Question

31、楊陽和陳好同學發現實驗室有兩瓶標簽模糊的白色粉末狀藥品，經詢問老師，得知它們分別是K₂CO₃和Na₂CO₃，他們想通過所學知識把兩種藥品區別出來，請你一起參與完成這項任務．
（1）楊陽分別取少量樣品溶于水，各加入幾滴酚酞試液，溶液均變

紅色

色，即兩種溶液均顯

堿

性，因此僅用酚酞試液不能區別它們．
（2）陳好分別取少量樣品溶于水，各加入適量氯化鈣溶液，現象均是

產生白色沉淀（或溶液變渾濁）

，
所發生反應的化學方程式為：

Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH或K₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2KOH

．（任寫一個）
（3）兩位同學在老師的指導下，設計了如下實驗裝置．其主要步驟如下：
①按圖組裝儀器，稱量5g樣品1放入錐形瓶中，加入足量稀鹽酸；
②測量一定時間內干燥管內物質增加的質量（見下列曲線）；
③再稱量5g樣品2，重復以上實驗．

[過程討論]
a．步驟①加入樣品前還應檢查

檢查裝置的氣密性

．b．裝置Ⅱ的作用是

吸收CO₂中的水

；
[實驗結論]兩位同學通過簡單計算，認為樣品1是

Na₂CO₃

．理由是

等質量的Na₂CO₃和K₂CO₃與足量的稀鹽酸反應，Na₂CO₃所產生的CO₂質量大于K₂CO₃

．
[反思與拓展]
a．兩位同學的稱量無誤，但在兩次實驗中，干燥管內物質的增重均

小于

（填“大于”或者“小于”）理論值，請你幫助他們找出一個可能的原因：

稀鹽酸滴入過快，CO₂沒有被吸收完全

．

Answer 1

分析：（1）用無色的酚酞試液鑒別K₂CO₃和Na₂CO₃的溶液酸堿性；
（2）通過反應現象探究K₂CO₃和Na₂CO₃的分別和氯化鈣反應，并寫出反應的化學方程式；
（3）[過程討論]合理使用裝置，理解裝置的用途；
[實驗結論]由計算及參照題干曲線圖得出等質量的Na₂CO₃和K₂CO₃與足量的稀鹽酸反應，誰產生二氧化碳多的結論；
[反思與拓展]理論和實際操作產生誤差．

解答：解：（1）分別將K₂CO₃和Na₂CO₃的樣品取少量溶于水，各加入幾滴酚酞試液，溶液均變為紅色，即兩種溶液均顯堿性，因此僅用酚酞試液不能區別它們．
（2）分別取K₂CO₃和Na₂CO₃的少量樣品溶于水，各加入適量氯化鈣溶液，現象均是產生白色沉淀，所發生反應的化學方程式為：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH或K₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2KOH；因此僅用氯化鈣溶液也不能區別它們．
（3）再通過實驗繼續探究鑒別，
[過程討論]
a．步驟①加入樣品前還應檢查檢查裝置的氣密性，以便測量數據準確；b．裝置Ⅱ的作用是吸收CO₂中的水，因濃硫酸具吸水性，可做氣體的干燥劑．
[實驗結論]兩位同學通過簡單計算，認為樣品1是Na₂CO₃，原因是：由函數圖象知，
等質量的Na₂CO₃和K₂CO₃與足量的稀鹽酸反應，Na₂CO₃所產生的CO₂質量大于K₂CO₃．（簡述計算方法：寫出Na₂CO₃和K₂CO₃分別與足量的稀鹽酸反應生成CO₂的化學方程式，由Na和K的相對原子質量分別是23、39，即知Na₂CO₃的相對分子質量比K₂CO₃的小，故Na₂CO₃和足量的稀鹽酸反應所產生的CO₂質量大于K₂CO₃的．）
[反思與拓展]
a．兩位同學的稱量無誤，但在兩次實驗中，干燥管內物質的增重肯定小于理論值，出現這種現象的可能的原因很多，如：稀鹽酸滴入過快，CO₂沒有被吸收完全等．
故答案為：
（1）紅色，堿；
（2）產生白色沉淀（或溶液變渾濁），Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH或K₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2KOH；
（3）
[過程討論]檢查裝置的氣密性吸收CO₂中的水；
[實驗結論]Na₂CO₃，等質量的Na₂CO₃和K₂CO₃與足量的稀鹽酸反應，Na₂CO₃所產生的CO₂質量大于K₂CO₃．
[反思與拓展]小于，稀鹽酸滴入過快，CO₂沒有被吸收完全（或錐形瓶中殘留一部分CO₂等）．

點評：此題通過對K₂CO₃和Na₂CO₃的鑒別探究，運用了多種知識途徑，采取了多種知識探究方法，綜合性強，能充分培養學生的分析、解題能力．