Question

12．某校化學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驗，如圖 I～IV所示．


（1）只根據圖 I、II所示實驗，能夠達到實驗目的是（填裝置序號）Ⅱ．
（2）圖 III、IV所示實驗均能鑒別這兩種物質，其反應的化學方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；與實驗 III 相比，實驗 IV的優點是（填選項序號）D．
A．  III比 IV復雜               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進行兩個對比實驗，而 III不行
（3）若用實驗V驗證酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是（填化學式）NaHCO₃．
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應．
①當石灰水過量時，其離子方程式為HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；②碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質的量之比是2：1時，所得溶液中的溶質的化學式為Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉和鹽酸反應分兩步進行，鹽酸和碳酸鈉、碳酸氫鈉反應都生成二氧化碳，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；根據兩個實驗的區別分析．
（3）根據碳酸氫鈉的性質分析．
（4）碳酸氫鈉和氫氧化鈣發生復分解反應，石灰水過量時反應生成碳酸鈣、NaOH、水；碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質的量之比是2：1時，生成碳酸鈣、碳酸鈉和水．

解答 解：（1）Ⅰ裝置反應現象相同；Ⅱ裝置，向碳酸鈉溶液中滴加鹽酸先沒有氣體生成，隨著鹽酸的不斷滴加，后產生氣泡，向碳酸氫鈉溶液中滴加鹽酸立即產生氣泡，所以能夠達到實驗目的是Ⅱ，
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2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；實驗Ⅲ、Ⅳ相比，IV可以做到一套裝置同時進行兩個對比實驗，而III不能，故選D，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；D；
（3）碳酸鈉直接加熱不產生氣體，而碳酸氫鈉不直接加熱就產生氣體，就更說明碳酸氫鈉不穩定，所以試管B中裝入的固體最好是NaHCO₃，
故答案為：NaHCO₃；
（4）①當石灰水過量時，其離子方程式為HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O，故答案為：HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
②碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質的量之比是2：1時，發生2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，所得溶液中的溶質的化學式為，故答案為：Na₂CO₃．

點評 本題考查性質實驗方案的設計，為高頻考點，把握碳酸鈉、碳酸氫鈉的性質及差異、實驗裝置的作用為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．