
?第08講 碳酸鈉和碳酸氫鈉 焰色試驗(yàn)
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.通過實(shí)驗(yàn)探究,結(jié)合鹽的通性認(rèn)識碳酸鈉和碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)。
2.了解碳酸鈉與碳酸氫鈉在生產(chǎn)、生活中的應(yīng)用及與性質(zhì)的關(guān)系。
3.學(xué)會用焰色試驗(yàn)鑒別K+、Na+等離子。
【基礎(chǔ)知識】
碳酸鈉屬于鹽類為何叫純堿?工業(yè)上是如何生產(chǎn)純堿的?蘇打和小蘇打的性質(zhì)有何不同?
碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解性
在兩支試管中分別加入少量的碳酸鈉和碳酸氫鈉(各約1 g),完成下列實(shí)驗(yàn),并將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和相應(yīng)結(jié)論填入下表:
操作
Na2CO3
NaHCO3
(1)觀察外觀并進(jìn)行描述
白色粉末
細(xì)小的白色晶體
(2)向以上兩支試管中分別滴入幾滴水,振蕩,觀察現(xiàn)象;將溫度計(jì)分別插入其中,溫度計(jì)的示數(shù)有何變化
粉末結(jié)塊變成晶體;放熱,溫度計(jì)的示數(shù)明顯升高
晶體部分溶解;吸熱,溫度計(jì)的示數(shù)降低
(3)繼續(xù)向(2)的試管中分別加入5 mL水,用力振蕩,有何現(xiàn)象
完全溶解
部分溶解
(4)分別向(3)所得的溶液中滴入1~2滴酚酞溶液,有何現(xiàn)象
溶液變紅色
溶液變微紅色
初步結(jié)論
加水先變成含結(jié)晶水的晶體
(Na2CO3·xH2O),溶液堿性比NaHCO3強(qiáng)
加水部分溶解,溶液堿性比Na2CO3弱
一、物理性質(zhì)
名稱
碳酸鈉
碳酸氫鈉
化學(xué)式
Na2CO3
NaHCO3
俗名
純堿、蘇打
小蘇打
顏色狀態(tài)
白色粉末
細(xì)小白色晶體
溶解性
易溶于水
可溶于水,比Na2CO3小
小蘇打、蘇打的應(yīng)用與其化學(xué)性質(zhì)有何關(guān)系?從鹽的通性認(rèn)識其化學(xué)性質(zhì)。
實(shí)驗(yàn)探究一:碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽、堿的反應(yīng)
物質(zhì)
鹽
堿
操作
現(xiàn)象
產(chǎn)生白色沉淀
產(chǎn)生白色沉淀,有氣體生成
產(chǎn)生白色沉淀
產(chǎn)生白色沉淀
實(shí)驗(yàn)探究二:碳酸鈉、碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
化學(xué)方程式及結(jié)論
棉花球沾有白色無水硫酸銅粉末
小試管中棉花球變藍(lán)色,B燒杯中澄清石灰水變渾濁,A中有少量氣泡冒出,A燒杯中澄清石灰水不變渾濁。
Na2CO3受熱不分解
NaHCO3受熱易分解,生成物中含有CO2和H2O。
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。
由此可知,Na2CO3的熱穩(wěn)定性比NaHCO3強(qiáng)
實(shí)驗(yàn)探究三:碳酸鈉、碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)的比較
實(shí)驗(yàn)裝置
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
離子方程式及結(jié)論
在兩支試管中分別加入3 mL稀鹽酸,將兩個各裝有少量等質(zhì)量的Na2CO3、NaHCO3粉末的小氣球分別套在兩支試管的管口。將氣球內(nèi)的Na2CO3和NaHCO3同時倒入試管中。
兩個氣球均膨脹;NaHCO3與鹽酸混合比Na2CO3與鹽酸混合氣球膨脹得快且大。
NaHCO3與鹽酸反應(yīng)比等質(zhì)量的Na2CO3與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體多且劇烈。
Na2CO3、NaHCO3分別與鹽酸反應(yīng)的離子方程式為CO+2H+=CO2↑+H2O、HCO+H+=CO2↑+H2O。
二、化學(xué)性質(zhì)
物質(zhì)
Na2CO3
NaHCO3
與鹽反應(yīng)
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
2NaHCO3+CaCl2=
CaCO3↓+CO2↑+2NaCl+H2O
與堿反應(yīng)
NaOH
不反應(yīng)
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Ca(OH)2
Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH
Ca(OH)2少量:
2NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+Na2CO3+2H2O
Ca(OH)2過量:
NaHCO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+NaOH+H2O
與酸反應(yīng)
鹽酸過量:Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O
鹽酸少量:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl=NaCl+ CO2↑+H2O
與CO2反應(yīng)
Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
不反應(yīng)
熱穩(wěn)定性
穩(wěn)定
2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
相互轉(zhuǎn)化
用途
制玻璃、造紙、洗滌劑
發(fā)酵粉、滅火劑、治胃酸過多
1.在飽和碳酸鈉溶液中通入足量CO2,會有沉淀生成:Na2CO3(飽和)+CO2+H2O=2NaHCO3↓。
2.碳酸鈉與鹽酸反應(yīng),滴加順序不同,反應(yīng)現(xiàn)象不同:
①向鹽酸中逐滴加入Na2CO3溶液(開始時酸過量):立即產(chǎn)生大量的氣泡,反應(yīng)為Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。
