Question

8．某校化學(xué)課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅱ所示．

（1）圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗均能鑒別這兩種物質(zhì)，與實驗Ⅰ相比，實驗Ⅱ的優(yōu)點是（填選項序號）D．
A．Ⅱ比Ⅰ復(fù)雜             B．Ⅱ比Ⅰ安全
C．Ⅱ比Ⅰ難操作           D．Ⅱ可以做到用同一套裝置進(jìn)行對比實驗，而Ⅰ不行
（2）若用實驗Ⅱ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性．則試管B中應(yīng)裝入的固體最好是（填化學(xué)式）NaHCO₃．
（3）某同學(xué)將質(zhì)量為m₁的NaHCO₃固體放在試管中加熱分解一段時間后，恢復(fù)到原條件，測得剩余固體的質(zhì)量為m₂．試管中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑生成的Na₂CO₃的質(zhì)量為$\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$．
（4）將碳酸氫鈉溶液與澄清石灰水混合并充分反應(yīng)．當(dāng)碳酸氫鈉與氫氧化鈣物質(zhì)的量之比為2：1時，請設(shè)計實驗檢驗反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的陰離子：取上層清液少許于潔凈試管中，加入適量CaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，證明有CO₃^2-．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)兩個實驗的區(qū)別分析，Ⅱ可以做對比實驗；
（2）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（3）碳酸氫鈉加熱分解生成碳酸鈉、二氧化碳?xì)怏w和水，書寫化學(xué)方程式，根據(jù)差量進(jìn)行計算，由此分析解答；
（4）根據(jù)反應(yīng)方程式判斷溶液中的溶質(zhì)；碳酸根離子能和鈣離子反應(yīng)生成碳酸鈣白色沉淀，向上層清液中加入氯化鈣溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，就證明有碳酸根離子．

解答 解：（1）實驗Ⅰ與實驗Ⅱ相比，實驗Ⅱ可以做到一套裝置同時進(jìn)行兩個對比實驗，而實驗I不能，故選D，
故答案為：D；
（2）碳酸鈉直接加熱，碳酸氫鈉不直接加熱，不直接加熱的碳酸氫鈉能分解而直接加熱的碳酸鈉不分解更能說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定，
故答案為：NaHCO₃；
（3）碳酸氫鈉加熱發(fā)生的反應(yīng)方程式為：2NaHO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，
根據(jù)差量法：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O△m
                      106             62
                   m（Na₂CO₃）     （m₁-m₂）g
碳酸鈉的質(zhì)量為：m（Na₂CO₃）=$\frac{106（{m}_{1}-{m}_{2}）}{62}$g=$\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$，
故答案為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑； $\frac{53}{31}（{m}_{1}-{m}_{2}）$；
（4）碳酸氫鈉與氫氧化鈣的物質(zhì)的量之比為2：1時，反應(yīng)方程式為2NaHCO₃+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+Na₂CO₃+2H₂O，根據(jù)方程式知該溶液是碳酸鈉溶液；該溶液中含有碳酸根離子，碳酸根離子能和鈣離子生成白色沉淀，所以檢驗方法是：取上層清液于潔凈的試管中加入適量CaCl₂溶液，振蕩，若有白色沉淀生成，則證明溶液中含有CO₃^2-，
故答案為：取上層清液少許于潔凈試管中，加入適量CaCl₂溶液，若有白色沉淀生成，證明有CO₃^2-．

點評 本題考查了NaHCO₃性質(zhì)實驗方案的設(shè)計，題目難度中等，正確理解題干信息為解答關(guān)鍵，注意差量法的應(yīng)用．