2025届高考化学一轮总复习课时跟踪练13碳酸钠和碳酸氢钠碱金属

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1.(2024·中山大学附中阶段检测)可用于治疗胃酸过多的物质是( )
A．碳酸氢钠 B．氯化钠
C．氯化钾 D．氢氧化钠
解析：选A。能用于治疗胃酸(含盐酸)过多的物质需能与盐酸反应且对人体无害。碳酸氢钠可与盐酸发生反应生成氯化钠、水和二氧化碳，可用于治疗胃酸过多；NaCl、KCl不与盐酸反应，不能用于治疗胃酸过多；氢氧化钠具有极强的腐蚀性，对人体有害，不能用于治疗胃酸过多。
2.黑火药是硫黄粉、硝石和木炭粉按一定比例混合而成(2KNO3＋S＋3C===K2S＋N2↑＋3CO2↑)。古文献《本草经集注》记载了区分硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法：“以火烧之，紫青烟起，乃真硝石也”。下列推断正确的是( )
A．“紫青烟”主要是指钠元素的焰色试验
B．“朴硝”在灼烧时火焰没有颜色
C．“硝石”在黑火药中起还原剂的作用
D．“朴硝”不能替代“硝石”制黑火药
解析：选D。A项，钾元素的焰色试验是紫色，“紫青烟”主要是指钾元素的焰色试验，故A错误；B项，钠元素的焰色试验为黄色，“朴硝”在灼烧时火焰为黄色，故B错误；C项，KNO3中氮元素的化合价降低，“硝石”在黑火药中起氧化剂的作用，故C错误；D项，硫酸钠没有强氧化性，“朴硝”不能替代“硝石”制黑火药，故D正确。
3.已知金属锂的化学性质与金属钠相似；金属锂的密度是0.534 g·cm－3、煤油的密度是0.80 g·cm－3。下列有关金属锂的说法不正确的是( )
A．自然界中不存在锂单质
B．在盛有煤油和水的烧杯中投入金属锂，金属锂在水和煤油界面处发生反应
C．金属锂可与氧气、氯气、盐酸发生反应
D．金属锂与金属钠的性质既有相似又有不同
解析：选B。由金属锂的化学性质与金属钠相似可知，锂是活泼金属，自然界中不存在锂单质，A正确；由金属锂、煤油及水的密度可知，煤油在上层，水在下层，金属锂会浮在煤油液面上而不会在水和煤油界面处发生反应，B错误；根据金属锂的化学性质与金属钠相似可知，金属锂能与氧气、氯气、盐酸发生反应，C正确；锂与钠均属于碱金属元素，最外层电子数相同而电子层数不同，故金属锂与钠的性质既有相似又有不同，D正确。
4.甲、乙两份等质量的NaHCO3固体，将甲充分加热后，再加入足量盐酸，乙不加热也加入足量盐酸，反应完全后，甲、乙两份中实际参加反应的盐酸的质量之比为( )
A．1∶1.5 B．1∶1
C．1∶2 D．2∶1
解析：选B。甲中加热发生反应2NaHCO3 eq \(=====,\s\up7(△)) Na2CO3＋H2O＋CO2↑，再加入盐酸，发生反应Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑，乙中加入盐酸发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，最终都生成氯化钠。令碳酸氢钠的物质的量为1 ml，根据钠元素守恒可知，n(NaHCO3)＝n(NaCl)＝1 ml，根据氯元素守恒可知，n(NaCl)＝n(HCl)＝1 ml，故反应后甲、乙中实际消耗的HCl的物质的量之比为1 ml∶1 ml＝1∶1。
5.(2024·佛山高三调研)Na2CO3和NaHCO3混合溶液具有控制酸碱平衡的作用。室温下，通过下列实验探究一定浓度的Na2CO3和NaHCO3混合溶液的性质。
实验1：向混合溶液中滴几滴酚酞，溶液显红色。
实验2：向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅。
实验3：向混合溶液中通入过量的CO2，无明显现象。
实验4：向实验3所得溶液中滴加少量Ba(OH)2溶液，产生白色沉淀。
下列有关说法正确的是( )
A．实验1中溶液显红色的主要原因是CO eq \\al(2－,3) ＋2H2O===H2CO3＋2OH－
B．实验2中溶液红色变浅的主要原因是HCO eq \\al(－,3) ＋H＋===H2O＋CO2↑
C．实验3中无明显现象说明没有发生化学反应
D．实验4中产生白色沉淀的原因是2HCO eq \\al(－,3) ＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO eq \\al(2－,3) ＋BaCO3↓
