Question

某校化学兴趣小组，通过下列装置探究Na₂CO₃和NaHCO₃的热稳定性，设计如下的探究方案，请你参与并完成该探究方案。

（1）提出假设：Na₂CO₃或NaHCO₃加热分解时可能有CO₂生成；

（2）设计实验：①利用上图装置分别对一定量的Na₂CO₃和NaHCO₃进行加热；②为了检验CO₂的生成，试管B中应加入的物质是__________（填“澄清石灰水”或“NaOH溶液） ；

（3）现象与结论：同学们发现只有在加热NaHCO₃时，试管B中才有气泡产生且有____________沉淀生成（填沉淀的颜色），说明Na₂CO₃和NaHCO₃的热稳定性是： Na₂CO₃_________NaHCO₃（填“ > ”或“ < ”）；

（4）某同学在探究NaHCO₃的热稳定性时，称取了8.4gNaHCO₃，充分加热，请你计算理论上可产生CO₂气体的体积为__________L（标准状况）。

Answer

（8分）（2）澄清石灰水；（3）白色；>；（4）1.12。

【解析】

试题分析：（2） CO2是酸性氧化物，可以与Ca(OH)2溶液发生反应，产生CaCO3沉淀，而使澄清的石灰水变浑浊，所以为了检验CO2的生成，试管B中应加入的物质是澄清石灰水；（3） Na2CO3加热不能产生使澄清的石灰水变浑浊的气体，而NaHCO3加热能产生使澄清的石灰水变浑浊的气体，故试管B中有气泡产生且产生白色沉淀，就可以证明NaHCO3不稳定；这说明Na2CO3和NaHCO3的热稳定性是： Na2CO3>NaHCO3；（4） 8.4gNaHCO3的物质的量是：n(NaHCO3)= 8.4g÷84g/mol=0.1mol，根据反应方程式：2NaHCO3Na2CO3＋CO2↑＋H2O，根据反应方程式可知：n(NaHCO3):n(CO2)=2:1，所以n(CO2) =1/2 n(NaHCO3)=1/2×0.1mol=0.05mol，则CO2在标准状况下的体积是V(CO2)= 0.05mol× 22.4L/mol =1.12L。

考点：考查Na2CO3和NaHCO3的热稳定性的比较的方案的设计与计算的知识。