Question

【題目】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(yàn)，如圖ⅠⅣ所示。

（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn)，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ㄌ钛b置序號(hào)）___。

（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為___；與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是（填選項(xiàng)序號(hào)）___。

A．Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜

B．Ⅳ比Ⅲ安全

C．Ⅳ比Ⅲ操作簡(jiǎn)便

D．Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行

（3）若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ驗(yàn)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（填化學(xué)式）___。

（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)，

①當(dāng)石灰水過(guò)量時(shí)，其離子方程式為：___；

②當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2:1時(shí)，所得溶液中溶質(zhì)的化學(xué)式為___，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)所得溶液中溶質(zhì)的陰離子___。

（5）已知NaHCO3溶液呈堿性，則在該溶液中c(H2CO3)______c(CO32-)，其原因是：__________________。

Answer 1

【答案】Ⅱ 2NaHCO3Na2CO3＋H2Os＋CO2↑ D NaHCO3 NaHCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+NaOH+H2O Na2CO3 取少量上層清液（或過(guò)濾后的濾液或所得溶液）于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO32- > 碳酸氫根離子水解程度大于電離程度

【解析】

(1)實(shí)驗(yàn)Ⅰ中，無(wú)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；碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，鹽酸和碳酸鈉、碳酸氫鈉反應(yīng)都生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；

(2)碳酸氫鈉不穩(wěn)定，在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉較穩(wěn)定，加熱不易分解；Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，具有較強(qiáng)的對(duì)照性；

(3)碳酸氫鈉加熱易分解，碳酸鈉不能，為體現(xiàn)對(duì)比，在溫度低的試管中盛放碳酸氫鈉；

(4)①當(dāng)石灰水過(guò)量時(shí)，碳酸氫鈉完全反應(yīng)，生成碳酸鈣、NaOH和水；

②碳酸鈉是可溶性鹽，溶液中存在碳酸根離子，可用氯化鈣檢驗(yàn)是否有碳酸根離子；

(5)在碳酸氫鈉溶液中，碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，據(jù)此回答。

(1)Ⅰ裝置反應(yīng)現(xiàn)象相同；Ⅱ裝置，向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸先沒(méi)有氣體生成，隨著鹽酸的不斷滴加，后產(chǎn)生氣泡，向碳酸氫鈉溶液中滴加鹽酸立即產(chǎn)生氣泡，所以能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖洽颍?/span>

(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，發(fā)生反應(yīng)為2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，生成的二氧化碳與澄清石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣，反應(yīng)的方程式為CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O，圖Ⅳ不僅能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，同時(shí)又能驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行，則實(shí)驗(yàn)IV的優(yōu)點(diǎn)是D；

(3)碳酸氫鈉加熱易分解，碳酸鈉不能，為體現(xiàn)對(duì)比，在溫度低的試管中盛放碳酸氫鈉，即用實(shí)驗(yàn)IV驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，試管B中裝入的固體是NaHCO3；

(4)①碳酸氫鈉和氫氧化鈣溶液能發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，離子方程式為：HCO3-+OH-+Ca2+→CaCO3↓+H2O；

②當(dāng)碳酸氫鈉過(guò)量時(shí)，反應(yīng)方程式為：2HCO3-+2OH-+Ca2+→CaCO3↓+2H2O+CO32-，所以溶液中的溶質(zhì)是碳酸鈉，碳酸鈉是可溶性鹽，溶液中存在碳酸根離子，可用氯化鈣檢驗(yàn)是否有碳酸根離子，檢驗(yàn)方法為：取少量上層清液(或過(guò)濾后的濾液或所得溶液)于潔凈的試管中，加入適量氯化鈣溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO32-；

(5)由于在碳酸氫鈉溶液中，碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，所以碳酸分子的濃度大于碳酸根離子的濃度。