【題目】實驗室用石灰水而不用氫氧化鈉溶液鑒定二氧化碳。氫氧化鈉能否與二氧化碳反應?

【查閱資料】Ⅰ.氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成易溶的碳酸鈉,碳酸鈉在二氧化碳過量的條件下繼續(xù)與水和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉

Ⅱ.碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)對比如下表

操作

NaHCO3溶液

Na2CO3溶液

加入稀鹽酸

產(chǎn)生氣泡

產(chǎn)生氣泡

加入稀CaCl2溶液

無明顯變化

__________________(填寫現(xiàn)象))

加熱溶液至沸騰,并將氣體通入澄清石灰水

澄清石灰水變渾濁

澄清石灰水無明顯變化

【進行實驗】

實驗操作

實驗現(xiàn)象

結論及化學方程式

___________________

氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉.反應方程式_______________

【實驗反思】學習小組討論,認為產(chǎn)生此實驗現(xiàn)象的原因可能有兩種:一種是NaOH與C02發(fā)生了反應;另一種是_______________

(2)為了進一步驗證CO2與NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生反應,請你設計一個簡單的實驗檢驗生成的新物質(zhì)。

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

解釋與結論

____________________________

____________________________

NaOH與CO2發(fā)生了反應

【實驗拓展】該小組同學將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中,利用數(shù)字化技術測定溶液pH值變化,待完全反應后,觀察到溶液中逸出大量氣泡,pH出現(xiàn)兩段S型變化曲線。

【實驗分析】

(3)AB段變化的原因可能是________。BC段變化的原因可能是___________。利用實驗驗證變化后的產(chǎn)物,實驗操作為_________________.實驗現(xiàn)象是____________________

【答案】 產(chǎn)生白色沉淀 試管內(nèi)液面上升 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 二氧化碳溶于水 向反應后的溶液中加入足量的稀鹽酸(或氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液) 有氣泡產(chǎn)生(或白色沉淀生成) 二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉堿性下降 二氧化碳和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉堿性繼續(xù)下降 取最后段的液體加熱溶液至沸騰,將氣體通入澄清石灰水 變渾濁有碳酸氫鈉

【解析】【查閱資料】碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉,所以有白色沉淀生成;

【進行實驗】將盛有二氧化碳的試管倒置于氫氧化鈉溶液中,二氧化碳溶于水或二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水,裝置中壓強減小,試管內(nèi)液面上升,化學方程式為:CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O;

【實驗反思】二氧化碳能溶于水,也會使裝置中壓強減小,試管內(nèi)液面上升;

為了進一步證明二氧化碳確實和氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應,也可以根據(jù)是否有新的物質(zhì)生成來證明,向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳后若兩者沒有發(fā)生反應,則現(xiàn)在的溶液中不會有碳酸鈉,若兩者發(fā)生反應,則會生成碳酸鈉,所以可以取反應后的溶液少許于試管中,再逐滴加入足量稀鹽酸(或氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液),若看到有氣泡產(chǎn)生(或白色沉淀生成),則說明二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發(fā)生了反應

【實驗分析】二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉堿性下降,pH下降,即為AB段變化; 過量的二氧化碳會繼續(xù)和碳酸鈉及水反應生成碳酸氫鈉,溶液的堿性繼續(xù)下降,應為BC段變化;由于碳酸氫鈉不穩(wěn)定,加熱時會生成碳酸鈉、水和二氧化碳,取最后段的液體加熱溶液至沸騰,將氣體通入澄清石灰水變渾濁說明有碳酸氫鈉生成。

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(1)用化學式表示D的組成________________ 、________________________

(2)A→B的反應類型_______________________

(3)寫出H→C的化學方程式________________寫出F→G的化學方程式_________________

(4)指出G的一種用途____________

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