- 碳酸氢钠的物理性质
- 共454题
一定量的Na2CO3和NaHCO3的均匀混合物分成质量不等的三份，分别与50mL相同浓度的盐酸反应，得到气体的质量与固体混合物的质量关系如下表所示：
（1）上表中______组数据表明盐酸参加反应后有剩余，理由是______．
（2）上表中第2组数据中盐酸______．（填“过量”、“适量”、“不足量”）
（3）通过计算求Na2CO3和NaHCO3的质量分数各为______、______．
正确答案
解：（1）根据图表1、2组数据判断，当增加固体质量时气体质量增加，说明第一组实验中固体不足量盐酸过量．
故答案为：1；由1、2两组数据说明第一组是盐酸过量，因为当增加固体质量时气体质量从1.76g增加到2.64g，也就说明第一组中仍有盐酸剩余．
（2）根据表2、3组中的数据，盐酸质量不变，固体质量增加后，气体的质量不变，说明盐酸在乙中是不足或刚好反应的．
故答案为：不足量．
（3）第一组盐酸过量，固体不足量，以第一组计算．
设碳酸钠的质量为x，碳酸氢钠的质量为y．
Na2CO3----CO2； NaHCO3----CO2；
106g 44g 84g 44g
x 
所以碳酸钠的质量分数为
故答案为：55.8%；44.2%．
解析
解：（1）根据图表1、2组数据判断，当增加固体质量时气体质量增加，说明第一组实验中固体不足量盐酸过量．
故答案为：1；由1、2两组数据说明第一组是盐酸过量，因为当增加固体质量时气体质量从1.76g增加到2.64g，也就说明第一组中仍有盐酸剩余．
（2）根据表2、3组中的数据，盐酸质量不变，固体质量增加后，气体的质量不变，说明盐酸在乙中是不足或刚好反应的．
故答案为：不足量．
（3）第一组盐酸过量，固体不足量，以第一组计算．
设碳酸钠的质量为x，碳酸氢钠的质量为y．
Na2CO3----CO2； NaHCO3----CO2；
106g 44g 84g 44g
x
所以碳酸钠的质量分数为
故答案为：55.8%；44.2%．
某化学小组模拟“侯氏制碱法”，以NaCl、NH3、CO2和水等为原料以及如图所示装置制取NaHCO3，反应的化学方程式为NH3+CO2+H2O+NaCl═NaHCO3↓+NH4Cl．然后再将NaHCO3制成Na2CO3．
（1）装置乙的作用是______．为防止污染空气，尾气中含有的______需要进行吸收处理．
（2）由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时，需要进行的实验操作有______、______、______．NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为______．
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了以下研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，溶液中有关离子的物质的量的变化如图2所示．则曲线c对应的溶液中的离子是______（填离子符号）；该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是______．
（4）若取21.0gNaHCO3固体，加热了t1min后，剩余固体的质量为14.8g．如果把此剩余固体全部加入到200mL 2mol•L-1的盐酸中，则充分反应后溶液中H+的物质的量浓度为______（设溶液体积变化忽略不计）．
正确答案
解：（1）装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，对制备碳酸氢钠有影响，装置乙的作用是吸收氯化氢气体；最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中，需要进行尾气吸收；
故答案为：除去氯化氢气体；氨气；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠、水，反应为：2NaHCO3
故答案为：过滤、洗涤、灼烧； 2NaHCO3
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，发生反应 CO32-+H+=HCO3-； HCO3-+H+=CO2↑+H2O；溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0.2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2；
故答案为：HCO3-；1：2；
（4）若取21g NaHCO3固体物质的量=
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2 1 62
0.2mol 0.1mol 21g-14.8g
