某学习小组同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着疑问,他们进行了下列探究:

发布时间:2020-08-05 04:18:14

某学习小组同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着疑问,他们进行了下列探究:

【查阅资料】(1)Ca(HCO3)2可溶于水
(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水
【猜想假设】(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液
(2)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀.实验结果与原猜想假设不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.同学们从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图1所示).
写出Na2CO3溶液与澄清石灰水反应的化学方程式:______.
NaHCO3溶液与澄清石灰水混合时实际参与反应的是______.
(2)乙同学分别取一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图2所示).
①加热Na2CO3时开始即见烧杯中有少量气泡产生,继续加热气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊.开始加热时产生气泡的原因是
______,由实验现象可知,Na2CO3受热______(填“易”或“不易”)分解.
②加热NaHCO3固体时观察到的现象是(任写两个)______、______,加热NaHCO3发生反应的化学方程式为:______.
【拓展应用】(1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过______的方法除去NaHCO3.
(2)要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的______溶液.

网友回答

解:【实验探究】(1)由图1可知Na2CO3和Ca(OH)2混合后有新物质CaCO3生成及自由钠离子和氢氧根,所以方程式为:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH;由图1可知NaHCO3与澄清石灰水混合,反应前的离子有HCO3-、Na+、Ca2+、OH-,反应后有新物质CaCO3、H2O、Na+、CO32-,对比前后可知参加反应的离子有OH-、HCO3-、Ca2+
故填:Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH; OH-、HCO3-、Ca2+;
(2)①因为“加热Na2CO3时开始即见烧杯中有少量气泡产生,未见澄清石灰水变浑浊”可以判定碳酸钠受热没有分解产生二氧化碳.开始加热时产生气泡的原因是空气受热膨胀.
故填:空气受热膨胀;不易;
②碳酸氢钠受热易分解,2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应,CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸钙沉淀变浑浊.
故填:澄清石灰水变浑浊、小试管中有大量气泡产生;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
【拓展应用】(1)可以利用NaHCO3的不稳定性,采用加热方法将其转换为碳酸钠.2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O.
故填:加热;
(2)加入适量的NaOH溶液,将其转换为Na2CO3,方程式为 NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
故填:NaOH.

解析分析:【实验探究】(1)通过分析图中有关反应物混合前后离子的变化,可以写出反应方程式和参与反应的离子;
(2)①根据“二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊”的特性就可以判定碳酸钠受热不易分解;
②碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、水和二氧化碳,二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊.
【拓展应用】(1)因为碳酸氢钠不稳定,可用加热进行除杂.
(2)可以采用转化法将碳酸氢钠转化为碳酸钠.

点评:本题是信息给予题,信息量、阅读量很大,首先必须剔除干扰信息,再结合课本已有知识快速解题.
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