Question

某�；瘜W(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(hào)）______．
（2）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
______；
與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是（填選項(xiàng)序號(hào)）______．
A．Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡(jiǎn)便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)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）______．
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)，
①當(dāng)石灰水過(guò)量時(shí)，其離子方程式為：______；
②當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_____，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子______．

Answer 1

解：（1）無(wú)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(wú)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）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉和水、二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ相比，IV可以做到一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而III不能，故選D，
故答案為：2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；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(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，故答案為：NaHCO₃；　
（4）①碳酸氫鈉和氫氧化鈣溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，離子方程式為：HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O，故答案為：HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
②當(dāng)碳酸氫鈉過(guò)量時(shí)，反應(yīng)方程式為：2HCO₃^-+2OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O+CO₃^2-，所以溶液中的溶質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉是可溶性鹽，溶液中存在碳酸根離子，可用氯化鈣檢驗(yàn)是否有碳酸根離子，檢驗(yàn)方法為：取少量上層清液（或過(guò)濾后的濾液或所得溶液）于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，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；取少量上層清液（或過(guò)濾后的濾液或所得溶液）于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO₃^2-．
分析：（1）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，鹽酸和碳酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)都生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（2）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉和水、二氧化碳；根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別分析；
（3）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（4）①碳酸氫鈉和氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；
②當(dāng)碳酸氫鈉過(guò)量時(shí)，碳酸氫鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈉、碳酸鈣和水，碳酸鈉和和氯化鈣反應(yīng)生成白色碳酸鈣沉淀，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．
點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，難度不大，明確碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，易錯(cuò)題是（4）②，注意不能用氫氧化鈣檢驗(yàn)碳酸根離子，因?yàn)樘妓釟溻c、碳酸鈉都和氫氧化鈣反應(yīng)而影響碳酸根離子的檢驗(yàn)，為易錯(cuò)點(diǎn)．