Question

【題目】已知將CO2通入澄清石灰水中，溶液變渾濁；繼續(xù)通CO2氣體，溶液由渾濁又變澄清，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______。某化學(xué)興趣小組由此欲探究CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)組成。

（提出問題）CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)由哪些物質(zhì)組成？

（查閱資料）

①NaHCO3＋NaOH=Na2CO3＋H2O

②鹽酸滴入碳酸鈉溶液中，實際反應(yīng)分兩步進(jìn)行：

第一步反應(yīng)：Na2CO3＋HCl=NaCl＋NaHCO3

第二步反應(yīng)：NaHCO3＋HCl=NaCl＋H2O＋CO2↑

（提出猜想）

猜想1：溶質(zhì)為Na2CO3

猜想2：溶質(zhì)為NaHCO3

猜想3：溶質(zhì)為_______ (填化學(xué)式，下同)

猜想4：溶質(zhì)為_______

（實驗方案）

Ⅰ.甲組同學(xué)為確定CO2與NaOH溶液反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)組成，設(shè)計如下實驗方案。

（1）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，過濾后向濾液中加入足量的稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，則溶質(zhì)為_______。

（2）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若無白色沉淀生成，向溶液中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則溶質(zhì)為_______。

（3）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，過濾后向濾液中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則溶質(zhì)為_______。

Ⅱ.乙組同學(xué)根據(jù)甲組同學(xué)的猜想，通過定量分析繪制出向所得溶液中逐滴加入稀鹽酸的質(zhì)量與生成二氧化碳的質(zhì)量關(guān)系示意圖，請根據(jù)圖象確定溶質(zhì)成分。

ANa2CO3　 　B_______

C________　D_______

Answer 1

【答案】CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O ；CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2 Na2CO3、NaHCO3 NaOH、Na2CO3 Na2CO3或NaOH和Na2CO3 NaHCO3 Na2CO3和NaHCO3 NaHCO3 NaOH、Na2CO3 Na2CO3、NaHCO3

【解析】

1、二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，向變渾濁的石灰水繼續(xù)通CO2氣體，溶液由渾濁又變澄清，是因為二氧化碳、水和碳酸鈣反應(yīng)生成可溶的碳酸氫鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO2+Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O ；CaCO3＋H2O＋CO2=Ca(HCO3)2。

2、[提出猜想]

如果通入適量的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)生成碳酸鈉，則溶質(zhì)為Na2CO3，猜想1：溶質(zhì)為Na2CO3；

如果通入過量的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)最后生成NaHCO3，則溶質(zhì)為NaHCO3，猜想2：溶質(zhì)為NaHCO3；

如果通入適量的二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，反應(yīng)生成碳酸鈉，且部分碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉，則溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3，猜想3：溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3；

如果通入少量的二氧化碳與碳酸鈉反應(yīng)，反應(yīng)生成碳酸鈉，溶液還有末參與反應(yīng)的氫氧化鈉，則溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3，猜想4：溶質(zhì)為NaOH、Na2CO3。

3、[實驗方案]

Ⅰ.（1）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則溶液中有碳酸鈉，過濾后向濾液中加入足量的稀鹽酸，無氣泡產(chǎn)生，則溶液中無碳酸氫鈉，也可能有氫氧化鈉，因此溶質(zhì)為Na2CO3或NaOH和Na2CO3。

（2）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則溶液中無碳酸鈉，向溶液中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則溶液中有碳酸氫鈉，有碳酸氫鈉就不可能有氫氧化鈉，因此溶質(zhì)為NaHCO3。

（3）向所得溶液中加入足量的CaCl2溶液，若有白色沉淀生成，則溶液中有碳酸鈉，過濾后向濾液中加入足量的稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，則溶液中有碳酸氫鈉，有碳酸氫鈉就不可能有氫氧化鈉，因此溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3。

Ⅱ.根據(jù)圖象確定溶質(zhì)成分。

B、圖中曲線從0點出發(fā)，說明滴加稀鹽酸立即產(chǎn)生氣體，則溶液中沒有氫氧化鈉，也沒有碳酸鈉，溶質(zhì)只有NaHCO3；

C、從圖中曲線分析，滴加較多的稀鹽酸后才有氣體產(chǎn)生，則溶液中沒有碳酸氫鈉，只有氫氧化鈉和碳酸鈉，當(dāng)氫氧化鈉被消耗完，碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉時，碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)才有氣體產(chǎn)生，溶質(zhì)有NaOH、Na2CO3；　

D、從圖中曲線分析，滴加少量稀鹽酸反應(yīng)就有氣體產(chǎn)生，說明溶液中有少量的碳酸鈉和較多的碳酸氫鈉，有碳酸氫鈉就不可能有氫氧化鈉，當(dāng)碳酸鈉轉(zhuǎn)化為碳酸氫鈉時，鹽酸與碳酸氫鈉反應(yīng)有氣體產(chǎn)生，溶質(zhì)有Na2CO3、NaHCO3。