Question

9．某實(shí)驗(yàn)小組探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標(biāo)簽．于是，他們先對固體A、B進(jìn)行鑒別，再通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行性質(zhì)探究．
（1）分別加熱固體A、B，發(fā)現(xiàn)固體A受熱產(chǎn)生的氣體能使澄清石灰水變渾濁．A受熱分解的化學(xué)方程式為2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
（2）稱取兩種固體各2g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復(fù)到室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液．
①發(fā)現(xiàn)Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，由此得出結(jié)論：同溫度下，Na₂CO₃比NaHCO₃易溶于水．
②同學(xué)們在兩燒杯中還觀察到以下現(xiàn)象．其中，盛放Na₂CO₃的燒杯中出現(xiàn)的現(xiàn)象是bd（填字母序號）．
a．溶液溫度下降b．溶液溫度升高c．滴入酚酞后呈淺紅色d．滴入酚酞后呈紅色
（3）如圖所示，在氣密性良好的裝置Ⅰ和Ⅱ中分別放入藥品，將氣球內(nèi)的固體同時倒入試管中．
①兩試管中均產(chǎn)生氣體，Ⅰ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的反應(yīng)程度更為劇烈．
②反應(yīng)結(jié)束后，氣球均有膨脹，恢復(fù)至室溫，下列說法正確的是ac（填字母序號）．
a．裝置Ⅰ的氣球體積較大b．裝置Ⅱ的氣球體積較大
c．生成氣體的體積根據(jù)鹽酸計(jì)算d．生成氣體的體積根據(jù)固體計(jì)算
（4）同學(xué)們將兩種固體分別配制成0.5mol•L^-1的溶液，設(shè)計(jì)如下方案并對反應(yīng)現(xiàn)象做出預(yù)測：

實(shí)驗(yàn)方案	預(yù)測現(xiàn)象	預(yù)測依據(jù)
操作1：向2mL Na2CO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1 CaCl2溶液	有白色沉淀	Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發(fā)生反應(yīng)：：Ca2++CO32-=CaCO3↓（寫離子方程式）
操作2：向2mL NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1 CaCl2溶液	無白色沉淀	NaHCO3溶液中的CO32-濃度很小，不能與CaCl2反應(yīng)

實(shí)施實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)操作2的現(xiàn)象與預(yù)測有差異：產(chǎn)生白色沉淀和氣體，則該條件下，NaHCO₃溶液與CaCl₂溶液反應(yīng)的離子方程式為Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

分析 （1）碳酸鈉溫度，受熱難分解，碳酸鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易分解，生成二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀；
（2）①常溫下，同質(zhì)量、同體積的溶劑，Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，說明Na₂CO₃較NaHCO₃易溶；
②碳酸鈉溶解過程放熱，碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解使溶液呈堿性；
（3）①同等條件下，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)速率不及碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)；②等質(zhì)量的Na₂CO₃和NaHCO₃，NaHCO₃物質(zhì)的量較多，生成二氧化碳多；
（4）碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；CaCl₂與NaHCO₃溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和二氧化碳?xì)怏w；

解答 解：（1）碳酸鈉穩(wěn)定，受熱難分解，碳酸鈉熱穩(wěn)定性差，受熱易分解，生成二氧化碳?xì)怏w，故A為碳酸氫鈉，反應(yīng)方程式為：2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O，生成的CO₂氣體通入澄清石灰水中發(fā)生反應(yīng)，CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O 生成碳酸鈣沉淀變渾濁；
故答案為：2NaHCO₃ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O；
（2）①稱取兩種固體各2g，分別放入兩個小燒杯中，再各滴加10mL蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，并恢復(fù)至室溫后，發(fā)現(xiàn)Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，說明在同樣的溫度下，同質(zhì)量的兩種固體在同體積的溶劑中，Na₂CO₃比NaHCO₃易溶于水，
故答案為：同溫度下，Na₂CO₃比NaHCO₃易溶于水；
②a．碳酸鈉溶解過程為放熱過程，故a錯誤；
b．碳酸鈉溶解過程放熱，溫度升高，故b正確；
c．碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解溶液呈堿性，滴入酚酞后呈紅色，故c錯誤；
d．碳酸鈉為強(qiáng)堿弱酸鹽，水解溶液呈堿性，碳酸鈉俗稱純堿，滴入酚酞后呈紅色，故d正確；
故答案為：b、d；
（3）①將氣球內(nèi)的固體同時倒入試管發(fā)生反應(yīng)：Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，同等條件下，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)速率不及碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)，所以I的反應(yīng)程度更為劇烈，
故答案為：Ⅰ；
②a．Na₂CO₃的摩爾質(zhì)量為：106g/mol；NaHCO₃的摩爾質(zhì)量為：84g/mol，等質(zhì)量的Na₂CO₃和NaHCO₃，NaHCO₃物質(zhì)的量較多，生成二氧化碳多，所以裝置I的氣球體積較大，故a正確；
b．等質(zhì)量的Na₂CO₃和NaHCO₃，NaHCO₃物質(zhì)的量較多，生成二氧化碳多，故b錯誤；
c．Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂O+CO₂↑，NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂O+CO₂↑，1g碳酸鈉的物質(zhì)的量為：$\frac{1g}{106g/mol}$=0.0094mol，
1g碳酸氫鈉的物質(zhì)的量為：$\frac{1g}{84g/mol}$=0.012mol，鹽酸的物質(zhì)的量為：0.003mol，鹽酸不足，生成氣體的體積可根據(jù)鹽酸計(jì)算，故c正確；
d．通過以上計(jì)算可知鹽酸不足，生成氣體的體積可根據(jù)鹽酸計(jì)算，故d錯誤；
故答案為：a、c；
（4）實(shí)驗(yàn)1：碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，離子反應(yīng)為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
實(shí)驗(yàn)2：CaCl₂與NaHCO₃溶液可發(fā)生反應(yīng)：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，離子反應(yīng)為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

點(diǎn)評 本題考查Na₂CO₃和NaHCO₃性質(zhì)的異同，題目難度中等，注意把握Na₂CO₃和NaHCO₃性質(zhì)以及相關(guān)反應(yīng)的方程式的書寫，易錯點(diǎn)為（4），注意CaCl₂與NaHCO₃溶液可發(fā)生反應(yīng)：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O．