Question

10．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(yīng)？
【查閱資料】1．氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)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(yīng)生成碳酸氫鈉


2、碳酸鈉和碳酸氫鈉性質(zhì)對比如表

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	產(chǎn)生白色沉淀（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(jié)論及化學方程式
	試管內(nèi)液面上升	氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．反應(yīng)方程式CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

【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(yīng)；另一種是二氧化碳溶于水
（2）為了進一步驗證CO₂與NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生反應(yīng)，請你設(shè)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(jié)論
向溶液中加入足量的稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡	NaOH與CO2發(fā)生了反應(yīng)

【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(shù)測定溶液pH值變化，待完全反應(yīng)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二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，堿性減弱．BC段變化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，堿性繼續(xù)減弱．
（4）利用實驗驗證變化后的產(chǎn)物，實驗操作為取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水．實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁．

Answer 1

分析 2、碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成白色沉淀碳酸鈣和氯化鈉；
【進行實驗】
二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
【實驗反思】
二氧化碳能夠溶于水；
（2）氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉和水，碳酸鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳；
【實驗拓展】
（3）AB段變化的原因可能是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，堿性減弱，BC段變化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，堿性繼續(xù)減弱；
（4）利用實驗驗證變化后的產(chǎn)物，實驗操作為取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水，如果實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，說明變化后的產(chǎn)物是碳酸氫鈉．

解答 解：2、碳酸鈉能和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，實驗過程如下表所示：

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	產(chǎn)生白色沉淀
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】實驗現(xiàn)象是試管內(nèi)液面上升，結(jié)論及化學方程式為：氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)方程式為：，實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學方程式
	試管內(nèi)液面上升	氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉．反應(yīng)方程式： CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

【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(yīng)；另一種是二氧化碳溶于水．
故填：二氧化碳溶于水．
（2）實驗檢驗生成的新物質(zhì)的方案為：向溶液中加入足量的稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成了碳酸鈉，如下表所示：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
向溶液中加入足量的稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡	NaOH與CO2發(fā)生了反應(yīng)

【實驗分析】（3）AB段變化的原因可能是二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，堿性減弱；
BC段變化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，堿性繼續(xù)減弱．
故填：二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，堿性減弱；二氧化碳、水和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，堿性繼續(xù)減弱．
（4）利用實驗驗證變化后的產(chǎn)物，實驗操作為取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水，實驗現(xiàn)象是澄清石灰水變渾濁，實驗結(jié)論是變化后的產(chǎn)物是碳酸氫鈉．
故填：取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水；澄清石灰水變渾濁．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．