(10分)某学习小组的同学在学习了Na 2 CO 3 、NaHCO 3 的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO 2 气体,那么如何鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究: 【查阅资料】(1)Ca(HCO 3 ) 2 可溶于水; (2)NaHCO 3 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Na 2 CO 3 和NaHCO 3 溶液。 (2)认为可用CaCl 2 溶液鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 溶液。 甲、同学的猜想是依据澄清石灰水、CaCl 2 溶液分别与Na 2 CO 3 溶液反应均有沉淀产生;又知道Ca(HCO 3 ) 2 可溶于水,因此猜测澄清石灰水、CaCl 2 溶液分别与NaHCO 3 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Na 2 CO 3 、NaHCO 3 可用加热的方法鉴别。 【实验探究】(1)甲同学在两支分别少量Na 2 CO 3 、NaHCO 3 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Na 2 CO 3 和NaHCO 3 溶液。 (2)将CaCl 2 溶液加入到分别少量Na 2 CO 3 、NaHCO 3 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CaCl 2 溶 液鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 溶液。 (3)丙同学分别取了一定量的Na 2 CO 3 、NaHCO 3 固体于大试管中加热(如图所示): ① 加热Na 2 CO 3 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NaHCO 3 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,并从物质在溶液中出不同离子的微观角度分析了原因(如图1、图2)。请写出Na 2 CO 3 与澄清石灰水发生反应的化学方程式 ;写出NaHCO 3 与澄清石灰水混合时参与反应的离子: 。 图1:澄清石灰水与Na 2 CO 3 溶液反应 图2澄清石灰水与NaHCO 3 溶液反应 (2)的两个实验中,大家对CaCl 2 与Na 2 CO 3 溶液的反应比较熟悉,而对CaCl 2 与NaHCO 3 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CaCl 2 与NaHCO 3 溶液可发生如下反应:CaCl 2 +2NaHCO 3 =CaCO 3 ↓+2NaCl+CO 2 ↑+H 2 O,因而同学们知道了是通过观察到 现象来鉴别Na 2 CO 3 和NaHCO 3 溶液的。 至于CaCl 2 与NaHCO 3 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Na 2 CO 3 固体时,开始产生少量气泡的原因是 ;根据你分析:Na 2 CO 3 受热 分解(填“易”或“不易”)。在加热NaHCO 3 固体时,丙同学观察到的实验现象是 (任写一种)。 【拓展应用】(1)固体Na 2 CO 3 中混有少量NaHCO 3 ,可通过 方法除去。 (2)把105g氯化钙溶液与100g5.3%的碳酸钠溶液混合,恰好完全反应,则反应所得溶液中溶质的质量分数是多少?(写出完整的解题过程)。