Question

某同学对Na₂CO₃、NaHCO₃的组成及某些性质进行探究。

（认识组成）由化学式Na₂CO₃、NaHCO₃可知，两者含有的元素差别是_____;从构成离子的层次看，酸根离子分别是CO、HCO ，根据酸根离子，他们都可统称为_______（填碳酸盐或钠盐）。

（比较性质）为比较室温是20^oC时Na₂CO₃、NaHCO₃与水混合的变化，按如图进行实验，先向两支试管中分别加入约1克Na₂CO₃、NaHCO₃，再分别滴入几滴水，震荡后将温度计插入其中，发现盛有Na₂CO₃的试管中温度计的示数高于20^oC，盛有NaHCO₃的试管中温度计的示数低于20^oC，再向两试管中各加入约五毫升水和两滴酚酞试液震荡后，液体均呈红色。则NaHCO₃与水混合时____（填放出或吸收热量），NaHCO₃溶液显_______（填酸性或碱性）。

 

（提出问题）Na₂CO₃、NaHCO₃还有什么不同性质？

（查阅资料）NaHCO₃受热易分解生成Na₂CO₃、H₂O和CO₂，Na₂CO₃受热不易分解。可用如图装置验证。

 

（进行实验）按上图链接装置，检查气密性后，分别装入相关药品（试管甲、乙中的固体质量应相等）。后续试验均按规范要求进行，完成实验。

①若要使实验效果更理想，则甲中应装入________（填Na₂CO₃或NaHCO₃）

②完成试验后，待试管冷却至室温，加甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m（甲）、m（乙）表示，则m（甲）______（填>或<或=）m（乙）

（拓展应用）①若把碳酸和NaHCO₃比较，受热容易分解的是______（填碳酸或NaHCO₃），除去Na₂CO₃粉末中混有的少量NaHCO₃的方法是________。

②研究表明Na₂CO₃在水中溶解时能生成自由移动的离子，且Na₂CO₃溶液中还含有很少的HCO离子，在Na₂CO₃溶液中存在的带负电荷的离子有HCO、______、______（填离子符号）。

Answer

H 碳酸盐 吸收热量 碱性 Na2CO3 > NaHCO3 加热 CO OH-

【解析】

认识组成：由化学式Na2CO3、NaHCO3可知，碳酸钠是由钠元素、碳元素和氧元素组成，而碳酸氢钠是由钠元素、氢元素、碳元素和氧元素组成，所以两者含有的元素差别是氢元素;从构成离子的层次看，阴离子酸根离子分别是CO、HCO ，构成上含有碳酸根离子或碳酸氢根离子的物质属于碳酸盐，阳离子都含钠离子，又都属于钠盐，所以根据酸根离子，他们都可统称为碳酸盐。故填：H；碳酸盐。

比较性质：向盛有NaHCO3粉末的试管中滴入几滴水，震荡后将温度计插入其中，发现盛有NaHCO3的试管中温度计的示数低于20oC，则NaHCO3与水混合时吸收热量；再向上述试管中加入约五毫升水和两滴酚酞试液震荡后，液体呈红色，所以NaHCO3溶液显碱性。故填：吸收热量；碱性。

进行实验：①若要使实验效果更理想，则甲中应装入Na2CO3，因为碳酸钠加热不易分解，不会吸收热量，而碳酸氢钠加热分解会吸收热量，如果甲中放碳酸氢钠，可能会导致热量被碳酸氢钠吸收而不能使碳酸钠受热分解。故填：碳酸钠。

②完成试验后，待试管冷却至室温，加甲、乙试管里剩余固体的质量分别用m（甲）、m（乙）表示，因为甲试管放的碳酸钠，它不分解，甲中质量几乎不变，而乙中放置的是碳酸氢钠，它受热会分解产生水和二氧化碳会跑走，剩下固体质量减轻，所以则m（甲）>m（乙）。故填：>。

拓展应用：①若把碳酸和NaHCO3比较，碳酸在常温下（不需要受热）可以分解为水和二氧化碳，碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠、水和二氧化碳，所以受热容易分解的是碳酸氢钠；碳酸氢钠受热容易分解为碳酸钠、水和二氧化碳，水和二氧化碳可以跑走，剩下的固体就是碳酸钠，所以除去Na2CO3粉末中混有的少量NaHCO3的方法可以加热除去。故填：NaHCO3；加热。

②研究表明Na2CO3在水中溶解时能生成自由移动的钠离子和碳酸根离子，且Na2CO3溶液中还含有很少的HCO离子，根据比较性质中向碳酸钠溶液中滴加酚酞，溶液变红，说明碳酸钠溶液呈碱性，含有氢氧根离子，所以在Na2CO3溶液中存在的带负电荷的离子有HCO、CO2、OH-。故填：CO2；OH-。