤,A项说法正确;步骤1是溶解,需要烧杯和玻璃棒,B项说法正确;试剂A应是Ba(NO3)2溶液,因为要除去CO32-,而不能引入Cl-和OH-,C项说法错误;加入试剂A的目的是除去CO32-并避免对Cl-和OH-的检验产生干扰,D项说法正确。
8.某Na2O2固体中因吸收CO2而含有少量Na2CO3,经实验测定样品中Na2O2的质量分数为88.0%。现称取该样品8.86 g,加水充分反应后放出气体,所得溶液体积为500 mL。试计算(要求写出解题过程,计算结果保留两位小数):
(1)上述反应所得气体在标准状况下的体积。
(2)反应后溶液中Na+的物质的量浓度。
答案解 (1)过氧化钠的物质的量:8.86 g×88.0%78 g·ml-1=0.10 ml,依据化学方程式:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,可知生成氧气的物质的量为0.10 ml×12=0.05 ml,标准状况下的体积为0.05 ml×22.4 L·ml-1=1.12 L。
(2)样品中含有碳酸钠的物质的量为:8.86 g×(1-88.0%)106 g·ml-1=0.010 ml,依据钠原子守恒,反应后溶液中钠离子的物质的量为:(0.10 ml+0.01 ml)×2=0.22 ml,溶液体积为0.5 L,所以钠离子的物质的量浓度c=0.22ml0.5 L=0.44 ml·L-1。
答:(1)所得气体在标准状况下的体积为1.12 L;(2)反应后溶液中Na+物质的量浓度为0.44 ml·L-1。
等级考提升练
9.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的叙述错误的是( )
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,最好用加热法
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3晶体析出
D.分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞溶液,前者红色更深
答案A
解析Na2CO3、NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液反应均生成碳酸钡沉淀,现象相同,不能鉴别,A项叙述错误;除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,加热可除去碳酸氢钠杂质,B项叙述正确;向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,故有NaHCO3晶体析出,C项叙述正确;分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞溶液,由于前者碱性更强,因此前者红色更深,D项叙述正确。
10.下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中,正确的是( )
A.Na2CO3俗称纯碱或苏打,是治疗胃酸过多的一种药物
B.相同温度下,在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量浓度的过量盐酸反应,完全反应后,在相同条件下NaHCO3产生的CO2气体的体积大,且NaHCO3反应快
D.Na2CO3溶液中混有NaHCO3时可用加热的方法除去
答案C
解析Na2CO3俗称纯碱或苏打,碳酸氢钠是治疗胃酸过多的一种药物,碳酸钠的碱性较强,不适合治疗胃酸过多,A错误;相同温度下,Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3,B错误;碳酸氢钠含碳量高于碳酸钠,且碳酸钠和盐酸反应分步进行,因此等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量浓度的过量盐酸反应,完全反应后,在相同条件下NaHCO3产生的CO2气体的体积大,且NaHCO3反应快,C正确;在溶液中碳酸氢钠不易分解,Na2CO3溶液中混有NaHCO3时不能用加热的方法除去,D错误。
11.现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3饱和溶液,用下列方法进行鉴别,其中不合理的是( )
①用pH试纸检验,pH大的是Na2CO3溶液
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3溶液
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,立即有气体放出的是NaHCO3溶液
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3溶液
A.①②B.③⑤C.④⑤D.②⑤
答案B
