Question

14、某学习小组的同学向100g8%的NaOH的溶液中通入CO₂一段时间后，低温蒸发结晶，得到白色固体，对该白色固体成分，该小组的同学进行了猜测：
（1）甲同学认为该白色固体可能是NaOH与Na₂CO₃的混合物．你认为该固体还可能是

碳酸钠和剩余的氢氧化钠

或

碳酸钠和碳酸氢钠

或

碳酸氢钠

．
（2）如果甲同学的结论是正确的，请你设计实验证明白色固体中存在NaOH，请将方案填入下表中：

实验操作	实验现象	结论

（3）乙同学称量所得白色固体的质量为13.7g则白色固体的成分是

Na₂CO₃与NaHCO₃的混合物．

．

Answer 1

分析：把二氧化碳逐渐通入氢氧化钠溶液中反应的原理是：二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠，当所有的氢氧化钠都转化为碳酸钠后，新通进的二氧化碳又与刚刚生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠．

解答：解：把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中，二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠，当所有的氢氧化钠都转化为碳酸钠后，若继续通入二氧化碳，则新通入的二氧化碳又与刚刚生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠．
所以得到的白色固体有三种可能：通入少量气体时得到的白色固体是生成的碳酸钠和剩余的氢氧化钠；当氢氧化钠反应完后，继续通气体、此时得到的白色固体是碳酸钠和碳酸氢钠；若此后继续通气体，则得到的白色固体是碳酸氢钠．
故答案为：（1）碳酸钠和剩余的氢氧化钠或碳酸钠和碳酸氢钠或碳酸氢钠．
（2）如果甲同学的结论是正确的，请你设计实验证明白色固体中存在NaOH，方案见下表

实验操作	实验现象	结论
取白色固体少量于试管中，加水充分溶解，加入足量的BaCl2溶液，震荡、静置后取澄清液，加入CuSO4溶液	开始有白色沉淀产生，后来有蓝色沉淀产生	白色固体中含有氢氧化钠

（3）用极限值法去讨论：若氢氧化钠都转化为碳酸钠，设生成碳酸钠xg；若氢氧化钠都转化为碳酸氢钠，设生成的碳酸氢钠为yg
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O       NaOH+CO₂=NaHCO₃
      80    106             40         84
      8      x               8         y
解得         x=10.6g                    y=16.8g
根据题意，最后白色固体的质量为13.7g，所以该白色固体是Na₂CO₃与NaHCO₃的混合物．

点评：讨论多步反应的产物时用极限值法去做会方便很多，同学们需要灵活掌握该方法