②向Na2CO3溶液中逐滴加入鹽酸(開始時酸不足):剛開始無氣泡產(chǎn)生,鹽酸滴加到一定量后,有氣泡產(chǎn)生。反應(yīng)為Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O。
3.HCO3-在強(qiáng)酸與強(qiáng)堿溶液中,均不能存在!Ca2+與HCO3-只有存在極稀的溶液中。
4.在書寫NaHCO3與Ca(OH)2反應(yīng)時,將量少物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)定為1,再配平其他物質(zhì)的化學(xué)計(jì)量數(shù)。
1.碳酸鈉、碳酸氫鈉的鑒別
方法
依據(jù)
現(xiàn)象及結(jié)論
加熱法
是否有_______產(chǎn)生
___________________________________
酸混法
分別加入同濃度鹽酸中時,_______不同
__________________________________
滴酸法
分別逐滴加入鹽酸,是否立即產(chǎn)生_______
__________________________________
【答案】
方法
依據(jù)
現(xiàn)象及結(jié)論
加熱法
氣體
有氣體產(chǎn)生的是NaHCO3,無變化的是Na2CO3
酸混法
快慢
生成氣體劇烈的是NaHCO3,相對不劇烈的是Na2CO3
滴酸法
氣泡
立即產(chǎn)生氣體的是NaHCO3,開始不產(chǎn)生氣體,滴加一會兒才產(chǎn)生氣體的是Na2CO3
2.碳酸鈉、碳酸氫鈉的除雜
物質(zhì)
除雜方法或所用試劑
反應(yīng)原理
Na2CO3固體(NaHCO3)
_____________
___________________________________
NaHCO3溶液(Na2CO3)
_____________
___________________________________
Na2CO3溶液(NaHCO3)
_____________
___________________________________
【答案】
物質(zhì)
除雜方法或所用試劑
反應(yīng)原理
Na2CO3固體(NaHCO3)
加熱
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通入足量CO2
Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3
Na2CO3溶液(NaHCO3)
加入適量的NaOH溶液
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O
Na2CO3溶液和NaHCO3溶液,不能用Ba(OH)2或Ca(OH)2溶液鑒別。
工業(yè)以水、食鹽、氨氣和二氧化碳為原料,先制備碳酸氫鈉,再加熱碳酸氫鈉得到碳酸鈉固體。
你知道其中制備原理嗎?(已知:溶解度——NH3為700,CO2為1)
三、侯氏制堿法
原料
NH3、CO2、飽和食鹽水
原理
往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法),利用NaHCO3的溶解性小于NH4HCO3的溶解性原理,使NaHCO3從溶液中析出。
NH3+CO2+H2O=NH4HCO3、NH4HCO3+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl
總反應(yīng)為:NH3+CO2+H2O+NaCl(飽和)=NaHCO3↓+NH4Cl
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
生產(chǎn)流程
不能先通入CO2、再通入NH3至飽和。
節(jié)日的焰火五顏六色,為何會呈現(xiàn)絢麗的多彩?
實(shí)驗(yàn)室我們?nèi)绾舞b別NaCl、KCl兩種無色溶液?
鈉焰色試驗(yàn)
鉀焰色試驗(yàn)
操作
蘸取碳酸鈉溶液做焰色試驗(yàn)
蘸取碳酸鉀溶液做焰色試驗(yàn)
現(xiàn)象
火焰呈黃色
透過藍(lán)色鈷玻璃觀察,火焰呈紫色
四、焰色試驗(yàn)
定義
很多金屬或它們的化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)出特征顏色,根據(jù)火焰呈現(xiàn)的特征顏色,可以判斷試樣所含的金屬元素,化學(xué)上把這樣的定性分析操作稱為焰色試驗(yàn)。
用品
鉑絲或鐵絲、稀鹽酸、酒精燈
操作步驟
金屬的焰色
Na:黃色,K:紫色(觀察時透過藍(lán)色鈷玻璃)
應(yīng)用
①檢驗(yàn)金屬元素的存在,如:鑒別NaCl和KCl溶液。
②利用焰色反應(yīng)制節(jié)日煙花。
(1)焰色試驗(yàn)產(chǎn)生的火焰顏色與元素的存在狀態(tài)無關(guān),如灼燒鈉的化合物和單質(zhì)時,火焰顏色均為黃色。
(2)焰色試驗(yàn)屬于物理變化,不屬于化學(xué)變化。
焰色試驗(yàn)與氣體物質(zhì)燃燒時產(chǎn)生的各色火焰有本質(zhì)的區(qū)別。焰色試驗(yàn)是金屬的原子或離子的外圍電子被激發(fā)躍遷而產(chǎn)生各種焰色光的過程,為物理變化。
(3)觀察鉀元素的焰色反應(yīng)時,要透過藍(lán)色的鈷玻璃,目的是濾去黃色的光,避免少量的鈉元素對鑒別鉀元素的干擾。
(4)發(fā)生焰色試驗(yàn)的物質(zhì)不一定是鹽,也可能是堿。
鉀鹽的焰色試驗(yàn)需要通過藍(lán)色鈷玻璃的原因
(1)K+、Na+實(shí)現(xiàn)完全分離較難,分離成本高,且使用時在大多數(shù)情況下沒必要完全分離。因此鉀鹽中有少量鈉鹽。
(2)酒精燈的火焰顏色由于受儀器材質(zhì)影響,會呈現(xiàn)黃色火焰。
(3)自然界的白色光是由各種頻率(顏色)的光混合而成的。人眼對于波長為550 nm的光最敏感,對應(yīng)是黃綠光波的頻率。因此少量鈉鹽的黃色火焰就能對鉀元素的焰色觀察造成干擾。藍(lán)色鈷玻璃能透射藍(lán)紫光,而吸收橙黃光。
因此,進(jìn)行K元素的焰色試驗(yàn)時,為了濾去黃色的光,避免碳酸鉀中所含的微量鈉鹽造成干擾,需要透過藍(lán)色鈷玻璃片觀察,火焰呈紫色。
【考點(diǎn)剖析】
考點(diǎn)一:碳酸鈉與碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性
例1.(2021年湖南省懷化市第五中學(xué)期中)某校化學(xué)興趣小組,通過下列裝置探究Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性,設(shè)計(jì)如圖的探究方案,請你參與并完成該探究方案。
提出假設(shè):Na2CO3或NaHCO3加熱分解時可能有CO2生成。
