人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物当堂检测题

碳酸钠和碳酸氢钠 焰色试验

　学考达标　共50分

一、选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)

1．下列物质可通过加热的方法除杂(括号中物质为杂质)的是(　　)

A．NaCl(Na2CO3)　　　　B．CO2(SO2)

C．Na2CO3(NaHCO3)     D．Na2SO4(NaHSO4)

【解析】选C。Na2CO3受热无变化，不能通过加热除去，A不满足题意；SO2受热无变化，不能通过加热除去，B不满足题意；NaHCO3受热分解成Na2CO3、水和二氧化碳，可以通过加热除去Na2CO3中的NaHCO3，C满足题意；NaHSO4受热无变化，不能通过加热除去，D不满足题意。

2．已知A是一种金属单质，B显淡黄色，其转化关系如图所示，则C的以下性质错误的是(　　)

A．溶液呈碱性

B．与澄清石灰水反应产生白色沉淀

C．与足量盐酸反应放出气体

D．受热易分解

【解析】选D。由题意知A为Na，B为Na2O2，C为Na2CO3，D为NaOH。Na2CO3受热不分解，D项错误。

【补偿训练】

下列物质露置于干燥的空气中，不发生变化的是(　　)

A．Na2O 　　　　　　　 B．Na2O2

C．NaHCO3        D．Na2CO3·10H2O

【解析】选C。Na2O、Na2O2均能与空气中的CO2反应；Na2CO3·10H2O在空气中发生风化。

3．我国化工专家侯德榜发明了“联合制碱法”，其生产过程中发生的反应主要是

①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3

②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl

③2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑

在上述反应中没有涉及的基本反应类型是(　　)

A．置换反应　　　　 B．化合反应

C．分解反应      D．复分解反应

【解析】选A。①NH3＋CO2＋H2O===NH4HCO3为化合反应；②NH4HCO3＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl为复分解反应；

③2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑为分解反应。

4．焰色试验过程中铂丝的清洗和灼烧与钾焰色试验的观察两项操作如图所示：

下列叙述中不正确的是(　　)

A．每次试验中都要先将铂丝灼烧到火焰无色，再蘸取被检验物质

B．钾的焰色试验要透过蓝色钴玻璃观察

C．试验时最好选择本身颜色较深的火焰

D．没有铂丝可用无锈铁丝代替进行实验

【解析】选C。取一根铂丝，用盐酸洗净后，放在酒精灯上灼烧至无色，再蘸取被检验物质，进行焰色试验，故A正确；在观测钾的焰色试验时要透过蓝色钴玻璃片，滤去钠的黄光的干扰，故B正确；为了能够更加突出被检验试剂的颜色，选用本身颜色较浅的火焰，最大限度减少火焰本身颜色的干扰，故C错误；洁净的细铁丝，放在酒精灯上灼烧至无色，本身无颜色，故可用铁丝进行焰色试验，故D正确。

5．依据已有知识，下列各组溶液只能用焰色试验来鉴别的是(　　)

A．NaCl、KCl　　　　　　B．Na2CO3、KCl

C．CaCl2、NaCl       D．K2CO3、CaCl2

【解析】选A。NaCl、KCl的阴离子均为氯离子，故只能通过阳离子来鉴别，而钠离子和钾离子只能利用焰色试验检验，焰色试验为黄色的为NaCl，焰色试验为紫色(透过蓝色钴玻璃)的为KCl，A项正确；Na2CO3、KCl的阴离子不同，故可以通过阴离子的不同来鉴别两者，如加入盐酸，有气体生成的是Na2CO3，无明显现象的是KCl，B项错误；CaCl2、NaCl的阳离子不同，但钙离子和钠离子不一定非得通过焰色试验鉴别，还可以通过加入Na2CO3溶液来鉴别，如果有沉淀生成，则为CaCl2，无明显现象的是NaCl，C项错误；K2CO3、CaCl2的阴离子不同，故可以通过阴离子来鉴别，如加入盐酸，有气体生成的是K2CO3，无明显现象的是CaCl2，D项错误。

6．将适量的小苏打，溶于50～60 ℃的热水中(以下皆同)，同时搓点肥皂用来洗衣领、袖口上的污垢，效果绝对比任何清洁剂都要来得好而且又快速。

将NaHCO3置于干燥的试管中加热，并使放出的气体依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，最后得到的气体有(　　)

