Question

1．某化學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)后，到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)．小明將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液后無(wú)明顯現(xiàn)象，然后向得到的溶液中滴加CaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀；小杰做的實(shí)驗(yàn)和小明一樣，但沒(méi)有出現(xiàn)白色沉淀．他們?yōu)榱瞬槊髟�因，查閱資料：①CO₂與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān)，少量CO₂得到Na₂CO₃，過(guò)量CO₂得到NaHCO₃，反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃；②Ca（HCO₃）₂溶于水，溶液呈堿性；③CaCl₂溶液呈中性：④Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈堿性，都能與酸反應(yīng)；⑤鋁、鋅、鐵、銅的鹽溶液與NaHCO₃溶液混合會(huì)產(chǎn)生沉淀．
他們對(duì)CO₂與NaOH溶液反應(yīng)后，溶液中溶質(zhì)是什么進(jìn)行探究．
【猜想與假設(shè)】猜想①Na₂CO₃；猜想②NaHCO₃；猜想③Na₂CO₃、NaOH；猜想④Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
（1）取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入適量的CaCl2溶液，振蕩；再加入稀鹽酸	無(wú)明顯現(xiàn)象；有氣泡產(chǎn)生．	猜想②成立，反應(yīng)的化學(xué)方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
（2）取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入過(guò)量的CaCl2溶液，振蕩；過(guò)濾，取濾液于另一支試管中，滴加無(wú)色酚酞試液．	產(chǎn)生白色沉淀；溶液變紅．	猜想③成立

【繼續(xù)探究】將4.0gNaOH固體溶解在100mL水中，然后通入4.0g二氧化碳?xì)怏w，充分反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉．

Answer 1

分析 【猜想與假設(shè)】根據(jù)題意，CO₂與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān)，少量CO₂得到Na₂CO₃，過(guò)量CO₂得到NaHCO₃，進(jìn)行分析解答．
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）根據(jù)碳酸鈉能與氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，進(jìn)行分析解答．
（2）根據(jù)碳酸鈉能與氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，氫氧化鈉溶液呈堿性，能使無(wú)色酚酞試液變紅解答．
【繼續(xù)探究】根據(jù)參加反應(yīng)的氫氧化鈉的質(zhì)量計(jì)算反應(yīng)的二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)一步確定反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)．

解答 解：【猜想與假設(shè)】CO₂與NaOH反應(yīng)的產(chǎn)物與反應(yīng)物的量有關(guān)，少量CO₂得到Na₂CO₃，過(guò)量CO₂得到NaHCO₃，故猜想④應(yīng)為Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃的混合物．
【實(shí)驗(yàn)探究】（1）碳酸鈉能與氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀，取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入適量的CaCl₂溶液，振蕩，無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明不含碳酸鈉；再加入稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明含碳酸氫鈉，則猜想②成立，碳酸氫鈉能與稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入過(guò)量的CaCl₂溶液，振蕩，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明反應(yīng)后的溶液中有碳酸鈉；過(guò)濾，取濾液于另一支試管中，滴加無(wú)色酚酞試液，溶液變紅，溶液呈堿性，說(shuō)明反應(yīng)后的溶液中有NaOH，猜想③成立．
【繼續(xù)探究】設(shè)反應(yīng)中消耗二氧化碳的質(zhì)量為為x，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80          44   106
4g         x
$\frac{80}{4g}=\frac{44}{x}$
x=2.2g
二氧化碳過(guò)量，說(shuō)明含有碳酸氫鈉生成，
充分反應(yīng)后，所得溶液的溶質(zhì)是碳酸鈉和碳酸氫鈉．
故答案為：【猜想與假設(shè)】Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃．
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
（1）取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入適量的CaCl2溶液，振蕩；再加入 稀鹽酸	無(wú)明顯現(xiàn)象；有氣泡產(chǎn)生．	猜想②成立，反應(yīng)的化學(xué)方程式 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
（2）取適量反應(yīng)后的溶液于試管中，加入過(guò)量的CaCl2溶液，振蕩；過(guò)濾，取濾液于另一支試管中，滴加 無(wú)色酚酞試液．	產(chǎn)生白色沉淀； 溶液變紅．	猜想③成立

【繼續(xù)探究】碳酸鈉和碳酸氫鈉

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)提出問(wèn)題、做出猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和反思評(píng)價(jià)等環(huán)節(jié)，體現(xiàn)了科學(xué)探究的一般過(guò)程．本題型也是近幾年的中考熱點(diǎn)之一，本考點(diǎn)主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．