專題04碳酸鹽制備與性質(zhì)探究

專題04碳酸鹽制備與性質(zhì)探究題型分析碳酸鹽的制備和性質(zhì)探究主要涉及三方面的內(nèi)容:堿變質(zhì)問題、碳酸鹽混合問題、堿和二氧化碳反應(yīng)的問題。探究中往往考查實(shí)驗(yàn)探究的基本步驟、實(shí)驗(yàn)過程中的儀器及其中所裝的物質(zhì)的作用、實(shí)驗(yàn)策略等。解題過程中需要注重碳酸鹽的基本性質(zhì)、反應(yīng)化學(xué)方程式及碳酸鹽和堿的檢驗(yàn)方法。題型一、堿變質(zhì)問題(共4題；共19分)例題1．（2021九上·浙江月考）為探究一瓶久置的氫氧化鈉固體樣品是否全部變質(zhì)，小柯取少量樣品配制成溶液，再取少量溶液分別裝入兩支試管中，進(jìn)行了如甲、乙兩圖所示實(shí)驗(yàn)。（1）小柯認(rèn)為“甲圖實(shí)驗(yàn)說明了氫氧化鈉固體部分變質(zhì)”。你認(rèn)為小柯的觀點(diǎn)是否正確，并說明理由。（2）分析乙圖實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，可以確定樣品的變質(zhì)情況為。(填“沒有變質(zhì)”或“部分變質(zhì)”或“完全變質(zhì)”)（3）進(jìn)一步探究：另取少量樣品溶液，加入一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，直至過量。請(qǐng)?jiān)诒麍D中畫出“生成CO2的質(zhì)量隨加入稀鹽酸質(zhì)量變化”的大致圖像.（4）小高同學(xué)認(rèn)為可以將BaCl2溶液換成Ba（OH）2,小文認(rèn)為不可行，原因是。【答案】（1）不正確，Na2CO3溶液也呈堿性（2）部分變質(zhì)（3）??（4）氫氧化鋇與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈉，不知道原來是否有NaOH【解析】(1)小柯認(rèn)為"甲圖實(shí)驗(yàn)說明了氫氧化鈉固體部分變質(zhì)"，小柯的觀點(diǎn)不正確，理由是：Na2CO3溶液也呈堿性。(2)滴加BaCl2溶液中產(chǎn)生白色沉淀，說明有碳酸鋇生成，即溶液中含有碳酸鈉；取上層清液滴加酚酚，溶液變紅，說明溶液呈堿性，說明溶液中還有氫氧化鈉。既然溶液中有碳酸鈉和氫氧化鈉，所以樣品為部分變質(zhì)。(3)因溶液中有碳酸鈉和氫氧化鈉，在剛開始滴加鹽酸時(shí)，是鹽酸先與氫氧化鈉反應(yīng)，此時(shí)沒有氣泡產(chǎn)生；在氫氧化鈉被鹽酸反應(yīng)完全后，鹽酸再與碳酸鈉反應(yīng)有氣泡產(chǎn)生。那么二氧化碳的質(zhì)量過一段時(shí)間才增大的，待碳酸鈉完全反應(yīng)后，它的質(zhì)量保持不變，如下圖：(4)小高同學(xué)認(rèn)為可以將BaCl2溶液換成Ba（OH）2,小文認(rèn)為不可行，原因氫氧化鋇與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氫氧化鈉，不知道原來是否有NaOH。例題2．（2021九上·嘉興期末）實(shí)驗(yàn)室有兩瓶失去標(biāo)簽的無色溶液，分別是澄清石灰水和氫氧化鈉溶液。（1）為了鑒別它們：先把兩支試管分別貼上標(biāo)簽①、②，然后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論取少量未知無色溶液于①②兩支試管中，分別滴加碳酸鈉溶液①中無明顯現(xiàn)象②中產(chǎn)生白色沉淀①試管中加入的無色溶液為（2）繼續(xù)探究②試管反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分?！咎岢鰡栴}】反應(yīng)后溶液中溶質(zhì)的成分是什么？【作出猜想】猜想一：氫氧化鈉猜想二：猜想三：氫氧化鈉和碳酸鈉（3）【驗(yàn)證猜想】若通過下列實(shí)驗(yàn)得出猜想三成立，請(qǐng)寫出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)過程與現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論猜想三成立【答案】（1）氫氧化鈉溶液（2）NaOH和Ca(OH)2（3）取樣于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸）至過量（或取樣于試管中，加入氫氧化鈣溶液或氫氧化鋇溶液或氯化鈣溶液或氯化鋇溶液）；一段時(shí)間后有氣泡產(chǎn)生（或有白色沉淀產(chǎn)生）【解析】（1）氫氧化鈉與碳酸鈉不反應(yīng)，石灰水與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀，所以①試管中加入的無色溶液為氫氧化鈉溶液；（2）②試管中碳酸鈉與氫氧化鈣反應(yīng)生成氫氧化鈉和碳酸鈣，試管中溶液中溶質(zhì)一定有氫氧化鈉，碳酸鈉和氫氧化鈣可能剩余一種，猜想二為NaOH和Ca(OH)2；（3）要證明猜想三成立，只需證明碳酸鈉的存在，依據(jù)碳酸鈉與酸或鈣離子產(chǎn)生氣體或沉淀來完成，具體操作為取樣于試管中，加入稀鹽酸（或稀硫酸）至過量或取樣于試管中，加入氫氧化鈣溶液或氫氧化鋇溶液或氯化鈣溶液或氯化鋇溶液，一段時(shí)間后有氣泡產(chǎn)生或有白色沉淀產(chǎn)生即猜想三成立。