Question

某校化學課外小組為了鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉兩種白色固體，用不同的方法做了以下實驗，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。

（1）只根據圖Ⅰ、Ⅱ所示實驗，能夠達到實驗目的的是(填裝置序號)___   _______；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，其都發生的反應的化學方程式為_____________                   ___________；與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的優點是__________________________；
（3）若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩定性，則試管B中裝入的固體最好是________；
（4）有同學認為，除上述試驗方法外，向兩種固體配成的溶液中加入澄清石灰水也可以區分它們，這種說法是_____________（填“正確”或“錯誤”）的。
（5）將碳酸氫鈉溶液與足量的澄清石灰水混合并充分反應，其離子方程式為_________________________。其剩余溶液的溶質化學式為___________
（6）另有兩瓶溶液，已知分別是K₂CO₃和NaHCO₃，請你寫出兩種不同的鑒別方法。
①________________________________________________________________________；
②_______________________________________________________________________。

Answer 1

（1）Ⅱ（2）2NaHCO₃Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O；Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行（3）2NaHCO₃（4）錯誤（5）HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O ；Ca(OH)₂、NaOH
（6）①焰色反應，隔藍色鈷玻璃能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
②加入BaCl₂(CaCl₂)溶液，產生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。

解析試題分析：（1）無論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故Ⅰ無法鑒別；實驗Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應立即產生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，所以看到的現象不同，故能鑒別碳酸鈉和碳酸氫鈉。
（2）碳酸氫鈉在加熱條件下能分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式是2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑。CO₂能使澄清的石灰水變混濁，則反應的化學方程式是CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O。與實驗相比，實驗Ⅳ可以做到用一套裝置同時進行兩個對比實驗，而Ⅲ不行。
（3）碳酸鈉直接加熱，碳酸氫鈉不直接加熱，不直接加熱的碳酸氫鈉能分解而直接加熱的碳酸鈉不分解更能說明碳酸氫鈉不穩定，所以試管B中裝入的固體最好是碳酸氫鈉。
（4）澄清石灰水均能和碳酸氫鈉以及碳酸鈉反應生成白色沉淀碳酸鈣，不能鑒別，所以這種說法是錯誤的。
（5）如果澄清的石灰水過量，則碳酸氫鈉和石灰水反應生成物是碳酸鈣、氫氧化鈉和水，反應的離子方程式是HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O。因此剩余溶液的溶質化學式為Ca(OH)₂、NaOH。
（6）①根據鹽中陽離子的不同，可以通過焰色反應鑒別，即利用焰色反應，隔藍色鈷玻璃觀察，能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
②根據鹽中陰離子的不同，可以利用沉淀法鑒別。即加入BaCl₂(CaCl₂)溶液，產生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
考點：考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質實驗探究、實驗方案的評價、物質的鑒別和檢驗等
點評：化學是一門以實驗為基礎的學科，所以有化學實驗即科學探究之說法。縱觀近幾年高考，主要以考察探究性實驗和物質制備實驗為主。這些探究性和制備性實驗的試題，綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。明確物質的性質和實驗原理，是答題的關鍵。