碳酸鈉和碳酸氫鈉在食品工業(yè)中均可用作食品添加劑,它們也是生活中常見的日用化學品。小澤和小泮兩位同學對碳酸鈉和碳酸氫鈉的制備和性質(zhì)等開展項目式學習。
任務一:了解碳酸氫鈉和碳酸鈉的制備(圖1)

【查閱資料】
①通常情況下,1體積水大約能溶解700體積NH3,1體積水大約能溶解1體積CO2;
②步驟Ⅱ、Ⅲ發(fā)生的總反應為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl(常溫下,NaHCO3的溶解度為9.6g,NH4Cl的溶解度為37.2g)。
(1)流程中得到的溶液A中的溶質(zhì)除NaCl外,還一定含有的溶質(zhì)是 NaHCO3和固體NH4ClNaHCO3和固體NH4Cl。
任務二:探究NaHCO3和Na2CO3的溶解性和水溶液的酸堿性。
實驗操作 | 觀察到的實驗現(xiàn)象 | ||
Na2CO3 | NaHCO3 | ||
① | 在2支試管里分別加入1gNaHCO3和Na2CO3,各加入10mL水,振蕩 | 全部溶解,得到透明溶液 | 部分溶解,試管底部有少許固體 |
② | 將步驟①的試管中溶液分別分成兩份,其中1份溶液中各滴加2滴酚酞溶液 | 溶液變紅色 | 溶液變淺紅色 |
③ | 在步驟②的另兩份溶液中各滴加2滴10%鹽酸,振蕩 | 沒有氣泡產(chǎn)生 | 產(chǎn)生少量氣泡 |
(2)常溫下,NaHCO3的溶解度
小于
小于
(填“大于”“小于”或“等于”)Na2CO3的溶解度。(3)下列推斷正確的是
B
B
(填字母)。A.碳酸鈉溶液呈堿性,碳酸氫鈉溶液呈酸性
B.碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液都呈堿性
C.碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液都呈酸性
D.碳酸鈉溶液呈堿性,碳酸氫鈉溶液呈中性
任務三:探究NaHCO3和Na2CO3的熱穩(wěn)定性。(圖2)
觀察到的實驗現(xiàn)象如表所示:
物質(zhì) | 裝置B中現(xiàn)象 | 裝置C中現(xiàn)象 |
Na2CO3 | 無明顯變化 | 開始斷斷續(xù)續(xù)產(chǎn)生氣泡,一會兒后,沒有氣泡,溶液保持澄清 |
NaHCO3 | 白色粉末變藍 | 開始斷斷續(xù)續(xù)產(chǎn)生氣泡,一會兒后產(chǎn)生連續(xù)氣泡,溶液變渾濁 |
(4)加熱Na2CO3時,裝置C中產(chǎn)生氣泡的原因是
加熱時裝置中的空氣受熱膨脹,導致部分氣體逸出
加熱時裝置中的空氣受熱膨脹,導致部分氣體逸出
。(5)實驗結論是
碳酸鈉熱穩(wěn)定性強,碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差
碳酸鈉熱穩(wěn)定性強,碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差
。(6)A裝置試管中發(fā)生反應的化學方程式為
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
△
2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑
。 △
任務四:測定樣品中碳酸鈉含量
準確稱取2g干燥純堿樣品(雜質(zhì)中不含碳元素),加水溶解,逐滴加入溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為3.65%的稀鹽酸,邊滴加邊攪拌,當兩者恰好完全反應時(含碳物質(zhì)全部轉(zhuǎn)化為CO2),消耗鹽酸體積為37.00mL。(該鹽酸的密度近似等于1g/mL,雜質(zhì)不與鹽酸反應)
(7)通過計算判斷該純堿樣品的等級。(寫出計算過程)
無水碳酸鈉等級規(guī)定如下:
優(yōu)等品 | 一等品 | 合格品 | |
碳酸鈉質(zhì)量分數(shù) | ≥99.2% | ≥98.8% | ≥98.0% |
反應生成的二氧化碳溶于水,與水反應生成碳酸
反應生成的二氧化碳溶于水,與水反應生成碳酸
。將此時的溶液煮沸,pH會略有升高,其原因 碳酸分解生成的二氧化碳從溶液中逸出
碳酸分解生成的二氧化碳從溶液中逸出
。【答案】NaHCO3和固體NH4Cl;小于;B;加熱時裝置中的空氣受熱膨脹,導致部分氣體逸出;碳酸鈉熱穩(wěn)定性強,碳酸氫鈉熱穩(wěn)定性差;2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑;反應生成的二氧化碳溶于水,與水反應生成碳酸;碳酸分解生成的二氧化碳從溶液中逸出
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:170引用:1難度:0.3
相似題
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1.碳酸氫鈉是一種應用廣泛的鹽,化學小組對其進行了探究。
(1)NaHCO3可稱為鈉鹽或碳酸氫鹽,它是由Na+和
【提出問題】實驗室中如何制取少量NaHCO3?
