Question

【題目】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ⅠⅣ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）___。

（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___；與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是（填選項序號）___。

A．Ⅳ比Ⅲ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Ⅳ驗證碳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）___。

（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：___；

②當碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質的量之比為2:1時，所得溶液中溶質的化學式為___，請設計實驗檢驗所得溶液中溶質的陰離子___。

（5）已知NaHCO3溶液呈堿性，則在該溶液中c(H2CO3)______c(CO32-)，其原因是：__________________。

Answer 1

【答案】Ⅱ 2NaHCO3Na2CO3＋H2Os＋CO2↑ D NaHCO3 NaHCO3+Ca(OH)2→CaCO3↓+NaOH+H2O 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CO32- > 碳酸氫根離子水解程度大于電離程度

【解析】

(1)實驗Ⅰ中，無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；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)碳酸氫鈉不穩定，在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、二氧化碳和水，碳酸鈉較穩定，加熱不易分解；Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，具有較強的對照性；

(3)碳酸氫鈉加熱易分解，碳酸鈉不能，為體現對比，在溫度低的試管中盛放碳酸氫鈉；

(4)①當石灰水過量時，碳酸氫鈉完全反應，生成碳酸鈣、NaOH和水；

②碳酸鈉是可溶性鹽，溶液中存在碳酸根離子，可用氯化鈣檢驗是否有碳酸根離子；

(5)在碳酸氫鈉溶液中，碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，據此回答。

(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；

(2)碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，發生反應為2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2↑，生成的二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣，反應的方程式為CO2+Ca(OH)2→CaCO3↓+H2O，圖Ⅳ不僅能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉，同時又能驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行，則實驗IV的優點是D；

(3)碳酸氫鈉加熱易分解，碳酸鈉不能，為體現對比，在溫度低的試管中盛放碳酸氫鈉，即用實驗IV驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，試管B中裝入的固體是NaHCO3；

(4)①碳酸氫鈉和氫氧化鈣溶液能發生復分解反應，離子方程式為：HCO3-+OH-+Ca2+→CaCO3↓+H2O；

②當碳酸氫鈉過量時，反應方程式為：2HCO3-+2OH-+Ca2+→CaCO3↓+2H2O+CO32-，所以溶液中的溶質是碳酸鈉，碳酸鈉是可溶性鹽，溶液中存在碳酸根離子，可用氯化鈣檢驗是否有碳酸根離子，檢驗方法為：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CO32-；

(5)由于在碳酸氫鈉溶液中，碳酸氫根離子的水解程度大于其電離程度，所以碳酸分子的濃度大于碳酸根離子的濃度。