Question

【題目】實驗室用石灰水而不用氫氧化鈉溶液鑒定二氧化碳。氫氧化鈉能否與二氧化碳反應?

（查閱資料）(1)．氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成易溶的碳酸鈉，碳酸鈉在二氧化碳過量的條件下繼續與水和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉

(2)．碳酸鈉和碳酸氫鈉性質對比如下表

操作	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
加入稀鹽酸	產生氣泡	產生氣泡
加入稀CaCl2溶液	無明顯變化	__________________(填寫現象)
加熱溶液至沸騰，并將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化

（進行實驗）

實驗操作	化學方程式	結論及實驗現象
	____________	氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉，寫出該反應化學方程式：_________________

（實驗反思）學習小組同學經過分析討論,認為產生此實驗現象的原因可能有兩種:

一種是NaOH與CO2發生了反應； 另一種是_______________________

(2) 為了進一步驗證CO2與NaOH溶液已經發生反應，請你設計一個簡單的實驗檢驗生成的新物質。

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
_________	_____________	NaOH與CO2發生了反應

（實驗拓展）該小組同學將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，利用數字化技術測定溶液pH值變化，待完全反應后，觀察到溶液中逸出大量氣泡，pH出現兩段S型變化曲線。

（實驗分析）

(3)AB段變化的原因可能是______________。

BC段變化的原因可能是______________。

(4)利用實驗驗證變化后的產物。

實驗操作為________________。

實驗現象是_________________。

Answer 1

【答案】產生白色沉淀 試管內液面上升 CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O 二氧化碳溶于水 向溶液中加入足量的稀鹽酸 產生氣泡 二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，堿性減弱 二氧化碳、水和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，堿性繼續減弱 取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水 澄清石灰水變渾濁

【解析】

（2）碳酸鈉能和氯化鈣反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，實驗過程如下表所示：

操作	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
加入稀鹽酸	產生氣泡	產生氣泡
加入稀CaCl2溶液	無明顯變化	產生白色沉淀
加熱溶液至沸騰，并將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化

[進行實驗]實驗現象是試管內液面上升，結論及化學方程式為：氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應方程式為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，實驗過程如下表所示：

實驗操作	實驗現象	結論及化學方程式
	試管內液面上升	氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉。反應方程式： CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O

[實驗反思]學習小組討論，認為產生此實驗現象的原因可能有兩種：一種是NaOH與CO2發生了反應；另一種是二氧化碳溶于水。
故填：二氧化碳溶于水。
（2）實驗檢驗生成的新物質的方案為：向溶液中加入足量的稀鹽酸，產生氣泡，說明二氧化碳和氫氧化鈉反應生成了碳酸鈉，如下表所示：

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
向溶液中加入足量的稀鹽酸	產生氣泡	NaOH與CO2發生了反應

[實驗分析]（3）AB段變化的原因可能是二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，堿性減弱；
BC段變化的原因可能是二氧化碳、水和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，堿性繼續減弱。
故填：二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，堿性減弱；二氧化碳、水和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉，堿性繼續減弱。
（4）利用實驗驗證變化后的產物，實驗操作為取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水，實驗現象是澄清石灰水變渾濁，實驗結論是變化后的產物是碳酸氫鈉。
故填：取最后段的液體加熱至沸騰，將氣體通入澄清石灰水；澄清石灰水變渾濁。