Question

Na₂CO₃和NaHCO₃有很多相似的化学性质，例如它们都能与稀盐酸反应生成_____气体。某学习小组对它们的鉴别方法产生了探究兴趣。

（提出问题）如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？

（查阅资料）（1）NaHCO₃固体受热分解生成碳酸钠和两种氧化物。

（2）Ca（HCO₃）₂可溶于水。

（3）通常状况下，NaHCO₃是一种白色晶体，溶解度小于Na₂CO₃的溶解度，饱和的Na₂CO₃溶液中通入CO₂气体，可生成NaHCO₃。

（作出猜想）猜想一：可用酚酞溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。

猜想二：可用加热的方法鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体。

猜想三：可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。

猜想四：可用CO₂气体鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。

小组同学一致认为猜想一不正确，理由是_____。

（实验探究）请你与小组同学一起探究。

	实验操作	实验现象	实验结论
实验1	分别取少量的Na2CO3和NaHCO3 固体于试管中加热，并将产生的气体通入澄清石灰水	加热Na2CO3时，澄清石灰水无变化；加热NaHCO3时，澄清石灰水变浑浊	_____
实验2	分别取少量Na2CO3和NaHCO3溶液于试管中，加入澄清石灰水	两支试管中均产生了白色沉淀	猜想三 不正确
实验3	往盛有饱和Na2CO3和NaHCO3溶液的两支试管中分别通入足量的CO2气体	观察到_____	猜想四 正确

（问题讨论）

同学们对实验2的实验现象进行分析。从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析，Na₂CO₃溶液与澄清石灰水发生反应的本质原因是_____，该反应的基本类型是_____。石灰水与NaHCO₃溶液也能反应生成白色沉淀，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究。

（拓展应用）

除去固体Na₂CO₃中混有的少量NaHCO₃，可用的方法是_____（用化学方程式表示）。

Answer

二氧化碳 Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性，都能使酚酞溶液变红 猜想二正确或可用加热的方法鉴别Na2CO3、NaHCO3固体 盛有Na2CO3溶液的试管中有白色晶体析出（或盛有Na2CO3溶液的试管中出现浑浊；或盛有Na2CO3溶液的试管中出现白色固体） Ca2+和CO32﹣结合生成CaCO3 复分解反应 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

Na2CO3和NaHCO3与稀盐酸反应生均生成二氧化碳气体；

作出猜想：

小组同学一致认为猜想一不正确，理由是：Na2CO3和NaHCO3溶液都呈碱性，都能使酚酞溶液变红；

实验探究：

实验1，分别取少量的Na2CO3和NaHCO3固体于试管中加热，并将产生的气体通入澄清石灰水，加热Na2CO3时，澄清石灰水无变化；加热NaHCO3时，澄清石灰水变浑浊实验结论，说明可用加热的方法鉴别Na2CO3、NaHCO3固体，猜想二正确；

通常状况下，NaHCO3是一种白色晶体，溶解度小于Na2CO3的溶解度，饱和的Na2CO3溶液中通入CO2气体，可生成NaHCO3。实验3，观察到盛有Na2CO3溶液的试管中有白色晶体析出或盛有Na2CO3溶液的试管中出现浑浊或盛有Na2CO3溶液的试管中出现白色固体，猜想四正确；

问题讨论：

Na2CO3溶液与澄清石灰水发生反应的本质原因是：Ca2+和CO32﹣结合生成CaCO3；碳酸钠与氢氧化钙反应生成碳酸钙白色沉淀和氢氧化钠，属于复分解反应；

拓展应用：

除去固体Na2CO3中混有的少量NaHCO3，可用的方法是加热，碳酸氢钠在加热的条件下生成碳酸钠和水和二氧化碳，化学方程式为2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。