题目内容
【题目】某实验小组欲探究Na2CO3和NaHCO3的性质,发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是,他们先对固体A、B进行鉴别,再通过实验进行性质探究。
(1)分别加热固体A、B,发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_____。
(2)称取两种固体各2g,分别加入两个小烧杯中,再各加10 mL蒸馏水,振荡,测量温度变化;待固体充分溶解,恢复至室温,向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余,由此得出结论_________________。
②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中,属于盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象的是______(填字母序号)。
a.溶液温度下降 b.溶液温度升高 c.滴入酚酞后呈浅红色 d.滴入酚酞后呈红色
(3)如图所示,在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品,将气球内的固体同时倒入试管中。
①两试管中均产生气体,__________(填“Ⅰ”或“Ⅱ”)的反应程度更为剧烈。
②反应结束后,气球均有膨胀,恢复至室温,下列说法正确的是__________。
a.装置Ⅰ的气球体积较大
b.装置Ⅱ的气球体积较大
c.生成气体的体积根据盐酸计算
d.生成气体的体积根据固体计算
(4)同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液,设计如下方案并对反应现象作出预测:
实验方案 | 预测现象 | 预测依据 |
操作1:向2 mLNa2CO3溶液中滴加1mL 0.5mol·L-1CaCl2溶液 | 有白色沉淀 | Na2CO3溶液中的CO32—浓度较大,能与CaCl2发生反应______________(写离子方程式) |
操作2:向2 mLNaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5mol·L-1CaCl2溶液 | 无白色沉淀 | NaHCO3溶液中的CO32—浓度很小,不能与CaCl2反应 |
实际实验后,发现操作2的现象与预测有差异:产生白色沉淀和气体。则该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为_______________________________。
【答案】 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 同温度下,Na2CO3比NaHCO3易溶于水 b、d Ⅰ a、c Ca2++CO32—=CaCO3↓ Ca2++2HCO32—=CaCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】
试题(1) Na2CO3稳定,受热不分解,而NaHCO3不稳定,受热分解。反应的方程式为2NaHCO3 Na2CO3+ CO2↑+ H2O。(2)在相同的温度下,在相同质量的水在加入相等质量的Na2CO3与NaHCO3。结果发现Na2CO3固体完全溶解,而NaHCO3固体有剩余说明在相同的温度下Na2CO3比NaHCO3更容易溶解于水中。②盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是加水溶解放出热量使溶液的温度升高,滴加酚酞试液后溶液变为红色,说明溶液显碱性。所以正确选项为B D。(3)①两试管中均产生气体Ⅰ中产生气体更快,所以Ⅰ的反应程度更为剧烈。发生的反应为:NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑n(NaHCO3) :n(HCl)=1:1, n(NaHCO3)=1/84mol=0.012mol<n(HCl)=0.003mol,所以放出的气体体积按照盐酸来计算。Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+H2O+ CO2↑n(Na2CO3) :n(HCl)=1:2;n(Na2CO3)=" 1/106mol=" 0.009mol>2n(HCl)。所以放出的气体的体积按照盐酸来计算。因为碳酸钠与盐酸反应分步进行,第一步产生碳酸氢钠和氯化钠,没有气体,第二步才放出气体,并且与Na2CO3和NaHCO3分别加入的盐酸的体积相等,所以放出气体的体积NaHCO3多。因此正确选项为A C。(4)Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为:Ca2++ CO32-="=" CaCO3↓向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液,产生白色沉淀和气体。该条件下,NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为Ca2++ 2HCO3-="==" CaCO3↓+ CO2↑+ H2O。
