Question

10．某科研所成功利用染化廠的廢料鐵泥（主要成分是Fe₂O₃、FeO和鐵）制備可用于隱形飛機涂層的納米四氧化三鐵．
（1）在物質分類中，四氧化三鐵屬于氧化物（填寫物質類別）．
（2）制備過程中要用到雙氧水（過氧化氫溶液），其中雙氧水溶液的用量、調節的pH、反應時間是三個關鍵條件，研究時需要進行七組對比實驗．若實驗序號1是該制備過程的理論最佳制備條件，請在下表中完善實驗序號為7的實驗條件（與1-6組實驗條件不同）．

實驗序號	雙氧水溶液（mL）	pH	反應時間（h）
1	6	10	3
2	5	10	3
3	6	11	3
4	6	10	2
5	7	10	3
6	6	9	3
7	6	10	4（大于3即可）

（3）調節溶液的pH可用碳酸鈉或碳酸氫鈉．
查閱資料可知：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO₃+CO₂↑+H₂O，此反應的基本類型是分解反應反應，此反應證明NaHCO₃的熱穩定性小于  Na₂CO₃（填“大于”或“小于”）．
請你根據以上性質設計實驗方案鑒別Na₂CO₃和NaHCO₃固體．分別取兩種適量固體于兩試管中，分別加熱，并將可能生成的氣體通入澄清石灰水中，如有白色沉淀生成，則該試管中是NaHCO₃．
試寫出實驗方案中另一個化學反應方程式Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

Answer 1

分析 （1）根據四氧化三鐵是由鐵元素和氧元素組成的，以及這三種物質都是由鐵元素和氧元素組成的，來解決這道題；
（2）根據表格中雙氧水溶液的體積必須是6mL，pH=10，反應時間=3，通過分析題意可知，該實驗是單一控制變量的實驗，而雙氧水溶液的體積在實驗1、2、3、4、5、6中研究了，因此，只要研究pH值和反應時間即可；
（3）根據反應基本類型滿足的條件，以及碳酸氫鈉的性質進行分析．

解答 解：（1）四氧化三鐵是由鐵元素和氧元素組成的，屬于氧化物，
（2）觀察表格發現，實驗1、2保持pH值和反應時間不變，改變雙氧水溶液的體積，因此是研究雙氧水溶液的體積對實驗的影響，實驗1和4對比保持雙氧水溶液的體積和pH不變，改變反應時間，是研究反應時間對實驗的影響，實驗1和6對比保持雙氧水溶液的體積和反應時間不變，改變pH，是研究pH對實驗的影響，還需要一個改變時間的對比，
（3）碳酸氫鈉在加熱的條件下生成碳酸鈉、水和二氧化碳，滿足分解反應一變多的條件，屬于分解反應，此反應證明NaHCO₃的熱穩定性小于Na₂CO₃，設計實驗鑒別Na₂CO₃ 和 NaHCO₃固體的方案是：分別取兩種適量固體于兩試管中，分別加熱，并將可能生成的氣體通入澄清石灰水中，如有白色沉淀生成，則該試管中是NaHCO₃；二氧化碳和氫氧化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和水，化學方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
故答案為：（1）氧化物，
（2）6  10   4（大于3即可）；
（3）分解反應，小于； 
實驗方案：分別取兩種適量固體于兩試管中，分別加熱，并將可能生成的氣體通入澄清石灰水中，如有白色沉淀生成，則該試管中是NaHCO₃；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．

點評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結合學過的知識和題中所給的知識進行解答．