Question

（10分）某學習小組的同學在學習了Na₂CO₃、NaHCO₃的性質后，了解到它們都能與鹽酸反應產生CO₂氣體，那么如何鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃呢？帶著這樣的疑問，他們進行了下列探究：
【查閱資料】（1）Ca(HCO₃)₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固體受熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水。
【猜   想】（1）甲同學認為可用澄清石灰水鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（2）乙同學認為可用CaCl₂溶液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
甲、乙兩同學的猜想是依據澄清石灰水、CaCl₂溶液分別與Na₂CO₃溶液反應均有沉淀產生；又知道Ca(HCO₃)₂可溶于水，因此猜測澄清石灰水、CaCl₂溶液分別與NaHCO₃溶液混合不會產生沉淀，從而鑒別出兩種溶液。
（3）丙同學認為固體Na₂CO₃、NaHCO₃可用加熱的方法鑒別。
【實驗探究】（1）甲同學在兩支分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，各加入澄清石灰水，觀察到兩支試管中的現象相同，均產生了白色沉淀，實驗結果與猜想不一致，即不能用澄清石灰水鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（2）乙同學將CaCl₂溶液加入到分別盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的試管中，發現兩支試管中也都產生了白色沉淀，實驗結果出乎意料，但根據觀察到的其他實驗現象，他認為仍可用CaCl₂溶
液鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（3）丙同學分別取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固體于大試管中加熱（如圖所示）：

① 加熱Na₂CO₃時，開始即見小試管中有少量氣泡產生，繼續加熱，氣泡逐漸減少，未見澄清石灰水變渾濁，
② 加熱NaHCO₃時，丙同學觀察到實驗現象與①不同，證實了自己的猜想是合理的。
【問題討論】（1）小組同學對上述實驗展開了討論，對甲同學的兩個實驗進行了比較，并從物質在溶液中解離出不同離子的微觀角度分析了原因（如圖1、圖2）。請寫出Na₂CO₃與澄清石灰水發生反應的化學方程式                                        ；寫出NaHCO₃與澄清石灰水混合時參與反應的離子：                。

圖1：澄清石灰水與Na₂CO₃溶液反應         

圖2澄清石灰水與NaHCO₃溶液反應
（2）乙同學的兩個實驗中，大家對CaCl₂與Na₂CO₃溶液的反應比較熟悉，而對CaCl₂與NaHCO₃溶液混合產生的現象難以理解，同學們又進一步查閱了資料，了解到CaCl₂與NaHCO₃溶液可發生如下反應：CaCl₂+2NaHCO₃＝CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O,因而同學們知道了乙同學是通過觀察到               現象來鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的。
至于CaCl₂與NaHCO₃溶液為什么能發生上述反應，老師指出其反應原理較復雜，有待于今后學習中進一步探究。
（3）丙同學在加熱Na₂CO₃固體時，開始產生少量氣泡的原因是             ；根據你分析：Na₂CO₃受熱       分解（填“易”或“不易”）。在加熱NaHCO₃固體時，丙同學觀察到的實驗現象是                  （任寫一種）。
【拓展應用】（1）固體Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通過                方法除去。
（2）把105g氯化鈣溶液與100g5.3%的碳酸鈉溶液混合，恰好完全反應，則反應所得溶液中溶質的質量分數是多少？（寫出完整的解題過程）。

Answer 1

（1）Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ = CaCO₃↓+ 2NaOH      Ca²⁺、 OH^—、 HCO₃^—（答全才給分）
（2）氣泡產生（3）試管中的空氣受熱體積膨脹； 不易；  澄清石灰水變渾濁（合理就給分）
【拓展應用】（1）     加熱     
（2）2.925%

解析