Question

某中學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組為探究碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種物質(zhì)的性質(zhì)、制法和用途，進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：
實(shí)驗(yàn)一、如圖Ⅰ～Ⅳ所示．

（1）若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ來驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是

 

，能說明碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是

 

．
（2）若用實(shí)驗(yàn)來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種固體，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ㄌ钛b置序號(hào)）

 

．其中能夠說明泡沫滅火器中選擇碳酸氫鈉與酸反應(yīng)制CO₂而不選擇碳酸鈉的實(shí)驗(yàn)是

 

．
（3）若測(cè)定Na₂CO₃固體中混有的少量NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，采用實(shí)驗(yàn)Ⅲ能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�？若能，�?qǐng)說明其計(jì)算所需的數(shù)據(jù)

 

；若不能，請(qǐng)簡(jiǎn)要說明理由

 

．
實(shí)驗(yàn)二、將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)．
（1）當(dāng)石灰水過量時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（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

 

．
實(shí)驗(yàn)三、檢驗(yàn)“侯氏制堿法”制得的純堿中是否混有食鹽和小蘇打．
（1）檢驗(yàn)純堿中是否混有食鹽的試劑是

 

；
（2）證明純堿中混有小蘇打的實(shí)驗(yàn)方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質(zhì)

專題：實(shí)驗(yàn)題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：實(shí)驗(yàn)一（1）試管A中溫度高、試管B中溫度低，將碳酸氫鈉放在試管低的試管中，如果碳酸氫鈉分解了而碳酸鈉沒有分解，據(jù)此可以證明碳酸鈉的穩(wěn)定性大于碳酸氫鈉；試管A連接的是右邊的小試管，試管B連接的是左邊的小試管，澄清石灰水變渾濁，證明對(duì)應(yīng)的物質(zhì)穩(wěn)定性��；
（2）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否有明顯區(qū)別進(jìn)行判斷；根據(jù)等質(zhì)量時(shí)產(chǎn)生二氧化碳的量進(jìn)行分析；
（3）利用固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量，可以通過實(shí)驗(yàn)Ⅲ測(cè)量Na₂CO₃固體中混有的少量NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；
實(shí)驗(yàn)二（1）石灰水過量，離子方程式按照碳酸氫鈉的組成書寫，反應(yīng)生成碳酸鈣和水，據(jù)此寫出反應(yīng)的離子方程式；
（2）當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，反應(yīng)生成碳酸鈣、碳酸鈉和水，溶質(zhì)為碳酸鈉；
實(shí)驗(yàn)三（1）根據(jù)檢驗(yàn)氯離子的方法進(jìn)行解答；
（2）檢驗(yàn)碳酸鈉溶液中是否含有碳酸氫鈉，可以先加入過量氯化鋇溶液除去碳酸鈉，然后向?yàn)V液中加熱鹽酸，根據(jù)是否產(chǎn)生無色無味氣體判斷是否含有碳酸氫鈉．

解答： 解：實(shí)驗(yàn)一：（1）給碳酸鈉直接加熱，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；當(dāng)右邊試管中的石灰水不變渾濁，而左邊試管中的石灰水變渾濁，說明碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，
故答案為：NaHCO₃；右邊試管中的石灰水不變渾濁，而左邊試管中的石灰水變渾濁；
（2）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；而Ⅱ利用等質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳的體積不同可以鑒別，Ⅲ可以通過分別加熱碳酸鈉、碳酸鈉，根據(jù)澄清石灰水是否變渾濁鑒別、Ⅳ根據(jù)澄清石灰水是否變渾濁鑒別二者，所以能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽�、Ⅲ、Ⅳ�?br />實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鑒別原理為：等質(zhì)量的碳酸鈉、碳酸氫鈉中，根據(jù)關(guān)系式Na₂CO₃～CO₂、NaHCO₃～CO₂可知，碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多，泡沫滅火器用碳酸氫鈉的原因是：等質(zhì)量時(shí)碳酸氫鈉產(chǎn)生的二氧化碳多，
故答案為：Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ；Ⅱ；
（3）采用實(shí)驗(yàn)Ⅲ，加熱后利用固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量，可以測(cè)定Na₂CO₃固體中混有的少量NaHCO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，
故答案為：能，固體樣品的質(zhì)量和沉淀總質(zhì)量（或反應(yīng)前后固體的質(zhì)量）；
實(shí)驗(yàn)二：（1）碳酸氫鈉不足，離子方程式按照碳酸氫鈉的組成書寫，反應(yīng)的離子方程式為：Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O，
故答案為：Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O；
（2）碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，根據(jù)方程式知反應(yīng)后的溶液是碳酸鈉溶液，
故答案為：Na₂CO₃；
實(shí)驗(yàn)三：（1）檢驗(yàn)純堿中是否混有食鹽，可以通過檢驗(yàn)氯離子的方法判斷，使用的試劑為硝酸銀溶液和稀硝酸，
故答案為：硝酸銀溶液和稀硝酸；
（2）證明純堿中混有小蘇打的實(shí)驗(yàn)方法為：取少量樣品制成溶液，加入稍過量的氯化鋇溶液，充分反應(yīng)后過濾，往濾液中加入鹽酸，若有無色無味氣體產(chǎn)生，則說明純堿中混有小蘇打，
故答案為：取少量樣品制成溶液，加入稍過量的氯化鋇溶液，充分反應(yīng)后過濾，往濾液中加入鹽酸，若有無色無味氣體產(chǎn)生，則說明純堿中混有小蘇打．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)，題目難度中等，注意掌握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質(zhì)，能夠正確書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式，明確實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)的方法．