Question

8．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Ⅰ～Ⅱ所示．

（1）圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，與實(shí)驗(yàn)Ⅰ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅱ的優(yōu)點(diǎn)是（填選項(xiàng)序號(hào)）D．
A．Ⅱ比Ⅰ復(fù)雜             B．Ⅱ比Ⅰ安全
C．Ⅱ比Ⅰ難操作           D．Ⅱ可以做到用同一套裝置進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而Ⅰ不行
（2）若用實(shí)驗(yàn)Ⅱ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性．則試管B中應(yīng)裝入的固體最好是（填化學(xué)式）NaHCO₃．
（3）某同學(xué)將質(zhì)量為m₁的NaHCO₃固體放在試管中加熱分解一段時(shí)間后，恢復(fù)到原條件，測(cè)得剩余固體的質(zhì)量為m₂．試管中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑生成的Na₂CO₃的質(zhì)量為$\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$．
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)．當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2：1時(shí)，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的陰離子：取上層清液少許于潔凈試管中，加入適量CaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，證明有CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別分析，Ⅱ可以做對(duì)比實(shí)驗(yàn)；
（2）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（3）碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳?xì)怏w和水，書寫化學(xué)方程式，根據(jù)差量進(jìn)行計(jì)算，由此分析解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式判斷溶液中的溶質(zhì)；碳酸根離子能和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，向上層清液中加入氯化鈣溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，就證明有碳酸根離子．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ與實(shí)驗(yàn)Ⅱ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅱ可以做到一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而實(shí)驗(yàn)I不能，故選D，
故答案為：D；
（2）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(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，
故答案為：NaHCO₃；
（3）碳酸氫鈉加熱發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2NaHO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
根據(jù)差量法：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
                      106             62
                   m（Na₂CO₃）     （m₁-m₂）g
碳酸鈉的質(zhì)量為：m（Na₂CO₃）=$\frac{106（{m}_{1}-{m}_{2}）}{62}$g=$\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； $\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$；
（4）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)方程式知該溶液是碳酸鈉溶液；該溶液中含有碳酸根離子，碳酸根離子能和鈣離子生成白色沉淀，所以檢驗(yàn)方法是：取上層清液于潔凈的試管中加入適量CaCl₂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：取上層清液少許于潔凈試管中，加入適量CaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，證明有CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了NaHCO₃性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，題目難度中等，正確理解題干信息為解答關(guān)鍵，注意差量法的應(yīng)用．