Question

某�；瘜W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驗，如圖所示．

（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的是（填裝置序號）

 

；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其都發(fā)生的反應的化學方程式為

 

；與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優(yōu)點是

 

；
（3）若用實驗Ⅳ驗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

 

；
（4）有同學認為，除上述試驗方法外，向兩種固體配成的溶液中加入澄清石灰水也可以區(qū)分它們，這種說法是

 

（填“正確”或“錯誤”）的．
（5）另有兩瓶溶液，已知分別是K₂CO₃和NaHCO₃，請你寫出兩種不同的鑒別方法．
①

 

②

 

．
（6）加熱10.0g碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物至質(zhì)量不在變化，剩余固體的質(zhì)量為8.45g，求混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)

 

．

Answer 1

考點：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)

專題：實驗題,實驗設(shè)計題

分析：（1）實驗Ⅰ中，無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；碳酸鈉和鹽酸反應分兩步進行，鹽酸和碳酸鈉、碳酸氫鈉反應都生成二氧化碳，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；Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，具有較強的對照性；
（3）B加熱溫度較低，可將碳酸氫鈉在較低溫度下加熱，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）碳酸氫鈉、碳酸鈉都能夠與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀，不能用澄清石灰水鑒別；
（5）可用焰色反應鑒別，也可用氯化鈣溶液鑒別；
（6）加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，利用差量法，根據(jù)2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O計算碳酸氫鈉的質(zhì)量，進而計算碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)．

解答： 解：（1）Ⅰ裝置反應現(xiàn)象相同；Ⅱ裝置，向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸先沒有氣體生成，隨著鹽酸的不斷滴加，后產(chǎn)生氣泡，向碳酸氫鈉溶液中滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡，所以能夠達到實驗目的是Ⅱ，
故答案為：Ⅱ；
（2）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↑，生成的二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣，反應的方程式為CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，圖Ⅳ不僅能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，同時又能驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行，
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行；
（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）碳酸鈉、碳酸氫鈉都能夠與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀，無法用澄清石灰水鑒別碳酸鈉、碳酸氫鈉，所以該說法錯誤，故答案為：錯誤；
（5）鈉、鉀的焰色反應現(xiàn)象不同，可用焰色反應鑒別，也可用氯化鈣溶液鑒別，加入氯化鈣溶液，變渾濁的是碳酸鈉，
故答案為：焰色反應；加入氯化鈣溶液，變渾濁的是碳酸鈉；
（6）加熱碳酸鈉和碳酸氫鈉的混合物時，碳酸鈉不分解，碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱時分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，發(fā)生反應為2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，則固體質(zhì)量減少的原因是由于碳酸氫鈉分解的緣故，
設(shè)混合物中碳酸氫鈉的質(zhì)量為m，利用差量法計算，則：
2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
2×84g                    62g 
m                      10.0g-8.45g=1.55g           
m=

2×84g×1.55g

62g

=4.2g，
所以混合物中碳酸鈉的質(zhì)量為10.0g-4.2g=5.8g，
混合物中碳酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為：

5.8g

10.0g

×100%=58%，
故答案為：58%．

點評：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，注意裝置與物質(zhì)性質(zhì)的關(guān)系，明確碳酸鈉和鹽酸反應分兩步進行為解答的關(guān)鍵，側(cè)重二者與酸的反應及穩(wěn)定性比較的考查，題目難度中等．