Question

19．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+H₂O+CO₂↑，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是操作简便；
（3）若用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是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Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-═CaCO₃↓+H₂O；
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2：1时，所得溶液中溶质的化学式为Na₂CO₃．
（5）另有两瓶溶液，已知分别是K₂CO₃和NaHCO₃，请你写出另外两种不同的鉴别方法．
①焰色反应，隔蓝色钴玻璃能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃．
②加入BaCl₂（CaCl₂）溶液，产生白色沉淀的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃．

Answer 1

分析 （1）I中石灰水均变浑浊，而Ⅱ中气球的大小不同；
（2）碳酸氢钠加热分解，而碳酸钠不能，实验Ⅲ操作简单，对比性强；
（3）用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，大试管中为碳酸钠，温度高不分解，具有对比性；
（4）①当石灰水过量时，碳酸氢钠完全反应，生成碳酸钙、NaOH和水；
②当碳酸氢钠与氢氧化钙物质的量之比为2：1时，生成碳酸钠、碳酸钙和水；
（5）K₂CO₃和NaHCO₃中阳离子不同，且阴离子可利用氯化钡或氯化钙检验，以此来解答．

解答 解：（1）I中石灰水均变浑浊，而相同条件下Ⅱ中气球的大小不同，则鉴别二者能够达到实验目的是Ⅱ，故答案为：Ⅱ；
（2）碳酸氢钠加热分解，而碳酸钠不能，发生的反应为2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑、CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O，与实验Ⅲ相比，实验Ⅳ的优点是操作简便，
故答案为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；操作简便；
（3）用实验Ⅳ验证碳酸钠和碳酸氢钠的稳定性，则试管B中装入的固体最好是NaHCO₃，温度低分解，具有对比性，故答案为：NaHCO₃；
（4）①当石灰水过量时，碳酸氢钠完全反应，生成碳酸钙、NaOH和水，离子反应为Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-═CaCO₃↓+H₂O，故答案为：Ca²⁺+OH^-+HCO₃^-═CaCO₃↓+H₂O；
②所得溶液中溶质的化学式为Na₂CO₃，故答案为：Na₂CO₃；
（5）K₂CO₃和NaHCO₃中阳离子不同，且阴离子可利用氯化钡或氯化钙检验，检验方法为①焰色反应，隔蓝色钴玻璃能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃；②加入BaCl₂（CaCl₂）溶液，产生白色沉淀的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃，
故答案为：焰色反应，隔蓝色钴玻璃能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃；加入BaCl₂（CaCl₂）溶液，产生白色沉淀的是K₂CO₃，否则是NaHCO₃．

点评 本题考查性质实验方案的设计，涉及物质的鉴别和检验及实验技能，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应和现象为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意常见离子的检验方法及实验设计能力，题目难度不大．