高中化学人教版 (2019)必修 第一册第一节 钠及其化合物课时训练

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1．CO2与单一组分反应产物的分析：CO2通入NaOH、Ca(OH)2等强碱溶液的反应与CO2气体的通入量有关，当CO2通入少量时生成碳酸盐，当CO2通入过量时生成碳酸氢盐；当CO2的通入量介于两者之间时，既有正盐又有酸式盐生成，因此推断时一定要注意CO2与碱之间量的关系。以CO2与NaOH溶液反应为例
(1)反应原理：CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O
CO2＋NaOH===NaHCO3
(2)反应后溶质成分的判断
(3)用数轴来表示
(4)向氢氧化钠溶液通入一定量的CO2，再向反应后的溶液中逐滴滴入稀盐酸，在标准状况下产生CO2的体积(y轴)与所加入盐酸的体积(x轴)的关系图
2．CO2与多组分反应的顺序——CO2通入NaOH、Ca(OH)2的混合溶液
①Ca(OH)2＋CO2===CaCO3↓＋H2O
②2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O
③Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3
④CaCO3＋CO2＋H2O===Ca(HCO3)2
【课时跟踪检测】
1．将足量CO2通入KOH和Ca(OH)2的混合稀溶液中，生成沉淀的物质的量(n)和通入CO2体积(V)的关系正确的是( )

2．将a L(标准状况)CO2通入100mL 3 ml·L－1NaOH溶液中，下列各项为通入CO2过程中溶液内发生反应的离子方程式，其中不正确的是( )
A．a =3.36时，CO2＋2OH－===COeq \\al(2－,3)＋H2O
B．a =4.48时，2CO2＋3OH－===COeq \\al(2－,3)＋HCOeq \\al(－,3)＋H2O
C．a =6.72时，CO2＋OH－===HCO3－
D．a =8.96时，3CO2＋4OH－===COeq \\al(2－,3)＋2HCOeq \\al(－,3)＋H2O
3．向四只盛有一定量NaOH溶液的烧杯中通入不同量的CO2气体，再在所得溶液中逐滴加入稀盐酸至过量，并将溶液加热，产生的CO2气体与HCl物质的量的关系如图所示(忽略CO2的溶解和HCl的挥发)，则下列分析都正确的组合是( )

①Ⅰ图对应溶液中的溶质为NaHCO3
②Ⅱ图对应溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比为1∶1
③Ⅲ图对应溶液中的溶质为NaOH和Na2CO3，且二者的物质的量之比为1∶1
④Ⅳ图对应溶液中的溶质为Na2CO3
A．①② B．①③ C．②④ D．②③
4．向50 mL NaOH溶液中逐渐通入一定量的CO2(假设溶液体积不变)，随后取此溶液10 mL，将其稀释至100 mL，并向此稀释后的溶液中逐滴加入0.1 ml·L－1的盐酸，产生CO2气体的体积(标准状况下)与所加入的盐酸的体积关系如图，下列分析错误的是( )
A．OA段所发生反应的离子方程式：H＋＋OH－===H2O
B．NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，其物质的量浓度之比为1∶1
C．产生的CO2体积(标准状况下)为0.056 L
D．稀释液中NaOH的物质的量浓度为0.025 ml·L－1
5．向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体，充分反应后，再向所得溶液中逐滴加入0.2 ml·L－1的盐酸，产生CO2的体积与所加盐酸体积之间的关系如图所示。
下列判断正确的是( )
A．原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1
B．通入的CO2在标准状况下的体积为448 mL
C．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaOH)∶n(Na2CO3)＝1∶3
D．所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝1∶2
6．取等物质的量浓度的NaOH溶液两份A和B，每份10 mL，分别向A、B中通入不等量的CO2，再继续向两溶液中逐滴加入0.1 ml·L-1的盐酸，标准状况下产生的CO2气体体积与所加的盐酸溶液体积之间的关系如图所示，下列叙述正确的是( )
A．原NaOH溶液的物质的量浓度为0.5 ml·L－1
B．A线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液中的溶质成分是Na2CO3，NaHCO3
C．B线当耗盐酸0＜V(HCl)＜25mL时发生的离子反应为：OH－＋H＋===H2O 、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
D．B曲线表明原NaOH溶液中通入CO2后，所得溶液加盐酸后产生CO2气体体积(标准状况)的最大值为112mL
7．向100 mL 3 ml·L－1的NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2，充分反应，测得最后溶液的pH＞7