A．CO2、H2O　　　　 B．H2O、O2

C．CO2、O2       D．O2

【解析】选D。2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，所以分解产生CO2和水蒸气，依次通过盛有足量过氧化钠和碱石灰的干燥管，CO2与水蒸气都与足量过氧化钠反应产生氧气，故最终是氧气。

7．(2021·嘉兴高一检测)有相同质量的NaHCO3粉末，第一份加入足量的盐酸，第二份先加热，使其完全分解冷却后，再加足量的相同浓度的盐酸，则两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比是(　　)

A．2∶1　　B．1∶1　　C．1∶2　　D．4∶1

【解析】选B。根据NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O

和2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O

两者所消耗的盐酸中氯化氢的质量比是1∶1。

8．(2021·威海高一检测)在下列关于钠及其化合物的性质说法错误的是(　　)

A．为鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，可分别配成溶液，做焰色试验，观察火焰的颜色

B．热稳定性、水中的溶解性以及与酸反应的速度都是Na2CO3>NaHCO3

C．钠不可以从硫酸铜溶液中置换出铜

D．Na2O与Na2O2的阴、阳离子个数比相同

【解析】选B。钾的焰色为紫色，钠的焰色为黄色，可通过焰色试验鉴别K2CO3和NaHCO3两种白色固体，故A正确；碳酸钠与酸反应分步进行，碳酸氢钠与酸反应直接产生二氧化碳，因此与酸的反应速率是碳酸氢钠大于碳酸钠，故B错误；钠与盐溶液反应首先是与水反应，因此钠不能从硫酸铜溶液中置换出铜，故C正确；氧化钠由两个钠离子和一个氧离子组成，过氧化钠是两个钠离子和一个过氧根离子组成，两者阴、阳离子个数比相同，故D正确。

二、非选择题(本题共2小题，共18分)

9．(8分)按如图所示装置进行实验，填写有关现象及化学方程式。

(1)A中现象是_________________________________。

(2)B中浓硫酸的作用是_____________________________。

(3)C中发生反应的化学方程式为__________________________。

(4)D中的现象是_________________________。

(5)E中收集的气体主要是______________(填名称)。

【解析】NaHCO3受热分解生成的水蒸气在A中的试管口冷凝为水珠，而CO2通过浓H2SO4干燥后与C中的Na2O2反应产生O2，未完全反应的CO2会使澄清石灰水变浑浊，用排水法收集氧气，以此解答该题。(1)加热碳酸氢钠固体，分解生成二氧化碳和水，冷却后，可观察到试管口有水珠；(2)浓硫酸具有吸水性，可用于干燥二氧化碳；(3)C中发生反应的化学方程式为2CO2＋2Na2O2===2Na2CO3＋O2；(4)二氧化碳使澄清石灰水变浑浊；(5)过氧化钠与二氧化碳反应生成氧气，不溶于水，可收集到氧气。

答案：(1)碳酸氢钠受热分解，试管口有小水珠生成

(2)干燥剂(或者吸收水蒸气)

(3)2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2

(4)澄清石灰水变浑浊

(5)氧气

10．(10分)Na2CO3纯度的分析：实验装置如图所示，装置B中盛有10.0 g的Na2CO3样品[假设杂质不参加反应，原容器中CO2含量可忽略不计，各装置内反应完全。实验室可供选择的试剂和药品还有锌粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸馏水]。

(1)装置A锥形瓶内盛有________，装置A的作用是___________________。

装置B分液漏斗中装有______________________________。

(2)若无装置C，实验结果将________(填“偏高”“偏低”或“无影响”)。装置E的作用是____________________________。

(3)若实验后，装置D的质量增加3.96 g，则该Na2CO3样品的纯度为________。

【解析】(1)装置A用于制取H2，用的药品是锌粒和稀硫酸，目的是把装置B中产生的CO2都赶到装置D中被碱石灰吸收，使实验数据尽可能准确；装置B中发生的是酸与Na2CO3生成CO2的反应，后面没有除杂装置，所以可用不挥发的稀硫酸。

(2)装置C用来吸收CO2中的水蒸气，若无此装置，装置D中的碱石灰不仅会吸收CO2还会吸收水蒸气，使测得的CO2的量偏高，导致Na2CO3的含量偏高；装置E是为了防止空气中的CO2和水蒸气进入装置D中，对实验造成误差。

