19.碳酸鈉和碳酸氫鈉是生活中常見的兩種白色固體,同學們對鑒別這兩種物質(zhì)非常感興趣,進行如下探究.
【查閱資料】
(1)碳酸鈉和碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度
10℃20℃30℃40℃
Na2CO312.5 g21.5g 39.7g 49.0g
NaHCO3 8.1g 9.6g11.lg12.7g
(2)碳酸鈉和碳酸氫鈉化學性質(zhì)(部分)的比較
性質(zhì)Na2CO3NaHCO3性質(zhì)比較
溶液的酸堿性堿性堿性相同條件下,Na2C03溶液的堿性更強
熱穩(wěn)定性穩(wěn)定不穩(wěn)定NaHCO3受熱分解生成Na2C03、C02 和H20
與鹽酸反應(yīng)反應(yīng) 反應(yīng)均產(chǎn)生CO2,但NaHCO3與鹽酸的反應(yīng)更加劇烈
【設(shè)計方案并實施】
實驗方案實驗現(xiàn)象及結(jié)論 1
方案一:20℃時,在100g水中加入11g該白色固體,充分溶解若有白色固體剩余,樣品為碳酸氫鈉; 否則為碳酸鈉.
方案二:分別將兩種白色固體溶于水制成5%的溶液,用玻璃棒分別蘸取少量待測液于pH試紙上,將其與標準比色板對照.pH值小的為碳酸氫鈉溶液.
方案三:分卻取少量固體于試管中加熱,然后將產(chǎn)生的氣體通入石灰水中.能產(chǎn)生使石灰水變渾濁的氣體的是碳酸氫鈉.
方案四:如圖所示,分別將氣球中的固體粉末全部且同時倒入裝有過量鹽酸的試管中,觀察現(xiàn)象.1.試管中劇烈反應(yīng),反應(yīng)更加劇烈的是碳酸氫鈉;
2.反應(yīng)后兩氣球鼓起,鼓起較大的是碳酸氫鈉.
【實驗反思】
(1)通過上述實驗,我們知道依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計并進行對比實驗,能幫助我們更好地理解和掌握相關(guān)物理的性質(zhì).
(2)在兩種物質(zhì)中,我們一般選用碳酸氫鈉來治療胃酸過多.理由是碳酸氫鈉比碳酸鈉堿性弱,比較安全.
(3)方案二中,為何都配制成質(zhì)量分數(shù)相同的溶液?溶液濃度的不同,會導致溶液pH值的不同
(4)請寫出方案四中任意反應(yīng)的化學方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.

分析 【設(shè)計方案并實施】根據(jù)對碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)差別的認識,利用兩物質(zhì)性質(zhì)的不同,設(shè)計實驗鑒別兩種物質(zhì);
【實驗反思】(1)根據(jù)實驗現(xiàn)象經(jīng)過對比,可以更好的理解和記憶物質(zhì)的性質(zhì);
(2)根據(jù)碳酸氫鈉的堿性比碳酸鈉弱進行分析;
(3)根據(jù)溶液濃度的不同,會導致溶液的pH值不同進行分析;
(4)根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳進行分析.

解答 解:【設(shè)計方案并實施】可利用碳酸鈉和碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度;碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)時會先生成碳酸氫鈉而不會馬上產(chǎn)生二氧化碳氣體、碳酸氫鈉受熱能分解出氣體二氧化碳或兩物質(zhì)所得溶液的酸堿性強弱有明顯差異等性質(zhì),分別進行滴加鹽酸、加熱或測溶液pH等對比實驗,進行鑒別,所以:

實驗方案實驗現(xiàn)象及結(jié)論
方案一:20℃時,在100g水中加入11g該白色固體,充分溶解若有白色固體剩余,樣品為碳酸氫鈉; 否則為碳酸鈉.
方案二:分別將兩種待測固體溶于水制成5%的溶液,用玻璃棒分別蘸取少量待測液于pH試紙上,將其與標準比色板對照pH值小的為碳酸氫鈉溶液.
方案三:分卻取少量固體于試管中加熱,將產(chǎn)生的氣體通入澄清的石灰水中.若石灰水變渾濁,樣品為碳酸氫鈉,否則為碳酸鈉.
方案四:如閣所示,分別將氣球中的白色固體全部且同時倒入裝有鹽酸的試管中,觀察現(xiàn)象.1.試管中劇烈反應(yīng),反應(yīng)更加劇烈的是碳酸氫鈉,
2.反應(yīng)后兩氣球鼓起,鼓起較大的是碳酸氫鈉.
【實驗反思】(1)通過上述實驗,我們了解依據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計并進行對比實驗,能幫助我們更好地理解和掌握相關(guān)物理的性質(zhì);
(2)一般選用碳酸氫鈉來治療胃酸過多,理由是:碳酸氫鈉比碳酸鈉堿性弱,比較安全;
(3)溶液濃度的不同,會導致溶液pH值的不同,為了驗證pH值的不同,需要控制變量,所以都配制成質(zhì)量分數(shù)相同的溶液;
(4)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳,化學方程式為:Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.
故答案為:【設(shè)計方案并實施】
實驗方案實驗現(xiàn)象及結(jié)論
20℃時,在100g水中加入11g該白色固體,充分溶解
用玻璃棒分別蘸取少量待測液于pH試紙上碳酸氫鈉
碳酸氫鈉
碳酸氫鈉,
碳酸氫鈉.
【實驗反思】(1)對比;
(2)碳酸氫鈉比碳酸鈉堿性弱,比較安全;
(3)溶液濃度的不同,會導致溶液pH值的不同;
(4)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.

點評 本題考查物質(zhì)的鑒別,學生應(yīng)注意利用物質(zhì)性質(zhì)的差異,多種方法并用來鑒別物質(zhì),將反應(yīng)、現(xiàn)象、計算相結(jié)合來分析解答.

練習冊系列答案
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  稱量對象反應(yīng)前質(zhì)量反應(yīng)后質(zhì)量質(zhì)量差
試管+固體混合物M1M2△m1即( M1-M2
燒杯+澄清石灰水M3M4△m2即( M4-M3
(1)若△m2=0,說明反應(yīng)產(chǎn)生的氣體不被澄清石灰水吸收,則猜想①成立.
(2)若猜想②正確,理論上△m1與△m2 的關(guān)系是:△m1=△m2(填“>”、“<”或“=”)
【實驗并記錄】實驗得到的數(shù)據(jù)如下表:
稱量對象反應(yīng)前質(zhì)量反應(yīng)后質(zhì)量質(zhì)量差
試管+固體混合物69.8g65.4g△m1
燒杯+澄清石灰水118.8g122.6g△m2
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