(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):①利用如圖裝置分別對一定量的Na2CO3和NaHCO3進(jìn)行加熱;②為了檢驗(yàn)CO2的生成,試管B中應(yīng)加入的物質(zhì)是________________(填“澄清的石灰水”或“NaOH溶液”)。
(2)現(xiàn)象與結(jié)論:同學(xué)們發(fā)現(xiàn)只有在加熱NaHCO3時,試管B中才有氣泡產(chǎn)生且有_________沉淀生成(填沉淀的顏色)。
(3)說明Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性是:Na2CO3_____NaHCO3(填“>”或“<”)。
【答案】(1)澄清的石灰水 (2)白色 (3)>
【解析】(1)氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)沒有明顯現(xiàn)象,無法檢驗(yàn)是否有二氧化碳?xì)怏w生成;檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w常用的試劑為澄清的石灰水,將二氧化碳通入澄清的石灰水,石灰水變渾濁;故選澄清的石灰水;(2)碳酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定,加熱不分解,而碳酸氫鈉加熱分解生成二氧化碳,二氧化碳?xì)怏w通入澄清石灰水中,溶液變渾濁,生成了白色沉淀碳酸鈣;因此在加熱NaHCO3時,試管B中會有氣泡產(chǎn)生且有白色沉淀生成;(3)通過以上實(shí)驗(yàn)探究可知,碳酸鈉性質(zhì)穩(wěn)定,加熱不分解,而碳酸氫鈉加熱分解生成二氧化碳,所以Na2CO3和NaHCO3的熱穩(wěn)定性是:Na2CO3>NaHCO3。
考點(diǎn)二:碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)對比
例2.(2022年江西省九校期中聯(lián)考)下列有關(guān)Na2CO3和NaHCO3比較中,不正確的是
A.相同條件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
B.相同條件下與等濃度的鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:Na2CO3>NaHCO3
C.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
D.等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量:Na2CO3>NaHCO3
【答案】BD
【解析】A項(xiàng),相同條件下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,正確;B項(xiàng),由于Na2CO3與鹽酸反應(yīng)是分兩步進(jìn)行的,故相同條件下與等濃度的鹽酸反應(yīng)的劇烈程度:Na2CO3<NaHCO3,錯誤;C項(xiàng),2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑,而Na2CO3受熱很難分解,故熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,正確;D項(xiàng),根據(jù)反應(yīng)Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑、NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑可知,106 g Na2CO3產(chǎn)生44 g CO2,84 g NaHCO3就能產(chǎn)生44 g CO2,故等質(zhì)量的碳酸鈉和碳酸氫鈉與足量鹽酸反應(yīng)生成CO2的質(zhì)量:Na2CO3<NaHCO3,錯誤。
考點(diǎn)三:碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑒別
例3.(2021年浙江省鎮(zhèn)海中學(xué)高一期末)下列鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法中,不正確的是
A.分別向等量的白色固體樣品中滴入幾滴水,觸摸試管看是否有溫度變化
B.分別在等濃度溶液中滴加澄清石灰水觀察是否有沉淀產(chǎn)生
C.分別向等量的白色粉末中加入等體積、等濃度的稀鹽酸,比較生成氣體的快慢
D.分別取少量的固體試樣加熱后稱量質(zhì)量變化
【答案】B
【解析】A項(xiàng),碳酸鈉溶于水會放熱,試管壁溫度會升高,而碳酸氫鈉溶于水吸熱,所以試管壁溫度降低,可以據(jù)此鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉,正確;B項(xiàng),碳酸鈉和碳酸氫鈉都與氫氧化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀,無法利用氫氧化鈣鑒別二者,錯誤;C項(xiàng),分別向等量的白色粉末中加入等體積、等濃度的稀鹽酸,碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣泡速率快,通過比較生成氣體的快慢可以鑒別,正確;D項(xiàng),碳酸氫鈉加熱發(fā)生反應(yīng):2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,導(dǎo)致固體質(zhì)量減少,而碳酸鈉較穩(wěn)定,可以通過加熱固體后稱量質(zhì)量變化的方法鑒別,正確。
考點(diǎn)四:碳酸鈉與碳酸氫鈉的含量測定
例4.(2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中)下列實(shí)驗(yàn)方案中,不能測定出Na2CO3和NaHCO3的混合物中Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù)的是
A.取a g混合物充分加熱,剩余固體質(zhì)量為b g
B.取a g混合物與足量NaOH溶液充分反應(yīng),得到b g溶液
C.取a g混合物與足量稀鹽酸反應(yīng),加熱、蒸干、灼燒,得到b g固體
D.取a g混合物與足量稀硫酸充分反應(yīng),逸出氣體用堿石灰吸收,質(zhì)量增加b g
【答案】BD
