Question

20．某研究性学习小组通过查阅资料获知以下信息：将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，在溶液中先后发生以下两个化学反应：
2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O （先发生反应）
Na₂CO₃+CO₂+H₂O=2NaHCO₃ （后发生反应）
同学们开展了下列探究活动：
【提出问题】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的氢氧化钠溶液中，反应后所得溶液中溶质的成分有哪些？
【猜想假设】Ⅰ．NaOH 和Na₂CO₃；
Ⅱ．只有 Na₂CO₃；
Ⅲ．有Na₂CO₃、NaHCO₃；
Ⅳ．只有NaHCO₃．
【实验探究】将二氧化碳气体慢慢地通入一定量的某氢氧化钠溶液中，再将反应后所得溶液按下列流程进行实验并测出相关数据：

小资料：碳酸盐一般不易溶于水，如 CaCO₃难溶； 碳酸氢盐绝大多数易溶于水，如 Ca（HCO₃）₂易溶．
【获得结论】根据上述信息，分析反应后所得溶液中溶质的成分并计算溶质的质量，将结
果填入下表：

溶质的化学式	溶质的质量/g

填表说明：①不写计算过程，计算结果保留一位小数．
②如果溶质的成分只有一种，请填写在第一行；如果溶质的成分有两种，请分别在两行中各填写一种物质．

Answer 1

分析 根据已有的物质的性质进行分析解答，二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，二氧化碳过量会与碳酸钠、水反应生成碳酸氢钠，据此解答；根据题干提供的数据结合化学方程式计算即可．

解答 解：【猜想假设】二氧化碳能与氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，若氢氧化钠过量，则溶质是碳酸钠和氢氧化钠；若二氧化碳与氢氧化钠恰好反应完，则溶质是碳酸钠；若二氧化碳与氢氧化钠反应完有剩余，则溶质是碳酸氢钠和碳酸钠，若二氧化碳与生成碳酸钠恰好反应完，则溶质是碳酸氢钠，故填：Ⅲ． 有Na₂CO₃、NaHCO₃；Ⅳ． 只有NaHCO₃
．
【获得结论】反应后的溶液中加入足量氯化钙溶液，有白色沉淀生成，说明溶液中含有碳酸钠，生成的沉淀是碳酸钙，由于氯化钙足量，所以碳酸钠完全反应掉；再向滤液中加入稀盐酸，产生无色气体，说明溶液中有碳酸氢钠，由此可证明猜想Ⅲ是正确的；碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，反应的化学方程式为：Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓．设生成碳酸钙10g需要参加反应的碳酸钠质量为Xg，则：
Na₂CO₃+CaCl₂=2NaCl+CaCO₃↓
106                                100
X                                   10g
$\frac{106}{100}=\frac{X}{10g}$
X=10.6g
碳酸氢钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑．设生成二氧化碳8.8g需要参加反应的碳酸氢钠质量为Yg，则：
HCl+NaHCO₃=NaCl+H₂O+CO₂↑
         84                             44
         Y                              8.8g
$\frac{84}{44}=\frac{Y}{8.8g}$
Y=16.8g
故答案为：

溶质的化学式	溶质的质量/g
Na2CO3	10.6
NaHCO3	16.8

点评 本题考查的是物质成分的实验探究，完成此题，可以依据已有的物质的性质结合物质间反应的实验现象进行．