Question

（2012?雨花臺區(qū)一模）某校興趣小組對碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)進行進一步研究，請你參與并完成相關(guān)問題．
【資料查閱】．
（1）20℃時，碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解度分別為21.3g和9.6g．
（2）碳酸氫鈉在270℃時會分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，而碳酸鈉受熱不易分解．
【實驗探究】
【實驗一】比較兩種物質(zhì)的溶解性
     20℃時，取2只燒杯，均加入50g水，分別加入5g碳酸鈉和碳酸氫鈉，充分?jǐn)嚢韬箪o置，則觀察到的現(xiàn)象是：

碳酸鈉完全溶解，碳酸氫鈉部分溶解

．
【實驗二】比較兩種物質(zhì)的酸堿性：
    取2只試管，分別取實驗一中的少量碳酸鈉和碳酸氫鈉溶液，滴加紫色石蕊試液，均顯

藍

色，說明溶液都是堿性的．要比較二者的堿性強弱，可以分別測溶液的

pH

．
【實驗三】比較兩種物質(zhì)的熱穩(wěn)定性：
     設(shè)計如圖裝置：小試管套裝在帶有支管的大試管中，整套裝置氣密性好，其他裝置略去．

（1）為確保安全，實驗結(jié)束時，在熄滅酒精燈前必須完成的操作是把

A、B試管中的導(dǎo)管移出液面

．
（2）現(xiàn)象與結(jié)論：裝有碳酸氫鈉的試管口生成較多的無色小液滴；試管A和試管B中澄清石灰水只有

A

（填“A”或“B”）中變渾濁，該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為

CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O

．結(jié)論：在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定．
（3）反思與討論：
加熱大試管時，碳酸鈉的受熱溫度會高于碳酸氫鈉．這能否準(zhǔn)確地說明“在受熱條件下，碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定”這一結(jié)論？

能

（填“能”或“否”），理由是

碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒分解，說明受熱條件下碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定

．
【實驗四】比較與鹽酸反應(yīng)生成相同體積二氧化碳氣體的快慢
取碳酸氫鈉a克放入如圖Ⅰ裝置的錐形瓶中，取碳酸鈉b克放入另一相同裝置的錐形瓶中，分別加入相同質(zhì)量、相同濃度的鹽酸（足量）．相同的條件下，分別通過圖Ⅱ裝置測量出生成氣體的體積，經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理，得到時間-質(zhì)量關(guān)系曲線如圖Ⅲ所示．

（1）已知二氧化碳不溶于該油層，圖Ⅱ裝置中油層的作用是

防止部分的二氧化碳溶于水，造成實驗誤差

（2）數(shù)據(jù)分析：根據(jù)圖Ⅲ數(shù)據(jù)，計算a和b的質(zhì)量
（3）結(jié)論：在相同的條件下，生成相同體積的二氧化碳，

碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)快

．
（4）反思與討論：實驗中“取碳酸氫鈉a克、碳酸鈉b克”的目的是

生成相同體積的二氧化碳

．

Answer 1

分析：根據(jù)題干提供的信息結(jié)合物質(zhì)的性質(zhì)進行分析，根據(jù)碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度確定溶解的現(xiàn)象；
碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶液都呈堿性，確定溶液的酸堿度可以測定溶液的pH；
加熱試管結(jié)束時要先將導(dǎo)管從水中移出再熄滅酒精燈，二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁；
根據(jù)加熱反應(yīng)時的溫度，能確定物質(zhì)的穩(wěn)定性；
二氧化碳能溶于水，要收集二氧化碳，需要將二氧化碳與水隔絕，防止二氧化碳溶于水，根據(jù)坐標(biāo)中提供的數(shù)據(jù)即可求得物質(zhì)的質(zhì)量．

解答：解：〖實驗一〗20℃時，碳酸鈉、碳酸氫鈉的溶解度分別為21.3g和9.6g，20℃時，取2只燒杯，均加入50g水，分別加入5g碳酸鈉和碳酸氫鈉，5g碳酸鈉全部溶解，而碳酸氫鈉只能溶解4.8g，不能全部溶解，故填：碳酸鈉完全溶解，碳酸氫鈉部分溶解；
〖實驗二〗碳酸鈉和碳酸氫鈉的水溶液呈堿性，能使石蕊試液變藍，要比較二者的堿性強弱，可以分別測溶液的pH，故填：藍，pH；
〖實驗三〗（1）實驗結(jié)束時，在熄滅酒精燈前必須完成的操作是把A、B試管中的導(dǎo)管移出液面，防止水倒流引起試管破裂，故填：A、B試管中的導(dǎo)管移出液面；
（2）碳酸鈉受熱不分解，而碳酸氫鈉受熱能分解生成二氧化碳，故A試管中的石灰水變渾濁，二氧化碳與氫氧化鈣反應(yīng)能生成碳酸鈣和水，故填：A，CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；
（3）碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒分解，說明受熱條件下碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定，故填：能；碳酸鈉受熱的溫度更高卻沒分解，說明受熱條件下碳酸鈉比碳酸氫鈉穩(wěn)定；
〖實驗四〗（1）二氧化碳能溶于水，油層能將二氧化碳與水隔絕，防止二氧化碳溶于水，造成實驗誤差，故填：防止部分的二氧化碳溶于水，造成實驗誤差；
（2）設(shè)：消耗碳酸鈉的質(zhì)量為b，消耗碳酸氫鈉的質(zhì)量為a
Na₂CO₃+2HCl═2NaCl+H₂ O+CO₂↑      NaHCO₃+HCl═NaCl+H₂ O+CO₂↑
106                     44          84                  44
b                      4.4g         a                  4.4g

106

b

=

44

4.4g

                        

84

a

=

44

4.4g

b=10.6g                                  a=8.4g
（3）據(jù)圖可知，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳的速率比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)的速率大，故填：碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)比碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)快；
（4）實驗中“取碳酸氫鈉a克、碳酸鈉b克”的目的是生成相同體積的二氧化碳，故填：生成相同體積的二氧化碳．

點評：本題考查了碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)，完成此題，可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合已有的物質(zhì)的性質(zhì)進行．