人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物习题

碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别碳酸钠与碳酸氢钠和盐酸反应的图像分析(提升课时)

　学考达标　共30分

一、选择题(本题共4小题，每小题5分，共20分)

1．某化合物加热时会放出一种气体并生成一种残渣，残渣能与稀盐酸反应放出相同的气体，该化合物可能是(　　)

A．碳酸钠　　　　　  B．碳酸氢钠

C．氯酸钾        D．过氧化钠

【解析】选B。Na2CO3、Na2O2受热均不分解。KClO3受热分解生成KCl和O2，KCl与盐酸不反应。NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，Na2CO3和盐酸反应放出CO2。

2．(2021·湖州高一检测)下列实验方法能达到实验目的的是(　　)

A．加热可除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3

B．用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液

C．用NaOH溶液鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液

D．用闻气味的方法鉴别CO2和CO

【解析】选C。 NaHCO3固体受热易分解，Na2CO3受热不分解，故不能用加热的方法除去NaHCO3固体中少量的Na2CO3，故A错误；碳酸钠和碳酸氢钠均可与澄清石灰水反应生成白色沉淀，现象相同，不能鉴别，故B错误；MgCl2溶液与NaOH反应生成白色沉淀，BaCl2溶液与NaOH不反应，现象不同可鉴别，故C正确； CO2和CO都无味，CO还有毒，不能用闻气味的方法鉴别，故D错误。

【补偿训练】

检验烧碱中是否有纯碱的最佳方法是(　　)

A．加热看是否有气体产生

B．滴入少量的硫酸看是否有气体产生

C．溶解后检验溶液的酸碱性

D．加入氯化钡溶液看是否有沉淀产生

【解析】选D。检验的依据是由OH－和CO的性质而定的，故D项最佳；A项，加热碳酸钠不分解；B项，H2SO4首先中和OH－，然后再与CO反应，故加入少量硫酸时，现象不明显；C项，两者的溶液都显碱性。

3．把碱面融化成碱水，放入发起的面团中，中和面团中多余的酸性，以制作各种面点。

碱面即碳酸钠，又称苏打、纯碱，生活中还会用到小苏打，即碳酸氢钠。关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是(　　)

A．向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀

B．向两者的溶液中逐滴加入HCl，反应现象完全相同

C．Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化

D．向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体，观察不到任何实验现象

【解析】选C。只有Na2CO3和BaCl2反应生成白色沉淀，A错误；Na2CO3中逐滴加入HCl，发生的反应分成两个过程：①CO＋H＋===HCO，②HCO＋H＋===H2O＋CO2↑，因此开始无现象(发生①过程)，一段时间后才有气泡冒出(发生②过程)。而NaHCO3中逐滴加入HCl，相当于直接发生②过程，故开始即有气泡冒出，B错误；饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体，反应生成NaHCO3，生成的NaHCO3相对于Na2CO3来说溶解度更小且反应后生成的NaHCO3质量大于Na2CO3的质量，NaHCO3会以沉淀的形式析出，D错误。

4．下列叙述中正确的是(　　)

A．向含有CaCO3沉淀的水中通入CO2至沉淀恰好溶解，再向溶液中加入NaHCO3饱和溶液，又有CaCO3沉淀生成

B．向Na2CO3溶液中逐滴加入稀盐酸(Na2CO3与HCl的物质的量的比为1∶1)，生成的CO2与原Na2CO3的物质的量比为1∶2

C．等质量的NaHCO3和Na2CO3分别与足量盐酸反应，生成的CO2的质量相同

D．向Na2CO3饱和溶液中通入CO2，有NaHCO3结晶析出

【解析】选D。CaCO3与CO2在水中反应生成Ca(HCO3)2，再加入NaHCO3不反应，不会有沉淀生成，A项错误；B项发生反应Na2CO3＋HCl===NaCl＋NaHCO3，无CO2气体放出，B项错误；等质量的NaHCO3和Na2CO3，由化学方程式可知，NaHCO3与足量HCl反应时，放出的CO2的质量多，C项错误；发生的反应为Na2CO3＋ CO2＋ H2O===2NaHCO3，由于NaHCO3的溶解性较小，故有结晶析出，D项正确。

二、非选择题(本题共1小题，共10分)

5．某同学设计如下实验，测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数。实验过程如图所示：

请回答：

(1)操作①、②的名称依次为________。

(2)气体C是________(填化学式)；溶液D是________(填化学式)；

(3)原样品中钠元素的质量分数为________。

【解析】测定Na2CO3、NaHCO3和CaCO3固体混合物中钠元素的质量分数，首先根据混合物组成成分溶解性的不同，通过先溶解再过滤的方法，可除去混合物中的碳酸钙；接着根据反应流程图可知，混合物中钠元素全部转化为氯化钠，由最后得到的氯化钠的质量，根据化学变化前后元素质量不变，计算混合物中钠元素的质量，钠元素质量与混合物质量的比可计算原样品中钠元素的质量分数，据此解答。