【解析】A項(xiàng),NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳,利用差量法即可計(jì)算出Na2CO3質(zhì)量分?jǐn)?shù),不符合題意;B項(xiàng),b g為碳酸鈉、NaOH溶液的質(zhì)量,無法計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),符合題意;C項(xiàng),Na2CO3、NaHCO3和HCl反應(yīng)生成NaCl,加熱、蒸干、灼燒,得到b g氯化鈉,設(shè)碳酸鈉的質(zhì)量為x、碳酸氫鈉的質(zhì)量為y,則有:
Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O
106 2×58.5 84 58.5
x y
則得x+y=a,+=b,然后可計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),不符合題意;D項(xiàng),碳酸鈉、碳酸氫鈉都能和稀硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳和水,堿石灰能夠吸收二氧化碳和水,增加的質(zhì)量為二氧化碳和水的總質(zhì)量,但是兩者具體的質(zhì)量未知,無法計(jì)算碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù),符合題意。
考點(diǎn)五:侯氏制堿法
例5.(2022年江蘇省徐州市第七中學(xué)期中)“侯氏制堿法”是將CO2通入含NH3的飽和NaCl溶液中,結(jié)晶,過濾,加熱分解NaHCO3制得Na2CO3。實(shí)驗(yàn)室模擬制取Na2CO3,使用的裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.用圖1所示裝置制取CO2氣體
B.用圖2所示裝置除去CO2氣體中的HCl雜質(zhì)
C.用圖3所示裝置從溶液中分離出NaHCO3固體
D.用圖4所示裝置加熱分解制取Na2CO3
【答案】C
【解析】A項(xiàng),稀鹽酸與CaCO3反應(yīng)產(chǎn)生的CO2氣體會通過長頸漏斗逸出,不能收集到CO2氣體,不符合題意;B項(xiàng),用NaHCO3飽和溶液除去雜質(zhì)HCl時,導(dǎo)氣管應(yīng)該長進(jìn)短出,不符合題意;C項(xiàng),可以采用如圖所示的過濾裝置分離NaHCO3固體與溶液,符合題意;D項(xiàng),加熱分解NaHCO3制取Na2CO3應(yīng)該在坩堝中進(jìn)行,不能采用蒸發(fā)方法,不符合題意。
考點(diǎn)六:焰色試驗(yàn)
例6.下列說法正確的是
A.(2022年河北省唐山市遵化市期中)用焰色反應(yīng)鑒別NaCl和Na2SO4
B.(2022年天津市五校聯(lián)考期中)區(qū)別K2CO3溶液和NaCl溶液只能用焰色反應(yīng)
C.(2022年河南省新鄉(xiāng)市期中)用鉑絲蘸取某溶液置于酒精燈外焰上灼燒,火焰呈黃色,則該溶液中含Na元素
D.(2022年湖北省期中)做焰色實(shí)驗(yàn)時用潔凈的銅絲蘸取待測液,放到無色火焰上灼燒,觀察火焰顏色
【答案】C
【解析】A項(xiàng),NaCl、Na2SO4焰色試驗(yàn)均為黃色,無法鑒別,錯誤;B項(xiàng),K2CO3和鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳?xì)怏w,NaCl和鹽酸不反應(yīng),可以用鹽酸鑒別K2CO3和NaCl,錯誤;C項(xiàng),鈉的焰色是黃色,用鉑絲蘸取某溶液置于酒精燈外焰上灼燒,火焰呈黃色,該溶液中含 Na 元素,正確;D項(xiàng),因?yàn)殂~絲灼燒火焰呈綠色,干擾實(shí)驗(yàn),所以要用灼燒時火焰幾乎為無色的鉑絲或者鐵絲,錯誤。
【真題演練】
1.(2022年四川省宜賓市期末)用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),觀察到火焰呈黃色。該溶液可能是
A.KCl溶液 B.CaCl2溶液 C.NaCl溶液 D.CuCl2溶液
【答案】C
【解析】用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液進(jìn)行焰色反應(yīng),觀察到火焰呈黃色,說明該溶液中含有Na+,因此該溶液是NaCl溶液,故選C項(xiàng)。
2.(2022年湖北省期中)為除去括號內(nèi)的雜質(zhì),所選用的試劑或方法錯誤的是
A.CO2氣體(HCl),飽和NaHCO3溶液
B.Na2CO3固體(NaHCO3),加熱至不再產(chǎn)生氣體
C.Na2O2粉末(Na2O),將混合物放在氧氣中加熱
D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入適量Ba(NO3)2溶液,過濾
【答案】D
【解析】A項(xiàng),飽和NaHCO3溶液吸收CO2氣體中的(HCl)雜質(zhì),不會引入新的雜質(zhì),正確;B項(xiàng),NaHCO3受熱易分解生成碳酸鈉、水、二氧化碳,不會引入新的雜質(zhì),正確;C項(xiàng),Na2O放在氧氣中加熱生成過氧化鈉,正確;D項(xiàng),Na2SO4雜質(zhì)加入適量Ba(NO3)2溶液生成硫酸鋇和硝酸鈉,引入雜質(zhì),錯誤。
3.(2022年吉林省洮南市第一中學(xué)期中)侯德榜是我國近代化學(xué)工業(yè)的人之一、他將氨堿法和合成氨工藝聯(lián)合起來,發(fā)明了“聯(lián)合制堿法”。氨堿法中涉及的反應(yīng)有:
反應(yīng)Ⅰ:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl
反應(yīng)Ⅱ:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
下列制取少量Na2CO3的實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.圖甲:制取CO2 B.圖乙:除去CO2中的HCl
C.圖丙:制取Na2CO3 D.圖?。褐迫aHCO3
【答案】C
【解析】A項(xiàng),甲裝置中試劑是稀鹽酸和大理石反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,故可用于制取CO2,正確;B項(xiàng),除去CO2中HCI,可以把混合氣體通入飽和碳酸氫鈉溶液,導(dǎo)氣管應(yīng)長進(jìn)短出,能達(dá)到除雜目的,正確;C項(xiàng),碳酸氫鈉固體受熱分解過程中生成碳酸鈉、二氧化碳和水,裝置中生成的水會倒流炸裂試管,應(yīng)試管口略向下傾斜,錯誤;D項(xiàng),裝置圖中向溶有足量氨氣的飽和食鹽水中通入二氧化碳,在冰水溫度下發(fā)生反應(yīng),生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨,可以制備碳酸氫鈉,正確。
