题目

题型：不详难度：来源：

（7分）碳酸氢钠常用于食品和医药工业。某化学兴趣小组的同学对碳酸氢钠的热稳定性进行探究。
【查阅资料】 1．碳酸氢钠受热容易分解，生成水、二氧化碳气体和一种常见的固体物质。
2．碳酸钠溶液呈碱性。
【进行实验】为了验证碳酸氢钠受热时会分解，兴趣小组的同学取一定质量的碳酸氢钠到铜片上加热，如图所示。

（1）加热一段时间后，观察到烧杯内壁有                      。
（2）充分加热后，将烧杯迅速倒转过来，倒入适量的澄清石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊。写出该反应的化学方程式：            。
（3）兴趣小组的同学认为：充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃。
①他们的依据是                                                     。
②兴趣小组为了确定反应后的固体产物成分进行以下实验，请填写下表：

实验	实验现象	结论
实验一:取少量反应后的固体产物溶于水，滴入几滴酚酞试液	溶液变成红色	固体产物是NaOH,而不是Na2CO3
实验二:取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量氯化钙溶液		固体产物是Na2CO3,而不是NaOH
实验三:	产生大量气泡	固体产物是Na2CO3,而不是NaOH

 
【讨论与评价】实验一的结论与实验二、实验三的结论相反，在讨论时，兴趣小组的同学认为方案一的结论不正确，他们的理由是                                          
                                                                            。
【总结】请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式                                  。

答案

（每空1分，共7分）（1）水珠（或水雾等，合理答案均可）
（2）Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃↓ + H₂O
（3）①质量守恒定律或化学反应前后元素种类不变或化学反应前后原子种类不变或NaHCO₃中含有Na、H、C、O等元素等合理答案均可
②

实  验	实验现象
方案二:	产生白色沉淀
方案三: 取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、醋酸等合理均可）

 
碳酸钠溶液呈碱性，也能使溶液变成红色
2NaHCO₃ Na₂CO₃ + CO₂↑+ H₂O

解析

分析：实验部分由于已经假设了加热后的固体产物是NaOH或Na₂CO₃，所以应分析下面肯定是要利用NaOH和Na₂CO₃性质的不同点来设计实验，才能得到正确结论．而不能用NaOH和Na₂CO₃的共同性质来设计实验，如NaOH和Na₂CO₃溶液都呈碱性，所以不能用滴酚酞试液来设计实验．
解：（1）因为已经知道碳酸氢钠受热分解时有水生成，所以加热一段时间后，倒扣的烧杯内壁有水珠出现；
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）①根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变，因为NaHCO₃中含有Na、H、C、O元素，所以兴趣小组的同学认为充分加热后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃．
②实验二：取少量反应后的固体产物溶于水，加入过量氯化钙溶液，因为NaOH和Na₂CO₃中只Na₂CO₃有和氯化钙溶液反应生成白色沉淀，所以实验现象为：产生白色沉淀；实验三的实验现象是产生大量气泡，而NaOH和Na₂CO₃中只有Na₂CO₃和酸反应会产生二氧化碳气体，所以实验步骤为：取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸．
【讨论与评价】实验一的结论明显是不正确的，因为NaOH和Na₂CO₃的溶液都显碱性，都能使滴酚酞试液变红．
【总结】通过实验二和实验三可知碳酸氢钠受热分解后的固体产物是Na₂CO₃，所以碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O．
故答案为：（1）水珠（或水雾等）
（2）Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O
（3）①质量守恒定律（或化学反应前后元素种类不变或化学反应前后原子种类不变或NaHCO₃中含有Na、H、C、O元素）
②

实验	实验现象
方案二：	产生白色沉淀
方案三：取少量反应后的固体产物，加入过量稀盐酸（或稀硫酸、稀硝酸、醋酸）

【讨论与评价】碳酸钠溶液呈碱性，也能使溶液变成红色
【总结】2NaHCO₃Na₂CO₃+CO₂↑+H₂O
点评：此题是一道实验设计题，因为此题已经给出了碳酸氢钠受热分解后的固体产物可能是NaOH或Na₂CO₃，不用学生探究碳酸氢钠受热分解后的固体是什么，使此题的难度有所降低．另外此题也很好的考查了学生们对重要化学方程式的记忆．