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有关碳酸钠与碳酸氢钠实验现象探究

来源:未知作者:祝其君 点击:所属专题: 探究实验 碳酸钠 碳酸氢钠
1、 CO 2 通入饱和Na 2 CO 3 溶液 我们一般认这CO 2 通入饱和Na 2 CO 3 溶液生成了NaHCO 3 沉淀。但经过刘怀乐老师的研究认为白色沉淀更多的是碳酸钠晶体Na 2 CO 3 ·10H 2 O,用氯化钠溶液或酒精稀释过的饱和碳酸钠溶液中通入CO 2 产生的白色沉淀是N a HCO 3 沉淀。 参考文

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1、 CO2通入饱和Na2CO3溶液

我们一般认这CO2通入饱和Na2CO3溶液生成了NaHCO3沉淀。但经过刘怀乐老师的研究认为白色沉淀更多的是碳酸钠晶体Na2CO3·10H2O,用氯化钠溶液或酒精稀释过的饱和碳酸钠溶液中通入CO2产生的白色沉淀是NaHCO3沉淀。

参考文献:刘怀乐等《CO2通入饱和Na2CO3溶液实证分析》《化学教学》2004年1~2期

2 、CaCl2溶液能否鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的实验探究

在中学化学教学中,一般认为CaCl2溶液与NaHCO3溶液不能发生化学反应,而CaCl2溶液与Na2CO3溶液可以发生反应,生成白色沉淀,因此CaCl2溶液可以用来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。但也有化学教师通过实验证明NaHCO3溶液也能与CaCl2溶液反应生成CaCO3白色沉淀,因而认为该鉴别方法不可行。

实验结果及理论计算均表明:只要待测样品中溶质含量在通常的鉴别范围内(>1%),用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液是完全可行的。为确保鉴别结论准确,实验时应采取固定试剂用量、固定CaCl2溶液浓度并在必要时适当加热等措施。鉴别示范如下:

在各5.0mL 待测液中分别滴加6滴0.50mol·L-1的CaCl2溶液,观察有关变化。

(1)若待测液中出现白色沉淀的同时又有持续性气泡产生或听到轻轻的“噼噼”声,则该待测液为NaHCO3溶液,另一种为Na2CO3溶液。(适用于NaHCO3物质的量浓度>0.1mol·L-1)

(2)若开始时两种待测液中都只有白色浑浊或白色沉淀的现象;再对其加热(不能加热至沸腾)、若某待测液中出现持续性气泡或发出轻轻的“噼噼”声或白色浑浊明显变浓或白色沉淀明显增加,则该待测液为NaHCO3溶液,另一种为Na2CO3溶液。(适用于0.005mol·L-1<NaHCO3物质的量浓度<0.1mol·L-1)

据此,可推测CaCl2溶液与NaHCO3溶液混合时发生如下化学反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+H2O+CO2↑+2NaCl。当CaCl2溶液浓度和NaHCO3溶液浓度都小于0.1 mol·L-1时,可能是因为产生的CO2气体量较少,观察不到气泡。

由上面两组实验可知,CaCl2溶液与Na2CO3溶液反应时会出现白色沉淀,而CaCl2溶液与NaHCO3溶液反应时不仅有沉淀产生,还会有气体生成。根据实验现象的这些差别,可以利用CaCl2溶液来鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液。

参考文献:

1邵心阳等《CaCl2溶液能否鉴别Na2CO3溶液与NaHCO3溶液的实验探究》《化学教学》2010年第10期

2陈裕森《用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液可行吗》《漳州师范学院学报》1999年第12卷第二期

3 、NaHCO3溶液受热会不会分解?

众所周知,碳酸氢钠固体受热易分解,而NaHCO3溶液受热会不会分解呢?实验表明加热NaHCO3溶液会大量产生二氧化碳气体。

实验:取一支大试管,向其中加入3mL 饱和NaHCO3溶液,试管口用带导管的橡皮塞塞紧,并固定在铁架台上。加热NaHCO3溶液,开始气泡极少,至沸腾时,产生大量气体。将产生的气体通入盛有5mL 澄清石灰水的小试管中,半分钟内,观察到澄清石灰水变浑浊。

由实验可知,加热NaHCO3溶液至沸腾,有CO2气体产生。显然,CO2气体来源于NaHCO3的分解。为什么NaHCO3在溶液中加热会分解呢?NaHCO3的分解在溶液中存在反应:

2HCO3==CO32+H2O+CO2

通过实验与理论计算都可以推出NaHCO3溶液在加热时会分解成碳酸钠、水、二氧化碳。而不是促进水解变成NaOH与H2CO3, H2CO3再分解成CO2气体,这是由于CO2气体不可能从NaOH溶液中逸出。

另外碳酸钠固体溶于是放热的,碳酸氢钠固体溶于水是吸热的。

参考文献:

1盘凤鸣等,《碳酸氢钠在溶液中加热不分解吗?》《中学化学》2003年第3期

2王文林《水溶液中碳酸氢钠热分解反应研究》《化学教学》2006年第9期

(责任编辑:化学自习室)
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