Question

某学习小组的同学在学习了Na₂CO₃、NaHCO₃的性质后，了解到它们都能与盐酸反应产生CO₂气体，那么如何鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃呢？带着这样的疑问，他们进行了下列探究：
【查阅资料】（1）Ca(HCO₃)₂可溶于水；
（2）NaHCO₃固体受热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水。
【猜想】（1）甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（2）乙同学认为可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
甲、乙两同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与Na₂CO₃溶液反应均有沉淀产生；又知道Ca(HCO₃)₂可溶于水，因此猜测澄清石灰水、CaCl₂溶液分别与NaHCO₃溶液混合不会产生沉淀，从而鉴别出两种溶液。
（3）丙同学认为固体Na₂CO₃、NaHCO₃可用加热的方法鉴别。
【实验探究】（1）甲同学在两支分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，各加入澄清石灰水，观察到两支试管中的现象相同，均产生了白色沉淀，实验结果与猜想不一致，即不能用澄清石灰水鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（2）乙同学将CaCl₂溶液加入到分别盛有少量Na₂CO₃、NaHCO₃溶液的试管中，发现两支试管中也都产生了白色沉淀，实验结果出乎意料，但根据观察到的其他实验现象，他认为仍可用CaCl₂溶液鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液。
（3）丙同学分别取了一定量的Na₂CO₃、NaHCO₃固体于大试管中加热（如图1）：

①加热Na₂CO₃时，开始即见小试管中有少量气泡产生，继续加热，气泡逐渐减少，未见澄清石灰水变浑浊；
②加热NaHCO₃时，丙同学观察到实验现象与①不同，证实了自己的猜想是合理的。
【问题讨论】（1）小组同学对上述实验展开了讨论，对甲同学的两个实验进行了比较，并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因（如图2、图3）。请写出Na₂CO₃与澄清石灰水发生反应的化学方程式________________；写出NaHCO₃与澄清石灰水混合时参与反应的离子_________。

（2）乙同学的两个实验中，大家对CaCl₂与Na₂CO₃溶液的反应比较熟悉，该反应的化学方程式为______________；而对CaCl₂与NaHCO₃溶液混合产生的现象难以理解，同学们又进一步查阅了资料，了解到CaCl₂与NaHCO₃溶液可发生如下反应：CaCl₂+2NaHCO₃＝CaCO₃↓+2NaCl+CO₂↑+H₂O，因而同学们知道了乙同学是通过观察到________________现象来鉴别Na₂CO₃和NaHCO₃溶液的。
至于CaCl₂与NaHCO₃溶液为什么能发生上述反应，老师指出其反应原理较复杂，有待于今后学习中进一步探究。
（3）丙同学在加热Na₂CO₃固体时，开始产生少量气泡的原因是_______________；根据你分析：Na₂CO₃受热___________分解（填“易”或“不易”）。在加热NaHCO₃固体时，丙同学观察到的实验现象是________________（任写一种）。
【拓展应用】（4）固体Na₂CO₃中混有少量NaHCO₃，可通过__________方法除去。
（5）要除去Na₂CO₃溶液中混有的少量NaHCO₃，可加入适量的__________溶液。

Answer 1

【问题讨论】（1）Na₂CO₃+Ca(OH)₂＝CaCO₃↓+2NaOH；OH^-、HCO₃^-、Ca²⁺
（2）Na₂CO₃+CaCl₂＝CaCO₃↓+2NaCl；有无气泡产生
（3）空气受热膨胀；不易；澄清石灰水变浑浊（或小试管中有大量气泡产生或大试管管口有水珠等）
【拓展应用】（4）加热
（5）NaOH（或氢氧化钠）（每空1分）