碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液簡易鑒別法探討

盛亦謙+唐玉露

摘要：通過理論分析與實(shí)驗驗證揭示氯化鋇、氯化鈣溶液鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液方法的局限性，并通過實(shí)驗探究尋求鑒別常量濃度碳酸鈉與碳酸氫鈉溶液的另一簡易方法。

關(guān)鍵詞：碳酸鈉；碳酸氫鈉；鑒別；氯化鎂

文章編號：1008-0546（2017）01-0080-02 中圖分類號：G633.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

doi：10.3969/j.issn.1008-0546.2017.01.023

一、問題的提出

二、實(shí)驗研究和分析

1. 實(shí)驗步驟

取2mL濃度為0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L的Na2CO3、NaHCO3溶液，分別向上述溶液中滴加2mL濃度為0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L的CaCl2、BaCl2溶液，振蕩后觀察現(xiàn)象，實(shí)驗結(jié)果記錄如下。

2. 實(shí)驗結(jié)果

3. 實(shí)驗結(jié)論

上述實(shí)驗現(xiàn)象表明，CaCl2或BaCl2溶液用于鑒別Na2CO3、NaHCO3溶液有一定可行性也有一定的局限性。CaCl2或BaCl2僅在自身濃度小于0.01mol/L時能夠用于鑒別濃度依舊很稀的Na2CO3、NaHCO3溶液。當(dāng)Na2CO3、NaHCO3溶液與CaCl2、BaCl2溶液的濃度大于或等于常量濃度0.1 mol/L時，CaCl2或BaCl2溶液不能鑒別Na2CO3、NaHCO3溶液。

4. 理論分析

三、探究新的快速鑒別方法

上述實(shí)驗現(xiàn)象以及理論分析清晰表明CaCl2或BaCl2溶液鑒別常量濃度的NaHCO3和Na2CO3不可行。尋求一種實(shí)用的試劑進(jìn)行常量濃度的NaHCO3和Na2CO3的鑒別便是有意義的。為此筆者進(jìn)行了進(jìn)一步探究。

1. 提出設(shè)想

適用于常量濃度Na2CO3、NaHCO3溶液鑒別的試劑應(yīng)滿足（1）能與CO32-生成難溶或微溶碳酸鹽（必須難溶或微溶否則沒有現(xiàn)象）；（2）常量濃度范圍內(nèi)只能與CO32-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀而不與HCO3-反應(yīng)產(chǎn)生沉淀。

經(jīng)過篩選，氯化鎂溶液為有可能符合條件的試劑，因為MgCO3微溶于水，Mg2+遇到較多CO32-時會產(chǎn)生沉淀，而NaHCO3溶液中CO32-較少，可能不會產(chǎn)生沉淀，且Mg（HCO3）可溶。

2. 理論分析

查表得碳酸鎂的KSP（MgCO3）=2.6×10-5[3]，用0.1mol/L MgCl2溶液鑒別0.1mol/L NaHCO3和Na2CO3時，MgCl2與NaHCO3混合溶液中c（Mg2+）·c（CO32-）= 0.05×0.6×10-3=3.0×10-5≈2.6×10-5， 考慮到溶液中離子的實(shí)際活度，c（Mg2+）·c（CO32-）的值應(yīng)小于KSP（MgCO3）可能不會有沉淀生成。

3. 實(shí)驗驗證

取2mL濃度為0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L Na2CO3、NaHCO3溶液， 分別向上述溶液中滴加2mL濃度為0.1mol/L、0.05mol/L、0.01mol/L的MgCl2溶液，振蕩后觀察現(xiàn)象。其實(shí)驗結(jié)果如下。

4. 實(shí)驗結(jié)論

實(shí)驗表明，濃度在0.05mol/L～1 mol/L范圍內(nèi)的MgCl2溶液都能鑒別常量濃度的Na2CO3、NaHCO3溶液。

四、一點(diǎn)思考

化學(xué)是一門實(shí)驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，它的產(chǎn)生、發(fā)展和未來都是建立在實(shí)驗研究的基礎(chǔ)之上的，中學(xué)化學(xué)課堂上的化學(xué)問題的解決也應(yīng)尊重化學(xué)實(shí)驗事實(shí)以及化學(xué)基本理論，決不能憑空想象，并人云亦云，求證與思考是必須的。

參考文獻(xiàn)

[1] 李華昌，符斌.實(shí)用化學(xué)手冊[M].北京：科學(xué)出版社，2001：475

[2] 北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2002：419

[3] 北京師范大學(xué)等.無機(jī)化學(xué)（第四版）[M].北京：高等教育出版社，2002：420