Question

杨阳和陈好同学发现实验室有两瓶标签模糊的白色粉末状药品，经询问老师，得知它们分别是K₂CO₃和Na₂CO₃，他们想通过所学知识把两种药品区别出来，请你一起参与完成这项任务．
（1）杨阳分别取少量样品溶于水，各加入几滴酚酞试液，溶液均变________色，即两种溶液均显________性，因此仅用酚酞试液不能区别它们．
（2）陈好分别取少量样品溶于水，各加入适量氯化钙溶液，现象均是________，
所发生反应的化学方程式为：________．（任写一个）
（3）两位同学在老师的指导下，设计了如下实验装置．其主要步骤如下：
①按图组装仪器，称量5g样品1放入锥形瓶中，加入足量稀盐酸；
②测量一定时间内干燥管内物质增加的质量（见下列曲线）；
③再称量5g样品2，重复以上实验．

[过程讨论]
a．步骤①加入样品前还应检查________．b．装置Ⅱ的作用是________；
[实验结论]两位同学通过简单计算，认为样品1是________．理由是________．
[反思与拓展]
a．两位同学的称量无误，但在两次实验中，干燥管内物质的增重均________（填“大于”或者“小于”）理论值，请你帮助他们找出一个可能的原因：________．

Answer 1

解：（1）分别将K₂CO₃和Na₂CO₃的样品取少量溶于水，各加入几滴酚酞试液，溶液均变为红色，即两种溶液均显碱性，因此仅用酚酞试液不能区别它们．
（2）分别取K₂CO₃和Na₂CO₃的少量样品溶于水，各加入适量氯化钙溶液，现象均是产生白色沉淀，所发生反应的化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl或K₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2KCl；因此仅用氯化钙溶液也不能区别它们．
（3）再通过实验继续探究鉴别，
[过程讨论]
a．步骤①加入样品前还应检查检查装置的气密性，以便测量数据准确；b．装置Ⅱ的作用是吸收CO₂中的水，因浓硫酸具吸水性，可做气体的干燥剂．
[实验结论]两位同学通过简单计算，认为样品1是Na₂CO₃，原因是：由函数图象知，
等质量的Na₂CO₃和K₂CO₃与足量的稀盐酸反应，Na₂CO₃所产生的CO₂质量大于K₂CO₃．（简述计算方法：写出Na₂CO₃和K₂CO₃分别与足量的稀盐酸反应生成CO₂的化学方程式，由Na和K的相对原子质量分别是23、39，即知Na₂CO₃的相对分子质量比K₂CO₃的小，故Na₂CO₃和足量的稀盐酸反应所产生的CO₂质量大于K₂CO₃的．）
[反思与拓展]
a．两位同学的称量无误，但在两次实验中，干燥管内物质的增重肯定小于理论值，出现这种现象的可能的原因很多，如：稀盐酸滴入过快，CO₂没有被吸收完全等．
故答案为：
（1）红色，碱；
（2）产生白色沉淀（或溶液变浑浊），Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl或K₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2KCl；
（3）
[过程讨论]检查装置的气密性吸收CO₂中的水；
[实验结论]Na₂CO₃，等质量的Na₂CO₃和K₂CO₃与足量的稀盐酸反应，Na₂CO₃所产生的CO₂质量大于K₂CO₃．
[反思与拓展]小于，稀盐酸滴入过快，CO₂没有被吸收完全（或锥形瓶中残留一部分CO₂等）．
分析：（1）用无色的酚酞试液鉴别K₂CO₃和Na₂CO₃的溶液酸碱性；
（2）通过反应现象探究K₂CO₃和Na₂CO₃的分别和氯化钙反应，并写出反应的化学方程式；
（3）[过程讨论]合理使用装置，理解装置的用途；
[实验结论]由计算及参照题干曲线图得出等质量的Na₂CO₃和K₂CO₃与足量的稀盐酸反应，谁产生二氧化碳多的结论；
[反思与拓展]理论和实际操作产生误差．
点评：此题通过对K₂CO₃和Na₂CO₃的鉴别探究，运用了多种知识途径，采取了多种知识探究方法，综合性强，能充分培养学生的分析、解题能力．