Question

15．雯雯在自學碳酸鈉性質時，查到了以下資料：
①CO₂+Na₂CO₃+H₂O═2NaHCO₃，CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀，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

【進行實驗1】驗證CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀
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利用裝置一進行實驗，連續5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO₂．

【發現問題】實驗中，始終沒有看到沉淀現象，原因是什么呢？雯雯進行了以下實驗探究．
【進行實驗2】

實驗操作	實驗現象
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利用裝置二進行實驗，連續5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	沒有出現白色沉淀

（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的化學方程式為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驗的干擾．
【進行實驗3】

實驗操作	實驗現象
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行實驗，連續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白色沉淀

（4）雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和．
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產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量大于反應的碳酸鈉．
（6）請你依據題中信息，寫出一種能夠區分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案．

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生成氯化鈉、水和二氧化碳；
（4）雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和；
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀的原因是：碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應的進行，水的質量減小，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉；
（6）依據題中信息，可以選擇區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的化學方程式為：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驗的干擾．
故填：吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實驗的干擾．
（4）雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和．
故填：配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和．
（5）CO₂通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀的原因是：碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應的進行，水的質量減小，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉．
（6）區分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案是：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驗的干擾；
（4）配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和；
（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量大于反應的碳酸鈉
（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

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．