Question

碳酸鈉和碳酸氫鈉是初中化學(xué)教材中出現(xiàn)的兩種常見(jiàn)的鹽，同時(shí)也是日常生活中有重要應(yīng)用的物質(zhì)，下面是陽(yáng)陽(yáng)小組進(jìn)行的研究性學(xué)習(xí)過(guò)程，請(qǐng)你參與并回答相關(guān)問(wèn)題．
【資料獲悉】
（1）相同條件下，Na₂CO₃溶液比NaHCO₃溶液的堿性強(qiáng)；
（2）20℃時(shí)，Na₂CO₃、NaHCO₃的溶解度分別為21.3g和9.6g；
（3）NaHCO₃在270℃時(shí)能發(fā)生反應(yīng)，而Na₂CO₃受熱不易分解．
【探究過(guò)程】
實(shí)驗(yàn)一：陽(yáng)陽(yáng)同學(xué)想利用物理方法鑒別兩種物質(zhì)，請(qǐng)你參與或給予評(píng)價(jià)．
（1）可行，具體操作為_(kāi)_____，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論為_(kāi)_____．
（2）不可行，理由是______．
★（提示：上述情況選擇一種進(jìn)行作答）
實(shí)驗(yàn)二：亮亮同學(xué)用酸堿度的差異鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃．他應(yīng)該選用______測(cè)定相同條件下兩種溶液的PH，則pH較大的是______．
實(shí)驗(yàn)三：小明同學(xué)用加熱的方法鑒別兩種物質(zhì)，具體操作為_(kāi)_____，NaHCO₃發(fā)生分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____．
實(shí)驗(yàn)四：小麗自己想出了一種新辦法，取兩種固體配制成溶液后，分別滴加過(guò)量澄清石灰水，結(jié)果都產(chǎn)生了白色沉淀，與小麗預(yù)想的只有碳酸鈉溶液會(huì)產(chǎn)生白色沉淀的現(xiàn)象不符．小麗詢問(wèn)老師后得知，碳酸氫鈉溶液也能與石灰水反應(yīng)，請(qǐng)你將她的化學(xué)方程式補(bǔ)充完整：Ca（OH）₂+NaHCO₃═______+NaOH+H₂O．
【交流總結(jié)】通過(guò)本組同學(xué)的探究，作為組長(zhǎng)的陽(yáng)陽(yáng)同學(xué)根據(jù)已有的知識(shí)及實(shí)驗(yàn)情況，總結(jié)出了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法主要有：
①通過(guò)溶解度差異來(lái)鑒別 ②用無(wú)色酚酞試液進(jìn)行鑒別 ③用加熱的方法進(jìn)行鑒別④加入稀鹽酸進(jìn)行鑒別 ⑤加入澄清石灰水進(jìn)行鑒別 ⑥通過(guò)酸堿度差異來(lái)鑒別
你認(rèn)為其中可行的是______（填序號(hào)）．
【拓展延伸】
1．小蘇打在日常生活中用于生產(chǎn)食品，主要起發(fā)泡作用．通過(guò)上述研究性學(xué)習(xí)過(guò)程，你們認(rèn)為小蘇打（NaHCO₃）除用于食品工業(yè)外，在日常生活及實(shí)驗(yàn)室中還有哪些應(yīng)用，試舉一例：______．
2．在以后的學(xué)習(xí)中，我們還可以從定量的角度設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別這兩種鹽．

