Na2CO3和NaHCO3有很多相似的化学性质,例如它们都能与稀盐酸反应生成 气体。某学习小组对它们的鉴别方法产生了探究兴趣。
【提出问题】如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?
【查阅资料】(1)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠和两种氧化物。
(2)Ca(HCO3)2可溶于水。
(3)通常状况下,NaHCO3是一种白色晶体,溶解度小于Na2CO3的溶解度,饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体,可生成NaHCO3。
【作出猜想】猜想一:可用酚酞溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
猜想二:可用加热的方法鉴别Na2CO3和NaHCO3固体。
猜想三:可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
猜想四:可用CO2气体鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液。
小组同学一致认为猜想一不正确,理由是 。
【实验探究】请你与小组同学一起探究。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
实验1 |
分别取少量的Na2CO3和NaHCO3 固体于试管中加热,并将产生的气体通入澄清石灰水 |
加热Na2CO3时,澄清石灰水无变化;加热NaHCO3时,澄清石灰水变浑浊 |
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实验2 |
分别取少量Na2CO3和NaHCO3溶液于试管中,加入澄清石灰水 |
两支试管中均产生了白色沉淀 |
猜想三 不正确 |
实验3 |
往盛有饱和Na2CO3和NaHCO3溶液的两支试管中分别通入足量的CO2气体 |
观察到 |
猜想四 正确 |
【问题讨论】
同学们对实验2的实验现象进行分析。从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析,Na2CO3溶液与澄清石灰水发生反应的本质原因是 ,该反应的基本类型是 。石灰水与NaHCO3溶液也能反应生成白色沉淀,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究。
【拓展应用】
除去固体Na2CO3中混有的少量NaHCO3,可用的方法是 (用化学方程式表示)。
某班同学用氢氧化钠溶液和稀硫酸进行中和反应实验。
(1)甲同学在烧杯中加入约5mL氢氧化钠溶液,滴入几滴无色酚酞溶液,此时溶液呈 色,接着用滴管滴入一定量的稀硫酸,再用玻璃棒搅拌,发现溶液变为无色,该反应的化学方程式为 。
(2)甲、乙、丙同学对反应后溶液中的溶质成分进行探究。
[猜想与假设]反应后溶液中的溶质是什么?
猜想一:只Na 2SO 4
猜想二:
猜想三:Na 2SO 4和NaOH
以上猜想中,可以直接排除的是 ,理由 。
[实验探究]
为了验证另外两种猜想,甲、乙、丙同学设计如下实验方案:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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甲同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中滴加BaCl 2溶液 |
白色沉淀产生 |
猜想二成立 |
乙同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入 |
气泡产生 |
猜想二成立 |
丙同学方案 |
取少量反应后的溶液于试管中,向试管中加入生锈的铁钉 |
|
猜想二成立 |
老师认为甲同学方案不合理,你认为理由是 。
[反思交流]实验结束后,废液处理方法正确的是 (填序号)。
A.倒入下水道
B.倒入废液缸
C.带出实验室
推广车用乙醇汽油,可以减少汽车尾气污染。利用秸秆为原料可生产乙醇(C2H6O),其中包含葡萄糖(C6H12O6)转化为乙醇的反应(C6H12O6 2C2H6O+2CO2↑)。每生产2.3t乙醇,理论上参加反应的葡萄糖的质量是多少?(写出计算过程)
碳酸氢钠是面点膨松剂的主要成分之一。
小芳同学研究反应2NaHCO3+H2SO4═Na2SO4+2H2O+2CO2↑中NaHCO3与CO2之间量的关系。
(1)理论计算:1.26g NaHCO3粉末与足量稀硫酸反应,计算生成CO2的质量(写出计算过程)。
(2)实验分析:小芳用右图装置进行实验,向盛有足量稀硫酸的锥形瓶中加入1.26g NaHCO3粉末,完全反应至不再产生气泡。称取反应前后质量如下表,发现反应前后质量变化值 (填“大于”、“小于”或“等于”)生成CO2质量的理论值,原因可能是 。
反应前 |
反应后 |
|
NaHCO3/g |
锥形瓶+稀硫酸/g |
锥形瓶+反应后溶液/g |
1.26 |
24.59 |
25.36 |
垃圾分类是新时尚。补齐废弃物与垃圾桶的连线。
用久的热水瓶内胆有一层水垢【主要成分是CaCO3和Mg(OH)2】。兴趣小组为了解具体成分进行了实验。他们取样品25克放入质量为100克的锥形瓶中,置于电子天平上,往瓶内加入150克稀盐酸时,恰好完全反应(样品中的杂质不与稀盐酸反应),此时天平示数如图。对所得混合物进行过滤、洗涤、干燥、称量,得到固体4.2克。请回答下列问题:
(1)恰好完全反应时,溶液中的溶质为 (填化学式)。
(2)样品中CaCO 3的质量分数是多少?
(3)反应结束时溶液中MgCl 2的质量分数是多少?(精确到0.1%)。