(1)此时溶液的溶质如果是单一成分，可能是____________________；如果是多种成分，可能是_______________
(2)在上述所得溶液中，逐滴缓慢滴加1 ml·L－1的盐酸，所得气体(不考虑溶解于水)的体积与所加盐酸的体积关系如图所示：
①加入盐酸200 mL之前，无气体产生，写出OA段发生反应的离子方程式_____________________________
②产生的CO2在标准状况下的体积为__________mL
③B点时，反应所得溶液中溶质的物质的量浓度是__________ml·L－1(溶液体积的变化忽略不计)
8．将2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，然后向该溶液中逐滴加入1 ml/L盐酸，所加入盐酸的体积与产生二氧化碳的体积(标准状况)关系如图所示
(1)写出OA段所发生反应的离子方程式：_____________________________________________
(2)当加入35 mL盐酸时，所产生的二氧化碳的体积(标准状况)是________
(3)计算原混合物中Na2CO3的质量分数为________
9．今有120 mL 1ml/L 的Na2CO3溶液和80 mL 2.5 ml/L的盐酸。
(1) 若将Na2CO3溶液逐滴加至盐酸中则可收集到标况下的CO2气体体积为____________
(2)若将上述盐酸逐滴加至碳酸钠溶液中，则反应的离子方程式是________________________________，当反应完全时，测得CO2在水中的浓度为0.04 ml/L，假设溶液体积不变，则收集到的CO2在标况下的体积为________
10．向NaOH溶液中缓慢通入一定量的CO2气体，充分反应后，在低温下蒸发溶液，得到白色固体。
(1)由于CO2通入量不同，所得到的白色固体的组成也不同，试推断有几种可能的组成。
(2)若通入CO2气体为2.24L（标准状况下），得到9.5g的白色固体。通过计算确定此白色固体是由哪些物质组成的，其质量各为多少？
【CO2与碱溶液反应产物的判断】答案
1．D。解析：CO2与KOH和Ca(OH)2都会反应，但存在着竞争，如果先与KOH反应，则反应后生成的K2CO3立即会与Ca(OH)2反应生成CaCO3，因此，可以看成CO2先与Ca(OH)2反应，所以通CO2后立即有CaCO3生成。第二步还要判断CO2是先跟KOH反应还是先与生成的CaCO3反应，同样可以采用假设法判断，即如果先与CaCO3反应，则生成的Ca(HCO3)2又会与KOH反应，因此是先与KOH反应，此过程生成沉淀的物质的量不变，当KOH反应完全，再与CaCO3反应，直至沉淀完全溶解，故选D。
2．D
3．A。解析：图像Ⅰ中从O点即开始产生CO2气体，对应溶液中的溶质为NaHCO3，①正确；图像Ⅱ中Oa段消耗HCl的量小于ab段消耗HCl的量，对应的溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaHCO3)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，②正确；图像Ⅲ中，Oa段消耗HCl的量等于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3，③不正确；图像Ⅳ中，Oa段消耗HCl的量大于ab段消耗HCl的量，对应溶液中的溶质为Na2CO3、NaOH，且二者的物质的量之比eq \f(nNa2CO3,nNaOH)＝eq \f(1,3－1×2)＝eq \f(1,1)，④不正确。
4．A。解析：根据图像可知在A～B段发生反应：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===H2O＋CO2↑；则产生HCOeq \\al(－,3)的反应：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)；二者反应消耗的酸的物质的量相等，由于产生气体体积达到最大消耗的盐酸是25 mL，则产生的HCOeq \\al(－,3)的反应也消耗盐酸25 mL，因此在O～A段发生的反应是H＋＋OH－===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)，A项错误；NaOH在吸收CO2后，所得溶液的溶质为NaOH和Na2CO3，根据消耗的HCl的物质的量的关系可知二者的物质的量之比是1∶1，由于溶质处于同一溶液，所以其物质的量浓度之比为1∶1，B项正确；n(CO2)＝n(HCl)＝0.1 ml·L－1×0.025 L＝0.002 5 ml，在标准状况下产生的CO2体积是V(CO2)＝0.002 5 ml ×22.4 L·ml－1＝0.056 L，C项正确；HCl＋NaOH===NaCl＋H2O，n(NaOH)＝n(HCl)＝0.1 ml·L－1×0.025 L＝0.002 5 ml；c(NaOH)·V(NaOH)＝n(NaOH)＝0.002 5 ml；c(NaOH)＝eq \f(0.002 5 ml,0.1 L)＝0.025 ml·L－1，D项正确。
