Question

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，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。

（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗，能夠達(dá)到實(shí)驗?zāi)康牡氖?填裝置序號)___   _______；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，其都發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________                   ___________；與實(shí)驗Ⅲ相比，實(shí)驗Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是__________________________；
（3）若用實(shí)驗Ⅳ驗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________；
（4）有同學(xué)認(rèn)為，除上述試驗方法外，向兩種固體配成的溶液中加入澄清石灰水也可以區(qū)分它們，這種說法是_____________（填“正確”或“錯誤”）的。
（5）將碳酸氫鈉溶液與足量的澄清石灰水混合并充分反應(yīng)，其離子方程式為_________________________。其剩余溶液的溶質(zhì)化學(xué)式為___________
（6）另有兩瓶溶液，已知分別是K₂CO₃和NaHCO₃，請你寫出兩種不同的鑒別方法。
①________________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________。

Answer 1

（1）Ⅱ（2）2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O；Ⅳ可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實(shí)驗，而Ⅲ不行（3）2NaHCO₃（4）錯誤（5）HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O ；Ca(OH)₂、NaOH
（6）①焰色反應(yīng)，隔藍(lán)色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
②加入BaCl₂(CaCl₂)溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。

試題分析：（1）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；實(shí)驗Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)立即產(chǎn)生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以看到的現(xiàn)象不同，故能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉。
（2）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑。CO₂能使澄清的石灰水變混濁，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O。與實(shí)驗相比，實(shí)驗Ⅳ可以做到用一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實(shí)驗，而Ⅲ不行。
（3）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，所以試管B中裝入的固體最好是碳酸氫鈉。
（4）澄清石灰水均能和碳酸氫鈉以及碳酸鈉反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，不能鑒別，所以這種說法是錯誤的。
（5）如果澄清的石灰水過量，則碳酸氫鈉和石灰水反應(yīng)生成物是碳酸鈣、氫氧化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式是HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O。因此剩余溶液的溶質(zhì)化學(xué)式為Ca(OH)₂、NaOH。
（6）①根據(jù)鹽中陽離子的不同，可以通過焰色反應(yīng)鑒別，即利用焰色反應(yīng)，隔藍(lán)色鈷玻璃觀察，能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
②根據(jù)鹽中陰離子的不同，可以利用沉淀法鑒別。即加入BaCl₂(CaCl₂)溶液，產(chǎn)生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
點(diǎn)評：化學(xué)是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗即科學(xué)探究之說法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實(shí)驗和物質(zhì)制備實(shí)驗為主。這些探究性和制備性實(shí)驗的試題，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過的知識和技能，進(jìn)行知識的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。明確物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗原理，是答題的關(guān)鍵。