题目内容
某实验小组钠及其化合物进行探究．
Ⅰ、该实验小组欲通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质．
（1）称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液．
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论：同温度下，溶解度
（用“＞”连接）．
②同学们在两烧杯中还观察到了两溶液均变红，其中 溶液中的颜色更深．
（2）如图1所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清．请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象 、 ．
（3）如图2所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入试剂，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
Ⅱ、该兴趣小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧．他们对钠在CO2气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
[实验]将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
[提出假设]
假设1：白色物质是Na2O．
假设2：白色物质是Na2CO3．
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物．
[设计实验方案．验证假设]该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究：
[思考与交流]
（4）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是 ．
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为 ．理由是 ．
（6）写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为 ．
（7）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠．你是否同意丙同学的观点，并简述理由： ， ．
Ⅰ、该实验小组欲通过以下实验来探究Na2CO3和NaHCO3两种物质的性质．
（1）称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，向所得溶液中各滴入2滴酚酞试液．
①发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，由此得到结论：同温度下，溶解度
②同学们在两烧杯中还观察到了两溶液均变红，其中
（2）如图1所示分别加热A、B固体，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊，但一段时间后浑浊又变澄清．请用化学方程式解释澄清石灰水中发生的现象
（3）如图2所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入试剂，将气球内的固体同时倒入试管中．
①两试管中均产生气体，
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
Ⅱ、该兴趣小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO2气体中燃烧．他们对钠在CO2气体中燃烧后生成的白色物质进行了如下探究：
[实验]将燃烧的钠迅速伸入到盛有装满CO2的集气瓶中，钠在其中继续燃烧至完全，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上粘附着白色物质．
[提出假设]
假设1：白色物质是Na2O．
假设2：白色物质是Na2CO3．
假设3：白色物质是Na2O和Na2CO3的混合物．
[设计实验方案．验证假设]该小组对燃烧后生成的白色物质进行如下探究：
| 实验方案 | 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 方案1 | 取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液 | 溶液变成红色 | 白色物质为Na2O |
| 方案2 | ①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液 | 出现白色沉淀 | |
| ②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液 | 无明显现象 |
（4）甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是
（5）乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为
（6）写出钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为
（7）丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠．你是否同意丙同学的观点，并简述理由：
考点：探究碳酸钠与碳酸氢钠的性质
专题：实验设计题
分析：（1）①常温下，同质量、同体积的溶剂，Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明Na2CO3较NaHCO3易溶；
②碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶液的碱性更强；
（2）碳酸钠热稳定性差，受热易分解，生成二氧化碳气体，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶的碳酸氢钙；
（3）①同等条件下，碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应；
②等质量的Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3物质的量较多，生成二氧化碳多；
（4）依据碳酸钠水溶液显碱性分析判断；
（5）依据沉淀成分分析判断为碳酸钡沉淀，酚酞不变色证明无氧化钠；
（6）钠在二氧化碳中 燃烧生成碳和过氧化钠；
（7）依据反应物组成元素为钠、氧、碳元素分析，化学反应应元素守恒．
②碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶液的碱性更强；
（2）碳酸钠热稳定性差，受热易分解，生成二氧化碳气体，二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶的碳酸氢钙；
（3）①同等条件下，碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应；
②等质量的Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3物质的量较多，生成二氧化碳多；
