Question

碳酸氢钠，一种白色固体，属于_____( 填“酸”、 “碱”或“盐”)。某兴趣小组对NaHCO₃有关件质进行了如下探究:

（1）取适量NaHCO₃ 粉末加入a试管中，加热现察到a试管口有大量小水滴。b试管中澄清石灰水变浑浊。说明有水和___________生成。

持续加热直至两只试管均不再发生变化时，发现a试管中仍残留有较多白色固体粉末，向该粉末中滴加稀盐酸，有大量气泡产生，说明该残留粉末是______________。

（2）发现问题:若将NaHCO₃溶液和NaOH溶液混合无明显现象。

理论认知:两种溶液混合无明显现象，不能判断是否发生了化学反应。

查阅资料: NaHCO₃即可以与酸反应又可以做与碱反应，

讨论设计:如何设计实验， 验证两者确实发生了化学反应了，小组的同学根据Ba(HCO₃)₂易溶于水，而Ca(OH)₂微溶于水及上图实验事实，设计下表方案。

进行实验:

实验编号	实验操作及现象
A	先在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊
B	取质量比为2:1的NaHCO3和NaOH固体分别配成溶液，混合振荡，将其加热蒸干后继续加热，将实验过程中得到的气体通入澄清石灰水，观察到澄清石灰水一直未变浑浊

反思交流:

①写出实验A导致溶液变浑浊的化学反应方程式__________，实验中不宜将BaCl₂溶液换成CaCl₂溶液的原因是_____。

②实验B是从_____， ( 填“检验反应物”或“检验生成物”)角度来证明NaHCO₃溶液与NaOH溶液反应的。

（3）研究小组又做了将CO₂持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，并用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH，结果如图。

资料: a碳酸钠在二氧化碳过量的条件下继续与水和二氧化碳反应生成碳酸氢钠；

b本实验条件下，碳酸钠溶液和碳酸氢钠溶液的pH分别约为11和8.5。

①BC段发生反应的化学方程式为_____________。

②P点时的溶液中的溶质为________(写化学式)。

③分析以上曲线，你认为使用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳气体是否可行?_______(填“是”或“否”)。

Answer

盐 CO2(或二氧化碳) Na2CO3 (碳酸钠) 氯化钙溶液与氢氧化钠溶液反应会生成微溶的氢氧化钙，也会有白色沉淀，对实验产生干扰 检验反应物 Na2CO3、NaHCO3 是

【解析】

碳酸氢钠是由钠离子和碳酸氢根离子构成的化合物，属于盐；

（1）取适量NaHCO3 粉末加入a试管中，加热现察到a试管口有大量小水滴，说明有水生成。b试管中澄清石灰水变浑浊，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，说明有二氧化碳生成。故说明有水和二氧化碳生成；

向该粉末中滴加稀盐酸，有大量气泡产生，说明该残留粉末是碳酸钠，因为碳酸钠与稀盐酸反应生成氯化钠、二氧化碳和水；

反思交流：

①先在NaHCO3溶液中加入BaCl2溶液，无明显现象，再滴加NaOH溶液，溶液变浑浊，因为，碳酸钠又与氯化钡反应生成碳酸钡和氯化钠，该反应的化学方程式为：；

实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是氯化钙溶液与氢氧化钠溶液反应会生成微溶的氢氧化钙，也会有白色沉淀，对实验产生干扰；

②实验B是通过检验碳酸氢钠是否存在来证明氢氧化钠和碳酸氢钠发生了反应，故是通过检验反应物角度来证明NaHCO3溶液与NaOH溶液反应的。

（3）①由图可知，BC段pH由11变为8.5，故是碳酸钠与二氧化碳和水反应生成了碳酸氢钠，发生反应的化学方程式为；

②P点时，碳酸钠未完全反应，故溶液中的溶质为Na2CO3、NaHCO3；

③使用排饱和碳酸氢钠溶液的方法收集二氧化碳气体可行，因为由图可知，pH=8的碳酸氢钠溶液不能继续吸收二氧化碳。