Question

4．NaCl、NaOH、Na₂CO₃和NaHCO₃均是重要的化工原料，相互間可以發(fā)生轉(zhuǎn)化，請回答以下問題：

（1）粗鹽經(jīng)溶解、過濾和蒸發(fā)操作后，仍含有MgCl₂及Na₂SO₄等可溶性雜質(zhì)，請寫出檢驗(yàn)其中是否含有SO₄^2-的離子方程式SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓．
（2）實(shí)驗(yàn)室要配制480mL0.2mol/L的NaOH溶液，需要稱量NaOH固體的質(zhì)量為4.0g．
（3）如圖，實(shí)驗(yàn)一是為了比較Na₂CO₃和NaHCO₃的熱穩(wěn)定性，則試管A中所盛的藥品為NaHCO₃（填化學(xué)式），能證明熱穩(wěn)定性強(qiáng)弱的現(xiàn)象為I中的澄清的石灰水無變化，II中的澄清的石灰水變渾濁，試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（4）實(shí)驗(yàn)二是為了探究Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂．
（5）向飽和的Na₂CO₃中通入CO₂的現(xiàn)象為溶液中有渾濁出現(xiàn)（或有晶體析出），寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式2Na⁺+CO₃^2-+CO₂+H₂O═2NaHCO₃↓．

Answer 1

分析 （1）含有MgCl₂及Na₂SO₄等可溶性雜質(zhì)，在檢驗(yàn)SO₄^2-時(shí)，Mg²⁺、Cl^-等離子對SO₄^2-的檢驗(yàn)無干擾，應(yīng)先排除CO₃^2-離子的干擾；
（2）需要配制0.2mol/LNaOH溶液480mL，實(shí)驗(yàn)室沒有480mL容量瓶，應(yīng)選擇500mL容量瓶，據(jù)此計(jì)算需要稱量NaOH固體的質(zhì)量；
（3）比較Na₂CO₃和NaHCO₃的熱穩(wěn)定性，根據(jù)溫度較高但不分解的物質(zhì)較穩(wěn)定分析選擇藥品的位置，不穩(wěn)定的物質(zhì)分解生成的二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
（4）Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣；
（5）碳酸鈉與CO₂和水反應(yīng)生成酸式鹽NaHCO₃，NaHCO₃溶解度小于Na₂CO₃，并且反應(yīng)生成的NaHCO₃固體質(zhì)量比原來Na₂CO₃多，溶劑質(zhì)量減少，溶液中有渾濁出現(xiàn)，據(jù)此分析解答．

解答 解：（1）在檢驗(yàn)SO₄^2-時(shí)，加入氯化鋇之前要先加鹽酸以排除CO₃^2-離子的干擾，即先加鹽酸酸化，無現(xiàn)象，再加氯化鋇溶液，出現(xiàn)白色沉淀，說明含有SO₄^2-，發(fā)生的離子反應(yīng)為SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓，
故答案為：SO₄^2-+Ba²⁺=BaSO₄↓；
（2）沒有480mL容量瓶，選擇容量稍大體積接近的容量瓶，故應(yīng)選擇500mL容量瓶，所需氫氧化鈉的質(zhì)量為0.5L×0.2mol•L^-1×40g/mol=4.0g，
故答案為：4.0；
（3）試管A中所盛的藥品為NaHCO₃，該實(shí)驗(yàn)中，直接加熱的碳酸鈉不分解，但間接加熱的碳酸氫鈉分解，所以說明二者中熱穩(wěn)定性強(qiáng)的物質(zhì)是Na₂CO₃，碳酸氫鈉在加熱條件下分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成的二氧化碳能使II中的澄清的石灰水變渾濁，而I中的澄清的石灰水無變化，
故答案為：Na₂CO₃；I中的澄清的石灰水無變化，II中的澄清的石灰水變渾濁；2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（4）Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)，反應(yīng)生成碳酸鈉和氧氣，氧氣助燃，棉花燃燒，Na₂O₂與CO₂的反應(yīng)的方程式為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂，
故答案為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂；
（5）碳酸鈉與CO₂和水反應(yīng)生成酸式鹽NaHCO₃，NaHCO₃溶解度小于Na₂CO₃，并且反應(yīng)生成的NaHCO₃固體質(zhì)量比原來Na₂CO₃多，溶劑質(zhì)量減少，溶液中有渾濁出現(xiàn)，反應(yīng)的方程式為Na₂CO₃+CO₂+H₂O═2NaHCO₃↓，離子反應(yīng)為：2Na⁺+CO₃^2-+CO₂+H₂O═2NaHCO₃↓；
故答案為：溶液中有渾濁出現(xiàn)（或有晶體析出）；2Na⁺+CO₃^2-+CO₂+H₂O═2NaHCO₃↓．

點(diǎn)評 本題考查實(shí)驗(yàn)探究，明確碳酸氫鈉和碳酸鈉性質(zhì)的異同是解答的關(guān)鍵，側(cè)重學(xué)生分析和應(yīng)用知識(shí)的能力考查，注意實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)原理，題目難度中等．