1、钠盐及其焰色试验(40分钟70分)一、选择题(本题包括7小题,每小题7分,共49分)1.(2020济南高一检测)下表中,对陈述、的正确性及两者间是否具有因果关系的判断都正确的是()选项陈述陈述判断A碳酸钠溶液可用于治疗胃病Na2CO3可与盐酸反应对,对,有B向Na2O2的水溶液中滴酚酞变红色Na2O2与水反应生成氢氧化钠对,错,无C金属钠具有强还原性高压钠灯发出透雾性强的黄光对,对,有D过氧化钠可用于航天员的供氧Na2O2能与CO2、H2O反应生成O2对,对,有【解析】选D。碳酸钠能够与盐酸反应,但是碳酸钠碱性较强,具有腐蚀性,不能用于治疗胃病,陈述错误,A错误;过氧化钠与水反应生成氢氧化钠,
2、氢氧化钠为强碱,水溶液显碱性,能够使酚酞变红,所以、都对,B错误;钠的焰色为黄色,透雾性强,高压钠灯发出透雾能力强的黄光,对,对,二者无因果关系,C错误;过氧化钠与水、二氧化碳均反应生成氧气,所以可为航天员供氧,陈述、正确,且有因果关系,D正确。【补偿训练】纯碱和小苏打都是白色晶体,在日常生活中都可以找到。若要在家中将它们区分开来,下面的方法中可行的是()A.在水杯中各盛相同质量的样品,分别加入等体积的白醋,观察反应放出气体的快慢B.分别用干净铁丝蘸取样品在煤气炉的火焰上灼烧,观察火焰颜色C.将样品溶解,分别加入澄清石灰水,观察是否有白色沉淀D.分别放在炒锅中加热,观察是否有残留物【解析】选A
3、。碳酸钠与酸反应首先产生碳酸氢钠和氯化钠,然后是碳酸氢钠与酸反应产生碳酸钠、二氧化碳和水,而碳酸氢钠中加入酸立即放出气体,所以根据反应放出气体的快慢可区分碳酸钠和碳酸氢钠,A正确;纯碱和小苏打都是钠盐,焰色试验火焰都为黄色,不能区别二者,B错误;二者都能与氢氧化钙溶液发生反应产生碳酸钙白色沉淀,不能区别它们,C错误;碳酸钠稳定,受热不易分解,碳酸氢钠不稳定受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水,也有固体残留物,所以不能区分二者,D错误。2.有两份质量相同的NaHCO3固体,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溶质质量分数的盐酸,充分反应,则它们所耗用的盐酸
4、的体积比为()A.21B.11C.12D.41【解析】选B。无论NaHCO3是直接与盐酸反应,还是先加热分解后再与盐酸反应,Na+的量不变,生成的NaCl的量相等,则消耗盐酸的量相等。3.(2020黄山高一检测)碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 g的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 ()A.3.38 gB.4.58 gC.4.16 gD.4.41 g【解析】选C。利用差量法可得:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2m168 g 62 gm 0.31 g解得m=0.84 g,所以碳酸钠的质量是5.00 g-0
5、.84 g=4.16 g。4.下列有关焰色试验或其应用的说法中错误的是()A.焰色试验是物理变化B.“焰色”属于对应元素化合物的性质C.利用焰色试验确定NaCl中是否含有KCl时必须使用蓝色的钴玻璃D.烟花燃放中发出的“五光十色”与焰色试验有关【解析】选B。焰色试验是元素的性质而不仅仅是化合物的性质,B错误。【补偿训练】(2019潍坊高一检测)下列对焰色试验实验操作注意事项的说明,正确的是()钾的火焰颜色,要透过蓝色钴玻璃观察先把铂丝灼烧到与原来火焰颜色相同,再蘸取被检验的物质每次实验后,要用盐酸把铂丝洗净实验时最好选择本身颜色较微弱的火焰没有铂丝,也可用光洁无锈的铁丝代替A.仅有不正确B.仅
6、有不正确C.仅有不正确D.全对【解析】选D。为了滤去黄光;、除去铂丝上的杂质;本身颜色越微弱的火焰在实验时干扰越小,被检验物质的火焰颜色越明显;焰色试验除用铂丝外,还可以用光洁无锈的铁丝、镍丝、铬丝等。5.(2020临沂高一检测)NH3是有刺激性气味的极易溶解在水中的气体,水溶液呈碱性,如图是模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的部分装置。下列操作正确的是()A.a通入CO2,然后b通入NH3,c中放碱石灰B.b通入NH3,然后a通入CO2,c中放碱石灰C.a通入NH3,然后b通入CO2,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉D.b通入CO2,然后a通入NH3,c中放蘸稀硫酸的脱脂棉【解析】选C。“侯氏制碱法”
