Question

碳酸鈉和碳酸氫鈉在一定的條件下可以互相轉化． 
（1）加熱碳酸氫鈉固體即可得碳酸鈉，請寫出該反應的化學方程式

 

． 
（2）向碳酸鈉溶液中通入二氧化碳，可以得到碳酸 氫鈉，請寫出該反應的化學方程式

 

． 
（3）請設計實驗方案除去碳酸鈉固體中混有的少量碳酸氫鈉． 
（4）請設計實驗方案除去碳酸氫鈉溶液中混有的少量碳酸鈉． 
（5）充分加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物95g，完全反應后得到氣體5.6L（標準狀況）．求混合物中碳酸鈉去的質量分數． 
（6）現有某碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物樣品，請設計兩種方案測定其中碳酸鈉的質量分數．

Answer 1

考點：鈉的重要化合物

專題：元素及其化合物

分析：（1）加熱碳酸氫鈉固體即可得碳酸鈉、水和二氧化碳；
（2）碳酸鈉溶液通入二氧化碳氣體生成碳酸氫鈉；
（3）碳酸氫鈉加熱容易分解，可以直接加熱除去雜質碳酸氫鈉；
（4）根據除雜質至少要滿足兩個條件：①加入的試劑只能與雜質反應，不能與原物質反應；②反應后不能引入新的雜質，碳酸氫鈉溶液中的碳酸鈉可以通入二氧化碳使其轉化為碳酸氫鈉，據此回答；
（5）加熱發生反應：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，根據n=

V

V m

計算二氧化碳的物質的量，根據方程式計算碳酸氫鈉物質的量，再根據m=nM計算碳酸氫鈉的質量，進而計算原混合物中碳酸鈉的質量，再根據質量分數定義計算；
（6）一、通過加熱分解收集生成的氣體計算碳酸氫鈉的量，再反過來計算碳酸鈉的質量分數；二、可以加入氯化鈣使碳酸根沉淀，通過計算沉淀的質量來算碳酸鈉的質量，從而計算碳酸鈉的質量分數．

解答： 解：（1）加熱碳酸氫鈉固體即可得碳酸鈉、水和二氧化碳；反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（2）碳酸鈉溶液通入二氧化碳氣體生成碳酸氫鈉；反應的化學方程式為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃，故答案為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃；
（3）除去碳酸鈉固體中混有的少量碳酸氫鈉，碳酸鈉較穩定，碳酸氫鈉加熱容易分解，可以通過加熱方法除去雜質碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
答：可以通過加熱方法除去雜質碳酸氫鈉即反應方程式為2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）可以通入二氧化碳使其轉化為碳酸氫鈉除去，反應的化學方程式為：Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃，并且二氧化碳和碳酸氫鈉之間不會發生反應，
答：可以通入二氧化碳使其轉化為碳酸氫鈉除去即反應方程式為Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃；
（5）得到氣體5.6L（標準狀況）為二氧化碳，其物質的量=

5.6L

22.4L/mol

=0.25mol，
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑ 
2                    1
n（NaHCO₃）          0.25mol
則n（NaHCO₃）=

0.25mol×2

1

=0.5mol
故m（NaHCO₃）=0.5mol×84g/mol=42g
則碳酸鈉的質量為：95g-42g=53g，
故碳酸鈉的質量分數=

53

95

×100%=55.8%，
答：混合物中碳酸鈉去的質量分數55.8%；
（6）一、通過加熱分解收集生成的氣體計算碳酸氫鈉的量，再反過來計算碳酸鈉的質量分數；二、可以加入氯化鈣使碳酸根沉淀，通過計算沉淀的質量來算碳酸鈉的質量，從而計算碳酸鈉的質量分數，
答：測定其中碳酸鈉的質量分數的方案為：一、通過加熱分解收集生成的氣體計算碳酸氫鈉的量，再反過來計算碳酸鈉的質量分數；二、可以加入氯化鈣使碳酸根沉淀，通過計算沉淀的質量來算碳酸鈉的質量，從而計算碳酸鈉的質量分數．

點評：本題考查碳酸鈉及其碳酸氫鈉的轉化，除雜，計算，屬于拼合型題目，難度中等，注意根據方程式計算．