Question

11．閱讀下列信息，回答有關(guān)問題
為做好《鑒別碳酸氫鈉與碳酸鈉》的實驗考查項目，小明查找資料得到如下三份材料：
材料一：大蘇打、蘇打、小蘇打，化學上戲稱蘇氏三兄妹．其中蘇打、小蘇打是同學們生活中很熟悉的兩種重要的化合物，蘇打?qū)W名碳酸鈉，俗名除叫蘇打外，又稱純堿或蘇打粉．易溶于水，水溶液呈堿性．它有很強的吸濕性，碳酸鈉很穩(wěn)定，受熱不易分解．碳酸鈉的用途很廣，是一種重要的基礎(chǔ)化工原料；在日常生活中，蘇打可以直接作為洗滌劑使用，在蒸饅頭時加一些蘇打，可以中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，工業(yè)上也可以先與其他物質(zhì)反應成氫氧化鈉后，再制得肥皂．我國化學家侯德榜先生因為1943年發(fā)明“侯氏制堿法”而享譽世界，為國爭光．
材料二：小蘇打?qū)W名碳酸氫鈉，是一種細小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化的同時也分解生成碳酸鈉，同時釋放出生活中常見的兩種氣體．它在水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生中和反應．家庭生活經(jīng)常用它當發(fā)酵粉做饅頭．小蘇打是焙制糕點所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑．
材料三：蘇打和小蘇打同樣濃度下蘇打的堿性更強；蘇打溶液吸收二氧化碳會轉(zhuǎn)化成小蘇打溶液．兩者均可與酸反應，且蘇打可與H⁺按個數(shù)比1：1及1：2兩種比例進行反應．
（1）碳酸氫鈉的物理性質(zhì)：細小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化．
碳酸氫鈉的化學性質(zhì)：受熱分解、水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生反應．
（2）有同學說往飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳會有沉淀生成．你是否贊成這種觀點？請談?wù)勀愕睦碛桑?br />贊成，因為反應生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出．
（3）請寫出用小蘇打治療胃酸過多的化學方程式：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）“NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應．下面是4位同學對該反應涉及的有關(guān)知識發(fā)表的部分見解．其中不正確的是C．

A．該條件下NaHCO₃的溶解度較小
B．NaHCO₃不是純堿
C．析出固體后的溶液為NaHCO₃的不飽和溶液
D．從該反應可以獲得氮肥
（5）根據(jù)以上信息請設(shè)計出一種鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法．

	實驗步驟	預測實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案設(shè)計

Answer 1

分析 （1）根據(jù)文字信息，找出碳酸氫鈉顏色、狀態(tài)、溶解性、熔點等不需要化學變化而表現(xiàn)出來的物質(zhì)性質(zhì)，以及其受熱時、溶解所形成溶液等表現(xiàn)出的化學性質(zhì)；
（2）根據(jù)信息小蘇打在水中的溶解度小于蘇打，結(jié)合兩物質(zhì)的溶解度分析向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳所發(fā)生的反應；
（3）根據(jù)小蘇打的性質(zhì)，推斷其與鹽酸所發(fā)生的反應，寫出反應的化學方程式；
（4）根據(jù)對碳酸氫鈉等物質(zhì)的認識，分析“侯氏制堿法”的重要反應所表現(xiàn)出來的物質(zhì)性質(zhì)或用途，判斷同學認識的正誤；
（5）根據(jù)對碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)差別的認識，利用兩物質(zhì)性質(zhì)的不同，設(shè)計實驗鑒別兩種物質(zhì)．

解答 解：（1）題中介紹到：碳酸氫鈉是一種細小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化等相關(guān)的物理性質(zhì)；還有在270℃熔化的同時也分解生成碳酸鈉，它在水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生中和反應等化學性質(zhì)的介紹；
（2）飽和的碳酸鈉溶液中通入二氧化碳，二氧化碳與碳酸鈉可以形成碳酸氫鈉，并且碳酸氫鈉溶解性小于碳酸鈉，因此，會出現(xiàn)碳酸氫鈉晶體析出，因此，贊成，因為反應生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出；
（3）碳酸氫鈉中的碳酸要根會與鹽酸反應放出二氧化碳和水，因此反應的化學方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）A、該反應正是利用碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉溶解度大制取碳酸氫鈉，可判斷此時碳酸氫鈉溶解度較�。还蔄正確；
B、純堿是碳酸鈉的俗稱，而碳酸氫鈉俗稱小蘇打；故B正確；
C、析出固體溶質(zhì)后的溶液一定是此時該溶質(zhì)的飽和溶液；故C不正確；
D、反應生成的氯化銨含有作物生成所需要的氮元素，可用作氮肥；故D正確；
故選：C；
（5）可利用碳酸鈉與鹽酸反應時會先生成碳酸氫鈉而不會馬上產(chǎn)生二氧化碳氣體、碳酸氫鈉受熱能分解出氣體二氧化碳或兩物質(zhì)所得溶液的酸堿性強弱有明顯差異等性質(zhì)，分別進行滴加鹽酸、加熱或測溶液pH等對比實驗，進行鑒別；
故答案為：（1）細小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化；受熱分解、水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生反應；
（2）贊成，因為反應生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出；
（3）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）C；
（5）

	實驗步驟	預測實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案一	取少量相同質(zhì)量的兩種固體分解加水溶解，逐滴滴入稀鹽酸	滴加鹽酸立即有氣體生成 滴加鹽酸一會后才有氣體產(chǎn)生	立即放出氣體者為碳酸氫鈉；一會后放出氣體者為碳酸鈉
方案二	取少量相同質(zhì)量的兩種固體分解加水溶解，分別測定兩溶液pH	測得兩溶液pH大小不同	pH大者溶液為碳酸鈉溶液，pH小的溶液為碳酸氫鈉溶液
方案三	分別取兩種固體進行加熱	生成能使澄清石灰水變渾濁氣體， 無明顯現(xiàn)象	有氣體放出的為碳酸氫鈉，無明顯現(xiàn)象的為碳酸鈉

點評 通過對所給三份材料的閱讀，利用化學基礎(chǔ)知識對碳酸氫鈉的性質(zhì)及變化規(guī)律進行判斷，并根據(jù)其與碳酸鈉性質(zhì)的不同，設(shè)計實驗進行鑒別．