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(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(jìn)行實驗）

實驗操作	化學(xué)方程式	結(jié)論及實驗現(xiàn)象
	____________	氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉，寫出該反應(yīng)化學(xué)方程式：_________________

（實驗反思）學(xué)習(xí)小組同學(xué)經(jīng)過分析討論,認(rèn)為產(chǎn)生此實驗現(xiàn)象的原因可能有兩種:

一種是NaOH與CO2發(fā)生了反應(yīng)； 另一種是_______________________

(2) 為了進(jìn)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
_________	_____________	NaOH與CO2發(fā)生了反應(yīng)

（實驗拓展）該小組同學(xué)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______________。

BC段變化的原因可能是______________。

(4)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 向溶液中加入足量的稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡 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 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

【解析】

（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(jìn)行實驗]實驗現(xiàn)象是試管內(nèi)液面上升，結(jié)論及化學(xué)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：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論及化學(xué)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(xué)習(xí)小組討論，認(rèn)為產(chǎn)生此實驗現(xiàn)象的原因可能有兩種：一種是NaOH與CO2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。