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分層作業9碳酸鈉和碳酸氫鈉、焰色試驗A級必備知識基礎練題組1.焰色試驗1.《本草經集注》有如下敘述:“先時有人得一種物,其色理與樸硝(Na2SO4)大同小異,朏朏如握雪不冰。強燒之,紫青煙起,仍成灰,不停沸,如樸硝,云是真硝石(KNO3)也。”文中描述區別物質的方法是利用了()A.焰色試驗 B.升華現象C.蒸餾過程 D.燃燒過程2.“一河詩畫滿城煙花”。2023年11月3日至4日,第十五屆中國(瀏陽)國際花炮文化節在長沙瀏陽舉行。焰火顏色的產生與煙花中含有鈉、鉀、鈣、鋇、銅、鍶等金屬元素有關。下列有關說法不正確的是()A.五彩繽紛的焰火的形成是因為上述金屬元素產生了不同的焰色B.每次做焰色試驗前都要用鹽酸洗凈鉑絲并在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同C.KCl與KNO3灼燒時火焰的顏色不相同D.觀察鉀及其化合物的焰色需要透過藍色鈷玻璃題組2.碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質比較與應用3.下列說法不正確的是()A.用小蘇打(NaHCO3)發酵面團制作饅頭B.過氧化鈉漂白的原理和活性炭不一樣C.用蘇打治療胃酸過多D.用食醋清洗熱水瓶膽內壁附著的水垢(CaCO3)4.(2024·山東菏澤高一檢測)下列關于碳酸鈉和碳酸氫鈉的比較中,不正確的是()A.二者在水中的溶解度不同,碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉B.二者熱穩定性不同,碳酸鈉的熱穩定性大于碳酸氫鈉C.二者等質量時,與過量鹽酸反應,生成CO2量一樣多D.二者在一定條件下可以相互轉化5.(2024·廣東湛江高一檢測)一探究小組為了了解碳酸鈉及碳酸氫鈉的部分性質,設計了如下裝置和實驗,其中圖①、圖②中稀鹽酸的濃度相同,碳酸鈉與碳酸氫鈉的濃度相同,圖③、圖④裝置同時放入90℃的水中,氣球都膨脹,裝有飽和碳酸氫鈉溶液的容器上的氣球膨脹得更快。下列說法正確的是()A.加鹽酸前,圖①和圖②中溶液都顯紅色,后者稍深B.加鹽酸過程中,圖①氣球開始有變化,圖②氣球無C.在圖③和圖④中,加熱過程中都產生CO2氣體D.在圖③和圖④中說明碳酸鈉比碳酸氫鈉穩定題組3.碳酸鈉、碳酸氫鈉的鑒別6.(2024·云南曲靖高一檢測)純堿和小蘇打是廚房中常用的兩種白色固體,為了驗證固體純堿中是否含有小蘇打,下列說法正確的是()A.溶于水后加石灰水,無沉淀說明有小蘇打B.加稀鹽酸,有氣體生成說明有小蘇打C.加熱后稱質量,質量減小說明有小蘇打D.在無色火焰上灼燒,火焰呈黃色說明有小蘇打7.(2024·山東青島高一檢測)碳酸鈉與碳酸氫鈉在外觀上相似,均可做家用洗滌劑,如清洗廚房用具的油污等。為區別二者,下列實驗方案不合理的是()選項選用試劑或方法判斷依據A取少量固體放入兩支試管中,各加幾滴水觀察溫度變化B配成溶液,向其中滴加酚酞溶液觀察溶液顏色變化C配成溶液,向其中滴加少量鹽酸觀察是否產生氣泡D配成溶液,向其中滴加澄清石灰水觀察是否生成沉淀題組4.碳酸鈉、碳酸氫鈉與酸的反應8.(2024·陜西渭南高一檢測)有A、B兩個完全相同的裝置,某學生分別在它們的側管中裝入一定量的Na2CO3和NaHCO3,A、B中分別裝有足量的鹽酸,將兩個側管中的物質同時倒入各自的試管中,下列敘述正確的是()A.Na2CO3和NaHCO3的個數相等時,與足量的鹽酸反應,所消耗氯化氫相同B.