反应后NaHCO3物质的量=0.25mol-0.2mol=0.05mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0.05mol；
Na2CO3物质的量=0.1mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0.2mol；剩余氯化氢物质的量=0.200L×2mol/L-0.05mol-0.2mol=0.15mol，剩余溶液中c（H+）=
故答案为：0.75mol/L．
解析
解：（1）装置甲是制备二氧化碳气体的反应装置，生成的二氧化碳气体中含有氯化氢气体，对制备碳酸氢钠有影响，装置乙的作用是吸收氯化氢气体；最后的尾气中含有氨气不能排放到空气中，需要进行尾气吸收；
故答案为：除去氯化氢气体；氨气；
（2）由装置丙中产生的NaHCO3发生的反应为，NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl；制取Na2CO3时需要过滤得到晶体，洗涤后加热灼烧得到碳酸钠；碳酸氢钠受热分解生成二氧化碳、碳酸钠、水，反应为：2NaHCO3
故答案为：过滤、洗涤、灼烧； 2NaHCO3
（3）若在（2）中灼烧的时间较短，NaHCO3将分解不完全，该小组对一份加热了t1min的NaHCO3样品的组成进行了研究．取加热了t1min的NaHCO3样品29.6g 完全溶于水制成溶液，然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸，并不断搅拌．随着盐酸的加入，发生反应 CO32-+H+=HCO3-； HCO3-+H+=CO2↑+H2O；溶液中有关离子的物质的量的变化为碳酸根离子减小，碳酸氢根离子浓度增大，当碳酸根离子全部转化为碳酸氢根离子，再滴入盐酸和碳酸氢根离子反应生成二氧化碳，碳酸氢根离子减小，所以c曲线表示的是碳酸氢根离子浓度变化；碳酸根离子浓度0.2mol/L；碳酸氢根离子浓度为0.1mol/L；样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是1：2；
故答案为：HCO3-；1：2；
（4）若取21g NaHCO3固体物质的量=
2NaHCO3=Na2CO3+CO2↑+H2O△m
2 1 62
0.2mol 0.1mol 21g-14.8g
反应后NaHCO3物质的量=0.25mol-0.2mol=0.05mol；NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑；消耗氯化氢物质的量0.05mol；
Na2CO3物质的量=0.1mol，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，消耗氯化氢物质的量0.2mol；剩余氯化氢物质的量=0.200L×2mol/L-0.05mol-0.2mol=0.15mol，剩余溶液中c（H+）=
故答案为：0.75mol/L．
某小组探究Na2CO3和NaHCO3的性质，实验步骤及记录如下：
Ⅰ．分别向盛有0.5g Na2CO3固体、0.5g NaHCO3固体的烧杯中加入10mL水（20℃），搅拌，测量温度为T1
Ⅱ．静置恒温后测量温度为T2；
Ⅲ．分别加入过量的10mL 密度约为1.1g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T3．得到表1的数据：
表1
回答下列问题：
（1）Na2CO3溶于水显碱性，其原因是______（用离子方程式表示）．
（2）根据试题后的附表判断：步骤Ⅰ中Na2CO3、NaHCO3固体分别是全部溶解还是部分溶解______．
（3）分析表1的数据得出：Na2CO3固体溶于水______，NaHCO3固体溶于水______（填“放热”或“吸热”）．
（4）甲同学分析上述数据得出：Na2CO3和NaHCO3与盐酸反应都是放热反应．
乙同学认为还应该增加一个实验，并补做如下实验：______，搅拌，测量温度为22.2℃．
（5）结合上述探究，下列说法正确的是______．
A．NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应
B．不能用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体
C．Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关
D．利用上述实验数据即可计算：CO32-（aq）+2H+（aq）=H2O（l）+CO2（g）的△H
（6）丙同学为测定一份NaHCO3和Na2CO3混合固体中NaHCO3的纯度，称取m1 g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m2 g，则原混合物中NaHCO3的质量分数为______（用代数式表示）．
附表：溶解度表
正确答案
