Question

某實驗小組欲探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性質，發現實驗室里盛放兩種固體的試劑瓶丟失了標簽。于是，他們先對固體A、B進行鑒別，再通過實驗進行性質探究。
（1）分別加熱固體A、B，發現固體A受熱產生的氣體能使澄清石灰水變渾濁。A受熱分解的化學方
程式為         。
（2）稱取兩種固體各2 g，分別加入兩個小燒杯中，再各加10 mL 蒸餾水，振蕩，測量溫度變化；待
固體充分溶解，恢復至室溫，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。
①發現Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，由此得出結論         。
②同學們在兩燒杯中還觀察到以下現象。其中，盛放Na₂CO₃的燒杯中出現的現象是   （填字母序號）。
a．溶液溫度下降              b．溶液溫度升高
c．滴入酚酞后呈淺紅色        d．滴入酚酞后呈紅色
（3）如圖所示，在氣密性良好的裝置Ⅰ和Ⅱ中分別放入藥品，將氣球內的固體同時倒入試管中。

①兩試管中均產生氣體，         （填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的反應程度更為劇烈。
②反應結束后，氣球均有膨脹，恢復至室溫，下列說法正確的是         。
a．裝置Ⅰ的氣球體積較大                 b．裝置Ⅱ的氣球體積較大
c．生成氣體的體積根據鹽酸計算         d．生成氣體的體積根據固體計算
（4）同學們將兩種固體分別配制成0.5 mol·L^-1的溶液，設計如下方案并對反應現象做出預測：

實驗方案	預測現象	預測依據
操作1：向2 mL Na2CO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液	有白色 沉淀	Na2CO3溶液中的CO32-濃度較大，能與CaCl2發生反應         （寫離子方程式）。
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·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。

 
實施實驗后，發現操作2的現象與預測有差異：產生白色沉淀和氣體。則該條件下，NaHCO₃溶液與
CaCl₂溶液反應的離子方程式為         。

Answer 1

（1） 2 NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+ H₂O（2分）
（2）① 同溫度下，Na₂CO₃比NaHCO₃易溶于水（2分，不說明溫度條件的扣1分）
②b、d（2分）（3）①Ⅰ（1分）   ②a、c（2分）
（4） Ca²⁺+CO₃^2-＝CaCO₃↓（1分）  Ca²⁺+2HCO₃^-＝CaCO₃↓+ CO₂↑+ H₂O（2分）

解析試題分析：（1）碳酸氫鈉不穩定，受熱易分解生成碳酸鈉、CO₂和水，反應的化學方程式為2 NaHCO₃ Na₂CO₃+CO₂↑+ H₂O。
（2）①Na₂CO₃固體完全溶解，而NaHCO₃固體有剩余，這說明在相同溫度下，碳酸鈉比碳酸氫鈉易溶于水。
②碳酸鈉溶于水是放熱過程，a錯誤，b正確；碳酸鈉溶于水CO₃^2－水解，溶液顯酸性，因此能使酚酞試液顯紅色，c不正確，d正確，答案選bd。
（3）①碳酸鈉與鹽酸的反應是分布進行的，反應的方程式分別為Na₂CO₃＋HCl=NaCl＋NaHCO₃、NaHCO₃＋HCl=NaCl＋H₂O＋CO₂↑，所以碳酸氫鈉與鹽酸反應更劇烈，答案選I。
②鹽酸的物質的量是0.003L×1mol/L＝0.003mol，完全反應消耗碳酸鈉和碳酸氫鈉的質量分別是0.003mol××106g/mol＝0.159g、0.003mol×84g/mol＝0.252g，因此在反應中鹽酸均是不足的，所以計算生成氣體的體積根據鹽酸計算，c正確，d不正確；由于在質量相等的條件下，碳酸氫鈉的相對分子質量小于碳酸鈉的，因此碳酸氫鈉放出的CO₂氣體體積多，所以裝置Ⅰ的氣球體積較大，即a正確，b不正確，答案選ac。
（4）操作I中的白色沉淀是碳酸鈣，這說明碳酸鈉能和氯化鈣反應生成碳酸鈣白色沉淀，反應的離子方程式為Ca²⁺+CO₃^2-＝CaCO₃↓。產生白色沉淀和氣體，這說明白色沉淀是碳酸鈣，氣體是CO₂，因此該條件下，NaHCO₃溶液與CaCl₂溶液反應的離子方程式為Ca²⁺+2HCO₃^-＝CaCO₃↓+ CO₂↑+ H₂O。
考點：考查碳酸鈉與碳酸氫鈉的性質比較、鑒別、與鹽酸反應的有關計算以及實驗方案設計與評價等