Question

某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)了Na₂CO₃、NaHCO₃的性質(zhì)后，了解到它們都能與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生CO₂氣體，那么如何鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃呢？帶著這樣的疑問，他們進(jìn)行了下列探究：

【猜想】（1）甲同學(xué)認(rèn)為可用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鑒別。

       （2）乙同學(xué)認(rèn)為固體Na₂CO₃、NaHCO₃可用加熱的方法鑒別。

    依據(jù)是                                                         。

       （3）丙同學(xué)認(rèn)為可用鹽酸鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃固體。

【實驗探究】

   （1）甲同學(xué)：① 將CaCl₂溶液加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發(fā)現(xiàn)盛有Na₂CO₃的試管產(chǎn)生了白色沉淀；②將澄清石灰水加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發(fā)現(xiàn)兩支試管中也都產(chǎn)生了白色沉淀。

此實驗結(jié)果與猜想相同。

   （2）乙同學(xué)分別取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固體于大試管中加熱（如圖1）：

    ①加熱Na₂CO₃時，開始即見小試管中有少量氣泡產(chǎn)生，繼續(xù)加熱，氣泡逐漸減少，未見澄清石灰水變渾濁，

    ②加熱NaHCO₃時，乙同學(xué)觀察到實驗現(xiàn)象與①不同，證實了自己的猜想是合理的。

   （3）丙同學(xué)在兩支分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固體的試管中，各加入2 mL

2 mol/L的鹽酸，觀察到兩支試管中均產(chǎn)生了大量氣體，實驗結(jié)果與猜想不一致，即得出不能用鹽酸鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃。

【問題討論】

   （1）甲同學(xué)的兩個實驗中，大家對CaCl₂與Na₂CO₃溶液的反應(yīng)比較熟悉，該反應(yīng)的離子方程式為                                        ；

    （2）乙同學(xué)在加熱Na₂CO₃固體時，開始產(chǎn)生少量氣泡的原因是                  ；在加熱NaHCO₃固體時，乙同學(xué)觀察到的實驗現(xiàn)象是                           。

   （3）丁同學(xué)認(rèn)為丙同學(xué)的結(jié)論不對。丁同學(xué)認(rèn)為對實驗方案做一些改進(jìn)，可用于鑒別碳酸鈉與碳酸氫鈉。他的改進(jìn)方法是：稱取各2.1 g 兩種固體，放入兩個容積一樣的氣球中，在兩只錐形瓶中各加入約25 mL 2 mol/L 的鹽酸，分別將氣球套在錐形瓶瓶口上，同時將氣球中的固體同時倒入錐形瓶中，氣球的膨脹比較    （填快或慢）的或最后氣球比較    （填大或小）的是碳酸氫鈉。

【拓展應(yīng)用】

   （1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入適量的           溶液。

   （2）要測定Na₂CO₃與NaHCO₃固體混合物中Na₂CO₃的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，可采用的方案有多種，請簡述其中一種方案（寫出簡要步驟及要測定的數(shù)據(jù)，不要求寫出如何用數(shù)據(jù)求出結(jié)果）：

                                                                            

                                                                            

                                                                         。

Answer 1

【猜想】

     （2）NaHCO₃不穩(wěn)定，受熱易分解，而Na₂CO₃受熱不易分解。（或用方程式表示也可）

【問題討論】

     （1）CO₃^2-+Ca²⁺＝CaCO₃↓

（2）空氣受熱膨脹

 澄清石灰水變渾濁、小試管中有大量氣泡產(chǎn)生、大試管管口有水珠等（寫出兩個現(xiàn)象即可）    

（3）快   大

【拓展應(yīng)用】（1）NaOH（或氫氧化鈉）

           （2）方案一：稱取5 g 樣品于坩堝（已稱量）加熱至無水蒸氣逸出，冷卻、稱 量加熱后樣品與坩堝的質(zhì)量，重復(fù)至恒重。

                方案二：稱取5 g 樣品于已稱質(zhì)量的燒杯中，加入已稱質(zhì)量的50mL 2mol/L的硫酸，充分?jǐn)嚢韬�，靜置，稱量燒杯（含反應(yīng)后溶液）的質(zhì)量至恒重。

                方案三：稱取5 g 樣品于已稱質(zhì)量的燒杯中，加入50mL 2mol/L的氫氧化鋇溶液，充分?jǐn)嚢韬�，靜置，過濾、洗滌、烘干沉淀，冷卻稱量沉淀的質(zhì)量。

                方案四：稱取5 g 樣品于燒杯中，加入50mL 蒸餾水，充分?jǐn)嚢韬螅�稱量燒杯（含溶液）的質(zhì)量，然后通入純凈干燥的二氧化碳，充分反應(yīng)后，再稱量至恒重。

             （寫出一種其它合理方案都給分，使用CaCl₂或BaCl₂不得分）