Question

【題目】【2016年江蘇省宿遷市】某興趣小組同學欲探究NaOH溶液與CO2氣體的反應，設計如圖所示實驗裝置：

（1）若導管a與b連接，將分液漏斗中的NaOH溶液注入錐形瓶，關閉分液漏斗上的活塞，振蕩，然后打開導管上的活塞，觀察到的實驗現象是________，CO2與NaOH反應的化學方程式是________；

（2）探究反應后錐形瓶內溶液中溶質的成分：

已知Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3 NaHCO3+NaOH═Na2CO3+H2O

【提出猜想】Ⅰ．NaOH和Na2CO3；Ⅱ．________；Ⅲ．NaHCO3；Ⅳ．Na2CO3和NaHCO3．

【查閱資料】①Ca（OH）2與Na2CO3、NaHCO3均能反應且有白色沉淀生成；

②CaCl2與Na2CO3能反應且有白色沉淀生成，與NaHCO3不反應；

③NaHCO3溶液顯堿性，可與酸反應生成CO2氣體。

【設計實驗】限選試劑：Ca(OH)2溶液、CaCl2溶液、稀鹽酸、酚酞試液．

實驗操作	實驗現象	實驗結論
1．取少量反應后溶液于試管中，加入足量的________振蕩	產生白色沉淀 _________	猜想Ⅲ不成立
2．將操作Ⅰ所得混合物過濾，向濾液中加入足量的_________，振蕩	_________	猜想Ⅳ成立

【拓展應用】聯想到空氣中有CO2，所以實驗室中的氫氧化鈉溶液應_________保存。

Answer 1

【答案】（1）燒杯內的水流入錐形瓶中，2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）【提出猜想】Na2CO3；

【設計實驗】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
1．氯化鈣	產生白色沉淀
2．稀鹽酸	有氣泡產生

【拓展應用】密封。

【解析】（1）二氧化碳和氫氧化鈉反應后氣壓會減小，燒杯內的水流入錐形瓶中，CO2與NaOH反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O；

（2）【提出猜想】二氧化碳和氫氧化鈉反應時，如果氫氧化鈉過量，則溶質是氫氧化鈉和碳酸鈉；如果二氧化碳過量，但是不能完全消耗生成的碳酸鈉，則溶質是碳酸鈉和碳酸氫鈉；如果氫氧化鈉和二氧化碳恰好完全反應，則溶質是碳酸鈉；如果二氧化碳過量，并且把碳酸鈉完全消耗，則溶質是碳酸氫鈉，所以猜想II是Na2CO3；因二氧化碳不但能跟氫氧化鈉反應，二氧化碳還能溶于水也跟水反應．所以讓人產生質疑；

【設計實驗】

實驗操作	實驗現象	實驗結論
1．取少量反應后溶液于試管中，加入足量的氯化鈣振蕩	產生白色沉淀	猜想Ⅲ不成立
2．將操作Ⅰ所得混合物過濾，向濾液中加入足量的稀鹽酸，振蕩	有氣泡產生	猜想Ⅳ成立

【拓展應用】空氣中的二氧化碳會與氫氧化鈉反應，所以實驗室中的氫氧化鈉溶液應密封保存。