4.(2022年江蘇省鹽城市響水中學(xué)期中)下列關(guān)于鈉及其化合物的說法不正確的是
A.鈉、氧化鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉在空氣中長期放置,最終都變成碳酸鈉
B.氧化鈉、過氧化鈉晶體中陽離子與陰離子個數(shù)比都為2∶1
C.侯氏制堿法是在飽和食鹽水中先通足量二氧化碳,再通入氨氣,則析出碳酸氫鈉晶體
D.碳酸氫鈉做可以治療胃酸過多藥物,但碳酸鈉不能
【答案】C
【解析】A項(xiàng),鈉長期放置在空氣中,先和氧氣反應(yīng)生成氧化鈉、氧化鈉和水反應(yīng)生成氫氧化鈉,氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉;過氧化鈉能與水或二氧化碳反應(yīng)生成氫氧化鈉或碳酸鈉,氫氧化鈉吸收二氧化碳生成碳酸鈉,則鈉、過氧化鈉、氫氧化鈉在空氣中長期放置,最終都變成碳酸鈉晶體或碳酸鈉粉末,正確;B項(xiàng),氧化鈉由2個鈉離子、1個氧離子組成,過氧化鈉有2個鈉離子、1個過氧根離子,陽離子與陰離子個數(shù)比為2∶1,正確;C項(xiàng),氨氣的溶解性大,二氧化碳的溶解性小,所以侯氏制堿法是在飽和食鹽水先通入氨氣,后通入過量二氧化碳,反應(yīng)生成溶解度相對較小的碳酸氫鈉晶體,錯誤;D項(xiàng),碳酸氫鈉可與胃酸中鹽酸反應(yīng),而碳酸鈉的堿性較強(qiáng),不能用于治療胃酸過多藥物,正確。
5.(2022年山西省大同市期中)關(guān)于Na2CO3和NaHCO3性質(zhì)的敘述正確的是
A.在水中的溶解度:Na2CO3<NaHCO3
B.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
C.與酸反應(yīng)放出氣體的速率:Na2CO3>NaHCO3
D.Na2CO3不能轉(zhuǎn)化成NaHCO3,而NaHCO3能轉(zhuǎn)化為Na2CO3
【答案】B
【解析】A項(xiàng),碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉,錯誤;B項(xiàng),熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,正確;C項(xiàng),CO32-與H+反應(yīng)先生成HCO3-,HCO3-與H+反應(yīng)生成CO2,所以相同條件下NaHCO3比Na2CO3反應(yīng)放出氣體快,錯誤;D項(xiàng),Na2CO3能夠與二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉,碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉,二者能夠相互轉(zhuǎn)化,錯誤。
6.(2022年江蘇省無錫市宜興中學(xué)期中改編)有關(guān)Na2CO3與NaHCO3性質(zhì)的比較中不正確的是
A.熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3
B.常溫下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3
C.Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均可與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀
D.在碳酸氫鈉與碳酸鈉的溶液中,分別滴加鹽酸均立即產(chǎn)生大量氣泡
【答案】D
【解析】A項(xiàng),碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉,熱穩(wěn)定性:Na2CO3>NaHCO3,正確;B項(xiàng),碳酸鈉易溶于水、碳酸氫鈉可溶于水,常溫下在水中的溶解度:Na2CO3>NaHCO3,正確;C項(xiàng),Na2CO3溶液和NaHCO3溶液均可與澄清石灰水反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣白色沉淀,正確;D項(xiàng),在Na2CO3溶液中滴加鹽酸一開始沒有氣泡產(chǎn)生,錯誤。
7.(2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中)下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象描述正確的是
選項(xiàng)
實(shí)驗(yàn)
現(xiàn)象
A
向1克Na2CO3固體中滴入幾滴水
碳酸鈉結(jié)塊變成晶體,并伴隨吸熱現(xiàn)象
B
向碳酸鈉溶液中逐滴滴加鹽酸
馬上產(chǎn)生大量氣泡
C
往等體積等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分別滴加3滴酚酞試液
NaHCO3溶液紅色較深
D
加熱放在坩堝中的小塊鈉
鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時火焰為黃色,燃燒后生成淡黃色固體
【答案】D
【解析】A項(xiàng),碳酸鈉溶于水放熱,錯誤;B項(xiàng),向碳酸鈉溶液中逐滴滴加鹽酸,先產(chǎn)生碳酸氫鈉和氯化鈉,所以剛開始時無明顯現(xiàn)象,錯誤;C項(xiàng),往等體積等濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液中分別滴加3滴酚酞試液,由于Na2CO3的堿性強(qiáng)于NaHCO3,Na2CO3紅色較深,錯誤;D項(xiàng),鈉燃燒生成淡黃色的過氧化鈉,且鈉的焰色反應(yīng)為黃色,則加熱放在坩堝中的小塊鈉,鈉先熔化成光亮的小球,燃燒時火焰為黃色,燃燒后生成淡黃色固體,正確。
8.(2022年安徽省池州市貴池區(qū)期中)有A、B、C、D四種可溶性鹽,其中陰、陽離子分別是Cl-、SO42-、CO32-、NO3-、K+、Ba2+、Fe3+、Ag+中的某一種。現(xiàn)做以下實(shí)驗(yàn):①將四種鹽各取少量,分別溶于盛有6 mL蒸餾水的四支試管中,只有B鹽溶液呈黃色。②分別向4支試管中加入1 mL稀鹽酸,發(fā)現(xiàn)A鹽溶液中產(chǎn)生白色沉淀、C鹽溶液中有較多氣泡產(chǎn)生,而D鹽溶液無明顯現(xiàn)象。
