研究性學習小組對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進行探究,請你參與實驗。
【提出問題】采用互滴法,使碳酸氫鈉溶液、碳酸鈉溶液與酸反應的現(xiàn)象一樣嗎?
【設計與實驗】
(1)等濃度的碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液,pH值分別為9和12,則碳酸鈉溶液的堿性更
強
強
(填“強”或“弱”)。
等濃度的碳酸氫鈉和碳酸鈉溶液分別與相同濃度的鹽酸反應,操作和現(xiàn)象如表:
序號 |
操作 |
現(xiàn)象 |
實驗① |
碳酸氫鈉溶液逐滴加入鹽酸中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實驗② |
碳酸鈉溶液逐滴加入鹽酸中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實驗③ |
鹽酸逐滴加入碳酸氫鈉溶液中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實驗④ |
鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中 |
滴加一會后才有氣泡產(chǎn)生 |
并利用手持傳感器測定反應中溶液pH變化,四個實驗的pH變化與時間的關系如圖所示。
(2)圖4表示的實驗是
實驗①
實驗①
(填表格中的實驗序號)。
(3)比較圖3與圖2發(fā)現(xiàn):圖3中的陰影部分與圖2疊合后,圖象基本重合。則圖3中的AB段發(fā)生反應的化學方程式為
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3
HCl+Na2CO3=NaCl+NaHCO3
,BC段發(fā)生反應的化學方程式為
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑
HCl+NaHCO3=NaCl+H2O+CO2↑
。所以,鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中,要滴加一會后才有氣泡產(chǎn)生。
【實驗結(jié)論】
(4)比較圖1與圖3發(fā)現(xiàn):不同的操作有不同現(xiàn)象,試分析造成這一現(xiàn)象的原因:
向鹽酸中滴加碳酸鈉溶液時鹽酸過量,向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸時碳酸鈉過量。
向鹽酸中滴加碳酸鈉溶液時鹽酸過量,向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸時碳酸鈉過量。
。
【反思與應用】
(5)從節(jié)約藥品的角度考慮,只用稀鹽酸來鑒別一瓶溶液是氫氧化鈉還是碳酸鈉時,應如何操作?
分別取兩種藥品滴入稀鹽酸中
分別取兩種藥品滴入稀鹽酸中
。
【拓展延伸】某興趣小組采用如圖5裝置模擬索爾維法制備碳酸氫鈉,進而制得碳酸鈉。原理如下:NaCl+CO
2+NH
3+H
2O═NaHCO
3↓+NH
4Cl,2NaHCO
3Na
2CO
3+CO
2↑+H
2O。
實驗操作如圖:
①關閉K
1,打開K
2通入NH
3,調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開K
1通入CO
2;
②待三頸燒瓶內(nèi)出現(xiàn)較多固體時,關閉K
2停止通NH
3,一段時間后,關閉K
1停止通CO
2;
③將三頸燒瓶內(nèi)的反應混合物過濾、洗滌、低溫干燥,并將所得固體置于敞口容器中加熱,記錄剩余固體質(zhì)量。
加熱時間/min |
t0 |
t1 |
t2 |
t3 |
t4 |
t5 |
剩余固體質(zhì)量/g |
未記錄 |
15.3 |
13.7 |
11.9 |
10.6 |
10.6 |
(6)飽和NaHCO
3溶液的作用是
除去CO2中的HCl氣體
除去CO2中的HCl氣體
。
(7)三頸燒瓶上連接的長頸漏斗的主要作用是
平衡裝置內(nèi)外的壓強
平衡裝置內(nèi)外的壓強
,有同學認為應該在長頸漏斗內(nèi)放置一團蘸有酸液的棉花,理由是
避免氨氣逸出污染環(huán)境
避免氨氣逸出污染環(huán)境
。
(8)根據(jù)實驗記錄,計算t
2時NaHCO
3固體的分解率
50%
50%
(已分解的NaHCO
3質(zhì)量與加熱前原NaHCO
3質(zhì)量的比值),請寫出計算過程。若加熱前NaHCO
3固體中還存在少量NaCl,上述計算結(jié)果將
偏小
偏小
(填“偏大”、“偏小”或“無影響”)。