Question

【题目】某化学兴趣小组的同学在学习九年级《化学》下册中的资料卡片“石笋和钟乳石的形成”时，发现难溶于水的碳酸钙当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成溶解性较大的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+ H2O ═Ca（HCO3）2，联想到实验室中澄清石灰水与二氧化碳反应会生成碳酸钙：Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓ +H2O，对长时间向碱溶液中通入CO2反应后溶液中的溶质组成产生了浓度的兴趣。

【提出问题】一定量CO2与NaOH溶液反应后的溶质组成是什么？

【查阅资料】（1）通入少量CO2反应的化学方程式为： 。

（2）通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。

（3）碳酸氢盐都是可溶于水的，BaCO3难溶于水。

（4）碳酸氢钠溶液呈碱性。

【提出猜想】（1）溶质为NaOH和Na2CO3；

（2）溶质为Na2CO3；

（3）溶质为 （填化学式）；

（4）溶质为NaHCO3。

【设计实验】

实验步骤	实验现象	实验结论
（1）用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上	pH=9	该溶液显碱性
（2）取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液	有 生成	猜想（4）不成立
（3）取步骤（2）中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想（1）和（2）不成立

【得出结论】猜想（3）成立。

【讨论交流】（1）有同学提出，实验步骤（1）是多余的。你认为该实验设计是否需要？ （填“需要”或“不需要”）。

（2）同学们又一次把目光投向了教材，发现遇热或压强变小时：Ca(HCO3)2=CaCO3↓+CO2↑ +H2O，纷纷提出，干粉灭火器中用NaHCO3灭火的反应原理与之相似，试写出NaHCO3受热分解的化学方程式： 。

【反思应用】（1）同学们回忆起实验室检验二氧化碳的情景，心想：如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，会看到怎样的现象呢？请你描述一下： 。

（2）老师投影图片﹣新化县的梅山龙宫，冷水江市的波月洞，涟源市的藏经阁，双峰县的药王洞…宛如人间仙境的美丽溶洞，竟然是文中两个简单的化学反应创造？!同学们不禁对大自然的鬼斧神工咋不决口，纷纷表示“娄底那么大，我想去看看”。

Answer 1

【答案】

【查阅资料】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

【提出猜想】（3）NaOH和Na2CO3

【设计实验】白色沉淀

【讨论交流】（1）不需要

（2）2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）石灰水先变浑浊，后又变回澄清

【解析】

试题分析：

【查阅资料】CO2与NaOH溶液反应产生碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。

【提出猜想】通入少量CO2反应的化学方程式为：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O。通入过量CO2，反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O═2NaHCO3。（1）溶质为NaOH和Na2CO3；（2）溶质为Na2CO3；（3）溶质为2NaHCO3和Na2CO3；（4）溶质为NaHCO3。

【设计实验】（1）用玻璃棒蘸取反应后溶液，滴在pH试纸上，pH=9，该溶液显碱性；

（2）取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液，碳酸钠和氯化钡产生碳酸钡白色沉淀，如果有白色沉淀生成，猜想（4）不成立；

（3）取步骤（2）中的上层清液，滴入稀盐酸，有气泡冒出，说明有碳酸氢钠，猜想（1）和（2）不成立；

【讨论交流】（1）氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠溶液都为碱性，故实验步骤（1）是多余的，不需要；

（2）NaHCO3不稳定，加热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳气体，反应的方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O；

（3）将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钙悬浮在液体中，通入过量二氧化碳后，碳酸钙、二氧化碳、水进行反应，生成溶于水的碳酸氢钙，形成了均一、稳定的混合物，属于溶液。