Question

【題目】雯雯在自學碳酸鈉性質時，查到了以下資料：

①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3，CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀，CO2不溶于飽和碳酸氫鈉溶液。

②碳酸鈉、碳酸氫鈉在不同溫度下的溶解度如表：

	0 ℃	10 ℃	20 ℃	30 ℃
Na2CO3	7.1	12.2	21.8	39.7
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1

【進行實驗1】驗證CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀

①配制碳酸鈉溶液：取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液。

②利用裝置一進行實驗，連續5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2。

【發現問題】實驗中，始終沒有看到沉淀現象，原因是什么呢？雯雯進行了以下實驗探究。

【進行實驗2】

實驗操作	實驗現象
①取100 g 20 ℃的水，加入35 g碳酸鈉固體，攪拌后，靜置，取上層清液 ②利用裝置二進行實驗，連續5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	沒有出現白色沉淀

(1)在0 ℃~30 ℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受溫度變化影響較大的是 。

(2)大理石與稀鹽酸反應的化學方程式為 。

(3)裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 。

【進行實驗3】

實驗操作	實驗現象
①取100 g熱開水，加入35 g碳酸鈉固體，完全溶解，再降溫至20 ℃，取上層清液 ②利用裝置一和裝置二分別進行實驗，連續3分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	裝置一和裝置二中的碳酸鈉溶液中均出現白色沉淀

(4)雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是 。

(5)CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀的原因是 。

(6)請你依據題中信息，寫出一種能夠區分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案 。

Answer 1

【答案】(1) Na2CO3

(2)CaCO3 +2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑

(3)排除HCl的干擾

(4)配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和

(5)碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，水減少，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉

(6)方法一：取其中一種固體12 g，加入100 g熱開水，充分溶解后，降溫至20 ℃。若有固體析出，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉

方法二：取其中一種固體12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉；否則為碳酸鈉

【解析】(1)在0℃～30℃，Na2CO3和NaHCO3的溶解度受溫度變化影響較大的是Na2CO3。

(2)大理石與稀鹽酸反應的化學方程式為CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑。

(3)生成的CO2中混有氯化氫氣體，因此裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是吸收氯化氫氣體，從而排除氯化氫氣體對實驗的干擾。

(4)雯雯在最初的實驗中沒有看到沉淀現象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達到飽和。

(5)由于碳酸氫鈉溶解度小于碳酸鈉，隨著反應的進行，水的質量減小，生成的碳酸氫鈉的質量大于反應的碳酸鈉，所以CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產生白色沉淀碳酸氫鈉。

(6)根據表中物質的溶解度數據可知區分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實驗方案有兩種：

方法一：取其中一種固體12 g，加入100 g熱開水，充分溶解后，降溫至20 ℃。若有固體析出，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉；方法二：取其中一種固體12 g，加入100 g 20 ℃的水，充分溶解后，若有白色固體剩余，為碳酸氫鈉，否則為碳酸鈉。