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:[查阅资料](1)Ca(HCO3)2可溶于水,(2)NaHCO3固体受热分解生成碳酸钠.二氧化碳和水．[猜想](1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液．(2)乙同学认为可� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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：
【查阅资料】
（1）Ca（HCO₃）₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水．
【猜想】
（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与Na₂CO₃溶液反应均有沉淀产生；又知道Ca（HCO₃）₂可溶于水，因此猜测澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与NaHCO₃溶液混合不会产生沉淀，从而鉴别出两种溶液．
（3）丙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别．
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（2）乙同学将CaCl₂溶液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，实验结果
出乎意料，但根据观察到的其他实验现象，他认为仍可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液．
（3）丙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图3所示）：
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，丙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．
【问题讨论】（1）小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图1、图2）．请写出Na₂CO₃与澄清石灰水发生反应的化学方程式

Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH

；写出NaHCO₃与澄清石灰水混合时参与反应的离子：

Ca²⁺、OH^-、HCO₃^-

．

（2）乙同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，而对CaCl₂与NaHCO₃溶液混合产生的现象难以理解，同学们又进一步查阅了资料，了解到CaCl₂与NaHCO₃溶液可发生如下反应：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，因而同学们知道了乙同学是通过观察到

气泡产生

现象来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的．至于CaCl₂与NaHCO₃溶液为什么能发生上述反应，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究．
（3）丙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是

试管中的空气受热体积膨胀

；根据你分析：Na₂CO₃受热

不易

分解（填“易”或“不易”）．在加热NaHCO₃固体时，丙同学观察到的实验现象是

澄清石灰水变浑浊

（任写一种）．
【拓展应用】（1）固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过

加热

方法除去．
（2）把105g氯化钙溶液与100g5.3%的碳酸钠溶液混合，恰好完全反应，则反应所得溶液中溶质的质量分数是多少？（写出完整的解题过程）．

分析：【问题讨论】（1）通过分析图中有关反应物混合前后离子的变化，可以写出反应方程式和参与反应的离子；
（2）根据碳酸氢钠、碳酸钠与氯化钙溶液反应的现象不同进行鉴别；
（3）根据空气受热膨胀分析在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因，根据在加热NaHCO₃固体时有二氧化碳生成，二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应，分析现象；
【拓展应用】（1）根据固体Na₂CO₃和NaHCO₃性质分析除去固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃的方法；
（2）根据氯化钙与碳酸钠反应的方程式，由碳酸钠的质量科求出生成的氯化钠、碳酸钙的质量，再根据质量守恒定律和溶质质量分数的计算公式，求出所得溶液中溶质的质量分数．

解答：解：[问题讨论]（1）由图2可知Na₂CO₃和Ca（OH）₂混合后有新物质CaCO₃生成及自由钠离子和氢氧根，所以方程式为：Na₂CO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2NaOH；由图3可知NaHCO₃与澄清石灰水混合，反应前的离子有Na⁺、OH^-、HCO^-₃、Ca²⁺，反应后有新物质CaCO₃、H₂O、Na⁺、CO3^2-，对比前后可知参加反应的离子有OH^-、HCO^-₃、Ca²⁺；
（2）由题意可知，CaCl₂与NaHCO₃溶液反应，既有沉淀又有气泡生成，CaCl₂与Na₂CO₃溶液反应只有沉淀生成．所以，乙同学是通过观察到气泡产生现象来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的；
（3）丙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是试管中的空气受热体积膨胀；Na₂CO₃受热不易分解．在加热NaHCO₃固体时，NaHCO₃固体受热分解生成了碳酸钠、二氧化碳和水，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成了碳酸钙沉淀和水．所以，丙同学观察到的实验现象是澄清石灰水变浑浊；
【拓展应用】（1）由于NaHCO₃固体受热分解生成了碳酸钠、二氧化碳和水．所以，固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过加热方法除去；
（2）设反应生成氯化钠的质量为x，生成碳酸钙的质量为y
CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl
106 100 117
100g×5.3% y x

106

100

═

100g×5.3%

解得：x=5.85g

106

117

═

100g×5.3%

解得：y=5g
所得溶液中溶质的质量分数是

5.85g

105g+100g-5g

×100%═2.925%
故答为：[问题讨论]（1）Ca（OH）₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaOH；Ca²⁺、OH^-、HCO₃^-；（2）气泡产生；（3）试管中的空气受热体积膨胀；不易；澄清石灰水变浑浊；
【拓展应用】（1）加热；（2）反应所得溶液中氯化钠的质量分数是2.925%．

点评：本题信息量、阅读量很大，首先必须剔除干扰信息，再结合课本已有知识快速解题．

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（1）《燃烧的条件》实验中，用棉花分别蘸酒精和水，放在酒精灯上加热，该实验的目的探究

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是燃烧的条件之一，该实验的可然物是指

酒精

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棉花

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隔绝氧气

．
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①通过图A实验，可以说明燃烧的条件之一是

温度达到可燃物的着火点

，实验中使用铜片，是利用了铜的

导热

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②图B实验的烧杯②中呈现的现象能说明分子是不断运动的．当烧杯①中液体是浓氨水时烧杯②中的酚酞溶液由无色变为

红

色．

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温度达到可燃物的着火点

，实验中使用铜片，是利用了铜的

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空气

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不能

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（3）实验C是利用体积相同并充满CO₂的软塑料瓶、等量的水（瓶①）和NaOH溶液（瓶②）进行实验，根据塑料瓶变瘪的程度证明CO₂和NaOH溶液中的溶质确实发生了反应，这一反应的化学方程式为

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（1）通过试验A，可以说明燃烧的条件之一是

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直接接触．欲除去铁锈可用

洗方法，铁制品除锈时

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A. 燃烧的条件 B. 铁钉生锈的条件 C. 证明CO₂与NaOH反应 D. 分子运动的现象

（1）通过实验A，可以说明燃烧的条件之一是，实验中使用铜片，是利用了铜的性（填一条物理性质）

（2）对于实验B，一段时间后观察到试管①中的铁钉明显锈蚀，由此得出：铁生锈的主要条件是铁与水和直接接触。欲除去铁锈可用洗的方法，铁制品除锈时（填“能”或“不能”）长时间浸在酸溶液中。

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