解析①Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性,但Na2CO3溶液碱性相对较强,pH较大,所以该鉴别方法合理,故不选①;②由①中分析可知,Na2CO3溶液碱性强于NaHCO3溶液,分别滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,所以该鉴别方法合理,故不选②;③碳酸氢钠分解温度为270 ℃,加热NaHCO3水溶液不能分解,所以该鉴别方法不合理,故选③;④Na2CO3与盐酸反应,首先生成NaHCO3,开始时无气泡放出,NaHCO3与盐酸反应,直接生成二氧化碳,开始时就有气泡放出,所以该鉴别方法合理,故不选④;⑤Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均与Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀BaCO3,所以该鉴别方法不合理,故选⑤;B项符合题目要求。
12.下列实验操作正确的是( )
答案C
解析因钠保存在煤油中,表面有覆盖的煤油,所以应先用滤纸吸去钠表面的煤油;钠与水反应剧烈,水的量也不应太多,A错误。碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液都能与氢氧化钙溶液反应生成不溶性的碳酸钙,现象相同,所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液,B错误。可燃物燃烧的条件之一是:温度达到着火点以上,Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量导致温度升高至棉花着火点以上而燃烧,C正确。做焰色反应实验时,观察钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素黄光的干扰,否则观察不到钾元素的焰色,D错误。
13.下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的叙述不正确的是( )
A.Na2CO3稳定性强于NaHCO3
B.相同条件下Na2CO3的溶解度强于NaHCO3
C.可以用滴加BaCl2溶液的方法,鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
D.将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者无现象
答案D
解析NaHCO3不稳定,加热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠稳定性较强,在酒精灯加热的条件下不会分解,A正确;常温下Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3在水中的溶解度,B正确;Na2CO3溶液与BaCl2溶液反应生成碳酸钡沉淀,而NaHCO3溶液与BaCl2溶液不反应,可以鉴别,C正确;Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀,NaHCO3溶液中滴加Ca(OH)2溶液也会生成CaCO3沉淀,两者都能与澄清石灰水反应生成沉淀,不能鉴别,D错误。
14.在同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有二氧化碳气体放出,下列选项正确的是( )
A.反应现象完全相同
B.最终产生二氧化碳的质量相同
C.碳酸钠产生的二氧化碳质量大
D.消耗盐酸的体积相同
答案B
解析碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳,因此加入盐酸开始一段时间无现象,之后有气泡生成;碳酸氢钠会立即与盐酸反应生成二氧化碳,因此加入盐酸立刻有气泡生成,A错误。根据碳原子守恒,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液与足量盐酸反应产生二氧化碳的质量相同,B正确,C错误。根据化学方程式,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液消耗HCl的物质的量不同,则消耗盐酸的体积不同,D错误。
15.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别有10 mL相同物质的量浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.B装置的气球膨胀的体积大
B.最终两试管中NaCl的物质的量一定相同
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 ml·L-1
D.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 ml·L-1
答案D
