Question

15．某研究性学习小组根据老师的学案设计实验对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行研究．
（1）甲同学设计除去碳酸氢钠溶液中碳酸钠杂质的方法：向溶液中通入足量的二氧化碳．请写出相关反应的离子方程式CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-．
（2）乙同学设计如图实验装置，比较碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，并检验分解产物．最好应在a试管底部加入Na₂CO₃（填化学式）．
（3）小苏打长期放置在空气中会变质（部分转变为碳酸钠），丙同学称取27.4g变质小苏打样品，经过充分加热、冷却、称量，所得固体的质量为21.2g，则原混合物中碳酸钠的质量为10.6g．

Answer 1

分析 （1）碳酸钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸氢钠，据此书写离子方程式；
（2）碳酸氢钠稳定性差，加热易分解，而碳酸钠稳定性较强，加热时难以分解，加热大试管时，a处温度较高，最好在a试管底部加入碳酸钠；
（3）发生反应为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑，利用差量法计算出混合物碳酸氢钠的质量，然后计算出碳酸钠的质量．

解答 解：（1）碳酸氢钠与二氧化碳发生反应生成碳酸氢钠，反应的离子方程式为：CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，
故答案为：CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-；
（2）碳酸氢钠在小试管b，Na₂CO₃在大使管a，大试管直接加热，温度较高，如温度较高的不分解，而加热温度较低的物质分解，可判断稳定强弱，
故答案为：Na₂CO₃；
（3）设混合物中含有碳酸氢钠的质量为x，
2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑△m
    168                                           62
  x                                       27.4g-21.2g=6.2g
则：$\frac{168}{x}$=$\frac{62}{6.2g}$，
解得：x=16.8g，
原混合物中碳酸钠的质量为：27.4g-16.8g=10.6g，
答：原混合物中碳酸钠的质量是10.6g．

点评 本题考查物质检验与鉴别方案的设计，题目难度中等，明确碳酸钠、碳酸氢钠的性质为解答关键，注意掌握差量法的应用，试题培养了学生的分析能力及化学实验、化学计算能力．