Question

（2011?佛山一模）純堿、燒堿等是重要的化工原料．
（1）利用如圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發生了反應：將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是

廣口瓶中的水會倒吸入燒瓶

，反應的離子方程式是

CO₂+2OH^-=CO₃^2-+H₂O

；若其它操作不變，將A與C連接，可觀察到的現象是

廣口瓶中的長導管口有氣泡產生

．
（2）向100mL2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，充分反應后將溶液蒸發結晶，得到一定量的白色固體．試設計實驗確認該白色固體的成分．
①提出合理假設．
假設1：NaOH和Na₂CO₃；
假設2：只有Na₂CO₃；
假設3：只有NaHCO₃；
假設4：

Na₂CO₃和NaHCO₃

．
②基于假設1，設計實驗方案進行實驗證明固體的成分是NaOH和Na₂CO₃．請在答題卡上寫出實驗步驟及預期現象和結論．限選實驗試劑及儀器：
1moL?L^-1HCl溶液、1mol?L^-1 MgCl₂溶液、0.5moL?L^-1BaCl₂溶液、1mol?L^-1 Ba（OH）₂溶液、甲基橙試液、酚酞試液、蒸餾水、試管、過濾裝置．（步驟可不填滿也可增加）

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：	產生白色沉淀，說明固體中含有Na2CO3
步驟2：	溶液變紅色，說明固體中含有NaOH
步驟3：	空

Answer 1

分析：（1）CO₂與NaOH反應生成Na₂CO₃，燒瓶內壓強減小分析判斷出現的現象；
（2）①依據題干假設組成分析判斷假設4；
②要驗證NaOH和Na₂CO₃同時存在，根據題中所給試劑，要首先利用中性溶液BaCl₂檢驗出碳酸鈉，并將碳酸根離子全部沉淀，再通過檢驗溶于的pH來確定是否含有NaOH．

解答：解：（1）將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，二氧化碳與燒堿溶液發生了反應，引起壓強減小，導致水沿導管由廣口瓶進入燒瓶，反應的離子方程式為2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或OH^-+CO₂=HCO₃^-），若其它操作不變，若將A與C連接，外界氣體進入進入集氣瓶，可觀察到的現象是廣口瓶中的長導管口有氣泡產生，
故答案為：水沿導管由廣口瓶進入燒瓶（或：水倒吸進入燒瓶）；廣口瓶中的長導管口有氣泡產生；
（2）①NaOH與CO₂反應可生成Na₂CO₃或NaHCO₃，結晶的固體可能為NaOH和Na₂CO₃、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂CO₃ 和NaHCO₃，
故答案為：Na₂CO₃ 和NaHCO₃；
②要驗證NaOH和Na₂CO₃同時存在，根據題中所給試劑，要首先利用中性溶液BaCl₂檢驗出碳酸鈉，并將碳酸根離子全部沉淀，再通過檢驗溶于的pH來確定是否含有NaOH，
步驟1：取少量白色固體于試管中，加適量水溶解，再加0.5moL?L^-1BaCl₂溶液至過量，產生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；
步驟2：過濾，取少量濾液（或：靜置，用膠頭滴管取上層清液少許）于試管中，再向試管中滴加1～2滴酚酞試液，溶液變紅色，說明固體中含有NaOH，
故答案為：取少量白色固體于試管中，加適量水溶解，再加0.5moL?L^-1BaCl₂溶液至過量，產生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；
過濾，取少量濾液（或：靜置，用膠頭滴管取上層清液少許）于試管中，再向試管中滴加1～2滴酚酞試液，溶液變紅色，說明固體中含有NaOH．

點評：本題考查較為綜合，以物質的制備實驗為載體，綜合考查實驗的設計、物質的分離、提純等知識，注意根據物質的性質設計實驗方案，題目難度中等．