(1)根據(jù)上述事實(shí),寫出化學(xué)式:A___________B___________C___________D___________。
(2)寫出下列反應(yīng)的離子方程式:
①A+D→:_______________________。
②C+HCl→氣體:___________________________。
(3)檢驗(yàn)鉀鹽與鋇鹽可以通過做___________來區(qū)別,透過藍(lán)色鈷玻璃看,呈現(xiàn)______色火焰的是鉀鹽
【答案】(1)AgNO3 Fe2(SO4)3 K2CO3 BaCl2 (2)①Ag++Cl-=AgCl↓ ②CO32-+2H+=CO2↑+H2O (3)焰色試驗(yàn) 紫
【解析】(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)①B鹽溶液呈黃色可知,B鹽中含有Fe3+;再根據(jù)實(shí)驗(yàn)②A鹽溶液加入鹽酸產(chǎn)生白色沉淀,則A鹽為AgNO3溶液;C鹽溶液加鹽酸有較多氣泡產(chǎn)生,則C鹽為K2CO3溶液; D鹽溶液加鹽酸無明顯現(xiàn)象,則D鹽中含有Ba2+;由此進(jìn)一步推知B鹽為Fe2(SO4)3,D鹽為BaCl2,由上述分析可知,A、B、C、D的化學(xué)式分別為AgNO3、Fe2(SO4)3、K2CO3、BaCl2;(2)A和D發(fā)生反應(yīng)生成氯化銀和硝酸鋇,反應(yīng)的離子方程式為Ag++Cl-=AgCl↓;②C和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w,反應(yīng)的離子方程式為CO32-+2H+=H2O+CO2↑;(3)K元素的焰色反應(yīng)呈紫色,Ba元素的焰色反應(yīng)呈黃綠色,因此可以通過做焰色試驗(yàn)區(qū)分鉀鹽和鋇鹽,透過藍(lán)色鈷玻璃看,呈現(xiàn)紫色的是鉀鹽。
【過關(guān)檢測】
1.(2022年山西省大同市期中)春節(jié)期間,家家戶戶用燃放煙花爆竹的方式慶賀新春。這與高中化學(xué)中“焰色試驗(yàn)”知識相關(guān),下列關(guān)于焰色試驗(yàn)說法中錯誤的是
A.焰色試驗(yàn)是化學(xué)變化
B.鈉的焰色試驗(yàn)為黃色
C.鉀的焰色試驗(yàn)應(yīng)透過藍(lán)色鈷玻璃觀察
D.不能利用焰色試驗(yàn)區(qū)分NaOH與NaCl固體
【答案】A
【解析】A項(xiàng),焰色試驗(yàn)是物理變化,不是化學(xué)變化,錯誤;B項(xiàng),鈉的焰色試驗(yàn)為黃色,正確;C項(xiàng),鉀的焰色試驗(yàn)需透過藍(lán)色的鈷玻璃觀察,避免鈉的焰色對鉀的焰色的干擾,正確;D項(xiàng),NaOH和NaCl固體的焰色都為黃色,無法利用焰色試驗(yàn)來區(qū)分,正確。
2.(2022年河南省新鄉(xiāng)市期中改編)下列物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化不能一步實(shí)現(xiàn)的是
A.NaCl―→NaHCO3 B.Na2CO3―→NaOH
C.Na―→Na2O2 D.CaCO3―→Ca(OH)2
【答案】D
【解析】A項(xiàng),侯德榜制堿法中,將氨氣通入飽和食鹽水中,然后通入二氧化碳,發(fā)生反應(yīng):NaCl+H2O+NH3+CO2=NaHCO3↓+NH4Cl,NaCl―→NaHCO3可一步實(shí)現(xiàn),不符合題意;B項(xiàng),Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3↓,可一步實(shí)現(xiàn),不符合題意;C項(xiàng),鈉和氧氣在點(diǎn)燃條件下生成過氧化鈉:2Na+O2Na2O2,Na―→Na2O2可一步實(shí)現(xiàn),不符合題意;D項(xiàng),碳酸鈣不溶于水,不能一步生成氫氧化鈣,碳酸鈣可先高溫分解生成氧化鈣,氧化鈣再和水化合成氫氧化鈣,故CaCO3―→Ca(OH)2不能一步實(shí)現(xiàn),符合題意。
3.(2022年湖北省期中)某些離子的檢驗(yàn)及結(jié)論一定正確的是
A.某無色溶液的焰色試驗(yàn)觀察到焰色為黃色,則該溶液一定含Na+,可能含K+
B.加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,將氣體通入澄清石灰水中變渾濁,則一定有CO32-
C.加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加入鹽酸沉淀不消失,一定有SO42-
D.某溶液加入稀鹽酸酸化的AgNO3產(chǎn)生白色沉淀,則原溶液中一定含有Cl-
【答案】A
【解析】A項(xiàng),某無色溶液的焰色試驗(yàn)觀察到焰色為黃色,則該溶液一定含Na+,可能含K+,要透過藍(lán)色鈷玻璃才能確定是否有鉀元素,正確;B項(xiàng),加入稀鹽酸產(chǎn)生無色無味氣體,將氣體通入澄清石灰水中變渾濁,則不一定有CO32-,可能有HCO3-,錯誤;C項(xiàng),加入氯化鋇溶液有白色沉淀產(chǎn)生,再加入鹽酸沉淀不消失,不一定有SO42-,可能有Cl-,錯誤;D項(xiàng),某溶液加入稀鹽酸酸化的AgNO3產(chǎn)生白色沉淀,無法確定是原溶液中含有Cl-,還是加入和鹽酸中的Cl-,錯誤。
4.(2022年安徽省蕪湖市期末)用下列裝置或操作進(jìn)行相應(yīng)實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?br />
A.圖1:探究Na和水反應(yīng)是否放熱 B.圖2:檢驗(yàn)化合物中是否含鉀元素
C.圖3:比較Na2CO3、NaHCO3的穩(wěn)定性 D.圖4:制備氫氧化鐵膠體
【答案】A
【解析】A項(xiàng),鈉與水反應(yīng)為放熱反應(yīng),具支試管中氣體受熱膨脹,導(dǎo)致U形管中紅墨水為左低右高,能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,符合題意;B項(xiàng),觀察鉀的焰色反應(yīng)時需透過藍(lán)色鈷玻璃,以濾去鈉的黃色,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,不符合題意;C項(xiàng),大試管中的溫度高于小試管的,故需將碳酸鈉放置的大試管中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?,不符合題意;D項(xiàng),制備氫氧化鐵膠體是將飽和氯化鐵溶液滴加到沸水中,不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模环项}意。
