Question

【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(jié)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(jié)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____________________。

Answer 1

【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。