Question

17．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，观察到烧杯内壁有水珠．
（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：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
（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，请填写如表：

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	产生白色沉淀	固体产物是Na2CO3，而不是NaOH
实验三：取少量反应后的固体产物 ， 加入过量稀盐酸	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，他们的理由是碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变成红色．
【总结】请写出碳酸氢钠受热分解的化学方程式2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

Answer 1

分析 （1）根据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解答；
（2）根据二氧化碳使澄清石灰水变浑浊的，写出化学方程式；
（3）①根据质量守恒定律可知化学反应前后元素种类不变解答；
②根据Na₂CO₃有和氯化钙溶液反应生成白色沉淀解答；Na₂CO₃和酸反应会产生二氧化碳气体解答；
【讨论与评价】根据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答；
【总结】根据题意可以得出：碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳写出反应的方程式．

解答 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；故填：水珠；
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，故反应的化学方程式为：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．故填：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．
故填：

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

【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；故填：碳酸钠溶液呈碱性，也能使酚酞溶液变成红色；
【总结】根据题意可以得出：碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑；故答案为：2NaHCO₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na₂CO₃+H₂O+CO₂↑．

点评 本题综合性较强，考查碳酸钠及氢氧化钠的化学性质及学生灵活运用进行分析问题、解决问题的能力．