Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在做“二氧化碳的實驗室制取及性質(zhì)”實驗時，發(fā)現(xiàn)長時間向澄清石灰水中通入二氧化碳，石灰水先變渾濁，后又變澄清，加熱澄清的液體又變渾濁。請教老師后知道：難溶的碳酸鈣能與二氧化碳和水反應(yīng)，生成易溶解的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。碳酸氫鈣受熱易分解：Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑。他們對長時間向堿溶液中通入CO2反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)組成產(chǎn)生了濃厚的興趣。

（提出問題）

一定量CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶液中溶質(zhì)組成是什么?

（查閱資料）

（1）通入少量CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為： __________________；

（2）通入過量CO2，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。

（提出猜想）

（1）溶質(zhì)為Na2CO3；

（2）溶質(zhì)為NaHCO3；

（3）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；

（4）溶質(zhì)為___________（填化學(xué)式）。

（設(shè)計實驗）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
A. 取反應(yīng)后溶液少許于試管中，向其中滴加過量的BaCl2溶液	有____生成	猜想（2）不成立
B. 取步驟a中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（3）不成立

（得出結(jié)論）

猜想（4）成立。

（討論交流）

試寫出NaHCO3受熱分解的化學(xué)方程式： ___________。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3和NaHCO3 白色沉淀 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

查閱資料：(1)當通入CO2不足時，二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，故填寫：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

提出猜想：(4)當二氧化碳的量過量不多時，此時只有一部分碳酸鈉與二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，那么，反應(yīng)后的溶液中不僅有碳酸鈉，還有碳酸氫鈉，故填寫：Na2CO3和NaHCO3；

設(shè)計實驗：由實驗A的實驗結(jié)論：猜想(2)不成立可知，猜想(1)、(3)、(4)中一定有一個成立，而猜想(1)、(3)、(4)中都含有碳酸鈉，碳酸鈉與氯化鋇反應(yīng)，生成沉淀碳酸鋇和氯化鈉，因此， 實驗A的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，故填寫：白色沉淀；

討論交流：由題干可知，碳酸氫鈣受熱易分解：Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑，由此推理得出，碳酸氫鈉受熱生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。