Question

5．某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，能夠達到實驗目的是（填裝置序號）II．
（2）圖Ⅲ、Ⅳ所示實驗均能鑒別這兩種物質，與實驗Ⅲ相比，實驗Ⅳ的突出優(yōu)點是（填選項序號）D．
A．Ⅳ比Ⅲ復雜           B．Ⅳ比Ⅲ安全
C．Ⅳ比Ⅲ操作簡便       D．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）若用實驗Ⅳ驗證碳酸鈉和碳酸氫鈉的穩(wěn)定性，則小試管B中裝入的固體是（填化學式）NaHCO₃．
（4）將碳酸鈉和碳酸氫鈉固體分別配制成0.5mol•L^-1的溶液，探究與0.5mol•L^-1CaCl₂溶液反應的情況

實驗方案	預測現象	預測依據	實際結果
實驗1：向2mL Na2CO3溶液中滴加1mL 0.5mol•L-1CaCl2溶液	有白色 沉淀	Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發(fā)生反應．	有白色沉淀
實驗2：向2mL NaHCO3溶液中滴加1mL 0.5mol•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．	既有白色沉淀出現，同時又有少量氣泡冒出．

請寫出上述實驗過程中發(fā)生的反應的離子方程式：
實驗1：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；實驗2：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O．

Answer 1

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）根據兩個實驗的區(qū)別分析；
（3）不直接加熱碳酸氫鈉就能分解更說明碳酸氫鈉不穩(wěn)定；
（4）碳酸鈉能和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；CaCl₂與NaHCO₃溶液反應生成碳酸鈣沉淀和二氧化碳氣體．

解答 解：（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，
故答案為：Ⅱ；
（2）實驗Ⅲ、Ⅳ相比，IV可以做到一套裝置同時進行兩個對比實驗，而III不能，故選D，
故答案為：D；
（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(wěn)定，
故答案為：NaHCO₃；
（4）實驗1：碳酸鈉能和氯化鈣反應CaCl₂+Na₂CO₃═CaCO₃↓+2NaCl，離子反應為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓，
故答案為：Ca²⁺+CO₃^2-=CaCO₃↓；
實驗2：CaCl₂與NaHCO₃溶液可發(fā)生反應：CaCl₂+2NaHCO₃=CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，離子反應為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案為：Ca²⁺+2HCO₃^-=CaCO₃↓+CO₂↑+H₂O；

點評 本題考查Na₂CO₃和NaHCO₃性質的異同，題目難度中等，注意把握Na₂CO₃和NaHCO₃性質以及相關反應的方程式的書寫，側重于考查學生的分析能力和實驗探究能力．