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碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别

在人教版高中化学必修一金属部分,钠有几种比较重要的化合物,其中碳酸钠和碳酸氢钠在一起学习。碳酸钠(Na2CO3),俗称纯碱或者苏打,碳酸氢钠(NaHCO3),俗称小苏打,这是我们生活中常见的两种物质。如何辨别这两种物质呢?根据这两种物质的物理和化学性质的不同,有多种方法辨别,我们分别论述物理方法和化学方法。

碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别

碳酸钠和碳酸氢钠比较

一、利用两者的物理性质

主要从物质的颜色、气味、状态、溶解性,溶解时热量变化及溶液颜色加以辨别。碳酸钠是一种白色粉末状固体,易溶于水,溶解时放热较多。碳酸氢钠是一种白色颗粒状晶体,在水中溶解度不大,溶解时放热较少,无明显现象。

1、观察法

观察外观,碳酸钠是白色粉末状固体,碳酸氢钠是白色颗粒状晶体。需要平时注意二者的区别。

2、溶解度法

在2支试管中分别加入约1g NaHCO3和Na2CO3,加入10mL 水,用力振荡,部分溶解的是NaHCO3,固体全部溶解的是Na2CO3。碳酸钠在水中的溶解度比碳酸氢钠大。

3、溶解放热法

在2支试管中分别加入约1g NaHCO3和Na2CO3,再分别加入几滴水,振荡试管,用手摸一摸试管底部,较热的是Na2CO3,无明显变化的是NaHCO3

二、利用两者的化学性质

主要从物质与酸、碱、盐、氧化物反应的现象不同加以辨别,有时还可以从两种物质的稳定性不同设计实验辨别两种物质。

A.它们的钠盐均显碱性;

B.均能与强酸反应生成碳酸,碳酸不稳定,分解产生二氧化碳。

碳酸钠、碳酸氢钠都是弱酸(碳酸)所对应的盐,故两者都有弱酸盐的性质。碳酸钠是正盐,碳酸氢钠是酸式盐。它们的化学性质又存在许多差异。

A.碳酸钠溶液的碱性比碳酸氢钠强,

B.它们与酸反应时,碳酸氢钠产生二氧化碳的速率比碳酸钠快,

C.碳酸钠能与二氧化碳反应产生碳酸氢钠,而二氧化碳不与碳酸氢钠反应,且二氧化碳在碳酸氢钠中的溶解度很小。

D.碳酸常见正盐除钾、钠、铵盐易溶于水外,其它均难溶于水。碳酸的酸式盐均能溶于水。

据此,我们可以设计如下实验辨别碳酸钠和碳酸氢钠。

4、热稳定性

将这两种物质分别放入两支试管中加热,并通过导管将产生的气体通入澄清的石灰水,能使澄清的石灰水变浑浊的是碳酸氢钠,无明显现象的是碳酸钠。原理:2NaHCO3碳酸钠与碳酸氢钠的鉴别Na2CO3+H2O+CO2↑,Na2CO3加热不分解。

5、指示剂法(pH试纸法)

取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,分别加入1~2滴酚酞溶液,溶液显红色的是Na2CO3,呈浅红色的是NaHCO3。碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液均显碱性,但碳酸钠溶液的碱性更强。也可以用pH试纸检验二者pH,较大的为碳酸钠溶液。

6、加稀盐酸

将这两种物质配制成溶液,并分别装入两个烧杯,向溶液中同时滴加稀盐酸,迅速有气泡产生的是碳酸氢钠溶液,而过一段时间缓慢产生气泡的是碳酸钠溶液。离子方程式:HCO3+H=H2O+CO2↑,CO32+2H=H2O+CO2↑。从离子方程式中可以看出碳酸钠和碳酸氢钠与盐酸反应实质是HCO3和CO32分别与H结合生成碳酸,碳酸不稳定分解为H2O和CO2,而每一摩尔HCO3只需要结合一摩尔H,每一摩尔CO32却要结合两摩尔H,故NaHCO3的反应速率快些。

7、通入二氧化碳

分别取10mL 两种饱和溶液于试管中,分别向两溶液中通入CO2,溶液变浑浊的是碳酸钠,无明显变化的是碳酸氢钠。向饱和碳酸钠溶液中通入CO2,CO2与碳酸钠发生反应:Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3↓溶液中水的质量减少,生成的碳酸氢钠的质量比原溶液中碳酸钠的质量多,且碳酸氢钠在水中的在水中的溶解度不碳酸钠小,故有晶体析出,溶液变浑浊。而碳酸氢钠不与CO2反应,向碳酸氢钠溶液中通入CO2无明显现象。

8、加CaCl2(或BaCl2)溶液

取等浓度的Na2CO3和NaHCO3溶液,向溶液中滴加CaCl2(或BaCl2)溶液,有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液,无明显变化的是碳酸氢钠溶液。原理:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl,NaHCO3不和CaCl2(或BaCl2)溶液发生反应。

(责任编辑:化学自习室)
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