例題3．（2021九上·金華期中）實(shí)驗(yàn)室有瓶敞口放置的氫氧化鈉固體樣品，為探究樣品中的成分，小科進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)（1）操作①是加水充分溶解，操作②的名稱是。（2）沉淀B的化學(xué)式是。（3）小科根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為樣品中定含有氫氧化鈉，同學(xué)們都認(rèn)為小科的判斷是不正確，其理由是?！敬鸢浮浚?）過濾（2）CaCO3（3）加入的氫氧化鈣中的氫氧根離子干擾實(shí)驗(yàn)【解析】（1）操作②用于分離沉淀和溶液，應(yīng)該為過濾；（2）氫氧化鈉變質(zhì)生成碳酸鈉，而碳酸鈉和氫氧化鈣反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，因此沉淀B為碳酸鈣。（3）小科根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)為樣品中定含有氫氧化鈉，同學(xué)們都認(rèn)為小科的判斷是不正確，其理由是：加入的氫氧化鈣中的氫氧根離子干擾實(shí)驗(yàn)。例題4．（2020九上·婺城期中）某同學(xué)發(fā)現(xiàn)，上個(gè)月做實(shí)驗(yàn)用的NaOH溶液忘記了蓋瓶蓋．對(duì)于該溶液是否變質(zhì)，同學(xué)們開始實(shí)驗(yàn)探究．[猜想假設(shè)]猜想(1)：該溶液沒有變質(zhì)，為NaOH溶液猜想(2)：該溶液全部變質(zhì)，為Na2CO3溶液猜想(3)：該溶液部分變質(zhì)，為NaOH和Na2CO3的混合溶液[查閱資料]Na2CO3溶液呈堿性[設(shè)計(jì)方案]請(qǐng)你完善下表幾組同學(xué)探討的設(shè)計(jì)方案實(shí)驗(yàn)操作可能出現(xiàn)的現(xiàn)象與結(jié)論同學(xué)評(píng)價(jià)第1組若溶液變紅，則猜想(2)不成立第2組同學(xué)認(rèn)為：此方案結(jié)論不正確，理由是：第2組產(chǎn)生白色沉淀，則猜想(1)不成立第3組同學(xué)認(rèn)為：此方案還不能確定猜想(2)還是猜想(3)成立第3組若濾液不變紅，則猜想(2)成立：若濾液變紅，則猜想(3)成立第1組同學(xué)認(rèn)為：不需過濾也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，更?jiǎn)單的操作方法是：[探究實(shí)驗(yàn)]綜合各小組的方案后，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)．[結(jié)論與反思]NaOH溶液易與空氣中CO2反應(yīng)而變質(zhì)，所以要密封保存，[拓展延伸]同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖兩套裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：用膠頭摘管吸取某種液體，錐形瓶中充入一種氣體或放入一種固體物質(zhì)，擠壓膠頭摘管，一段時(shí)間后，兩裝置中氣球明顯脹大。⑴甲裝置中可能發(fā)生反應(yīng)的方程式是。⑵若乙裝置中膠頭摘管吸取的是稀鹽酸，則錐形瓶中放入的固體可能是?！敬鸢浮刻妓徕c溶液呈堿性，也能使酚酞試液變紅；實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，讓試管靜置一段時(shí)間，取上層清液滴加酚酞溶液；CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；碳酸鈉（合理即可）【解析】[設(shè)計(jì)方案]碳酸鈉和氫氧化鈉溶液都呈堿性，都能使酚酞變紅；若溶液中含有氫氧化鈉，則只需實(shí)驗(yàn)結(jié)束后靜置后取上層清液滴加酚酞溶液即可；[拓展延伸]（1）甲裝置中為二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)，方程式為CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O；（2）若乙裝置中膠頭摘管吸取的是稀鹽酸，氣球變大，則錐形瓶中放入的固體可能是與鹽酸反應(yīng)的碳酸鹽或活潑金屬，如碳酸鈉等；題型二、碳酸鹽混合問題例題1．（2022九下·長(zhǎng)興開學(xué)考）小科和小敏同學(xué)學(xué)習(xí)完酸、堿、鹽后發(fā)現(xiàn)：堿溶液能使酚酞試液變紅，Na2CO3溶液也能使酚酞試液變紅。