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專題11 碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)
一、高考題再現(xiàn)
1.(2018江蘇)在給定條件下,下列選項所示的物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是
A.
B.
C.
D.
【答案】A
【解析】A項,NaHCO3受熱分解成Na2CO3、CO2和H2O,Na2CO3與飽和石灰水反應(yīng)生成CaCO3和NaOH,兩步反應(yīng)均能實現(xiàn);B項,Al與NaOH溶液反應(yīng)生成NaAlO2和H2,NaAlO2與過量鹽酸反應(yīng)生成NaCl、AlCl3和H2O,第二步反應(yīng)不能實現(xiàn);C項,AgNO3中加入氨水可獲得銀氨溶液,蔗糖中不含醛基,蔗糖不能發(fā)生銀鏡反應(yīng),第二步反應(yīng)不能實現(xiàn);D項,Al與Fe2O3高溫發(fā)生鋁熱反應(yīng)生成Al2O3和Fe,F(xiàn)e與HCl反應(yīng)生成FeCl2和H2,第二步反應(yīng)不能實現(xiàn);物質(zhì)間轉(zhuǎn)化均能實現(xiàn)的是A項。
2.(2018江蘇)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A. 0.1 molL?1KI 溶液:Na+、K+、ClO? 、OH?
B. 0.1 molL?1Fe2(SO4)3溶液:Cu2+、NH4+ 、NO3?、SO42?
C. 0.1 molL?1HCl 溶液:Ba2+、K+、CH3COO?、NO3?
D. 0.1 molL?1NaOH溶液:Mg2+、Na+、SO42?、HCO3?
【答案】B
3.(2018江蘇)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)與用途具有對應(yīng)關(guān)系的是
A. NaHCO3受熱易分解,可用于制胃酸中和劑
B. SiO2熔點高硬度大,可用于制光導纖維
C. Al2O3是兩性氧化物,可用作耐高溫材料
D. CaO能與水反應(yīng),可用作食品干燥劑
【答案】D
【解析】A項,NaHCO3能與HCl反應(yīng),NaHCO3用于制胃酸中和劑,NaHCO3用于制胃酸中和劑與NaHCO3受熱易分解沒有對應(yīng)關(guān)系;B項,SiO2傳導光的能力非常強,用于制光導纖維,SiO2用于制光導纖維與SiO2熔點高硬度大沒有對應(yīng)關(guān)系;C項,Al2O3的熔點很高,用作耐高溫材料,Al2O3用作耐高溫材料與Al2O3是兩性氧化物沒有對應(yīng)關(guān)系;D項,CaO能與水反應(yīng),用于食品干燥劑,CaO用于食品干燥劑與CaO與水反應(yīng)有對應(yīng)關(guān)系。
4.(2018課標III)化學與生活密切相關(guān)。下列說法錯誤的是
A. 泡沫滅火器可用于一般的起火,也適用于電器起火
B. 疫苗一般應(yīng)冷藏存放,以避免蛋白質(zhì)變性
C. 家庭裝修時用水性漆替代傳統(tǒng)的油性漆,有利于健康及環(huán)境
D. 電熱水器用鎂棒防止內(nèi)膽腐蝕,原理是犧牲陽極的陰極保護法
【答案】A
一般應(yīng)該冷藏保存,B正確。油性漆是指用有機物作為溶劑或分散劑的油漆;水性漆是指用水作為溶劑或分散劑的油漆,使用水性漆可以減少有機物的揮發(fā)對人體健康和室內(nèi)環(huán)境造成的影響,C正確。電熱水器內(nèi)膽連接一個鎂棒,就形成了原電池,因為鎂棒比較活潑所以應(yīng)該是原電池的負極,從而對正極的熱水器內(nèi)膽(多為不銹鋼或銅制)起到了保護作用,這種保護方法為:犧牲陽極的陰極保護法,D正確。
5.(2018天津)下列有關(guān)物質(zhì)性質(zhì)的比較,結(jié)論正確的是
A. 溶解度:Na2CO3
NaHCO3
【答案】B
Na2CO3~CO2; NaHCO3 ~CO2
106g1mol 84g 1mol
106g1mol 84g 1mol
所以生成的二氧化碳的量相同,D錯誤。
2、考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學性質(zhì)
典例2常溫下,下列各組物質(zhì)中,Y既能與X反應(yīng)又能與Z反應(yīng)的有( )組
X
Y
Z
①
NaOH溶液
Al(OH)3
稀硫酸
②
KOH溶液
Na2CO3
稀鹽酸
③
CO2
Na2O2
H2O
④
AgNO3溶液
Cu
稀硫酸
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