解析若盐酸足量,则由于Na2CO3和NaHCO3物质的量都是0.01 ml,反应放出的气体体积相等,若盐酸不足量,由于碳酸钠和酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳,则碳酸氢钠反应生成的二氧化碳更多,由于不知HCl物质的量,故不能确定气球膨胀的体积大小,A错误;两试管中氯离子物质的量相等,若盐酸都足量,Na2CO3和NaHCO3的物质的量均为0.01 ml,所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同,则最终两试管中Na+的物质的量一定不相同,B错误;碳酸钠和酸反应的化学方程式为Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,NaHCO3+HClCO2↑+H2O+NaCl,碳酸氢钠和酸反应的化学方程式为NaHCO3+HClCO2↑+H2O+NaCl,若最终两气球体积不同,所需酸的物质的量浓度应小于2 ml·L-1,C错误;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量均为0.01 ml,若最终两气球体积相同,说明生成二氧化碳的物质的量相等,则两种盐均完全反应,氯化氢的物质的量大于或等于0.02 ml,其浓度大于或等于2 ml·L-1,D正确。
新情境创新练
16.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)请将实验步骤补充完整。
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是 。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;并称量C、D装置的质量。
③打开活塞K1和K2,关闭K3,缓慢鼓入空气数分钟,其目的是 。
④关闭活塞K1和K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后卸下装置,再次称量C、D装置的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题:
①若加热后不鼓入空气,对NaCl测定结果的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②E处干燥管中盛放的药品是 ,其作用是 ,如果实验中没有该装置,则会导致NaHCO3的质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g和m2 g,由此可知混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为 (用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案(1)检查装置气密性 赶走装置中含有的水蒸气和二氧化碳,减少实验误差
(2)①偏高 ②碱石灰 吸收外界空气中的二氧化碳和水蒸气 偏高 ③14390w×(m1-922m2)×100%
解析(1)①由实验原理可知,D装置内碱石灰的增重为生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置内的增重,可以确定生成的水的质量。组装好实验装置后应首先检验装置的气密性。③装置内的空气中含有的水蒸气和二氧化碳会影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入空气可赶走装置中含有的水蒸气和二氧化碳,减少实验误差;(2)①若加热后不鼓入空气,会使水蒸气和二氧化碳的质量测定结果减小,碳酸氢钠含量要依据二氧化碳的质量计算,而Na2CO3·10H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,故加热后不鼓入空气会使测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的含量偏小,则NaCl的测定结果将偏高。②E处干燥管是防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置影响实验结果,因此干燥管中应盛放碱石灰,因为碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;若没有E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏高。③含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物加热时,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠晶体失去结晶水生成碳酸钠,反应的化学方程式分别为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑。D装置中增加的质量为二氧化碳的质量,设碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x,
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
1844
xm2 g
