下列实验方案中,能测定 和 混合物中 质量分数的实验方案是 ( )
①仅 ag 混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 bg 固体
②仅 ag 混合物充分加热后,固体质量减重 bg
③仅 ag 混合物与过量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重 bg
④仅 ag 混合物与过量 溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得 bg 固体
⑤仅 ag 混合物与过量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 bg 固体
A . ②④⑤ B . ①②③④⑤ C . ②③④⑤ D . ①②④⑤
A
【详解】
①取 ag 混合物与过量氢氧化钠溶液充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 bg 固体, bg 固体为碳酸钠及过量 NaOH ,无法计算,故不选;
②只有碳酸氢钠加热分解,取 ag 混合物充分加热后,固体质量减重 bg ,可以用差量法计算其质量及质量分数,故选;
③取 ag 混合物与过量稀硫酸充分反应,逸出气体用碱石灰吸收,增重 bg , bg 为二氧化碳及水蒸气的质量,无法计算二氧化碳的质量,所以无法计算 Na 2 CO 3 或 NaHCO 3 的质量,不能测定混合物中 NaHCO 3 质量分数,故不选;
④取 ag 混合物与过量 Ba(OH) 2 溶液充分反应,过滤、洗涤、干燥,得 bg 固体, b 为碳酸钡的质量,由根据质量可列方程组计算固体中碳酸钠、碳酸氢钠的质量,可以测定混合物中 NaHCO 3 质量分数,故选;
⑤取 ag 混合物与过量稀盐酸充分反应,加热、蒸干、灼烧,得 bg 固体, bg 为 NaCl 质量,通过固体质量差利用差量法即可计算出 NaHCO 3 质量,可以测定混合物中 NaHCO 3 质量分数,故选;故 A 正确。
故选 A 。
碳酸钠(Na2CO3):
(1)俗名:纯碱或苏打;白色粉末,易溶于水,稳定;可用于制玻璃、肥皂、造纸、防治等
(2)与H+反应:CO32-+2H+==CO2↑+H2O
(3)与NaOH不反应
(4)与石灰水反应:CO32-+Ca2+==CaCO3↓
(5)与氯化钡反应:CO32-+Ba2+==BaCO3↓
(6)与CO2反应:CO32-+CO2+H2O==2HCO3-
碳酸钠的物理性质:
碳酸钠常温下为白色粉末或颗粒。溶于水和甘油,不溶于乙醇。水溶液呈强碱性,pH11.6。
碳酸钠是一种强碱盐,溶于水后发生水解反应(碳酸钠水解会产生碳酸氢钠和氢氧化钠),使溶液显碱性,有一定的腐蚀性,能与酸进行复分解反应。
稳定性 稳定性较强,但高温下也可分解,生成氧化钠和二氧化碳。长期暴露在空气中能吸收空气中的水分及二氧化碳,生成碳酸氢钠,并结成硬块。吸湿性很强,很容易结成硬块,在高温下也不分解。含有结晶水的碳酸钠有3种:Na2CO3·H2O、Na2CO3·7H2O和Na2CO3·10H2O。
碳酸钠的用途:
用于制玻璃、肥皂、造纸、纺织等工业,也用作食品工业发酵剂。
Na2CO3、NaHCO3的性质比较:
表示 | 名称 | 碳酸钠 | 碳酸氢钠 |
化学式 | Na2CO3 | NaHCO3 | |
俗称 | 苏打 | 小苏打 | |
物理性质 | 色态 | 白色粉末 | 白色晶体 |
溶解性 | 易溶于水 | 能溶于水 | |
化学性质 | 与盐酸反应 | Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ | NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ |
热稳定性 | 很稳定 | 受热分解:2NaHCO3=(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑ | |
与NaOH反应 | 不反应 | NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O | |
相互转化 | Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 | NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O 2NaHCO3=(加热)=Na2CO3+H2O+CO2↑ |
Na2CO3、NaHCO3的鉴别:
Na2CO3、NaHCO3与足量盐酸反应的比较:
Na2CO3溶液与盐酸反应:
滴加顺序不同,现象不同,化学方程式不同。
①向盐酸里逐滴加入Na2CO3溶液(开始时酸过量) 2HCl+Na2CO3===2NaCl+CO2↑+H2O
②向Na2CO3溶液里逐滴加入盐酸(开始时酸不足) HCl+Na2CO3==NaCl+NaHCO3(无气泡) HCl+NaHCO3==NaCl+CO2↑+H2O(后来有气泡)
[特别提醒]
(1)Na2CO3和盐酸可以用互滴法鉴别。
(2)滴加顺序不同,放出CO2的量可能相同,也可能不同。
碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的基本图像的归纳总结:
(1)向Na2CO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图1所示;
(2)向NaHCO3中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图2所示;
(3)向NaOH、Na2CO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图3所示(设NaOH、Na2CO3的物质的量之比x∶y=1∶1,其他比例时的图像略);
(4)向Na2CO3、NaHCO3的混合物中逐滴加入盐酸,消耗HCl的体积与产生CO2的体积的关系如图4所示(设Na2CO3、NaHCO3的物质的量之比m∶n=1∶1,其他比例时的图像略)。
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