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，會反應生成可溶性的碳酸氫鈣：CaCO3+ CO2+ H2O=Ca(HCO3)2。某化學興趣小組同學們思考：若向碳酸鈉溶液中通入一定量的二氧化碳，是否能生成碳酸氫鈉（NaHCO3）?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。

（提出猜想）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， 向其中滴加過量的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	有氣泡冒出	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)生反應的化學方程式________。

（討論交流）小明同學認為，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。小紅同學對小明同學的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑，其理由是___。

（拓展應用）同學們回憶在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，下列哪一個圖像能正確反應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_____（填字母序號）。

A B C

Answer 1

【答案】Na2CO3和NaHCO3（或碳酸鈉和碳酸氫鈉） 不成立 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑ 碳酸鈉溶液呈堿性也能使無色酚酞溶液變紅色 B；

【解析】

猜想三：猜想一的溶質(zhì)為Na2CO3，猜想二的溶質(zhì)為NaHCO3，所以猜想三的溶質(zhì)為Na2CO3和NaHCO3。

[設計實驗]

①取所得溶液少許于試管中，向其中滴加過量的CaCl2溶液，有白色沉淀生成，由于碳酸氫鈣是可溶性的，所以溶液中含有碳酸根離子，即猜想二不成立。

[得出結(jié)論]

向碳酸氫鈉溶液中加入稀鹽酸，生成氯化鈉、水、二氧化碳，反應的化學方程式為：NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑

[討論交流]

小明同學認為，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。小紅同學對小明同學的結(jié)論產(chǎn)生質(zhì)疑，其理由是碳酸鈉溶液呈堿性也能使無色酚酞溶液變紅色。

[拓展應用]

如果向一定量的澄清石灰水中不斷通入二氧化碳氣體，開始產(chǎn)生白色沉淀碳酸鈣，繼續(xù)通入二氧化碳時，二氧化碳與水及碳酸氫鈣發(fā)生化學反應生成可溶性的碳酸氫鈣，故選B。