Question

【题目】某兴趣小组用如图 1 装置进行实验时发现：烧杯中饱和石灰水先变浑浊，后逐 渐澄清。

（1）写出 B 装置中饱和石灰水变浑浊的化学方程式____________。

（2）为探究“饱和石灰水浑浊后变澄清的原因”，该小组同学开展了如下活动：

（查阅文献）①碳酸钙（碳酸钠等）与二氧化碳、水反应生成可溶于水的碳酸氢钙（碳酸氢 钠等）；

②AgCl 不溶于稀硝酸。

（提出假设）

假设 1：挥发出的 HCl 使浑浊变澄清；

假设 2：CO2 过量，使碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙。

（设计实验）为检验并除去 CO2 中的 HCl，小华在图 1 中 A、B 装置之间增加图 2 装置，请 选择合适试剂依次注入装置 C、D 中，你的选择是____________（填字母）。

A.AgNO3 溶液饱和 NaHCO3溶液 B.饱和 NaHCO3溶液 AgNO3 溶液

（实验现象）饱和石灰水浑浊后，继续通入经除杂处理的 CO2，沉淀完全溶解最终完全澄清。

（得出结论）由于 CO2过量，碳酸钙沉淀转化为可溶性的碳酸氢钙，所以饱和石灰水先浑 浊后澄清。

（实验拓展一）足量 CO2 与 NaOH 溶液的反应情况探究

已知 20℃时部分物质的溶解度数据。

（3）20℃时向一定质量溶质质量分数为 10％的氢氧化钠溶液中持续通入 CO2 直至过量，先生成 Na2CO3，再转化为 NaHCO3，总的反应方程式为 CO2+NaOH = NaHCO3，观察到 有白色沉淀生成，根据溶解度数据判断，该白色沉淀是____________ (填名称)

（4）根据化学方程式 CO2+NaOH = NaHCO3 计算：理论上吸收 4.4g CO2，需溶质质量分数 为 10％的氢氧化钠溶液的质量至少为多少克? (写出完整计算过程)____________

（5）同学们为了完成上述实验，需要将实验室现有的 50g 溶质质量分数为 40％的 NaOH 溶液配制成该溶质质量分数为10％的 NaOH 溶液，稀释过程中，需要用量筒取水____________ mL(水的密度可看作为 1g/cm3)。

（实验拓展二）CO2性质的再探究 二氧化碳的用途之一是灭火，但当钠燃烧时，二氧化碳不仅不能灭火，反而会使燃烧更加剧烈。

（查阅资料）钠燃烧会生成过氧化钠(Na2O2)，过氧化钠是一种淡黄色固体，常温下与二氧 化碳或水都能发生反应。

（提出问题）为什么燃烧会更加剧烈?二氧化碳和过氧化钠反应生成了什么物质?

（实验探究）将上述二氧化碳发生装置与图 3 相连接，过一段时间后，G 烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊，a处带火星的小木条复燃。

（实验分析）装置 F 的作用是____________。G烧杯中饱和的澄清石灰水变浑浊的原因是______。

（实验结论）二氧化碳和过氧化钠反应生成氧气能使燃烧更加剧烈。结合所学知识得出CO2与 Na2O2 反应的生成物为____________ (填字母)

a.Na2O 和 O2 b.NaOH 和 O2 c.Na2CO3 和 O2 d. NaHCO3 和 O2

Answer 1

【答案】CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O A 碳酸氢钠 40g 150 吸收装置中带出的水蒸气，干燥二氧化碳 二氧化碳与过氧化钠反应放热，温度升高，氢氧化钙的溶解度降低 C

【解析】

（1）二氧化碳能与石灰水中的氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O；

[设计实验]

（2）为检验并除去 CO2 中的HCl，应先将气体通入AgNO3溶液，HCl和AgNO3 溶液反应若有白色沉淀产生则含HCl，再将气体通入饱和NaHCO3溶液中检验HCl是否除尽，故选：A；

[实验拓展一] （3）根据表格中的数据，氢氧化钠的溶解度大于碳酸氢钠，往氢氧化钠溶液中持续通入 CO2 直至过量，先生成 Na2CO3，再转化为 NaHCO3，当碳酸氢钠溶液达到饱和时，碳酸氢钠会析出，因此白色沉淀为碳酸氢钠，故填：碳酸氢钠；

（4）设吸收 4.4g CO2，需溶质质量分数 为 10％的氢氧化钠溶液的质量为x。

x=4g

碳酸钠溶液的质量为

故填：40g

（5）根据溶液稀释前后，溶质质量不变，设需要水的质量为y。则 ，y=150g，所以，故填：150；

[实验分析]

常温下过氧化钠与水能发生反应，浓硫酸具有吸水性，可以除去二氧化碳中的水蒸气，防止过氧化钠与水反应，氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小，澄清石灰水变浑浊，说明过氧化钠与二氧化碳反应放热，故填：吸收装置中带出的水蒸气，干燥二氧化碳；二氧化碳与过氧化钠反应放热，温度升高，氢氧化钙的溶解度降低；

[实验结论]

根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，反应前有碳、氢、钠、氧四种元素，反应后生产了氧气，则另一生成物为碳酸钠，故选：C。