Question

12．某校化学课外小组为了鉴别碳酸钠和碳酸氢钠两种白色固体，用不同的方法做了以下实验，如图 I～IV所示．


（1）只根据图 I、II所示实验，能够达到实验目的是（填装置序号）Ⅱ．
（2）图 III、IV所示实验均能鉴别这两种物质，其反应的化学方程式为2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；与实验 III 相比，实验 IV的优点是（填选项序号）D．
A．  III比 IV复杂               B．  IV比 III安全
C．  IV比 III操作简便          D．  IV可以做到用一套装置同时进行两个对比实验，而 III不行
（3）若用实验V验证酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是（填化学式）NaHCO₃．
（4）将碳酸氢钠溶液与澄清石灰水混合并充分反应．
①当石灰水过量时，其离子方程式为HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；②碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比是2：1时，所得溶液中的溶质的化学式为Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠和盐酸反应分两步进行，盐酸和碳酸钠、碳酸氢钠反应都生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊．
（2）碳酸氢钠在加热条件下能分解生成碳酸钠和水、二氧化碳；根据两个实验的区别分析．
（3）根据碳酸氢钠的性质分析．
（4）碳酸氢钠和氢氧化钙发生复分解反应，石灰水过量时反应生成碳酸钙、NaOH、水；碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比是2：1时，生成碳酸钙、碳酸钠和水．

解答 解：（1）Ⅰ装置反应现象相同；Ⅱ装置，向碳酸钠溶液中滴加盐酸先没有气体生成，随着盐酸的不断滴加，后产生气泡，向碳酸氢钠溶液中滴加盐酸立即产生气泡，所以能够达到实验目的是Ⅱ，
故答案为：Ⅱ；
（2）碳酸氢钠在加热条件下能分解生成碳酸钠和水、二氧化碳2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；实验Ⅲ、Ⅳ相比，IV可以做到一套装置同时进行两个对比实验，而III不能，故选D，
故答案为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；D；
（3）碳酸钠直接加热不产生气体，而碳酸氢钠不直接加热就产生气体，就更说明碳酸氢钠不稳定，所以试管B中装入的固体最好是NaHCO₃，
故答案为：NaHCO₃；
（4）①当石灰水过量时，其离子方程式为HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O，故答案为：HCO₃+OH^-+Ca²⁺═CaCO₃↓+H₂O；
②碳酸氢钠与氢氧化钙的物质的量之比是2：1时，发生2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，所得溶液中的溶质的化学式为，故答案为：Na₂CO₃．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握碳酸钠、碳酸氢钠的性质及差异、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．