新人教版高中化学必修第一册第二章海水中的重要元素__钠和氯高效作业8第2课时碳酸钠和碳酸氢钠焰色试验含解析 练习

第2课时　碳酸钠和碳酸氢钠　焰色试验

(见学生用书P103)

[A级　新教材落实与巩固]

1．下列各组物质与其用途不对应的是(　B　)

A．过氧化钠：供氧剂

B．烧碱：治疗胃酸过多的一种药剂

C．小苏打：发酵粉的主要成分

D．纯碱：除去物品上的油污

【解析】烧碱(NaOH)为强碱，具有强腐蚀性，不能用于治疗胃酸过多，可以用小苏打(NaHCO3)。

2．下列溶液能用于“捕捉”二氧化碳的是(　D　)

A．KNO3溶液　　　　　B．CaCl2溶液

C．CuSO4溶液D．Na2CO3溶液

【解析】KNO3溶液、CaCl2溶液、CuSO4溶液均不能与CO2反应，A、B、C项错误；Na2CO3溶液能吸收CO2，反应原理：Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3，D项正确。

3．下列叙述正确的是(　C　)

①碳酸氢钠俗名小苏打，可用于制作发酵粉和治疗胃酸过多　②过氧化钠比氧化钠稳定，两种氧化物均可作潜艇中的供氧剂　③焰色试验体现的是元素的性质

A．①②③B．②③

C．①③D．①②

【解析】①碳酸氢钠俗名小苏打，可用于制作发酵粉和治疗胃酸过多，正确；②过氧化钠比氧化钠稳定，过氧化钠能与水或CO2反应产生氧气，因此可作潜艇中的供氧剂，但是氧化钠与水或CO2反应无氧气产生，不能作供氧剂，错误；③焰色试验体现的是元素的性质，某些金属或它们的化合物在无色火焰中灼烧时使火焰呈现特殊颜色，正确。

4．下列物质鉴别的方法正确的是(　A　)

①用BaCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

②用观察法鉴别Na2O和Na2O2　③用MgCl2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaOH溶液　④用稀盐酸鉴别相同浓度相同体积的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

A．①②④B．①②

C．②③D．①②③④

【解析】①Na2CO3溶液与BaCl2溶液反应生成BaCO3沉淀，而NaHCO3溶液与BaCl2溶液不反应，可以鉴别；②Na2O为白色固体，Na2O2为淡黄色固体，可以用观察法鉴别；③Na2CO3溶液和NaOH溶液都能与MgCl2溶液反应产生白色沉淀，故不能用MgCl2溶液鉴别；④可以根据稀盐酸与相同浓度相同体积的Na2CO3溶液和NaHCO3溶液反应产生CO2的快慢鉴别两溶液。

5．下列说法正确的是(　D　)

A．纯碱溶液显碱性，纯碱属于碱

B．纯碱溶液不能与其他碱溶液发生反应

C．向纯碱溶液中滴加盐酸，立即产生气泡

D．用氯化钡溶液可鉴别纯碱溶液和烧碱溶液

【解析】纯碱是Na2CO3，属于盐，A项错误；纯碱溶液可以和Ba(OH)2溶液或Ca(OH)2溶液发生反应生成沉淀，B项错误；向纯碱溶液中滴加盐酸，反应开始时生成NaHCO3，无气体产生，随着盐酸的滴加，纯碱全部转化为NaHCO3后，NaHCO3和盐酸反应生成CO2气体，C项错误；氯化钡和烧碱溶液不反应，和纯碱溶液反应生成碳酸钡白色沉淀，可鉴别，D项正确。

6．下列有关焰色试验的说法正确的是(　A　)

A．焰色试验中需用盐酸洗净铂丝

B．焰色试验可以鉴别非金属单质及其化合物

C．焰色试验只能鉴别金属单质

D．用光洁的铂丝蘸取某溶液，灼烧时观察到黄色火焰，说明原溶液中一定含Na＋，不含K＋

【解析】焰色试验中需用稀盐酸洗净铂丝，是由于金属氧化物溶于盐酸，且盐酸受热挥发，A正确；焰色试验是金属元素的性质，不能用于鉴别非金属元素，B错误；焰色试验主要是根据某些金属或者它们的化合物在无色火焰中灼烧时会呈现出不同颜色的火焰，而对这些金属元素进行检验的一种方法，C错误；由于钾元素的焰色呈紫色，需要透过蓝色的钴玻璃观察，所以当焰色为黄色时，则一定有钠元素，但钾元素不能确定，D错误。

7．碳酸钠俗名纯碱或苏打，在外观上与食盐相似，可用于洗涤，如清洗厨房用具的油污等。区分厨房中的食盐和碳酸钠的方法有很多，下列方法中不能区分两者的是(　D　)

