Question

某校化學(xué)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(shí)驗(yàn)，如圖Ⅰ～Ⅳ所示。

（1）只根據(jù)圖Ⅰ、Ⅱ所示實(shí)驗(yàn)，能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?填裝置序號(hào))___   _______；
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實(shí)驗(yàn)均能鑒別這兩種物質(zhì)，其都發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________                   ___________；與實(shí)驗(yàn)Ⅲ相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ的優(yōu)點(diǎn)是__________________________；
（3）若用實(shí)驗(yàn)Ⅳ驗(yàn)證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則試管B中裝入的固體最好是________；
（4）有同學(xué)認(rèn)為，除上述試驗(yàn)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(qū)分它們，這種說(shuō)法是_____________（填“正確”或“錯(cuò)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(yīng)，其離子方程式為_________________________。其剩余溶液的溶質(zhì)化學(xué)式為___________
（6）另有兩瓶溶液，已知分別是K₂CO₃和NaHCO₃，請(qǐng)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(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，而Ⅲ不行（3）2NaHCO₃（4）錯(cuò)誤（5）HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O ；Ca(OH)₂、NaOH
（6）①焰色反應(yīng)，隔藍(lán)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(chǎn)生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。

解析試題分析：（1）無(wú)論碳酸鈉還是碳酸氫鈉都能和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁，故Ⅰ無(wú)法鑒別；實(shí)驗(yàn)Ⅱ中，鹽酸和碳酸氫鈉反應(yīng)立即產(chǎn)生氣泡，鹽酸和碳酸鈉先反應(yīng)生成碳酸氫鈉，碳酸氫鈉和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，所以看到的現(xiàn)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(yīng)的化學(xué)方程式是2NaHCO₃Na₂CO₃＋H₂O＋CO₂↑。CO₂能使澄清的石灰水變混濁，則反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+H₂O。與實(shí)驗(yàn)相比，實(shí)驗(yàn)Ⅳ可以做到用一套裝置同時(shí)進(jìn)行兩個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，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(shuō)明碳酸氫鈉不穩(wěn)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(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣，不能鑒別，所以這種說(shuō)法是錯(cuò)誤的。
（5）如果澄清的石灰水過(guò)量，則碳酸氫鈉和石灰水反應(yīng)生成物是碳酸鈣、氫氧化鈉和水，反應(yīng)的離子方程式是HCO₃^-+Ca²⁺+OH^-＝CaCO₃↓+H₂O。因此剩余溶液的溶質(zhì)化學(xué)式為Ca(OH)₂、NaOH。
（6）①根據(jù)鹽中陽(yáng)離子的不同，可以通過(guò)焰色反應(yīng)鑒別，即利用焰色反應(yīng)，隔藍(lán)色鈷玻璃觀察，能看到紫色焰色的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
②根據(jù)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(chǎn)生白色沉淀的是K₂CO₃，否則是2NaHCO₃。
考點(diǎn)：考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)探究、實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)、物質(zhì)的鑒別和檢驗(yàn)等
點(diǎn)評(píng)：化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，所以有化學(xué)實(shí)驗(yàn)即科學(xué)探究之說(shuō)法�？v觀近幾年高考，主要以考察探究性實(shí)驗(yàn)和物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)為主。這些探究性和制備性實(shí)驗(yàn)的試題，綜合性強(qiáng)，理論和實(shí)踐的聯(lián)系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學(xué)生必須認(rèn)真、細(xì)致的審題，聯(lián)系所學(xué)過(guò)的知識(shí)和技能，進(jìn)行知識(shí)的類比、遷移、重組，全面細(xì)致的思考才能得出正確的結(jié)論。明確物質(zhì)的性質(zhì)和實(shí)驗(yàn)原理，是答題的關(guān)鍵。