氯化鈣為什麽不能和碳酸氫鈉反應?
CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O
碳酸氫鈉之所以能與氫氧化鈣反應,是因為有碳酸氫根,本質是碳酸氫根和氫氧化鈣中的氫氧
根先反應生成水和碳酸根,碳酸根再和剩下的鈣離子結合生成碳酸鈣沈澱,而碳酸氫根並不
可以直接和鈣離子反應,所以碳酸氫鈉不可以和氯化鈣反應
(1)當氯化鈣和碳酸氫鈉濃度極大時,直接生成碳酸氫鈣沈澱,同時有碳酸鈣和二氧
化碳生成。
(2)當混合後,溶液中的鈣離子和碳酸根離子濃度積大於碳酸鈣的溶度積時,
CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O
(3)當氯化鈣和碳酸氫鈉濃度極小時,二者不能反應。
壹、實驗證據
曾經進行過如下試驗,分別取下列濃度的氯化鈣和碳酸氫鈉溶液等體積混合,觀察是
否有沈澱出現,實驗結果如下。
①0.10mol/L氯化鈣+0.10mol/L碳酸氫鈉,有沈澱出現;
②0.05mol/L氯化鈣+0.10mol/L碳酸氫鈉,有沈澱出現;
③0.01mol/L氯化鈣+0.10mol/L碳酸氫鈉,無沈澱出現;
④0.10mol/L氯化鈣+0.05mol/L碳酸氫鈉,有沈澱出現;
⑤0.05mol/L氯化鈣+0.05mol/L碳酸氫鈉,有沈澱出現;
⑥0.01mol/L氯化鈣+0.05mol/L碳酸氫鈉,有沈澱出現;
⑦0.10mol/L氯化鈣+0.01mol/L碳酸氫鈉,無沈澱出現;
⑧0.05mol/L氯化鈣+0.01mol/L碳酸氫鈉,無沈澱出現;
⑨0.01mol/L氯化鈣+0.01mol/L碳酸氫鈉,無沈澱出現;
根據實驗可以得出結論,當氯化鈣的濃度與碳酸氫鈉的濃度的乘積不大於0.001時,兩者
混合時無沈澱生成。當
CaCl2的濃度與碳酸氫鈉的濃度的乘積不大於0.001時,兩者混合
時有沈澱生成。
二、反應原理
在20℃度時,氯化鈣的溶解度為74.5g;碳酸氫鈣的溶解度為16.6g;氯化鈉的溶解度為
35.9g碳酸氫鈉的溶解度為9.6g;從溶解度來看,無法進行復分解反應。那麽沈澱究竟是
什麽物質呢?
取3.0mL
1.0mol/L碳酸氫鈉中滴加5滴1mo1/L的氯化鈣溶液,發現溶液中出現白色沈澱
的同時又有持續性氣泡產生。再對渾濁液稍稍加熱(不能加熱至沸騰),溶液有氣泡冒出,
同時白色沈澱明顯增加。向上述渾濁液中逐漸滴入稀鹽酸,溶液逐漸變澄清,且產生氣體。
證明白色沈澱為碳酸鈣。
用pH計測定1.0mol/L碳酸氫鈉溶液,得到該溶液的pH值為8.3。取3.0mL
1.0mol/L碳
酸氫鈉中滴加10滴1mol/L的氯化鈣溶液,反應結束後再用pH計測量剩余混合液的pH值,
得到反應後溶液的pH值為5.7。可知溶液從弱堿性轉變為弱酸性,證明有二氧化碳生成。
結合上述實驗,可知氯化鈣溶液跟碳酸氫鈉溶液反應的原理為
CaCl?+2NaHCO?=2NaCl+CaCO?↓+H?O+CO?↑,
其離子方程式為Ca?+2HCO?=CaCO?↓+CO?↑+H?O,根據離子方程可以把這個反應
理解為碳酸氫鈣在濃度較高或者加熱時發生分解。