15.某化学兴趣小组的同学在学习盐的性质后,对实验室饱和碳酸钠溶液进行相关探究.取一定量该碳酸钠溶液,向其中逐滴滴入少量稀盐酸,意外发现没有产生气泡.同学们很感兴趣想弄明白,为什么没有气泡产生?反应后生成了什么物质?同学们在老师指导下进行如下探究:
【猜想假设】该碳酸钠溶液中含较多杂质氢氧化钠.
【实验探究I】
小芳认为:只要取该碳酸钠溶液,滴入酚酞试液,若酚酞变红,则说明溶液中含有氢氧化钠.
小明立刻认为小芳的方案是错误的,其理由是碳酸钠溶液也呈碱性.
同学们设计了两种方案:(如图1)
【交流讨论】小组讨论后认为:
①甲组方案和结论不正确,理由:Ca(OH)
2+Na
2CO
3═CaCO
3↓+2NaOH(用化学方程式表示).
②乙组方案和结论合理;实验中过量CaCl
2溶液的作用使碳酸钠充分反应,其中滤液B的溶质有氯化钠、氯化钙.
【查阅资料】
①碳酸钠溶液中逐滴滴入稀盐酸反应是分两步进行;第一步:Na
2CO
3和盐酸反应生成NaHCO
3和NaCl;第二步:NaHCO
3和盐酸反应生成二氧化碳.
②向足量稀盐酸滴入碳酸钠溶液,只生成氯化钠不生成NaHCO
3,并立即产生气泡.
【进行实验】同学们按照老师的指导进行实验,得到了预期的现象.
请写出碳酸氢钠和稀盐酸反应的化学反应方程式:NaHCO
3+HCl═NaCl+H
2O+CO
2↑.
【实验探究Ⅱ】同学们对碳酸氢钠的性质产生浓厚兴趣,进行了如图2实验.
实验现象:充分加热后,大试管口有水珠出现,管底有白色固体残留,小试管中澄清石灰石变浑浊.
结论:碳酸氢钠受热能生成二氧化碳、水和一种白色固体.
(老师提示)①白色固体是Na
2CO
3或NaOH中的一种.
②几种常见物质的溶解性:
物质 | 氢氧化钠 | 氢氧化钙 | 碳酸钠 | 碳酸钙 |
溶解性 | 易溶 | 微溶 | 易溶 | 难溶 |
(验证)为探究白色固体的成分,小芳和小明进行如下实验并得出结论:
小芳:取适量白色固体,加水溶解制得该物质的浓溶液,向其中加入浓的CaCl
2溶液,有白色沉淀产生;结论:白色固体是碳酸钠.
小明:取少量该白色固体,加到过量的稀盐酸中,立即产生大量气泡;结论:白色固体是碳酸钠.
【交流评价】小组讨论后认为:
①小芳的方案和结论不合理,理由是因为氢氧化钙微溶,所以氢氧化钠溶液与CaCl
2溶液反应,也可能会有白色沉淀;
②小明的方案和结论合理,实验中化学反应方程式为Na
2CO
3+2HCl=2NaCl+H
2O+CO
2↑;
③若要除去Na
2CO
3固体中的少量NaHCO
3可采用方法加热.