备战福建中考化学专项训练专项07 二氧化碳和氢氧化钠反应.docx

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备战福建中考化学专项训练专项07二氧化碳和氢氧化钠反应

专项（七）　二氧化碳与氢氧化钠反应

1.[2019·滨州]下列物质露置在空气中一段时间后,因发生化学变化而质量增加的是（　　）

A.浓硫酸

B.浓盐酸

C.氢氧化钠

D.石灰石

2.下面是分析已变质氢氧化钠溶液的相关实验,其中合理的是（　　）

选项

实验目的

实验过程

A

证明变质

　取少量溶液,滴加足量盐酸,将生成的气体通入澄清石灰水

B

确定成分

　取少量溶液,加入澄清石灰水,过滤,向滤液中滴加无色酚酞溶液

C

测定纯度

　取一定量溶液,加入盐酸,用氢氧化钠固体吸收气体,称量

D

除去杂质

　取溶液,滴加氯化钙溶液至恰好完全反应,过滤

3.为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁设计了如图G7-1所示的装置。

装置中所加X试剂应该是　　　　　　　　　　　。

图G7-1

4.如图G7-2是某研究性学习小组进行CO2与NaOH溶液反应的探究实验装置。

图G7-2

查阅资料

水的沸点与气体压强有关,气体压强小,沸点低;气体压强大,沸点高。

实验探究实验步骤如下:

步骤①:

锥形瓶A中盛满CO2气体,锥形瓶B中盛有96℃但未沸腾的热水,烧杯中加入同样温度的热水（起保持锥形瓶B中水温恒定的作用）。

步骤②:

取2支注射器,一支抽取20mL水,另一支抽取20mL浓NaOH溶液。

步骤③:

将注射器中20mL水注入锥形瓶A中,振荡后观察,锥形瓶B中的热水没有沸腾。

步骤④:

取下盛水的注射器,再将盛20mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上,注入该溶液并振荡,观察到明显的现象。

（1）实验开始前,按图连接好装置（锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质）,将一支空注射器连接到锥形瓶A上,并将其活塞缓慢向上拉,几秒钟后松手,观察活塞是否复位,这个操作的目的是　　　　　　　　　　　　　　　。

（2）步骤④锥形瓶B中产生的明显现象是　　　　　;产生明显现象的原因是　　　　　　　　　　　　　。

5.[2019·郴州]甲、乙、丙三位同学对一瓶实验室久置的NaOH溶液变质程度进行实验探究。

（1）甲同学取少量该溶液于试管中,滴加2~3滴酚酞溶液,观察到　　　　　　　　　　,他认为该溶液未变质。

（2）乙同学查阅资料获知,Na2CO3溶液遇指示剂的变色情况与NaOH溶液相同,认为甲同学的检验方法不正确。

乙同学取少量该溶液于试管中,加入足量稀盐酸,观察到　　　　　　　　,他认为已完全变质。

写出此现象的化学方程式:

　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）丙同学认为乙同学的实验结论不严谨,他的猜想是　。

他用如下实验方案来证明自己的猜想:

①取少量该溶液于试管中,先加入足量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明原溶液中存在 （填化学式,下同）。

②静置后取上层清液于另一支试管中,加入2~3滴酚酞溶液,观察到溶液变红色,说明原溶液中存在　　　　　　　　。

6.[2019·三明二检]在老师的指导下,兴趣小组开展二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的探究。

实验1如图G7-3甲所示,向NaOH溶液中通入CO2一段时间,用pH传感器采集的数据绘制成的曲线如图乙。

图G7-3

（1）反应过程中,溶液的碱性逐渐　　　　（填“增强”或“减弱”）。

此现象可说明反应物中的　 减少,从而证明CO2和NaOH溶液发生了反应。

实验2用图G7-4丙所示的装置进行实验。

图G7-4

（2）先把注射器中的NaOH溶液推进烧瓶中,一会儿后打开止水夹,观察到的现象是 　,产生这一现象的原因是 　。

小明认为该实验还不足以证明CO2与NaOH溶液发生了反应,其理由是 　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）要证明二氧化碳与氢氧化钠溶液能发生反应,除了从反应物的角度外,还可从生成物的角度进行验证。

实验如图丁所示,所加试剂A为　　　　,观察到的现象是　　　　　　　　,右侧试管发生反应的化学方程式为　 

　　　　　　　　　　。

7.[2015·厦门]有关NaOH与CO2反应的探究。

图G7-5

探究一:

检验NaOH固体样品露置在空气中一段时间后的成分

查阅资料Na2CO3溶液显碱性;KCl溶液、BaCl2溶液显中性;BaCO3难溶于水。

（1）检验样品是否变质。

检验样品成分中是否含碳酸根的实验方法（操作、现象及结论）:

　　　　　　　　　　。

（2）检验样品是否完全变质。

实验操作:

取样品加水溶解,先加过量的　　　　（填序号,下同）,再滴加　　　　。

A.盐酸B.KCl溶液

C.BaCl2溶液D.Ba（OH）2溶液

E.酚酞溶液

探究二:

用NaOH溶液测定空气中酸性气体（CO2、SO2）的体积分数

实验装置如图G7-5所示,向细玻璃管内注入少量水,形成一段水柱;经检查该装置气密性良好。

已知细玻璃管单位长度的容积为0.1mL·cm-1。

水柱的质量忽略不计。

操作步骤保持外界条件不变,完成以下操作:

①将40mL浓NaOH溶液迅速倒入烧瓶内,立即塞紧橡皮塞,并在细玻璃管上标记水柱底部的位置;

②观察并测量得出水柱缓慢向下移动的距离为2.0cm;

③实验结束后,根据①中的标记,测得该标记以下细玻璃管及烧瓶的总容积为340mL。

（3）检查图G7-5装置气密性的操作方法:

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（4）仅根据本次测量数据,该气体样品中酸性气体的体积分数为　　　　（精确到0.001%）。

（5）在上述操作步骤②中,若装置温度略有升高,实验结果将　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

8.[2018·黄冈]对比实验是化学研究中经常采用的方法。

化学兴趣小组的同学在研究CO2通入NaOH溶液后是否发生了反应时,设计了下列两组实验。

请和化学兴趣小组的同学一起探究并回答问题。

设计与实验

实验序号

实验步骤一

实验步骤二

实验Ⅰ

实验Ⅱ

探究与结论

（1）实验Ⅰ中步骤一看不到明显现象,步骤二产生的现象是　。

（2）实验Ⅱ中步骤二看到有白色沉淀生成,则发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　。

（3）在实验Ⅱ的步骤一中,CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应,但却看不到明显的现象,原因是　　　　　。

拓展延伸现有下列信息:

资料卡片一

20℃NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度

物质溶解度（S）/g

NaOH17.3

Na2CO3<0.01

资料卡片二

20℃NaOH、Na2CO3在水中的溶解度

物质溶解度（S）/g

NaOH109

Na2CO321.8

请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上信息再设计实验Ⅲ,证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。

实验Ⅲ的操作为 　。

看到的现象是　　　　　　　　　　　　。

9.[2019·淮安]化学兴趣小组的同学们在老师的带领下走进实验室,开展实验活动。

（1）实验室依次编号为1、2、3、4的药品柜中,分别存放常见的酸、碱、盐和酸碱指示剂。

小刚欲使用熟石灰,他需从　　　　号柜中取出。

（2）小涵发现盛放Na2CO3与NaCl两种溶液的试剂瓶标签脱落,为鉴别两种溶液,分别取样于试管中,加入无色酚酞溶液,若为Na2CO3,则观察到溶液变为　　　　色。

（3）小文从柜中取出标有“10%NaOH溶液”的试剂瓶,取少量样品加入试管中,向其中滴入稀盐酸,发现产生气泡,判断该NaOH溶液中有Na2CO3。

用化学方程式表示NaOH溶液变质的原因:

　。

小文同学对变质的NaOH溶液进行如下一系列实验,实现药品再利用。

Ⅰ.测定NaOH溶液中Na2CO3的质量分数

实验操作取40.0g10%的NaOH溶液样品进行如图G7-6所示的实验。

图G7-6

数据处理①所取用盐酸（溶质质量分数7.3%）的质量理论上不少于　　　　g。

②图中,反应前后天平示数相差1.1g,计算NaOH溶液中Na2CO3的质量分数。

（写出计算过程,结果精确到0.1%）

Ⅱ.变质的NaOH溶液再利用

小文将剩余NaOH溶液倒入烧杯中,加入经计算所需的熟石灰粉末,充分搅拌、静置、过滤,得到NaOH溶液和滤渣,充分搅拌的主要目的是　　　　　　　　　　　　　。

（4）实验结束后,同学们将实验产生的废液和废渣倒入指定的烧杯中,得到无色溶液和白色沉淀,溶液中除一定存在的溶质外,可能存在的溶质是　　　　。

同学们再次实验,确认成分后,对废液回收利用,绿色排放。

10.为探究一瓶久置的氢氧化钠固体样品是否全部变质,小柯取少量样品配制成溶液,再取少量溶液分别装入两支试管中,进行了如图G7-7所示实验。

（注:

BaCl2溶液呈中性）

图G7-7

（1）小柯认为“图G7-7甲实验说明了氢氧化钠固体部分变质”。

你认为小柯的观点是否正确,并说明理由:

　。

（2）分析图乙实验的现象,可以确定样品的变质情况为　　　　　　。

（3）进一步探究:

另取少量样品溶液,加入一定质量分数的稀盐酸,直至过量。

请在图G7-8中画出“生成CO2的质量随加入稀盐酸质量变化”的大致图像。

图G7-8

（4）确定部分变质的样品中Na2CO3的质量分数。

兴趣小组的同学用如图G7-9所示装置进行实验。

图G7-9

实验步骤:

①按图连接好装置,并检查气密性;②准确称取该样品1.0g,放入烧瓶内;③打开活塞,滴加30.0%的稀硫酸至过量,关闭活塞;④反应结束后,量筒内液体的读数为55.0mL（已知:

室温条件下,CO2的密度为1.6g•L-1）。

①B装置集气瓶内原有的空气对实验结果　　　　　　（填“有”或“没有”）影响。

饱和NaHCO3溶液如果用水代替,则所测CO2体积　　　　　（填“偏大”“偏小”或“不变”）。

②该样品中Na2CO3的质量分数是　　　　　（计算结果保留一位小数）。

【参考答案】

典题训练

1.C　[解析]浓硫酸具有吸水性,露置在空气中会吸收空气中的水分,导致溶液的质量增加,但发生的是物理变化,故A不符合题意;浓盐酸具有挥发性,露置在空气中溶质会挥发,导致溶液的质量减少,发生的是物理变化,故B不符合题意;氢氧化钠易潮解,且能与空气中二氧化碳发生化学反应,使其质量增加,发生的是化学变化,故C符合题意;石灰石露置在空气中质量基本不变,故D不符合题意。

2.A　[解析]B中氢氧化钙和碳酸钠反应生成氢氧化钠,滤液一定能使酚酞溶液变红;C中产生的气体容易带出溶液中的水蒸气,所以会导致结果偏小;D中加氯化钙溶液会引入新杂质氯化钠。

3.BaCl2和NaOH的混合溶液

4.

（1）检查装置气密性　

（2）锥形瓶B中水沸腾　氢氧化钠与二氧化碳反应,使锥形瓶B中气压减小,水的沸点降低

[解析]

（2）氢氧化钠溶液与锥形瓶A中的CO2气体反应,生成碳酸钠和水,使瓶中气压减小,水的沸点降低,故锥形瓶B中接近沸腾的水会开始沸腾。

5.

（1）溶液变为红色

（2）有气泡产生　Na2CO3+2HCl

2NaCl+CO2↑+H2O

（3）NaOH溶液部分变质

①Na2CO3　②NaOH

6.

（1）减弱　NaOH

（2）烧杯中的氢氧化钠溶液进入烧瓶　二氧化碳和氢氧化钠溶液反应,使瓶内压强减小　二氧化碳能溶于水且能与水发生反应,也可使烧瓶内压强减小

（3）盐酸　有气泡冒出　Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑

[解析]

（1）由图示可知,溶液的pH在逐渐降低,说明溶液的碱性在减弱;此现象可说明反应物中的氢氧化钠在减少,从而证明CO2和NaOH溶液发生了反应。

（2）先把注射器中的NaOH溶液推进烧瓶中,二氧化碳和氢氧化钠反应,使瓶内压强减小,打开止水夹,观察到烧杯中的氢氧化钠溶液进入烧瓶;小明认为该实验还不足以证明CO2与NaOH溶液发生了反应,其理由是二氧化碳能溶于水,且能与水发生反应,也可使烧瓶内压强减小。

（3）二氧化碳和氢氧化钠反应生成了水和碳酸钠,加入过量盐酸可观察到有气泡冒出,右边试管里发生的反应是Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑。

7.