18x=44m2g,解得x=922m2 g,装置C吸收的是水蒸气,包括碳酸氢钠和Na2CO3·10H2O分解生成的水,则Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气的质量=(m1-922m2) g,设Na2CO3·10H2O的质量为y,
Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
286180
y(m1-922m2) g
286y=180(m1-922m2) g,解得:y=14390×(m1-922m2) g,所以Na2CO3·10H2O的质量分数为14390w×(m1-922m2)×100%。
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠粒,小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
证明Na2O2与CO2是放热反应
Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
合格考达标练
1.关于Na2CO3和NaHCO3性质的下列说法,不正确的是( )
A.热稳定性:NaHCO3
答案B
解析碳酸氢钠受热分解,碳酸钠受热不分解,所以热稳定性:NaHCO3
2.为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体,有4位同学分别设计了下列四种不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别加入1 ml·L-1的盐酸,看有无气泡产生
B.分别取样在试管中加热,将可能产生的气体通入澄清石灰水,观察有无白色浑浊
C.分别取样配成溶液,滴加BaCl2溶液,观察有无白色沉淀
D.分别配成溶液,用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,观察火焰的颜色
答案A
解析向两种白色固体中分别加入1 ml·L-1盐酸,都有无色无味气体产生,A项符合题意。
3.纯碱和小苏打是厨房中两种常见用品,它们都是白色固体。下列区分这两种物质的方法正确的是( )
A.分别用炒锅加热两种样品,全部分解挥发,没有残留物的是小苏打
B.能溶于水的白色固体为小苏打
C.等质量的碳酸钠和碳酸氢钠分别与足量的盐酸反应,产生二氧化碳较少的是碳酸钠
D.先将两样品配成溶液,再分别加入石灰水,无白色沉淀产生的是小苏打
答案C
解析碳酸钠受热不分解、碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,最终仍有固体残留,A项说法错误;二者均能溶于水,B项说法错误;等质量碳酸钠和碳酸氢钠,碳酸氢钠物质的量大,与足量盐酸反应生成二氧化碳气体多,C项说法正确;碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液与石灰水反应均生成碳酸钙沉淀,D项说法错误。
4.下列有关NaHCO3和Na2CO3的叙述不正确的是( )
A.两者焰色反应均为黄色
B.可以用澄清石灰水鉴别两者
C.向等浓度的NaHCO3和Na2CO3溶液中滴加同浓度的盐酸,NaHCO3反应剧烈
D.物质的量浓度相同的NaHCO3和Na2CO3溶液,Na2CO3溶液的pH大
答案B
5.下列有关化学实验的说法正确的是( )
A.做金属钠与水反应的实验时,将金属钠从煤油中取出后,直接放入装有水的烧杯中
B.用干净的玻璃棒蘸取某物质灼烧时,焰色反应为黄色,该物质一定含有钠元素
C.欲除去CO2中混有的少量HCl气体,可选用饱和Na2CO3溶液洗气
D.用加热的方法可以除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3杂质
答案D
解析做金属钠与水反应的实验时,将金属钠从煤油中取出后,先用滤纸吸干表面的煤油,再用小刀切下一小粒金属钠放入装有水的烧杯中,A错误;做焰色反应实验应用铂丝或无锈铁丝蘸取物质,不能使用玻璃棒,B错误;二氧化碳能和碳酸钠溶液反应,不能选用饱和Na2CO3溶液除去CO2中混有的少量HCl气体,C错误;加热时,碳酸钠较稳定不分解,碳酸氢钠不稳定,能分解生成碳酸钠、水和二氧化碳,所以用加热的方法可以除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3杂质,D正确。
6.现有两瓶无标签的无色溶液,分别装有Na2CO3和NaHCO3,用下列试剂或方法取样实验,能确定两者分别是何种物质的是( )
①Ca(OH)2溶液 ②盐酸 ③CaCl2溶液
④NaOH溶液 ⑤加热
A.②③B.①③C.①③D.②⑤
答案A
解析①二者均与石灰水反应生成白色沉淀,现象相同,不能鉴别;②滴加盐酸,碳酸钠开始不会生成气体,而碳酸氢钠立即生成气体,可鉴别;③碳酸钠溶液与氯化钙溶液反应生成沉淀,而碳酸氢钠溶液与氯化钙溶液不反应,现象不同,可以鉴别;④碳酸氢钠溶液与NaOH溶液反应生成碳酸钠和水,无明显现象,而碳酸钠溶液与NaOH溶液不反应,不能鉴别;⑤加热水溶液,碳酸氢钠不分解,没有明显现象,不能鉴别。
