内容正文:
微项目1 探秘膨松剂
考点精讲
考点1:碳酸钠和碳酸氢钠性质的比较
名称
碳酸钠
碳酸氢钠
化学式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
纯碱或苏打
小苏打
水溶液酸碱性
碱性
碱性,比相同浓度的Na2CO3的弱
颜色、状态
白色粉末状固体
白色细小的晶体
水溶性
易溶于水
可溶于水,溶解度比Na2CO3的小
与盐酸反应
及反应速率
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑
NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
相同条件下反应速率:NaHCO3比Na2CO3快
与NaOH反应
不反应
NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O
与足量
Ca(OH)2反应
Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH
NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+NaOH+H2O
与CaCl2反应
Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl
不反应
热稳定性
受热难分解
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
用途
化工原料、洗涤剂
食品发酵、治疗胃酸过多、泡沫灭火器
相互转化
【典例1】(2020·宝鸡高一检测)有一含NaCl、NaHCO3的混合物,某同学设计如图所示的实验装置,通过测量反应产生的CO2和H2O的质量,来确定该混合物中各组分的质量分数。请回答下列问题。
(1)实验步骤:
①按图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是_________。
②称取样品,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶C的质量和装碱石灰的U形管D的质量。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟,A中碱石灰的作用是_______。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中发生反应的化学方程式为_______________________________。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,拆下装置,再次称量洗气瓶C的质量和U形管D的质量。
(2)实验方案的评价及数据处理
①实验步骤⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟的目的是__________。
②若样品质量为Wg,反应后C装置增加的质量为m1g,则D装置增重的质量为______g(用含m1的代数式表达),混合物中NaHCO3的质量分数为________(用含W、m1的代数式表示)。
【解析】(1)①按图组装好实验装置后,首先进行的操作是检查装置气密性;③装置内有空气,空气中含有水蒸气和二氧化碳,影响水蒸气和二氧化碳质量的测定,打开活塞K1、K2,关闭活塞K3,缓缓鼓入空气数分钟,A中碱石灰的作用是吸收装置内空气中的水和二氧化碳;④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热至不再产生气体。装置B中碳酸氢钠分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,发生反应的化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑;(2)①实验步骤⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟的目的是使NaHCO3分解产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收;②若样品质量为wg,反应后C装置增加的质量为m1g,根据方程式:2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑可知:每有168gNaHCO3反应,会产生18gH2O,44gCO2,则反应产生m1g水,会产生CO2的质量为m(CO2)=×m1g=g,即D装置增重的质量为g,混合物中NaHCO3的质量为m(NaHCO3)=×m1g=g,由于样品质量为wg,所以NaHCO3的质量分数为:×100%=×100%。
【答案】(1)①检查装置气密性③吸收空气中的水和二氧化碳
④2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
(2)①使反应产生的水蒸气和二氧化碳完全被C、D吸收
②;×100%
【举一反三】(1)E装置的作用是什么?
提示:E装置的作用是防止空气中的二氧化碳和水蒸气进入碱石灰中,所以盛放的是吸收二氧化碳和水蒸气的固体药品,最好用碱石灰。
(2)若缺少步骤⑤,则所测NaHCO3的质量分数偏高还是偏低?
提示:缺少步骤⑤,则装置内残留的CO2没有被完全吸收,使吸收的CO2的质量偏小,则所测NaHCO3的质量分数偏低。
【针对训练】
1.下列关于Na2CO3和NaHCO3性质的说法不正确的是( )。
A.热稳定性:Na2CO3>NaHCO3
B.与同浓度盐酸反应的剧烈程度:Na2CO3>NaHCO3
C.相同温度时,在水中的溶解性:Na2CO3>NaHCO3
D.等浓度溶液的碱性:Na2CO3>NaHCO3
【解析】选B。碳酸氢钠受热易分解,热稳定性:Na2CO3>NaHCO3,A项正确;与同浓度盐酸反应时,剧烈程度:NaHCO3>Na2