5．A。解析：当向100 mL NaOH溶液中通入一定量的CO2气体时，反应有两种可能情况：2NaOH＋CO2===Na2CO3＋H2O或NaOH＋CO2===NaHCO3，在加入盐酸100 mL时，无论溶液中溶质是NaOH、NaHCO3还是Na2CO3，最终都会生成NaCl，因n(Na＋)＝n(Cl－)，所以n(NaOH)＝n(HCl)＝0.02 ml，NaOH和盐酸的体积相同，那么浓度也相同，即原NaOH溶液的浓度为0.2 ml·L－1，A项正确；盐酸由25 mL滴至100 mL时，发生的反应为NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸0.015 ml，生成CO2 0.015 ml，即通入的CO2在标准状况下的体积为336 mL，B项错误；因为产生气体所耗盐酸多于未产生气体所耗盐酸，所以溶液中的溶质为Na2CO3和NaHCO3，设所得溶液中的Na2CO3为x ml，NaHCO3为y ml，根据原子守恒：2x ml＋y ml＝0.02 ml，x ml＋y ml＝0.015 ml，解得x＝0.005，y＝0.01，所得溶液的溶质成分的物质的量之比为n(NaHCO3)∶n(Na2CO3)＝2∶1，C项错误，D项错误。
6．D
7．(1)Na2CO3或NaHCO3；NaOH和Na2CO3或Na2CO3和NaHCO3
(2)①OH—＋H＋===H2O COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
②2240
③0.75 ml/L
8．(1)H＋＋OH－===H2O、COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
(2)0.224 L
(3)42.4%
解析：(1)设碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的物质的量分别为x ml、y ml、z ml，则x ml＋y ml＝1 ml·L－1×0.02 L、2x ml＋y ml＋z ml＝1 ml·L－1×0.045 L、106 g·ml－1×x ml＋84 g·ml－1×y ml＋40 g·ml－1×z ml＝2.5 g，解得x＝0.01，y＝0.01，z＝0.015，所以2.5 g碳酸钠、碳酸氢钠和氢氧化钠的固体混合物完全溶于水制成稀溶液，溶质为碳酸钠和氢氧化钠。AB段发生反应NaHCO3＋HCl===NaCl＋CO2↑＋H2O，消耗盐酸体积为(45－25) mL＝20 mL，那么之前Na2CO3＋HCl===NaHCO3＋NaCl消耗盐酸体积也应该是20 mL，而OA段消耗盐酸25 mL，其中OA段V(盐酸)为0～5 mL时，发生酸碱中和反应，其离子方程式为H＋＋OH－===H2O，再发生反应COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)。
(2)结合图像可知，当加入35 mL盐酸时，V(盐酸)为25～35 mL时发生碳酸氢钠与盐酸的反应生成二氧化碳气体，消耗盐酸的物质的量为0.01 L×1 ml·L－1＝0.01 ml，根据方程式HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O可知产生二氧化碳的物质的量是0.01 ml，标准状况下其体积为0.01 ml×22.4 L·ml－1＝0.224 L。
(3)由(1)中分析知，碳酸钠的质量是0.01 ml×106 g·ml－1＝1.06 g，则固体混合物中碳酸钠的质量分数是eq \f(1.06 g,2.5 g)×100%＝42.4%。
9．(1)2.24 L
(2)COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3) HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O 1.6128 L
10．(1)①NaOH和Na2CO3；②Na2CO3；③Na2CO3和NaHCO3；④NaHCO3
(2)Na2CO3的质量为5.3g，NaHCO3的质量为4.2g
溶质成分
x≤1∶1
NaHCO3
1∶1Na2CO3、NaHCO3
x＝2∶1
Na2CO3
x>2∶1
NaOH、Na2CO3
混合液中加入盐酸
反应原理——反应的离子方程式
图像
图像规律
①
向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸
Oa段：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
ab段：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
V(Oa)＝V(ab)
②
向NaHCO3溶液中逐滴加入盐酸
只发生：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
V(Oa)＝0
③
向NaOH、Na2CO3的混合溶液中逐滴加入盐酸
Oa段：OH－＋H＋===H2O
COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
ab段：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
V(Oa)>V(ab)
④
向Na2CO3、NaHCO3的混合溶液中逐滴加入盐酸
Oa段：COeq \\al(2－,3)＋H＋===HCOeq \\al(－,3)
ab段：HCOeq \\al(－,3)＋H＋===CO2↑＋H2O
V(Oa)