19.研究性學(xué)習(xí)小組對(duì)碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進(jìn)行探究,請(qǐng)你參與實(shí)驗(yàn)。
【提出問(wèn)題】采用互滴法,使碳酸氫鈉溶液、碳酸鈉溶液與酸反應(yīng)的現(xiàn)象一樣嗎?
【設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)】
(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
(填“強(qiáng)”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(yīng),操作和現(xiàn)象如表:
序號(hào) |
操作 |
現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)① |
碳酸氫鈉溶液逐滴加入鹽酸中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實(shí)驗(yàn)② |
碳酸鈉溶液逐滴加入鹽酸中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實(shí)驗(yàn)③ |
鹽酸逐滴加入碳酸氫鈉溶液中 |
立刻產(chǎn)生氣泡 |
實(shí)驗(yàn)④ |
鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中 |
滴加一會(huì)后才有氣泡產(chǎn)生 |
并利用手持傳感器測(cè)定反應(yīng)中溶液pH變化,四個(gè)實(shí)驗(yàn)的pH變化與時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
(2)圖4表示的實(shí)驗(yàn)是
(填表格中的實(shí)驗(yàn)序號(hào))。
(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(yīng)的化學(xué)方程式為
,BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
。所以,鹽酸逐滴加入碳酸鈉溶液中,要滴加一會(huì)后才有氣泡產(chǎn)生。
【實(shí)驗(yàn)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:
。
【反思與應(yīng)用】
(5)從節(jié)約藥品的角度考慮,只用稀鹽酸來(lái)鑒別一瓶溶液是氫氧化鈉還是碳酸鈉時(shí),應(yīng)如何操作?
。
【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(jìn)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(shí)驗(yàn)操作如圖:
①關(guān)閉K
1,打開(kāi)K
2通入NH
3,調(diào)節(jié)氣流速率,待其穩(wěn)定后,打開(kāi)K
1通入CO
2;
②待三頸燒瓶?jī)?nèi)出現(xiàn)較多固體時(shí),關(guān)閉K
2停止通NH
3,一段時(shí)間后,關(guān)閉K
1停止通CO
2;
③將三頸燒瓶?jī)?nèi)的反應(yīng)混合物過(guò)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(shí)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
。
(7)三頸燒瓶上連接的長(zhǎng)頸漏斗的主要作用是
,有同學(xué)認(rèn)為應(yīng)該在長(zhǎng)頸漏斗內(nèi)放置一團(tuán)蘸有酸液的棉花,理由是
。
(8)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄,計(jì)算t
2時(shí)NaHCO
3固體的分解率
(已分解的NaHCO
3質(zhì)量與加熱前原NaHCO
3質(zhì)量的比值),請(qǐng)寫出計(jì)算過(guò)程。若加熱前NaHCO
3固體中還存在少量NaCl,上述計(jì)算結(jié)果將
(填“偏大”、“偏小”或“無(wú)影響”)。