Question

【題目】實驗室用石灰水而不用氫氧化鈉溶液鑒定二氧化碳。氫氧化鈉能否與二氧化碳反應?

【查閱資料】Ⅰ．氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應生成易溶的碳酸鈉，碳酸鈉在二氧化碳過量的條件下繼續與水和二氧化碳反應生成碳酸氫鈉

Ⅱ．碳酸鈉和碳酸氫鈉性質對比如下表

操作	NaHCO3溶液	Na2CO3溶液
加入稀鹽酸	產生氣泡	產生氣泡
加入稀CaCl2溶液	無明顯變化	__________________(填寫現象))
加熱溶液至沸騰，并將氣體通入澄清石灰水	澄清石灰水變渾濁	澄清石灰水無明顯變化

【進行實驗】

實驗操作	實驗現象	結論及化學方程式
	___________________	氫氧化鈉與二氧化碳反應生成碳酸鈉.反應方程式_______________

【實驗反思】學習小組討論,認為產生此實驗現象的原因可能有兩種:一種是NaOH與C02發生了反應；另一種是_______________

(2)為了進一步驗證CO2與NaOH溶液已經發生反應，請你設計一個簡單的實驗檢驗生成的新物質。

實驗步驟	實驗現象	解釋與結論
____________________________	____________________________	NaOH與CO2發生了反應

【實驗拓展】該小組同學將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，利用數字化技術測定溶液pH值變化，待完全反應后，觀察到溶液中逸出大量氣泡，pH出現兩段S型變化曲線。

【實驗分析】

(3)AB段變化的原因可能是________。BC段變化的原因可能是___________。利用實驗驗證變化后的產物，實驗操作為_________________.實驗現象是____________________。

Answer 1

【答案】 產生白色沉淀 試管內液面上升 CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O 二氧化碳溶于水 向反應后的溶液中加入足量的稀鹽酸（或氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液） 有氣泡產生（或白色沉淀生成） 二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉堿性下降 二氧化碳和碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉堿性繼續下降 取最后段的液體加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水 變渾濁有碳酸氫鈉

【解析】【查閱資料】碳酸鈉可以和氯化鈣溶液反應生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，所以有白色沉淀生成；

【進行實驗】將盛有二氧化碳的試管倒置于氫氧化鈉溶液中，二氧化碳溶于水或二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，裝置中壓強減小，試管內液面上升，化學方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；

【實驗反思】二氧化碳能溶于水，也會使裝置中壓強減小，試管內液面上升；

為了進一步證明二氧化碳確實和氫氧化鈉溶液發生了反應，也可以根據是否有新的物質生成來證明，向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳后若兩者沒有發生反應，則現在的溶液中不會有碳酸鈉，若兩者發生反應，則會生成碳酸鈉，所以可以取反應后的溶液少許于試管中，再逐滴加入足量稀鹽酸（或氫氧化鈣溶液或氯化鈣溶液），若看到有氣泡產生（或白色沉淀生成），則說明二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發生了反應；

【實驗分析】二氧化碳和氫氧化鈉生成碳酸鈉堿性下降，pH下降，即為AB段變化； 過量的二氧化碳會繼續和碳酸鈉及水反應生成碳酸氫鈉，溶液的堿性繼續下降，應為BC段變化；由于碳酸氫鈉不穩定，加熱時會生成碳酸鈉、水和二氧化碳，取最后段的液體加熱溶液至沸騰，將氣體通入澄清石灰水， 變渾濁說明有碳酸氫鈉生成。