Question

【题目】（发现问题）某校化学兴趣小组同学在检验二氧化碳气体的实验过程中，意外发现随着二氧化碳气体的持续通入，变浑的石灰水又逐渐变澄清。

（查阅资料1）向澄清石灰水中持续通入二氧化碳，会先后发生以下两个反应：先发生的反应化学方程式为________________________，导致澄清石灰水变浑浊；后发生的反应化学方程式为CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2，其中Ca(HCO3)2常温下可溶，导致浊液又变澄清。

（类比思考）该小组同学又提出：“向NaOH溶液中持续通入CO2是否也会发生类似的反应呢？”

（实验设计）室温(约20℃)下，将10gNaOH溶于80g水中，然后向其中持续平稳的通入二氧化碳气体，同时用数字传感器测定溶液的pH变化，采集数据并绘制图像 。

（查阅资料2）

①根据本实验中数据，溶液中溶质若只有NaOH，溶液pH约为14；若只有Na2CO3，溶液pH约为11.6；若只有NaHCO3，溶液pH约为8.3

②20℃时，NaHCO3溶解度约为9.6g

（反思交流）

(1)实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是_______________________；

(2)锥形瓶中发生反应的化学方程式为_______________________________；

(3)根据资料和图像判断：M点溶质应为______________(填化学式，下同)，N点溶质应为___________；

(4)同学们多次重复实验，所得实验结果基本一致。实验过程中，同学们发现18min后溶液的pH基本不再变化，则此时烧杯内的现象是____________________；

(5)待pH不再变化后，取适量溶液，向其中滴加几滴稀盐酸，立即产生气泡，该反应的化学方程式为________________________________。

Answer 1

【答案】 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O 控制反应速率(或控制CO2气流速率) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ NaOH和Na2CO3 NaHCO3 溶液变浑(或有晶体析出) NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2↑

【解析】【查阅资料1】根据二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水解答；【反思交流】(1)根据分液漏斗能控制反应速率(或控制CO2气流速率)解答；(2)根据碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳解答；(3)(4)根据图像结合【查阅资料2】分析解答；(5)根据碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳解答。【查阅资料1】二氧化碳与氢氧化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O；【反思交流】(1)实验中，用“分液漏斗”而不用“长颈漏斗”的原因是控制反应速率(或控制CO2气流速率)；(2)碳酸钙与稀盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，反应的化学方程式为CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；(3)由【查阅资料2】①根据本实验中数据，溶液中溶质若只有NaOH，溶液pH约为14；若只有Na2CO3，溶液pH约为11.6；若只有NaHCO3，溶液pH约为8.3。由图可知，M点时13＜pH＜14，N点时8＜pH＜9。故M点溶质应为NaOH和Na2CO3；N点溶质应为NaHCO3；(4)由【查阅资料2】②20℃时，NaHCO3溶解度约为9.6g。18min后溶液的pH基本不再变化，则此时烧杯内的现象是溶液变浑(或有晶体析出)；(5)碳酸氢钠与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2↑。