7、的原理是向饱和的NaCl溶液中先通入NH3,然后通入CO2,利用生成的碳酸氢钠溶解度小而析出。由于NH3在水中的溶解度大,所以先通NH3,但为了防止倒吸,所以a通入NH3,然后b通入CO2 ,考虑NH3的尾气处理,所以选择放蘸稀硫酸的脱脂棉,故C正确。【补偿训练】(2019天津高一检测)已知中盛有一定量的碳酸钠溶液, 根据如图所示的实验过程,下列说法正确的是()A.中溶液为无色B.中溶液的溶质组成有2种情况C.中溶液的溶质除酚酞外,还有3种D.加入过量稀盐酸后,中只观察到沉淀消失,产生大量气泡【解析】选C。碳酸钠溶液能使酚酞变红,故A错误;中溶液的溶质组成有碳酸钠、酚酞、氢氧化钠或酚酞、氢氧化
8、钠或酚酞、氢氧化钠、氢氧化钙3种情况,故B错误;中溶液的溶质除酚酞外,还有氯化钠、氯化钙、氯化氢,故C正确;加入过量稀盐酸后,中观察到沉淀消失,产生大量气泡,溶液由红色变为无色,故D错误。6.过量的NaHCO3与Na2O2混合,在密闭容器中充分加热后,最后排出气体,残留的物质应是()A.Na2O和Na2O2B.Na2O2和Na2CO3C.Na2CO3D.Na2O【解析】选C。在题中所给出的两种物质中NaHCO3是过量的,两种混合物在密闭容器中加热所发生的化学反应为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2,2Na2O2+2H2O4NaOH+O2,2N
9、aOH+CO2Na2CO3+H2O。因NaHCO3是过量的,又充分加热,有足够的CO2使Na2O2最终全部转化为Na2CO3,过量的NaHCO3也完全分解成Na2CO3,而Na2CO3稳定,受热不易分解,故最后排出气体后,残留的固体是Na2CO3。【补偿训练】下列关于Na2CO3和NaHCO3的说法正确的是()A.向两者的溶液中加入BaCl2均生成白色沉淀B.向两者的溶液中逐滴加入盐酸,反应现象完全相同C.Na2CO3和NaHCO3两物质之间可以相互转化D.向饱和的Na2CO3溶液中通入足量的CO2气体,观察不到任何实验现象【解析】选C。Na2CO3与BaCl2反应生成BaCO3白色沉淀,而N
10、aHCO3与BaCl2不能反应,A错误;向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸,开始无现象,一段时间后才有气泡冒出,而向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸,立即产生大量气泡,B项错误;Na2CO3与CO2、H2O反应可以转化为NaHCO3,NaHCO3加热或与NaOH溶液反应可转化为Na2CO3,C项正确;向饱和Na2CO3溶液中通入足量CO2气体,可产生NaHCO3晶体,D项错误。7.(2020长沙高一检测)两份质量均为m g的Na2CO3、NaHCO3固体混合物,加热第一份充分反应得到CO2的质量为x g,向加热后所得固体中加入足量盐酸得到CO2 a g;向第二份中直接加入足量的盐酸得到CO2的质量
11、为b g。则x等于()A.2aB.2bC.b-aD.b-2a【解析】选C。根据题意,两份固体中所含碳元素都变为CO2,根据碳原子守恒可知x+a=b,则x=b-a。二、非选择题(本题包括1小题,共21分)8.A、B、C、D、F五种物质的焰色试验均为黄色,A、B、C、D与盐酸反应均生成E,此外B还生成一种可燃性气体。而C、D还生成一种无色、无味气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊。D和A可反应生成C,F和H也可反应生成C和另一种无色、无味气体。请回答下列问题:(1)写出A、B、C、D、E、F的化学式:A ;B;C;D;E;F。(2)写出F和H反应的化学方程式: 。(3)写出下列反应的离子方程式。D+
12、盐酸: ;B+水: ;D+A: 。【解析】由焰色试验为黄色,且A、B、C、D均与盐酸反应生成E,知E为NaCl,B还生成一种可燃性气体知B为Na,由C、D还生成气体H,该气体能使澄清石灰水变浑浊,知C、D为Na2CO3或NaHCO3,H是CO2,F和CO2反应生成C和另一种气体,则F为Na2O2、C为Na2CO3,因而D为NaHCO3,D和A可反应生成Na2CO3,则A为NaOH。答案:(1)NaOHNaNa2CO3NaHCO3NaClNa2O2(2)2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2(3)HC+H+H2O+CO22Na+2H2O2Na+2OH-+H2HC+OH-H2O+C【补偿训练】
