题目内容
【题目】石家庄28中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厚的兴趣。
（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___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）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：___。
【答案】CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3 NaHCO3和Na2CO3 不需要 白色沉淀生成 2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O 石灰水先变浑浊，后变澄清
【解析】
[查阅资料]
（1）通入少量二氧化碳时，二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：CO2+2NaOH＝Na2CO3+H2O；
（2）通入过量CO2，碳酸钠和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+CO2+H2O＝2NaHCO3；
[提出猜想]
（1）部分氢氧化钠和二氧化碳反应时溶质为NaOH和Na2CO3；
（2）氢氧化钠恰好和二氧化碳反应时溶质为Na2CO3；
（3）部分碳酸钠和二氧化碳反应时溶质为NaHCO3和Na2CO3；
（4）碳酸钠完全和二氧化碳、水反应时溶质为NaHCO3。
故填：NaHCO3和Na2CO3。
[设计实验]
（2）氯化钡和碳酸钠反应生成碳酸钡白色沉淀，和碳酸氢钠不反应。取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明溶液中含有碳酸钠，同时除去了溶液中的碳酸钠；
（3）盐酸和碳酸氢钠反应生成二氧化碳，溶液中会产生气泡。当CO2与NaOH溶液反应后的溶质为NaOH和Na2CO3时，用氯化钡除掉溶质碳酸钠后，溶液中的溶质为氯化钠和氢氧化钠，滴加盐酸时，不会产生气泡；如果溶液中的溶质为Na2CO3，除掉溶质碳酸钠后，溶液中的溶质为氯化钠，滴加盐酸时，不会产生气泡；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。
[讨论交流]
（1）该实验设计不需要，这是因为NaOH和Na2CO3、NaHCO3溶液都显碱性；
（2）NaHCO3受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaHCO3
Na2CO3+CO2↑+H2O；
[反思应用]
如果向澄清石灰水中不断通入二氧化碳，开始二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，能使澄清石灰水变浑浊，后碳酸钙和水、二氧化碳反应生成碳酸氢钙，沉淀消失，液体变澄清。