A．分别取少量两种物质，尝一下两者的味道

B．分别取少量两种物质于试管中，滴加醋酸溶液观察现象

C．分别取少量两种物质于试管中，加蒸馏水溶解，用pH试纸分别测两种溶液的pH

D．分别取少量两种物质于试管中，加蒸馏水溶解，再加AgNO3溶液观察现象

【解析】在厨房中，各取少量品尝味道，有咸味的是食盐，有涩味的是碳酸钠，能区分，故A正确；食醋与碳酸钠反应产生二氧化碳，与食盐不反应，能区分，故B正确；食盐溶液呈中性，碳酸钠溶液呈碱性，两种溶液的pH大小不同，能区分，故C正确；食盐溶液与AgNO3溶液反应生成白色氯化银沉淀，碳酸钠溶液与AgNO3溶液反应生成白色碳酸银沉淀，实验现象相同，不能区分，故D错误。

8．下列实验方案用来鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是(　C　)

A．分别向等量的白色粉末中加等体积、等浓度的稀盐酸，比较生成气体的快慢

B．分别向等量的白色粉末中加等体积适量的水，比较固体溶解量的多少

C．分别将等量的白色粉末配成溶液，然后加入澄清石灰水，比较是否有沉淀生成

D．分别将等量的白色粉末用如图所示装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊

【解析】A项，向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等体积、等浓度的盐酸，NaHCO3产生气泡快，Na2CO3产生气泡较慢，可鉴别；B项，相同条件下溶解度：Na2CO3>NaHCO3，加等体积适量的水，溶解多的为Na2CO3粉末，溶解少的为NaHCO3粉末，可鉴别；C项，Na2CO3和NaHCO3均能与澄清石灰水反应生成白色沉淀，不能鉴别；D项，NaHCO3不稳定，受热可分解产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，Na2CO3加热不分解，没有明显现象，可鉴别。

9．下列各组中的两物质反应时，反应条件或反应物用量的改变对生成物没有影响的是(　A　)

A．Na2O与CO2　B．Na2CO3与HCl

C．NaOH与CO2　D．C与O2

【解析】A项中反应只生成Na2CO3；B项，HCl少量时生成NaHCO3，HCl过量时则生成CO2和H2O；C项，CO2少量时生成Na2CO3，CO2足量时生成NaHCO3；D项，O2足量时生成CO2，O2不足时生成CO。

10．有四种钠的化合物W、X、Y、Z，它们之间存在如下关系：

①WX＋H2O＋CO2↑

②Z＋CO2―→X＋O2

③Z＋H2O―→Y＋O2↑

④X＋Ca(OH)2―→Y＋CaCO3↓

试回答下列问题：

(1)写出W、X、Y、Z的化学式：

W__NaHCO3__、X__Na2CO3__、Y__NaOH__、Z__Na2O2__。

(2)以上四个化学反应中属于氧化还原反应的是__②③__(填序号)，反应中氧化剂是__Na2O2__(填化学式，下同)，还原剂是__Na2O2__。

【解析】根据反应①②可确定W为NaHCO3，X为Na2CO3，Z为Na2O2，根据反应③可确定Y为NaOH。

11．现有NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物，为了测定x的值，某同学采用如图所示的装置进行实验(CaCl2、碱石灰均足量)。

回答下列问题：

(1)A装置的作用是__加热，使NaHCO3分解，使Na2CO3·xH2O失去结晶水__。

(2)B装置的作用是__吸收反应中生成的水__。

(3)C装置的作用是__吸收反应中生成的CO2__。

(4)若在装置A的试管中装入NaHCO3和Na2CO3·xH2O的混合物3.7g，用酒精灯加热至反应完全，此时B装置增重1.89g，C装置增重0.22g，则x的值为__10__。

(5)该装置还不是很完善，可能使测定结果偏小，应如何改进？__在C装置后再加一个装有碱石灰的干燥管__；理由是__为了防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置干扰实验__。

【解析】加热时，A装置中发生反应：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O、Na2CO3·xH2ONa2CO3＋xH2O，H2O被无水CaCl2吸收，CO2被碱石灰吸收。空气中的CO2和水蒸气会进入C装置中干扰实验。

[B级　素养养成与评价]

12．节日燃放的烟花利用了“焰色试验”的原理。下列说法中正确的是(　B　)

A．焰色试验属于化学变化

B．NaCl与Na2CO3灼烧时火焰颜色相同

C．某样品的焰色为黄色，则该样品仅含有钠元素

D．焰色试验时金属丝应用硫酸清洗并在外焰上灼烧至没有颜色，再蘸取样品灼烧

【解析】焰色试验过程中没有新物质生成，不属于化学变化，A项错误；NaCl与Na2CO3都含有钠离子，灼烧时火焰颜色相同，B项正确；某样品的焰色为黄色，说明该样品中含有钠元素，也可能还含有其他元素，C项错误；焰色试验时金属丝应用盐酸清洗并在外焰上灼烧至与原来的火焰颜色相同，再蘸取样品灼烧，D项错误。

13．如图是钠及其化合物之间的相互转化关系：

Na2O2NaNaOH2O　⑤HNa2CO2　⑥CO3NaHCO3

下列分析不正确的是(　B　)

A．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质

B．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3

C．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给

D．上述转化中发生的反应有分解反应、化合反应、置换反应

【解析】反应③：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O，NaOH为碱，Na2CO3为盐，因此CO2具有酸性氧化物的性质，A项正确；反应④：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，说明Na2CO3比NaHCO3稳定，B项错误；反应⑤⑥分别是2Na2O2＋2H2O===4NaOH＋O2↑、2Na2O2＋2CO2===2Na2CO3＋O2，因此反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给，C项正确；反应④为分解反应，反应①为化合反应，反应②为置换反应，D项正确。

14．下列实验装置不能达到实验目的的是(　D　)

①

　　②

③

　　④

A．图①，验证Na和水反应是否为放热反应

B．图②，检验Na2O2与H2O反应有O2生成

C．图③，观察纯碱的焰色试验

D．图④，比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性

【解析】钠与水反应放热，导致大试管中气体压强增大，U形管中的红墨水出现液面差，A项正确；Na2O2与H2O反应有O2生成，氧气可以使带火星的木条复燃，B项正确；铁丝的焰色为无色，可用来做纯碱的焰色试验的载体，C项正确；套装小试管加热时温度较低，应将碳酸氢钠放在套装小试管中，通过澄清石灰水是否变浑浊比较Na2CO3、NaHCO3的稳定性，D项错误。

15．NaHCO3(过量)和Na2O2混合，在密闭容器中充分混合加热后，最后排出气体，残留的固体是(　B　)

A．NaOH

B．Na2CO3

C．NaOH和Na2CO3

D．Na2CO3和NaHCO3

【解析】加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳和水与过氧化钠反应生成碳酸钠和氢氧化钠，氢氧化钠可继续与二氧化碳反应生成碳酸钠，碳酸氢钠过量时，生成的二氧化碳、水均过量，则反应后生成的固体中不可能存在过氧化钠和氢氧化钠，则最终产物为碳酸钠，故选B。

16．化学小组设计以下实验方案，测定部分变质为碳酸钠的某小苏打样品中Na2CO3的质量分数。

(1)方案一：称取一定质量样品置于仪器a中，用酒精灯加热至恒重，冷却，用托盘天平称量剩余固体质量。重复操作，计算。

仪器a的名称是__坩埚__。

(2)方案二：称取此混合物9.5g溶于水中，配成100mL溶液。利用化学反应把CO完全转化为沉淀，称量干燥沉淀的质量，由此计算混合物中Na2CO3的质量分数w(Na2CO3)。

①取配制好的溶液于烧杯中，滴加足量沉淀剂，把溶液中的CO完全转化为沉淀，应选用的试剂是__A__(填字母)。

A．CaCl2溶液

B．Na2SO4溶液

C．NaCl溶液

D．Ba(OH)2溶液

②过滤，提取沉淀，则过滤操作所需要的玻璃仪器除玻璃棒、烧杯外，还有__漏斗__。

③将沉淀洗涤，并充分干燥，称量沉淀的质量为5.0g。由此可以计算w(Na2CO3)＝__55.8%__(结果精确到0.1%)。

(3)方案三：称取一定质量的样品，按如图所示装置进行实验：

①B装置内所盛试剂是__浓硫酸__。

②D装置的作用是__防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置__。

③某同学认为上述测定结果__偏高__(填“偏高”或“偏低”)，因为实验装置还存在一个明显的缺陷是

__缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置(合理即可)__。

【解析】(1)用于灼烧的仪器为坩埚。(2)①欲使CO转化为沉淀而HCO不受影响，应选用CaCl2溶液。②过滤时需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。③根据Na2CO3～CaCO3可知，w(Na2CO3)＝÷9.5g×100%≈55.8%。(3)①根据实验目的可知B装置的作用是除去二氧化碳中的水蒸气，故选用浓硫酸；②由于该方案是通过测定二氧化碳的质量进而确定物质的质量分数，D装置的作用是防止空气中的水蒸气、CO2进入C装置；③由于系统内残留有二氧化碳，因此C装置测定的二氧化碳的质量偏低，相等质量的碳酸钠和碳酸氢钠，碳酸钠与稀硫酸反应放出的二氧化碳比碳酸氢钠少，从而导致碳酸钠的含量测定结果偏高，因此该实验装置存在的明显缺陷是缺少一套将A、B装置内的CO2气体驱赶到C装置中的装置。