Question

15．雯雯在自學(xué)碳酸鈉性質(zhì)時，查到了以下資料：
①CO₂+Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃，CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀，CO₂不溶于飽和碳酸氫鈉溶液．
②碳酸鈉、碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度

	0℃	10℃	20℃	30℃
Na2CO3	7.1	12.2	21.8	39.7
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】驗(yàn)證CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀
①配制碳酸鈉溶液：取100g 20℃的水，加入35g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液．
②利用裝置一進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO₂．

【發(fā)現(xiàn)問題】實(shí)驗(yàn)中，始終沒有看到沉淀現(xiàn)象，原因是什么呢？雯雯進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取100g 20℃的水，加入35g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液 ②利用裝置二進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	沒有出現(xiàn)白色沉淀

（1）在0℃～30℃，Na₂CO₃和NaHCO₃的溶解度受溫度變化影響較大的是碳酸鈉．
（2）大理石與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實(shí)驗(yàn)的干擾．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①取100g熱開水，加入35g碳酸鈉固體，完全溶解，再降溫至20℃，取上層清液 ②利用裝置一和裝置二分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)3分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	裝置一和裝置二中的碳酸鈉溶液中均出現(xiàn)白色沉淀

（4）雯雯在最初的實(shí)驗(yàn)中沒有看到沉淀現(xiàn)象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和．
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀的原因是碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，水減少，生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量大于反應(yīng)的碳酸鈉．
（6）請你依據(jù)題中信息，寫出一種能夠區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實(shí)驗(yàn)方案．

Answer 1

分析 （1）由碳酸氫鈉和碳酸鈉的溶解度變化情況可知，在0℃～30℃，Na₂CO₃和NaHCO₃的溶解度受溫度變化影響較大的是碳酸鈉；
（2）大理石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳；
（3）飽和碳酸氫鈉溶液能和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（4）雯雯在最初的實(shí)驗(yàn)中沒有看到沉淀現(xiàn)象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和；
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀的原因是：碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，水的質(zhì)量減小，生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量大于反應(yīng)的碳酸鈉；
（6）依據(jù)題中信息，可以選擇區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉的方法．

解答 解：（1）在0℃～30℃，Na₂CO₃和NaHCO₃的溶解度受溫度變化影響較大的是碳酸鈉．
故填：碳酸鈉．
（2）大理石與稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
故填：CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑．
（3）裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實(shí)驗(yàn)的干擾．
故填：吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實(shí)驗(yàn)的干擾．
（4）雯雯在最初的實(shí)驗(yàn)中沒有看到沉淀現(xiàn)象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和．
故填：配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和．
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀的原因是：碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，水的質(zhì)量減小，生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量大于反應(yīng)的碳酸鈉．
（6）區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實(shí)驗(yàn)方案是：方法一：取其中一種固體12g，加入100g熱開水，充分溶解后，降溫至20℃．若有固體析出，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉；
方法二：取其中一種固體12g，加入100g20℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉．
故填：方法一：取其中一種固體12g，加入100g熱開水，充分溶解后，降溫至20℃．若有固體析出，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉；
方法二：取其中一種固體12g，加入100g20℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉．
答案：（1）碳酸鈉；
（2）CaCO₃+2HCl=CaCl₂+H₂O+CO₂↑；
（3）吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實(shí)驗(yàn)的干擾；
（4）配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和；
（5）碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，水減少，生成的碳酸氫鈉的質(zhì)量大于反應(yīng)的碳酸鈉
（6）方法一：取其中一種固體12 g，加入100 g熱開水，充分溶解后，降溫至20℃．若有固體析出，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉
方法二：取其中一種固體12 g，加入100 g 20℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉

點(diǎn)評 合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會設(shè)計實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識奠定基礎(chǔ)．