实验室中有一瓶碳酸氢钾固体,因受热而部分变质 ( 杂质为 K 2 CO 3 ,假设杂质分布均匀 ) 。为测定其组成,称取 12.76 g 样品溶于水,配成 500 mL 溶液。取出 25.00 mL 该溶液,加入 0.1000 mol/LBa(OH) 2 溶液至 60.00mL 时沉淀量达到最大。回答下列问题:
(1) 写出碳酸氢钾固体受热分解的化学方程式: _______ 。
(2) 写出样品溶液与 Ba(OH) 2 溶液反应的离子方程式: _______ 。
(3)12.76g 样品中碳酸氢钾物质的量为 _______ ,碳酸钾物质的量为 _______ 。
、 0.1mol 0.02mol
【分析】
碳酸氢钾以及碳酸钾都可以和 Ba(OH) 2 反应生成碳酸钡沉淀,根据钡离子守恒有 ,根据碳原子守恒计算 KHCO 3 、 K 2 CO 3 的物质的量之和,结合 KHCO 3 、 K 2 CO 3 的总质量列方程计算 A 。
【详解】
(1) 碳酸氢钾固体受热分解生成碳酸钾、 CO 2 和水,化学方程式为: ,故答案为: ;
(2) 碳酸氢钾以及碳酸钾都可以和 Ba(OH) 2 反应生成碳酸钡沉淀;碳酸钾溶液与 Ba(OH) 2 反应的离子方程式为: ;碳酸氢钾与与 Ba(OH) 2 反应的离子方程式为: ;故答案为: 、 ;
(3) 碳酸氢钾以及碳酸钾都可以和 Ba(OH) 2 反应生成碳酸钡沉淀,根据钡离子守恒有 =n(BaCO 3 )=0.06L 0.1000 mol/L=0.006mol ,即原样品中碳酸氢钾以及碳酸钾的总物质的量为 0.006mol =0.12mol ,样品的总质量为 12.76 g ;设碳酸氢钾物质的量为 xmol ,碳酸钾物质的量为 ymol ,列出方程式组:
x+y=0.12 、 100x+138y=12.76 ;解得 x=0.1 , y=0.02 ;即碳酸氢钾物质的量为 0.1mol ;碳酸钾物质的量为 0.02mol ;故答案为: 0.1mol ; 0.02mol 。
【点睛】
本题考查化学方程式的有关计算,关键是明确发生的反应,注意守恒思想的运用,需要化学分析计算能力。
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)。
登录并加入会员可无限制查看知识点解析