2016-2017学年高中化学专题2从海水中获得的化学物质第2单元钠镁及其化合物第2课时碳酸钠的性质与应用学业分层测评苏教版必修1

碳酸钠的性质与应用 (建议用时：45分钟)学业达标1下列有关碳酸钠与碳酸氢钠的说法中不正确的是() 【导学号：16380145】A在通常状况下，都是白色的固体B它们都易溶于水C在通常状况下，受热都易分解D都可以和盐酸反应并生成CO2气体【解析】碳酸钠与碳酸氢钠一个显著的区别就是热稳定性，碳酸氢钠受热易分解，而碳酸钠受热不分解。【答案】C2关于Na2CO3的性质，下列说法中错误的是()A相同温度下溶解度比NaHCO3要大BNa2CO3是盐，其水溶液显中性C热稳定性比NaHCO3强D和酸反应放出等量的CO2时消耗的酸比NaHCO3多【解析】Na2CO3是盐，但其水溶液显碱性。【答案】B3现有一块金属钠露置于空气中一段时间，为检验该固体是否部分变质为碳酸钠，先将固体样品溶解于水得到溶液，并采取下列措施，其中可以实现实验目的的是() 【导学号：16380146】A测所得溶液的pHB取溶液少量，向其中滴入酚酞观察溶液是否变红C取溶液少量，向其中加入盐酸观察是否有气泡产生D取溶液少量，向其中加入CuSO4溶液，观察是否有沉淀产生【解析】钠溶于水得到的NaOH溶液呈碱性，碳酸钠溶于水亦呈碱性，因此A、B项中的措施均无法实现实验目的。CuSO4与NaOH溶液或Na2CO3溶液反应均生成蓝色沉淀，故D错误。【答案】C4除去Na2CO3固体中少量NaHCO3的最佳方法是()A加入适量盐酸B加入NaOH溶液C加热D配成溶液后通入CO2【解析】NaHCO3受热分解生成Na2CO3。【答案】C5下列关于碳酸钠和碳酸氢钠的比较中，正确的是() 【导学号：16380147】A二者在水中的溶解度不同，碳酸氢钠的溶解度大于碳酸钠的溶解度B二者热稳定性不同，碳酸氢钠的热稳定性大于碳酸钠的热稳定性C二者都能与盐酸反应放出二氧化碳气体，等物质的量的碳酸钠和碳酸氢钠与同浓度的盐酸反应产生气体的量和反应快慢不同D二者在一定的条件下可以相互转化【解析】NaHCO3的溶解度小于Na2CO3的溶解度，A错误；Na2CO3比NaHCO3稳定，B错误；等物质的量的Na2CO3和NaHCO3与过量同浓度盐酸反应时，反应较快的是NaHCO3，但产生气体的量相同，C错误；二者在一定条件下可以相互转化，如2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3，D项正确。【答案】D6(2016天水高一检测)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()A3.38 gB4.58 gC4.16 g D4.41 g【解析】碳酸钠较稳定，加热不分解，只有碳酸氢钠分解，设混合物中含有x g NaHCO3，则2NaHCO3Na2CO3CO2H2Om284 g 106 62 gx g 0.31 g解之得：x0.84，所以m(Na2CO3)5 gm(NaHCO3)5 g0.84 g4.16 g。【答案】C7在10 mL 0.01 molL1的Na2CO3溶液中，不断搅拌下逐滴加入1.2 mL 0.05 molL1的盐酸，完全反应后，在标准状况下生成CO2的体积为() 【导学号：16380148】A1.34 mLB2.24 mLC0.672 mL D0【解析】在溶液中，Na2CO3与HCl的反应分两步进行：Na2CO3HCl=NaHCO3NaCl，NaHCO3HCl=CO2H2ONaCl。由于n(Na2CO3)101030.01 mol104mol，n(HCl)1.21030.05 mol6105mol，故只能发生第一步反应。【答案】D8一定量碳酸氢钠与过氧化钠的混合物在密闭体系中充分加热后，排出气体，固体残留物不可能是()ANaOH和Na2CO3 BNa2O2、NaOH和Na2CO3CNaOH DNa2CO3【解析】发生反应原理：2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，2CO22Na2O2=2Na2CO3O2,2H2O(g)2Na2O2=4NaOHO2，碳酸氢钠与过氧化钠混合物的受热，实际上就是Na2O2与碳酸氢钠分解产生的CO2和H2O(g)的混合物的反应，要注意Na2O2先与CO2反应，待CO2反应完成后，Na2O2再与H2O(g)反应，若过氧化钠很少，只与二氧化碳反应，则固体只有碳酸钠；若过氧化钠又与水发生反应，则固体是碳酸钠和氢氧化钠；若过氧化钠很多，即与二氧化碳、水反应后还有过氧化钠剩余，则固体是碳酸钠、氢氧化钠和过氧化钠；固体不可能只有氢氧化钠，故选C。