15.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了Na
2CO
3、NaHCO
3的性質(zhì)后,了解到它們都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO
2氣體,那么如何鑒別Na
2CO
3和NaHCO
3呢?帶著這樣的疑問(wèn),他們進(jìn)行了下列探究:
【猜想】(1)甲同學(xué)認(rèn)為可用CaCl
2溶液鑒別Na
2CO
3和NaHCO
3溶液,而不能用澄清石灰水鑒別.
(2)乙同學(xué)認(rèn)為固體Na
2CO
3、NaHCO
3可用加熱的方法鑒別.依據(jù)是NaHCO
3不穩(wěn)定,受熱易分解,而Na
2CO
3受熱不易分解.
(3)丙同學(xué)認(rèn)為可用鹽酸鑒別Na
2CO
3和NaHCO
3固體.
【實(shí)驗(yàn)探究】
(1)甲同學(xué):①將CaCl
2溶液加入到分別盛有少量Na
2CO
3、NaHCO
3溶液的試管中,發(fā)現(xiàn)盛有Na
2CO
3的試管產(chǎn)生了白色沉淀;②將澄清石灰水加入到分別盛有少量Na
2CO
3、NaHCO
3溶液的試管中,發(fā)現(xiàn)兩支試管中也都產(chǎn)生了白色沉淀.
此實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜想相同.
(2)乙同學(xué)分別取了一定量的Na
2CO
3、NaHCO
3固體于大試管中加熱(如圖):
①加熱Na
2CO
3時(shí),開(kāi)始即見(jiàn)小試管中有少量氣泡產(chǎn)生,繼續(xù)加熱,氣泡逐漸減少,未見(jiàn)澄清石灰水變渾濁,②加熱NaHCO
3時(shí),乙同學(xué)觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與①不同,證實(shí)了自己的猜想是合理的.
(3)丙同學(xué)在兩支分別盛有少量Na
2CO
3、NaHCO
3固體的試管中,各加入2mL
2mol/L的鹽酸,觀察到兩支試管中均產(chǎn)生了大量氣體,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與猜想不一致,即得出不能用鹽酸鑒別Na
2CO
3和NaHCO
3.
【問(wèn)題討論】
(1)甲同學(xué)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中,大家對(duì)CaCl
2與Na
2CO
3溶液的反應(yīng)比較熟悉,該反應(yīng)的離子方程式為CO
32-+Ca
2+=CaCO
3↓;
(2)乙同學(xué)在加熱Na
2CO
3固體時(shí),開(kāi)始產(chǎn)生少量氣泡的原因是空氣受熱膨脹;在加熱NaHCO
3固體時(shí),乙同學(xué)觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁、小試管中有大量氣泡產(chǎn)生、大試管管口有水珠等.
(3)丁同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的結(jié)論不對(duì).丁同學(xué)認(rèn)為對(duì)實(shí)驗(yàn)方案做一些改進(jìn),可用于鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉.他的改進(jìn)方法是:稱(chēng)取各2.1g 兩種固體,放入兩個(gè)容積一樣的氣球中,在兩只錐形瓶中各加入約25mL 2mol/L 的鹽酸,分別將氣球套在錐形瓶瓶口上,同時(shí)將氣球中的固體同時(shí)倒入錐形瓶中,氣球的膨脹比較快(填快或慢)的或最后氣球比較大(填大或。┑氖翘妓釟溻c.
【拓展應(yīng)用】
(1)要除去Na
2CO
3溶液中混有的少量NaHCO
3,可加入適量的NaOH溶液.
(2)要測(cè)定Na
2CO
3與NaHCO
3固體混合物中Na
2CO
3的質(zhì)量分?jǐn)?shù),可采用的方案有多種,請(qǐng)簡(jiǎn)述其中一種方案(寫(xiě)出簡(jiǎn)要步驟及要測(cè)定的數(shù)據(jù),不要求寫(xiě)出如何用數(shù)據(jù)求出結(jié)果):方案一:稱(chēng)取5 g 樣品于坩堝(已稱(chēng)量)加熱至無(wú)水蒸氣逸出,冷卻、稱(chēng) 量加熱后樣品與坩堝的質(zhì)量,重復(fù)至恒重;方案二:稱(chēng)取5 g 樣品于已稱(chēng)質(zhì)量的燒杯中,加入已稱(chēng)質(zhì)量的50mL 2mol/L的硫酸,充分?jǐn)嚢韬,靜置,稱(chēng)量燒杯(含反應(yīng)后溶液)的質(zhì)量至恒重;方案三:稱(chēng)取5 g 樣品于已稱(chēng)質(zhì)量的燒杯中,加入50mL 2mol/L的氫氧化鋇溶液,充分?jǐn)嚢韬,靜置,過(guò)濾、洗滌、烘干沉淀,冷卻稱(chēng)量沉淀的質(zhì)量;方案四:稱(chēng)取5 g 樣品于燒杯中,加入50mL 蒸餾水,充分?jǐn)嚢韬螅Q(chēng)量燒杯(含溶液)的質(zhì)量,然后通入純凈干燥的二氧化碳,充分反應(yīng)后,再稱(chēng)量至恒重.