13、(2020泰安高一检测)AH为中学化学中常见的物质,转化关系如图所示,其中“”代表化合物,“”代表单质,A为医学上治疗胃酸过多的一种药剂,G为淡黄色固体,C在通常状况下为无色液体。请回答下列问题:(1)G的化学式为,每生成1个G转移电子个。(2)反应中(填序号)属于氧化还原反应。(3)写出下列反应的化学方程式:AB+C+D: ,F+C: 。【解析】可治疗胃酸过多,且受热分解生成三种物质可能是NaHCO3,由两种单质点燃生成的淡黄色固体只可能是Na2O2,通常状况下的无色液体可能是H2O。联系图中的转化关系即可推得:A、B、C、D、E、F、G、H分别是NaHCO3、CO2、H2O、Na2CO3、
14、O2、Na、Na2O2、NaOH。答案:(1)Na2O22(2)(3)2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO22Na+2H2O2NaOH+H2(20分钟30分)1.(6分)(2020昆明高一检测)学生在设计实验方案、进行实验操作、获取实验结论的过程中,不仅能获取知识、技能和方法,还能提高探究能力。下列实验装置不能达到实验目的的是()【解析】选D。在大试管中存有一定量的空气,若Na与水的反应是放热反应,放出的热量使空气膨胀,导致U形管中的红墨水左边液面下降,右边液面上升,A正确;Na2O2与H2O反应生成的O2能使带火星的木条复燃,B正确;进行焰色试验可以用光洁无锈的铁丝或铂丝蘸待测溶液,然后
15、在酒精灯的火焰上灼烧,若观察到火焰呈黄色,就证明在纯碱中含有钠元素,C正确;比较Na2CO3、NaHCO3的热稳定性,应该把NaHCO3放在内管,把Na2CO3放在外管,若观察到与内管连接的澄清石灰水先变浑浊,就证明稳定性Na2CO3NaHCO3,否则由于玻璃的导热性差,观察到与外管连接的澄清石灰水先变浑浊,D错误。2.(6分)(双选)(2020张家口高一检测)在课堂上,老师展示了两瓶失去标签的Na2CO3和 NaHCO3无色饱和溶液,希望班里同学提出简便的鉴别方法,该班同学踊跃提出方法。其中不合理的是()A.取等量的溶液于两支试管中,各滴入酚酞试液,红色较深的是Na2CO3B.取等量的溶液于
16、两支试管中,加热,有气泡产生的是NaHCO3C.取等量的溶液于两支试管中,逐滴加入稀盐酸,开始就有气体放出的是NaHCO3D.取等量的溶液于两支试管中,滴加Ba(OH)2溶液,生成白色沉淀的是Na2CO3【解析】选B、D。NaHCO3溶液受热时达不到NaHCO3的分解温度,只有NaHCO3固体受热才分解,B错误;分别向两支试管中滴加 Ba(OH)2溶液,都能出现白色沉淀,化学方程式为Na2CO3+Ba(OH)22NaOH+BaCO3、2NaHCO3+Ba(OH)2Na2CO3+BaCO3+2H2O,无法鉴别二者,故D错误。3.(18分)(2020临沂高一检测)过氧化钠常用作漂白剂、杀菌消毒剂,
17、能与水和二氧化碳等物质发生反应,保存不当容易变质。某兴趣小组以过氧化钠为对象进行如下探究:探究:“干燥的CO2不能与Na2O2反应”和“CO2在有水存在时才能与Na2O2反应”,设计如下实验装置: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:用下图所示方法和步骤进行实验:操作涉及的实验操作有、洗涤;操作涉及的实验操作有干燥、。该方案测得的样品中Na2CO3质量分数的计算式为。(2)方案二:利用下图所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
18、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纯碱样品放入容器中;d.打开分液漏斗的旋塞,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。若d、e两步的实验操作太快,则会导致测定结果(填“偏大”或“偏小”)。装置A中试剂X应选用。E装置的作用是 。根据实验中测得的有关数据,计算纯碱样品Na2CO3的质量分数为(结果保留小数点后一位)。【解析】(1)生成沉淀A,故操作需要涉及过滤操作。要知道固体的质量需要称重;经过计算,样品中Na2CO3质量分数的计算式为100%。(2)反应过快会
