Question

【題目】Na2CO3的制取方法及Na2CO3和NaHCO3綜合實驗探究

Ⅰ． (1)我國化學家侯德榜改革國外的純堿生產工藝，其生產流程可簡要表示如下:

①往飽和食鹽水中依次通入足量的NH3、CO2(氨堿法)，而不先通CO2再通NH3的原因是_______________________________________________。

②寫出沉淀池中反應的化學方程式_______________________________________________。

Ⅱ．某實驗小組探究Na2CO3和NaHCO3的性質，發(fā)現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。

(2)分別加熱固體A、B，發(fā)現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為_______________________________________________。

(3)稱取兩種固體各2 g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10 mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復到室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

①發(fā)現Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，由此得出結論：_______________________。

②同學們在兩燒杯中還觀察到以下現象。其中，盛放Na2CO3的燒杯中出現的現象是________(填字母序號)。

a．溶液溫度下降

b．溶液溫度升高

c．滴入酚酞后呈淺紅色

d．滴入酚酞后呈紅色

(4)同學們將兩種固體分別配制成0.5 mol·L－1的溶液，設計如下方案并對反應現象做出預測：

實驗方案	預測現象	預測依據
操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液	有白色沉淀	Na2CO3溶液中的CO濃度較大，能與CaCl2發(fā)生反應：Ca2＋＋CO===CaCO3↓ (離子方程式)
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L－1 CaCl2溶液	無白色沉淀	NaHCO3溶液中的CO濃度很小，不能與CaCl2反應

實施實驗后，發(fā)現操作2的現象與預測有差異：產生白色沉淀和氣體，則該條件下，NaHCO3溶液與CaCl2溶液反應的離子方程式為________________。

Answer 1

【答案】

（1）①由于CO2在NaCl溶液中的溶解度很小，NH3在水中溶解度較大，先通入NH3使食鹽水呈堿性，能夠吸收大量CO2氣體，產生較高濃度的HCO，才能析出NaHCO3晶體

②NH3＋CO2＋H2O＋NaCl===NaHCO3↓＋NH4Cl

（2）2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O

（3）①相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水　

②b、d

（4）Ca2＋＋2HCO===CaCO3↓＋CO2↑＋H2O

【解析】

試題分析：（1）①氨氣極易溶于水，而二氧化碳微溶于水，先通入氨氣，溶液呈堿性，再通入二氧化碳氣體可之更多地轉化為HCO3-。

故答案為：因為NH3極易溶于水且溶液呈弱減性，再通入CO2使之更多地轉化為HCO3-；

③在沉淀池氨氣、二氧化碳、水和氯化鈉發(fā)生反應生成碳酸氫鈉和氯化銨，反應方程式為NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓；碳酸氫鈉不穩(wěn)定，在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應方程式為 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。

故答案為：NH3+H2O+CO2+NaCl═NH4Cl+NaHCO3↓；

（2）碳酸鈉穩(wěn)定，受熱難分解，碳酸鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易分解，生成二氧化碳氣體，故A為碳酸氫鈉，反應方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2氣體通入澄清石灰水中發(fā)生反應，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸鈣沉淀變渾濁；

故答案為：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）①稱取兩種固體各2g，分別放入兩個小燒杯中，再各滴加10mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，并恢復至室溫后，發(fā)現Na2CO3固體完全溶解，而NaHCO3固體有剩余，說明在同樣的溫度下，同質量的兩種固體在同體積的溶劑中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水。

故答案為：相同溫度下，Na2CO3比NaHCO3易溶于水；

②a．碳酸鈉溶解過程為放熱過程，故a錯誤；

b．碳酸鈉溶解過程放熱，溫度升高，故b正確；

c．碳酸鈉為強堿弱酸鹽，水解溶液呈堿性，滴入酚酞后呈紅色，故c錯誤；

d．碳酸鈉為強堿弱酸鹽，水解溶液呈堿性，碳酸鈉俗稱純堿，滴入酚酞后呈紅色，故d正確；

故答案為：b、d；

（4）實驗1：碳酸鈉能和氯化鈣反應CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl，離子反應為：Ca2++CO32-=CaCO3↓。實驗2：CaCl2與NaHCO3溶液可發(fā)生反應：CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O，離子反應為：Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O。

故答案為：Ca2++2HCO3-=CaCO3↓+CO2↑+H2O。