发现之旅 |
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夏季,人们总爱喝汽水,打开瓶盖便看到气泡沸腾,喝进肚中不久便有气体涌出,顿有清凉之感,这是什么气体呢?这就是二氧化碳气体。可是二氧化碳气体是怎么产生的呢? |
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原来人们在制汽水时常用小苏打和柠檬酸配制,当把小苏打与柠檬酸混溶于水中后它们之间发生反应,生成二氧化碳气体,而瓶子已塞紧,二氧化碳被迫呆在水中,当瓶塞打开后,外面压力小了,二氧化碳气体便从水中逸出,可以见到气泡翻腾,人们喝进汽水后,胃中温度高,胃又来不及吸收二氧化碳,于是便从口中排出,这样带走热量,使人觉得清凉。 |
深入思考 |
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碳酸氢钠又称小苏打,化学式NaHCO3,白色粉末,密度2.20g/cm3,在水中的溶解度比碳酸钠略小。碳酸氢钠固体不稳定,在加热的条件下能分解成碳酸钠。 |
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碳酸钠俗名纯碱或苏打,化学式Na2CO3,也是白色粉末。碳酸钠晶体含有结晶水,化学式Na2CO3·10H2O。在空气中碳酸钠晶体很容易失去结晶水,失水后的碳酸钠叫做无水碳酸钠。 |
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碳酸钠和碳酸氢钠都能和盐酸反应: |
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碳酸钠和碳酸氢钠都能和盐酸反应,且反应都能释放出二氧化碳气体。 |
Na2CO3 + 2HCl ==== 2NaCl + H2O + CO2↑ |
NaHCO3 + HCl ==== NaCl + H2O + CO2↑ |
从实验中可以看到,红色气球要比黄色气球先变大,这说明碳酸氢钠与盐酸的反应要比碳酸钠与盐酸的反应剧烈。 |
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碳酸钠广泛用在玻璃、制皂、造纸、纺织等工业上,碳酸氢钠在食品工业中用作焙发粉,在橡胶工业中用作发泡剂。在医疗上,用于治疗胃酸过多的一种药剂。 |
在化学中除了有苏打和小苏打之外,还有另外一种苏打--大苏打。大苏打是硫代硫酸钠的俗名,又叫海波,带有五个结晶水(Na2S2O3·5H2O),故也叫做五水硫代硫酸钠。 |
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大苏打是无色透明的晶体,易溶于水,水溶液显弱碱性。它在33℃以上的干燥空气中风化而失去结晶水。在中性、碱性溶液中较稳定,在酸性溶液中会迅速分解。 |
Na2S2O3 + 2HCl ==== 2NaCl + H2O + S↓+ SO2↑ |
大苏打具有很强的络合能力,能跟溴化银形成络合物,所以常用它来作定影剂。大苏打还用于鞣制皮革、电镀以及由矿石中提取银等。 |
学有所用 |
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侯氏制碱法 |
侯德榜先生1890年8月9日生于福建省闽侯县坡尾村。曾就读于福州英华书院和沪皖两省路矿学堂,1910年考入清华留美预备学堂,1913年公费赴美留学,先后获得化学工程学学士、硕士和哲学博士等学位。1921年应邀回国任职。建国后历任第一、二、三届全国人大代表、政协委员、中央经委委员、化工部副部长等职。 |
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侯氏联合制碱法的化学反应原理
先将氨通入饱和食盐水而形成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解性较小的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品。 |
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沙场练兵 |
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1. 为使以面粉为原料的面包松软可口,通常用碳酸氢钠作发泡剂,因为它( )
①热稳定性差 ②增加甜味 ③产生二氧化碳 ④提供钠离子
A.②③ B.①③ C.①④ D.③④
答案:B
解析:由碳酸氢钠作发泡剂可知,碳酸氢钠在面包受热过程中产生了气体,又由知该气体为二氧化碳。
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2. 在医院中,为酸中毒病人输液不应采用( )
A.0.9%氯化钠溶液 B.0.9%氯化铵溶液
C.1.25%碳酸氢钠溶液 D.5%葡萄糖溶液
答案:B
解析:酸中毒患者应选用碱性或中性物质,不能再输入酸性物质。因氯化铵水解显酸性,所以不应采用。
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3. 碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠。现加热5.00g的碳酸钠和碳酸氢钠的混合物,使碳酸氢钠完全分解,混合物质量减少了0.31g,则原混合物中碳酸钠的质量为( )
A.3.38g B.4.58g C.4.16g D.4.41g
答案:C
解析:假设原混合物中碳酸氢钠的质量为x,则
原混合物中碳酸钠的质量为:5.00-0.84=4.16g
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4. 某干燥粉末可能由Na2O、Na2O2、Na2CO3、NaHCO3、NaCl中的一种或几种组成。将该粉末与足量的盐酸反应,有气体X逸出,X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(同温,同压下测定)。若将原来混合粉末在空气中用酒精灯加热,也有气体放出,且剩余固体的质量大于原混合粉末的质量,下列判断正确的是( )
A.粉末中一定有Na2O,Na2O2,NaHCO3
B.粉末中一定不含有Na2CO3和NaCl
C.粉末中一定不含有Na2O和NaCl
D.无法肯定粉末里是否含有Na2CO3和NaCl
答案:A、D
解析:与盐酸反应产生气体的物质可能有Na2O2、Na2CO3和NaHCO3,气体X通过足量的NaOH溶液后体积缩小(而不是气体全部消失),说明X由O2和CO2组成,原粉末中Na2O2、Na2CO3和NaHCO3至少有一种一定存在。将原混合粉末加热,有气体放出,说明混合物中一定有NaHCO3,但NaHCO3受热分解会使混合物粉末质量减少,而实际剩余固体的质量都增加了,原因只能是发生了反应:
NaHCO3,无法确定混合物中是否有Na2CO3和NaCl。
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5. 有关钠的化合物的叙述正确的是( )
A.
在饱和碳酸钠溶液里通入二氧化碳会出现浑浊
B.NaOH、 Na2CO3、NaHCO3均呈碱性,所以可以共存
C.在CaCl2溶液中滴入少量NaHCO3溶液无沉淀,再滴少量NaOH溶液出现沉淀
D.
36.0g水投入6.2gNa2O所得溶液的溶质质量分数为14.7%
答案:C
解析:
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6. 苏打和小苏打有着广泛应用,试从反应物用量角度说明,在下列用途中选(A)苏打,还是(B)小苏打,并说明原因。
(1)做面条时防止面粉较长时间储存变酸味,常加入适量的碱面,选用________,因为________。
(2)作为泡沫灭火器的药品,选用________,因为________。
(3)用于洗涤餐具及实验室的玻璃仪器等,选用________,因为________。(提示:二者水溶液均显碱性,且苏打的碱性强)。
(4)治疗胃酸过多时,选用________,因为________。
答案: (1)A,因为中和等量的H+,Na2CO3比NaHCO3的用量少(质量比为53∶84)。
(2)B,因为产生等量的CO2时,NaHCO3比Na2CO3的用量少(质量比为84∶106),且产生CO2的速率大。
(3)A,因为Na2CO3碱性强,洗涤效果好。
(4)B,因为适量中和部分胃酸,若用苏打碱性太强,有腐蚀性,不利于人的健康。
解析:本题紧扣本节重点,纯碱和小苏打性质联系用途,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,等量酸耗苏打的质量相对小;产生等量CO2时耗小苏打少;而做洗涤剂和中和胃酸均利用其碱性,前者当然碱性强,洗涤效果好,但碱性太强不利于健康。
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