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8.(6分)碳酸钠是人类最早制取和使用的化学物质之一,在多个领域都有重要的应用价值。请回答下列问题。
(1)碳酸钠俗称
(2)工业上用碳酸钠制烧碱的化学方程式为
(3)制作面点时,碳酸钠能与面团中的酸反应生成
(1)碳酸钠俗称
纯碱(或:苏打)
,其水溶液的pH＞
7(选填“＞”“＜”或“=”)。(2)工业上用碳酸钠制烧碱的化学方程式为
$\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$
(2分),碳酸钠还可用于生产玻璃(或:洗涤剂;或:造纸)
。(3)制作面点时,碳酸钠能与面团中的酸反应生成
二氧化碳
,使面食膨松暄软。答案
8.(1)纯碱(或:苏打) ＞
(2)$\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$ 玻璃(或:洗涤剂;或:造纸)
(3)二氧化碳
(2)$\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$ 玻璃(或:洗涤剂;或:造纸)
(3)二氧化碳
解析
【分析】
本题围绕碳酸钠的性质与用途展开，需结合碳酸钠的俗称、盐类水解、复分解反应原理及实际应用解题。(1)回忆碳酸钠的俗称，根据盐类水解判断溶液酸碱性；(2)工业制烧碱利用复分解反应，明确反应物与生成物，再结合碳酸钠常见用途作答；(3)根据碳酸盐与酸的反应产物，分析使面食膨松的气体。
【解析】
(1) 碳酸钠的俗称是纯碱（或苏打），它属于强碱弱酸盐，碳酸根离子在水溶液中水解使溶液呈碱性，因此水溶液的pH＞7。
(2) 工业上用碳酸钠制烧碱，是碳酸钠与氢氧化钙发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为$\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$；碳酸钠用途广泛，可用于生产玻璃、洗涤剂、造纸等。
(3) 碳酸钠能与面团中的酸反应生成二氧化碳气体，气体受热膨胀使面食膨松暄软。
【答案】
(1) 纯碱(或:苏打) ＞
(2) $\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$ 玻璃(或:洗涤剂;或:造纸)
(3) 二氧化碳
【知识点】
碳酸钠的性质、化学方程式书写、盐的用途
【点评】
本题考查碳酸钠的基础知识点，属于常见盐的核心内容，侧重基础知识的记忆与应用，难度较低，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.8
本题围绕碳酸钠的性质与用途展开，需结合碳酸钠的俗称、盐类水解、复分解反应原理及实际应用解题。(1)回忆碳酸钠的俗称，根据盐类水解判断溶液酸碱性；(2)工业制烧碱利用复分解反应，明确反应物与生成物，再结合碳酸钠常见用途作答；(3)根据碳酸盐与酸的反应产物，分析使面食膨松的气体。
【解析】
(1) 碳酸钠的俗称是纯碱（或苏打），它属于强碱弱酸盐，碳酸根离子在水溶液中水解使溶液呈碱性，因此水溶液的pH＞7。
(2) 工业上用碳酸钠制烧碱，是碳酸钠与氢氧化钙发生复分解反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，化学方程式为$\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$；碳酸钠用途广泛，可用于生产玻璃、洗涤剂、造纸等。
(3) 碳酸钠能与面团中的酸反应生成二氧化碳气体，气体受热膨胀使面食膨松暄软。
【答案】
(1) 纯碱(或:苏打) ＞
(2) $\ce{Na_{2}CO_{3} + Ca(OH)_{2} = CaCO_{3} \downarrow + 2NaOH}$ 玻璃(或:洗涤剂;或:造纸)
(3) 二氧化碳
【知识点】
碳酸钠的性质、化学方程式书写、盐的用途
【点评】
本题考查碳酸钠的基础知识点，属于常见盐的核心内容，侧重基础知识的记忆与应用，难度较低，适合学生巩固基础。
【难度系数】
0.8
三、实验探究题(本大题共1小题,共12分)
9.(12分)学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质——稀盐酸、CaCO₃粉末、Na₂SO₄溶液、BaCl₂溶液之间的反应进行了如图所示的实验探究。
(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是
(2)试管②中观察到的现象是
试管③中发生反应的化学方程式为
(3)将试管③中反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl、Na₂SO₄;
猜想三:
[设计实验]
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| --- | --- | --- |
| 步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl₂溶液 | 无明显现象 | 猜想
| 步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸 | 有白色沉淀生成 | 猜想三成立 |
[反思与拓展]
Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。
Ⅱ.依据复分解反应发生的条件,步骤二中除用稀硫酸外,选用
A.稀盐酸
B.氢氧化钠溶液
C.碳酸钠溶液
9.(12分)学习复分解反应后,某化学兴趣小组的同学对初中化学常见的四种物质——稀盐酸、CaCO₃粉末、Na₂SO₄溶液、BaCl₂溶液之间的反应进行了如图所示的实验探究。
(1)大家一致认为试管①中不发生复分解反应,理由是
稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互结合生成气体、沉淀或水
。(2)试管②中观察到的现象是
白色粉末溶解，有气泡冒出
。试管③中发生反应的化学方程式为
$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
。(3)将试管③中反应后的物质过滤,对滤液中溶质的成分进一步探究。
[提出问题]滤液中溶质的成分是什么?