解析：选D。CO eq \\al(2－,3) 的水解能力比HCO eq \\al(－,3) 的强，实验1中溶液显红色的主要原因是CO eq \\al(2－,3) 的水解，CO eq \\al(2－,3) 分步水解，以第一步水解为主：CO eq \\al(2－,3) ＋H2O⇌HCO eq \\al(－,3) ＋OH－，A项错误；向实验1所得溶液中滴加几滴稀盐酸，溶液红色变浅，因碳酸钠更容易与酸反应，故主要原因是CO eq \\al(2－,3) ＋H＋===HCO eq \\al(－,3) ，B项错误；实验3中无明显现象，但发生了化学反应：CO2＋Na2CO3＋H2O===2NaHCO3，C项错误；实验4中产生的白色沉淀是少量氢氧化钡与碳酸氢钠反应生成的碳酸钡，离子方程式为2HCO eq \\al(－,3) ＋Ba2＋＋2OH－===2H2O＋CO eq \\al(2－,3) ＋BaCO3↓，D项正确。
6.以不同类别物质间的转化为线索，认识钠及其化合物。下列分析不正确的是( )
A．反应①②均属于氧化还原反应
B．反应③表明CO2具有酸性氧化物的性质
C．反应④说明NaHCO3的稳定性强于Na2CO3的稳定性
D．反应⑤⑥可用于潜水艇中氧气的供给
解析：选C。A项，反应①②中，Na元素化合价均由0价升高到＋1价，属于氧化还原反应，A正确；B项，反应③对应的化学方程式为CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O，符合酸性氧化物的定义，故CO2是酸性氧化物，B正确；C项，反应④为 NaHCO3受热分解生成Na2CO3、H2O和CO2，说明Na2CO3的稳定性强于NaHCO3的稳定性，C错误；D项，反应⑤⑥均有O2产生，可用于潜水艇中氧气的供给，D正确。
7.钾、铷、铯在过量的氧气中燃烧均生成黄色的超氧化物(如KO2)。下列说法不正确的是( )
A．在450 ℃、15 MPa下，Na与O2反应也能得到纯净的NaO2，常温下Na2O2的稳定性比NaO2的好
B．CsO2具有强氧化性，能与H2O反应生成O2，其中H2O为还原剂
C．已知4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2，因此KO2可用作氧气源
D．KO2与水反应后的溶液呈强碱性
解析：选B。钠与氧气在加热条件下生成Na2O2，钠与氧气在450 ℃、15 MPa条件下发生反应才能得到纯净的NaO2，可见常温下Na2O2比NaO2稳定，故A正确；CsO2具有强氧化性，能与H2O反应生成O2，其中CsO2既是氧化剂又是还原剂，而H2O既不是氧化剂也不是还原剂，故B错误；由4KO2＋2CO2===2K2CO3＋3O2可知，KO2可用作氧气源，故C正确；KO2与水反应生成KOH和O2，所得溶液呈强碱性，故D正确。
8.(2024·河源校考)过碳酸钠(2Na2CO3·3H2O2)俗称固体双氧水，是一种集洗涤、漂白、杀菌于一体的氧系漂白剂。50 ℃开始分解，具有Na2CO3和H2O2的双重性质。某兴趣小组制备过碳酸钠的实验方案和装置示意图如下：
(1)图中仪器a的名称是____________。
(2)步骤①的关键是控制温度，具体措施有____________、____________和____________。
(3)三颈烧瓶中发生主反应的化学方程式是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
(4)步骤③中洗涤液选用无水乙醇的目的是_____________________________________________________________
________________________________________________________。
(5)过碳酸钠溶于水显碱性的原因是_____________________________________________________________
____________________________________(用离子方程式表示)。
(6)过碳酸钠产品中往往含有少量碳酸钠，可用加入氯化钡溶液的沉淀重量法测定过碳酸钠的质量分数。实验步骤：称量i→溶解→沉淀→过滤→洗涤→干燥→称量ii。
①写出“沉淀”反应的离子方程式：_____________________________________________________________
____________________________________________________。
②若“称量i”的质量为m1、“称量ii”的质量为m2，则产品中过碳酸钠的质量分数的表达式为_____________________________________________________________
