- 碳酸氢钠的物理性质
- 共454题
（2015秋•九江校级月考）某小组同学通过对比实验了解Na2CO3和NaHCO3性质的异同，下表是他们撰写的实验报告的一部分．
（1）请帮助该小组同学完成实验报告中的内容．
（2）已知：20℃时，Na2CO3的溶解度为20.5g．由实验______（填实验序号）现象可知，20℃时NaHCO3的溶解度小于20.5g；如果向饱和Na2CO3溶液中不断通入CO2气体，现象是______，化学方程式是______．
（3）由实验⑥可以得出的结论是______，用化学方程式说明得出结论的原因______．
正确答案
解：（1）②碳酸钠、碳酸氢钠都为强碱弱酸盐，碳酸钠、碳酸氢钠溶于水都吸热，但碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶于水吸热更明显，
故答案为：a；
④碳酸钠水解的离子方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；碳酸氢钠水解的离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；同温下，相同浓度下，碳酸钠的pH大于碳酸氢钠的，酚酞遇碱变红，碱性越强，红色越深，因此颜色较深的试管是a，
故答案为：a；
⑤Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，假设质量都为m，则放出二氧化碳的物质的量分别为：
碳酸钠产生的CO2比碳酸氢钠产生的CO2少，
填答案为：＜；
⑥Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，2NaHCO3
故答案为：沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变蓝；A烧杯中没有明显现象，B烧杯中有白色沉淀生成；
（2）溶解度的高低需要看加水溶解的情况，因此实验③说明了溶解度的高低；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓，饱和碳酸钠转变成了碳酸氢钠，因为碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，因此有白色沉淀生成，
故答案为：③；有白色沉淀生成；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓；
（3）根据实验现象，棉花球变蓝，说明产生了水，烧杯变浑浊，说明生成了CO2，说明碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠，因此反应方程式：2NaHCO3 
故答案为：碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠；2NaHCO3 
解析
解：（1）②碳酸钠、碳酸氢钠都为强碱弱酸盐，碳酸钠、碳酸氢钠溶于水都吸热，但碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶于水吸热更明显，
故答案为：a；
④碳酸钠水解的离子方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；碳酸氢钠水解的离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；同温下，相同浓度下，碳酸钠的pH大于碳酸氢钠的，酚酞遇碱变红，碱性越强，红色越深，因此颜色较深的试管是a，
故答案为：a；
⑤Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，假设质量都为m，则放出二氧化碳的物质的量分别为：
碳酸钠产生的CO2比碳酸氢钠产生的CO2少，
填答案为：＜；
⑥Na2CO3的热稳定性强于NaHCO3，2NaHCO3
故答案为：沾有无水硫酸铜粉末的棉花球变蓝；A烧杯中没有明显现象，B烧杯中有白色沉淀生成；
（2）溶解度的高低需要看加水溶解的情况，因此实验③说明了溶解度的高低；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓，饱和碳酸钠转变成了碳酸氢钠，因为碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，因此有白色沉淀生成，
故答案为：③；有白色沉淀生成；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓；
（3）根据实验现象，棉花球变蓝，说明产生了水，烧杯变浑浊，说明生成了CO2，说明碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠，因此反应方程式：2NaHCO3
故答案为：碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠；2NaHCO3
某天然碱化学组成可能为aNa2C03•bNaHC03•cH2O（a、b、c为正整数），为确定其组成，某同学作了如下探究：
（1）定性分析
取少量天然碱样品放入试管中，用酒精灯加热，在试管口有液体生成，该液体能使无水硫酸铜变蓝．能否说明样品中含结晶水，试简述理由．______．
（2）定量分析
该同学设计了如图所示装置，测定天然碱的化学组成．
实验步骤：
①按如图（夹持仪器未画出）组装好实验装置后，首先进行的操作是______；A处碱石灰的作用是：______．
②称取天然碱样品7.3g，并将其放入硬质玻璃管中；称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为87.6g，装碱石灰的U形管D的质量为74.7g．
③打开活塞K1、K2，关闭K3，缓缓鼓人空气数分钟．
④关闭活塞Kl、K2，打开K3，点燃酒精灯加热，待不再产生气体为止．
⑤打开活塞Kl，缓缓鼓人空气数分钟，然后称得装浓硫酸的洗气瓶的质量为88.5g；装碱石灰的U形管D的质量为75.8g．该步骤中缓缓鼓入空气的目的是______．计算推导：该天然碱的化学式为______．
（3）讨论：有的同学认为：E装置是可以省略的，你的观点是______（“能”或“不能”）
理由是：______．
正确答案
解：（1）由于反应2NaHCO3
故答案为：不能，因为NaHCO3受热分解也能产生水蒸气；
（2）①该实验中使用了多个实验装置，在实验前必须检查装置的气密性，避免影响测定结果；装置A中的碱石灰作用是除去空气中的CO2和H2O（g），
故答案为：检查装置的气密性；除去空气中的CO2和H2O（g）；
⑤该步骤中缓缓鼓入空气的目的是将装置中生成的CO2和H2O（g）全部排入C、D装置中吸收，减小测定误差，
由题意可知：装碱石灰的U形管D的增重的物质是CO2，二氧化碳的质量为：75.8 g-74.7=1.1 g，n（CO2）=
则2NaHCO3 
2 1 1 1
0.05mol 0.025mol 0.025mol 0.025mol
m（NaHCO3）=0.05 mol×84 g•mol-1=4.2 g
浓硫酸吸收的水为碳酸氢钠分解生成的和样品中的结晶水，水的质量之和为：88.5g-87.6g=0.9g，
所以晶体中含有的结晶水的物质的量为：n（H2O）=
样品中含有的结晶水的质量为：m（H2O）=0.025 mol×18 g•mol-1=0.45g，
样品中含有的水的质量为：m（Na2CO3）=7.3g-4.2g-0.45g=2.65g，n（Na2CO3）=
故晶体中n（Na2CO3）：n（NaHCO3）：n（H2O）=0.025 mol：0.05 mol：0.025 mol=1：2：1，
所以晶体化学式为：Na2CO3•2NaHCO3•H2O，
故答案为：将装置中生成的CO2和H2O（g）全部排入C、D装置中吸收；Na2CO3•2NaHCO3•H2O；
（3）本实验是通过测定生成二氧化碳和水的物质的量计算出样品的组成，如果没有装载D，空气的中CO2和H2O（g）进入D装置，导致测量结果不准确，
故答案为：不能；防止空气中CO2和H2O（g）进入D装置，导致测量不准确．
解析
解：（1）由于反应2NaHCO3
故答案为：不能，因为NaHCO3受热分解也能产生水蒸气；
（2）①该实验中使用了多个实验装置，在实验前必须检查装置的气密性，避免影响测定结果；装置A中的碱石灰作用是除去空气中的CO2和H2O（g），
故答案为：检查装置的气密性；除去空气中的CO2和H2O（g）；
⑤该步骤中缓缓鼓入空气的目的是将装置中生成的CO2和H2O（g）全部排入C、D装置中吸收，减小测定误差，
由题意可知：装碱石灰的U形管D的增重的物质是CO2，二氧化碳的质量为：75.8 g-74.7=1.1 g，n（CO2）=
则2NaHCO3
2 1 1 1
0.05mol 0.025mol 0.025mol 0.025mol
m（NaHCO3）=0.05 mol×84 g•mol-1=4.2 g
浓硫酸吸收的水为碳酸氢钠分解生成的和样品中的结晶水，水的质量之和为：88.5g-87.6g=0.9g，
所以晶体中含有的结晶水的物质的量为：n（H2O）=
样品中含有的结晶水的质量为：m（H2O）=0.025 mol×18 g•mol-1=0.45g，
样品中含有的水的质量为：m（Na2CO3）=7.3g-4.2g-0.45g=2.65g，n（Na2CO3）=
故晶体中n（Na2CO3）：n（NaHCO3）：n（H2O）=0.025 mol：0.05 mol：0.025 mol=1：2：1，
所以晶体化学式为：Na2CO3•2NaHCO3•H2O，
故答案为：将装置中生成的CO2和H2O（g）全部排入C、D装置中吸收；Na2CO3•2NaHCO3•H2O；
（3）本实验是通过测定生成二氧化碳和水的物质的量计算出样品的组成，如果没有装载D，空气的中CO2和H2O（g）进入D装置，导致测量结果不准确，
故答案为：不能；防止空气中CO2和H2O（g）进入D装置，导致测量不准确．
某小组同学通过对比实验了解Na2CO3和NaHCO3性质的异同，如表是他们撰写实验报告的一部分．
（1）请帮助该小组同学完成实验报告中的内容．
（2）已知：20℃时，Na2CO3的溶解度为20.5g．由实验______（填实验序号）现象可知，20℃时NaHCO3的溶解度小于20.5g；如果向饱和Na2CO3溶液中不断通入CO2气体，离子方程式是______．
（3）用化学方程式说明实验⑥得出结论的原因______．
正确答案
a
a
＜
③
2Na++CO32-+CO2+H2O═2NaHCO3↓
2NaHCO3
解析
解：（1）②碳酸钠、碳酸氢钠都为强碱弱酸盐，碳酸钠、碳酸氢钠溶于水都吸热，但碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶于水吸热更明显，
故答案为：a；
