Question

4．某小组同学在实验室研究Na₂CO₃与NaHCO₃的性质．
实验Ⅰ：
（1）产生气体的速率A＞ B（填“＞”或“＜”或“=”），结合化学用语说明原因Na₂CO₃与酸反应经历两步：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，而NaHCO₃只有一步，因此A中产生气体速率更快．
（2）产生气体的体积A= B（填“＞”或“＜”或“=”），标准状况下，A烧杯中产生气体的体积为2.24L
（3）任意写出一种将NaHCO₃转变为Na₂CO₃的方法2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑（用化学方程式表示）．
实验Ⅱ：1mL 0.1mol/L NaHCO₃溶液与1mL 0.01mol/L Ca（OH）₂溶液混合产生CaCO₃白色沉淀．
（4）请用离子方程式表示生成CaCO₃的反应过程HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O，Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓．
（5）同学们设计了如下实验方案，验证上述反应过程，请将方案补充完整：

实验步骤	实验现象
ⅰ．取1mL 0.1mol/L NaHCO3溶液，向其中加入 1mL 0.01mol/L CaCl2溶液	无明显现象
ⅱ．向上述溶液中滴加NaOH溶液	产生白色沉淀

Answer 1

分析 （1）同等条件下，碳酸钠与硫酸反应速率不及碳酸氢钠与硫酸反应；
（2）根据碳元素守恒可知产生气体的体积相同；
（3）根据NaHCO₃不稳定性，可将NaHCO₃加热转变为Na₂CO₃；
 （4）NaHCO₃溶液与 Ca（OH）₂溶液反应过程为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（5）NaHCO₃溶液中加入CaCl₂溶液不反应，滴加NaOH溶液后，产生CaCO₃沉淀．

解答 解：（1）发生反应：Na₂CO₃+H₂SO₄l═Na₂SO₄+H₂O+CO₂↑，2NaHCO₃+H₂SO₄═Na₂SO₄+2H₂O+2CO₂↑，同等条件下，碳酸钠与硫酸反应速率不及碳酸氢钠与硫酸反应，所以A的反应程度更为剧烈，
故答案为：＞；Na₂CO₃与酸反应经历两步：CO₃^2-+H⁺=HCO₃^-HCO₃^-+H⁺=H₂O+CO₂↑，而NaHCO₃只有一步，因此A中产生气体速率更快；
（2）100mL1mol/LH₂SO₄溶液为0.1molH₂SO₄，分别和8，4g（0.1mol）NaHCO₃、10.6g（0.1mol）Na₂CO₃反应，标准状况下，产生的CO₂都为2.24L．
故答案为：=；2.24
（3）将NaHCO₃加热转变为Na₂CO₃，2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，
故答案为：2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；
 （4）NaHCO₃溶液与 Ca（OH）₂溶液反应过程为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案为：HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O；  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
（5）NaHCO₃溶液中加入CaCl₂溶液不反应，滴加NaOH溶液后，产生CaCO₃沉淀．HCO₃^-+OH^-=CO₃^2-+H₂O  Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案为：NaOH溶液； 产生白色沉淀．

点评 本题以探究碳酸氢钠、碳酸钠性质为载体考查物质之间反应，为高频考点，侧重于学生的分析、实验能力的考查，注意把握物质的性质的异同．