人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物第4课时课后测评

第二章　第一节　第4课时

对点训练

题组一　Na2CO3、NaHCO3的鉴别、提纯

1．下列实验方法能达到实验目的的是( A )

A．加热可除去Na2CO3固体中少量的NaHCO3

B．用澄清石灰水鉴别碳酸钠和碳酸氢钠溶液

C．用NaOH溶液不能鉴别BaCl2溶液和MgCl2溶液

D．用闻气味的方法鉴别CO2和CO

解析：NaHCO3受热分解生成Na2CO3、CO2和H2O，A项正确；石灰水与Na2CO3和NaHCO3溶液反应均产生白色沉淀，B项错误；NaOH与MgCl2溶液反应产生白色沉淀，而BaCl2溶液无现象，C项错误；CO2和CO均无味，D项错误。

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

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

3．下列说法错误的是( D )

A．将碳酸钠和碳酸氢钠两种固体加热并将气体产物通入澄清石灰水，以区分两种固体

B．由矿盐(主要成分是NaCl，还含有SO等其他可溶性杂质的离子)生成食盐，除去SO最合适的试剂是BaCl2

C．用酚酞试液可鉴别饱和食盐水和饱和纯碱溶液

D．用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液

解析：碳酸钠受热难分解，碳酸氢钠受热易分解生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体，A项正确；加入Ba2＋除去SO的同时，防止引入新的杂质离子，B项正确；NaCl溶液为中性，Na2CO3溶液呈碱性，故可以用酚酞鉴别，C项正确；焰色试验可体现元素性质，焰色试验呈黄色的元素是钠，溶液含有Na＋，故原溶液可能是钠盐，也可能是NaOH溶液，D项错误。

4．除去下列物质中所含的杂质(括号内为杂质)，选用试剂或方法正确的是( D )

A．NaHCO3溶液(Na2CO3)：Ca(OH)2溶液

B．CO2(HCl)：饱和的Na2CO3溶液

C．CO2(HCl)：NaOH溶液

D．Na2O2(Na2O)：与氧气共热

解析：NaHCO3溶液和Na2CO3溶液均能与Ca(OH)2溶液反应，故A错误；CO2能与Na2CO3溶液反应生成NaHCO3，应选用饱和的NaHCO3溶液除去CO2中的HCl，故B错误；CO2、HCl都能与NaOH溶液反应，故C错误；氧化钠与氧气发生反应：2Na2O＋O22Na2O2，故D正确。

5．除去CO2中混有的少量HCl，最好将混合气体通过( B )

A．烧碱溶液

B．饱和的碳酸氢钠溶液

C．碳酸钠溶液

D．浓硫酸

解析：NaHCO3溶液与HCl反应生成CO2气体，烧碱和Na2CO3溶液均与CO2反应，浓硫酸不吸收HCl气体，故选B。

题组二　Na2CO3、NaHCO3的相关计算

6．现加热5 g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物，使碳酸氢钠完全分解，混合物质量减少了0.31 g，则原混合物中碳酸钠的质量为( C )

A．3.38 g　　　　　　   B．4.58 g

C．4.16 g  D．4.41 g

7．有两份质量相同的NaHCO3，向第一份中加入盐酸使其充分反应；将第二份加热使其完全分解，冷却至原温度再加入相同浓度的盐酸，充分反应，则它们所耗用的HCl的分子个数比为( B )

A．2︰1   B．1︰1

C．1︰2   D．4︰1

解析：不论NaHCO3是直接与盐酸反应还是受热分解后的固体再与盐酸反应，其中的Na＋均全部转化为NaCl，因Na＋含量一定，需要Cl－的量一定，所以由守恒式可直接判断出B项正确。

8．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入一定浓度的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间关系如图所示。下列判断正确的是( C )

A．所得溶液的溶质成分为NaOH、Na2CO3

B．所得溶液的溶质成分为Na2CO3

C．所得溶液的溶质成分为NaHCO3、Na2CO3

D．所得溶液的溶质成分为NaHCO3

解析：当向100 mL NaOH溶液中通入一定量CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，溶液中溶质可能有四种情况，分别为A、B、C、D四个选项，根据盐酸由0 mL滴至25 mL时没有CO2产生，由25 mL滴至100 mL时发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋H2O＋CO2↑，生成CO2，后一段反应消耗的盐酸多，可知所得溶液的溶质成分为NaHCO3和Na2CO3。

