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7.某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签.于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究.
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊.A受热分解的化学方程式为2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O.
(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10mL 蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液.
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水.
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象.其中,盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是b、d(填字母序号).
a.溶液温度下降       b.溶液温度升高
c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中.
①两试管中均产生气体,Ⅰ(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈.
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是a、c.
a.装置 I的气球体积较大               b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算         d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5mol•L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象做出预测:

实验方案预测现象预测依据
操作1:向2mL Na2CO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1CaCl2溶液有白色沉淀Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大,能与CaCl2发生反应Ca2++CO32-=CaCO3↓(写离子方程式).Ca2++CO32-=CaCO3
操作2:向2mL NaHCO3溶液中滴加少量的澄清石灰水白色沉淀反应的离子方程式为Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+CO32-+2H2O

分析 (1)碳酸钠温度,受热难分解,碳酸钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀;
(2)①常温下,同质量、同体积的溶剂,Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明Na2CO3较NaHCO3易溶;
②碳酸钠溶解过程放热,碳酸钠为强碱弱酸盐,水解使溶液呈碱性;
(3)①同等条件下,碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应;②等质量的Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳多;
(4)碳酸钠能和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;Ca(OH)2与NaHCO3溶液反应生成碳酸钙沉淀,碳酸钠和水

解答 解:(1)碳酸钠稳定,受热难分解,碳酸钠热稳定性差,受热易分解,生成二氧化碳气体,故A为碳酸氢钠,反应方程式为:2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸钙沉淀变浑浊;
故答案为:2NaHCO3 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+CO2↑+H2O;
(2)①称取两种固体各2g,分别放入两个小烧杯中,再各滴加10mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,并恢复至室温后,发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,说明在同样的温度下,同质量的两种固体在同体积的溶剂中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水,
故答案为:同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水;
②a.碳酸钠溶解过程为放热过程,故a错误;
b.碳酸钠溶解过程放热,温度升高,故b正确;
c.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,滴入酚酞后呈红色,故c错误;
d.碳酸钠为强碱弱酸盐,水解溶液呈碱性,碳酸钠俗称纯碱,滴入酚酞后呈红色,故d正确;
故答案为:b、d;
(3)①将气球内的固体同时倒入试管发生反应:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,同等条件下,碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应,所以I的反应程度更为剧烈,
故答案为:Ⅰ;
②a.Na2CO3的摩尔质量为:106g/mol;NaHCO3的摩尔质量为:84g/mol,等质量的Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳多,所以装置I的气球体积较大,故a正确;
b.等质量的Na2CO3和NaHCO3,NaHCO3物质的量较多,生成二氧化碳多,故b错误;
c.Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑,1g碳酸钠的物质的量为:$\frac{1g}{106g/mol}$=0.0094mol,
1g碳酸氢钠的物质的量为:$\frac{1g}{84g/mol}$=0.012mol,盐酸的物质的量为:0.003mol,盐酸不足,生成气体的体积可根据盐酸计算,故c正确;
d.通过以上计算可知盐酸不足,生成气体的体积可根据盐酸计算,故d错误;
故答案为:a、c;
(4)实验1:碳酸钠能和氯化钙反应CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,离子反应为:Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
实验2:Ca(OH)2与NaHCO3溶液可发生反应:Ca(OH)2+2NaHCO3=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,离子反应为:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+CO32-+2H2O,
故答案为:Ca2++2OH-+2HCO3-═CaCO3↓+CO32-+2H2O.

点评 本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的异同,题目难度中等,注意把握Na2CO3和NaHCO3性质以及相关反应的方程式的书写,易错点为(4),注意CaCl2与NaHCO3溶液可发生反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题

20.某实验小组依据反应AsO43-+2H++2I-?AsO33-+I2+H2O设计如图原电池,探究pH对AsO43-氧化性的影响.测得输出电压与pH的关系如图.下列有关叙述错误的是(  )
A.a点时,盐桥中K+向左移动
B.b点时,反应处于化学平衡状态
C.c点时,正极的电极反应为AsO43-+2H++2e-=AsO33-+H2O
D.pH>0.68时,氧化性I2>AsO43-

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19.在恒温恒压的密闭容器中投入2molSO2和1molO2,发生反应:2SO2(g)+O2(g)?2SO3(g).当达到平衡时,测得SO3体积分数为w%.现在相同条件下,令a、b、c分别表示起始的SO2、O2和SO3的物质的量.为达到等效平衡,则下列关于a、b、c的取值正确的是(  )
 abc
A211
B110
C101
D012
A.AB.BC.CD.D

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15.烯烃、一氧化碳、氢气在催化剂的作用下生成醛的反应称为羧基合成,也叫烯烃的醛化反应,由乙烯到丙醛的反应为CH2=CH2+CO+H2→CH3CH2CHO.由分子式为C5H10的烯烃进行醛化反应得到的醛的同分异构体可能有(  )
A.4种B.6种C.7种D.8种

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2.铁可以形成多种氧化物、氢氧化物和盐类.铁与二氧化碳、水在某一密闭体系中反应情况如下表所示:
化学反应平衡常数温度
973K1173K
ⅠFe(s)+CO2(g)=FeO(s)+CO(g)K11.472.15
ⅡFe(s)+H2O(g)=FeO(s)+H2(g)K22.381.67
ⅢCO(g)+H2O(g)=CO2(g)+H2(g)K3
完成下列填空:
(1)反应Ⅰ是吸热(选填“吸热”,“放热”)反应.根据反应Ⅰ与Ⅱ可以推导出同温下K1、K2与K3之间的关系,则K3=$\frac{{K}_{2}}{{K}_{1}}$(用K1、K2表示).
(2)973K时,若反应Ⅲ在一个容积为2L的反应容器内2min时达到平衡,有3mol电子发生转移,则在2min内v(CO2)=0.375mol•(L•s)-1.若压缩容器的容积为原来的一半,平衡将不移动(选填“向左”,“向右”,“不”),CO2的浓度将增大(选填“增大”,“减小”,“不变”).使该反应的平衡转化率及平衡常数都增大的措施有降低温度.