[猜想与假设]猜想一:NaCl;
猜想二:NaCl、Na₂SO₄;
猜想三:
NaCl、BaCl₂
。[设计实验]
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| --- | --- | --- |
| 步骤一:取少量滤液于试管中,加入适量BaCl₂溶液 | 无明显现象 | 猜想
二
不成立 || 步骤二:取少量滤液于试管中,加入适量稀硫酸 | 有白色沉淀生成 | 猜想三成立 |
[反思与拓展]
Ⅰ.探究反应后溶液中溶质的成分,既要考虑生成物,又要考虑反应物是否有剩余。
Ⅱ.依据复分解反应发生的条件,步骤二中除用稀硫酸外,选用
C
(填字母)也能达到同样的实验目的。A.稀盐酸
B.氢氧化钠溶液
C.碳酸钠溶液
答案
9.(1)稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互结合生成气体、沉淀或水
(2)白色粉末溶解，有气泡冒出 $\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
(3)[猜想与假设]NaCl、BaCl₂
[设计实验]二 [反思与拓展]Ⅱ.C
(2)白色粉末溶解，有气泡冒出 $\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
(3)[猜想与假设]NaCl、BaCl₂
[设计实验]二 [反思与拓展]Ⅱ.C
解析
【分析】
要解决这道题，需结合复分解反应的发生条件、常见酸碱盐的反应规律分析：
1. 判断复分解反应是否发生，依据是两种化合物交换成分后是否生成沉淀、气体或水，据此分析试管①的反应；
2. 试管②中是CaCO₃与稀盐酸的反应，根据碳酸盐与酸的反应规律判断现象；
3. 试管③中BaCl₂与Na₂SO₄反应，需正确书写化学方程式；
4. 探究反应后滤液溶质成分时，生成物一定存在，反应物可能剩余，据此提出猜想；再结合离子检验方法分析实验步骤的结论；
5. 反思拓展中，需检验Ba²+，选择能与Ba²+生成沉淀的试剂，结合选项判断。
【解析】
(1) 复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分，生成沉淀、气体或水。稀盐酸与Na₂SO₄溶液交换成分后得到NaCl和H₂SO₄，两种物质均可溶于水，无沉淀、气体或水生成，因此不发生复分解反应。
(2) 试管②中，CaCO₃粉末与稀盐酸反应生成可溶的CaCl₂、CO₂气体和水，现象为白色粉末溶解，有气泡冒出；试管③中BaCl₂与Na₂SO₄反应生成BaSO₄沉淀和NaCl，化学方程式为$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$。
(3) [猜想与假设] 试管③反应后，生成物NaCl一定存在，若反应物剩余，要么Na₂SO₄过量，要么BaCl₂过量，故猜想三为NaCl、BaCl₂；
[设计实验] 步骤一加BaCl₂溶液无明显现象，说明滤液中不含SO₄²⁻，因此猜想二（含Na₂SO₄）不成立；
[反思与拓展] Ⅱ. 步骤二需检验Ba²+，稀盐酸、氢氧化钠溶液与Ba²+不反应，碳酸钠溶液与Ba²+反应生成BaCO₃白色沉淀，故选C。
【答案】
(1) 稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互结合生成气体、沉淀或水
(2) 白色粉末溶解，有气泡冒出；$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
(3) [猜想与假设] NaCl、BaCl₂；[设计实验] 二；[反思与拓展] Ⅱ.C
【知识点】
复分解反应条件、酸碱盐性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕复分解反应展开，考查复分解反应判断、反应现象、化学方程式书写及反应后溶质成分探究，是初中化学核心考点，需掌握复分解反应条件和离子检验方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
要解决这道题，需结合复分解反应的发生条件、常见酸碱盐的反应规律分析：
1. 判断复分解反应是否发生，依据是两种化合物交换成分后是否生成沉淀、气体或水，据此分析试管①的反应；
