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碳酸氫鈉的合成

更新時間:2017-12-07點擊次數(shù):2439

實驗目的 

1.了解NaHCO3沉淀的生成反應。 

2. 熟練臺秤、常壓過濾、減壓過濾、加熱、烘干和加熱分解的基本操作。 

3. 學會使用pH計測定溶液的pH值的操作方法。 

實驗原理 

         此反應也稱氨堿法制堿的反應。 

飽和NaCl水溶液中,加入NH4HCO3粉末,反應如下

         NH4HCO3(s) + NaCl(aq) = NaHCO3(g) + NH4Cl(aq) 

由于NaHCO3溶解度較小,很易達到飽和,進而析出結晶。 

NaHCO3加熱分解可制得堿Na2CO3 

         2 NaHCO3(s) = Na2CO3(s) + CO2(g) + H2O(g) 

儀器、藥品和材料 

儀器:pH計,臺秤,循環(huán)水式真空泵,布氏漏斗,吸濾瓶,蒸發(fā)皿,研缽,普通漏斗,燒杯(250mL),量筒(20mL50mL),坩堝鉗,溫度計,表面皿 

藥品: NaHCO3(工業(yè)),NaCl(工業(yè)),NaHCO3(分析)AgNO3(0.1mol·L-1),HNO3(2mol·L-1),NH4HCO3(工業(yè)

材料:濾紙  石棉網  泥三角  尼龍篩網  標準緩沖溶液(pH =9.182 

 

實驗步驟 

1. 原料預處理 

在臺稱上稱取30克工業(yè)NaCl,工45克業(yè)NH4HCO3。 

NaCl置于150mL燒杯中,加水90mL,攪拌,直到*溶解,過濾后加熱至60備用。 

將稱好的NH4HCO3用研缽研細,取出3克于50mL燒杯中,加水30mL,待*溶解后,準備測定溶液的pH值。 

2. NH4HCO3溶液pH值的測定 

pH計校準,測定NH4HCO3溶液的pH值,并與理論值比較。 

3. NaHCO3的合成 

40NH4HCO粉沫,緩慢加入實驗1中的60飽和食鹽水中,并不斷攪拌(有大量泡沫產生),待反應*后(5分鐘),靜置5~10分鐘。 

4. 合成混合物的分離及母液pH值測定 

實驗3中的反應混合物充分靜置后,進行減壓過濾,固物稱重后保留,將母液移出吸濾瓶,放在150mL燒杯中,加蓋(可用塑料布)保存,該溶液為母液。在加蓋前測定其pH值,并與反應前比較。 

5. NaHCO3的精制 

250mL燒杯中,配制150mL NaHCO3(分析)室溫下的飽和溶液。將實驗4中制得的NaHCO3,加入到NaHCO3飽和溶液中,攪拌20分鐘,靜置5分鐘后,進行減壓過濾,固物稱重后備用,濾液統(tǒng)一回收。 

6. NaHCO的烘干、加熱分解 

將實驗5中的精制NaHCO3移至蒸發(fā)皿中,放在石棉網的泥三角上進行小火烘干(注意翻動),并稱重。 

稱取0.5克烘干后的精制NaHCO備用。 

其它烘干后的NaHCO3移至大瓷坩堝中,將石棉網移下,將瓷坩堝放于泥三角上加熱,直至NaHCO3全部分解,可于坩堝上部放一玻璃片,若玻璃片上無水氣凝結,表示已分解*。 

7. 精制后NaHCO中的Cl測定 

精制后的0.5NaHCO3溶于10mL水中。同樣,稱取0.5克工業(yè)用NaHCO3溶于10mL水中,分別取出5mL,加2mol·L-1 HNO3酸化,待不產生氣泡后,分別加入0.1mol ·L-1 AgNO3溶液0.5mL,振蕩,比較白色沉淀量的相對多少。 

   8.產率計算 

 

實驗前應準備的問題 

1. 查出NaHCO3、NaCl、NH4HCO、NH4Cl溶解度。(指2560時) 

2. NaHCO3熱分解溫度是多少? Na2CO3對熱穩(wěn)定性強于NaHCO3,為什么

3. 鹽的水解度與哪些因素有關

4. NaHCO3精制的理論依據是什么

5. NaHCO3加強熱能否分解,其分解溫度是多少