最終兩試管中Na+、Cl-的物質的量一定相同C.側管中裝入Na2CO3的氣球膨脹速率快D.若加入等質量的Na2CO3和NaHCO3,最終兩氣球體積不同B級關鍵能力提升練9.(2024·山東棗莊高一檢測)實驗室有一包白色固體,可能含有Na2CO3、NaHCO3中的一種或兩種,下列說法正確的是()A.取一定量固體,溶解配成飽和溶液,向溶液中通入足量的CO2,觀察到有晶體析出,說明原固體中一定含有Na2CO3B.取樣在試管中加熱,將可能產生的氣體全部通入澄清石灰水,若最終仍為澄清溶液,則樣品中不含NaHCO3C.取一定量的樣品,利用如圖所示裝置測定樣品中NaHCO3的含量,若球形干燥管增重,則所取樣品中只含NaHCO3D.已知固體樣品同時含有NaHCO3和Na2CO3。現取一定質量的樣品配成溶液,滴加Ba(OH)2溶液至沉淀完全,根據白色沉淀的質量不能求出Na2CO3的含量10.(2024·江蘇滁州高一檢測)下列實驗裝置能達到實驗目的的是()①驗證Na和水反應是否為放熱反應②檢驗Na2O2與H2O反應有O2生成③觀察K2CO3的焰色試驗④比較Na2CO3、NaHCO3的穩定性A.①② B.①③C.②③ D.③④11.(2024·河南南陽高一檢測)在一定溫度下,向飽和NaHCO3溶液中加入一定量的過氧化鈉,充分反應后恢復到原溫度,下列說法正確的是()A.溶液中有晶體析出,Na+濃度不變B.溶液中有氣體逸出,溶質中一定含有NaOHC.溶液的質量增大,溶質中一定含有Na2CO3D.溶液的質量增大,溶質質量分數不變12.(2024·上海徐匯區檢測)為確定碳酸鈉和碳酸氫鈉混合樣品中碳酸鈉的質量分數,可通過加熱分解得到的CO2質量進行計算,某同學設計的實驗裝置示意圖如下:該同學設計的實驗裝置存在缺陷,有關該實驗裝置及實驗過程中,下列因素可能使碳酸氫鈉的質量分數偏低的是()A.樣品分解不完全B.裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置C.沒有安裝干燥管aD.反應完全后停止加熱,通入過量的N213.(2024·江蘇徐州高一檢測)實驗室有一包白色固體,可能含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl中的一種或多種。下列根據實驗事實得出的結論不正確的是()A.取一定量固體,溶解,向溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液變成淺紅色,說明原固體中一定含有NaHCO3B.取一定量固體,溶解,向溶液中加入適量BaCl2溶液,充分反應后觀察到有白色沉淀生成,說明原固體中一定含有Na2CO3C.取一定量固體,溶解,向溶液中滴加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,觀察到有白色沉淀生成,說明原固體中一定含有NaClD.稱取3.80g固體,加熱至恒重,質量減少了0.620g。用足量稀鹽酸溶解殘留固體,充分反應后,收集到0.880g氣體,說明原固體中含有Na2CO3、NaHCO3和NaCl14.(2024·湖北武漢高一檢測)NaHCO3是一種工業用化學品,50℃以上開始逐漸分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,270℃時完全分解。NaHCO3在水中的溶解度小于Na2CO3在水中的。回答下列問題:(1)可用于治療胃酸過多的是(填“NaHCO3”或“Na2CO3”),不能用澄清石灰水區分NaHCO3和Na2CO3的原因是

