Question

【题目】溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2．某化学兴趣小组同学们思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳，是否能生成碳酸氢钠（NaHCO3）？于是他们开始实验探究。（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

（提出问题）所得溶液中所含溶质成分是什么？

（查阅资料）碳酸氢钠溶液呈碱性。

（提出猜想）猜想一，溶质为Na2CO3；猜想二：溶质为NaHCO3；。

猜想三：溶质为_____。

（设计实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二_____ （填“成立”或“不成立”）
②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

（得出结论）猜想三成立，证明二氧化碳通入碳酸钠溶液生成了碳酸氢钠。写出实验步骤②中发生反应的化学方程式：_____。

（讨论交流）向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳的方程式为：_____；小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液。溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成；小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是_____。

Answer 1

【答案】Na2CO3、NaHCO3 不成立 NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑ Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3 碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色

【解析】

提出猜想：

根据“石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O＝Ca（HCO3）2”和碳酸钠与碳酸钙都是碳酸盐，可能有类似的性质，碳酸钠、水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠。

猜想一，碳酸钠不能和二氧化碳、水反应时溶质为Na2CO3；

猜想二：碳酸钠完全和二氧化碳、水反应时溶质为NaHCO3；

猜想三：部分碳酸钠和水、二氧化碳反应时溶质为Na2CO3、NaHCO3；

设计实验：

①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，是因为氯化钙和碳酸钠反应生成了白色沉淀碳酸钙和氯化钠；

②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸，产生气泡，是因为碳酸氢钠和盐酸反应生成了氯化钠、水和二氧化碳，实验过程如下所示：

实验步骤	实验现象	实验结论
①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二不成立
②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

得出结论：

实验步骤②中碳酸氢钠和盐酸发生反应的化学方程式：NaHCO3+HCl═NaCl+H2O+CO2↑；

讨论交流：

向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳时，碳酸钠和水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的方程式为：Na2CO3+H2O+CO2＝2NaHCO3；

小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是碳酸钠溶液显碱性，也能使酚酞试液变红色。