(3)装置D的质量增加3.96 g，增加的质量为Na2CO3和稀硫酸反应生成的CO2的质量，根据转化关系知：

Na2CO3　～　CO2

106       44

m(Na2CO3)    3.96 g

＝，解得m(Na2CO3)＝9.54 g，

w(Na2CO3)＝×100%＝95.4%。

答案：(1)锌粒　装置A中生成的H2把装置B中产生的CO2气体都赶到装置D中，使装置B中的CO2气体全部被装置D中的碱石灰吸收　稀硫酸

(2)偏高　防止空气中的水蒸气、CO2等进入装置D中，使装置D中碱石灰的质量增加，对实验造成误差　(3)95.4%

　选考提升　共20分

一、选择题(本题共3小题，每小题4分，共12分)

11．过量的NaHCO3与Na2O2混合，在密闭容器中充分加热后排出气体，残留的物质应是(　　)

A．Na2O和Na2O2　　　　 B．Na2O2和Na2CO3

C．Na2CO3        D．Na2O

【解析】选C。NaHCO3加热分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，生成的CO2和H2O分别与Na2O2反应：2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，由于NaHCO3足量，则会发生：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，所以残留固体为Na2CO3。

12．下列实验装置不能达到实验目的的是(　　)

A.验证钠与水的反应是否为放热反应

B．检验过氧化钠与水的反应有氧气产生

C．观察纯碱的焰色试验

D．比较碳酸钠、碳酸氢钠的稳定性

【解析】选D。A.钠与水反应放热，试管中温度升高，导致气体压强增大，红墨水出现液面差，可以达到实验目的，选项A正确；B.检验过氧化钠与水的反应有氧气产生，若带火星的木条复燃则反应有O2产生，选项B正确；C.铁丝的焰色试验为无色，可用来做纯碱的焰色试验，能够达到实验目的，选项C正确；D.套装小试管加热温度较低，碳酸钠受热温度较低，题中装置无法达到实验目的，选项D不正确。

13．如图装置所示，试管中盛有水，气球a中盛有干燥的Na2O2颗粒。U形管中注有浅红色的水。将气球用橡皮筋紧缚在试管口。实验时将气球中的Na2O2抖落到试管b的水中，将出现的现象是(　　)

A.U形管内红水褪色

B．试管内溶液变红

C．气球a被吹大

D．U形管水位：d<c

【解析】选C。由于发生反应2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑，产生的O2使气球a膨胀；该反应放出大量热量，使集气瓶中空气受热膨胀而出现U形管中水位d>c。

二、非选择题(本题共1小题，共8分)

14．某校课外小组为测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3的质量分数，甲、乙两组同学分别进行了下列相关实验。

方案Ⅰ：甲组同学用质量法，按如图所示的实验流程进行实验：

―→―→―→

(1)实验时，蒸发结晶操作中，除酒精灯外，还要用到的仪器是______________________________________。

(2)有同学认为“加入适量盐酸”不好操控，应改为“加入过量盐酸”，便于操作且不影响测定结果的准确性，该观点________(填“正确”或“错误”)，原因是

_______________________________________。

(3)蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得Na2CO3的质量分数________(填“偏大”“偏小”或“无影响”)。

方案Ⅱ：乙组同学按如图所示装置进行实验，主要实验流程如图所示：

 (4)在C装置中装入碱石灰来吸收净化后的气体，D装置的作用是

___________________________________。

(5)有的同学认为为了减少实验误差，应在反应前后都通入N2，反应后通入N2的目的是________________________________。

【解析】(1)蒸发结晶操作中用到的仪器为酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台。(2)改为“加入过量盐酸”正确，因为盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果。(3)由于Na2CO3中钠的质量分数大于NaHCO3中钠的质量分数，所以蒸发结晶过程中若有固体飞溅，测得Na2CO3的质量分数偏小。(4)方案Ⅱ是根据CO2的质量计算Na2CO3的质量分数，D装置的作用是吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性。(5)反应后通入N2的目的是将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置中，以减小实验误差。

答案：(1)蒸发皿、玻璃棒、铁架台

(2)正确　盐酸易挥发，过量的盐酸在加热过程中挥发出来，不影响测定结果

(3)偏小

(4)吸收空气中的水蒸气和CO2，以确保C装置质量增加量的准确性

(5)将A、B装置中残留的CO2全部赶入C装置的碱石灰中，以减小实验误差