（4）依据碳酸钠水溶液显碱性分析判断；
（5）依据沉淀成分分析判断为碳酸钡沉淀，酚酞不变色证明无氧化钠；
（6）钠在二氧化碳中 燃烧生成碳和过氧化钠；
（7）依据反应物组成元素为钠、氧、碳元素分析，化学反应应元素守恒．
解答：
解：（1）①称取两种固体各2g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10mL蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，并恢复至室温后，发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余，说明在同样的温度下，同质量的两种固体在同体积的溶剂中，Na2CO3比NaHCO3易溶于水，
故答案为：Na2CO3＞NaHCO3；
②碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶液的碱性更强，使酚酞变红的颜色更深，
故答案为：Na2CO3；
（2）碳酸氢钠受热易分解，2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O，生成的CO2气体通入澄清石灰水中发生反应，CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O 生成碳酸钙沉淀变浑浊，碳酸钙和二氧化碳和水反应生成可溶的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2，所以一段时间后浑浊又变澄清，
故答案为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O； CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2；
（3）①将气球内的固体同时倒入试管发生反应：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，同等条件下，碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应，所以I的反应程度更为剧烈，
故答案为：Ⅰ；
②Na2CO3的摩尔质量为：106g/mol；NaHCO3的摩尔质量为：84g/mol，等质量的Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3物质的量较多，生成二氧化碳多，所以装置I的气球体积较大，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，生成气体的体积可根据盐酸计算，
故答案为：A、C；
（4）取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液变红，不是固体不一定是氧化钠，碳酸钠水溶液中水解显碱性，也可以使酚酞变红；
故答案为：碳酸钠溶液水解显碱性，使酚酞变红；
（5）取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀是碳酸钡沉淀，静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无变化，说明一定无氧化钠，银氧化钠溶于水和水反应生成氢氧化钠；证明白色固体是碳酸钠；
故答案为：Na2CO3；方案2的①中出现白色沉淀是BaCO3，所以燃烧后的白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色固体中无Na2O；
（6）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
故答案为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
（7）白色物质若是氢氧化钠，需要反应物含有氢元素，实验是钠在二氧化碳中的反应产物，无氢元素存在，不同意丙同学的推断；
故答案为：不同意，因为反应物中无氢元素．
故答案为：Na2CO3＞NaHCO3；
②碳酸钠的水解程度大于碳酸氢钠的水解程度，因此碳酸钠溶液的碱性更强，使酚酞变红的颜色更深，
故答案为：Na2CO3；
（2）碳酸氢钠受热易分解，2NaHCO3
| ||
故答案为：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O； CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2；
（3）①将气球内的固体同时倒入试管发生反应：Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，同等条件下，碳酸钠与盐酸反应速率不及碳酸氢钠与盐酸反应，所以I的反应程度更为剧烈，
故答案为：Ⅰ；
②Na2CO3的摩尔质量为：106g/mol；NaHCO3的摩尔质量为：84g/mol，等质量的Na2CO3和NaHCO3，NaHCO3物质的量较多，生成二氧化碳多，所以装置I的气球体积较大，Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑，NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑，生成气体的体积可根据盐酸计算，
故答案为：A、C；
（4）取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液变红，不是固体不一定是氧化钠，碳酸钠水溶液中水解显碱性，也可以使酚酞变红；
故答案为：碳酸钠溶液水解显碱性，使酚酞变红；
（5）取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的BaCl2溶液，出现白色沉淀是碳酸钡沉淀，静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液无变化，说明一定无氧化钠，银氧化钠溶于水和水反应生成氢氧化钠；证明白色固体是碳酸钠；
故答案为：Na2CO3；方案2的①中出现白色沉淀是BaCO3，所以燃烧后的白色物质中有Na2CO3，②中滴加无色酚酞试液无明显现象，说明燃烧后的白色固体中无Na2O；
（6）钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
故答案为：4Na+3CO2=2Na2O2+C；
（7）白色物质若是氢氧化钠，需要反应物含有氢元素，实验是钠在二氧化碳中的反应产物，无氢元素存在，不同意丙同学的推断；
故答案为：不同意，因为反应物中无氢元素．
点评：本题考查Na2CO3和NaHCO3性质的比较，题目难度中等，注意把握Na2CO3和NaHCO3性质以及相关反应的方程式的书写．
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（1）计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度（忽略溶液体积变化）．
（2）计算并确定该钠-钾合金的化学式．
（1）计算溶液中氢氧根离子的物质的量浓度（忽略溶液体积变化）．
（2）计算并确定该钠-钾合金的化学式．
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