9．把6.56 g碳酸氢钠和纯碱晶体(Na2CO3·10H2O)的混合物溶于水配成100 mL溶液，测知其中含钠离子1.15 g，若将6.56 g这种混合物加热到恒重，所得固体的质量是( C )

A．5.30 g  B．4.20 g

C．2.65 g  D．2.10 g

解析： 混合物加热到恒重最后生成Na2CO3，设Na2CO3质量为x g，则

2Na～Na2CO3

46　　　106

1.15 g　 x g

＝，解得x＝2.65。

综合强化

10．18.4 g由NaOH和NaHCO3组成的固体混合物，在密闭容器中加热到约250 ℃，经充分反应后排出气体，冷却后称得固体质量为16.6 g，试确定原固体混合物中NaOH与NaHCO3的质量的关系为( A )

A．NaOH>NaHCO3   B．NaOH<NaHCO3

C．NaOH＝NaHCO3   D．无法确定

解析：设18.4 g混合物恰好完全反应，减少质量为x，

NaOH＋NaHCO3Na2CO3＋H2O

40　 84　 18

　 18.4 g　　　　 x

则有＝

x＝2.7 g

因2.7 g＞(18.4－16.6) g，所以

NaOH过量，NaHCO3完全反应。

NaOH＋NaHCO3===Na2CO3＋H2O

　　　　84　　　　　　　　18

　m(NaHCO3)　　　18.4 g－16.6 g

m(NaHCO3)＝8.4 g

m(NaOH)＝18.4 g－8.4 g＝10 g

故质量关系NaOH＞NaHCO3，选A。

11．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_Ⅱ__(填装置序号)。

(2)图Ⅲ、Ⅳ所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为 2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O　；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是_D__(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_NaHCO3__(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。

12．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_溶解、过滤__。

(2)气体C是_CO2__(填化学式)；溶液D是_NaCl__(填化学式)。

(3)原样品中钠元素的质量分数为 34.5%　。

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%。

13．制得的碳酸钠样品中往往含有少量NaCl，现欲测定样品中Na2CO3的质量分数，某探究性学习小组分别设计了如下实验方案。

(1)方案一：用如图所示方法和步骤进行实验：

①操作Ⅰ涉及的实验名称有_过滤__、洗涤；操作Ⅱ涉及的实验名称有干燥、_称量__。

②该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为 ×100%　。

(2)方案二：利用图示装置来测定纯碱样品中Na2CO3的质量分数(铁架台、铁夹等在图中均已略去)。实验步骤如下：

a．按图连接装置，并检查气密性；

b．准确称得盛有碱石灰的干燥管D的质量为83.4 g；

c．准确称得6.0 g纯碱样品放入容器Ⅱ中；

d．打开分液漏斗Ⅰ的旋塞，缓缓滴入稀硫酸，至不再产生气泡为止；

e．打开弹簧夹，往试管A中缓缓鼓入空气数分钟，然后称得干燥管D的总质量为85.6 g。

①若d、e两步的实验操作太快，则会导致测定结果_偏小__(填“偏大”或“偏小”)。

②装置A中试剂X应选用_NaOH溶液__。

③E装置的作用是_防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中__。

④根据实验中测得的有关数据，计算纯碱样品中Na2CO3的质量分数为 88.3%　(结果保留到小数点后一位)。

解析：(1)①生成沉淀A，故操作Ⅰ需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重；②由反应方程式关系得：

Na2CO3～BaCO3

106　　　197

m  　　　 y

m＝ g，样品中Na2CO3质量分数的计算式为×100%＝×100%。

(2)①反应过快会使产生的CO2气体不能完全被D装置中碱石灰吸收；快速鼓入空气，也会使装置内残留CO2不能被D装置中碱石灰完全吸收，则测得的CO2质量偏小，测定结果偏小；②鼓入空气，可把残留在装置B、C中的CO2赶出由D中碱石灰吸收，因为空气中含有CO2，因此应把鼓入空气中的CO2吸收处理，所以装置A应放入NaOH溶液；③如果D装置直接与外界空气相连通，则空气中的H2O和CO2会对测定结果带来影响，所以装置E的作用是防止空气中H2O和CO2进入装置D中；④反应中放出CO2气体的质量＝85.6 g－83.4 g＝2.2 g，设消耗碳酸钠的质量为x，

Na2CO3～CO2

106　　　44

x  　　　2.2 g

解得x＝5.3 g

纯碱样品中Na2CO3的质量分数＝×100%≈88.3%。