Question

5．某化學(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Ⅰ～Ⅳ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)）II．
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ的突出優(yōu)點(diǎn)是（填選項(xiàng)序號(hào)）D．
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，則小試管B中裝入的固體是（填化學(xué)式）NaHCO₃．
（4）將碳酸鈉和碳酸氫鈉固體分別配制成0.5mol•L^-1的溶液，探究與0.5mol•L^-1CaCl₂溶液反應(yīng)的情況

實(shí)驗(yàn)方案	預(yù)測(cè)現(xiàn)象	預(yù)測(cè)依據(jù)	實(shí)際結(jié)果
實(shí)驗(yàn)1：向2mL Na2CO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1CaCl2溶液	有白色 沉淀	Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發(fā)生反應(yīng)．	有白色沉淀
實(shí)驗(yàn)2：向2mL NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1CaCl2溶液	無(wú)白色 沉淀	NaHCO3溶液中的CO32-濃度很小，不能與CaCl2反應(yīng)．	既有白色沉淀出現(xiàn)，同時(shí)又有少量氣泡冒出．

請(qǐng)寫出上述實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的反應(yīng)的離子方程式：
實(shí)驗(yàn)1：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；實(shí)驗(yàn)2：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）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，故Ⅰ無(wú)法鑒別；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)立即產(chǎn)生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以看到的現(xiàn)象不同，故能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，
（2）根據(jù)兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別分析；
（3）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（4）碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；CaCl₂與NaHCO₃溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和二氧化碳?xì)怏w．

解答 解：（1）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，故Ⅰ無(wú)法鑒別；
實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)立即產(chǎn)生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以看到的現(xiàn)象不同，故能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，
故答案為：Ⅱ；
（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ、Ⅳ相比，IV可以做到一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而III不能，故選D，
故答案為：D；
（3）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(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，
故答案為：NaHCO₃；
（4）實(shí)驗(yàn)1：碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，離子反應(yīng)為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
實(shí)驗(yàn)2：CaCl₂與NaHCO₃溶液可發(fā)生反應(yīng)：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，離子反應(yīng)為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O；

點(diǎn)評(píng) 本題考查Na₂CO₃和NaHCO₃性質(zhì)的異同，題目難度中等，注意把握Na₂CO₃和NaHCO₃性質(zhì)以及相關(guān)反應(yīng)的方程式的書寫，側(cè)重于考查學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)探究能力．