2. 试管②中是CaCO₃与稀盐酸的反应，根据碳酸盐与酸的反应规律判断现象；
3. 试管③中BaCl₂与Na₂SO₄反应，需正确书写化学方程式；
4. 探究反应后滤液溶质成分时，生成物一定存在，反应物可能剩余，据此提出猜想；再结合离子检验方法分析实验步骤的结论；
5. 反思拓展中，需检验Ba²+，选择能与Ba²+生成沉淀的试剂，结合选项判断。
【解析】
(1) 复分解反应发生的条件是两种化合物互相交换成分，生成沉淀、气体或水。稀盐酸与Na₂SO₄溶液交换成分后得到NaCl和H₂SO₄，两种物质均可溶于水，无沉淀、气体或水生成，因此不发生复分解反应。
(2) 试管②中，CaCO₃粉末与稀盐酸反应生成可溶的CaCl₂、CO₂气体和水，现象为白色粉末溶解，有气泡冒出；试管③中BaCl₂与Na₂SO₄反应生成BaSO₄沉淀和NaCl，化学方程式为$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$。
(3) [猜想与假设] 试管③反应后，生成物NaCl一定存在，若反应物剩余，要么Na₂SO₄过量，要么BaCl₂过量，故猜想三为NaCl、BaCl₂；
[设计实验] 步骤一加BaCl₂溶液无明显现象，说明滤液中不含SO₄²⁻，因此猜想二（含Na₂SO₄）不成立；
[反思与拓展] Ⅱ. 步骤二需检验Ba²+，稀盐酸、氢氧化钠溶液与Ba²+不反应，碳酸钠溶液与Ba²+反应生成BaCO₃白色沉淀，故选C。
【答案】
(1) 稀盐酸与硫酸钠溶液中解离出的离子不能相互结合生成气体、沉淀或水
(2) 白色粉末溶解，有气泡冒出；$\ce{BaCl_{2} + Na_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + 2NaCl}$
(3) [猜想与假设] NaCl、BaCl₂；[设计实验] 二；[反思与拓展] Ⅱ.C
【知识点】
复分解反应条件、酸碱盐性质、化学方程式书写
【点评】
本题围绕复分解反应展开，考查复分解反应判断、反应现象、化学方程式书写及反应后溶质成分探究，是初中化学核心考点，需掌握复分解反应条件和离子检验方法，难度适中。
【难度系数】
0.6
四、计算题(本大题共1小题,共6分)
10.(6分)侯德榜是我国著名的化学家,发明了联合制碱法,其反应原理如下:NaCl+$\ce{CO_{2}}$ + $\ce{NH_{3}}$ + $\ce{H_{2}O}$ = $\ce{NaHCO_{3}}$ + $\ce{NH_{4}Cl}$,请计算:
(1)氯化铵中氮元素的质量分数为
(2)生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量。(写出计算过程)
10.(6分)侯德榜是我国著名的化学家,发明了联合制碱法,其反应原理如下:NaCl+$\ce{CO_{2}}$ + $\ce{NH_{3}}$ + $\ce{H_{2}O}$ = $\ce{NaHCO_{3}}$ + $\ce{NH_{4}Cl}$,请计算:
(1)氯化铵中氮元素的质量分数为
26.2%
(结果精确到0.1%)。(2)生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量。(写出计算过程)
答案
10.(1)26.2%
(2)解:设生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为x。
$\ce{NaCl + CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O = NaHCO_{3} + NH_{4}Cl}$
17 84
x 8.4 t
$\frac{17}{84}=\frac{x}{8.4\ \mathrm{t}}\quad x=1.7\ \mathrm{t}$
答:生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为1.7 t。
(2)解:设生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为x。
$\ce{NaCl + CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O = NaHCO_{3} + NH_{4}Cl}$