19、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;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;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;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,Na2CO3CO210644x2.2 g解得x=5.3 g纯碱样品中Na
20、2CO3的质量分数=100%88.3%。答案:(1)过滤称量100%(2)偏小NaOH溶液防止空气中CO2和水蒸气进入装置D中88.3%【补偿训练】1.探究Na2O2是否已经变质并粗略测定该样品中Na2O2的质量分数。(1)甲同学取少量Na2O2样品,将其溶于水,加入溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2样品已经与空气中的CO2反应变质。(2) 乙同学为粗略测定该样品中Na2O2的质量分数,称取m g样品,设计如图装置进行实验:实验开始后,A中发生反应的化学方程式为 ;利用装置B除去混合气体未反应的CO2;调整装置C、D内液面高度相同,读出量筒D中水的体积,并将其折算成氧气的质量为n g。
21、则该样品中Na2O2的质量分数为。【解析】(1)甲同学取少量Na2O2样品,将其溶于水,加入BaCl2溶液,充分振荡后有白色沉淀,证明Na2O2样品已经与空气中的CO2反应变质,混有碳酸钠;(2)实验开始后,A中发生反应的化学方程式为2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2;读出量筒D中水的体积,并将其折算成氧气的质量为n g,设Na2O2的质量为x,由方程式可知:2Na2O2+2CO22Na2CO3+O2278 32x n g由=,解得x=则该样品中Na2O2的质量分数为100%=100%。答案:(1)BaCl2(合理即可)(2)2CO2+2Na2O22Na2CO3+O2100%2.(20
22、19朝阳高一检测)钠、碳及它们的化合物在生产、生活中有着重要的用途。(1)某汽车安全气囊的产气药剂主要含有NaN3、Fe2O3、KClO4、NaHCO3等物质。当汽车发生碰撞时,NaN3迅速分解产生N2和Na,同时放出大量的热。N2使气囊迅速膨胀,从而起到保护作用。KClO4中氯元素的化合价是,具有(填“还原性”或“氧化性”)。Fe2O3可处理产生的Na,反应为6Na + Fe2O3 3Na2O + 2Fe,反应中Na作(填“还原剂”或“氧化剂”)。NaHCO3是冷却剂,吸收产气过程中释放的热量而分解,其分解的化学方程式是 。(2)Na2O2可用作呼吸面具或潜水艇中氧气的来源。某实验小组利用如
23、图装置探究Na2O2与CO2的反应。请回答下列问题:根据实验目的,将虚线框中的装置补充完整并标出所用的试剂。装置C中观察到的现象是 ,反应的化学方程式是。装置D的作用是吸收未反应的CO2便于O2的检验。吸收CO2的离子方程式是。【解析】(1) KClO4中K为+1价,O为-2价,根据化合物中总化合价为0,计算得到Cl化合价为+7价,处于最高价态,因此KClO4具有氧化性;反应6Na + Fe2O3 3Na2O + 2Fe中,Na由0价升为+1价,失去电子,发生氧化反应,为还原剂;碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2。(2
24、) 碳酸氢钠受热易分解为碳酸钠、二氧化碳和水,本实验主要探究Na2O2与CO2的反应,应先除去水蒸气,可采用盛有浓硫酸的洗气瓶,连接方式应为长进短出,故装置图为;过氧化钠为淡黄色固体,与二氧化碳反应后生成碳酸钠白色粉末,因此实验现象为淡黄色固体变为白色,反应的化学方程式为2Na2O2 + 2CO22Na2CO3 + O2;二氧化碳为酸性氧化物,与氢氧化钠溶液发生反应,当二氧化碳少量时离子方程式为CO2 + 2OH- C + H2O,当二氧化碳过量时离子方程式为 CO2 + OH- HC 。答案: (1)+7 氧化性还原剂2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2(2)淡黄色固体变为白色2Na2O2 + 2CO22Na2CO3 + O2CO2 + 2OH-C+ H2O(或CO2 + OH-HCO- 3)