- 碳酸氢钠的物理性质
- 共454题
纯碱、烧碱等是重要的化工原料．
（1）利用如图1所示装置可间接证明二氧化碳与烧碱溶液发生了反应．将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，此时的实验现象是______．若其它操作不变，将A与C连接，可观察到的现象是______．
（2）向100mL 2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO2，结晶，得到9.3g白色固体，该白色固体的组成是______（写化学式）．
设计实验确认该白色固体中存在的阴离子，试完成下列方案．
（3）现代工业常以氯化钠为原料制备纯碱，部分工艺流程如图2：
已知NaHCO3在低温下溶解度较小．反应I为：NaCl+CO2+NH3+H2O
①向母液中加入石灰乳，可将其中______循环利用．
②向母液中通入NH3，加入细小的食盐颗粒并降温，可得到NH4Cl晶体．试写出通入NH3后，溶解度较小的酸式碳酸盐转变为溶解度较大的碳酸盐的离子方程式：______．
正确答案
解：（1）将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，二氧化碳与烧碱溶液发生了反应，引起压强减小，导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶，反应的离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O（或OH-+CO2=HCO3-），若其它操作不变，若将A与C连接，外界气体进入进入集气瓶，可观察到的现象是广口瓶中的长导管口有气泡产生，
故答案为：水沿导管由广口瓶进入烧瓶（或：水倒吸进入烧瓶）；广口瓶中的长导管口有气泡产生；
（2）100mL 2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶，得到9.3g白色固体，氢氧化钠的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，如果生成全部为碳酸钠，则碳酸钠的质量为：106g/mol×0.2mol×
故答案为：NaOH和Na2CO3；
；
（3）①根据题中反应流程可知，过滤后得到的母液中含有氯化铵，母液中加入石灰乳后，反应生成氨气，氨气可以在反应流程中循环利用，故答案为：NH3；
②氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根和氢氧根离子，增加NH4+的浓度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行，溶液碱性增强，并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出，可以提高氯化铵的纯度，反应的离子方程式为HCO3-+NH3=NH4++CO32-，故答案为：HCO3-+NH3=NH4++CO32-．
解析
解：（1）将A与B连接，打开止水夹，将胶头滴管中的液体挤入烧瓶，二氧化碳与烧碱溶液发生了反应，引起压强减小，导致水沿导管由广口瓶进入烧瓶，反应的离子方程式为2OH-+CO2=CO32-+H2O（或OH-+CO2=HCO3-），若其它操作不变，若将A与C连接，外界气体进入进入集气瓶，可观察到的现象是广口瓶中的长导管口有气泡产生，
故答案为：水沿导管由广口瓶进入烧瓶（或：水倒吸进入烧瓶）；广口瓶中的长导管口有气泡产生；
（2）100mL 2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO2，结晶，得到9.3g白色固体，氢氧化钠的物质的量为：2mol/L×0.1L=0.2mol，如果生成全部为碳酸钠，则碳酸钠的质量为：106g/mol×0.2mol×
故答案为：NaOH和Na2CO3；
；
（3）①根据题中反应流程可知，过滤后得到的母液中含有氯化铵，母液中加入石灰乳后，反应生成氨气，氨气可以在反应流程中循环利用，故答案为：NH3；
②氨气溶于水后生成氨水，氨水电离成铵根和氢氧根离子，增加NH4+的浓度，有利于沉淀平衡向生成NH4Cl的方向进行，溶液碱性增强，并将NaHCO3转化为Na2CO3而不析出，可以提高氯化铵的纯度，反应的离子方程式为HCO3-+NH3=NH4++CO32-，故答案为：HCO3-+NH3=NH4++CO32-．
除去NaHCO3溶液中混有的少量Na2CO3可采取的方法是（ ）
正确答案
解析
解：A、向Na2CO3中通入二氧化碳，会反应生成碳酸氢钠溶液，达到除杂的目的，CO2+H2O+CO32-=2HCO3-，故A正确；
B、加入氢氧化钡溶液，碳酸氢钠会反应生成碳酸钡沉淀，碳酸钠与氢氧化钡反应也生成碳酸钡，故B错误；
C、加入澄清石灰水，碳酸氢钠和碳酸钠都会反应生成碳酸钙沉淀，故C错误；
D、加入稀盐酸，碳酸氢钠和碳酸钠都会反应生成氯化钠、二氧化碳和水，故D错误；
故选A．
有两个分别装有Na2CO3和NaHCO3固体的试剂瓶，因标签失落而无法区分．有4位同学为鉴别它们，分别设计了下列四种不同的方法，其中可行的是（ ）
