为测定碳酸钠的质量分数 ( 设含杂质碳酸氢钠 ) ,某学生设计了如下实验方案,下列对实验方案的叙述正确的是 ( )
A . 称量所需要的仪器是托盘天平
B . 样品放在蒸发皿中灼烧
C . 样品中碳酸钠的质量分数为 76%
D . 如果灼烧后的样品放在空气中冷却,会造成实验结果偏大
D
【详解】
A .托盘天平精确度为 0.1g ,不可能精确到小数点后三位,故 A 错误;
B .灼烧应放在坩埚中,而不是蒸发皿中,故 B 错误;
C .碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠,设碳酸氢钠的质量为 xg ,根据化学反应方程: 2NaHCO 3 Na 2 CO 3 +CO 2 ↑+H 2 O ,所以 2×84g 碳酸氢钠完全分解,固体质量减小 62g , 2×84g : 62g=xg :( 3.000-2.880 ),解之 x=0.3252g ,因此碳酸钠的质量为 3.000-0.3252g=2.675g ,样品中碳酸钠的质量分数为 ×100%=89.2% ;故 C 错误;
D .灼烧后的样品放在空气中冷却,碳酸钠吸水,会造成实验结果偏大,故 D 正确;
故选 D 。
碳酸氢钠(NaHCO3):
(1)俗名:小苏打;细小白色晶体,溶解度小于Na2CO3,受热易分解,可用于治疗胃酸过多、发酵剂
(2)与H+反应:HCO3-+H+==CO2↑+H2O
(3)与NaOH反应:HCO3-+OH-==CO32-+H2O
(4)与石灰水反应:生成CaCO3沉淀
(5)与BaCl2和CO2不反应
碳酸氢钠的物理性质:
碳酸氢钠为白色晶体,或不透明单斜晶系细微结晶。比重2.15g。无臭、味咸,可溶于水,不溶于乙醇。其水溶液因水解而呈微碱性,常温中性质稳定,受热易分解,在50℃以上迅速分解,在270℃时完全失去二氧化碳,在干燥空气中无变化,在潮湿空气中缓慢分解。溶解度:7.8g,18℃;16.0g,60℃。
碳酸氢钠的用途:
碳酸氢钠可直接作为制药工业的原料,用于治疗胃酸过多。
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:
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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