Question

某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實(shí)驗(yàn)．如圖I～Ⅳ所示．

（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn)，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ㄌ钛b置序號）

Ⅱ

；
（2）①圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；

；
②與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是（填選項序號）

D

；
A．Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜       B．Ⅳ比Ⅲ安全        C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行
（3）若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是（填化學(xué)式）

NaHCO₃

．
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)．當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為2：1時，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為

Na₂CO₃

，請設(shè)計實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子

取上層清液于潔凈的試管中加入適量CaCl₂溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO₃^2-

．
（5）請設(shè)計一個可鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉實(shí)驗(yàn)（寫出實(shí)驗(yàn)原理）．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否有明顯區(qū)別判斷．
（2）①碳酸氫鈉不穩(wěn)定，在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉較穩(wěn)定，加熱不易分解．
②根據(jù)是否有對比性判斷．
（3）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定．
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式判斷溶液中的溶質(zhì)；碳酸根離子能和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，向上層清液中加入氯化鈣溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，就證明有碳酸根離子．
（5）根據(jù)碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)的不同設(shè)計實(shí)驗(yàn)．

解答：解：（1）無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故Ⅰ無法鑒別；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)立即產(chǎn)生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以看到的現(xiàn)象不同，故能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉．
故答案為：Ⅱ．
（2）①碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
②Ⅳ可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行，故選D．
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；D．
（3）碳酸鈉直接加熱，碳酸氫鈉不直接加熱，不直接加熱的碳酸氫鈉能分解而直接加熱的碳酸鈉不分解更能說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定．
故答案為：NaHCO₃．
（4）碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為2：1時，反應(yīng)方程式為
2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，根據(jù)方程式知該溶液是碳酸鈉溶液；該溶液中含有碳酸根離子，碳酸根離子能和鈣離子生成白色沉淀，所以檢驗(yàn)方法是：取上層清液于潔凈的試管中加入適量CaCl₂溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO₃^2-．
故答案為：Na₂CO₃；取上層清液于潔凈的試管中加入適量CaCl₂溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO₃^2-．
（5）加熱固體，能使澄清石灰水變渾濁固體是碳酸氫鈉，不能使澄清石灰水變渾濁的是碳酸鈉，2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．
故答案為：加熱固體，能使澄清石灰水變渾濁固體是碳酸氫鈉，不能使澄清石灰水變渾濁的是碳酸鈉，
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

點(diǎn)評：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，難度較大的是實(shí)驗(yàn)設(shè)計，要根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)來設(shè)計實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)物質(zhì)的性質(zhì)．