题目内容
为测定二氧化碳与氢氧化钠反应的产物,某化学学习小组的同学向一定量的NaOH溶液中通入一定量的CO2充分反应后,低温蒸发结晶,得到白色固体,对该白色固体的成分.
[资料卡]当二氧化碳过量时,碳酸钠也会与二氧化碳反应Na2CO3+CO2+H2O=2NaHCO3
Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl; NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑;
NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O; 2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O;
Na2CO3和NaOH的热稳定性都较好.
[猜想与假设]该小组的同学进行了猜测:
(1)甲同学认为该白色固体可能是NaOH与Na2CO3的混合物.你认为该固体还可能是Na2CO3或______或______.
[实验设计]
(2)
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
(1)取一定质量的样品,加热 | 固体质量减少 | 一定有______ 一定无______ 可能有______ |
(2)另取样品,向其中滴加稀盐酸 | 有气体产生 |
解:(1)把二氧化碳通入氢氧化钠溶液中,二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠,当所有的氢氧化钠都转化为碳酸钠后,若继续通入二氧化碳,则新通入的二氧化碳又与刚刚生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠.
所以得到的白色固体有三种可能:通入少量气体时得到的白色固体是生成的碳酸钠和剩余的氢氧化钠;当氢氧化钠反应完后,继续通气体、此时得到的白色固体是碳酸钠和碳酸氢钠;若此后继续通气体,则得到的白色固体是碳酸氢钠.
(2)取一定质量的样品,加热时固体质量减少,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O而Na2CO3和NaOH的热稳定性都较好的资料信息,可判断白色固体中一定含有受热可以分解的NaHCO3;由于NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O反应的存在,因此NaHCO3与NaOH不能同时存在,所以白色固体中一定没有NaOH;另取样品,向其中滴加稀盐酸,有气体产生,再次利用资料信息:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可判断白色固体中可能含有Na2CO3;
故答案为:
(1)Na2CO3和NaHCO3;NaHCO3;
(2)一定有NaHCO3;一定没有NaOH;可能有Na2CO3
分析:(1)把二氧化碳逐渐通入氢氧化钠溶液中反应的原理是:二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,当所有的氢氧化钠都转化为碳酸钠后,新通进的二氧化碳又与刚刚生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠.
(2)根据实验操作及对应的实验现象,结合[资料卡]中的相关反应信息,完成对白色固体的成分的可能性判断.
点评:探究类问题中所给出的资料信息,对于探究类问题的解决往往会起到关键性作用,本题的解答就是一个典型的例子,反应使用资料信息进行分析与判断.
所以得到的白色固体有三种可能:通入少量气体时得到的白色固体是生成的碳酸钠和剩余的氢氧化钠;当氢氧化钠反应完后,继续通气体、此时得到的白色固体是碳酸钠和碳酸氢钠;若此后继续通气体,则得到的白色固体是碳酸氢钠.
(2)取一定质量的样品,加热时固体质量减少,根据2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O而Na2CO3和NaOH的热稳定性都较好的资料信息,可判断白色固体中一定含有受热可以分解的NaHCO3;由于NaHCO3+NaOH=Na2CO3+H2O反应的存在,因此NaHCO3与NaOH不能同时存在,所以白色固体中一定没有NaOH;另取样品,向其中滴加稀盐酸,有气体产生,再次利用资料信息:Na2CO3+HCl=NaHCO3+NaCl,NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑,可判断白色固体中可能含有Na2CO3;
故答案为:
(1)Na2CO3和NaHCO3;NaHCO3;
(2)一定有NaHCO3;一定没有NaOH;可能有Na2CO3
分析:(1)把二氧化碳逐渐通入氢氧化钠溶液中反应的原理是:二氧化碳与氢氧化钠反应生成碳酸钠,当所有的氢氧化钠都转化为碳酸钠后,新通进的二氧化碳又与刚刚生成的碳酸钠反应生成碳酸氢钠.
(2)根据实验操作及对应的实验现象,结合[资料卡]中的相关反应信息,完成对白色固体的成分的可能性判断.
点评:探究类问题中所给出的资料信息,对于探究类问题的解决往往会起到关键性作用,本题的解答就是一个典型的例子,反应使用资料信息进行分析与判断.
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