Answer 1

解：實(shí)驗(yàn)一：（1）根據(jù)20℃時(shí)，Na₂CO₃、NaHCO₃的溶解度不同，可以在20℃取大于NaHCO₃的溶解度質(zhì)量的兩種物質(zhì)，在20℃時(shí)配制溶液，觀察溶解情況來(lái)區(qū)分這兩種物質(zhì)；
（2）Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水若放熱，且其溶解度隨溫度升高而增大，則加入的NaHCO₃固體也可能溶解；
實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)相同條件下，Na₂CO₃溶液比NaHCO₃溶液的堿性強(qiáng)，可以利用pH試紙分別測(cè)定相同條件下的兩種溶液的pH值，pH大的是Na₂CO₃；
實(shí)驗(yàn)三：根據(jù)題給的條件可知，NaHCO₃在270℃時(shí)能分解產(chǎn)生二氧化碳，而Na₂CO₃受熱不易分解，可分別取等量的兩種固體放于試管內(nèi)加熱至270℃以上，并用導(dǎo)管連接通入澄清的石灰水，若石灰水變渾濁說(shuō)明分解，說(shuō)明該固體是NaHCO₃，方程式是：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；反之，是Na₂CO₃；
實(shí)驗(yàn)四：碳酸氫鈉溶液也能與石灰水反應(yīng)生成白色沉淀，據(jù)反應(yīng)前后元素種類(lèi)和原子數(shù)目不變可知生成的沉淀物是碳酸鈣；
【交流總結(jié)】通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)可知：①通過(guò)溶解度差異來(lái)鑒別是可行的，如實(shí)驗(yàn)一； ②用無(wú)色酚酞試液進(jìn)行鑒別不可行，因?yàn)閮煞N物質(zhì)的溶液均顯堿性； ③用加熱的方法進(jìn)行鑒別，可行，如實(shí)驗(yàn)三；④加入稀鹽酸進(jìn)行鑒別，不可行，二者都能與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳； ⑤加入澄清石灰水進(jìn)行鑒別，不可行，由實(shí)驗(yàn)四可知； ⑥通過(guò)酸堿度差異來(lái)鑒別，可行，由實(shí)驗(yàn)二可知；
【拓展延伸】碳酸氫鈉是弱堿性的物質(zhì)，可以用它來(lái)中和胃液中過(guò)多的鹽酸；
故答案為：實(shí)驗(yàn)一：（1）20℃時(shí)，各取10g兩種樣品，分別放入100g水中，充分溶解；燒杯內(nèi)固體能完全溶解的是Na₂CO₃，燒杯內(nèi)固體不能完全溶解的是NaHCO₃；
（2）若NaHCO₃溶于水放熱也會(huì)完全溶解；
實(shí)驗(yàn)二：pH試紙；Na₂CO₃；
實(shí)驗(yàn)三：分別取等量的兩種固體放于試管內(nèi)加熱至270℃以上，并通入澄清石灰水；2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
實(shí)驗(yàn)四：CaCO₃↓；
【交流總結(jié)】①③⑥；
【拓展延伸】治療胃酸過(guò)多．
分析：實(shí)驗(yàn)一：已知在20℃時(shí)，碳酸鈉的溶解度大于碳酸氫鈉的溶解度可以據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證；同時(shí)考慮Na₂CO₃、NaHCO₃溶于水是否放熱對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響；
實(shí)驗(yàn)二：根據(jù)相同條件下，Na₂CO₃溶液比NaHCO₃溶液的堿性強(qiáng)，可以根據(jù)溶液的酸堿度來(lái)區(qū)分，進(jìn)而完成解答；
實(shí)驗(yàn)三：根據(jù)題給的條件可知，NaHCO₃在270℃時(shí)能分解產(chǎn)生二氧化碳，而Na₂CO₃受熱不易分解，可以據(jù)此完成該題的解答；
實(shí)驗(yàn)四：據(jù)反應(yīng)前后元素的種類(lèi)和原子的數(shù)目不變分析解答；
【交流總結(jié)】依據(jù)上述實(shí)驗(yàn)推測(cè)可行方法；
【拓展延伸】依據(jù)NaHCO₃的性質(zhì)分析其用途．
點(diǎn)評(píng)：本題閱讀量大，要認(rèn)真閱讀，在解答本題時(shí)首先要特別注意題給的【資料獲悉】部分，這是我們解題的關(guān)鍵，然后再根據(jù)題給的信息結(jié)合所學(xué)的知識(shí)來(lái)完成解答并結(jié)合所學(xué)知識(shí)分析和解決相關(guān)問(wèn)題．