Question

20．某研究性學(xué)習(xí)小組通過查閱資料獲知以下信息：將二氧化碳氣體慢慢地通入一定量的氫氧化鈉溶液中，在溶液中先后發(fā)生以下兩個化學(xué)反應(yīng)：
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O （先發(fā)生反應(yīng)）
Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃ （后發(fā)生反應(yīng)）
同學(xué)們開展了下列探究活動：
【提出問題】將二氧化碳氣體慢慢地通入一定量的氫氧化鈉溶液中，反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分有哪些？
【猜想假設(shè)】Ⅰ．NaOH 和Na₂CO₃；
Ⅱ．只有 Na₂CO₃；
Ⅲ．有Na₂CO₃、NaHCO₃；
Ⅳ．只有NaHCO₃．
【實驗探究】將二氧化碳氣體慢慢地通入一定量的某氫氧化鈉溶液中，再將反應(yīng)后所得溶液按下列流程進行實驗并測出相關(guān)數(shù)據(jù)：

小資料：碳酸鹽一般不易溶于水，如 CaCO₃難溶； 碳酸氫鹽絕大多數(shù)易溶于水，如 Ca（HCO₃）₂易溶．
【獲得結(jié)論】根據(jù)上述信息，分析反應(yīng)后所得溶液中溶質(zhì)的成分并計算溶質(zhì)的質(zhì)量，將結(jié)
果填入下表：

溶質(zhì)的化學(xué)式	溶質(zhì)的質(zhì)量/g

填表說明：①不寫計算過程，計算結(jié)果保留一位小數(shù)．
②如果溶質(zhì)的成分只有一種，請?zhí)顚懺诘谝恍�；如果溶質(zhì)的成分有兩種，請分別在兩行中各填寫一種物質(zhì)．

Answer 1

分析 根據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)進行分析解答，二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，二氧化碳過量會與碳酸鈉、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，據(jù)此解答；根據(jù)題干提供的數(shù)據(jù)結(jié)合化學(xué)方程式計算即可．

解答 解：【猜想假設(shè)】二氧化碳能與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，若氫氧化鈉過量，則溶質(zhì)是碳酸鈉和氫氧化鈉；若二氧化碳與氫氧化鈉恰好反應(yīng)完，則溶質(zhì)是碳酸鈉；若二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)完有剩余，則溶質(zhì)是碳酸氫鈉和碳酸鈉，若二氧化碳與生成碳酸鈉恰好反應(yīng)完，則溶質(zhì)是碳酸氫鈉，故填：Ⅲ． 有Na₂CO₃、NaHCO₃；Ⅳ． 只有NaHCO₃
．
【獲得結(jié)論】反應(yīng)后的溶液中加入足量氯化鈣溶液，有白色沉淀生成，說明溶液中含有碳酸鈉，生成的沉淀是碳酸鈣，由于氯化鈣足量，所以碳酸鈉完全反應(yīng)掉；再向濾液中加入稀鹽酸，產(chǎn)生無色氣體，說明溶液中有碳酸氫鈉，由此可證明猜想Ⅲ是正確的；碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓．設(shè)生成碳酸鈣10g需要參加反應(yīng)的碳酸鈉質(zhì)量為Xg，則：
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106                                100
X                                   10g
$\frac{106}{100}=\frac{X}{10g}$
X=10.6g
碳酸氫鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑．設(shè)生成二氧化碳8.8g需要參加反應(yīng)的碳酸氫鈉質(zhì)量為Yg，則：
HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑
         84                             44
         Y                              8.8g
$\frac{84}{44}=\frac{Y}{8.8g}$
Y=16.8g
故答案為：

溶質(zhì)的化學(xué)式	溶質(zhì)的質(zhì)量/g
Na2CO3	10.6
NaHCO3	16.8

點評 本題考查的是物質(zhì)成分的實驗探究，完成此題，可以依據(jù)已有的物質(zhì)的性質(zhì)結(jié)合物質(zhì)間反應(yīng)的實驗現(xiàn)象進行．