 (1)通过溶解把碳酸钙与溶液初步分离，然后经过过滤除去混合物中的碳酸钙，所以操作①、②的名称依次为溶解、过滤；

(2)溶液A和溶液B的主要成分为Na2CO3和NaHCO3；加入盐酸，发生反应为Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋CO2↑＋H2O、NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，所以气体C为CO2，溶液D为NaCl；

(3)所得17.55 g氯化钠中钠元素的质量为17.55 g××100%≈6.90 g，原样品中钠元素的质量分数为×100%＝34.5%。

答案：(1)溶解、过滤

(2)CO2　NaCl

(3)34.5%

【补偿训练】

(2021·衡阳高一检测)某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图所示。

(1)只根据图Ⅰ、Ⅱ所示实验，能够达到实验目的的是________(填装置序号)。

(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应装置中反应的化学方程式为_________________________________________________________________；

与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是________(填选项序号)。

A．Ⅳ比Ⅲ复杂

B．Ⅳ比Ⅲ安全

C．Ⅳ比Ⅲ操作简便

D．Ⅳ可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而Ⅲ不行

(3)若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是________(填化学式)。

【解析】(1)Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，但等质量的Na2CO3与NaHCO3跟过量盐酸反应时，NaHCO3与盐酸反应更剧烈且产生气体的量多，故实验Ⅰ不能鉴别Na2CO3与NaHCO3，而实验Ⅱ可以。

(2)NaHCO3受热易分解：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，Na2CO3受热不分解，可用加热方法鉴别，对比实验Ⅲ，实验Ⅳ可以同时进行两个对比实验，现象明显。

(3)将NaHCO3置于小试管B中，Na2CO3置于大试管A中，加热时D中澄清石灰水不变浑浊，C中变浑浊，说明Na2CO3比NaHCO3稳定。

答案：(1)Ⅱ

(2)2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　D

(3)NaHCO3

　选考提升　共20分

一、选择题(本题共1小题，共5分)

6．为确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3，下列实验操作及判断正确的是(　　)

A．加热，观察能否放出气体

B．溶于水中，加入澄清石灰水，观察是否有白色沉淀生成

C．加盐酸观察能否放出气体

D．溶于水中，滴加少量BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成

【解析】选D。Na2CO3受热不分解，而NaHCO3受热会分解，所以不能通过加热观察是否有气体放出确定NaHCO3固体中是否含Na2CO3，故A不选；Na2CO3和NaHCO3都可以和Ca(OH)2反应生成CaCO3白色沉淀，故B不选；Na2CO3和NaHCO3都可以和盐酸反应生成二氧化碳，故C不选；Na2CO3能和BaCl2反应生成BaCO3沉淀，而NaHCO3不和BaCl2反应，故D选。

【补偿训练】

向一定量的Na2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌。随着盐酸的加入，溶液中离子数目也相应地发生变化。如图所示四条曲线与溶液中的Na＋、HCO、CO、Cl－四种离子的对应关系，完全正确的是(　　)

A．a：Na＋；b：HCO；c：CO；d：Cl－

B．a：Na＋；b：CO；c：HCO；d：Cl－

C．a：Na＋；b：CO；c：Cl－；d：HCO

D．a：Na＋；b：HCO；c：Cl－；d：CO

【解析】选B。向一定量的Na2CO3溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌，a一直不变，那么a表示的是Na＋，b逐渐减小，当减小到0时，c又开始减小，b表示的是CO，CO和H＋反应生成HCO，当CO反应完后，H＋和HCO反应，所以c表示HCO，d从0一直不断地增大，d是Cl－。

二、非选择题(本题共1小题，共15分)

7．某同学拟用50 mL NaOH溶液吸收CO2气体制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：

①用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；

②小火煮沸溶液1～2 min；

③在得到的溶液中加入另一半(25 mL)NaOH溶液，使溶液充分混合。

(1)他能否制得较纯净的Na2CO3溶液？___________________。

理由是______________________________________________。

(2)按他的设计，第①步实验装置如图所示。装置A中使用的试剂是石灰石和盐酸溶液。装置B使用的试剂是________，作用是______________________。

(3)有人认为实验步骤②③的顺序对调，即先混合再煮沸更合理，你认为对吗？________。为什么？_______________________________________________。

【解析】用NaOH溶液与CO2气体制备Na2CO3溶液，不能直接通过吸收CO2气体来制备，因为若CO2气体过量则混有NaHCO3杂质；若CO2气体不足，则有部分NaOH不能转化为Na2CO3。因而应当将一半NaOH与过量CO2气体反应生成NaHCO3，再与另一半NaOH恰好反应，全部生成Na2CO3。

答案：(1)能　用一半体积NaOH溶液反应生成NaHCO3，另一半体积NaOH和NaHCO3以1∶1反应正好生成Na2CO3

(2)饱和NaHCO3溶液　除去CO2气体中的HCl气体

(3)不对　多余的CO2不除去会有NaHCO3生成