Question

【題目】溶洞都分布在石灰?guī)r組成的山洞中，石灰?guī)r的主要成分是碳酸鈣，當遇到溶有二氧化碳的水時，會反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣，化學(xué)方程式為_____。某化學(xué)興趣小組同學(xué)思考：若向碳酸鈉溶液中通入一定量二氧化碳，是否能生成碳酸氫鈉？于是他們開始實驗探究。（不考慮二氧化碳和碳酸作為溶質(zhì)的情況）

（提出問題）所得溶液中所含溶質(zhì)成分是什么？

（查閱資料）碳酸氫鈉溶液呈堿性。

（作出猜想）猜想一：溶質(zhì)為Na2CO3；猜想二：溶質(zhì)為NaHCO3；猜想三：溶質(zhì)為_____。

（設(shè)計實驗）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二_____（填“成立”或“不成立”）
②取實驗步驟①中上層清液，滴加適量稀鹽酸	_____	猜想一不成立

（得出結(jié)論）猜想三成立，證明二氧化碳通入碳酸鈉溶液生成了碳酸氫鈉。寫出實驗步驟②中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_____。

（討論交流）碳酸氫鈉的俗名叫_____。小明同學(xué)認為：向碳酸鈉溶液中通入一定量二氧化碳后，再向所得溶液中滴加幾滴酚酞溶液，溶液變紅就能證明一定有碳酸氫鈉生成。小紅同學(xué)對小明同學(xué)的結(jié)論提出質(zhì)疑，其理由是_____。

（拓展應(yīng)用）同學(xué)們回憶起實驗室用澄清石灰水檢驗二氧化碳的情景，結(jié)合上述知識，如果向一定量的澄清石灰水中不斷通入二氧化碳氣體，下列圖像能正確反映生成的碳酸鈣沉淀與二氧化碳的質(zhì)量之間的變化關(guān)系的是_____（填序號）。

Answer 1

【答案】CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2 Na2CO3、NaHCO3 不成立 有氣泡冒出 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 小蘇打 碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色 A

【解析】

碳酸鈣和二氧化碳的水溶液反應(yīng)生成溶解性較大的碳酸氫鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2；故填：CaCO3+CO2+H2O=Ca（HCO3）2。

[作出猜想]

根據(jù)反應(yīng)的產(chǎn)物和反應(yīng)物是否反應(yīng)完全，可提出如下猜想：猜想一，溶質(zhì)為Na2CO3；猜想二：溶質(zhì)為NaHCO3；猜想三：溶質(zhì)為Na2CO3、NaHCO3。故填：Na2CO3、NaHCO3。

[設(shè)計實驗]

①取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明溶液中含有碳酸鈉；

②取實驗步驟①中上層清液，滴加適量稀鹽酸，產(chǎn)生氣泡，說明溶液中含有碳酸氫鈉，則猜想一不成立，實驗過程如下所示：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
①取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液	有白色沉淀生成	猜想二不成立
②取實驗步驟①中上層清液，滴加適量稀鹽酸	有氣泡冒出	猜想一不成立

故填：不成立；有氣泡冒出。

[得出結(jié)論]

實驗步驟②中，碳酸氫鈉和稀鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。故填：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑。

[討論交流]

碳酸氫鈉的俗名叫小蘇打；因為碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色，所以小紅同學(xué)對小明同學(xué)的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑。故填：小蘇打；碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞試液變紅色。

[拓展應(yīng)用]
二氧化碳和氫氧化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和水，碳酸鈣和水、二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈣，反應(yīng)的化學(xué)方程式及其質(zhì)量關(guān)系為：

由以上質(zhì)量關(guān)系可知，44份質(zhì)量的二氧化碳反應(yīng)生成100份質(zhì)量的碳酸鈣，100份質(zhì)量的碳酸鈣恰好和44份質(zhì)量的二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈣，因此圖象應(yīng)該是沉淀的質(zhì)量隨二氧化碳的質(zhì)量先增大后減少至0，即A圖象能正確反映生成的碳酸鈣沉淀與二氧化碳的質(zhì)量之間的變化關(guān)系。故填：A。