Question

【題目】【2016年江蘇省宿遷市】某興趣小組同學(xué)欲探究NaOH溶液與CO2氣體的反應(yīng)，設(shè)計(jì)如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置：

（1）若導(dǎo)管a與b連接，將分液漏斗中的NaOH溶液注入錐形瓶，關(guān)閉分液漏斗上的活塞，振蕩，然后打開導(dǎo)管上的活塞，觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是________，CO2與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式是________；

（2）探究反應(yīng)后錐形瓶內(nèi)溶液中溶質(zhì)的成分：

已知Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3 NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O

【提出猜想】Ⅰ．NaOH和Na2CO3；Ⅱ．________；Ⅲ．NaHCO3；Ⅳ．Na2CO3和NaHCO3．

【查閱資料】①Ca（OH）2與Na2CO3、NaHCO3均能反應(yīng)且有白色沉淀生成；

②CaCl2與Na2CO3能反應(yīng)且有白色沉淀生成，與NaHCO3不反應(yīng)；

③NaHCO3溶液顯堿性，可與酸反應(yīng)生成CO2氣體。

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】限選試劑：Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、稀鹽酸、酚酞試液．

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．取少量反應(yīng)后溶液于試管中，加入足量的________振蕩	產(chǎn)生白色沉淀 _________	猜想Ⅲ不成立
2．將操作Ⅰ所得混合物過濾，向?yàn)V液中加入足量的_________，振蕩	_________	猜想Ⅳ成立

【拓展應(yīng)用】聯(lián)想到空氣中有CO2，所以實(shí)驗(yàn)室中的氫氧化鈉溶液應(yīng)_________保存。

Answer 1

【答案】（1）燒杯內(nèi)的水流入錐形瓶中，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）【提出猜想】Na2CO3；

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．氯化鈣	產(chǎn)生白色沉淀
2．稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生

【拓展應(yīng)用】密封。

【解析】（1）二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)后氣壓會減小，燒杯內(nèi)的水流入錐形瓶中，CO2與NaOH反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）【提出猜想】二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)時(shí)，如果氫氧化鈉過量，則溶質(zhì)是氫氧化鈉和碳酸鈉；如果二氧化碳過量，但是不能完全消耗生成的碳酸鈉，則溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉；如果氫氧化鈉和二氧化碳恰好完全反應(yīng)，則溶質(zhì)是碳酸鈉；如果二氧化碳過量，并且把碳酸鈉完全消耗，則溶質(zhì)是碳酸氫鈉，所以猜想II是Na2CO3；因二氧化碳不但能跟氫氧化鈉反應(yīng)，二氧化碳還能溶于水也跟水反應(yīng)．所以讓人產(chǎn)生質(zhì)疑；

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1．取少量反應(yīng)后溶液于試管中，加入足量的氯化鈣振蕩	產(chǎn)生白色沉淀	猜想Ⅲ不成立
2．將操作Ⅰ所得混合物過濾，向?yàn)V液中加入足量的稀鹽酸，振蕩	有氣泡產(chǎn)生	猜想Ⅳ成立

【拓展應(yīng)用】空氣中的二氧化碳會與氫氧化鈉反應(yīng)，所以實(shí)驗(yàn)室中的氫氧化鈉溶液應(yīng)密封保存。