正确答案
解析
解：A．Na2CO3和NaHCO3都能与澄清石灰水反应生成沉淀，无法鉴别，故A错误；
B．碳酸氢钠与与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，但是没有明显现象，碳酸钠与氢氧化钠溶液不反应，无法使用氢氧化钠溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3，故B错误；
C．NaHCO3不稳定，加热易分解，生成二氧化碳气体，可通入澄清石灰水，观察有无白色浑浊，此方法可以鉴别Na2CO3和NaHCO3，故C正确；
D．Na2CO3和NaHCO3都含有钠元素，焰色反应都为黄色，无法通过焰色反应鉴别，故D错误；
故选C．
下列叙述不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、碳酸氢钠加热发生分解反应2NaHCO3
B、常温下相同溶剂时，Na2CO3较NaHCO3易溶，故B正确；
C、碳酸钠的摩尔质量大于碳酸氢钠，根据n=
D．碳酸钠与盐酸反应先转化为碳酸氢钠，碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳，故相同条件下，与酸反应的速率碳酸钠＜碳酸氢钠，故D错误；
故选D．
如图是两个实验装置（铁架台等辅助仪器略去未画）
回答下列问题：
（1）实验甲在加热过程中能观察到产生白色沉淀的烧杯是______（填“Ⅰ”、“Ⅱ”）烧杯，该烧杯中发生反应的离子方程式是：______，通过实验甲可比较出Na2CO3、NaHCO3两种固体，______更稳定．
（2）实验乙用来验证Na2O2与CO2的反应，观察到的实验现象是：包有Na2O2的棉花着火燃烧．写出Na2O2与CO2反应的化学方程式______，棉花能着火燃烧说明该反应特点是______．
（3）取10.0g碳酸钠和碳酸氢钠的混合物充分进行加热，将生成的CO2气体通入足量澄清石灰水中完全吸收，测得生成沉淀4.0g．求（要求写出计算过程）：
①生成的CO2气体体积（标准状况下）
②原混合物中碳酸钠的质量分数．
正确答案
解：（1）碳酸钠加热不分解、碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，二氧化碳使澄清石灰水变浑，证明了碳酸钠稳定性大于碳酸氢钠的，
故答案为：Ⅱ；Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；Na2CO3 ；
（2）过氧化钠与二氧化碳反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，棉花能着火燃烧说明该反应是放热反应，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；该反应能放出大量的热；
（3）4g沉淀为CaCO3，n（CaCO3）=
①标况下生成的二氧化碳的体积为：V（CO2）=22.4L/mol×0.04mol=6.72L，
答：生成的CO2气体体积（标准状况下）为6.72L；
②根据反应关系式：2NaHCO3～CO2，n（NaHCO3）=2n（CO2）=2×0.04mol=0.08mol，
原混合物中碳酸氢钠的质量为：n（NaHCO3）=84g/mol×0.08mol=6.72g，
原混合物中碳酸钠的质量分数为：w（Na2CO3）=
答：原混合物中碳酸钠的质量分数为32.8%．
解析
解：（1）碳酸钠加热不分解、碳酸氢钠受热分解产生碳酸钠、二氧化碳和水，反应的化学方程式为：Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O，二氧化碳使澄清石灰水变浑，证明了碳酸钠稳定性大于碳酸氢钠的，
故答案为：Ⅱ；Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O；Na2CO3 ；
（2）过氧化钠与二氧化碳反应方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2，棉花能着火燃烧说明该反应是放热反应，
故答案为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；该反应能放出大量的热；
（3）4g沉淀为CaCO3，n（CaCO3）=
①标况下生成的二氧化碳的体积为：V（CO2）=22.4L/mol×0.04mol=6.72L，
答：生成的CO2气体体积（标准状况下）为6.72L；
②根据反应关系式：2NaHCO3～CO2，n（NaHCO3）=2n（CO2）=2×0.04mol=0.08mol，
原混合物中碳酸氢钠的质量为：n（NaHCO3）=84g/mol×0.08mol=6.72g，
原混合物中碳酸钠的质量分数为：w（Na2CO3）=
答：原混合物中碳酸钠的质量分数为32.8%．
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