5.(2022年北京市豐臺區(qū)期中改編)下列敘述中不正確的是
A.過氧化鈉可作為呼吸面具的供氧劑
B.氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),產(chǎn)物完全相同
C.碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉,可用加熱的方法除去
D.質(zhì)量相等的Na2CO3和NaHCO3分別與足量稀鹽酸反應(yīng),NaHCO3產(chǎn)生的氣體多
【答案】B
【解析】A項(xiàng),過氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣,因此過氧化鈉可作為呼吸面具的供氧劑,正確;B項(xiàng),氧化鈉和過氧化鈉都能與二氧化碳反應(yīng),前者產(chǎn)物只有碳酸鈉,后者產(chǎn)物是碳酸鈉和氧氣,錯誤;C項(xiàng),碳酸氫鈉受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水,因此碳酸鈉固體中混有少量碳酸氫鈉,可用加熱的方法除去,正確;D項(xiàng),根據(jù)Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O、NaHCO3+HCl=NaCl+CO2↑+H2O,可知NaHCO3產(chǎn)生的CO2多,正確。
6.(2022年江蘇省揚(yáng)州市期末)我國化學(xué)家侯德榜提出的侯氏制堿法為我國純堿工業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出重要貢獻(xiàn)。其方法是將二氧化碳通入氨化的氯化鈉飽和溶液(又稱為氨鹽水)中,發(fā)生:NaCl+CO2+NH3+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,析出碳酸氫鈉晶體,過濾并加熱使其轉(zhuǎn)化為純堿,處理后續(xù)溶液可得到副產(chǎn)品氯化銨。某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室中模擬侯氏制堿法進(jìn)行化學(xué)實(shí)驗(yàn),其中能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?
A.制備CO2
B.析出NaHCO3
C.分離出NaHCO3
D.制取Na2CO3
【答案】B
【解析】A項(xiàng),稀硫酸和碳酸鈣反應(yīng)生成的硫酸鈣微溶,附著在碳酸鈣表面阻止反應(yīng)的進(jìn)行,不能制備二氧化碳,錯誤;B項(xiàng),氨氣極易溶于水,二氧化碳在水中的溶解度小,首先把氨氣通入飽和食鹽水中,然后在通入二氧化碳即可析出碳酸氫鈉,正確;C項(xiàng),過濾時應(yīng)該用玻璃棒引流,錯誤;D項(xiàng),加熱碳酸氫鈉時應(yīng)該用坩堝,不能用蒸發(fā)皿,錯誤。
7.(2022年江西省九校期中聯(lián)考)用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒,直接觀察時看到火焰呈黃色,下列判斷正確的是
A.只含Na+ B.可能含有Na+,可能還含有K+
C.既含有Na+,又含有K+ D.一定含Na+,可能含有K+
【答案】D
【解析】用光潔的鉑絲蘸取某無色溶液在無色火焰上灼燒,直接觀察時看到火焰呈黃色,則含有鈉元素,透過藍(lán)色鈷玻璃觀察有紫色火焰則含有鉀元素,若沒有透過藍(lán)色鈷玻璃觀察,則黃色火焰會掩蓋紫色火焰,無法確定是否含有鉀元素。故選D項(xiàng)。
8.(2022年北京市房山區(qū)期末)以不同類別物質(zhì)間的轉(zhuǎn)化為線索,認(rèn)識鈉及其化合物。
下列分析不正確的是
A.反應(yīng)①、②均屬于氧化還原反應(yīng)
B.反應(yīng)③表明CO2具有酸性氧化物的性質(zhì)
C.反應(yīng)④說明NaHCO3的穩(wěn)定性強(qiáng)于Na2CO3
D.反應(yīng)⑤、⑥可用于潛水艇中氧氣的供給
【答案】C
【解析】A項(xiàng),反應(yīng)①、②中Na轉(zhuǎn)化為Na的化合物,Na元素化合價由0價升高到+1價,故屬于氧化還原反應(yīng),正確;B項(xiàng),反應(yīng)③對應(yīng)反應(yīng)為:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O,符合酸性氧化物定義,故CO2為酸性氧化物,正確;C項(xiàng),反應(yīng)④為NaHCO3受熱分解生成Na2CO3,說明Na2CO3穩(wěn)定性強(qiáng)于NaHCO3,錯誤;D項(xiàng),反應(yīng)⑤、⑥均有O2產(chǎn)生,可用于潛水艇中氧氣的供給,正確。
9.(2022年湖北省孝感市期中)某無色透明溶液中可能含有下列離子中的一種或幾種:Na+、Mg2+、Cu2+、OH-、Cl-、CO32-、NO3-?,F(xiàn)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
①用紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變?yōu)樗{(lán)色。
②另取少量溶液逐滴滴加鹽酸至過量,無氣體放出,再加入BaCl2溶液后,沒有沉淀生成。
③另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成。
(1)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推斷:原溶液中肯定有_______________,肯定沒有_______________,不能肯定存在___________。
(2)寫出操作③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:___________________________。
【答案】(1)①OH-、Na+、Cl- ②Mg2+、Cu2+、CO32- ③NO3- (2)Ag++Cl-=AgCl↓
【解析】(1)溶液為無色溶液,說明沒有Cu2+,①用紅色石蕊試紙檢驗(yàn),試紙變藍(lán)色,說明溶液顯堿性,肯定含有OH-,根據(jù)離子共存原則,肯定沒有Mg2+;②另取少量溶液逐滴滴加鹽酸至過量,無氣體放出,說明沒有CO32-,再加入 BaCl2溶液后,沒有沉淀生成,③另取少量溶液用硝酸酸化后,加入AgNO3溶液有白色沉淀生成,說明含有Cl-,根據(jù)溶液不顯電性,一定存在陽離子,溶液中肯定含有Na+,不能確定是否含有NO3-;綜上所述,原溶液中肯定有OH-、Na+、Cl-,肯定沒有Cu2+、Mg2+、CO32-,不能確定是否含有NO3-;(2)操作③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:Ag++Cl-=AgCl↓。
