Question

現(xiàn)有一包白色粉末，請設(shè)計實驗探究證明是NaHCO₃．限選儀器和試劑：
鐵架臺等固定裝置、試管、酒精燈、坩堝、帶導(dǎo)管的橡膠塞、鉑絲、稀硫酸、稀鹽酸、NaOH溶液、澄清石灰水．

實  驗  操  作	預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟一：先將鉑絲放在酒精燈外焰上灼燒到無色，再用鉑絲   ；	若火焰呈   ，說明粉末中含鈉元素．
步驟二：     將導(dǎo)管插入澄清石灰水中；	若     ，說明粉末中含有NaHCO3．

Answer 1

分析：驗證白色粉末是NaHCO₃，即驗證其中含有的陽離子是Na⁺，陰離子是HCO₃^-．
（1）Na⁺只能采用焰色反應(yīng)．將鉑絲放在酒精燈外焰上灼燒到無色后，用鉑絲蘸取少量樣品粉末在酒精燈火焰上灼燒，火焰呈黃色，證明含鈉元素，即含Na⁺．
（2）證明陰離子是HCO₃^-不能用加稀硫酸、稀鹽酸的方法，因為CO₃^2-也能與H₂SO₄、HCl反應(yīng)生成CO₂使石灰水變渾濁；也不能使用加石灰水Ca（OH）₂的方法，因為CO₃^2-也能與Ca（OH）₂生成沉淀使石灰水變渾濁．所以只能利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定、易受熱分解的特點來鑒別．

解答：解：驗證白色粉末是NaHCO₃，即驗證其中含有的陽離子是Na⁺，陰離子是HCO₃^-．
（1）很多金屬及其化合物在灼燒時都會使火焰呈現(xiàn)特殊的顏色，這叫焰色反應(yīng)．鈉元素的焰色反應(yīng)為黃色，鉀元素的焰色反應(yīng)為紫色．
驗證其中含有的陽離子是Na⁺只能利用焰色反應(yīng)．首先，將鉑絲用鹽酸洗凈，放在酒精燈外焰里灼燒到無色，再用鉑絲蘸取少量樣品粉末在酒精燈火焰上灼燒，若火焰呈黃色，說明粉末中含有鈉元素．即含有Na⁺．
故答案為：蘸取少量樣品粉末在酒精燈火焰上灼燒；黃色；
（2）證明陰離子是HCO₃^-不能用加稀硫酸、稀鹽酸的方法，因為HCO₃^-能與H₂SO₄、HCl反應(yīng)生成CO₂：HCO₃^-+H⁺═CO₂↑+H₂O，
而CO₃^2-也能與H₂SO₄、HCl反應(yīng)生成CO₂：CO₃^2-+2H+═CO₂↑+H₂O，故不能證明是HCO₃^-．
也不能使用加石灰水Ca（OH）₂的方法，因為HCO₃^-能與Ca（OH）₂生成沉淀：HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-═CaCO₃↓+H₂O，
CO₃^2-也能與Ca（OH）₂生成沉淀：CO₃^2-+Ca²⁺═CaCO₃↓  故不能用石灰水證明是HCO₃^-．
從所給的儀器和試劑來看，只能利用碳酸氫鈉不穩(wěn)定、易受熱分解的特點來鑒別．而碳酸鈉很穩(wěn)定，受熱不分解．
故在試管中加入適量粉末，塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，對試管中的固體加熱，如果有能使石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)生，說明是NaHCO₃．
故答案為：在試管中加入適量粉末，塞上帶導(dǎo)管的橡皮塞，對準(zhǔn)試管中的固體加熱（或加熱試管固體）；  有氣體放出（石灰水變渾濁）．

點評：本題考查了碳酸氫鈉的檢驗和鑒別，要從陽離子和陰離子的角度著手，難度不大．