（1）取少量该样品,加入足量的稀盐酸,若有气体生成,把生成的气体通入澄清的石灰水,石灰水变浑浊,说明该样品成分中含碳酸根

（2）C　E

（3）将图中装置直立于桌面一段时间后,如果水柱位置不发生移动,则说明装置气密性良好

（4）0.067%　（5）偏小

[解析]

（1）含有碳酸根的物质与稀盐酸反应能生成二氧化碳,故取少量该样品,加入足量的稀盐酸,若有气体生成,把生成的气体通入澄清石灰水,石灰水变浑浊,说明该样品中含碳酸根。

（2）检验样品是否完全变质的实验操作是:

取样品加水溶解,先加过量的氯化钡溶液将碳酸钠全部转化为碳酸钡沉淀,再滴加酚酞溶液,若溶液变成红色,说明样品中含有氢氧化钠,即可以判断样品变质的程度。

（4）该气体样品中酸性气体的体积分数为

×100%≈0.067%。

（5）装置温度升高会使气体体积膨胀,造成水柱向下移动的距离比实际小,故实验结果将偏小。

8.

（1）有气泡冒出　

（2）CaCl2+Na2CO3

CaCO3↓+2NaCl

（3）CO2与NaOH溶液反应生成易溶于水的Na2CO3　将二氧化碳通入盛有一定体积的饱和NaOH乙醇溶液的试管中　有白色沉淀产生

9.

（1）2　

（2）红　

（3）2NaOH+CO2

Na2CO3+H2O

Ⅰ.数据处理①50.0　

②解:

设NaOH溶液中Na2CO3的质量为x。

Na2CO3+2HCl

2NaCl+H2O+CO2↑

10644

x1.1g

=

　x=2.65g

NaOH溶液中Na2CO3的质量分数为

×100%≈6.6%。

答:

NaOH溶液中Na2CO3的质量分数为6.6%。

Ⅱ.让溶液中的碳酸钠与熟石灰充分反应,完全除去

（4）CaCl2

[解析]

（1）氢氧化钙俗称熟石灰、消石灰,是由金属离子和氢氧根离子构成的,故属于碱。

（2）Na2CO3的水溶性呈碱性,故能使无色酚酞变成红色。

（3）空气中的二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水,反应的化学方程式为2NaOH+CO2

Na2CO3+H2O。

Ⅰ.数据处理①假设40.0g10%的NaOH溶液没有变质,设完全反应需要盐酸的质量为a。

NaOH　~　HCl

4036.5

40g×10%a×7.3%

=

　a=50g

Ⅱ.熟石灰氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠,为使反应完全,需将反应物充分搅拌。

（4）根据得到无色溶液和白色沉淀分析可知,可能存在的溶质是氯化钙。

10.

（1）不正确,氢氧化钠和碳酸钠的溶液均显碱性,无论氢氧化钠是否变质,都能使无色酚酞溶液变红

（2）部分变质

（3）

（4）①没有　偏小　②21.2%

[解析]

（1）小柯的观点不正确;氢氧化钠固体露置在空气中,会发生潮解,能吸收空气中的二氧化碳气体生成碳酸钠和水而变质,碳酸钠属于盐,其水溶液显碱性,碳酸钠溶液能使无色酚酞溶液变红;氢氧化钠属于碱,其溶液也能使无色酚酞溶液变红。

所以,甲实验中,不论氢氧化钠是否变质,溶液都会变为红色。

（2）乙实验中,向样品溶液中加入氯化钡溶液产生白色沉淀,证明溶液中含有碳酸钠,因为碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;由于加入足量的氯化钡溶液,碳酸钠被完全反应,生成的氯化钠及过量的氯化钡的溶液均显中性,静置后取上层清液,滴加酚酞溶液,酚酞溶液变红,证明溶液中含有氢氧化钠,样品中含有氢氧化钠和碳酸钠,故氢氧化钠部分变质。

（3）向样品溶液中加入稀盐酸,盐酸先与氢氧化钠反应生成氯化钠和水,该反应无气体产生;当氢氧化钠完全反应后,盐酸继续和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水;当碳酸钠完全反应后,再加稀盐酸,无气体产生。

生成二氧化碳质量随加入盐酸质量变化的图像如下: