13.碳酸鈉(Na
2CO
3)和碳酸氫鈉(NaHCO
3)為常見的兩種化合物,其中碳酸鈉最為重要,在工業(yè)上有廣泛的應用.在生活中,碳酸氫鈉是常用的發(fā)酵劑的主要成分.
Ⅰ.(1)碳酸鈉和碳酸氫鈉中陰離子對應的酸都是H
2CO
3(填化學式)
(2)碳酸氫鈉在醫(yī)療上用作治療胃酸過多,反應的化學方程式為NaHCO
3+HCl=NaCl+H
2O+CO
2↑.
Ⅱ.某天然堿中可能含有碳酸鈉和碳酸氫鈉,小明同學設計了如下實驗探究其組成.請分析其過程完成填空.
在老師的指導下采用了圖1所示裝置用小蘇打和純堿做了對比實驗.實驗中小試管內沾有無水硫酸銅粉末的棉花球變成藍色,a燒杯中石灰水無明顯現(xiàn)象,b燒杯中石灰水了現(xiàn)白色渾濁.試回答:①結論:碳酸氫鈉(填“碳酸鈉”或“碳酸氫鈉”)受熱分解出水和CO
2等物質;②寫出b燒杯中發(fā)生反應的化學方程式CO
2+Ca(OH)
2═CaCO
3↓+H
2O.
同學們還查閱到如下資料:
(1)2NaHCO
3+Ca(OH)
2=Na
2CO
3+CaCO
3↓+H
2O
(2)Ca(HCO
3)
2+Na
2CO
3=CaCO
3↓+2NaHCO
3(3)CaCl
2稀溶液與NaHCO
3稀溶液混合無沉淀、與Na
2CO
3稀溶液混合有沉淀
【假設猜想】
假設一:天然堿成分為碳酸氫鈉;
假設二:天然堿成分為碳酸鈉;
假設三:天然堿成分為碳酸氫鈉和碳酸鈉.
【實驗方案】
方案一:取一定量樣品直接加熱,再將產生的氣體通入澄清石灰水,根據(jù)實驗現(xiàn)象,對上述三種假設的每一種是否成立都能進行判斷.請評價這種方案是否合理否(填“是”或“否”),理由是只能得出是否含有碳酸氫鈉或碳酸鈉,不能判斷是否同時含有碳酸氫鈉和碳酸鈉.
方案二:
可選藥品:NaOH溶液 稀鹽酸 Ca(OH)
2溶液 CaCl
2溶液
實驗操作 | 實驗現(xiàn)象 | 實驗結論 |
操作一:取天然堿樣品少量溶于足量水后,加入過量的CaCl2稀溶液(如果操作一有沉淀,則進行操作二) | 無沉淀出現(xiàn) | 假設一成立 |
操作二:待操作一中反應充分后過濾,并在濾液中加入過量的Ca(OH)2溶液,觀察. | 無沉淀出現(xiàn) | 假設二成立 |
產生白色沉淀 | 假設三成立 |
Ⅲ.為測定天然堿中的成分,小組的同學設計了如下實驗,其主要實驗步驟如下:
(1)按圖組裝儀器,將52.5g試樣放入錐形瓶中,打開活塞B,從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣;
(2)準確稱量干燥管的質量后再次連接好裝置;
(3)關閉活塞B,打開分液漏斗的活塞和上面的塞子,加入足量某酸溶液;
(4)待錐形瓶中不再產生氣泡時,打開活塞B,再次從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣,直至干燥管內物質質量不變;
(5)再次稱量干燥管的質量;并繪制干燥管增加的質量與時間的關系圖2、圖3(見圖);
討論:
①步驟(1)加入樣品前還應檢查裝置的氣密性,所加的酸溶液最好是稀硫酸.
②裝置甲的作用是吸收空氣中的二氧化碳;裝置乙的作用是吸收二氧化碳中混有的水蒸氣.第(4)步再次從導管A處緩緩鼓入一定量的空氣的作用是使反應生成的二氧化碳全部被堿石灰吸收.
③請利用有關數(shù)據(jù)計算試樣中碳酸氫鈉的質量分數(shù).(寫出計算過程)