Question

【题目】溶洞都分布在石灰岩组成的山洞中，石灰岩的主要成分是碳酸钙，当遇到溶有二氧化碳的水时，会反应生成可溶性的碳酸氢钙：CaCO3+ CO2+ H2O=Ca(HCO3)2。某化学兴趣小组同学们思考：若向碳酸钠溶液中通入一定量的二氧化碳，是否能生成碳酸氢钠（NaHCO3）?于是他们开始实验探究。（不考虑二氧化碳和碳酸作为溶质的情况）

（提出问题）所得溶液中所含溶质成分是什么?

（查阅资料）碳酸氢钠溶液呈碱性。

（提出猜想）猜想一：溶质为Na2CO3；

猜想二：溶质为NaHCO3；

猜想三：溶质为_____。

（设计实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
①取所得溶液少许于试管中， 向其中滴加过量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二___（填“成立”或“不成立”）
②取实验步骤①中上层清液，滴加适量稀盐酸	有气泡冒出	猜想一不成立

（得出结论）猜想三成立，证明二氧化碳通入碳酸钠溶液生成了碳酸氢钠。写出实验步骤②中发生反应的化学方程式________。

（讨论交流）小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成。小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是___。

（拓展应用）同学们回忆在实验室用澄清石灰水检验二氧化碳的情景，结合上述知识，如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，下列哪一个图像能正确反应生成的碳酸钙沉淀与二氧化碳的质量之间的变化关系_____（填字母序号）。

A B C

Answer 1

【答案】Na2CO3和NaHCO3（或碳酸钠和碳酸氢钠） 不成立 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸钠溶液呈碱性也能使无色酚酞溶液变红色 B；

【解析】

猜想三：猜想一的溶质为Na2CO3，猜想二的溶质为NaHCO3，所以猜想三的溶质为Na2CO3和NaHCO3。

[设计实验]

①取所得溶液少许于试管中，向其中滴加过量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，由于碳酸氢钙是可溶性的，所以溶液中含有碳酸根离子，即猜想二不成立。

[得出结论]

向碳酸氢钠溶液中加入稀盐酸，生成氯化钠、水、二氧化碳，反应的化学方程式为：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

[讨论交流]

小明同学认为，向碳酸钠溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加几滴酚酞溶液，溶液变红就能证明一定有碳酸氢钠生成。小红同学对小明同学的结论产生质疑，其理由是碳酸钠溶液呈碱性也能使无色酚酞溶液变红色。

[拓展应用]

如果向一定量的澄清石灰水中不断通入二氧化碳气体，开始产生白色沉淀碳酸钙，继续通入二氧化碳时，二氧化碳与水及碳酸氢钙发生化学反应生成可溶性的碳酸氢钙，故选B。