1、课后集训基础达标1. (多选)关于Na2CO3和NaHCO3的下列说法中正确的是()A.Na2CO3比NaHCO3易溶于水B.NaHCO3比Na2CO3稳定C.石灰水能和NaHCO3反应,不与Na2CO3反应D.等物质的量的Na2CO3和NaHCO3分别与足量盐酸反应,消耗HCl的物质的量为21解析:NaHCO3的溶解度小于Na2CO3,A项正确。Na2CO3的熔点为851 ,而NaHCO3超过100 即开始分解,B项错误。石灰水和Na2CO3、NaHCO3都能反应生成CaCO3沉淀,C项错误。盐酸足量时有Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2,NaHCO3+HCl=NaCl+ H
2、2O+CO2,因此D项正确。答案:AD2.在制小苏打(NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3+NH4Cl)的操作中,应在饱和食盐水中()A.先通入CO2,达到饱和后再通入NH3B.先通入NH3,达到饱和后再通入CO2C.CO2和NH3同时通入D.以上三种方法都行解析:CO2在NaCl溶液中溶解度小,先通NH3后溶液呈碱性,能溶解大量的CO2,生成大量的HCO-3,从而析出大量的NaHCO3晶体。答案:B3.碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00 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()A.3.38 gB.4.58
3、 g C.4.16 g D.4.41 g解析:假设原混合物中NaHCO3的质量为x,则:2NaHCO3=Na2CO3+H2O+CO2m842106842-106=62x0.31 g解得:x=0.84 g则原混合物中Na2CO3的质量为:5.00 g-0.84 g=4.16 g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.加热灼烧D.配成溶液后通入CO2解析:NaHCO3不稳定,受热易分解,生成Na2CO3。答案:C5.纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,下列区分这两种物质的说法正确的是()A.分别用炒锅加热两种样品,
4、全部分解挥发,没有残留物的是小苏打B.用洁净铁丝蘸取两种样品在煤气火焰上灼烧,使火焰颜色发生明显变化的是小苏打C.用两只小玻璃杯,分别加入少量的两种样品,再加入等量的食醋,产生气泡快的是小苏打D.先将两种样品配成溶液,分别加入石灰水,无白色沉淀生成的是小苏打解析:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2,分解后仍有残留物,A项错误。Na2CO3和NaHCO3都能发生焰色反应,使火焰显黄色,B项错误。Na2CO3+Ca(OH)2= CaCO3+2NaOH,NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3+NaOH+H2O,二者与石灰水反应都有白色沉淀生成,D项错误。Na2CO3与醋酸反应分两步进行,产
5、生气泡的速率慢。答案:C6.(多选)下列实验中,没有白色沉淀或晶体析出的是()A.饱和石灰水中加入少量NaOH固体B.饱和碳酸钠溶液中通入足量的CO2C.氯化钙溶液中通入少量CO2D.碳酸氢钠溶液中加入氯化钡溶液解析:A项饱和石灰水中加入少量NaOH固体,吸水、放热,Ca(OH)2溶解度降低,可析出Ca(OH)2;B项饱和Na2CO3溶液中通入足量的CO2,发生反应Na2CO3+CO2+H2O= 2NaHCO3,NaHCO3溶解度小,可以析出NaHCO3晶体;C项CaCl2溶液中通入CO2,不发生反应;D项NaHCO3与BaCl2不发生反应。答案:CD7.将碳酸钠和碳酸氢钠的混合物25 g放在
6、大试管中加热至质量不再减轻为止,冷却称量得到剩余固体的质量为18.8 g。求原混合物中碳酸钠的质量。解析:设原混合物中NaHCO3的质量为x,x 25 g-18.8 g=6.2 g解得x=16.8 gNa2CO3的质量为25 g-16.8 g=8.2 g答案:8.2 g综合运用8.某学生拟用NaOH溶液吸收CO2气体,制备Na2CO3溶液,为了防止通入的CO2气体过量生成NaHCO3,他设计了如下的实验步骤:用25 mL NaOH溶液吸收过量的CO2气体,至CO2气体不再溶解;小心煮沸溶液12分钟;在得到的溶液中加入25 mL相同的NaOH溶液,使溶液充分混合。按他的设计,第步实验装置如下图:
7、 (1)他能否制得较纯净的 Na2CO3_,理由是_。(2)装置A使用的试剂是石灰石和稀盐酸,可否用纯碱代替石灰石_,原因是_。(3)装置B使用的试剂是_,作用是_。(4)有人认为实验步骤的顺序对调,即先混合,再煮沸更合理,你认为对吗?为什么?_。答案:(1)能实验生成NaHCO3,其中溶解的CO2气体煮沸时除去,实验NaHCO3恰好被NaOH中和完全,转化生成Na2CO3(2)不能实验中使用的CO2气体发生器,只适用于块状固体和液体反应,Na2CO3是粉末状固体,反应过于剧烈(3)NaHCO3饱和溶液除去CO2中的HCl气体(4)不合理若不先驱除溶液中溶解的CO2气体,实验加入NaOH将有一
8、部分消耗于与CO2气体的反应,使NaHCO3不能完全转化为Na2CO39.现有碳酸氢钠、碳酸钠晶体(Na2CO3xH2O)的混合物,为了测定x值。某同学采用如下图所示装置进行实验。回答下列问题:(1)A装置的作用是_。(2)B装置的作用是_。(3)C装置的作用是_。(4)若在试管A中装有碳酸氢钠和Na2CO3xH2O的混合物3.7 g,用酒精灯加热到反应完全,此时试管B增加质量1.89 g,C管增加质量0.22 g,则x的值为_。解析:B管吸收水:=0.105 molC管吸收CO2:=0.005 mol2NaHCO3Na2CO3+H2O + CO20.01 mol0.005 mol0.005