7.某同学设计了以下流程来检验碳酸钾粉末中含有少量氯化钾和氢氧化钾。下列说法不正确的是( )
A.步骤3的操作名称是过滤
B.步骤1所需玻璃仪器是烧杯和玻璃棒
C.试剂A是BaCl2溶液
D.加入试剂A的目的是除去CO32-并避免对Cl-或OH-的检验产生干扰
答案C
解析步骤3分离出了滤渣,所以是过滤,A项说法正确;步骤1是溶解,需要烧杯和玻璃棒,B项说法正确;试剂A应是Ba(NO3)2溶液,因为要除去CO32-,而不能引入Cl-和OH-,C项说法错误;加入试剂A的目的是除去CO32-并避免对Cl-和OH-的检验产生干扰,D项说法正确。
8.某Na2O2固体中因吸收CO2而含有少量Na2CO3,经实验测定样品中Na2O2的质量分数为88.0%。现称取该样品8.86 g,加水充分反应后放出气体,所得溶液体积为500 mL。试计算(要求写出解题过程,计算结果保留两位小数):
(1)上述反应所得气体在标准状况下的体积。
(2)反应后溶液中Na+的物质的量浓度。
答案解 (1)过氧化钠的物质的量:8.86 g×88.0%78 g·ml-1=0.10 ml,依据化学方程式:2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,可知生成氧气的物质的量为0.10 ml×12=0.05 ml,标准状况下的体积为0.05 ml×22.4 L·ml-1=1.12 L。
(2)样品中含有碳酸钠的物质的量为:8.86 g×(1-88.0%)106 g·ml-1=0.010 ml,依据钠原子守恒,反应后溶液中钠离子的物质的量为:(0.10 ml+0.01 ml)×2=0.22 ml,溶液体积为0.5 L,所以钠离子的物质的量浓度c=0.22ml0.5 L=0.44 ml·L-1。
答:(1)所得气体在标准状况下的体积为1.12 L;(2)反应后溶液中Na+物质的量浓度为0.44 ml·L-1。
等级考提升练
9.下列有关Na2CO3和NaHCO3性质的叙述错误的是( )
A.鉴别Na2CO3和NaHCO3可用Ba(OH)2溶液
B.除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,最好用加热法
C.向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,有NaHCO3晶体析出
D.分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞溶液,前者红色更深
答案A
解析Na2CO3、NaHCO3溶液和Ba(OH)2溶液反应均生成碳酸钡沉淀,现象相同,不能鉴别,A项叙述错误;除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3,加热可除去碳酸氢钠杂质,B项叙述正确;向Na2CO3饱和溶液中通入足量CO2,由于碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠,故有NaHCO3晶体析出,C项叙述正确;分别向等物质的量浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液中滴加酚酞溶液,由于前者碱性更强,因此前者红色更深,D项叙述正确。
10.下列有关Na2CO3和NaHCO3的说法中,正确的是( )
A.Na2CO3俗称纯碱或苏打,是治疗胃酸过多的一种药物
B.相同温度下,在水中Na2CO3的溶解度小于NaHCO3
C.等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量浓度的过量盐酸反应,完全反应后,在相同条件下NaHCO3产生的CO2气体的体积大,且NaHCO3反应快
D.Na2CO3溶液中混有NaHCO3时可用加热的方法除去
答案C
解析Na2CO3俗称纯碱或苏打,碳酸氢钠是治疗胃酸过多的一种药物,碳酸钠的碱性较强,不适合治疗胃酸过多,A错误;相同温度下,Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3,B错误;碳酸氢钠含碳量高于碳酸钠,且碳酸钠和盐酸反应分步进行,因此等质量的Na2CO3和NaHCO3分别与等物质的量浓度的过量盐酸反应,完全反应后,在相同条件下NaHCO3产生的CO2气体的体积大,且NaHCO3反应快,C正确;在溶液中碳酸氢钠不易分解,Na2CO3溶液中混有NaHCO3时不能用加热的方法除去,D错误。
11.现有两瓶失去标签的Na2CO3和NaHCO3饱和溶液,用下列方法进行鉴别,其中不合理的是( )
①用pH试纸检验,pH大的是Na2CO3溶液
②取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液
③取等量的溶液于两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3溶液
④取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,立即有气体放出的是NaHCO3溶液