17 84
x 8.4 t
$\frac{17}{84}=\frac{x}{8.4\ \mathrm{t}}\quad x=1.7\ \mathrm{t}$
答:生产8.4 t碳酸氢钠,理论上需要氨气的质量为1.7 t。
解析
【分析】
本题分为两小问，第(1)问需计算氯化铵中氮元素的质量分数，核心是掌握化合物中某元素质量分数的计算公式：（该元素相对原子质量×原子个数）÷化合物相对分子质量×100%，先确定氯化铵的化学式，计算其相对分子质量后代入公式即可；第(2)问是根据化学方程式的计算，需先写出反应的化学方程式，找出已知量（碳酸氢钠质量）和未知量（氨气质量）对应的相对分子质量，利用化学方程式中各物质的质量比为定值列比例式求解，计算时注意单位统一、步骤规范。
【解析】
(1) 氯化铵的化学式为$\ce{NH_{4}Cl}$，其相对分子质量为：$14 + 1×4 + 35.5 = 53.5$；
氯化铵中氮元素的质量分数为：$\frac{14}{53.5}×100\% ≈ 26.2\%$。
(2) 解：设生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氨气的质量为$x$。
$\ce{NaCl + CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O = NaHCO_{3} + NH_{4}Cl}$
$\ce{NH_{3}}$的相对分子质量为$14 + 1×3 = 17$，$\ce{NaHCO_{3}}$的相对分子质量为$23 + 1 + 12 + 16×3 = 84$；
根据化学方程式中物质的质量比关系：$\frac{17}{84} = \frac{x}{8.4\ \mathrm{t}}$
解得：$x = \frac{17×8.4\ \mathrm{t}}{84} = 1.7\ \mathrm{t}$
答：生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氨气的质量为1.7 t。
【答案】
(1)26.2%；(2)1.7 t
【知识点】
根据化学式计算元素质量分数，根据化学方程式计算
【点评】
本题考查初中化学基础的化学式计算和化学方程式计算，题型常规，步骤清晰，只要掌握相关公式和计算方法，细心计算即可得分，是学生必须掌握的核心计算题型。
【难度系数】
0.6
本题分为两小问，第(1)问需计算氯化铵中氮元素的质量分数，核心是掌握化合物中某元素质量分数的计算公式：（该元素相对原子质量×原子个数）÷化合物相对分子质量×100%，先确定氯化铵的化学式，计算其相对分子质量后代入公式即可；第(2)问是根据化学方程式的计算，需先写出反应的化学方程式，找出已知量（碳酸氢钠质量）和未知量（氨气质量）对应的相对分子质量，利用化学方程式中各物质的质量比为定值列比例式求解，计算时注意单位统一、步骤规范。
【解析】
(1) 氯化铵的化学式为$\ce{NH_{4}Cl}$，其相对分子质量为：$14 + 1×4 + 35.5 = 53.5$；
氯化铵中氮元素的质量分数为：$\frac{14}{53.5}×100\% ≈ 26.2\%$。
(2) 解：设生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氨气的质量为$x$。
$\ce{NaCl + CO_{2} + NH_{3} + H_{2}O = NaHCO_{3} + NH_{4}Cl}$
$\ce{NH_{3}}$的相对分子质量为$14 + 1×3 = 17$，$\ce{NaHCO_{3}}$的相对分子质量为$23 + 1 + 12 + 16×3 = 84$；
根据化学方程式中物质的质量比关系：$\frac{17}{84} = \frac{x}{8.4\ \mathrm{t}}$
解得：$x = \frac{17×8.4\ \mathrm{t}}{84} = 1.7\ \mathrm{t}$
答：生产8.4 t碳酸氢钠，理论上需要氨气的质量为1.7 t。
【答案】
(1)26.2%；(2)1.7 t
【知识点】
根据化学式计算元素质量分数，根据化学方程式计算
【点评】
本题考查初中化学基础的化学式计算和化学方程式计算，题型常规，步骤清晰，只要掌握相关公式和计算方法，细心计算即可得分，是学生必须掌握的核心计算题型。
【难度系数】
0.6
