Question

某实验小组欲探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性质，发现实验室里盛放两种固体的试剂瓶丢失了标签。于是，他们先对固体A、B进行鉴别，再通过实验进行性质探究。

（1）分别加热固体A、B，发现固体A受热产生的气体能使澄清石灰水变浑浊。A受热分解的化学方程式为_________________________________。

（2）称取两种固体各2 g，分别加入两个小烧杯中，再各加10 mL 蒸馏水，振荡，测量温度变化；待固体充分溶解，恢复至室温，向所得溶液中各滴入2滴酚酞溶液。

①发现Na₂CO₃固体完全溶解，而NaHCO₃固体有剩余，由此得出结论___________________。

②同学们在两烧杯中还观察到以下现象。其中，盛放Na₂CO₃的烧杯中出现的现象是________________（填字母序号）。

A．溶液温度下降     B．溶液温度升高     C．滴入酚酞后呈浅红色    D．滴入酚酞后呈红色

（3）如图所示，在气密性良好的装置Ⅰ和Ⅱ中分别放入药品，将气球内的固体同时倒入试管中。

①两试管中均产生气体，________（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）的反应程度更为剧烈。

②反应结束后，气球均有膨胀，恢复至室温，下列说法正确的是__________。

A．装置Ⅰ的气球体积较大              B．装置Ⅱ的气球体积较大

C．生成气体的体积根据盐酸计算        D．生成气体的体积根据固体计算

（4）同学们将两种固体分别配制成0.5 mol·L^-1的溶液，设计如下方案并对反应现象做出预测：

实验方案	预测现象	预测依据
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CO3^2-浓度较大，能与CaCl2发生反应_________（写离子方程式）。
操作2：向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L^-1CaCl2溶液	无白色沉淀	NaHCO3溶液中的CO3^2-浓度很小，不能与CaCl2反应。

实施实验后，发现操作2的现象与预测有差异：产生白色沉淀和气体。则该条件下，NaHCO₃溶液与CaCl₂溶液反应的离子方程式为_______________。

Answer

（1）2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O

（2）① 同温度下，Na2CO3 比NaHCO3易溶于水 ② B、D

（3）①Ⅰ ② A、C

（4）Ca2+ + CO32- = CaCO3↓ Ca2+ + 2HCO3- === CaCO3↓+ CO2↑+ H2O

【解析】

试题分析：（1） Na2CO3稳定，受热不分解，而NaHCO3不稳定，受热分解。反应的方程式为2NaHCO3 Na2CO3 + CO2↑+ H2O。（2）在相同的温度下，在相同质量的水在加入相等质量的Na2CO3与NaHCO3。结果发现Na2CO3固体完全溶解，而NaHCO3固体有剩余说明在相同的温度下Na2CO3比NaHCO3更容易溶解于水中。②盛放Na2CO3的烧杯中出现的现象是加水溶解放出热量使溶液的温度升高，滴加酚酞试液后溶液变为红色，说明溶液显碱性。所以正确选项为B D。（3）①两试管中均产生气体Ⅰ中产生气体更快，所以Ⅰ的反应程度更为剧烈。发生的反应为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+ CO2↑n(NaHCO3) ：n(HCl)=1:1， n(NaHCO3)=1/84mol=0.012mol2n(HCl)。所以放出的气体的体积按照盐酸来计算。因为碳酸钠与盐酸反应分步进行，第一步产生碳酸氢钠和氯化钠，没有气体，第二步才放出气体，并且与Na2CO3和NaHCO3分别加入的盐酸的体积相等，所以放出气体的体积NaHCO3多。因此正确选项为A C。（4）Na2CO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为：Ca2+ + CO32- == CaCO3↓向2 mL NaHCO3溶液中滴加1 mL 0.5 mol·L-1CaCl2溶液，产生白色沉淀和气体。该条件下，NaHCO3溶液与CaCl2溶液反应的离子方程式为Ca2+ + 2HCO3- === CaCO3↓+ CO2↑+ H2O。

考点：考查Na2CO3和NaHCO3的性质的知识。