Question

現(xiàn)有一種堿金屬的碳酸鹽（M₂CO₃）和碳酸氫鈉組成的混合物，取其1.896g加熱至質(zhì)量不再變化，把放出的氣體通入足量的澄清石灰水中，得到白色沉淀0.800g．將加熱后殘留的固體與足量稀硫酸充分反應，生成的氣體經(jīng)充分干燥后通過足量的過氧化鈉粉末（反應為：2Na₂O₂+2CO₂=2Na₂CO₃+O₂），結(jié)果過氧化鈉粉末增重0.336g．     
（1）通過計算確定M₂CO₃的M為何種元素．
（2）有同學提出，通過簡單的定性實驗，也可以確定該樣品中的M為何種堿金屬元素．你認為該實驗方案是什么？（要求寫出具體實驗方法和現(xiàn)象）

Answer 1

考點：化學方程式的有關計算,有關混合物反應的計算

專題：計算題

分析：（1）堿金屬的碳酸正鹽在加熱條件下是不會放出CO₂的，而酸式鹽會在加熱情況下放出CO₂并生成正鹽，加熱時發(fā)生2NaHCO₃

△   .

NaHCO₃+H₂O+CO₂↑，
生成的二氧化碳CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+2H₂O，生成白色沉淀0.800g為碳酸鈣的質(zhì)量，根據(jù)方程式計算NaHCO₃的物質(zhì)的量；
正鹽跟酸反應時，兩種正鹽都會產(chǎn)生CO₂，發(fā)生反應CO₃^2-+2H⁺=H₂O+CO₂↑，生成的二氧化碳通過過氧化鈉，發(fā)生反應2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂↑，
根據(jù)過氧化鈉粉末增重計算生成二氧化碳的物質(zhì)的量，進而計算加熱后殘留的固體中碳酸鹽的物質(zhì)的量；
計算原混合物中M₂CO₃的物質(zhì)的量，根據(jù)混合物的質(zhì)量計算金屬的相對原子質(zhì)量，據(jù)此確定金屬元素；
（2）堿金屬都有焰色反應，故可通過焰色反應來鑒別．

解答： 解：（1）2NaHCO₃ ～Na₂CO₃ ～CO₂ ～CaCO₃
        2mol    1mol     1mol    100g
       0.016mol 0.008mol 0.008mol 0.8g                 
    2CO₂+2Na₂O₂=2Na₂CO₃+O₂ △m
    2mol                     56g
    0.012mol                0.336g
加熱后的n（M₂CO₃）=0.012mol-0.008mol=0.004mol，
設M的相對原子質(zhì)量為x，
84g?mol^-1×0.016mol+（2x+60）g?mol^-1×0.004mol=1.896g，
解得x=39，
根據(jù)堿金屬的相對原子質(zhì)量，可知M元素是K；
答：M為K元素；
（2）堿金屬都有焰色反應，故可通過焰色反應來鑒別，
答：對混合物進行焰色反應實驗，透過藍色的鈷玻璃，若看到淺紫色火焰，則說明M元素是K．

點評：本題考查混合物計算、物質(zhì)推斷，難度中等，清楚整個過程發(fā)生的反應是關鍵，關系式法和差量法是常用的計算方法，要靈活運用．