高中化學知識重難點講解——碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑑別

高中化學知識重難點講解——碳酸鈉與碳酸氫鈉的鑑別

碳酸鈉和碳酸氫鈉比較

一、利用兩者的物理性質

1、溶解度法

在2支試管中分別加入約1g NaHCO3和Na2CO3,加入10mL 水,用力振盪,部分溶解的是NaHCO3,固體全部溶解的是Na2CO3。碳酸鈉在水中的溶解度比碳酸氫鈉大。

2、溶解放熱法

在2支試管中分別加入約1g NaHCO3和Na2CO3,再分別加入幾滴水,振盪試管,用手摸一摸試管底部,較熱的是Na2CO3,無明顯變化的是NaHCO

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二、利用兩者的化學性質

主要從物質與酸、鹼、鹽、氧化物反應的現象不同加以辨別,有時還可以從兩種物質的穩定性不同設計實驗辨別兩種物質。

A.它們的鈉鹽均顯鹼性;

B.均能與強酸反應生成碳酸,碳酸不穩定,分解產生二氧化碳。

碳酸鈉、碳酸氫鈉都是弱酸(碳酸)所對應的鹽,故兩者都有弱酸鹽的性質。碳酸鈉是正鹽,碳酸氫鈉是酸式鹽。它們的化學性質又存在許多差異。

A.碳酸鈉溶液的鹼性比碳酸氫鈉強,

B.它們與酸反應時,碳酸氫鈉產生二氧化碳的速率比碳酸鈉快,

C.碳酸鈉能與二氧化碳反應產生碳酸氫鈉,而二氧化碳不與碳酸氫鈉反應,且二氧化碳在碳酸氫鈉中的溶解度很小。

D.碳酸常見正鹽除鉀、鈉、銨鹽易溶於水外,其它均難溶於水。碳酸的酸式鹽均能溶於水。

據此,我們可以設計如下實驗辨別碳酸鈉和碳酸氫鈉。

4、熱穩定性

將這兩種物質分別放入兩支試管中加熱,並通過導管將產生的氣體通入澄清的石灰水,能使澄清的石灰水變渾濁的是碳酸氫鈉,無明顯現象的是碳酸鈉。原理:

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Na2CO3加熱不分解。

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5、指示劑法(pH試紙法)

取等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,分別加入1~2滴酚酞溶液,溶液顯紅色的是Na

2CO3,呈淺紅色的是NaHCO3。碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液均顯鹼性,但碳酸鈉溶液的鹼性更強。也可以用pH試紙檢驗二者pH,較大的為碳酸鈉溶液。

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6、加稀鹽酸

將這兩種物質配製成溶液,並分別裝入兩個燒杯,向溶液中同時滴加稀鹽酸,迅速有氣泡產生的是碳酸氫鈉溶液,而過一段時間緩慢產生氣泡的是碳酸鈉溶液。離子方程式:HCO

3+H=H2O+CO2↑,CO32-+2H=H2O+CO2↑。從離子方程式中可以看出碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應實質是HCO3和CO32-分別與H結合生成碳酸,碳酸不穩定分解為H2O和CO2,而每一摩爾HCO3只需要結合一摩爾H,每一摩爾CO32-卻要結合兩摩爾H
,故NaHCO3的反應速率快些。

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7、通入二氧化碳

分別取10mL 兩種飽和溶液於試管中,分別向兩溶液中通入CO2,溶液變渾濁的是碳酸鈉,無明顯變化的是碳酸氫鈉。向飽和碳酸鈉溶液中通入CO2,CO

2與碳酸鈉發生反應:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓溶液中水的質量減少,生成的碳酸氫鈉的質量比原溶液中碳酸鈉的質量多,且碳酸氫鈉在水中的在水中的溶解度不碳酸鈉小,故有晶體析出,溶液變渾濁。而碳酸氫鈉不與CO2反應,向碳酸氫鈉溶液中通入CO2無明顯現象。

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8、加CaCl2(或BaCl2)溶液

取等濃度的Na2CO3和NaHCO3溶液,向溶液中滴加CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉澱生成的是碳酸鈉溶液,無明顯變化的是碳酸氫鈉溶液。原理:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,NaHCO3不和CaCl2(或BaCl2)溶液發生反應。


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