题目内容

【题目】Na2CO3NaHCO3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Na2CO3NaHCO3呢?

(查阅资料)(1NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠和两种氧化物。

2CaHCO32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Na2CO3NaHCO3溶液。

猜想二:可用加热的方法鉴别Na2CO3NaHCO3固体。

猜想三:可用澄清石灰水鉴别Na2CO3NaHCO3溶液。

猜想四:可用CO2气体鉴别Na2CO3NaHCO3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Na2CO3NaHCO3

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

_____

实验2

分别取少量Na2CO3NaHCO3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Na2CO3NaHCO3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)。

【答案】二氧化碳 Na2CO3NaHCO3溶液都呈碱性,都能使酚酞溶液变红 猜想二正确或可用加热的方法鉴别Na2CO3NaHCO3固体 盛有Na2CO3溶液的试管中有白色晶体析出(或盛有Na2CO3溶液的试管中出现浑浊;或盛有Na2CO3溶液的试管中出现白色固体) Ca2+CO32结合生成CaCO3 复分解反应 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2

【解析】

Na2CO3NaHCO3与稀盐酸反应生均生成二氧化碳气体;

作出猜想:

小组同学一致认为猜想一不正确,理由是:Na2CO3NaHCO3溶液都呈碱性,都能使酚酞溶液变红;

实验探究:

实验1,分别取少量的Na2CO3NaHCO3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,澄清石灰水变浑浊实验结论,说明可用加热的方法鉴别Na2CO3NaHCO3固体,猜想二正确;

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。实验3,观察到盛有Na2CO3溶液的试管中有白色晶体析出或盛有Na2CO3溶液的试管中出现浑浊或盛有Na2CO3溶液的试管中出现白色固体,猜想四正确;

问题讨论:

Na2CO3溶液与澄清石灰水发生反应的本质原因是:Ca2+CO32结合生成CaCO3;碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠,属于复分解反应;

拓展应用:

除去固体Na2CO3中混有的少量NaHCO3,可用的方法是加热,碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠和水和二氧化碳,化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

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