Question

【題目】某中學用研究性學習小組為探究碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種物質的某些性質、進行了如下實驗，如圖I～IV所示。

（1）若用來驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的熱穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________，發生反應的化學方程式是________。

（2）若用實驗來鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種固體，除IV外還能達到實驗目的的是（填裝置序號）________。

（3）實驗III中發生的有關離子方程式是________

（4）為測定Na2CO3和NaHCO3混合物中Na2CO3分數，采用實驗III進行實驗，取a克混合物充分加熱，最后固體質量為b克，則碳酸鈉的質量分數為________ (用含有a、b的化學式表示)。

Answer 1

【答案】（1）NaHCO3；2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O

（2）II、III。

（3）Ca2++2OH- +CO2=CaCO3↓+ H2O

（4）(84b-53a)/(31a)

【解析】

試題分析：（1）給碳酸鈉直接加熱，碳酸氫鈉不直接加熱，不直接加熱的碳酸氫鈉能分解而直接加熱的碳酸鈉不分解更能說明碳酸氫鈉不穩定；當右邊試管中的石灰水不變渾濁，而左邊試管中的石灰水變渾濁，說明碳酸鈉比碳酸氫鈉穩定；分解方程式為：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O。

（2）無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故Ⅰ無法鑒別；而Ⅱ利用等質量的碳酸鈉、碳酸氫鈉產生的二氧化碳的體積不同可以鑒別，Ⅲ可以通過分別加熱碳酸鈉、碳酸鈉，根據澄清石灰水是否變渾濁鑒別、Ⅳ根據澄清石灰水是否變渾濁鑒別二者，所以能夠達到實驗目的是Ⅱ、Ⅲ；

（3）實驗III中二氧化碳與澄清石灰水發生反應生成碳酸鈣沉淀，該反應的離子方程式是：Ca2++2OH- +CO2=CaCO3↓+ H2O。

（4）加熱過程中碳酸鈉不變，碳酸氫鈉分解，反應的方程式為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑，反應前后固體質量變化為：bg，則：

2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑ 減少的固體質量△m

168 106 62

m(NaHCO3) bg

m(NaHCO3)=168b/62g=84b/31g，則碳酸鈉的質量為(a-84b/31)g

則碳酸鈉的質量分數為(a-84b/31)÷a=(84b-53a)/(31a)。

故答案為：(84b-53a)/(31a)。