⑤取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3溶液
A.①②B.③⑤C.④⑤D.②⑤
答案B
解析①Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性,但Na2CO3溶液碱性相对较强,pH较大,所以该鉴别方法合理,故不选①;②由①中分析可知,Na2CO3溶液碱性强于NaHCO3溶液,分别滴入酚酞溶液,红色较深的是Na2CO3溶液,所以该鉴别方法合理,故不选②;③碳酸氢钠分解温度为270 ℃,加热NaHCO3水溶液不能分解,所以该鉴别方法不合理,故选③;④Na2CO3与盐酸反应,首先生成NaHCO3,开始时无气泡放出,NaHCO3与盐酸反应,直接生成二氧化碳,开始时就有气泡放出,所以该鉴别方法合理,故不选④;⑤Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均与Ba(OH)2溶液反应生成白色沉淀BaCO3,所以该鉴别方法不合理,故选⑤;B项符合题目要求。
12.下列实验操作正确的是( )
答案C
解析因钠保存在煤油中,表面有覆盖的煤油,所以应先用滤纸吸去钠表面的煤油;钠与水反应剧烈,水的量也不应太多,A错误。碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液都能与氢氧化钙溶液反应生成不溶性的碳酸钙,现象相同,所以不能用澄清石灰水鉴别碳酸氢钠溶液和碳酸钠溶液,B错误。可燃物燃烧的条件之一是:温度达到着火点以上,Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明过氧化钠和二氧化碳反应放出热量导致温度升高至棉花着火点以上而燃烧,C正确。做焰色反应实验时,观察钾元素的焰色反应要透过蓝色钴玻璃滤去钠元素黄光的干扰,否则观察不到钾元素的焰色,D错误。
13.下列有关碳酸钠和碳酸氢钠的叙述不正确的是( )
A.Na2CO3稳定性强于NaHCO3
B.相同条件下Na2CO3的溶解度强于NaHCO3
C.可以用滴加BaCl2溶液的方法,鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
D.将澄清石灰水分别加入Na2CO3和NaHCO3溶液中,前者产生沉淀,后者无现象
答案D
解析NaHCO3不稳定,加热易分解:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,碳酸钠稳定性较强,在酒精灯加热的条件下不会分解,A正确;常温下Na2CO3在水中的溶解度大于NaHCO3在水中的溶解度,B正确;Na2CO3溶液与BaCl2溶液反应生成碳酸钡沉淀,而NaHCO3溶液与BaCl2溶液不反应,可以鉴别,C正确;Na2CO3溶液与Ca(OH)2溶液反应生成CaCO3沉淀,NaHCO3溶液中滴加Ca(OH)2溶液也会生成CaCO3沉淀,两者都能与澄清石灰水反应生成沉淀,不能鉴别,D错误。
14.在同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液中,分别逐滴滴加相同浓度的盐酸至不再有二氧化碳气体放出,下列选项正确的是( )
A.反应现象完全相同
B.最终产生二氧化碳的质量相同
C.碳酸钠产生的二氧化碳质量大
D.消耗盐酸的体积相同
答案B
解析碳酸钠先与盐酸反应生成碳酸氢钠,生成的碳酸氢钠再和盐酸反应生成二氧化碳,因此加入盐酸开始一段时间无现象,之后有气泡生成;碳酸氢钠会立即与盐酸反应生成二氧化碳,因此加入盐酸立刻有气泡生成,A错误。根据碳原子守恒,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液与足量盐酸反应产生二氧化碳的质量相同,B正确,C错误。根据化学方程式,同体积、同物质的量浓度的碳酸钠、碳酸氢钠溶液消耗HCl的物质的量不同,则消耗盐酸的体积不同,D错误。
15.有A、B两个完全相同的装置,某学生分别在它们的侧管中装入1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3,A、B中分别有10 mL相同物质的量浓度的盐酸,将两个侧管中的物质同时倒入各自的试管中,下列叙述正确的是( )
A.B装置的气球膨胀的体积大
B.最终两试管中NaCl的物质的量一定相同
C.若最终两气球体积不同,则盐酸的浓度一定小于或等于1 ml·L-1
D.若最终两气球体积相同,则盐酸的浓度一定大于或等于2 ml·L-1
答案D
