题目内容
【题目】某天然碱可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成。为了确定其组成,现称取天然碱3.32g,做如下实验:(气体均折算为标准状况下)
(1)B的电子式_______。
(2)天然碱受热分解的反应方程式______。
(3)过量的天然碱溶液滴加少量的Ba(OH)2溶液,请写出离子反应方程式___。
【答案】 2[NaHCO3·2Na2CO3·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑
或者2NaHCO3·4Na2CO3·4H2O=5Na2CO3+5H2O+CO2↑
或者2[2Na2CO3·NaHCO·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑ 2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-
【解析】
天然碱可看作由CO2和NaOH反应后的产物所组成,2NaOH+CO2(少量)=Na2CO3+H2O,NaOH+CO2(过量)= NaHCO3,当≤1,生成NaHCO3;当1<<2,产物为NaHCO3和Na2CO3的混合物,当2,只生成Na2CO3,天然碱3.32g隔绝空气加热至恒重,产生气体112mL (标准状况),为碳酸氢钠的分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,无色液体B为水,白色固体C为碳酸钠,滴加足量的盐酸反应生成气体A为二氧化碳,以此分析解答。
(1)天然碱3.32g,隔绝空气加热至恒重产生气体112mL(标准状况),为碳酸氢钠的分解,2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ ,所以无色液体B为水,水属于共价化合物,每个氢原子和氧原子共用一个电子对,所以水的电子式为,故答案:;
(2)3.32g样品中,隔绝空气加热至恒重产生气体为CO2,其物质的量= =0.005mol,则分解的碳酸氢钠物质的量n=0.005mol2=0.01mol,生成水的物质的量n=0.005mol,生成Na2CO3的物质的量n=0.005mol,由后续产生气体A为CO2,其物质的量n==0.025mol,碳元素守恒得白色固体C为Na2CO3,其物质的量n=0.025mol,所以原混合物中含有Na2CO3,其物质的量n=0.025mol-0.005mol=0.02mol,根据质量守恒定律:0.02mol 106g/mol+0.01mol84g/mol=2.96g,所以水的质量为3.32g-2.96g=0.36g,所以水的物质的量为:n==0.02mol,则n(Na2CO3):n(NaHCO3):n(H2O)=0.02mol:0.01mol:0.02mol=2:1:2故该天然碱的组成为2Na2CO3·NaHCO3·2H2O,天然碱受热分解的反应方程式为2[NaHCO3·2Na2CO3·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;或者2NaHCO3·4Na2CO3·4H2O=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;或者2[2Na2CO33·NaHCO·2H2O]=5Na2CO3+5H2O+CO2↑;
(3)过量的天然碱溶液滴加少量的Ba(OH)2溶液,碳酸根离子有剩余,其离子反应方程式为:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-,故答案:2HCO3-+Ba2++2OH-=BaCO3↓+2H2O+CO32-。