堿溶液使酚酞試液變紅，是因?yàn)閴A在水中解離出OH，那Na2CO3溶液中究竟是哪種粒子使酚酞試液變紅呢？小科設(shè)計(jì)了右圖三個(gè)實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你、小科和小敏一起探究并完成下列問題：（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ的目的是為了。（2）實(shí)驗(yàn)Ⅱ加入蒸餾水的目的是探究水分子是否能使酚酞試液變紅，小敏同學(xué)認(rèn)為實(shí)驗(yàn)Ⅱ沒必要做，你認(rèn)為小敏的理由是。（3）實(shí)驗(yàn)Ⅲ滴入Na2CO3溶液，振蕩，酚酞試液變紅，向變紅后的溶液中再逐滴滴加過量的CaCl2溶液后，振蕩，反應(yīng)的方程式是。由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ得出結(jié)論：溶液中的CO3【答案】（1）探究Na+是否能使酚酞試液變紅（2）酚酞試液中就有水分子(或氯化鈉溶液中含有水分子)（3）Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(4)小敏同學(xué)在和老師交流上述結(jié)論時(shí)，老師說：“其實(shí)Na2CO3溶液能使酚酞試液變紅也是由于溶液中存在OH”。【解析】（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ是向酚酞溶液中加入氯化鈉溶液，與另兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，可探究Na+是否能使酚酞試液變紅；（2）因酚酞試液、氯化鈉溶液中就有水分子，所以不需再做水分子能否使酚酞變色的對(duì)比實(shí)驗(yàn)；（3）Na2CO3與CaCl2反應(yīng)生成氯化鈉和碳酸鈣，反應(yīng)的方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；例題2．（2021九上·溫州期末）小明在社團(tuán)課中學(xué)習(xí)了碳酸氫鈉(NaHCO3)，它俗稱小蘇打，水溶液呈堿性，能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)：NaHCO3+NaOH==Na2CO3+H2O。于是，小明將NaOH加入到NaHCO3溶液中，卻沒有明顯現(xiàn)象。為了探究?jī)烧呋旌虾笫欠穹磻?yīng)，小明提出兩種方法：方法一：判斷混合后碳酸氫鈉或氫氧化鈉是否存在。（1）小明往加入酚酞的氫氧化鈉溶液中逐滴加入足量的碳酸氫鈉溶液，溶液始終呈紅色，于是他得出兩者沒有反應(yīng)的結(jié)論。小紅認(rèn)為他的結(jié)論不科學(xué)，因?yàn)?。?）方法二：判斷混合后是否生成了碳酸鈉。小明先做了如圖甲、乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，都沒有明顯現(xiàn)象：若要判斷混合后生成碳酸鈉，小明應(yīng)該在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其方法是。（3）方法一是從反應(yīng)物的角度，方法二是從生成物的角度來判斷無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。請(qǐng)列舉一個(gè)課本上用其中一種方法來判斷化學(xué)反應(yīng)的例子：?！敬鸢浮浚?）反應(yīng)生成的碳酸鈉也呈堿性，溶液還是呈紅色（2）將兩只試管液體混合，觀察是否有白色沉淀生成。（3）氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)，借助紫色石蕊試液（合理即可）【解析】（1）小紅認(rèn)為他的結(jié)論不科學(xué)，因?yàn)榉磻?yīng)生成的碳酸鈉也呈堿性，溶液還是呈紅色。（2）方法二：若要判斷混合后生成碳酸鈉，小明應(yīng)該在上述實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上再增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，其方法是：將兩只試管液體混合，觀察是否有白色沉淀生成。（3）方法一是從反應(yīng)物的角度，方法二是從生成物的角度來判斷無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)是否發(fā)生。課本上用其中一種方法來判斷化學(xué)反應(yīng)的例子：氫氧化鈉和稀鹽酸反應(yīng)，借助紫色石蕊試液（合理即可）。例題3．（2021九上·長(zhǎng)興期中）某班同學(xué)在做“某些酸、或、鹽之間是否發(fā)生反應(yīng)”的探究實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)．