请依据Na2CO3和NaHCO3的性质差异.设计实验方案区别Na2CO3和NaHCO3(有固体样品也有0.1 mol·L-1的溶液).写出实验步骤．要求:写出四种方法． (1) ． (2) ． (3) ． (4) ．题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

请依据Na₂CO₃和NaHCO₃的性质差异，设计实验方案区别Na₂CO₃和NaHCO₃(有固体样品也有0.1 mol·L^－1的溶液)，写出实验步骤．

要求：写出四种方法．

(1)________．

(2)________．

(3)________．

(4)________．

答案：
解析：

　　答案：(1)20℃时，各取15 g固体置于100 g水中，充分搅拌后全部溶解的是Na₂CO₃，有固体剩余的是NaHCO₃

　　(2)用pH试纸分别测量所给溶液的pH，pH较大者是Na₂CO₃溶液，pH较小者是NaHCO₃溶液

　　(3)分别将两种固体置于大试管中用酒精灯加热，并用导管将大试管与装有澄清石灰水的烧杯相连，能够生成使澄清石灰水变浑浊的气体的是NaHCO₃

　　(4)分别向两溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡，一段时间后才有气泡产生的是Na₂CO₃，开始即有气泡产生的是NaHCO₃

　　思路解析：(1)根据其溶解度，20℃时，各取15 g(理论上，只要取值介于9.6－21.5之间即可，但越接近中间值，现象越明显)置于100 g水中，全部溶解的是Na₂CO₃，有固体剩余的是NaHCO₃．

　　(2)根据表中给出的pH，用pH试纸分别测量所给溶液的pH，pH较大者是Na₂CO₃溶液，较小者是NaHCO₃溶液．

　　(3)由给出的分解温度可知，150－180℃在酒精灯的火焰所能达到的温度范围(400℃左右)之内，所以分别用酒精灯加热两种固体，NaHCO₃分解，而Na₂CO₃不分解．但因为NaHCO₃分解不能直接观察到现象，所以还应将生成的气体通入澄清石灰水，通过澄清石灰水变浑浊这一现象来判断其分解．

　　(4)根据它们与盐酸反应现象的不同，分别向两溶液中逐滴加入盐酸，开始无气泡，一段时间后才有气泡产生的是Na₂CO₃，开始即有气泡产生的是NaHCO₃．

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要求：写出四种方法。

	Na₂CO₃	NaHCO₃
溶解度/g（20 ℃）	21.5	9.6
0.1 mol·L^-1溶液的pH（25 ℃）	11.6	8.3
分解温度/℃	＞1727	150—180
与盐酸作用（在两物质的溶液中逐滴加入盐酸）	第一阶段的反应：Na₂CO₃+HClNaHCO₃+NaCl 第二阶段的反应：NaHCO₃+HClH₂O+CO₂↑+NaCl	NaHCO₃+HClNaCl+H₂O+CO₂↑

（1）________________________________________________。

（2）________________________________________________。

（3）________________________________________________。

（4）________________________________________________。

（14分）某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：

【猜想】（1）甲同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液，而不能用澄清石灰水鉴别。

（2）乙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别。

依据是。

（3）丙同学认为可用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体。

【实验探究】

（1）甲同学：① 将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现盛有Na₂CO₃的试管产生了白色沉淀；②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀。

此实验结果与猜想相同。

（2）乙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊，

②加热NaHCO₃时，乙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。

（3）丙同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃固体的试管中，各加入2 mL

2 mol/L的盐酸，观察到两支试管中均产生了大量气体，实验结果与猜想不一致，即得出不能用盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃。

【问题讨论】

（1）甲同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，该反应的离子方程式为；

（2）乙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是；在加热NaHCO₃固体时，乙同学观察到的实验现象是。

（3）丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进，可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是：称取各2.1 g 两种固体，放入两个容积一样的气球中，在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸，分别将气球套在锥形瓶瓶口上，同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中，气球的膨胀比较（填快或慢）的或最后气球比较（填大或小）的是碳酸氢钠。

【拓展应用】

（1）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的溶液。

（2）要测定Na₂CO₃与NaHCO₃固体混合物中Na₂CO₃的质量分数，可采用的方案有多种，请简述其中一种方案（写出简要步骤及要测定的数据，不要求写出如何用数据求出结果）：

。

某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2 g，分别放入两个小烧杯中，再各滴加10 mL 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????????? ???????????????? ? 。

② 同学们在两烧杯中还观察到了其它现象。其中，盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是 ??? （填字母序号）。

? A．溶液温度下降? B．溶液温度升高??? C．滴入酚酞后呈浅红色? ????? D．滴入酚酞后呈红色

（2）如下面左图所示分别加热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）如上图所示，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。

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

（4）将两种固体分别配制成0.5 mol·L-1的溶液，探究与0.5 mol·L-1CaCl2溶液反应的情况

实验方案

预测现象

预测依据

实际结果

实验1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液

有白色

沉淀

Na2CO3溶液中的CO32-浓度较大，能与CaCl2发生反应。

有白色沉淀

实验2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液

无白色

沉淀

NaHCO3溶液中的CO32-浓度很小，不能与CaCl2反应。

有白色沉淀出现，同时有少量气泡冒出。

请写出上述实验过程中发生的反应的离子方程式：

实验1：???????????????? ????? ???????????? ；实验2：???????????????????? ?????? ?????? 。