Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)九年級《化學(xué)》下冊中的資料卡片“石筍和鐘乳石的形成”時，發(fā)現(xiàn)難溶于水的碳酸鈣當(dāng)遇到溶有二氧化碳的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣：CaCO3+CO2+ H2O ═Ca（HCO3）2，聯(lián)想到實驗室中澄清石灰水與二氧化碳反應(yīng)會生成碳酸鈣：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓ +H2O，對長時間向堿溶液中通入CO2反應(yīng)后溶液中的溶質(zhì)組成產(chǎn)生了濃度的興趣。

【提出問題】一定量CO2與NaOH溶液反應(yīng)后的溶質(zhì)組成是什么？

【查閱資料】（1）通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。

（2）通入過量CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。

（3）碳酸氫鹽都是可溶于水的，BaCO3難溶于水。

（4）碳酸氫鈉溶液呈堿性。

【提出猜想】（1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；

（2）溶質(zhì)為Na2CO3；

（3）溶質(zhì)為 （填化學(xué)式）；

（4）溶質(zhì)為NaHCO3。

【設(shè)計實驗】

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
（1）用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液，滴在pH試紙上	pH=9	該溶液顯堿性
（2）取反應(yīng)后溶液少許于試管中，向其中滴加過量的BaCl2溶液	有 生成	猜想（4）不成立
（3）取步驟（2）中的上層清液，滴入稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出結(jié)論】猜想（3）成立。

【討論交流】（1）有同學(xué)提出，實驗步驟（1）是多余的。你認為該實驗設(shè)計是否需要？ （填“需要”或“不需要”）。

（2）同學(xué)們又一次把目光投向了教材，發(fā)現(xiàn)遇熱或壓強變小時：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑ +H2O，紛紛提出，干粉滅火器中用NaHCO3滅火的反應(yīng)原理與之相似，試寫出NaHCO3受熱分解的化學(xué)方程式： 。

【反思應(yīng)用】（1）同學(xué)們回憶起實驗室檢驗二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不斷通入二氧化碳，會看到怎樣的現(xiàn)象呢？請你描述一下： 。

（2）老師投影圖片﹣新化縣的梅山龍宮，冷水江市的波月洞，漣源市的藏經(jīng)閣，雙峰縣的藥王洞…宛如人間仙境的美麗溶洞，竟然是文中兩個簡單的化學(xué)反應(yīng)創(chuàng)造？!同學(xué)們不禁對大自然的鬼斧神工咋不決口，紛紛表示“婁底那么大，我想去看看”。

Answer 1

【答案】

【查閱資料】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【提出猜想】（3）NaOH和Na2CO3

【設(shè)計實驗】白色沉淀

【討論交流】（1）不需要

（2）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）石灰水先變渾濁，后又變回澄清

【解析】

試題分析：

【查閱資料】CO2與NaOH溶液反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

【提出猜想】通入少量CO2反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。通入過量CO2，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。（1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；（2）溶質(zhì)為Na2CO3；（3）溶質(zhì)為2NaHCO3和Na2CO3；（4）溶質(zhì)為NaHCO3。

【設(shè)計實驗】（1）用玻璃棒蘸取反應(yīng)后溶液，滴在pH試紙上，pH=9，該溶液顯堿性；

（2）取反應(yīng)后溶液少許于試管中，向其中滴加過量的BaCl2溶液，碳酸鈉和氯化鋇產(chǎn)生碳酸鋇白色沉淀，如果有白色沉淀生成，猜想（4）不成立；

（3）取步驟（2）中的上層清液，滴入稀鹽酸，有氣泡冒出，說明有碳酸氫鈉，猜想（1）和（2）不成立；

【討論交流】（1）氫氧化鈉、碳酸鈉、碳酸氫鈉溶液都為堿性，故實驗步驟（1）是多余的，不需要；

（2）NaHCO3不穩(wěn)定，加熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳氣體，反應(yīng)的方程式為2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）將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鈣懸浮在液體中，通入過量二氧化碳后，碳酸鈣、二氧化碳、水進行反應(yīng)，生成溶于水的碳酸氫鈣，形成了均一、穩(wěn)定的混合物，屬于溶液。