Question

1．某化学兴趣小组学习碱的性质后，到实验室做实验．小明将二氧化碳通入氢氧化钠溶液后无明显现象，然后向得到的溶液中滴加CaCl₂溶液，产生白色沉淀；小杰做的实验和小明一样，但没有出现白色沉淀．他们为了查明原因，查阅资料：①CO₂与NaOH反应的产物与反应物的量有关，少量CO₂得到Na₂CO₃，过量CO₂得到NaHCO₃，反应的化学方程式：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃；②Ca（HCO₃）₂溶于水，溶液呈碱性；③CaCl₂溶液呈中性：④Na₂CO₃、NaHCO₃溶液都呈碱性，都能与酸反应；⑤铝、锌、铁、铜的盐溶液与NaHCO₃溶液混合会产生沉淀．
他们对CO₂与NaOH溶液反应后，溶液中溶质是什么进行探究．
【猜想与假设】猜想①Na₂CO₃；猜想②NaHCO₃；猜想③Na₂CO₃、NaOH；猜想④Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃．
【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
（1）取适量反应后的溶液于试管中，加入适量的CaCl2溶液，振荡；再加入稀盐酸	无明显现象；有气泡产生．	猜想②成立，反应的化学方程式NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
（2）取适量反应后的溶液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，振荡；过滤，取滤液于另一支试管中，滴加无色酚酞试液．	产生白色沉淀；溶液变红．	猜想③成立

【继续探究】将4.0gNaOH固体溶解在100mL水中，然后通入4.0g二氧化碳气体，充分反应后，所得溶液的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据题意，CO₂与NaOH反应的产物与反应物的量有关，少量CO₂得到Na₂CO₃，过量CO₂得到NaHCO₃，进行分析解答．
【实验探究】（1）根据碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，进行分析解答．
（2）根据碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，氢氧化钠溶液呈碱性，能使无色酚酞试液变红解答．
【继续探究】根据参加反应的氢氧化钠的质量计算反应的二氧化碳的质量，进一步确定反应后溶液中的溶质．

解答 解：【猜想与假设】CO₂与NaOH反应的产物与反应物的量有关，少量CO₂得到Na₂CO₃，过量CO₂得到NaHCO₃，故猜想④应为Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃的混合物．
【实验探究】（1）碳酸钠能与氯化钙溶液反应生成碳酸钙沉淀，取适量反应后的溶液于试管中，加入适量的CaCl₂溶液，振荡，无明显现象，说明不含碳酸钠；再加入稀盐酸，有气泡产生，说明含碳酸氢钠，则猜想②成立，碳酸氢钠能与稀盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为NaHCO₃+HCl=NaCl+H₂O+CO₂↑．
（2）取适量反应后的溶液于试管中，加入过量的CaCl₂溶液，振荡，产生白色沉淀，说明反应后的溶液中有碳酸钠；过滤，取滤液于另一支试管中，滴加无色酚酞试液，溶液变红，溶液呈碱性，说明反应后的溶液中有NaOH，猜想③成立．
【继续探究】设反应中消耗二氧化碳的质量为为x，
2NaOH+CO₂═Na₂CO₃+H₂O
80          44   106
4g         x
$\frac{80}{4g}=\frac{44}{x}$
x=2.2g
二氧化碳过量，说明含有碳酸氢钠生成，
充分反应后，所得溶液的溶质是碳酸钠和碳酸氢钠．
故答案为：【猜想与假设】Na₂CO₃、NaOH、NaHCO₃．
【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
（1）取适量反应后的溶液于试管中，加入适量的CaCl2溶液，振荡；再加入 稀盐酸	无明显现象；有气泡产生．	猜想②成立，反应的化学方程式 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑．
（2）取适量反应后的溶液于试管中，加入过量的CaCl2溶液，振荡；过滤，取滤液于另一支试管中，滴加 无色酚酞试液．	产生白色沉淀； 溶液变红．	猜想③成立

【继续探究】碳酸钠和碳酸氢钠

点评 本题通过提出问题、做出猜想、设计实验方案、进行实验和反思评价等环节，体现了科学探究的一般过程．本题型也是近几年的中考热点之一，本考点主要出现在实验题中．