酸堿之間的反應(yīng)，往往沒有明顯的現(xiàn)象。那么如何判斷酸堿發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢？[提出問題]如何判斷酸．堿溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？[實(shí)驗(yàn)藥品]一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的稀鹽酸，一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氫氧化鈉溶液(稀)、酚酞溶液、蒸餾水。[實(shí)驗(yàn)探究]（1）甲小組在燒杯中加入50mL，氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴人稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)(填現(xiàn)象)，證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（2）乙小組進(jìn)行了以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)，并用溫度傳感器測(cè)定實(shí)驗(yàn)過程中的溫度變化情況，得到了如圖所示的三條曲線。實(shí)驗(yàn)一．50mL稀鹽酸與50mL氫氧化鈉溶液混合(曲線a)；實(shí)驗(yàn)二．50mL稀鹽酸與50mL蒸餾水混合曲線b)；實(shí)驗(yàn)三．50mL氫氧化鈉溶液與50ml蒸餾水混合(曲線c)。結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治觯黾訉?shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三的目的是。對(duì)比三條曲線，可以得到如下結(jié)論：①氫氧化鈉溶液和稀鹽酸一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。②酸和堿之間的反應(yīng)是反應(yīng)(填“放熱"或“吸熱”)。（3）[交流與反思]甲小組認(rèn)為，通過實(shí)驗(yàn)探究(2)得出“酸和堿之間的反應(yīng)是放熱反應(yīng)”的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)該補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)?！敬鸢浮浚?）溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色（2）鹽酸、氫氧化鈉溶液稀釋時(shí)也會(huì)放出少量熱，通過對(duì)比可證明酸和堿之間的反應(yīng)會(huì)放熱；放熱（3）一個(gè)與實(shí)驗(yàn)探究(2)同方案的其他酸和堿的反應(yīng)．【解析】（1）甲小組在燒杯中加入50mL，氫氧化鈉溶液，滴入幾滴酚酞溶液，用滴管慢慢滴人稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)溶液由紅色逐漸變?yōu)闊o色，證明氫氧化鈉溶液與稀鹽酸發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。（2）結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治?，增加?shí)驗(yàn)二、實(shí)驗(yàn)三的目的是：鹽酸、氫氧化鈉溶液稀釋時(shí)也會(huì)放出少量熱，通過對(duì)比可證明酸和堿之間的反應(yīng)會(huì)放熱。②根據(jù)圖一可知，溶液的溫度迅速升高，則酸和堿的反應(yīng)是放熱反應(yīng)。（3）甲小組認(rèn)為，通過實(shí)驗(yàn)探究(2)得出“酸和堿之間的反應(yīng)是放熱反應(yīng)”的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)該補(bǔ)充一個(gè)與實(shí)驗(yàn)探究(2)同方案的其他酸和堿的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)。例題4．（2019·杭州模擬）為測(cè)量純堿樣品各成分的含量，小亮設(shè)計(jì)了如圖左所示裝置，通過稱量B裝置質(zhì)量變化來確定樣品中各成分的含量。該裝置氣密性良好，樣品完全反應(yīng)，但多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，測(cè)定結(jié)果有偏差。對(duì)此小亮在老師的指導(dǎo)下重新設(shè)計(jì)了如下圖右的實(shí)驗(yàn)裝置。（1）根據(jù)改進(jìn)的需要，思考D裝置中應(yīng)裝入的藥品應(yīng)該是，為減少實(shí)驗(yàn)的偏差，可以在a導(dǎo)管口鼓入空氣。為排除原有裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳?xì)埩粼谘b置內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，應(yīng)分別在何時(shí)鼓入空氣為宜。（2）小亮按照改進(jìn)后的裝置和正確的步驟重新實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與老師提供的標(biāo)準(zhǔn)含量相比仍然偏小，則分析在操作上導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果偏小的原因可能是。（3）實(shí)驗(yàn)過程中同組的小李同學(xué)提出還可以對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置繼續(xù)改進(jìn)，可以將實(shí)驗(yàn)室中廢棄的洗手液瓶蓋改裝成一個(gè)單向氣體流動(dòng)裝置，取代原裝置中的D部分，請(qǐng)問這一改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)有。（寫出一條）【答案】（1）堿石灰；實(shí)驗(yàn)前后（2）實(shí)驗(yàn)后鼓氣太快（或硫酸加入過快）（3）節(jié)約藥品【解析】（1）該實(shí)驗(yàn)是利用碳酸鈉與硫酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳質(zhì)量來計(jì)算碳酸鈉質(zhì)量，因空氣中有二氧化碳對(duì)實(shí)驗(yàn)有干擾，所以D裝置應(yīng)裝入堿石灰；為排除原有裝置內(nèi)空氣中的二氧化碳和生成二氧化碳?xì)埩粼谘b置內(nèi)對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，實(shí)驗(yàn)前和實(shí)驗(yàn)后都要鼓入除去二氧化碳的空氣；（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)要?dú)怏w通入太快，則可能會(huì)使二氧化碳不能被充分吸收，從而使結(jié)果偏小；（3）將實(shí)驗(yàn)室中廢棄的洗手液瓶蓋改裝成一個(gè)單向氣體流動(dòng)裝置，取代原裝置中的D部分，可節(jié)約藥品；題型三、堿和二氧化碳反應(yīng)問題(共3題；共9分)例題1．（2021九上·溫州期中）某興趣小組的同學(xué)在探究氫氧化鈉的性質(zhì)時(shí)，將二氧化碳通入盛有氫氧化鈉溶液的試管中，沒有觀察到現(xiàn)象，小組同學(xué)對(duì)氫氧化鈉和二氧化碳是否發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生了興趣，他們又做了如圖所示兩組實(shí)驗(yàn)。（1）實(shí)驗(yàn)一：如圖1，將氫氧化鈉溶液加入裝有二氧化碳的軟塑料瓶中，旋緊瓶蓋振蕩，觀察到軟塑料瓶變癟，小組同學(xué)認(rèn)為氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)，其中一位同學(xué)提出了質(zhì)疑，認(rèn)為根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象足以證明二者發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)添加一組對(duì)照組。（2）實(shí)驗(yàn)二，小組同學(xué)將實(shí)驗(yàn)一做了改進(jìn)，將注射器1中的氫氧化鈉溶液注入擰緊瓶蓋的軟塑料瓶中振蕩，觀察到軟塑料瓶變癟，再將足量的稀鹽酸從注射器2注入瓶中(如圖2)，觀察到，證明氫氧化鈉與二氧化碳發(fā)生了反應(yīng)。（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，興趣小組的同學(xué)取少量實(shí)驗(yàn)二中的液體，滴加酚酞后發(fā)現(xiàn)不變色，甲同學(xué)認(rèn)為溶質(zhì)為氯化鈉，乙同學(xué)認(rèn)為不一定。請(qǐng)你進(jìn)一步設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)溶液中的溶質(zhì)組成【答案】（1）將等量的水加入裝有等量二氧化碳的軟塑料瓶中（2）產(chǎn)生氣泡或瓶子鼓起或瓶子恢復(fù)原狀（3）滴入紫色石蕊試液，若溶液呈紫色，則只有氯化鈉；若呈紅色，則有稀鹽酸和氯化鈉。