Question

某校兴趣小组对碳酸钠和碳酸氢钠的性质进行进一步研究，请你参与并完成相关问题．
【资料查阅】．
（1）20℃时，碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度分别为21.3g和9.6g．
（2）碳酸氢钠在270℃时会分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，而碳酸钠受热不易分解．
【实验探究】
【实验一】比较两种物质的溶解性
     20℃时，取2只烧杯，均加入50g水，分别加入5g碳酸钠和碳酸氢钠，充分搅拌后静置，则观察到的现象是：______．
【实验二】比较两种物质的酸碱性：
    取2只试管，分别取实验一中的少量碳酸钠和碳酸氢钠溶液，滴加紫色石蕊试液，均显______色，说明溶液都是碱性的．要比较二者的碱性强弱，可以分别测溶液的______．
【实验三】比较两种物质的热稳定性：
     设计如图装置：小试管套装在带有支管的大试管中，整套装置气密性好，其他装置略去．

（1）为确保安全，实验结束时，在熄灭酒精灯前必须完成的操作是把______．
（2）现象与结论：装有碳酸氢钠的试管口生成较多的无色小液滴；试管A和试管B中澄清石灰水只有______（填“A”或“B”）中变浑浊，该反应的化学反应方程式为______．结论：在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定．
（3）反思与讨论：
加热大试管时，碳酸钠的受热温度会高于碳酸氢钠．这能否准确地说明“在受热条件下，碳酸钠比碳酸氢钠稳定”这一结论？______（填“能”或“否”），理由是______．
【实验四】比较与盐酸反应生成相同体积二氧化碳气体的快慢
取碳酸氢钠a克放入如图Ⅰ装置的锥形瓶中，取碳酸钠b克放入另一相同装置的锥形瓶中，分别加入相同质量、相同浓度的盐酸（足量）．相同的条件下，分别通过图Ⅱ装置测量出生成气体的体积，经过转换处理，得到时间-质量关系曲线如图Ⅲ所示．

（1）已知二氧化碳不溶于该油层，图Ⅱ装置中油层的作用是______
（2）数据分析：根据图Ⅲ数据，计算a和b的质量
（3）结论：在相同的条件下，生成相同体积的二氧化碳，______．
（4）反思与讨论：实验中“取碳酸氢钠a克、碳酸钠b克”的目的是______．

Answer

根据题干提供的信息结合物质的性质进行分析，根据碳酸钠和碳酸氢钠的溶解度确定溶解的现象；
碳酸钠和碳酸氢钠的溶液都呈碱性，确定溶液的酸碱度可以测定溶液的pH；
加热试管结束时要先将导管从水中移出再熄灭酒精灯，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊；
根据加热反应时的温度，能确定物质的稳定性；
二氧化碳能溶于水，要收集二氧化碳，需要将二氧化碳与水隔绝，防止二氧化碳溶于水，根据坐标中提供的数据即可求得物质的质量．
【解析】
〖实验一〗20℃时，碳酸钠、碳酸氢钠的溶解度分别为21.3g和9.6g，20℃时，取2只烧杯，均加入50g水，分别加入5g碳酸钠和碳酸氢钠，5g碳酸钠全部溶解，而碳酸氢钠只能溶解4.8g，不能全部溶解，故填：碳酸钠完全溶解，碳酸氢钠部分溶解；
〖实验二〗碳酸钠和碳酸氢钠的水溶液呈碱性，能使石蕊试液变蓝，要比较二者的碱性强弱，可以分别测溶液的pH，故填：蓝，pH；
〖实验三〗（1）实验结束时，在熄灭酒精灯前必须完成的操作是把A、B试管中的导管移出液面，防止水倒流引起试管破裂，故填：A、B试管中的导管移出液面；
（2）碳酸钠受热不分解，而碳酸氢钠受热能分解生成二氧化碳，故A试管中的石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应能生成碳酸钙和水，故填：A，CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H2O；
（3）碳酸钠受热的温度更高却没分解，说明受热条件下碳酸钠比碳酸氢钠稳定，故填：能；碳酸钠受热的温度更高却没分解，说明受热条件下碳酸钠比碳酸氢钠稳定；
〖实验四〗（1）二氧化碳能溶于水，油层能将二氧化碳与水隔绝，防止二氧化碳溶于水，造成实验误差，故填：防止部分的二氧化碳溶于水，造成实验误差；
（2）设：消耗碳酸钠的质量为b，消耗碳酸氢钠的质量为a
Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2 O+CO2↑      NaHCO3+HCl═NaCl+H2 O+CO2↑
106                     44          84                  44
b                      4.4g         a                  4.4g

b=10.6g                                  a=8.4g
（3）据图可知，碳酸氢钠与盐酸反应生成二氧化碳的速率比碳酸钠与盐酸反应的速率大，故填：碳酸氢钠与盐酸反应比碳酸钠与盐酸反应快；
（4）实验中“取碳酸氢钠a克、碳酸钠b克”的目的是生成相同体积的二氧化碳，故填：生成相同体积的二氧化碳．