【答案】C9将0.4 g NaOH和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液，向溶液中滴加0.1 molL1稀盐酸。下列图像能正确表示加入盐酸的体积和生成CO2的物质的量的关系的是() 【导学号：16380149】【解析】0.01 mol NaOH先与0.01 mol H中和，CO再与H生成HCO，又消耗0.01 mol H，最后0.01 mol HCO与H反应生成0.01 mol CO2。【答案】C10已知A、B、C是三种含钠元素的白色固体物质，D是无色气体，E是一种难溶物质，它们具有如图所示的转化关系：(1)写出A、B、C、D、E的化学式A_，B_，C_，D_，E_。(2)写出两个箭头所示转化的化学方程式_；_。【解析】根据D是无色气体，能和石灰水反应生成一种难溶物质E，可推出D是CO2，E是CaCO3；A既能和少量CO2反应，又能和足量CO2反应，可推出A是NaOH，B是NaHCO3，C是Na2CO3。【答案】(1)NaOHNaHCO3Na2CO3CO2CaCO3(2)Na2CO3Ca(OH)2=CaCO32NaOHCO2Ca(OH)2=CaCO3H2O11向浓度相等、体积均为50 mL的A、B两份NaOH溶液中，分别通入一定量的CO2后，再稀释到100 mL。(1)在NaOH溶液中通入一定量的CO2后，溶液中溶质的组成可能是_，_，_，_。(2)在稀释后的溶液中逐滴加入0.1 molL1的盐酸，产生CO2的体积(标准状况)与所加盐酸的体积关系如下图所示。A曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶质与盐酸反应产生CO2的最大体积是_mL(标准状况)。B曲线表明，原溶液通入CO2后，所得溶液中溶质的化学式为_。原NaOH溶液的物质的量浓度为_。【解析】(2)分析图中曲线和各个量的关系，A中先加入的25 mL盐酸，含有的氢离子的物质的量为0.1 molL10.025 L0.002 5 mol，此时发生的反应为COH=HCO，所以可知溶液中含有的CO的物质的量为0.002 5 mol，后加的50 mL盐酸和HCO反应生成CO2，因为后加的氢离子的物质的量为0.1 molL10.050 L0.005 mol，所以CO2的体积为0.005 mol22.4 Lmol11 000 mLL1112 mL。在B中先加入的60 mL盐酸都没有气体生成，又加入15 mL盐酸CO2完全放出，也就是说n(HCO)0.1 molL10.015 L0.001 5 mol，则原溶液中只有0.001 5 mol CO，含有0.006 mol0.001 5 mol0.004 5 mol的OH，即原溶液中的溶质是NaOH和Na2CO3。根据钠原子守恒，可计算氢氧化钠溶液的物质的量浓度。【答案】(1)NaOH、Na2CO3Na2CO3Na2CO3、NaHCO3NaHCO3(2)112NaOH、Na2CO30.150 molL112(2016衡阳高一测试)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。 【导学号：16380150】(1)只根据图所示实验，不能够达到实验目的的原因是_。(2)图、所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为_；与实验相比，实验的优点是(填选项代号)_。A比复杂B比安全C比操作简便D可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而不行(3)若用实验验证碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性，则试管B中装入的固体最好是(填化学式)_。【解析】(1)加入盐酸均生成CO2，均使澄清石灰水变浑浊。(2)、均采用加热法使NaHCO3分解。(3)试管B装入碳酸氢钠，试管A装入碳酸钠，这样直接加热的碳酸钠温度高，不分解，不能使澄清石灰水变浑浊，而间接加热的碳酸氢钠分解，使澄清石灰水变浑浊，表明了碳酸氢钠很不稳定。