Question

【題目】某化學(xué)課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)《化學(xué)》下冊77頁的資料卡片“石筍和鐘乳石的形成”時，發(fā)現(xiàn)難溶于水的CaCO3當(dāng)遇到溶有CO2的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的Ca（HCO3）2：【CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2】．聯(lián)想到實驗室檢驗CO2時，將氣體通入澄清石灰水中．若長時間往澄清石灰水中通入CO2會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象呢？小組決定用小燒杯盛裝一定量的氫氧化鈉溶液并不斷通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行探究 【提出問題】氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳一段時間后，溶液中含有什么溶質(zhì)？
（1）【查閱資料】 （1 ）通入少量的二氧化碳時，NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ．
（2 ）通入過量CO2時，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 ．
（3 ）碳酸氫鹽都是可溶于水的．BaCO3難溶于水且是白色固體．
（4 ）Na2CO3、NaHCO3溶液呈堿性，BaCl2顯中性．
（2）【提出猜想】 （1 ）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；
（2 ）溶質(zhì)為Na2CO3；
（3 ）溶質(zhì)是（填化學(xué)式）；
（4 ）溶質(zhì)全都是NaHCO3 ．
（3）【設(shè)計實驗方案】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴試液（填酸堿指示劑）	溶液變紅色	該溶液顯堿性
②將小燒杯中反應(yīng)后剩下的溶液進(jìn)行稱量，然后滴加過量的BaCl2溶液	有 生成	猜想（4）不成立
③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出結(jié)論】猜想（3）成立．
（4）【討論交流】 （1 ）有同學(xué)提出實驗步驟①是多余的．你認(rèn)為該實驗設(shè)計是否需要？并說明理由 ．
（2 ）將實驗步驟②剩下混合物進(jìn)行（填操作名稱）、洗滌、干燥、稱量，發(fā)現(xiàn)所得沉淀質(zhì)量等于步驟②中所稱量的溶液質(zhì)量的十分之一，判斷氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳一段時間后，溶液中 Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 ．
A.4.26% B.5.38% C.3.43%.10%
（5）【反思應(yīng)用】 驗證二氧化碳性質(zhì)時，如果長時間向澄清石灰水中通入二氧化碳會看到什么樣的現(xiàn)象呢？請你描述一下 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）NaHCO3和Na2CO3
（3）酚酞；白色沉淀
（4）不需要；因為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性；過濾；B
（5）石灰水先變渾濁，后又變回澄清
【解析】解：【查閱資料】CO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O． 【提出猜想】通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．通入過量CO2 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 ． （1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；（2）溶質(zhì)為Na2CO3；（3）溶質(zhì)為NaHCO3和Na2CO3；（4）溶質(zhì)為NaHCO3 ．
【設(shè)計實驗】
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，該溶液顯堿性；②取反應(yīng)后溶液少許于試管中，向其中滴加過量的BaCl2溶液，碳酸鈉和氯化鋇產(chǎn)生碳酸鋇白色沉淀，如果有白色沉淀生成，說明有碳酸鈉，猜想（4）不成立；③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸，有氣泡冒出，說明有碳酸氫鈉，猜想（1）和（2）不成立；
【討論交流】（1）氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性，故實驗步驟（1）是多余的．不需要；（2）設(shè)生成碳酸鋇的質(zhì)量為x，則碳酸鈉溶液的質(zhì)量為10x，碳酸鈉的質(zhì)量為y

Na2CO3+BaCl2=	BaCO3↓+2NaCl
106	197
y	x

x=
溶液中 Na2CO3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為 ×100%≈5.38%（3）將少量二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，生成的不溶于水的碳酸鈣懸浮在液體中，通入過量二氧化碳后，碳酸鈣、二氧化碳、水進(jìn)行反應(yīng)，生成溶于水的碳酸氫鈣，形成了均一、穩(wěn)定的混合物，屬于溶液．
答案：
【查閱資料】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．
【提出猜想】（3）NaHCO3和Na2CO3；
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴 酚酞試液（填酸堿指示劑）	溶液變紅色	該溶液顯堿性
②將小燒杯中反應(yīng)后剩下的溶液進(jìn)行稱量，然后滴加過量的BaCl2溶液	有 白色沉淀生成	猜想（4）不成立
③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【討論交流】（1）不需要；因為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性；（2）過濾；B；（3）石灰水先變渾濁，后又變回澄清．
【考點精析】本題主要考查了書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．