摘要:4.碳酸钠和氯化钙可以发生复分解反应

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某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:

[查阅资料](1)Ca(HCO3)2可溶于水;

(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水.

[猜想](1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.

(2)乙同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.

甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl2溶液分别与Na2CO3溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO3)2可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl2溶液分别与NaHCO3溶液混合不会产生沉淀,从而鉴别出两种溶液.

(3)丙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.

[实验探究](1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.

(2)乙同学将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀,实验结果出乎意料,但根据观察到的其他实验现象,他认为仍可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.

(3)丙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图所示):

①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,

②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.

[问题讨论](1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图1、图2).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式________;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:________.

(2)乙同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,而对CaCl2与NaHCO3溶液混合产生的现象难以理解,同学们又进一步查阅了资料,了解到CaCl2与NaHCO3溶液可发生如下反应:CaCl2+2NaHCO3=CaCO3↓+2NaCl+CO2↑+H2O,因而同学们知道了乙同学是通过观察到________现象来鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液的.

至于CaCl2与NaHCO3溶液为什么能发生上述反应,老师指出其反应原理较复杂,有待于今后学习中进一步探究.

(3)丙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是________;根据你分析:Na2CO3受热________分解(填“易”或“不易”).在加热NaHCO3固体时,丙同学观察到的实验现象是________(任写一种).

[拓展应用](1)固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过________方法除去.

(2)把105 g氯化钙溶液与100 g 5.3%的碳酸钠溶液混合,恰好完全反应,则反应所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出完整的解题过程).

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