【答案】B
3、考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性比較
案例3下列操作或裝置能達到實驗目的是( )
A. 驗證NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性 B. 分離Fe(OH)3膠體
C. 稱取一定量的NaOH D. 制取NaHCO3
【答案】D
【解析】加熱的條件不一樣,NaHCO3是直接加熱到的,而Na2CO3卻不是,即使NaHCO3分解也不能說明NaHCO3的熱穩(wěn)定性比Na2CO3弱,應(yīng)該是里面試管裝NaHCO3,A錯誤;膠體可以透過濾紙,分離Fe(OH)3膠體不能利用過濾,B錯誤;稱量氫氧化鈉時,氫氧化鈉放在托盤天平的左盤,砝碼放在右盤;但氫氧化鈉具有腐蝕性,且易潮解,稱量時氫氧化鈉應(yīng)該放入燒杯中稱量,C錯誤;氨氣極易溶于水,二氧化碳在水中的溶解性很小,所以先通入氨氣后再通入二氧化碳,通入氨氣時要防止倒吸,D正確。
4、碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)速率比較
典例4(2018屆湖南省衡陽市第八中學高三(實驗班)第一次模擬)下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3比較中,不正確的是
A. 熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
B. 相同溫度下,0.1molL﹣1鹽溶液的pH值:Na2CO3>NaHCO3
C. 等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉分別與足量鹽酸反應(yīng)放出氣體的量:Na2CO3<NaHCO3
D. 相同溫度下,0.1molL﹣1鹽溶液分別與0.1molL﹣1HCl反應(yīng)的劇烈程度:Na2CO3>NaHCO3
【答案】D
【解析】Na2CO3是正鹽,受熱不易分解,比較穩(wěn)定,NaHCO3是酸式鹽,受熱易分解,熱穩(wěn)定性較差,所以熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,A說法正確;相同溫度、相同濃度情況下,CO32-的水解程度大于HCO3-,溶液的堿性Na2CO3溶液強于NaHCO3,所以相同溫度下,0.1molL﹣1兩種鹽溶液的pH值:Na2CO3>NaHCO3,B說法正確;碳酸鈉和碳酸氫鈉中,碳元素的質(zhì)量分數(shù)是NaHCO3>Na2CO3,相同質(zhì)量的兩種鹽與足量的HCl反應(yīng)產(chǎn)生CO2氣體的量是Na2CO3<NaHCO3,C說法正確;Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑,即碳酸鈉與酸反應(yīng)首先轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉,所以在相同濃度、相同溫度情況下,碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)劇烈,D說法錯誤。
5、碳酸鈉和碳酸氫鈉的相互轉(zhuǎn)化
典例5(2018屆黑龍江省大慶市高三第二次教學質(zhì)量檢測)列有關(guān)實驗操作,現(xiàn)象和解釋或結(jié)論都正確的是
選項
實驗操作
現(xiàn)象
解釋或結(jié)論
A
向某溶液中滴加雙氧水后再加入KSCN溶液
溶液呈紅色
溶液中一定含有Fe2+
B
向飽和Na2CO3溶液中通入足量CO2
溶液變渾濁
析出了NaHCO3晶體
C
兩塊相同的鋁箔,其中一塊用砂紙仔細打磨過,將兩塊鋁箔分別在酒精燈上加熱
打磨過的鋁箔先熔化并滴落下來
金屬鋁的熔點較低,打磨過的鋁箔更易熔化
D
加熱盛有NaCl和NH4Cl固體的試管
試管底部固體減少,試管口有晶體凝結(jié)
可以用升華法分離NaCl和NH4Cl固體
【答案】B
6、考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的用途
案例6如表所示,對陳述Ⅰ、Ⅱ的正確性及兩者間是否具有因果關(guān)系的判斷都正確的是 ( )
選項
陳述Ⅰ
陳述Ⅱ
判斷
A
碳酸鈉溶液可用于治療胃病
Na2CO3可與鹽酸反應(yīng)
Ⅰ對,Ⅱ?qū)?,?
B
向滴有酚酞的水溶液中加入Na2O2變紅色
Na2O2與水反應(yīng)生成氫氧化鈉
Ⅰ對,Ⅱ錯,無
C
金屬鈉具有強還原性
高壓鈉燈發(fā)出透霧性強的黃光
Ⅰ對,Ⅱ?qū)?,?
D
過氧化鈉可為航天員供氧
Na2O2能與CO2和H2O反應(yīng)生成O2
Ⅰ對,Ⅱ?qū)Γ?
