Question

某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和酸鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ．

（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

 

；
（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

 

；
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應．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

 

．
（5）另有兩瓶溶液，已知分別是K₂CO₃和NaHCO₃，請你寫出兩種不同的鑒別方法．
①

 

②

 

．

Answer 1

分析：（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）B加熱溫度較低，可將碳酸氫鈉在較低溫度下加熱，不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說明碳酸氫鈉不穩定；
（4）碳酸氫鈉和氫氧化鈣發生復分解反應，結合物質的量關系書寫方程式；
（5）可用焰色反應鑒別，也可用氯化鈣溶液鑒別．

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、水和二氧化碳2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，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，
故答案為：2NaHCO₃

△   .

Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；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）碳酸鈉直接加熱，碳酸氫鈉不直接加熱，不直接加熱的碳酸氫鈉能分解而直接加熱的碳酸鈉不分解更能說明碳酸氫鈉不穩定，故答案為：NaHCO₃；
（4）碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質的量之比為2：1時，反應方程式為2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，溶質為Na₂CO₃，故答案為：Na₂CO₃；
（5）鈉、鉀的焰色反應現象不同，可用焰色反應鑒別，也可用氯化鈣溶液鑒別，加入氯化鈣溶液，變渾濁的是碳酸鈉，
故答案為：焰色反應；加入氯化鈣溶液，變渾濁的是碳酸鈉．

點評：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質，注意裝置與物質性質的關系，明確碳酸鈉和鹽酸反應分兩步進行為解答的關鍵，側重二者與酸的反應及穩定性比較的考查，題目難度不大．