Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)九年級《化學(xué)》下冊中的資料卡片“石筍和鐘乳石的形成”時，發(fā)現(xiàn)難溶于水的碳酸鈣當(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+H2O═Ca(HCO3)2，聯(lián)想到實(shí)驗(yàn)室中澄清石灰水與二氧化碳反應(yīng)會生成碳酸鈣：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O，對長時間向堿溶液中通入CO2，反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)組成產(chǎn)生了濃厚的興趣。

（提出問題）一定量CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)組成是什么？

（查閱資料）

（1）通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（2）通入過量CO2，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。

（4）碳酸氫鈉溶液呈堿性。

（提出猜想）

（1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；

（2）溶質(zhì)為Na2CO3；

（3）溶質(zhì)為______（填化學(xué)式）；

（4）溶質(zhì)為NaHCO3。

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液，滴在pH試紙上	pH=9	該溶液顯 ______ 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	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 ______ 不成立

（得出結(jié)論）猜想（3）成立。

（討論交流）

（1）有同學(xué)提出，實(shí)驗(yàn)步驟（1）是多余的。你認(rèn)為該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否需要？______（填“需要”或“不需要”）。

（2）同學(xué)們又一次把目光投向了教材，發(fā)現(xiàn)遇熱或壓強(qiáng)變小時：Ca(HCO3)2═CaCO3↓+CO2↑+H2O，紛紛提出，干粉滅火器中用NaHCO3滅火的反應(yīng)原理與之相似，試寫出NaHCO3受熱分解的化學(xué)方程式：______ 。

（反思應(yīng)用）向澄清石灰水中不斷通入二氧化碳，觀察到的現(xiàn)象是______。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O NaHCO3和Na2CO3 堿 白色沉淀 （2） 不需要 石灰水先變渾濁，后又變澄清

【解析】

查閱資料：

（1）通入少量CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

提出猜想：

CO2與NaOH溶液反應(yīng)生成碳酸鈉，二氧化碳過量時有碳酸氫鈉生成，則可能有碳酸氫鈉、碳酸鈉兩種生成物，故猜想（3）：溶質(zhì)為NaHCO3和Na2CO3；

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

（1）用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液，滴在pH試紙上，pH=9，說明溶液顯堿性；

（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，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；

（3）取步驟（2）中的上層清液，滴入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸氫鈉，實(shí)驗(yàn)過程如下所示：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
（1）用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液，滴在pH試紙上	pH=9	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	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（2）不成立

討論交流：

（1）實(shí)驗(yàn)步驟（1）是多余的，不需要，這是因?yàn)闅溲趸�鈉溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液都是顯堿性溶液。

（2）NaHCO3受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。

反思應(yīng)用：

向澄清石灰水中不斷通入二氧化碳時，觀察到石灰水先變渾濁，后又變澄清，這是因?yàn)殚_始生成碳酸鈣沉淀，后碳酸鈣和水、二氧化碳反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣。。