【題目】Na2CO3的制取方法及Na2CO3和NaHCO3綜合實(shí)驗(yàn)探究

Ⅰ. (1)我國(guó)化學(xué)家侯德榜改革國(guó)外的純堿生產(chǎn)工藝,其生產(chǎn)流程可簡(jiǎn)要表示如下:

①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法),而不先通CO2再通NH3的原因是_______________________________________________。

②寫(xiě)出沉淀池中反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________________________________。

Ⅱ.某實(shí)驗(yàn)小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質(zhì),發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標(biāo)簽。于是,他們先對(duì)固體A、B進(jìn)行鑒別,再通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行性質(zhì)探究。

(2)分別加熱固體A、B,發(fā)現(xiàn)固體A受熱產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________。

(3)稱(chēng)取兩種固體各2 g,分別加入兩個(gè)小燒杯中,再各加10 mL蒸餾水,振蕩,測(cè)量溫度變化;待固體充分溶解,恢復(fù)到室溫,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

①發(fā)現(xiàn)Na2CO3固體完全溶解,而NaHCO3固體有剩余,由此得出結(jié)論:_______________________。

②同學(xué)們?cè)趦蔁羞觀察到以下現(xiàn)象。其中,盛放Na2CO3的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是________(填字母序號(hào))。

a.溶液溫度下降

b.溶液溫度升高

c.滴入酚酞后呈淺紅色

d.滴入酚酞后呈紅色

(4)同學(xué)們將兩種固體分別配制成0.5 mol·L-1的溶液,設(shè)計(jì)如下方案并對(duì)反應(yīng)現(xiàn)象做出預(yù)測(cè):

實(shí)驗(yàn)方案

預(yù)測(cè)現(xiàn)象

預(yù)測(cè)依據(jù)

操作1:向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液

有白色沉淀

Na2CO3溶液中的CO濃度較大,能與CaCl2發(fā)生反應(yīng):Ca2CO===CaCO3 (離子方程式)

操作2:向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1 CaCl2溶液

無(wú)白色沉淀

NaHCO3溶液中的CO濃度很小,不能與CaCl2反應(yīng)

實(shí)施實(shí)驗(yàn)后,發(fā)現(xiàn)操作2的現(xiàn)象與預(yù)測(cè)有差異:產(chǎn)生白色沉淀和氣體,則該條件下,NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_______________。

【答案】

(1)①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小,NH3在水中溶解度較大,先通入NH3使食鹽水呈堿性,能夠吸收大量CO2氣體,產(chǎn)生較高濃度的HCO,才能析出NaHCO3晶體

②NH3+CO2+H2O+NaCl===NaHCO3↓+NH4Cl

(2)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

(3)①相同溫度下,Na2CO3NaHCO3易溶于水 

②bd

(4)Ca2++2HCO===CaCO3↓+CO2↑+H2O

【解析】

試題分析:(1)①氨氣極易溶于水,而二氧化碳微溶于水,先通入氨氣,溶液呈堿性,再通入二氧化碳?xì)怏w可之更多地轉(zhuǎn)化為HCO3-。

故答案為:因?yàn)镹H3極易溶于水且溶液呈弱減性,再通入CO2使之更多地轉(zhuǎn)化為HCO3-;

③在沉淀池氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發(fā)生反應(yīng)生成碳酸氫鈉和氯化銨,反應(yīng)方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓;碳酸氫鈉不穩(wěn)定,在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,反應(yīng)方程式為 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

故答案為:NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓;

(2)碳酸鈉穩(wěn)定,受熱難分解,碳酸鈉熱穩(wěn)定性差,受熱易分解,生成二氧化碳?xì)怏w,故A為碳酸氫鈉,反應(yīng)方程式為:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2氣體通入澄清石灰水中發(fā)生反應(yīng),CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸鈣沉淀變渾濁;

故答案為:2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O;

(3)①稱(chēng)取兩種固體各2g,分別放入兩個(gè)小燒杯中,再各滴加10mL蒸餾水,振蕩,測(cè)量溫度變化;待固體充分溶解,并恢復(fù)至室溫后,發(fā)現(xiàn)Na2CO3固體完全溶解,而NaHCO3固體有剩余,說(shuō)明在同樣的溫度下,同質(zhì)量的兩種固體在同體積的溶劑中,Na2CO3比NaHCO3易溶于水。

故答案為:相同溫度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水;

②a.碳酸鈉溶解過(guò)程為放熱過(guò)程,故a錯(cuò)誤;

b.碳酸鈉溶解過(guò)程放熱,溫度升高,故b正確;

c.碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解溶液呈堿性,滴入酚酞后呈紅色,故c錯(cuò)誤;

d.碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽,水解溶液呈堿性,碳酸鈉俗稱(chēng)純堿,滴入酚酞后呈紅色,故d正確;

故答案為:b、d;

(4)實(shí)驗(yàn)1:碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,離子反應(yīng)為:Ca2++CO32-=CaCO3↓。實(shí)驗(yàn)2:CaCl2與NaHCO3溶液可發(fā)生反應(yīng):CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,離子反應(yīng)為:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O。

故答案為:Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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