Question

【題目】某化學興趣小組的同學在學習九年級《化學》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)的化學方程式為：_____。

（2）通入過量CO2，反應(yīng)的化學方程式為：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受熱分解的化學方程式_____。

（反思應(yīng)用）同學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：_____。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O NaHCO3和Na2CO3 白色沉淀 不需要 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 石灰水先變渾濁，后又變澄清

【解析】

[查閱資料]（1）通入少量CO2反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學方程式為：

CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O。故填：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O
[提出猜想]

（1）溶質(zhì)為NaOH和Na2CO3；（2）溶質(zhì)為Na2CO3；（3）溶質(zhì)為NaHCO3和Na2CO3；（4）溶質(zhì)為NaHCO3。故填：NaHCO3和Na2CO3
[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，說明溶液顯堿性；
（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，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；故填：有白色沉淀生成
（3）取步驟（2）中的上層清液，滴入稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸氫鈉，實驗過程如下所示：

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	猜想（1）和（2）不成立

[討論交流]

（1）實驗步驟（1）是多余的，這是因為氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液都是顯堿性溶液。故填：不需要
（2）NaHCO3受熱分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學方程式為：2NaHCO3 Na2CO3+CO2↑+H2O。故填：2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O
[反思應(yīng)用]

向澄清石灰水中不斷通入二氧化碳時，觀察到石灰水先變渾濁，后又變澄清，這是因為開始生成碳酸鈣沉淀，后碳酸鈣和水、二氧化碳反應(yīng)生成易溶于水的碳酸氫鈣。故填：石灰水先變渾濁，后又變澄清。