【答案】(1)无论是Na2CO3还是NaHCO3均可以与盐酸反应产生CO2，两者的现象一样，故达不到鉴别目的(2)2NaHCO3Na2CO3H2OCO2，CO2Ca(OH)2=CaCO3H2OD(3)NaHCO3能力提升13下列实验方案中，不能测定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3质量分数的是()A取a克混合物充分加热，减重b克B取a克混合物与足量稀盐酸充分反应，加热、蒸干、灼烧，得b克固体C取a克混合物与足量稀硫酸充分反应，逸出气体用碱石灰吸收，增重b克D取a克混合物与足量Ba(OH)2溶液充分反应，过滤、洗涤、烘干，得b克固体【解析】生成的CO2气体没有干燥，把H2O的质量也当成CO2的质量，导致CO2的质量分数偏大。【答案】C14.下列实验方案鉴别Na2CO3和NaHCO3两种白色粉末，不能达到预期目的的是() 【导学号：16380151】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上图装置进行实验，比较澄清石灰水是否变浑浊【解析】A选项中，向等量的Na2CO3和NaHCO3中加等体积、等浓度的盐酸，NaHCO3产生气泡迅速，Na2CO3反应较缓慢，可以鉴别。B选项中由于S(Na2CO3)S(NaHCO3)，能全部溶解的为Na2CO3粉末，不能全部溶解的为NaHCO3粉末。C选项中均有白色沉淀产生。D选项中，NaHCO3具有不稳定性，加热可产生CO2，使澄清石灰水变浑浊，Na2CO3加热不分解，无此现象。【答案】C15(2016昆明高一检测)a g纯净的碳酸钠和a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物相比，下列描述正确的是()A分别和盐酸反应时，混合物的耗酸量大B分别和足量盐酸反应时，混合物放出的CO2多C分别配制成等体积溶液，混合物碱性大D分别配制成等体积溶液，混合物的Na的物质的量大【解析】碳酸钠和碳酸氢钠分别与盐酸发生的反应：CO2H=CO2H2O，HCOH=CO2H2O，等质量时，碳酸钠消耗盐酸的物质的量为2 mol，如全部为碳酸氢钠，消耗盐酸的物质的量为 mol，则分别和盐酸反应时，a g纯净的碳酸钠消耗盐酸的物质的量为2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物消耗盐酸的物质的量为 mol2 mol之间，则碳酸钠消耗的盐酸多，A错误；分别和足量盐酸反应时，a g纯净的碳酸钠生成二氧化碳的物质的量为 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物生成二氧化碳的物质的量介于 mol mol之间，则混合物放出的CO2多，B正确；碳酸钠与碳酸氢钠相比较，碳酸钠溶液的碱性大于碳酸氢钠的碱性，故碳酸钠溶液的碱性大，C错误；a g纯净的碳酸钠含Na的物质的量为2 mol，a g碳酸钠与碳酸氢钠的混合物含Na的物质的量为 mol2 mol之间，则碳酸钠含Na的物质的量多，故D错误。【答案】B16工业生产的纯碱常含有少量的NaCl等杂质。如图是测定产品中Na2CO3质量分数的实验装置。操作步骤有 【导学号：16380152】A在干燥管内填满碱石灰，质量为m gB取n g样品装入广口瓶中C检查装置气密性D关闭止水夹E打开止水夹F缓慢鼓入空气数分钟，再称干燥管质量为W gG缓慢加入稀硫酸至不再产生气体为止H缓缓鼓入空气数分钟(1)正确的操作顺序是_。(2)步骤F中，要缓缓鼓入空气数分钟，鼓入空气的目的是_，装置甲的作用是_，装置乙的作用是_。(3)计算样品中Na2CO3的质量分数的计算式是_。(4)若去掉装置甲，测定结果会_，若去掉装置乙，测定结果会_。(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)【解析】碳酸钠的质量分数的计算式：106 gmol1n g100%。如果去掉装置甲，会使空气中的二氧化碳被碱石灰吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大；若去掉装置乙会使水蒸气被碱石灰吸收，导致测得的二氧化碳的质量偏大。【答案】(1)CBEHDAGEF(2)使广口瓶中产生的CO2气体全部排出吸收空气中的CO2吸收CO2中的水蒸气 (3)100%(4)偏大偏大8