Question

11．閱讀下列信息，回答有關(guān)問題
為做好《鑒別碳酸氫鈉與碳酸鈉》的實(shí)驗(yàn)考查項(xiàng)目，小明查找資料得到如下三份材料：
材料一：大蘇打、蘇打、小蘇打，化學(xué)上戲稱蘇氏三兄妹．其中蘇打、小蘇打是同學(xué)們生活中很熟悉的兩種重要的化合物，蘇打?qū)W名碳酸鈉，俗名除叫蘇打外，又稱純堿或蘇打粉．易溶于水，水溶液呈堿性．它有很強(qiáng)的吸濕性，碳酸鈉很穩(wěn)定，受熱不易分解．碳酸鈉的用途很廣，是一種重要的基礎(chǔ)化工原料；在日常生活中，蘇打可以直接作為洗滌劑使用，在蒸饅頭時(shí)加一些蘇打，可以中和發(fā)酵過程中產(chǎn)生的酸性物質(zhì)，工業(yè)上也可以先與其他物質(zhì)反應(yīng)成氫氧化鈉后，再制得肥皂．我國(guó)化學(xué)家侯德榜先生因?yàn)?943年發(fā)明“侯氏制堿法”而享譽(yù)世界，為國(guó)爭(zhēng)光．
材料二：小蘇打?qū)W名碳酸氫鈉，是一種細(xì)小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化的同時(shí)也分解生成碳酸鈉，同時(shí)釋放出生活中常見的兩種氣體．它在水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生中和反應(yīng)．家庭生活經(jīng)常用它當(dāng)發(fā)酵粉做饅頭．小蘇打是焙制糕點(diǎn)所用的發(fā)酵粉的主要成分之一；在醫(yī)療上，它是治療胃酸過多的一種藥劑．
材料三：蘇打和小蘇打同樣濃度下蘇打的堿性更強(qiáng)；蘇打溶液吸收二氧化碳會(huì)轉(zhuǎn)化成小蘇打溶液．兩者均可與酸反應(yīng)，且蘇打可與H⁺按個(gè)數(shù)比1：1及1：2兩種比例進(jìn)行反應(yīng)．
（1）碳酸氫鈉的物理性質(zhì)：細(xì)小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化．
碳酸氫鈉的化學(xué)性質(zhì)：受熱分解、水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生反應(yīng)．
（2）有同學(xué)說往飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳會(huì)有沉淀生成．你是否贊成這種觀點(diǎn)？請(qǐng)談?wù)勀愕睦碛桑?br />贊成，因?yàn)榉磻?yīng)生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出．
（3）請(qǐng)寫出用小蘇打治療胃酸過多的化學(xué)方程式：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
（4）“NaCl+CO₂+NH₃+H₂O=NaHCO₃↓+NH₄Cl”是著名的“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)．下面是4位同學(xué)對(duì)該反應(yīng)涉及的有關(guān)知識(shí)發(fā)表的部分見解．其中不正確的是C．

A．該條件下NaHCO₃的溶解度較小
B．NaHCO₃不是純堿
C．析出固體后的溶液為NaHCO₃的不飽和溶液
D．從該反應(yīng)可以獲得氮肥
（5）根據(jù)以上信息請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)出一種鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法．

	實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案設(shè)計(jì)

Answer 1

分析 （1）根據(jù)文字信息，找出碳酸氫鈉顏色、狀態(tài)、溶解性、熔點(diǎn)等不需要化學(xué)變化而表現(xiàn)出來(lái)的物質(zhì)性質(zhì)，以及其受熱時(shí)、溶解所形成溶液等表現(xiàn)出的化學(xué)性質(zhì)；
（2）根據(jù)信息小蘇打在水中的溶解度小于蘇打，結(jié)合兩物質(zhì)的溶解度分析向飽和碳酸鈉溶液中通入二氧化碳所發(fā)生的反應(yīng)；
（3）根據(jù)小蘇打的性質(zhì)，推斷其與鹽酸所發(fā)生的反應(yīng)，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（4）根據(jù)對(duì)碳酸氫鈉等物質(zhì)的認(rèn)識(shí)，分析“侯氏制堿法”的重要反應(yīng)所表現(xiàn)出來(lái)的物質(zhì)性質(zhì)或用途，判斷同學(xué)認(rèn)識(shí)的正誤；
（5）根據(jù)對(duì)碳酸鈉與碳酸氫鈉性質(zhì)差別的認(rèn)識(shí)，利用兩物質(zhì)性質(zhì)的不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)鑒別兩種物質(zhì)．

