Question

11．下列是某興趣小組根據課本實驗設計的一個能說明碳酸鈉與碳酸氫鈉熱穩定性的套管實驗．請觀察下圖的實驗裝置，分析實驗原理，回答下列問題：
（1）所裝藥品中，甲為碳酸氫鈉，乙為碳酸鈉．
（2）要證明碳酸氫鈉受熱能產生水，可在小試管內塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球．能證明產生水的現象是白色粉末變藍．
（3）整個實驗過程中丙、丁兩燒杯的澄清石灰水的現象是丙處石灰水不產生渾濁
丁處石灰水變渾濁．
（4）反應結束后，取剩余固體分別與滴加1mol/L鹽酸至不再產生氣體為止，若甲、乙消耗鹽酸的體積均為20mL，則原固體甲、乙的質量比為84：53．

Answer 1

分析 （1）碳酸氫鈉不穩定，加熱易分解，而碳酸鈉穩定性較強，加熱時難以分解，加熱大試管時，碳酸鈉的受熱溫度會高于碳酸氫鈉，可根據是否產生氣體判斷穩定性強弱；
（2）無水硫酸銅遇到水顯示藍色，據此可以鑒別是否有水存在；
（3）丙燒杯與裝有碳酸鈉的試管相連，則實驗過程中不會生成二氧化碳，石灰水不會變渾濁；
（4）根據甲為小蘇打、乙為純堿，乙中反應Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，甲中反應NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑判斷．

解答 解：（1）碳酸氫鈉在小試管，碳酸鈉在大使管，大試管直接加熱，穩定較高，如溫度較高的不分解，而加熱溫度較低的物質分解，可判斷穩定強弱，故甲為小蘇打、乙為純堿，故答案為：碳酸氫鈉；碳酸鈉；
（2）白色的無水硫酸銅遇到水顯示藍色，則證明碳酸氫鈉受熱能產生水，可在小試管內塞上沾有無水硫酸銅粉末的棉花球，如果變藍則說明有水生成，故答案為：白色粉末變藍；
（3）碳酸鈉較穩定，加熱過程中不會分解，則連接丙燒杯的試管不會產生二氧化碳，所以丁燒杯的澄清石灰水變渾濁，故答案為：丙處石灰水不產生渾濁；丁處石灰水變渾濁；
（4）根據甲為小蘇打、乙為純堿，乙反應Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑，甲反應NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑，設消耗鹽酸都為2mol，則碳酸氫鈉、碳酸鈉的質量比為164：106=84：53，故答案為：84：53．

點評 本題考查碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質探究，題目難度中等，注意把握碳酸鈉、碳酸氫鈉性質的差異性，根據二者的不同性質選擇正確的實驗方案．