Question

【題目】雯雯在自學(xué)碳酸鈉性質(zhì)時(shí)，查到了以下資料：

①CO2+Na2CO3+H2O===2NaHCO3，CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)1】驗(yàn)證CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2。

【發(fā)現(xiàn)問題】實(shí)驗(yàn)中，始終沒有看到沉淀現(xiàn)象，原因是什么呢？雯雯進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)探究。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)2】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)5分鐘向新制得的碳酸鈉溶液中通入CO2	沒有出現(xiàn)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(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(3)裝置二中飽和碳酸氫鈉溶液的作用是 。

【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)3】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)，連續(xù)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(xiàn)白色沉淀

(4)雯雯在最初的實(shí)驗(yàn)中沒有看到沉淀現(xiàn)象的原因是 。

(5)CO2通入飽和碳酸鈉溶液會產(chǎn)生白色沉淀的原因是 。

(6)請你依據(jù)題中信息，寫出一種能夠區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實(shí)驗(yàn)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(dá)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(zhì)量大于反應(yīng)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(yīng)的化學(xué)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(shí)驗(yàn)的干擾。

(4)雯雯在最初的實(shí)驗(yàn)中沒有看到沉淀現(xiàn)象的原因是配制的碳酸鈉溶液沒有達(dá)到飽和。

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

(6)根據(jù)表中物質(zhì)的溶解度數(shù)據(jù)可知區(qū)分碳酸鈉和碳酸氫鈉固體的實(shí)驗(yàn)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。