Question

某實驗小組欲探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性質，發現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。
（1）分別加熱固體A、B，發現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方程式為_________________________________。
（2）稱取兩種固體各2 g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10 mL 蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待固體充分溶解，恢復至室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①發現Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，由此得出結論___________________。
②同學們在兩燒杯中還觀察到以下現象。其中，盛放Na₂CO₃的燒杯中出現的現象是________________（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，將氣球內的固體同時倒入試管中。

①兩試管中均產生氣體，________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的反應程度更為劇烈。
②反應結束后，氣球均有膨脹，恢復至室溫，下列說法正確的是__________。
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鹽酸計算       D．生成氣體的體積根據固體計算
（4）同學們將兩種固體分別配制成0.5 mol·L^-1的溶液，設計如下方案并對反應現象做出預測：

實驗方案	預測現象	預測依據
操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液	有白色沉淀	Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發生反應_________（寫離子方程式）。
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液	無白色沉淀	NaHCO3溶液中的CO32-濃度很小，不能與CaCl2反應。

 
實施實驗后，發現操作2的現象與預測有差異：產生白色沉淀和氣體。則該條件下，NaHCO₃溶液與CaCl₂溶液反應的離子方程式為_______________。

Answer 1

（1）2NaHCO₃ Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O
（2）①同溫度下，Na₂CO₃比NaHCO₃易溶于水   ②B、D
（3）①Ⅰ  ②A、C
（4）Ca²⁺ + CO₃^2- = CaCO₃↓        Ca²⁺ + 2HCO₃^- ="==" CaCO₃↓+ CO₂↑+ H₂O

解析試題分析：（1） Na₂CO₃穩定，受熱不分解，而NaHCO₃不穩定，受熱分解。反應的方程式為2NaHCO₃ Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O。（2）在相同的溫度下，在相同質量的水在加入相等質量的Na₂CO₃與NaHCO₃。結果發現Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余說明在相同的溫度下Na₂CO₃比NaHCO₃更容易溶解于水中。②盛放Na₂CO₃的燒杯中出現的現象是加水溶解放出熱量使溶液的溫度升高，滴加酚酞試液后溶液變為紅色，說明溶液顯堿性。所以正確選項為B D。（3）①兩試管中均產生氣體Ⅰ中產生氣體更快，所以Ⅰ的反應程度更為劇烈。發生的反應為：NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+ CO₂↑n(NaHCO₃) ：n(HCl)=1:1， n(NaHCO₃)=1/84mol=0.012mol<n(HCl)=0.003mol,所以放出的氣體體積按照鹽酸來計算。Na₂CO₃+ 2HCl=2NaCl+H₂O+ CO₂↑n(Na₂CO₃) ：n(HCl)=1:2；n(Na₂CO₃)=" 1/106mol=" 0.009mol>2n(HCl)。所以放出的氣體的體積按照鹽酸來計算。因為碳酸鈉與鹽酸反應分步進行，第一步產生碳酸氫鈉和氯化鈉，沒有氣體，第二步才放出氣體，并且與Na₂CO₃和NaHCO₃分別加入的鹽酸的體積相等，所以放出氣體的體積NaHCO₃多。因此正確選項為A C。（4）Na₂CO₃溶液與CaCl₂溶液反應的離子方程式為：Ca²⁺ + CO₃^2- ="=" CaCO₃↓向2 mL NaHCO₃溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl₂溶液，產生白色沉淀和氣體。該條件下，NaHCO₃溶液與CaCl₂溶液反應的離子方程式為Ca²⁺ + 2HCO₃^- ="==" CaCO₃↓+ CO₂↑+ H₂O。
考點：考查Na₂CO₃和NaHCO₃的性質的知識。