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碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用途

来源:未知作者:雷海青 点击:所属专题: 物质性质与用途 碳酸钠 碳酸氢钠
碳酸钠和碳酸氢钠是实验室中常用的药品,也是日常生活中常见的物质。由于它俩在组成和性质上有许多相同之处,也有许多不同之处,因而在实际使用中有时可以相互代用,有时就不能相互代用。于是就产生了碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用法的问题,即在什么情况下,使用碳酸钠最好,又在

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酸钠和碳酸氢钠是实验室中常用的药品,也是日常生活中常见的物质。由于它俩在组成和性质上有许多相同之处,也有许多不同之处,因而在实际使用中有时可以相互代用,有时就不能相互代用。于是就产生了碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用法的问题,即在什么情况下,使用碳酸钠最好,又在什么情况下,使用碳酸氢钠最好。所谓最佳用法,就是它俩分别与同一物质反应时,产生相同的效果,质量用的少一些的就比较好,或者反应速度快一些的就比较好,反之,就不是最佳用法。

碳酸钠和碳酸氢钠都能跟比碳酸酸性较强的酸溶液反应生成二氧化碳。设这种酸的分子式为HR,碳酸钠和碳酸氢钠分别与HR溶液反应的化学方程式及一些物质有关的量如下:

碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用途

根据化学方程式①和②可知:若与1mol HR反应,需碳酸钠为106/2g,即53g,需碳酸氢钠84g,所以在与相同物质的量的酸反应时,需碳酸钠的质量比碳酸氢钠较少。或者是,当碳酸钠和碳酸氢钠的物质的量相同时,碳酸钠中和酸的物质的量是碳酸氢钠的2倍,但质量却为碳酸氢钠的106/84倍,即53/42倍。于是在与酸反应时,在不特别要求加快反应速度的前提下,最好使用碳酸钠。因此,人们在蒸馒头的过程中,中和面发酵产生的酸时,常用碳酸钠作碱面,一般不用碳酸氢钠。日常生活里,人们常用碳酸钠作洗涤剂,一般不用碳酸氢钠作洗涤剂。

当酸的体积和物质的量浓度一定时,碳酸氢钠与酸反应的速度比碳酸钠与酸反应的速度快,放二氧化碳剧烈。因而生产糕点时所用的发酵粉的主要成分是碳酸氢钠而不是碳酸钠。

在制乙酸乙醋的实验中,接收并冷却乙酸乙醋的溶液主要是中和与乙酸乙醋一起蒸发出来的醋酸,除去醋酸的刺激性气味而使人们闻到乙酸乙酷的果香味。根据上述分析,学生就不难理解,在该实验中,一般就把制出的乙酸乙酷蒸气通入到饱和碳酸钠溶液中,而不是通入到饱和碳酸氢钠溶液中的道理。

碳酸钠溶液还可跟二氧化碳气体反应,而碳`酸氢钠溶液却不能。在实际生产中,制取的CO2气体中常混有HCl气体。为了除去HCl气体,提纯CO2气体,常把混和气体通过饱和碳酸氢钠溶液,其结果,HCl气体被除去了,并且CO2气体的物质的量也增加了。但不能用饱和碳酸钠溶液代替饱和碳酸氢钠溶液,否则,HCl气体虽然被除去了,但部分甚至全部的CO2气体被碳酸钠溶液吸收,就达不到提纯CO2气体的目的。

1987年一道高考题为:二氧化碳中含有少量敏化氢,要想除去氯化氢最好用下列哪一种溶液处理( )

(A)氨水(B)浓硫酸(C)碳酸氢钠饱和溶液(D)饱和石灰水(E)碳酸钠饱和溶液

显然,该题是考查考生对碳酸氢钠和碳酸钠性质的掌握情况。在高考阅卷中,发现相当数量的考生在回答该题时,只填E不填C,导致该题的得分率相当低。

又根据化学方程式①和②可知:若要生1mol CO2,需碳酸钠106g;碳酸氢钠84g。显然,要获得等物质的量的CO2,消耗的碳酸氢钠的质量比碳酸钠少。在这种情况下使用碳酸氢钠就要比碳酸钠好。

泡沫灭火器中的药剂是硫酸铝溶液和碳酸氢钠溶液,其灭火原理主要依靠两溶液混,碳酸氢钠和后发生完全水解反应而产生的CO2气体的不助燃性,其反应化学方程式和一些物质有关的量如下:

碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用途


硫酸铝溶液又能跟碳酸钠溶液混和同样发生完全水解反应而产生CO2气体,其反应化学方程式和一些物质有关的量如下:

碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用途

根据反应方程式③和④可知:产生1mol CO2气体,需碳酸氢钠84g,碳酸钠106g。显然,产生相等物质的量的CO2气体时,消耗碳酸氢钠的质量比碳酸钠少。当碳酸钠和碳酸氧钠都过量、消耗有限的等物质的量硫酸铝时,碳酸氢钠溶液与硫酸铝溶液反应产生的CO:要多,灭火效果要好。

再一点是,硫酸铝溶液呈酸性,碳酸氢钠与酸反应的反应速度快,这一点刚好满足灭火器的实用需要。这就是泡沫灭火器中药剂不用碳酸钠溶液而用碳酸氢钠溶液的主要原因。

综合上述可得,碳酸钠和碳酸氢钠的最佳用法为:

在与酸或酸性物质反应中,若要求提高消耗酸或酸性物质的物质的量时,一般最好使用碳酸钠;

若要求加快反应速度,提高单位时间内的CO2的产量时,一般最好使用碳酸氢钠;

若要求提高整个反应所生成CO2的产量时,一般最好使用碳酸氢钠;

若CO2中含有少量HCl或SO2等酸性气体,提纯CO2时,最好使用碳酸氢钠。

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