解：（1）碳酸钠为强碱弱酸盐，钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-；
（2）10mL水（20℃）溶解Na2CO3固体质量为：m=
故答案为：Na2CO3、NaHCO3固体都是全部溶解；
（3）分析表1的数据得出：T1/℃，Na2CO3固体溶于水温度从20℃升高到23.3℃，放热，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热，
故答案为：放热；吸热；
（4）强酸溶于水放热，盐酸为强酸，所以需增加探究盐酸溶于水温度的变化，即10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸搅拌，测量温度为22.2℃，
故答案为：10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸；
（5）A．盐酸溶于水放热，测量温度为22.2℃，T1/℃，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热，两者反应恒温后测量温度T3为20.8℃低于22.2℃，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，故A正确；
B．用稀盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液，反应较快的为NaHCO3，能鉴别，故B错误；
C．从上述温度变化数值可判别Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，故C正确；
D．反应热（△H）=生成物的总能量-反应物的总能量，利用上述实验数据只能计算：CO32-（aq）+2H+（aq）=H2O（l）+CO2（g）的温度变化，无法计算△H，故D错误；
故选AC；
（6）设样品中碳酸氢钠的质量为x．
2NaHCO3
168 106 168-106=62
x m1-m2
故答案为：=
解析
解：（1）碳酸钠为强碱弱酸盐，钠离子不水解、碳酸根离子水解导致溶液呈碱性，水解离子方程式为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，
故答案为：CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-；HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-；
（2）10mL水（20℃）溶解Na2CO3固体质量为：m=
故答案为：Na2CO3、NaHCO3固体都是全部溶解；
（3）分析表1的数据得出：T1/℃，Na2CO3固体溶于水温度从20℃升高到23.3℃，放热，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热，
故答案为：放热；吸热；
（4）强酸溶于水放热，盐酸为强酸，所以需增加探究盐酸溶于水温度的变化，即10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸搅拌，测量温度为22.2℃，
故答案为：10mL密度约为1.1g/mL20%的盐酸；
（5）A．盐酸溶于水放热，测量温度为22.2℃，T1/℃，NaHCO3固体溶于水温度从20℃升高到18.5℃，吸热，两者反应恒温后测量温度T3为20.8℃低于22.2℃，所以NaHCO3与盐酸的反应是吸热反应，故A正确；
B．用稀盐酸鉴别NaHCO3和Na2CO3溶液，反应较快的为NaHCO3，能鉴别，故B错误；
C．从上述温度变化数值可判别Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，故C正确；
D．反应热（△H）=生成物的总能量-反应物的总能量，利用上述实验数据只能计算：CO32-（aq）+2H+（aq）=H2O（l）+CO2（g）的温度变化，无法计算△H，故D错误；
故选AC；
（6）设样品中碳酸氢钠的质量为x．
2NaHCO3
168 106 168-106=62
x m1-m2
故答案为：=
（1）加热一段时间后，两试管中石灰水的变化是______（填序号）．
A．均变浑浊
B．试管1澄清，试管2变浑浊
C．试管2澄清，试管1变浑浊
（2）该实验说明二者的稳定性强的物质的化学式是______，另一种物质受热分解的化学方程式是______．
（3）实验结束时的正确操作是______（填序号）
①先将导管从液体中移出，再熄灭酒精灯 ②先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出．
正确答案
C
Na2CO3
2NaHCO3
①
解析
