Question

18．碳酸钠和碳酸氢钠是生活中常见的盐．通过实验验证、探究它们的化学性质．
【查阅资料】
①Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl
②2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
③Ca（HCO₃）₂易溶于水．
④CaCl₂溶液分别与NaHCO₃、Na₂CO₃溶液等体积混合的现象（表中的百分数为溶液中溶质的质量分数）：

		NaHCO3			Na2CO3
		0.1%	1%	5%	0.1%
CaCl2	0.1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊	有浑浊
	1%	无明显现象	有浑浊	有浑浊，有微小气泡	有沉淀
	5%	无明显现象	有浑浊	有沉淀，有大量气泡	有沉淀

【进行实验】

序号	实验装置	主要实验步骤	实验现象
实验1		向2支试管中分别加入少量Na2CO3和NaHCO3溶液，再分别滴加盐酸	2支试管中均有气泡产生
实验2		向II中加入试剂a，向I中加入少量Na2CO3或NaHCO3固体，分别加热一段时间	Na2CO3受热时II中无明显现象 NaHCO3受热时II中出现浑浊
实验3		向II中加入试剂a，向I中加入少量5%的NaHCO3溶液，再滴加5%的CaCl2溶液	I中出现浑浊，有气泡产生 II中出现浑浊

【解释与结论】
（1）实验1中，NaHCO₃与盐酸反应的化学方程式为NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）实验2中，试剂a为澄清的石灰水．
（3）实验3中，NaHCO₃与CaCl₂反应的化学方程式为：2NaHCO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O．
【反思与评价】
（1）实验2中，加热NaHCO₃后，试管I中残留固体成分可能为Na₂CO₃；Na₂CO₃，NaHCO₃（写出所有可能）．
（2）资料④中，NaHCO₃溶液与CaCl₂溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊，未观察到气泡，原因可能是CaCl₂溶液的溶质质量分数较小，生成的CO₂量较少，CO₂溶于水，因此没有气泡．
（3）用2中不同的方法鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体，实验方案分别为：①各取少量0.1%的NaHCO₃和Na₂CO₃加入等质量的5%的CaCl₂溶液，若无明显现象，则为NaHCO₃，若观察到浑浊则为Na₂CO₃．②各取少量Na₂CO₃和NaHCO₃固体于实验2装置中，分别加热一段时间，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为NaHCO₃，若观察到无明显现象，固体为Na₂CO₃．

Answer 1

分析 （1）用质量守恒定律写碳酸氢钠和盐酸反应的化学方程式；
（2）从装置可看出是检验碳酸氢钠和碳酸钠的热稳定性，再结合二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，分析解答．
（3）用质量守恒定律写NaHCO₃ 与 CaCl₂ 反应的化学方程式；
【反思与评价】
（1）根据NaHCO₃是否完全分解解答；
（2）根据CaCl₂溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO₂ 量较少，CO₂溶于水解答；
（3）根据Na₂CO₃和NaHCO₃ 固体的性质解答．

解答 解：
（1）碳酸氢钠和盐酸反应生成水和二氧化碳，故答案：NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）本实验是为检验碳酸钠和碳酸氢钠的热稳定性．所以实验中的实验步骤是加热并将产生的气体通入澄清的石灰水中；
（3）NaHCO₃与CaCl₂反应的化学方程式2NaHCO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O；
【反思与评价】
（1）NaHCO₃完全分解时，试管Ⅰ中残留固体成分为Na₂CO₃，没有完全分解时残留固体成分为Na₂CO₃，NaHCO₃；
（2）NaHCO₃溶液与CaCl₂溶液混合的现象中，有些只观察到浑浊、未观察到气泡，对比表格中信息可发现原因可能是CaCl₂溶液的溶质质量分数较小，生成的CO₂量较少，CO₂溶于水，因此没有气泡；
（3）①各取少量0.1%的NaHCO₃和Na₂CO₃加入等质量的5%的CaCl₂溶液，若无明显现象，则为NaHCO₃，若观察到浑浊则为Na₂CO₃；
②各取少量Na₂CO₃和NaHCO₃固体于实验2装置中，分别加热一段时间，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为NaHCO₃，若观察到无明显现象，固体为Na₂CO₃．
故答案为：
（1）NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑；
（2）澄清的石灰水；
（3）CaCO₃↓，2NaCl，CO₂↑；
【反思与评价】
（1）Na₂CO₃； Na₂CO₃，NaHCO₃；
（2）CaCl₂溶液的溶质质量分数较小，生成的 CO₂ 量较少，CO₂溶于水，因此没有气泡；
（3）①各取少量0.1%的NaHCO₃和Na₂CO₃加入等质量的 5%的CaCl₂溶液，若无明显现象，则为NaHCO₃，若观察到浑浊则为Na₂CO₃；
②各取少量Na₂CO₃和NaHCO₃固体于实验2装置中，分别加热一段时间，若观察到澄清石灰水变浑浊，固体为NaHCO₃，若观察到无明显现象，固体为Na₂CO₃．

点评 本题为典型的实验探究题，熟练掌握元素化合物的知识才能较快解答．碳酸盐和酸反应放出二氧化碳气体，二氧化碳能使石灰水变浑浊，碳酸盐溶液能和含钙离子的溶液反应生成沉淀．