Question

【題目】（發現問題）某校化學興趣小組同學在檢驗二氧化碳氣體的實驗過程中，意外發現隨著二氧化碳氣體的持續通入，變渾的石灰水又逐漸變澄清。

（查閱資料1）向澄清石灰水中持續通入二氧化碳，會先后發生以下兩個反應：先發生的反應化學方程式為________________________，導致澄清石灰水變渾濁；后發生的反應化學方程式為CO2+H2O+CaCO3=Ca(HCO3)2，其中Ca(HCO3)2常溫下可溶，導致濁液又變澄清。

（類比思考）該小組同學又提出：“向NaOH溶液中持續通入CO2是否也會發生類似的反應呢？”

（實驗設計）室溫(約20℃)下，將10gNaOH溶于80g水中，然后向其中持續平穩的通入二氧化碳氣體，同時用數字傳感器測定溶液的pH變化，采集數據并繪制圖像 。

（查閱資料2）

①根據本實驗中數據，溶液中溶質若只有NaOH，溶液pH約為14；若只有Na2CO3，溶液pH約為11.6；若只有NaHCO3，溶液pH約為8.3

②20℃時，NaHCO3溶解度約為9.6g

（反思交流）

(1)實驗中，用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”的原因是_______________________；

(2)錐形瓶中發生反應的化學方程式為_______________________________；

(3)根據資料和圖像判斷：M點溶質應為______________(填化學式，下同)，N點溶質應為___________；

(4)同學們多次重復實驗，所得實驗結果基本一致。實驗過程中，同學們發現18min后溶液的pH基本不再變化，則此時燒杯內的現象是____________________；

(5)待pH不再變化后，取適量溶液，向其中滴加幾滴稀鹽酸，立即產生氣泡，該反應的化學方程式為________________________________。

Answer 1

【答案】 CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O 控制反應速率(或控制CO2氣流速率) CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑ NaOH和Na2CO3 NaHCO3 溶液變渾(或有晶體析出) NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2↑

【解析】【查閱資料1】根據二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水解答；【反思交流】(1)根據分液漏斗能控制反應速率(或控制CO2氣流速率)解答；(2)根據碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳解答；(3)(4)根據圖像結合【查閱資料2】分析解答；(5)根據碳酸氫鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳解答。【查閱資料1】二氧化碳與氫氧化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和水，反應的化學方程式為CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O；【反思交流】(1)實驗中，用“分液漏斗”而不用“長頸漏斗”的原因是控制反應速率(或控制CO2氣流速率)；(2)碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為CaCO3 + 2HCl = CaCl2 + H2O + CO2↑；(3)由【查閱資料2】①根據本實驗中數據，溶液中溶質若只有NaOH，溶液pH約為14；若只有Na2CO3，溶液pH約為11.6；若只有NaHCO3，溶液pH約為8.3。由圖可知，M點時13＜pH＜14，N點時8＜pH＜9。故M點溶質應為NaOH和Na2CO3；N點溶質應為NaHCO3；(4)由【查閱資料2】②20℃時，NaHCO3溶解度約為9.6g。18min后溶液的pH基本不再變化，則此時燒杯內的現象是溶液變渾(或有晶體析出)；(5)碳酸氫鈉與稀鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應的化學方程式為NaHCO3+HCl=NaCl+ H2O+CO2↑。