Question

15．氢氧化钠曝录在空气中能与二氧化碳反应变质，写出反应的化学方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
学习小组的同学们将二氧化碳通入盛有氢氧化钠溶液的大试管中，探究二氧化碳能否与氢氧化钠溶液反应，如图所示．结果同学们没有观察到明显现象，于是他们展开了如下探究．
探究一：二氧化碳是否与氢氧化钠发生了化学反应？
【实验过程】
甲同学们取少量大试管中的液体于另一支试管中，滴加足量的稀盐酸，观察到产生气泡，证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应．
乙同学取少量大试管中的液体于另一支试管中，滴加酚酞溶液，观察到溶液变红，证明二氧化碳与氢氧化钠没有发生反应．
【交流讨论】同学们一直认为甲同学的实验及结论正确，而乙同学是错误的，乙同学错误的理由是不能滴加酚酞试液，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，能使酚酞试液变红色
探究二：反应后大试管中的溶液所含溶质的成分是什么？
【提出猜想】同学们认为有两种可能：一是碳酸钠；二是碳酸钠和氢氧化钠．
【查阅资料】CaCl₂溶液呈中性．
【实验验证】为了验证上述猜想哪一个是正确，甲同学设计如下实验：

实验操作	实验现象	实验结论
①取一定量大试管中的溶液于试管，加入足量CaCl2溶液，过滤 ②向滤液滴加适量无色酚酞试液	产生白色沉淀，溶液呈无色	猜想一正确
	产生白色沉淀，溶液呈红色	猜想二正确

【实验反思】甲同学设计实验时加入足量CaCl₂溶液的目的是证明碳酸钠的存在，并将碳酸钠除掉．

Answer 1

分析 首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤（写、配、注、等）进行书写即可；
【交流讨论】碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液均显碱性，能使无色的酚酞试液变红色；
【提出猜想】氢氧化钠可能完全参与反应，也可能部分参与反应；
【实验验证】滴加氯化钙溶液来检验是否生成了碳酸钠，反应完全后滴加无色的酚酞试液检验是否含有氢氧化钠；
【实验反思】滴加足量的氯化钡溶液是为了使得碳酸钠完全参与反应．

解答 解：氢氧化钠应密封保存，因为氢氧化钠能与空气中的二氧化碳反应而变质，即二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．故答案为：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
【交流讨论】若氢氧化钠变质，生成的碳酸钠显碱性，也能使无色的酚酞试液变红色；故填：不能滴加酚酞试液，氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，能使酚酞试液变红色；
【提出猜想】如果氢氧化钠完全反应掉，则溶质为碳酸钠；若部分参与反应，则溶质为碳酸钠和氢氧化钠；故填：碳酸钠；碳酸钠和氢氧化钠；
【实验验证】溶液中加入足量氯化钙溶液后，其中的碳酸钠与氯化钙反应产生了碳酸钙沉淀和氯化钠，过滤后再滴加酚酞，若存在氢氧化钠，溶液会变成红色；若没有氢氧化钠，则滴入酚酞试液后不变红．
故填：

实验操作	实验现象	实验结论
①取一定量大试管中的溶液于试管，加入足量CaCl2溶液，过滤 ②向滤液滴加适量无色酚酞试液	产生白色沉淀，溶液呈无色	猜想一正确
	产生白色沉淀，溶液呈红色	猜想二正确

【实验反思】滴加过量CaCl₂溶液的目的是证明碳酸钠的存在，并把碳酸钠充分反应；故填：证明碳酸钠的存在，并将碳酸钠除掉．

点评 此题在以往对中和反应探究考查的基础上又有所拓展，从定量研究的角度对同学们提出了要求．很多同学由于基础知识掌握不牢固，心理素质较差，缺乏分析推理和实验探究能力而不能顺利解答此类综合性问题．