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12.铝和氢氧化钾都是重要的工业产品.请回答:
(1)工业冶炼铝的化学方程式是2Al2O3 $\frac{\underline{\;\;\;电解\;\;\;}}{冰晶石}$4Al+3O2↑.
(2)工业品氢氧化钾的溶液中含有某些含氧酸根杂质,可用离予交换膜法电解提纯.电解槽内装有阳离子交换膜(只允许阳离子通过),其工作原理如图1所示.

①该电解质的阳极反应式是4OH--4e-=2H2O+O2↑.
②除去杂质后的氢氧化钾溶液从液体出口B(填写“A”或“B”)导出.
(3)利用如图2装置,可以模拟铁的电化学防护.若X为碳棒,为减缓铁的腐蚀,开关K应置于N处.若X为锌,开关K置于M处,该电化学防护法称为牺牲阳极的阴极保护法.

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19.连二亚硫酸钠(Na2S2O4)俗称保险粉,有极强的还原性.受热、遇水都会发生分解反应放出大量的热,甚至引起燃烧.不溶于乙醇,可溶于氢氧化钠水溶液并稳定存在.
(1)保险粉应如何保存?密封、阴凉处保存(填一注意事项).
(2)锌粉法是制备Na2S2O4的一种常见方法,其原理如图所示:

①步骤I中SO2表现了氧化性(填“氧化性”、“还原性”或“酸性”);若用Na2SO3固体和某酸反应制备SO2气体,你认为下列最适宜选用的酸是B
A.浓盐酸                     B.质量分数为70%的H2SO4
C.稀硝酸                     D.质量分数为10%的稀硫酸
②常温下,若ZnS2O4悬浊液中c(Zn2+)=0.1mol•L-1,则应加氢氧化钠溶液调至pH≥8,才能使Zn(OH)2沉淀完全(已知离子浓度≤1.0×10-5mol•L-1,即沉淀完全;Ksp[Zn(OH)2]=1.0×10-17
③步骤Ⅲ过程较为复杂,其中涉及过滤,洗涤,干燥等过程,请写出洗涤过程的操作方法向漏斗中加少量无水乙醇至没过沉淀,滤干后重复操作2~3次.
(3)甲酸钠法是制备Na2S2O4的一种新方法,其原理为将甲酸钠(HCOONa)、碳酸钠溶于乙醇中,再通入足量的SO2气体,析出Na2S2O4固体.完成反应的化学方程式:
2HCOONa+4SO2+1Na2CO3=2Na2S2O4↓+1H2O+3CO2
(4)保险粉在空气中容易吸收氧气而发生氧化.其方程式为:①2Na2S2O4+O2+H2O═4NaHSO3 或 ②2Na2S2O4+O2+H2O═4NaHSO3+NaHSO4请设计实验证明氧化时发生的是②的反应取少许固体溶于水中,加入BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明是②.

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16.2015 年12 月7 日,北京市发布了雾霾红色预警,产生雾霾的主要污染源是汽车尾气(含有烃类、CO、SO2与NO 等物质),汽车燃料中一般不含氮元素.根据叙述回答下列问题:
(1)汽车尾气中产生NO 的化学方程式是2N2+O2$\frac{\underline{\;放电\;}}{\;}$2NO.
(2)汽车尾气中的SO2是一种常用工业漂白剂,与SO2 一样有漂白作用的物质还有过氧化钠、过氧化氢、臭氧、次氯酸
(3)SO2也是形成酸雨的主要物质,现有一份雨水样品,每隔一段时间测定其pH,所得数据如
下表:
时间/h01
pH4.74.64.564.55
分析数据,完成下列问题:
①雨水样品的pH 变化的原因是(用化学方程式表示):SO2+H2O?H2SO3、2H2SO3+O2=2H2SO4或2SO2+2H2O+O2=2H2SO4
②如果将刚取样的上述雨水样品和自来水混合(已知Cl2+SO2+2H2O═H2SO4+2HCl),pH 将变小
(填“大”或“小”).
(4)治理汽车尾气的方法之一是在汽车的排气管上装一个催化转换器,它能使CO 与NO 反应生成可参与大气生态环境循环的无毒气体,请写出CO 与NO 反应的化学方程2NO+2CO$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$N2+2CO2式.

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17.水溶液中能大量共存的一组离子是(  )
A.NH4+、Ba2+、Br-、CO32-B.K+、Na+、SO42-、MnO4-
C.Cl-、SO32-、Fe2+、H+D.Na+、H+、NO3-、HCO3-

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