中学化学竞赛试题资源库——碱金属盐之实验

中学化学竞赛试题资源库——碱金属盐之实验A组1．某烧碱溶液部分变质生成了少量纯碱，要除此杂质需要加入适量的ACaCl2BCa(OH)2CCO2DBaCl22．在碳酸钠饱和溶液中通入二氧化碳后有碳酸氢钠沉淀析出，其原因不可能是A碳酸氢钠的溶解度小于碳酸钠B增加溶质的质量C形成碳酸钠和碳酸氢钠的混和溶液，使碳酸氢钠的溶解度变小D溶剂的质量减小3．除去CO2气体中的少量HCl，最好将混和气体通入盛有什么溶液的洗气瓶A浓硫酸B氢氧化钠溶液CNaHCO3溶液D饱和Na2CO3溶液4．有一种碳酸钠固体样品中混有少量氢氧化钠和硫酸钠，请设计一个实验证明其中含有这两种物质，写出有关的实验方法和步骤。5．（1）请用方程式表示除去NaOH中NaHCO3的反应；（2）仔细想来，上述是道错题，错在何处？6．现有两瓶无色溶液，一瓶是Na2CO3溶液，一瓶是稀盐酸，不用任何试剂（包括水），试用最简便方法判断之。7．现拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液。某研究性学习小组甲、乙、丙分别设计了如下实验方案：甲：将50mLNaOH溶液盛装在锥形瓶中，用导气管通过CO2气体。乙：将CO2气体通入50mLNaOH溶液中至过量，加热蒸发过滤得晶体，然后加热晶体完全分解，把所得粉末溶于水即制得Na2CO3溶液。丙：①用25mLNaOH溶液吸收过量CO2气体至不再溶液；②小心煮沸溶液；③冷却后再加入25mLNaOH溶液，使溶液充分混合即得Na2CO3溶液。试回答：（1）甲、乙、丙实验方案最合理的是。（2）甲实验方案中，由于CO2的通入量不同，溶液中的溶质不同，可能的情况是（有几种写几种；填写溶质的化学式）：①，②，③，④，⑤。（3）乙实验方案中，过滤操作用到的玻璃仪器是，实验中如何判断晶体已经完全分解。（4）丙实验方案中，②③的顺序对调，即先混合，再煮沸，你认为是否合理（填“合理”“不合理”），其原因是。写出丙方案中的有关离子方程式：。8．我国化学家侯德榜根据NaHCO3的溶解度比NaCl、Na2CO3、NH4Cl都小的性质，运用NaCl＋CO2＋NH3＋H2ONaHCO3↓＋NH4Cl等反应原理，发明了“侯氏制碱法”。根据侯德榜制碱法原理，实验室用食盐、氨水、大理石、盐酸制取碳酸钠。其实验过程如下：①配制含氨的氯化钠饱和溶液；②用石灰石和稀盐酸制取纯净的CO2；③将CO2通入NaCl的氨溶液中，得到碳酸氢钠晶体；④过滤，冷水洗涤沉淀；⑤焙烧NaHCO3得到Na2CO3。试回答下列问题：（1）某学生将实验步骤①、②、③设计成下图所示的装置：ABC洗气瓶B中的液体是，烧杯C中的液体是。装置A中的离子方程式是。（2）实验步骤④中过滤操作要求做到“一贴、二低、三靠”，其具体含义是：一贴：；二低：、；三靠：、、。洗涤沉淀的目的是。（3）该学生设计右图所示装置进行NaHCO3的分解，并证实产物中有CO2产生。①试管中发生的化学反应方程式是：②指出该学生设计的装置图的错误之处，并改正（文字说明即可）。③停止加热时应该怎样操作，为什么？④烧杯中发生反应的离子方程式是：9．根据侯德榜制碱法原理，实验室用食盐、氨水、大理石、盐酸制取碳酸钠。其实验过程如下：①配制含氨的氯化钠饱和溶液；②用石灰石和稀盐酸制取纯净的CO2；③将CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的温度为40±2℃，得到碳酸氢钠晶体；④冷却，减压过滤，用冷水洗涤沉淀；⑤焙烧NaHCO3得到Na2CO3；⑥向母液中加入粉状NaCl，并冷却至0℃以下，得到NH4Cl晶体。试回答下列问题：（1）过程②用哪些仪器？（2）过程③用哪种方法加热溶液？（3）过程③为什么要加入粉状NaCl？为什么要冷却？如何冷却？10．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图Ⅰ～Ⅳ所示。