Question

（2011?包河區一模）某校化學興趣小組為了解碳酸氫鈉粉末（NaHCO₃）的化學性質，進行了如圖實驗探究，請你一起參與他們的活動．該小組成員將少量碳酸氫鈉粉末置于下圖裝置的試管中，充分加熱至反應完全，發現試管口出現無色液體，澄清石灰水變渾濁，且試管底部有白色固體殘余．根據質量守恒定律，兩位同學提出以下猜想：
（1）提出問題：殘余白色固體的成分是什么？
（2）猜想與假設：
根據化學反應前后元素種類不變，兩位同學提出以下猜想：
【猜想一】甲同學：“白色固體是氫氧化鈉（NaOH）”；
【猜想二】乙同學：“白色固體是碳酸鈉（Na₂CO₃）”．
（3）實驗與結論：
①澄清石灰水變渾濁的反應方程式：；
②為了驗證自己的猜想，甲同學設計了以下方案并實驗驗證：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量殘余固體于試管中，加入適量的水使之溶解，往試管中滴加2滴無色酚酞溶液，觀察現象	溶液變紅	白色固體是氫氧化鈉

根據甲同學的猜想與驗證，乙同學認為甲的結論不準確，因為；
③以下是乙同學設計的實驗：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量殘余固體于試管中，加入適量，觀察現象	試管中產生大量氣泡

④根據以上實驗探究內容，寫出碳酸氫鈉受熱分解的化學方程式：．
（4）討論交流：
你還能設計不同的實驗方案來驗證乙同學的猜想嗎？如果能你將獲得激勵分4分

實驗步驟	實驗現象	實驗結論

Answer 1

【答案】分析：（3）①根據二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁來解答；
②根據碳酸鈉氫氧化鈉溶液均呈堿性來分析；
③根據碳酸鈉的性質設計實驗，碳酸鈉遇酸能生成二氧化碳氣體；
④從反應現象推出反應的生成物，然后根據反應物和生成物書寫化學方程式；
（4）根據碳酸鈉能與某些鹽如氯化鈣反應生成沉淀來設計實驗．
解答：解：（2）根據化學反應前后元素種類不變或化學反應前后原子種類不變或反應物NaHCO₃中含有Na、H、C、O等元素，依反應前后元素種類不變，故可能生成NaOH或Na₂CO₃；
（3）①能使澄清石灰水變渾濁的氣體應為二氧化碳，所以化學方程式為：CO₂+Ca（OH）₂══CaCO₃↓+H₂O；
②因為碳酸氫鈉溶液也是呈堿性的，所以不能根據酚酞變紅色來推斷一定是氫氧化鈉；
③碳酸鈉遇酸能生成二氧化碳氣體；取少量殘余固體于試管中，加入適量稀鹽酸，試管中產生大量氣泡，說明該固體產物為碳酸鈉；
④利用試管壁上的水珠判斷有水生成，且生成的氣體通入澄清石灰水中，石灰水中變渾濁，所以確定有二氧化碳生成，碳酸氫鈉加熱分解的化學方程式：2NaHCO₃ Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（4）根據物質的溶解性可知，鑒別碳酸鹽可以用鋇離子來檢驗，可以加入氯化鋇溶液，

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量殘余固體于試管中，加水充分溶解，加入足量的BaCl2溶液，	有白色沉淀產生	白色固體是碳酸鈉

故答案為：
（3）①CO₂+Ca（OH）₂══CaCO₃↓+H₂O；
②NaOH與Na₂CO₃的水溶液均顯堿性，都能使無色酚酞試液變紅；
③稀鹽酸，白色固體是碳酸鈉；
④2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
（4）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
取少量殘余固體于試管中，加水充分溶解，加入足量的BaCl2溶液，	有白色沉淀產生	白色固體是碳酸鈉

點評：此題主要探究NaHCO₃的化學性質，探究的過程注意其步驟：步驟、現象、結論，屬于一道綜合實驗題．