Question

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)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為

2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

；
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)）

D

．
A．Ⅳ比Ⅲ復(fù)雜
B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便
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）

NaHCO₃

．
（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)石灰水過量時(shí)，其離子方程式為：

HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O

；
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

Na₂CO₃

，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

取少量上層清液（或過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CO₃^2-

．

Answer 1

分析：（1）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）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉和水、二氧化碳；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明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（4）①碳酸氫鈉和氫氧化鈣發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)；
②當(dāng)碳酸氫鈉過量時(shí)，碳酸氫鈉和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈉、碳酸鈣和水，碳酸鈉和和氯化鈣反應(yīng)生成白色碳酸鈣沉淀，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)．

解答：解：（1）無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）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉和水、二氧化碳，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；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：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；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明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，故答案為：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，故答案為：HCO₃^-+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
②當(dāng)碳酸氫鈉過量時(shí)，反應(yīng)方程式為：2HCO₃^-+2OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O+CO₃^2-，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CO₃^2-，
故答案為：Na₂CO₃；取少量上層清液（或過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CO₃^2-．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，難度不大，明確碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)分兩步進(jìn)行，易錯(cuò)題是（4）②，注意不能用氫氧化鈣檢驗(yàn)碳酸根離子，因?yàn)樘妓釟溻c、碳酸鈉都和氫氧化鈣反應(yīng)而影響碳酸根離子的檢驗(yàn)，為易錯(cuò)點(diǎn)．