Question

【題目】溶洞都分布在石灰巖組成的山洞中，石灰巖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的情況）

（提出問題）所得溶液中所含溶質成分是什么?

（查閱資料）碳酸氫鈉溶液呈堿性。

（提出猜想）猜想一：溶質為Na2CO3；

猜想二：溶質為NaHCO3；

猜想三：溶質為_____。

（設計實驗）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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論產生質疑，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量之間的變化關系_____（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：猜想一的溶質為Na2CO3，猜想二的溶質為NaHCO3，所以猜想三的溶質為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論產生質疑，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，開始產生白色沉淀碳酸鈣，繼續通入二氧化碳時，二氧化碳與水及碳酸氫鈣發生化學反應生成可溶性的碳酸氫鈣，故選B。