解析若盐酸足量,则由于Na2CO3和NaHCO3物质的量都是0.01 ml,反应放出的气体体积相等,若盐酸不足量,由于碳酸钠和酸反应分步进行,先生成碳酸氢钠,后碳酸氢钠和酸反应生成二氧化碳,则碳酸氢钠反应生成的二氧化碳更多,由于不知HCl物质的量,故不能确定气球膨胀的体积大小,A错误;两试管中氯离子物质的量相等,若盐酸都足量,Na2CO3和NaHCO3的物质的量均为0.01 ml,所以Na2CO3和NaHCO3中钠离子的物质的量不同,则最终两试管中Na+的物质的量一定不相同,B错误;碳酸钠和酸反应的化学方程式为Na2CO3+HClNaCl+NaHCO3,NaHCO3+HClCO2↑+H2O+NaCl,碳酸氢钠和酸反应的化学方程式为NaHCO3+HClCO2↑+H2O+NaCl,若最终两气球体积不同,所需酸的物质的量浓度应小于2 ml·L-1,C错误;1.06 g Na2CO3和0.84 g NaHCO3的物质的量均为0.01 ml,若最终两气球体积相同,说明生成二氧化碳的物质的量相等,则两种盐均完全反应,氯化氢的物质的量大于或等于0.02 ml,其浓度大于或等于2 ml·L-1,D正确。
新情境创新练
16.有一含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物,某同学设计如下实验,通过测量反应前后C、D装置质量的变化,测定该混合物中各组分的质量分数。
(1)请将实验步骤补充完整。
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是 。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;并称量C、D装置的质量。
③打开活塞K1和K2,关闭K3,缓慢鼓入空气数分钟,其目的是 。
④关闭活塞K1和K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后卸下装置,再次称量C、D装置的质量。
(2)关于该实验方案,请回答下列问题:
①若加热后不鼓入空气,对NaCl测定结果的影响是 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
②E处干燥管中盛放的药品是 ,其作用是 ,如果实验中没有该装置,则会导致NaHCO3的质量分数 (填“偏高”“偏低”或“无影响”)。
③若样品质量为w g,反应后C、D装置增加的质量分别为m1 g和m2 g,由此可知混合物中Na2CO3·10H2O的质量分数为 (用含w、m1、m2的代数式表示)。
答案(1)检查装置气密性 赶走装置中含有的水蒸气和二氧化碳,减少实验误差
(2)①偏高 ②碱石灰 吸收外界空气中的二氧化碳和水蒸气 偏高 ③14390w×(m1-922m2)×100%
解析(1)①由实验原理可知,D装置内碱石灰的增重为生成的二氧化碳的质量,通过测量C装置内的增重,可以确定生成的水的质量。组装好实验装置后应首先检验装置的气密性。③装置内的空气中含有的水蒸气和二氧化碳会影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,实验前打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,通入空气可赶走装置中含有的水蒸气和二氧化碳,减少实验误差;(2)①若加热后不鼓入空气,会使水蒸气和二氧化碳的质量测定结果减小,碳酸氢钠含量要依据二氧化碳的质量计算,而Na2CO3·10H2O的测定是根据生成水的总质量计算的,故加热后不鼓入空气会使测得的NaHCO3和Na2CO3·10H2O的含量偏小,则NaCl的测定结果将偏高。②E处干燥管是防止外界空气中的水蒸气和二氧化碳进入装置影响实验结果,因此干燥管中应盛放碱石灰,因为碱石灰能吸收空气中的水蒸气和二氧化碳;若没有E装置,则测定的碳酸氢钠的质量偏高。③含NaCl、Na2CO3·10H2O和NaHCO3的混合物加热时,碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,碳酸钠晶体失去结晶水生成碳酸钠,反应的化学方程式分别为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O↑。D装置中增加的质量为二氧化碳的质量,设碳酸氢钠分解生成的水蒸气的质量为x,
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
1844
xm2 g
18x=44m2g,解得x=922m2 g,装置C吸收的是水蒸气,包括碳酸氢钠和Na2CO3·10H2O分解生成的水,则Na2CO3·10H2O分解生成的水蒸气的质量=(m1-922m2) g,设Na2CO3·10H2O的质量为y,
Na2CO3·10H2ONa2CO3+10H2O
286180
y(m1-922m2) g
286y=180(m1-922m2) g,解得:y=14390×(m1-922m2) g,所以Na2CO3·10H2O的质量分数为14390w×(m1-922m2)×100%。
选项
实验
操作
A
观察钠与水反应的现象
用镊子从煤油中取出金属钠,切下黄豆大小的钠粒,小心放入装满水的烧杯中
B
检验NaHCO3与Na2CO3溶液
用小试管分别取少量溶液,然后滴加澄清石灰水
C
证明Na2O2与CO2是放热反应
Na2O2用棉花包裹,放入充满CO2的集气瓶中,棉花燃烧说明是放热反应
D
检验Na2CO3与K2CO3溶液
用铂丝分别蘸取溶液,在酒精灯外焰上灼烧,直接观察火焰的颜色
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