④碳酸钠水解的离子方程式为CO32-+H2O⇌HCO3-+OH-，HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；碳酸氢钠水解的离子方程式为HCO3-+H2O⇌H2CO3-+OH-；同温下，相同浓度下，碳酸钠的pH大于碳酸氢钠的，酚酞遇碱变红，碱性越强，红色越深，因此颜色较深的试管是a，
故答案为：a；
⑤Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O，NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O，质量相同的碳酸钠和碳酸氢钠，假设质量都为m，则放出二氧化碳的物质的量分别为：
碳酸钠产生的CO2比碳酸氢钠产生的CO2少，
填答案为：＜；
（2）溶解度的高低需要看加水溶解的情况，因此实验③说明了溶解度的高低；Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3↓，离子反应为：2Na++CO32-+CO2+H2O═2NaHCO3↓，饱和碳酸钠转变成了碳酸氢钠，因为碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠的溶解度，因此有白色沉淀生成，
故答案为：③；2Na++CO32-+CO2+H2O═2NaHCO3↓；
（3）根据实验现象，棉花球变蓝，说明产生了水，烧杯变浑浊，说明生成了CO2，说明碳酸钠的稳定性强于碳酸氢钠，因此反应方程式：2NaHCO3 
故答案为：2NaHCO3 
①试管中______（填产生沉淀或气体及反应速率等相关现象）
②盛______的试管中气球变得更大，大小气球（包含试管）体积之比约为______（填最简单整数比）；
（2）为研究是吸热还是放热反应，继续进行了下列实验（每次实验各做3次平行实验，取平均值）：
请你帮助填写相关内容：
①该研究报告的题目是《______》
②该实验中所用的仪器除试管、药匙（或V型纸槽）、气球、玻璃棒、烧杯、量筒、保温瓶外，还需要的仪器名称为______和______；通过上述实验可得出五条结论：
a：NaHCO3 的溶解是______（吸热或放热）过程；
b：Na2CO3 溶解是______（吸热或放热）过程；
c：NaHCO3的饱和溶液和盐酸的反应是______（吸热或放热）反应；
d：Na2CO3的饱和溶液和盐酸的反应是______（吸热或放热）反应．
正确答案
两支试管中都产生大量气泡，但盛有NaHCO3溶液中反应速率要快得多
碳酸氢钠溶液
53：42
NaHCO3、Na2CO3和盐碱反应过程中热效应的研究
温度计
托盘天平
吸热
放热
吸热
放热
解析
解：（1）①因为“盐酸首先与碳酸钠反应生成碳酸氢钠，没有二氧化碳产生，然后与碳酸氢钠反应，生成二氧化碳”，所以，装有NaHCO3溶液的试管中很快产生气泡，而装有Na2CO3溶液的试管中开始没有气泡产生，但随着滴入稀盐酸的量增加，才会产生气泡；
故答案是：两支试管中都产生大量气泡，但盛有NaHCO3溶液中反应速率要快得多；
②盐酸与碳酸钠反应的化学方程式为：Na2CO3+HCl=NaCl+NaHCO3，
盐酸与碳酸氢钠反应的化学方程为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑，
根据二者与盐酸反应的化学方程式可知，Na2CO3的相对分子质量比的大NaHCO3的大，故相同质量的Na2CO3与NaHCO3中，NaHCO3含有的分子多一些，即NaHCO3与盐酸反应生成的CO2气体多一些．
NaHCO3 ～CO2，
1mol 1mol
Na2CO3 ～CO2，
1mol 1mol
则0.3gNaHCO3或Na2CO3粉末与足量盐酸发生反应产生的气体体积之比为：
故答案是：NaHCO3溶液；53：42；
（2）①根据本实验的数据与实验结论知，该实验的课题是《NaHCO3、Na2CO3和盐酸反应过程中热效应的研究》；
故答案是：NaHCO3、Na2CO3 和盐酸反应过程中热效应的研究；
②由图表知，该实验中缺少测量温度的仪器-温度计和测量固体质量的仪器-天平，
故答案为：温度计；托盘天平；
a：根据表中数据可知，当NaHCO3溶于水后，混合溶液的温度降低，则NaHCO3的溶解是为吸热过程，故答案为：吸热；
b：碳酸钠溶于水后，混合液温度升高，则Na2CO3溶解是放热过程，故答案为：放热；
c：NaHCO3的饱和溶液和盐酸反应后，反应后混合溶液的温度比碳酸氢钠与水反应后的温度更低，说明碳酸氢钠与盐酸反应为吸热反应，故答案为：吸热；
d：Na2CO3的饱和溶液和盐酸反应后，反应后混合液温度比碳酸钠与水反应后的温度更高，说明碳酸钠与盐酸的反应为放热反应，故答案为：放热．
（1）则大试管（填A或B）______中物质热稳定性比较差，写出发生反应的化学方程式______．
（2）加热过程中，对于a、b试管内溶液是否出现浑浊现象的描述正确的是______
A．仅a试管溶液变浑浊
B．仅b试管溶液变浑浊
C．a、b试管中的溶液都会变浑浊
D．a、b试管中的溶液都不会变浑浊．
正确答案
解：（1）则大试管B是碳酸氢钠，热稳定性比较差，发生反应的化学方程式为：2NaHCO3
（2）加热条件下，碳酸钠较稳定，不易分解，碳酸氢钠较不稳定，受热易分解发生反应2NaHCO3
解析
解：（1）则大试管B是碳酸氢钠，热稳定性比较差，发生反应的化学方程式为：2NaHCO3
（2）加热条件下，碳酸钠较稳定，不易分解，碳酸氢钠较不稳定，受热易分解发生反应2NaHCO3
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