Question

某小组探究Na₂CO₃和NaHCO₃的性质，实验步骤及记录如下：

Ⅰ.分别向盛有0.5 g Na₂CO₃固体、0.5 g NaHCO₃固体的烧杯中加入10 mL水（20℃），搅拌，测量温度为T₁ ；

Ⅱ.静置恒温后测量温度为T₂ ；

Ⅲ.分别加入10 mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸（20℃），搅拌，测量温度T₃。 得到表1的数据：表1

	T1/℃	T2/℃	T3/℃
Na2CO3	23.3	20.0	23.7
NaHCO3	18.5	20.0	20.8

回答下列问题：

（1）Na₂CO₃溶于水显碱性，其原因是                     （用离子方程式表示）。

（2）根据试题后的附表判断：

步骤Ⅰ中Na₂CO₃、NaHCO₃固体分别是全部溶解还是部分溶解_________________。

（3）分析表1的数据得出：Na₂CO₃固体溶于水__________，NaHCO₃固体溶于水__________（填“放热”或“吸热”）。

（4）甲同学分析上述数据得出：Na₂CO₃和NaHCO₃与盐酸反应都是放热反应。

乙同学认为应该增加一个实验，并补做如下实验：向 盛 有10  mL水（20℃）的烧杯中加入10 mL              ，搅拌，测量温度为22.2℃。

（5）结合上述探究，下列说法正确的是______________。

A．NaHCO₃与盐酸的反应是吸热反应

B．不能用稀盐酸鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃固体

C．Na₂CO₃、NaHCO₃固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关

（6）丙同学为测定一份NaHCO₃和Na₂CO₃混合固体中NaHCO₃的纯度，称取m₁ g混合物，加热至质量不变时，称其质量为m₂ g，则原混合物中NaHCO₃的质量分数为____       _（用代数式表示）。

附表：溶解度表

温度 溶解度	10 ℃	20 ℃	30 ℃	40 ℃
Na2CO3	12.5 g	21.5 g	39.7 g	40.0 g
NaHCO3	8.1 g	9.6 g	11.1 g	12.7 g

Answer

（共12分）

（1）CO32－+H2O HCO3－+OH－

（2）Na2CO3和NaHCO3固体都是全部溶解

（3）放热；吸热

（4）10 mL密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸（20℃） （5）AC

（6）

【解析】

试题分析：：（1）碳酸氢钠溶液中，碳酸氢根离子部分水【解析】
HCO3-+H2O⇌H2CO3+OH-，导致溶液呈碱性；（2）20℃时碳酸钠的溶解度为21.5g，碳酸氢钠的溶解度为9.6g，则分别向盛有0.5g Na2CO3固体、0.5gNaHCO3固体的烧杯中加入10mL水（20℃），10mL水的质量约为10g，在该温度下最多能够溶解2.15g碳酸钠、0.96g碳酸钠，所以碳酸钠和碳酸氢钠都能够完全溶解；（3）根据表中数据可知，碳酸钠溶解后溶液温度升高，说明碳酸钠溶于水放热；碳酸氢钠溶解后溶液温度降低，说明碳酸氢钠溶于水吸热；（4）10mL 密度约为1.1g/mL 20%的盐酸（20℃）溶于水的反应热会影响碳酸钠、碳酸氢钠与盐酸反应的能量变化，所以需要补充实验：向盛有10mL水（20℃）的烧杯中加入10mL 密度约为1.1 g/mL 20%的盐酸（20℃），分析温度变化；（5）A．同样浓度的盐酸溶于水后温度为22.2℃，而NaHCO3与盐酸的反应后温度变为 20.8℃，说明碳酸氢钠与盐酸的反应是吸热反应，故A正确；B．碳酸钠与盐酸先反应生成碳酸氢钠，然后碳酸氢钠再与盐酸反应生成二氧化碳气体，而碳酸氢钠中加入盐酸后立刻生成二氧化碳，可用稀盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体，故B错误；C．根据实验可知，Na2CO3、NaHCO3固体与稀盐酸反应的能量变化还与物质的溶解等因素有关，不能直接根据反应温度判断，故C正确，故答案为AC；（6）设样品中碳酸氢钠的质量为x；2NaHCO3Na2CO3+H2O↑+CO2↑ 固体质量减少

168 106 168-106=62

x m1-m2

168/62=x/(m1-m2)

x=84(m1-m2)/31

样品中碳酸氢钠的质量分数=×100%。

考点：以碳酸钠与碳酸氢钠的性质比较为载体，侧重于化学实验方案的评价