9、molNaHCO3的质量:0.01 mol84 gmol-1=0.84 gNa2CO3xH2O的质量:3.7 g-0.84 g=2.86 gNa2CO3xH2ONa2CO3+xH2O106+18xx2.86 g(0.105-0.005)mol解得x=10答案:(1)加热使Na2CO3xH2O与NaHCO3完全分解(2)吸收水分得到干燥的CO2(3)吸收CO2(4)1010.某化学课外活动小组欲制取纯Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题。可供选择的试剂有:A.大理石B.盐酸C.氢氧化钠溶液D.澄清石灰水三名同学设计的制备实验方案的反应流程分别如下:甲:乙:丙:请完成下列问题:(1)请指出甲
10、、乙两方案的主要缺点:甲方案_。乙方案_。(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有_。(3)假设反应所得的NaHCO3溶液中含Na2CO3。现要利用AD四种试剂证明Na2CO3的存在,你所选择的试剂有_(填试剂代号)。(4)假设反应所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3。乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的?_(填“能”或“不能”)。若能,请说明计算所需的数据;若不能,请简要说明理由_。解析:设计实验应遵循科学性、安全性、可行性、简约性等原则。NaOH与少量CO2反应生成Na2CO3,与足量CO2反应生成NaHCO3,甲方案不易得
11、到纯Na2CO3溶液。乙方案经过溶液固体溶液等过程,过于繁琐。丙方案巧妙利用两等份NaOH溶液,向其中一份中通入过量CO2,使其转化为NaHCO3,再将两份混合,因发生反应:NaOH+NaHCO3 =Na2CO3+H2O而生成纯净的Na2CO3溶液。(3)(4)应利用Na2CO3和NaHCO3的不同来求解。答案:(1)CO2的通入量不易控制过程繁琐,操作复杂(2)反应应充分进行,反应与所用NaOH溶液的体积应相等(3)A和B(4)能固体样品的质量和沉淀总质量11.工业纯碱中常含有NaCl、Na2SO4等杂质,为了测定工业纯碱中Na2CO3的含量,某同学设计了如图装置:试回答下列问题:(1)装置
12、A中发生反应的化学方程式为_。(2)装置D的作用是_。(3)利用上述装置进行实验,即使气密性良好,并缓慢滴加了过量的稀硫酸使反应完全,装置C中装有足量碱石灰,其他操作也正确,测定结果还是偏低,原因可能是_。你的改进措施是(用图示表示)_。(4)实验前所取工业纯碱质量为m g,装置C中碱石灰和U形管的总质量为m1g,加入足量稀硫酸,反应结束后,装置C中碱石灰和U形管的总质量变为m2g。则上述实验中测得的工业纯碱中Na2CO3的质量分数为_。(5)利用上图A、B装置(B中仍用浓硫酸作干燥剂),还可以制取哪些气体(填三种气体的分子式):_、_、_。答案:(1)Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+
13、CO2+H2O(2)防止空气中的CO2和水蒸气进入C装置(3)反应生成的部分CO2残留在装置A、B及导管内(4)100%(5)H2、O2、SO2、NO2等任选三种拓展探究12.化学活动课上,三组学生分别用图示甲、乙两装置,探究“NaHCO3和Na2CO3与稀盐酸的反应”,按表中的试剂用量,在相同条件下,将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查)。请完成下列问题:(1)各组反应开始时,_装置中的气球体积先变大,该装置中反应的离子方程式是_。(2)当试管中不再有气体生成时,三组实验出现不同现象,填写右表的空格。组数试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因0.42 g NaHCO30
14、.53 g Na2CO33 mL 4 molL-1盐酸甲中气球与乙中气球的体积相等甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)=n(Na2CO3)(CO2)=(CO2)0.3 g NaHCO30.3 g Na2CO33 mL 4 molL-1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大0.6 g NaHCO30.6 g Na2CO33 mL 2 molL-1盐酸甲中气球比乙中气球的体积大片刻后,乙中气球又缩小,甲中气球的体积基本不变(用离子方程式表示)解析:(2)根据化学方程式计算可知第组中NaHCO3和Na2CO3都已完全反应。对比第组数据知第组中盐酸一定过量,NaHCO3和Na2CO3一定完全反应,且NaHCO3
15、产生的CO2比Na2CO3的多。第组中,n(Na2CO3)=0.005 7 mol,n(NaHCO3)=0.007 1 mol,n(HCl)=0.006 mol。把Na2CO3缓慢加入到盐酸中,在盐酸反应完以前,盐酸是过量的而Na2CO3是少量的。因此开始发生的反应是:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O,根据化学方程式,有:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2+H2O0.003 mol0.006 mol0.003 molNaHCO3+HCl=NaCl+CO2+H2O0.006 mol0.006 mol 0.006 mol说明Na2CO3、NaHCO3都过量,NaHCO3产生的CO2较Na2CO3的多。因为气体收集于气球中,乙中CO2又与过量的Na2CO3溶液反应。答案:(1)甲HCO-3+H+=CO2+H2O(2)组数试剂用量实验现象(气球体积变化)分析原因甲、乙盐酸均过量n(NaHCO3)n(Na2CO3)V甲(CO2)V乙(CO2)甲、 乙盐酸均不足量消耗的n(NaHCO3)n(Na2CO3)V甲(CO2)V乙(CO2)CO2+H2O+CO2-3=2HCO-3