解答 解：（1）題中介紹到：碳酸氫鈉是一種細(xì)小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化等相關(guān)的物理性質(zhì)；還有在270℃熔化的同時(shí)也分解生成碳酸鈉，它在水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生中和反應(yīng)等化學(xué)性質(zhì)的介紹；
（2）飽和的碳酸鈉溶液中通入二氧化碳，二氧化碳與碳酸鈉可以形成碳酸氫鈉，并且碳酸氫鈉溶解性小于碳酸鈉，因此，會(huì)出現(xiàn)碳酸氫鈉晶體析出，因此，贊成，因?yàn)榉磻?yīng)生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出；
（3）碳酸氫鈉中的碳酸要根會(huì)與鹽酸反應(yīng)放出二氧化碳和水，因此反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）A、該反應(yīng)正是利用碳酸鈉的溶解度比碳酸氫鈉溶解度大制取碳酸氫鈉，可判斷此時(shí)碳酸氫鈉溶解度較小；故A正確；
B、純堿是碳酸鈉的俗稱，而碳酸氫鈉俗稱小蘇打；故B正確；
C、析出固體溶質(zhì)后的溶液一定是此時(shí)該溶質(zhì)的飽和溶液；故C不正確；
D、反應(yīng)生成的氯化銨含有作物生成所需要的氮元素，可用作氮肥；故D正確；
故選：C；
（5）可利用碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)時(shí)會(huì)先生成碳酸氫鈉而不會(huì)馬上產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w、碳酸氫鈉受熱能分解出氣體二氧化碳或兩物質(zhì)所得溶液的酸堿性強(qiáng)弱有明顯差異等性質(zhì)，分別進(jìn)行滴加鹽酸、加熱或測(cè)溶液pH等對(duì)比實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行鑒別；
故答案為：（1）細(xì)小的白色晶體，在水中的溶解度小于蘇打，在270℃熔化；受熱分解、水溶液呈弱堿性，可以和酸發(fā)生反應(yīng)；
（2）贊成，因?yàn)榉磻?yīng)生產(chǎn)碳酸氫鈉，而碳酸氫鈉的溶解度小于碳酸鈉，所有飽和的碳酸鈉轉(zhuǎn)化成碳酸氫鈉后部分碳酸氫鈉要析出；
（3）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（4）C；
（5）

	實(shí)驗(yàn)步驟	預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
方案一	取少量相同質(zhì)量的兩種固體分解加水溶解，逐滴滴入稀鹽酸	滴加鹽酸立即有氣體生成 滴加鹽酸一會(huì)后才有氣體產(chǎn)生	立即放出氣體者為碳酸氫鈉；一會(huì)后放出氣體者為碳酸鈉
方案二	取少量相同質(zhì)量的兩種固體分解加水溶解，分別測(cè)定兩溶液pH	測(cè)得兩溶液pH大小不同	pH大者溶液為碳酸鈉溶液，pH小的溶液為碳酸氫鈉溶液
方案三	分別取兩種固體進(jìn)行加熱	生成能使澄清石灰水變渾濁氣體， 無(wú)明顯現(xiàn)象	有氣體放出的為碳酸氫鈉，無(wú)明顯現(xiàn)象的為碳酸鈉

點(diǎn)評(píng) 通過對(duì)所給三份材料的閱讀，利用化學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)對(duì)碳酸氫鈉的性質(zhì)及變化規(guī)律進(jìn)行判斷，并根據(jù)其與碳酸鈉性質(zhì)的不同，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行鑒別．