Question

【题目】某化学兴趣小组的同学在做“二氧化碳的实验室制取及性质”实验时，发现长时间向澄清石灰水中通入二氧化碳，石灰水先变浑浊，后又变澄清，加热澄清的液体又变浑浊。请教老师后知道：难溶的碳酸钙能与二氧化碳和水反应，生成易溶解的碳酸氢钙：CaCO3+CO2+H2O=Ca(HCO3)2。碳酸氢钙受热易分解：Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑。他们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溶液反应后的溶液中溶质组成是什么?

（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。

（提出猜想）

（1）溶质为Na2CO3；

（2）溶质为NaHCO3；

（3）溶质为NaOH和Na2CO3；

（4）溶质为___________（填化学式）。

（设计实验）

实验步骤	实验现象	实验结论
A. 取反应后溶液少许于试管中，向其中滴加过量的BaCl2溶液	有____生成	猜想（2）不成立
B. 取步骤a中的上层清液，滴入稀盐酸	有气泡冒出	猜想（1）和（3）不成立

（得出结论）

猜想（4）成立。

（讨论交流）

试写出NaHCO3受热分解的化学方程式： ___________。

Answer 1

【答案】CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O Na2CO3和NaHCO3 白色沉淀 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑

【解析】

查阅资料：(1)当通入CO2不足时，二氧化碳与氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，故填写：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

提出猜想：(4)当二氧化碳的量过量不多时，此时只有一部分碳酸钠与二氧化碳、水反应生成碳酸氢钠，那么，反应后的溶液中不仅有碳酸钠，还有碳酸氢钠，故填写：Na2CO3和NaHCO3；

设计实验：由实验A的实验结论：猜想(2)不成立可知，猜想(1)、(3)、(4)中一定有一个成立，而猜想(1)、(3)、(4)中都含有碳酸钠，碳酸钠与氯化钡反应，生成沉淀碳酸钡和氯化钠，因此， 实验A的现象是产生白色沉淀，故填写：白色沉淀；

讨论交流：由题干可知，碳酸氢钙受热易分解：Ca(HCO3)2 CaCO3↓+H2O+CO2↑，由此推理得出，碳酸氢钠受热生成碳酸钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑。