Question

【题目】某化学兴趣小组的同学发现难溶于水的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 ， 联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O，对长时间向碱溶液中通入CO2反应后溶液中的溶质组成产生了浓度的兴趣．
【提出问题】一定量CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么？
（1）①【查阅资料】通入少量CO2反应的化学方程式为：。
②通入过量CO2 ， 反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 ．
③碳酸氢盐都是可溶于水的．BaCO3难溶于水
④碳酸氢钠溶液呈碱性．
（2）【提出猜想】
①溶质为NaOH和Na2CO3；
②溶质为Na2CO3；
③溶质为（填化学式）；
④溶质为NaHCO3 ．
（3）【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
①用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上	pH=9	该溶液显碱性
②取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液	有 生成	猜想④不成立
③取步骤②中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想①和②不成立

（4）【得出结论】猜想③成立．
【讨论交流】有同学提出，实验步骤①是多余的．你认为该实验设计是否需要？（填“需要”或“不需要”）．
（5）【反思应用】同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，会看到怎样的现象呢？请你描述一下： ．

Answer 1

【答案】
（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）Na2CO3 和NaHCO3
（3）白色沉淀
（4）不需要
（5）先变浑浊后变澄清
【解析】【查阅资料】CO2与NaOH溶液反应产生碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O； 【提出猜想】通入少量CO2反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O．通入过量CO2 ， 反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3 ． ①溶质为NaOH和Na2CO3；②溶质为Na2CO3；③溶质为2NaHCO3和Na2CO3；④溶质为NaHCO3； 【设计实验】 ①用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上，pH=9，该溶液显碱性； ②取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液，碳酸钠和氯化钡产生碳酸钡白色沉淀，如果有白色沉淀生成，猜想(4)不成立； ③取步骤(2)中的上层清液，滴入稀盐酸，有气泡冒出，说明有碳酸氢钠，猜想(1)和(2)不成立； 【讨论交流】 氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液都为碱性，故实验步骤(1)是多余的，不需要； 【反思应用】
将少量二氧化碳通入足量的澄清石灰水中，生成的不溶于水的碳酸钙悬浮在液体中，通入过量二氧化碳后，碳酸钙、二氧化碳、水进行反应，生成溶于水的碳酸氢钙，形成了均一、稳定的混合物，属于溶液。
故答案为：（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（2）Na2CO3 和NaHCO3；（3）白色沉淀；（4）不需要；（5）先变浑浊后变澄清
【查阅资料】根据氢氧化钠的化学性质：氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水分析解答
【提出猜想】根据二氧化碳和氢氧化钠的反应原理解答
【设计实验】根据碳酸钠和氯化钡产生白色沉淀，而碳酸氢钠和氯化钡不反应，碳酸氢钠和盐酸由二氧化碳生成
【讨论交流】根据氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液都呈碱性解答
【反思应用】根据二氧化碳和氢氧化钙的反应原理可解答