【查閱資料】
材料一:侯氏制堿的原理:NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl;2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。△
材料二:研究發(fā)現(xiàn),NaHCO3溶于水時吸收熱量,Na2CO3溶于水時放出熱量。
【實驗制備】根據(jù)侯氏制堿原理設計如圖1所示裝置制取NaHCO3。
反應結束后,將試管中的混合物過濾洗滌,低溫烘干得白色固體。
(2)燒杯中冰水的作用是
(3)能進一步確認該白色固體是NaHCO3的實驗方案是
(4)如圖2中碳酸氫鈉的溶解度在60℃后無數(shù)據(jù)的原因可能是
【性質(zhì)探究】
常溫下,取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料三NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-;HCO-3
變化②:→HCO-3+H+。CO2-3
材料四:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
【交流反思】
(5)NaHCO3溶液顯
(6)根據(jù)本實驗,下列說法錯誤的是
a.pH<6.68時生成的無色氣體為CO2
b.從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷增大
c.不能用CaCl2溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液發(fā)布:2024/12/25 15:30:1組卷:561引用:4難度:0.5 -
2.圖是一瓶濃硫酸標簽上的部分內(nèi)容,某探究小組的同學對這瓶硫酸進行了如下探究,請你參與.
[查閱資料]濃硫酸有強腐蝕性,溶于水會放熱;硫酸鋇不溶于水也不溶于酸.
[探究一]濃硫酸稀釋時會放熱.
(1)稀釋濃硫酸時,所需儀器主要有
[探究二]稀硫酸與氫氧化鈉溶液能發(fā)生反應.圖10實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結論 先用pH試紙測定稀硫酸的pH,再逐滴加入氫氧化鈉溶液并不斷振蕩,同時測混合液的pH pH逐漸變大,
最后pH≥7稀硫酸與氫氧化鈉
溶液能發(fā)生反應
(3)實驗中僅從溶液pH變大,而不強調(diào)pH≥7,不能得出稀硫酸與氫氧化鈉溶液一定發(fā)生反應的結論,理由是
[探究三]由于該試劑瓶瓶口密封簽已破損,同學們懷疑該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不相符.
[提出問題]該濃硫酸的質(zhì)量分數(shù)是否發(fā)生變化?
[實驗探究](4)取該濃硫酸和足量BaCl2溶液反應,過濾、洗滌、干燥沉淀.實驗中如何確定硫酸已完全反應
(5)為達到實驗目的,實驗中必須要測知的數(shù)據(jù)是
[探究結論](6)由實驗測得的數(shù)據(jù)計算出的硫酸的質(zhì)量分數(shù)與標簽不符.該硫酸的質(zhì)量分數(shù)應發(fā)布:2025/1/6 8:0:1組卷:38引用:1難度:0.5 -
3.關于鹽的性質(zhì)研究是一項重要的課題,某興趣小組以“探究碳酸氫鈉的性質(zhì)”為主題開展項目式學習。
【任務一】認識碳酸氫鈉
(1)下列關于碳酸氫鈉的說法正確的是
A.碳酸氫鈉是由Na+和構成HCO-3
B.碳酸氫鈉俗稱純堿
C.碳酸氫鈉醫(yī)療上能用于治療胃酸過多癥
D.碳酸氫鈉難溶于水
【任務二】探究碳酸氫鈉的性質(zhì)
(2)探究碳酸氫鈉與稀鹽酸反應:興趣小組取適量碳酸氫鈉粉末于甲試管中,加入稀鹽酸,如圖1所示,觀察到甲試管中有氣泡產(chǎn)生,乙中
(3)探究碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性:用酒精燈充分加熱玻璃管,如圖2所示。
資料:無水硫酸銅呈白色,遇水后呈藍色
①發(fā)現(xiàn)玻璃管內(nèi)無水硫酸銅變藍,紫色石蕊溶液變紅,說明碳酸氫鈉受熱易分解,且有
②實驗后興趣小組同學猜想玻璃管A處固體產(chǎn)物僅是Na2CO3而不含有NaOH,請設計實驗證明(寫出具體步驟和現(xiàn)象):
(4)常溫下,興趣小組同學取一定量的NaHCO3溶液于燒杯中,插入pH傳感器,向燒杯中持續(xù)滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,當溶液的pH變?yōu)?.68時開始有無色氣體產(chǎn)生。反應過程中溶液的pH隨時間變化如圖3所示。
【查閱資料】
材料一:NaHCO3溶于水后,少量的能同時發(fā)生如下變化:HCO-3
變化①:+H2O→H2CO3+OH-HCO-3
變化②:→HCO-3+H+CO2-3
材料二:溶液的酸堿性與溶液中H+和OH-數(shù)目的相對大小有關。常溫下,當單位體積溶液中OH-的數(shù)目大于H+的數(shù)目時溶液的pH>7,反之pH<7;單位體積溶液中所含的H+數(shù)目越大,溶液的pH越小。
①根據(jù)上述實驗可知NaHCO3溶液顯堿性,結合材料一、二從微觀角度說明原因:
②根據(jù)本實驗,可知從0~30s,單位體積溶液中H+數(shù)目不斷發(fā)布:2024/12/25 17:0:2組卷:90引用:2難度:0.4