ⅠⅡⅢⅣ（1）只根据图I、II所示实验，能够达到实验目的是（填装置序号）；（2）图III、IV所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为；与实验III相比，实验IV的优点是（填选项序号）；AIV比III复杂BIV比III安全CIV比III操作简便DIV可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而III不行（3）若用实验IV验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是；（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应。①当石灰水过量时，其离子方程式为；②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2︰1时，所得溶液中溶质的化学式为，请设计实验检验所得溶液中溶质的阴离子。。11．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、氨气和二氧化碳为原料制得NaHCO3，进而生产出纯碱。（1）某研究性学习小组的同学，模拟“侯氏制碱法”提出下列三种制备NaHCO3的实验方案。经过讨论，大家一致认为方案2较合理，请说明方案3的不足之处是。方案1：分别将二氧化碳和氨气通入饱和食盐水中；方案2：将二氧化碳通入含氨的NaCl饱和溶液；方案3：将氨气通入含二氧化碳的NaCl饱和溶液中。（2）根据方案2，某同学设计了如下实验步骤和装置图：步骤1：配制含氨的饱和食盐水。在100mL的锥形瓶中加入20mL氨水（体积比1︰1），再加入8g食盐，塞紧橡皮塞，振荡几分钟，过滤除去不溶物，得到含氨的饱和食盐水。步骤2：制备碳酸氢钠。按图组装实验装置，先检查装置的气密性，再向各仪器中加入相应的试剂，开始制备碳酸氢钠。实验过程中，需要控制温度在30℃～35℃（大于35℃时NH4HCO3会分解）和二氧化碳的通入速度（以出现能数得清的连续气泡为好）。反应结束后，把锥形瓶浸入冷水中，使较多的晶体析出，过滤、洗涤。请回答下列问题：①为控制反应温度在30℃～35℃，应采用的操作方法是。②装置B中试剂是，它的作用为。③装置C中的化学方程式为。④检验步骤2中所得晶体是碳酸氢钠而不是氯化钠的的实验方法和现象是。⑤请你设计一个简单的实验方案证明纯碱溶液呈碱性是由CO32－引起的。答：。12．我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异，以食盐、氨气为原料先制得NaHCO3，进而生产出纯碱，下面是在实验室中模拟“侯氏制碱法”中制取NaHCO3的实验步骤：第一步：连接好装置，检验气密性，在仪器内装入药品。第二步：先让一装置发生反应，直到产生的气体不能再在C中溶解时，再通入另一装置中产生的气体，片刻后，C中出现固体。继续向C中通人两种气体，直到不再有固体产生。第三步：过滤C中所得的混合物，得到NaHCO3固体。第四步：向滤液中加入适量的NaCl粉末，有NH4Cl晶体析出。……请回答下列问题：（1）下图所示装置的连接顺序是：（a）接（）（）接（）（）接（）。（2）A中常选用的固体反应物为；D中应选用的液体为；B中发生反应的化学方程式为。（3）第二步骤中必须先让装置先发生反应，原因是。（4）C中用球形干燥管而不用直导管，其作用是，试简述使用球干燥管有上述作用的原因：。（5）C中广口瓶内产生NaHCO3固体的总化学方程式为。（6）第四步中分离出NH4Cl晶体的操作是；其所得的NH4Cl晶体常含有少量的NaCl和NaHCO3(约占5%～8%)，请设计一个简单的实验证明所得固体的成分大部分是NH4Cl。简要写出操作和现象。13．实验室里临时需要用NaOH溶液和CO2来制取纯Na2CO3溶液。已知CO2气体通入NaOH溶液中极易过量生成NaHCO3，且无明显现象。实验室有下列试剂：（1）未知浓度的NaOH（2）37%的盐酸（3）37%的硫酸（4）14%的盐酸（5）大理石（6）K2CO3（7）Cu(OH)2CO3实验室有下列仪器：铁架台、启普发生器、量筒、烧杯、橡皮管、玻璃导管、分液漏斗。已知下表中各物质在常温时的溶解度（g/100gH2O）。