10.(2022年廣東省汕頭市澄海中學(xué)期中)純堿是一種非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗滌劑等工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。工業(yè)上“侯氏制堿法”以NaCl、NH3、CO2及水等為原料制備純堿,其主要反應(yīng)原理為:NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl。生產(chǎn)純堿的工藝流程示意圖如下:
請回答下列問題:
(1)①~③所涉及的操作方法中,包含過濾的是___________(填序號)。
(2)該工藝流程中可回收再利用的物質(zhì)是___________。
(3)析出的NaHCO3固體中可能含有少量氯離子雜質(zhì),檢驗(yàn)該固體中含有氯離子雜質(zhì)的操作方法是_________________________________________________________。
(4)若制得的純堿中只含有雜質(zhì)NaCl。測定該純堿的純度,下列方案中可行的是___________(填字母)。
A.向m g純堿樣品中加入足量CaCl2溶液,沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱其質(zhì)量為b g
B.向m g純堿樣品中加入足量稀鹽酸,用堿石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收產(chǎn)生的氣體,堿石灰增重b g
C.向m g純堿樣品中加入足量AgNO3溶液,產(chǎn)生的沉淀經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱其質(zhì)量為b g
(5)純堿、小蘇打廣泛應(yīng)用在食品加工。蘇打餅干原料中含有小蘇打,在烘焙受熱過程,小蘇打發(fā)生分解反應(yīng),該反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____________________________;蘇打餅干可以適當(dāng)緩解人體胃酸(主要成分鹽酸)過多癥狀,該反應(yīng)的離子方程式是_______________________________。
【答案】(1)①③ (2)CO2 (3)取少量固體于試管中,加水溶解,加入足量稀硝酸酸化,再加入少量硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明固體中有Cl- (4)AC (5)①2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ②HCO3-+H+=CO2↑+H2O
【解析】向飽和食鹽水中先通入溶解度大的NH3,然后再通入CO2氣體,發(fā)生反應(yīng):NaCl+NH3+CO2+H2O=NaHCO3↓+NH4Cl,將NaHCO3沉淀過濾出來,然后將固體加熱發(fā)生分解反應(yīng)2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O,制取得到純堿Na2CO3;分解產(chǎn)生的CO2再通入飽和食鹽水中用于制取純堿;向含有NaCl、NH4Cl的濾液中加入NaCl固體,增大溶液中氯離子濃度,可以析出NH4Cl固體,溶液B可以繼續(xù)用于制取純堿。
(1)在上述操作中,操作①、③是過濾,操作②加熱,故①~③所涉及的操作方法中,包含過濾的是①、③;(2)該工藝流程中可回收再利用的物質(zhì)是CO2氣體;(3)析出的NaHCO3固體中可能含有少量氯離子雜質(zhì),可根據(jù)AgCl是白色既不溶于水,也不溶于酸的物質(zhì),而Ag2CO3不溶于水但能夠溶于酸,據(jù)此分析判斷。檢驗(yàn)該固體中含有氯離子雜質(zhì)的操作方法是:取少量固體于試管中,加水溶解,加入足量稀硝酸酸化,再加入少量硝酸銀溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明固體中有Cl-;(4)A項(xiàng),向m g純堿樣品中加入足量CaCl2溶液,反應(yīng)產(chǎn)生CaCO3沉淀,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱其質(zhì)量為b g,根據(jù)C元素守恒可知關(guān)系式:Na2CO3~CaCO3,利用CaCO3的質(zhì)量可計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而可得Na2CO3的純度,符合題意;B項(xiàng),向m g純堿樣品中加入足量稀鹽酸,反應(yīng)產(chǎn)生的氣體CO2,用堿石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收產(chǎn)生的氣體,氣體中含有CO2及H2O蒸氣都被堿石灰吸收,因此增重b g不全是CO2的質(zhì)量,因此不能由此計(jì)算出Na2CO3的純度,不符合題意;C項(xiàng),向m g純堿樣品中加入足量AgNO3溶液,產(chǎn)生的沉淀有Ag2CO3、AgCl,經(jīng)過濾、洗滌、干燥,稱其質(zhì)量為b g,則Ag2CO3、AgCl質(zhì)量和為b g,而Na2CO3、NaCl質(zhì)量和為a g,根據(jù)二者質(zhì)量關(guān)系列方程可計(jì)算出Na2CO3的質(zhì)量,進(jìn)而可得Na2CO3的純度,符合題意;故合理選項(xiàng)是AC;(5)小蘇打NaHCO3不穩(wěn)定,受熱發(fā)生分解反應(yīng),產(chǎn)生Na2CO3、CO2、H2O,該反應(yīng)的化學(xué)方程式是:2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;蘇打餅干中含有NaHCO3,進(jìn)入人體后,與胃酸(HCl)發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生NaCl、H2O、CO2,可以消耗胃酸,降低胃酸濃度,因而可適當(dāng)緩解人體胃酸(主要成分鹽酸)過多癥狀,該反應(yīng)的離子方程式是:HCO3-+H+=CO2↑+H2O。
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