。

(2)實驗室將CO2、NH3通入飽和食鹽水中來制備NaHCO3,先通入的是(填“CO2”或“NH3”),反應的化學方程式為NaCl+H2O+CO2+NH3NaHCO3↓+NH4Cl;該反應不宜在超過50℃的水浴中進行,原因是

。

(3)制取NaHCO3所需要的CO2采用圖甲裝置進行制備。當錐形瓶中的固體為石灰石時,分液漏斗中應盛放(填試劑名稱),為獲得較為純凈的CO2,凈化裝置(圖乙)中試劑A為(填化學式)。

(4)通過該實驗所獲得的NaHCO3晶體常含有NaCl(假設僅含此一種雜質)。現稱取上述NaHCO3晶體試樣9.36g于燒杯中,加入過量稀硝酸使固體樣品充分反應,再加入過量的硝酸銀溶液。經過濾、洗滌、干燥得到沉淀物的質量為5.74g,則NaHCO3樣品中NaCl的質量分數為。寫出上述反應涉及的離子方程式:

、。

C級學科素養拔高練15.(2024·廣東深圳高一檢測)Na2CO3純度的分析:實驗裝置如圖所示,裝置B中盛有10.0g的Na2CO3樣品[假設雜質不參加反應,原容器中CO2含量可忽略不計,各裝置內反應完全。實驗室可供選擇的試劑和藥品還有鋅粒、稀硫酸、CaCO3(s)、蒸餾水]。(1)裝置A錐形瓶內盛有,裝置A的作用是