_______________________________(用含m1、m2的代数式表示)。
解析：(1)由实验装置图可知，仪器a是球形冷凝管。(2)步骤①的关键是控制温度，具体措施有冷水浴冷却；该反应为放热反应，向碳酸钠溶液中缓慢滴加过氧化氢溶液，可以防止反应放出过多的热量使温度升高，导致过氧化氢分解；用磁力搅拌，使产生的热量及时散发出去。(3)三颈烧瓶中发生的主反应是过氧化氢溶液和碳酸钠溶液在控制温度条件下发生反应生成过碳酸钠，化学方程式为2Na2CO3＋ 3H2O2===2Na2CO3·3H2O2。(4)步骤③中洗涤液选用无水乙醇的目的是洗去过碳酸钠固体表面的水分，利于干燥，减少过碳酸钠溶解造成的损失。(5)过碳酸钠溶液中碳酸钠是强碱弱酸盐，碳酸根离子在水溶液中分步水解(以第一步水解为主)使溶液显碱性，碳酸根离子水解的离子方程式为CO eq \\al(2－,3) ＋H2O⇌HCO eq \\al(－,3) ＋OH－。(6)①“沉淀”时发生的反应为溶液中的碳酸根离子与加入的钡离子反应生成碳酸钡沉淀，离子方程式为Ba2＋＋CO eq \\al(2－,3) ===BaCO3↓。②设过碳酸钠产品中过碳酸钠、碳酸钠的物质的量分别为a ml、b ml，由题意可得：314a＋106b＝m1，394a＋197b＝m2，解得a＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m1－\f(106m2,197))),102) ，故产品中过碳酸钠的质量分数的表达式为 eq \f(\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m1－\f(106m2,197))),102)×314,m1) ×100%。
答案：(1)球形冷凝管 (2)冷水浴 缓慢滴加 H2O2溶液 磁力搅拌 (3)2Na2CO3＋ 3H2O2===2Na2CO3·3H2O2 (4)洗去水分，减少过碳酸钠的溶解，利于干燥
(5)CO eq \\al(2－,3) ＋H2O⇌HCO eq \\al(－,3) ＋OH－ (6)①Ba2＋＋CO eq \\al(2－,3) ===BaCO3↓ ② eq \f(\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(m1－\f(106m2,197))),102)×314,m1) ×100%
[素养提升]
9.利用NaOH溶液喷淋捕捉空气中的CO2，反应过程如下图所示。下列说法错误的是( )
A．捕捉室中NaOH溶液喷成雾状有利于吸收CO2
B．环节a中物质分离的基本操作是过滤
C．反应过程中CaO和NaOH是可循环使用的物质
D．高温反应炉中的物质是Ca(HCO3)2
解析：选D。由题图可知，捕捉室中氢氧化钠溶液的喷雾用于吸收二氧化碳含量高的空气中的二氧化碳，反应得到二氧化碳含量低的空气和碳酸氢钠溶液；环节a为向碳酸氢钠溶液中加入氧化钙，氧化钙与碳酸氢钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，过滤得到碳酸钙沉淀和氢氧化钠溶液；高温反应炉中碳酸钙受热分解生成氧化钙和二氧化碳，将二氧化碳收集后储存，环节a得到的氢氧化钠溶液和反应炉中得到的氧化钙可以循环使用。
10.我国青藏高原的盐湖中蕴藏着丰富的锂资源，已探明的储量约三千万吨，碳酸锂制备高纯金属锂的一种工艺流程如下图。下列有关说法错误的是( )
A．金属锂可保存在煤油中
B．使用复合助剂有利于碳酸锂分解
C．“粉碎”是为了增大接触面积，增大反应速率
D．真空热还原发生的主要化学反应为2Al＋3Li2O eq \(=====,\s\up7(高温)) 6Li＋Al2O3
解析：选A。Li的密度小于煤油的，锂不能保存在煤油中，应该保存在液体石蜡中，A项错误；碳酸锂高温焙烧分解生成氧化锂和二氧化碳，复合助剂可以与二氧化碳发生反应，促进碳酸锂的分解，故使用复合助剂有利于碳酸锂分解，B项正确；“粉碎”可以使反应物之间接触面积更大，从而增大反应速率，C项正确；铝的还原性强，可将Li从其氧化物中置换出来，化学方程式为2Al＋3Li2O eq \(=====,\s\up7(高温)) 6Li＋Al2O3，D项正确。
11.Na2CO3和NaHCO3是厨房中常见的两种盐，可利用化学性质的差异进行鉴别。请回答下列问题：
(1)与酸反应的差异。甲组进行了如下4组实验：
