Question

【題目】Na2CO3和NaHCO3有很多相似的化學性質，例如它們都能與稀鹽酸反應生成_____氣體。某學習小組對它們的鑒別方法產生了探究興趣。

（提出問題）如何鑒別Na2CO3和NaHCO3呢？

（查閱資料）（1）NaHCO3固體受熱分解生成碳酸鈉和兩種氧化物。

（2）Ca（HCO3）2可溶于水。

（3）通常狀況下，NaHCO3是一種白色晶體，溶解度小于Na2CO3的溶解度，飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，可生成NaHCO3。

（作出猜想）猜想一：可用酚酞溶液鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液。

猜想二：可用加熱的方法鑒別Na2CO3和NaHCO3固體。

猜想三：可用澄清石灰水鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液。

猜想四：可用CO2氣體鑒別Na2CO3和NaHCO3溶液。

小組同學一致認為猜想一不正確，理由是_____。

（實驗探究）請你與小組同學一起探究。

	實驗操作	實驗現象	實驗結論
實驗1	分別取少量的Na2CO3和NaHCO3 固體于試管中加熱，并將產生的氣體通入澄清石灰水	加熱Na2CO3時，澄清石灰水無變化；加熱NaHCO3時，澄清石灰水變渾濁	_____
實驗2	分別取少量Na2CO3和NaHCO3溶液于試管中，加入澄清石灰水	兩支試管中均產生了白色沉淀	猜想三 不正確
實驗3	往盛有飽和Na2CO3和NaHCO3溶液的兩支試管中分別通入足量的CO2氣體	觀察到_____	猜想四 正確

（問題討論）

同學們對實驗2的實驗現象進行分析。從物質在溶液中解離出不同離子的微觀角度分析，Na2CO3溶液與澄清石灰水發生反應的本質原因是_____，該反應的基本類型是_____。石灰水與NaHCO3溶液也能反應生成白色沉淀，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。

（拓展應用）

除去固體Na2CO3中混有的少量NaHCO3，可用的方法是_____（用化學方程式表示）。

Answer 1

【答案】二氧化碳 Na2CO3和NaHCO3溶液都呈堿性，都能使酚酞溶液變紅 猜想二正確或可用加熱的方法鑒別Na2CO3、NaHCO3固體 盛有Na2CO3溶液的試管中有白色晶體析出（或盛有Na2CO3溶液的試管中出現渾濁；或盛有Na2CO3溶液的試管中出現白色固體） Ca2+和CO32﹣結合生成CaCO3 復分解反應 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

Na2CO3和NaHCO3與稀鹽酸反應生均生成二氧化碳氣體；

作出猜想：

小組同學一致認為猜想一不正確，理由是：Na2CO3和NaHCO3溶液都呈堿性，都能使酚酞溶液變紅；

實驗探究：

實驗1，分別取少量的Na2CO3和NaHCO3固體于試管中加熱，并將產生的氣體通入澄清石灰水，加熱Na2CO3時，澄清石灰水無變化；加熱NaHCO3時，澄清石灰水變渾濁實驗結論，說明可用加熱的方法鑒別Na2CO3、NaHCO3固體，猜想二正確；

通常狀況下，NaHCO3是一種白色晶體，溶解度小于Na2CO3的溶解度，飽和的Na2CO3溶液中通入CO2氣體，可生成NaHCO3。實驗3，觀察到盛有Na2CO3溶液的試管中有白色晶體析出或盛有Na2CO3溶液的試管中出現渾濁或盛有Na2CO3溶液的試管中出現白色固體，猜想四正確；

問題討論：

Na2CO3溶液與澄清石灰水發生反應的本質原因是：Ca2+和CO32﹣結合生成CaCO3；碳酸鈉與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀和氫氧化鈉，屬于復分解反應；

拓展應用：

除去固體Na2CO3中混有的少量NaHCO3，可用的方法是加熱，碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉和水和二氧化碳，化學方程式為2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。