【答案】D
【解析】碳酸鈉能夠與鹽酸反應(yīng),但是碳酸鈉堿性較強,具有腐蝕性,不能用于治療胃酸過多,陳述Ⅰ錯誤,A錯誤;過氧化鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉為強堿,水溶液顯堿性,能夠使酚酞變紅,但過氧化鈉還具有強氧化性,因此最終顏色會褪去,B錯誤;鈉的焰色為黃色,透霧性強,高壓鈉燈發(fā)出透霧能力強的黃光,Ⅰ對,Ⅱ?qū)Γ邿o因果關(guān)系,C錯誤;過氧化鈉能與水、二氧化碳反應(yīng)生成氧氣,所以可為航天員供氧,陳述Ⅰ、Ⅱ正確,且有因果關(guān)系,D正確。
7、碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)探究
典例7(2018年北京市順義區(qū)高三第二次模擬考試)下列三組實驗進行一段時間后,溶液中均有白色沉淀生成,下列結(jié)論不正確的是
實驗①
實驗②
實驗③
A. 實驗①中生成的沉淀是BaCO3
B. 實驗①中有氣體生成
C. 實驗②沉淀中可能含有BaSO4
D. 實驗③生成沉淀的離子方程式是:Ba2++ H2SO3===BaSO3↓+2H+
【答案】D
【解析】碳酸氫鈉溶液中存在碳酸氫根離子的電離過程,電離生成的碳酸根離子能夠與鋇離子反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀,A正確;實驗①中形成沉淀時促進碳酸氫根離子的電離,溶液的酸性逐漸增強,氫離子與碳酸氫根離子反應(yīng)放出二氧化碳氣體,B正確;實驗②中亞硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成亞硫酸鋇沉淀,亞硫酸鋇被空氣中的氧氣氧化生成硫酸鋇,C正確;實驗③中,如果發(fā)生Ba2++ H2SO3===BaSO3↓+2H+,生成的亞硫酸鋇能夠被氫離子溶解,應(yīng)該是亞硫酸被氧化生成了硫酸,硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀,D錯誤。
8、碳酸鈉或碳酸氫鈉質(zhì)量分數(shù)測定
典例8(2018年安徽省合肥市高三第二次教學質(zhì)量檢測)實驗室按如下裝置測定純堿(含少量NaC1)的純度。下列說法不正確的是
A. 滴入鹽酸前,應(yīng)將裝置中含有CO2的空氣排盡
B. 裝置①、④的作用是防止空氣中的CO2進入裝置③
C. 必須在裝置②、③間添加盛有飽和 NaHCO3溶液的洗氣瓶
D. 反應(yīng)結(jié)束時,應(yīng)再通入空氣將裝置②中CO2轉(zhuǎn)移到裝置③中
【答案】C
溶液的洗氣瓶,HCl與NaHCO3反應(yīng)產(chǎn)生CO2,使得測得的CO2偏大,測得純堿的純度偏大,C項錯誤;D,為了保證測量的CO2的準確性,反應(yīng)結(jié)束,應(yīng)繼續(xù)通入除去CO2的空氣將滯留在裝置②中CO2全部轉(zhuǎn)移到裝置③中,D項正確。
9、碳酸鈉或碳酸氫鈉、氫氧化鈉混合溶液中加入鹽酸圖像分析
典例9()向體積均為10 mL、物質(zhì)的量濃度相同的兩份NaOH 溶液中分別通入一定量的CO2,得到溶液甲和乙。向甲、乙兩溶液中分別滴加0.1mol/L的鹽酸,此時反應(yīng)生成CO2體積(標準狀況)與所加鹽酸體積的關(guān)系如圖所示。則下列敘述中不正確的是
A. 原NaOH溶液的物質(zhì)的量濃度為0.5 mol/L
B. 當0鹽酸)<10 mL時,甲溶液中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H++CO32-=HCO3-
C. 乙溶液中含有的溶質(zhì)是Na2CO3、NaOH
D. 向乙溶液中滴加過量鹽酸后產(chǎn)生CO2體積的最大值為224 mL
【答案】D
【解析】在氫氧化鈉溶液中通入一定量的二氧化碳后,溶液中溶質(zhì)的組成可能是NaOH和Na2CO3、Na2CO3、Na2CO3和NaHCO3、NaHCO3四種情況,沒有產(chǎn)生二氧化碳時的反應(yīng)可能為:OH-+H+=H2O和B.根據(jù)以上分析可知當0<V(HCl)<10mL時,甲溶液中沒有產(chǎn)生二氧化碳的離子方程式為:H++CO32-=HCO3-,B正確;C.根據(jù)以上分析可知乙溶液中含有的溶質(zhì)是Na2CO3、NaOH,C正確;D.乙溶液中滴加鹽酸,產(chǎn)生二氧化碳的階段為:HCO3-+H+=H2O+CO2↑,根據(jù)消耗了10mL鹽酸可知,生成二氧化碳的物質(zhì)的量為:0.1mol/L0.01L=0.001mol,標況下0.001mol二氧化碳的物質(zhì)的量為:22.4L/mol0.001mol=22.4mL,D錯誤。
10、碳酸鈉和碳酸氫鈉的制備
案例10(2018屆河南省高三上學期一輪復習診斷)某學習小組的同學按下列實驗流程制備Na2CO3,設(shè)計的部分裝置如圖所示。
下列敘述正確的是
A. 若X為濃氨水,Y為生石灰,則可用裝置甲制取NH3
B. 反應(yīng)①可在裝置乙中發(fā)生,反應(yīng)②可在裝置丁中發(fā)生
C. 可用裝置丙進行過濾操作
D. 將母液蒸干灼燒后可得到NH4Cl固體
【答案】C
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