Question

18．某校化學(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)，如圖所示．

試回答：
（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn)，能夠到達(dá)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ㄌ钛b置序號(hào)）Ⅱ；用此裝置鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃的現(xiàn)象是產(chǎn)生氣體快的是碳酸氫鈉，慢的是碳酸鈉．
（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2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O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)）D；
A．Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜       B．Ⅳ比Ⅲ安全     C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不能
（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NaHCO₃；有的同學(xué)在盛Na₂CO₃ 的導(dǎo)管口觀察到開始加熱時(shí)也有氣泡產(chǎn)生，據(jù)此認(rèn)為Na₂CO₃加熱也分解．你認(rèn)為此觀點(diǎn)錯(cuò)誤（添“正確”或“錯(cuò)誤”）．分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因?yàn)檠b置中的空氣熱脹冷縮也會(huì)有氣泡產(chǎn)生
（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)石灰水過量時(shí)，其離子方程式為HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
②將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Na₂CO₃請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子取少量上層清液于潔凈的試管中，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-．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉和碳酸氫鈉均與鹽酸反應(yīng)氣體，但生成氣體的快慢及多少不同；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ中，均發(fā)生碳酸氫鈉的分解生成二氧化碳，實(shí)驗(yàn)Ⅳ具有對比性；
（3）碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱易分解；開始加熱時(shí)，壓強(qiáng)增大，會(huì)產(chǎn)生氣泡；
（4）①當(dāng)石灰水過量時(shí)，反應(yīng)生成碳酸鈣、NaOH和水；
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．

解答 解：（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉均與鹽酸反應(yīng)氣體，但生成氣體的快慢及多少不同，圖I不能判斷，而圖Ⅱ可觀察氣球變化鑒別，產(chǎn)生氣體快的是碳酸氫鈉，慢的是碳酸鈉，
故答案為：Ⅱ；產(chǎn)生氣體快的是碳酸氫鈉，慢的是碳酸鈉；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ中，均發(fā)生碳酸氫鈉的分解生成二氧化碳，發(fā)生反應(yīng)為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑及CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，由圖中裝置及性質(zhì)可知，Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O、CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；  D；
（3）碳酸氫鈉不穩(wěn)定，加熱易分解，則試管B中裝入的固體最好是NaHCO₃，碳酸鈉在加熱時(shí)不分解，之所以產(chǎn)生氣泡，原因是裝置中的空氣熱脹冷縮也會(huì)有氣泡產(chǎn)生，
故答案為：NaHCO₃；錯(cuò)誤； 裝置中的空氣熱脹冷縮也會(huì)有氣泡產(chǎn)生；
（4）①當(dāng)石灰水過量時(shí)，反應(yīng)生成碳酸鈣、NaOH和水，離子反應(yīng)為Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-=CaCO₃↓+H₂O，故答案為：HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
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，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為Na₂CO₃，檢驗(yàn)碳酸根離子，可取少量上層清液于潔凈的試管中，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-．

點(diǎn)評 本題考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)探究及鑒別，為高頻考點(diǎn)，把握圖中裝置的作用及實(shí)驗(yàn)原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ木C合考查，題目難度不大．