内容正文:
微专题3 碳酸钠和碳酸氢钠的鉴别及转化
一、碳酸钠和碳酸氢钠的检验、鉴别
1.常用鉴别方法及原理
方法
依据
现象及结论
加热法
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,Na2CO3受热不分解
加热有气体产生的是NaHCO3,无变化的是Na2CO3
沉淀法(加BaCl2或CaCl2溶液)
C+Ca2+CaCO3↓、C+Ba2+BaCO3↓,较稀溶液中HC一般不与Ca2+、Ba2+反应
有沉淀生成的是Na2CO3,无变化(或沉淀较少)的是NaHCO3
气
体
法
酸混法
Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HClNaCl+H2O+CO2↑
生成气体剧烈的是NaHCO3,相对不剧烈的是Na2CO3
酸滴法
C+H+HC,HC+H+CO2↑+H2O
逐滴加入盐酸立即产生气体的是NaHCO3;开始不产生气体,滴加一定体积后才产生气体的是Na2CO3
2.碳酸钠和碳酸氢钠都与氢氧化钙、氢氧化钡溶液反应产生白色沉淀,故无法使用氢氧化钙或氢氧化钡溶液鉴别两者。相关离子方程式
如下:
Na2CO3:Ba2++CBaCO3↓
[典型例题1]纯碱和小苏打是厨房中两种常见的用品,它们都是白色固体,有4位同学为鉴别它们采用了以下不同的方法,其中不可行的是( )
A.分别配成溶液,再加入澄清石灰水
B.分别配成溶液,再加入CaCl2溶液
C.分别加热,再检验是否有使澄清石灰水变浑浊的气体产生
D.分别取固体样品,滴加同浓度盐酸,观察产生气泡的快慢
解析:A项,Na2CO3和NaHCO3均与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀,无法鉴别,符合题意;B项,Na2CO3可以和CaCl2反应生成CaCO3沉淀,NaHCO3与CaCl2不反应,不符合题意;C项,NaHCO3受热分解生成能使澄清石灰水变浑浊的CO2,不符合题意;D项,Na2CO3与盐酸反应较慢,产生气泡较慢,不符合题意。
答案:A
[典型例题2](2021·吉林通化期中)某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验:
①取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解 ②取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在
该白色粉末可能为( )
A.NaHCO3、Mg(OH)2 B.AgCl、NaHCO3
C.Na2CO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4
解析:A项,NaHCO3、Mg(OH)2中加入足量稀硫酸有气泡产生,生成硫酸钠、硫酸镁、二氧化碳和水,最终无固体存在,错误;B项,AgCl不溶于酸,固体不能全部溶解,错误;C项,碳酸钠和碳酸钡加入水,碳酸钡不溶于水使部分固体不溶解,加入稀盐酸,碳酸钡与盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,固体全部溶解,再将样品加入足量稀硫酸,稀硫酸和碳酸钡反应生成硫酸钡沉淀、二氧化碳和水,正确;D项,Na2CO3、CuSO4中加入足量稀硫酸,振荡后无固体存在,错误。
答案:C
Na2CO3溶液与盐酸互滴时反应现象的不同点
(1)向盐酸中逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量)
2HCl+Na2CO32NaCl+CO2↑+H2O
现象:立即产生大量的气泡。
(2)向Na2CO3溶液中逐滴加入盐酸(开始时酸不足)
HCl+Na2CO3NaCl+NaHCO3
HCl+NaHCO3NaCl+CO2↑+H2O
现象:刚开始无气泡产生,盐酸滴加到一定量后,有气泡产生。
结论:不同的滴加顺序产生不同的现象,这也是不用其他试剂就可鉴别Na2CO3溶液和盐酸的原理。
[跟踪训练1] 有两试管分别装有Na2CO3和NaHCO3稀溶液,对下列操作判断正确的是( C )
选项
操作
判断
A
分别加入澄清石灰水
产生沉淀者为Na2CO3
B
分别加入等浓度的稀盐酸
反应较剧烈者为Na2CO3
C
分别滴加少量CaCl2溶液
产生沉淀者为Na2CO3
D
逐滴加入等浓度的盐酸
立即产生气泡者为Na2CO3
解析:A项中发生的反应分别为Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH,
2NaHCO3+Ca(OH)2CaCO3↓+Na2CO3+2H2O,两者均产生白色沉淀;B项加入等浓度的稀盐酸时,NaHCO3溶液反应更剧烈;C项Na2CO3与CaCl2溶液发生反应Na2CO3+CaCl2CaCO3↓+2NaCl,产生白色沉淀,NaHCO3稀溶液与少量CaCl2溶液不反应;D项逐滴加入等浓度盐酸时,NaHCO3立即产生气泡,Na2CO3开始无气泡产生,过一会儿才产生气泡。
[跟踪训练2] 下列各组内的两种物质发生反应时,其产物不随反应物用量比的改变而发生变化的是( D )
A.CO2和澄清石灰水 B.NaOH溶液和CO2
C.N