Question

（2012?鼓樓區一模）研究性學習小組對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質進行探究，請你參與實驗．
（1）我們在學習碳酸鈉和碳酸氫鈉的時候，做過如如圖裝置的實驗．向盛有0.5g碳酸鈉的試管里加入2mL鹽酸，迅速用帶導管的膠塞塞緊試管口，并將導管另一端通入盛有澄清石灰水的試管中，觀察現象．用碳酸氫鈉代替碳酸鈉進行上述實驗，觀察現象．
通過比較試管甲中的兩次反應，填寫下表：

	碳酸鈉+鹽酸	碳酸氫鈉+鹽酸
實驗現象
化學反應方程式

寫出乙中反應的化學方程式：

CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O

．
（2）以前實驗室制備純堿（Na₂CO₃）的主要步驟為：將飽和NaCl溶液倒入燒杯加熱，控制30-35℃，攪拌下分批加入研細的NH₄HCO₃固體，加料完畢，保溫30分鐘，靜置、過濾得NaHCO₃晶體．用少量蒸餾水洗滌除去雜質、抽干，轉入蒸發皿中灼燒得Na₂CO₃固體．
四種鹽在不同溫度下的溶解度表：（g/100g水）

溫度 溶解度	0℃	10℃	20℃	30℃	40℃	50℃	60℃	100℃
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.0	37.3	39.8
NH4HCO3	11.9	15.8	21.0	27.0	-	-	-	-
NaHCO3	6.9	8.1	9.6	11.1	12.7	14.5	16.4	-
NH4Cl	29.4	33.3	37.2	41.4	45.8	50.4	55.3	77.3

①靜置后只析出NaHCO₃晶體的原因

碳酸氫鈉溶解度最小

；
②過濾所得母液中含有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃，加入適當試劑并作進一步處理，使

NaCl

（填化學式）循環使用，回收得到NH₄Cl晶體．
（3）分別取碳酸氫鈉4.2g和碳酸鈉5.3g放入相同大小的錐形瓶中，分別在密閉條件下加入相同質量、相同濃度的鹽酸（足量）．在相同的條件下，測量出生成氣體的體積，得到時間-體積關系曲線圖應為

B

．

通過分析和計算說明你的理由．

Answer 1

分析：（1）根據碳酸鈉和碳酸氫鈉與鹽酸反應的速率和生成氣體的性質解答，生成的二氧化碳能與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水；
（2）對比各物質的溶解度，溶解度小的物質會析出；
（3）根據化學方程式進行計算，結合碳酸氫鈉與鹽酸反應速率快判斷．

解答：解：（1）碳酸鈉和碳酸氫鈉都能和鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，不過碳酸氫鈉與鹽酸反應速率要快的多，故答案為：

有大量無色氣泡放出，該氣體能使澄清石灰水變渾	更迅速地放出大量無色氣泡，該氣體能使澄清石灰水變渾
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑	NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

乙中發生反應的化學方程式：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；
（2）①對比四種鹽在30℃下的溶解度，發現碳酸氫鈉的溶解度最小，說明溶液中的溶質達到飽和時，碳酸氫鈉最先析出； ②過濾所得母液中含有NaHCO₃、NaCl、NH₄Cl、NH₄HCO₃，可加入適量的鹽酸，碳酸氫鈉和鹽酸反應轉換為氯化鈉；氯化鈉可循環使用；同時碳酸氫氨和鹽酸反應也轉換為氯化銨．故答案為：①碳酸氫鈉溶解度最小；②NaCl．
（3）設5.3g的Na₂CO₃和4.2g的NaHCO₃和足量的鹽酸反應產生的CO₂氣體的質量分別為x、y
Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑      NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑
106                   44          84                  44
5.3g                  x           4.2g                 y
    

106

44

=

5.3g

x

   x=2.2g          

84

44

=

4.2g

y

    y=2.2g                    
通過計算得知，5.3g的Na₂CO₃反應產生的CO₂氣體為2.2g，4.2g的NaHCO₃反應產生的CO₂氣體也是2.2g．反應后生成相同體積的二氧化碳，但碳酸氫鈉和鹽酸反應速率更快，結合以上信息，故選B．

點評：本題通過對比實驗，重點考查了鈉的兩種重要鹽碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質、方程式的書寫以及計算等知識．要根據二者的性質和與鹽酸反應的特點進行分析解答．