。

裝置B分液漏斗中裝有。

(2)若無裝置C,實驗結果將(填“偏高”“偏低”或“無影響”)。裝置E的作用是

。

(3)若實驗后,裝置D的質量增加3.96g,則該Na2CO3樣品的純度為。

參考答案分層作業9碳酸鈉和碳酸氫鈉、焰色試驗1.A解析Na2SO4可發生焰色反應,只發生物理過程,硝酸鉀強燒產生紫色火焰同時發生分解產生氧氣和亞硝酸鉀,故記載的是用焰色試驗鑒別樸硝與硝石的方法,故選A。2.C解析五彩繽紛的焰火是某些金屬元素灼燒時產生的焰色,A項正確;做焰色試驗前都要用鹽酸洗凈鉑絲并在火焰上灼燒至與原來的火焰顏色相同,B項正確;KCl和KNO3都含有K元素,灼燒時透過藍色鈷玻璃都能觀察到紫色火焰,C項錯誤;K元素的焰色需要透過藍色鈷玻璃觀察,避免可能含有的微量Na元素的干擾,D項正確。3.C解析碳酸氫鈉受熱分解為二氧化碳,可以用小蘇打(NaHCO3)發酵面團制作饅頭,故A正確;過氧化鈉具有氧化性,可以用來漂白,活性炭具有吸附性,可以吸附有色物質,過氧化鈉漂白的原理和活性炭不一樣,故B正確;蘇打為碳酸鈉,堿性較強,不能用于治療胃酸過多,故C錯誤;碳酸鈣和醋酸反應生成可溶性鹽醋酸鈣,可用食醋清洗熱水瓶膽內壁附著的水垢(CaCO3),故D正確。4.C解析Na2CO3的熱穩定性更強;等質量的Na2CO3與NaHCO3,與足量鹽酸反應產生CO2的量不同,相同質量時,NaHCO3產生的CO2量多。5.D解析碳酸鈉及碳酸氫鈉溶液都顯堿性,其中碳酸鈉溶液的堿性更強,酚酞在堿性溶液中顯紅色,則圖①和圖②中溶液都顯紅色,前者稍深,故A錯誤;碳酸鈉和少量鹽酸反應生成的是碳酸氫鈉,沒有氣體生成,繼續滴加鹽酸,生成氯化鈉、二氧化碳和水,有氣泡產生;碳酸氫鈉與鹽酸反應直接產生二氧化碳氣體,則加鹽酸過程中,圖①氣球開始無變化,圖②氣球開始有變化,故B錯誤;碳酸鈉加熱不分解產生二氧化碳氣體,加熱過程中圖③不產生CO2氣體,故C錯誤;圖③、圖④裝置同時放入90℃的水中,氣球都膨脹,裝有飽和碳酸氫鈉溶液的容器上的氣球膨脹得更快,說明碳酸氫鈉不穩定,受熱分解,則碳酸鈉比碳酸氫鈉穩定,故D正確。6.C解析碳酸鈉和碳酸氫鈉都會和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀,故不能驗證含有小蘇打,A錯誤;碳酸鈉和碳酸氫鈉都會和HCl反應生成CO2,有氣體產生無法說明有小蘇打,B錯誤;碳酸氫鈉受熱分解,生成碳酸鈉、水和二氧化碳,故加熱后稱重,質量減小說明有小蘇打,C正確;火焰呈黃色為Na的焰色試驗,碳酸鈉和碳酸氫鈉中都含有Na,火焰呈黃色無法說明有小蘇打,D錯誤。7.D解析碳酸鈉固體溶于水是放熱的,碳酸氫鈉固體溶于水是吸熱的,可以通過觀察二者溶于水后溫度變化來區別,故A正確;碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液都是堿性的,但碳酸鈉溶液堿性更強,滴加酚酞溶液后紅色比碳酸氫鈉溶液深,可以通過觀察溶液顏色變化區別二者,故B正確;碳酸鈉與碳酸氫鈉配成溶液,向其中滴加少量鹽酸,碳酸氫鈉溶液馬上有氣泡產生,碳酸鈉溶液剛開始沒有氣泡產生,則可以通過觀察是否產生氣泡區別二者,故C正確;碳酸鈉溶液和碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水反應都生成碳酸鈣沉淀,不能通過觀察是否生成沉淀區別二者,故D錯誤。8.D解析由化學方程式可知,1個Na2CO3和鹽酸反應消耗2個HCl、1個NaHCO3和鹽酸反應消耗1個HCl,它們的個數相等時,與足量的鹽酸反應,所消耗氯化氫不相同,故A錯誤;裝入的是一定量的Na2CO3和NaHCO3和足量的鹽酸,最終兩試管中Na+、Cl-的物質的量不一定相同,故B錯誤;碳酸鈉和鹽酸反應分步進行,先生成碳酸氫鈉,后碳酸氫鈉和鹽酸反應生成二氧化碳,所以裝入碳酸鈉的氣球膨脹速率慢,故C錯誤;加入等質量的Na2CO3和NaHCO3,因二者摩爾質量不同,物質的量也就不同,最終生成的氣體體積不相同,兩氣球體積不同,故D正確。9.A解析取一定量固體,溶解配成飽和溶液,向溶液中通入足量二氧化碳,觀察到有晶體析出,說明有反應Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3↓發生,因為相同條件下碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉而結晶析出,說明原溶液中一定有碳酸鈉,A正確;若二氧化碳生成量較多,氫氧化鈣與過量二氧化碳反應生成碳酸氫鈣,最終仍為澄清溶液,但是樣品中含有碳酸氫鈉,B錯誤;濃硫酸將氣體干燥,球形干燥管增重說明生成了CO2,為碳酸氫鈉分解生成的二氧化碳,但無法確定Na2CO3是否存在,C錯