解：（1）如果直接加热的物质不分解，而间接加热的物质分解，就能证明物质的稳定性，碳酸氢钠易分解，所以小试管中盛放的是碳酸氢钠，大试管中盛放的是碳酸钠，碳酸氢钠分解生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，碳酸钠不分解，不能使澄清的石灰水变浑浊，所以看到的现象是试管2澄清，试管1变浑浊，
故选C；
（2）该实验中，直接加热的碳酸钠不分解，但间接加热的碳酸氢钠分解，所以说明二者中热稳定性强的物质是Na2CO3，碳酸氢钠在加热条件下分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应方程式为：2NaHCO3
故答案为：Na2CO3；2NaHCO3
（3）如果先熄灭酒精灯，再将导管从液体中移出，会发生倒吸现象，应该先撤出导管，然后再熄灭酒精灯，所以①正确，
故答案为：①．
（I）甲同学的方案是：将mg样品溶解，加过量氯化钡溶液，过滤、洗涤、烘干，称得固体ng．
（1）混合物中碳酸钠的质量分数为（用m、n表示）______，甲同学洗涤沉淀的具体操作是______．
（2）Ca2+、Ba2+都可以使CO32-沉淀完全，但使用氯化钡溶液比氯化钙溶液所得的结果具有更高的精确度，原因是：①______；②______．
（Ⅱ）乙同学的方案如图所示：
（1）根据乙同学的实验装置图分析，在每次实验中，完成测定过程至少要进行
______次称量操作．按照该同学的方案进行测定，结果与实际情况存在较大的误差，你认为主要原因可能是（任写两个）：①______；②______．
（2）乙同学的方案的装置中存在一定的缺陷，请你提出改进的方法（简单叙述做法，不必画图）：______．
正确答案
解：（Ⅰ）（1）设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
x ng
x=
混合物中碳酸钠的质量分数为：
甲同学洗涤沉淀的具体操作是：向沉淀中加入蒸馏水至刚好没过沉淀，静置，重复2-3次，
故答案为：
（2）若用氯化钙，反应生成的氢氧化钙微溶于水，会使沉淀的质量变大，且碳酸钙的相对分子量小于碳酸钡，会导致称量误差偏大，
故答案为：Ca（OH）2微溶于水，可能影响沉淀质量；BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小；
（Ⅱ）（1）实验时要进行如下称量操作：称量烧杯质量、称量加入样品后烧杯质量、称量反应前碱石灰的质量、反应结束后称量碱石灰的质量，至少需要4次称量操作；
按照该同学的方案进行测定，结果与实际情况存在较大的误差，可能原因有：①装置中原有的CO2 也被碱石灰吸收；②反应产生的CO2 未被完全吸收；③空气中的H2O和CO2 也被碱石灰吸收；④加入的硫酸的量不足，未能将碳酸钠完全反应；⑤装置的气密性不好等，
故答案为：4；①装置中原有的空气中的二氧化碳也被碱石灰吸收；②反应产生的二氧化碳未被完全吸收（或③空气中的水和二氧化碳也被碱石灰吸收④加入的硫酸的量不足，未能将碳酸钠完全反应⑤装置的气密性不好）；
（2）该方案中没有除去装置中的空气，空气中含有二氧化碳会影响测定结果，另外反应后的装置中也有残留的二氧化碳气体；碱石灰也会吸收外面空气中的水和二氧化碳，
故答案为：在气体的发生装置前面加装通空气（经过碱液）装置；在碱石灰装置后再连接一个碱石灰装置，以防吸收空气中的水和二氧化碳．
解析
解：（Ⅰ）（1）设碳酸钠的质量为x
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
106 197
x ng
x=
混合物中碳酸钠的质量分数为：
甲同学洗涤沉淀的具体操作是：向沉淀中加入蒸馏水至刚好没过沉淀，静置，重复2-3次，
故答案为：
（2）若用氯化钙，反应生成的氢氧化钙微溶于水，会使沉淀的质量变大，且碳酸钙的相对分子量小于碳酸钡，会导致称量误差偏大，
故答案为：Ca（OH）2微溶于水，可能影响沉淀质量；BaCl2比CaCl2的相对分子质量大，产生的沉淀质量大，称量误差小；
（Ⅱ）（1）实验时要进行如下称量操作：称量烧杯质量、称量加入样品后烧杯质量、称量反应前碱石灰的质量、反应结束后称量碱石灰的质量，至少需要4次称量操作；
按照该同学的方案进行测定，结果与实际情况存在较大的误差，可能原因有：①装置中原有的CO2 也被碱石灰吸收；②反应产生的CO2 未被完全吸收；③空气中的H2O和CO2 也被碱石灰吸收；④加入的硫酸的量不足，未能将碳酸钠完全反应；⑤装置的气密性不好等，
故答案为：4；①装置中原有的空气中的二氧化碳也被碱石灰吸收；②反应产生的二氧化碳未被完全吸收（或③空气中的水和二氧化碳也被碱石灰吸收④加入的硫酸的量不足，未能将碳酸钠完全反应⑤装置的气密性不好）；
（2）该方案中没有除去装置中的空气，空气中含有二氧化碳会影响测定结果，另外反应后的装置中也有残留的二氧化碳气体；碱石灰也会吸收外面空气中的水和二氧化碳，
故答案为：在气体的发生装置前面加装通空气（经过碱液）装置；在碱石灰装置后再连接一个碱石灰装置，以防吸收空气中的水和二氧化碳．
扫码查看完整答案与解析