Question

【題目】某化學(xué)課外活動小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)《化學(xué)》下冊77頁的資料卡片“石筍和鐘乳石的形成”時，發(fā)現(xiàn)難溶于水的CaCO3當(dāng)遇到溶有CO2的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的Ca（HCO3）2：【CaCO3+CO2+H2O═Ca（HCO3）2】．聯(lián)想到實驗室檢驗CO2時，將氣體通入澄清石灰水中．若長時間往澄清石灰水中通入CO2會產(chǎn)生什么樣的現(xiàn)象呢？小組決定用小燒杯盛裝一定量的氫氧化鈉溶液并不斷通入二氧化碳氣體進行探究 【提出問題】氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳一段時間后，溶液中含有什么溶質(zhì)？
（1）【查閱資料】 （1 ）通入少量的二氧化碳時，NaOH與CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： ．
（2 ）通入過量CO2時，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難溶于水且是白色固體．
（4 ）Na2CO3、NaHCO3溶液呈堿性，BaCl2顯中性．
（2）【提出猜想】 （1 ）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；
（2 ）溶質(zhì)為Na2CO3；
（3 ）溶質(zhì)是（填化學(xué)式）；
（4 ）溶質(zhì)全都是NaHCO3 ．
（3）【設(shè)計實驗方案】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴試液（填酸堿指示劑）	溶液變紅色	該溶液顯堿性
②將小燒杯中反應(yīng)后剩下的溶液進行稱量，然后滴加過量的BaCl2溶液	有 生成	猜想（4）不成立
③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出結(jié)論】猜想（3）成立．
（4）【討論交流】 （1 ）有同學(xué)提出實驗步驟①是多余的．你認為該實驗設(shè)計是否需要？并說明理由 ．
（2 ）將實驗步驟②剩下混合物進行（填操作名稱）、洗滌、干燥、稱量，發(fā)現(xiàn)所得沉淀質(zhì)量等于步驟②中所稱量的溶液質(zhì)量的十分之一，判斷氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳一段時間后，溶液中 Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)約為 ．
A.4.26% B.5.38% C.3.43%.10%
（5）【反思應(yīng)用】 驗證二氧化碳性質(zhì)時，如果長時間向澄清石灰水中通入二氧化碳會看到什么樣的現(xiàn)象呢？請你描述一下 ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）NaHCO3和Na2CO3
（3）酚酞；白色沉淀
（4）不需要；因為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性；過濾；B
（5）石灰水先變渾濁，后又變回澄清
【解析】解：【查閱資料】CO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O． 【提出猜想】通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．通入過量CO2 ， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 ． （1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；（2）溶質(zhì)為Na2CO3；（3）溶質(zhì)為NaHCO3和Na2CO3；（4）溶質(zhì)為NaHCO3 ．
【設(shè)計實驗】
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴酚酞試液，溶液變紅色，該溶液顯堿性；②取反應(yīng)后溶液少許于試管中，向其中滴加過量的BaCl2溶液，碳酸鈉和氯化鋇產(chǎn)生碳酸鋇白色沉淀，如果有白色沉淀生成，說明有碳酸鈉，猜想（4）不成立；③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸，有氣泡冒出，說明有碳酸氫鈉，猜想（1）和（2）不成立；
【討論交流】（1）氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性，故實驗步驟（1）是多余的．不需要；（2）設(shè)生成碳酸鋇的質(zhì)量為x，則碳酸鈉溶液的質(zhì)量為10x，碳酸鈉的質(zhì)量為y

Na2CO3+BaCl2=	BaCO3↓+2NaCl
106	197
y	x

x=
溶液中 Na2CO3的質(zhì)量分數(shù)約為 ×100%≈5.38%（3）將少量二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，生成的不溶于水的碳酸鈣懸浮在液體中，通入過量二氧化碳后，碳酸鈣、二氧化碳、水進行反應(yīng)，生成溶于水的碳酸氫鈣，形成了均一、穩(wěn)定的混合物，屬于溶液．
答案：
【查閱資料】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．
【提出猜想】（3）NaHCO3和Na2CO3；
【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①用試管取少量小燒杯中反應(yīng)后的溶液，滴加幾滴 酚酞試液（填酸堿指示劑）	溶液變紅色	該溶液顯堿性
②將小燒杯中反應(yīng)后剩下的溶液進行稱量，然后滴加過量的BaCl2溶液	有 白色沉淀生成	猜想（4）不成立
③取步驟②中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【討論交流】（1）不需要；因為氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性；（2）過濾；B；（3）石灰水先變渾濁，后又變回澄清．
【考點精析】本題主要考查了書寫化學(xué)方程式、文字表達式、電離方程式的相關(guān)知識點，需要掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．