誤;設樣品中碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量分別為xg和yg,混合物的質量為mg,滴加氫氧化鋇溶液至沉淀完全,沉淀為碳酸鋇,質量為ng,則有x+y=m,197x106+197y84=n,m、n10.A解析鈉與水反應放熱,使U形管中紅墨水左低右高,圖中可驗證為放熱反應,故①能達到實驗目的;過氧化鈉與水反應生成氧氣,且放熱,則帶火星的木條復燃,可驗證有氧氣生成,故②能達到實驗目的;觀察K的焰色反應需透過藍色的鈷玻璃,不能直接觀察檢驗,故③不能達到實驗目的;碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉,則小試管中應為碳酸氫鈉,故④不能達到實驗目的;故選A。11.C解析Na2O2與H2O反應生成NaOH和O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2↑,NaOH與NaHCO3反應生成Na2CO3和H2O,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O。根據分析,反應生成Na2CO3,Na2CO3的溶解度大于NaHCO3,因此Na+濃度增大,A錯誤;根據分析,反應生成O2,若Na2O2量較少,生成的NaOH較少,可以被NaHCO3完全反應,即不一定有NaOH剩余,B錯誤;根據分析,投入Na2O2,生成O2,溶液質量增加,由于反應NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,溶液中一定生成Na2CO3,C正確;根據分析,原溶質NaHCO3與NaOH反應生成Na2CO3,因此NaHCO3的質量分數減小,D錯誤。12.A解析樣品分解不完全,測定二氧化碳的質量減小,碳酸氫鈉質量減小,碳酸氫鈉的質量分數偏低,故A符合題意;裝置B、C之間缺少CO2的干燥裝置,水蒸氣進入裝置C導致測定的二氧化碳質量增大,碳酸氫鈉質量增大,碳酸氫鈉的質量分數偏高,故B不符合題意;沒有安裝干燥管a,會造成外界空氣中的二氧化碳和水蒸氣進入裝置C被吸收,測定二氧化碳質量增大,碳酸氫鈉質量增大,碳酸氫鈉的質量分數偏高,故C不符合題意;反應完全后停止加熱,通入過量的N2,但可將產生的CO2全部趕入裝置C中,N2不會被裝置C吸收,測得的二氧化碳質量不變,則碳酸氫鈉的質量分數不會偏高也不會偏低,故D不符合題意。13.A解析取一定量固體,溶解,向溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,溶液變成淺紅色,說明溶液呈堿性,Na2CO3、NaHCO3溶液都呈堿性,原固體中不一定含有NaHCO3,故A錯誤;取一定量固體,溶解,向溶液中加入適量BaCl2溶液,BaCl2和Na2CO3反應生成碳酸鋇沉淀,而BaCl2和NaHCO3不反應,所以觀察到有白色沉淀生成,說明原固體中一定含有Na2CO3,故B正確;取一定量固體,溶解,向溶液中滴加硝酸酸化后再加入AgNO3溶液,觀察到有白色沉淀生成,該沉淀一定是氯化銀,說明原固體中一定含有NaCl,故C正確;稱取3.80g固體,加熱至恒重,質量減少了0.620g,碳酸氫鈉加熱能分解為碳酸鈉、二氧化碳和水,設碳酸氫鈉的質量為xg、生成碳酸鈉yg,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑Δm168106 62xgyg 0.62gx=1.68g、y=1.06g,說明原固體中一定含有1.68g的碳酸氫鈉,反應新生成碳酸鈉1.06g;用足量稀鹽酸溶解殘留固體,充分反應后,收集到0.880g氣體,碳酸鈉和鹽酸反應放出二氧化碳氣體,設碳酸鈉的質量為zg,Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑106 44zg 0.880gz=2.12g,說明原固體中含有Na2CO3的質量為2.12g-1.06g=1.06g,根據質量守恒,原固體中含有NaCl的質量為3.80g-1.68g-1.06g=1.06g,故D正確。14.答案(1)NaHCO3澄清石灰水既可與NaHCO3反應生成沉淀,也可與Na2CO3反應生成沉淀(2)NH3溫度過高,NaHCO3會部分分解(3)稀鹽酸NaHCO3(4)25%HCO3-+H+CO2↑+H2OAg++Cl-AgCl↓解析(1)碳酸鈉、碳酸氫鈉都能與鹽酸反應,但碳酸鈉的堿性太強,所以用于治療胃酸過多的是NaHCO3;NaHCO3和Na2CO3都能與石灰水反應生成白色沉淀,所以不能用澄清石灰水區分NaHCO3和Na2CO3。(2)實驗室將CO2、NH3通入飽和食鹽水中來制備NaH