Na2CO3NaHCO3NaClNa2SO4NaHSO4NaOH15.98.43535.52040（1）本实验应选用的仪器：除启普发生器、橡皮管、玻璃导管外，还需要；（2）为保证制得的Na2CO3溶液尽量纯，应选用的药品（填编号）除（1）外，还需要；（3）简要叙述实验步骤，直到制得纯Na2CO3溶液（仪器安装可省略）；（4）根据给出的溶解度表，求出当NaOH溶液中溶质的质量分数大于多少时，在配制过程中会有晶体析出（写出计算步骤和必要的文字说明）。14．Na2CO3是一种很重要的化学物质，慈溪中学某学生拟在实验室中制备Na2CO3。下面是他的制备实验过程：将50mLNaOH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，他设计了如下实验步骤：（ⅰ）用25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；（ⅱ）小心煮沸溶液1～2分钟；（ⅲ）在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。（1）在（ⅰ）中，刚通入CO2时发生的反应是；而后又发生反应；将以上两个反应分别改写成离子反应是、。（ⅱ）中煮沸溶液的目的是。（ⅲ）中混合另一半NaOH溶液后发生的反应是，改写为离子方程式是。评价该同学能否制得较纯净的Na2CO3？。（2）按该同学的设计，第（ⅰ）步实验装置如下：①装置A使用的试剂是（固体）和溶液；②装置B使用的试剂最好是（选择：水、饱和NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、饱和NaHCO3溶液），作用是，不选择其它三种试剂的原因是（简要文字说明）；写出B中可能发生的离子方程式，如果不用B装置，最终得到的Na2CO3溶液中可能存在的杂质有。③有人认为实验步骤（ⅱ）、（iii）的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗？。为什么？。15．某学生拟用50mLNaOH溶液吸收CO2气体，制备Na2CO3溶液。为了防止通入的CO2气体过量而生成NaHCO3，他设计了如下实验步骤：①取25mLNaOH溶液吸收过量的CO2气体，至CO2气体不再溶解；②小心煮沸溶液1～2分钟排出溶液中溶解的二氧化碳气体；③在得到的溶液中加入另一半（25mL）NaOH溶液，使溶液充分混合。（1）他能否制得较纯净的Na2CO3？。理由是。按它的设计，第①步实验装置如右图所示：（2）装置A使用的试剂是石灰石和盐酸溶液．可否使用纯碱代替石灰石?，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②③的顺序对调，即先混合，再煮沸，更合理，你认为对吗?为什么?B组16．纯净的氯化钠是不潮解的，但粗盐很容易潮解，这主要是因为其中含有杂质MgCl2的缘故。为得到纯净的氯化钠，有人设计了一个实验：把买来的粗盐放入纯氯化钠饱和溶液一段时间，过滤，洗涤，可得纯净的氯化钠晶体。则下列说法中，正确的是A粗盐的晶粒大一些有利于提纯B设计实验的根据是MgCl2比NaCl易溶于水C设计实验的根据是NaCl的溶解平衡D在整个过程中NaCl饱和溶液浓度会变大（温度不变）17．我国青海湖地区素有“夏天晒盐，冬天捞碱”之说。其中捞出的碱主要是碳酸钠和少量氯化钠的混合物。某同学以捞出的碱作为样品，并用下图装置对样品进行分析，根据量瓶中收集到的液体的体积来计算样品中碳酸钠的含量，下列装置中正确的是ABCD18．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，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灯火焰上灼烧，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，再加入等浓度的食醋，产生气泡速率较快的是小苏打D先将两样品配成溶液，分别加入石灰水，无白色沉淀生成的是小苏打19．请设计验证Na2CO3·10H2O化学性质的实验方案。（提示：分别考虑晶体、溶液的性质）①②③④（）（）20．烧碱中常含有的杂质为纯碱。商品检测时，通常采用盐酸滴定的方法。盐酸和烧碱反应的同时，也和纯碱作用。因而滴定时发生两步反应。（1）第一步反应式为。（2）第二步反应式为。（3