其中实验________和________(填实验序号)可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，实验现象分别是__________________________________。
(2)热稳定性差异。乙组设计如下图所示的装置进行实验(加热及夹持装置省略)。
①将分别装有Na2CO3固体和NaHCO3固体的试管同时放入甘油浴加热(甘油的沸点为290 ℃)，目的是_____________________________________________________________
_______________________________________________________。
②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，a、b试管中的实验现象分别为__________________________________________；_____________________________________________________。
③b试管中发生反应的化学方程式为_____________________________________________________________
_____________________________________________________。
(3)与盐溶液反应的差异。丙组设计如下实验，探究Na2CO3和NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的差异。
①丙组由此得出“能用CaCl2鉴别同浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液”的结论，理由是_________________________________________
_____________________________________________________。
②请写出C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应的离子方程式：_____________________________________________________________
____________________________________________________。
解析：(1)向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无明显现象，后来产生气泡，向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就产生气泡，因此实验①和②可以鉴别Na2CO3和NaHCO3。(2)②该实验用饱和碳酸钠溶液检验反应的产物，碳酸钠受热不分解，碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳气体、水和碳酸钠，二氧化碳气体与饱和碳酸钠溶液反应生成碳酸氢钠晶体。(3)②C组中60 ℃时，NaHCO3与CaCl2溶液反应能产生气泡，根据元素守恒可知，产生的气泡是二氧化碳气体，发生反应的离子方程式为2HCO eq \\al(－,3) ＋Ca2＋ eq \(=====,\s\up7(60 ℃)) CaCO3↓＋CO2↑＋H2O。
答案：(1)① ② 向碳酸钠溶液中逐滴加入盐酸，开始无明显现象，后来产生气泡；向碳酸氢钠溶液中逐滴加入盐酸，开始就产生气泡
(2)①提供较高温度，便于盐分解 ②a试管中开始有少量气泡，后来无现象 b试管中开始有气泡，后有晶体析出 ③CO2＋H2O＋Na2CO3===2NaHCO3↓
(3)①在浓度较小时，与CaCl2反应产生较多沉淀的是Na2CO3，产生少量沉淀的是NaHCO3 ②2HCO eq \\al(－,3) ＋Ca2＋ eq \(=====,\s\up7(60 ℃)) CaCO3↓＋CO2↑＋H2O实验组号
反应物
现象
物质
浓度/
(ml·
L－1)
CaCl2
浓度/
(ml·
L－1)
是否有
沉淀
(室温)
气泡情况
室温
60 ℃
水浴
A
NaHCO3
0.05
0.05
有少量
白色沉淀
无
无
B
Na2CO3
0.05
0.05
有较多
白色沉淀
无
无
C
NaHCO3
0.5
0.5
有大量
白色沉淀
无
有明显
气泡
D
Na2CO3
0.5
0.5
有大量
白色沉淀
无
无