(或答金屬、金屬氧化物、pH試紙、碳酸鹽均可)【解析】（1）因二氧化碳溶于水或與水反應(yīng)也會(huì)使裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，塑料瓶變癟，所以要證明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)需添加將等量的水加入裝有等量二氧化碳的軟塑料瓶中對(duì)比實(shí)驗(yàn)；（2）二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)又可生成二氧化碳，壓強(qiáng)又會(huì)變大，加入鹽酸時(shí)觀察到的現(xiàn)象為產(chǎn)生氣泡或瓶子鼓起、瓶子恢復(fù)原狀，由此通過碳酸鈉的生成來證明二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)；（3）因酚酞在酸性或中性溶液中都呈無色，所以要證明溶液的溶質(zhì)成分，可滴入紫色石蕊試液，若溶液呈紫色，則只有氯化鈉；若呈紅色，則有稀鹽酸和氯化鈉。例題2．（2021九上·紹興期中）為探究CO2與NaOH溶液的反應(yīng)，某興趣小組的同學(xué)將CO2持續(xù)通入到NaOH溶液中，測(cè)得反應(yīng)過程中溶液的pH變化如1所示，溶液中的各種離子的濃度如圖2所示，請(qǐng)回答下列問題。查閱資料：本實(shí)驗(yàn)條件下，Na2CO3溶液與NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5（1）圖1中，AB段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）圖2中，曲線a可以代表（填離子符號(hào)）濃度變化，M點(diǎn)溶液中含有的溶質(zhì)主要是(填化學(xué)式）?！敬鸢浮浚?）2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O（2）OH；NaOH，Na2CO3【解析】（1）由溶液的pH可知，AB段為二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；（2）由圖像可知，a反應(yīng)后離子濃度減小，則說明為OH－，M點(diǎn)二氧化碳與部分氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水的過程，溶液中溶質(zhì)為氫氧化鈉和碳酸鈉；例題3．（2018九上·杭州月考）小金同學(xué)用氣體壓力傳感器研究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)。圖Ⅰ表示的是該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，圖Ⅱ中曲線1和曲線2分別表示瓶1和瓶2內(nèi)氣壓隨時(shí)間的變化趨勢(shì)。（1）曲線1說明；（2）對(duì)比曲線1和曲線2可知，；（3）如果繼續(xù)向瓶2中注入20mL稀鹽酸，瓶?jī)?nèi)的氣壓（填“能”或“不能”或“不一定能”）恢復(fù)到起始?xì)鈮??！敬鸢浮浚?）曲線1說明1體積水約消耗1體積二氧化碳（2）二氧化碳和氫氧化鈉一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)（3）不一定能【解析】（1）曲線1隨時(shí)間的增加壓強(qiáng)沒有明顯變化，說明1體積水約消耗1體積二氧化碳；（2）由兩條曲線對(duì)比可知，二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；（3）二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，如果繼續(xù)向瓶2中注入20mL稀鹽酸，鹽酸會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，壓強(qiáng)會(huì)增大，但不一定生成原來體積的二氧化碳，所以不一定恢復(fù)到起始?xì)鈮骸?．（2018九上·象山期中）實(shí)驗(yàn)室中有一種含有純堿、小蘇打和少量水的固體粉末樣品。為了測(cè)定其中小蘇打的含量，某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，利用如圖所示裝置（部分固定裝置已略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。已知：①該裝置氣密性良好，A、C、D中所裝藥品足量且能完全吸收相關(guān)物質(zhì)②堿石灰是CaO與NaOH的固體混合物③加熱條件下，純堿穩(wěn)定不分解，小蘇打易分解，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaHCO3△__Na2CO3+H2O+CO探究過程如下：Ⅰ．稱量樣品和已裝入相關(guān)藥品的裝置C、D的質(zhì)量，分別為：m、m1、m2；Ⅱ．將質(zhì)量為m的樣品裝入B玻璃管中，按圖連接好裝置，關(guān)閉彈簧夾，給玻璃管加熱Ⅲ．待玻璃管中樣品完全反應(yīng)，打開彈簧夾通空氣，再熄滅酒精燈，直到玻璃管冷卻Ⅳ．再次稱量裝置C、D的質(zhì)量，分別為m3、m4請(qǐng)回答下列問題（1）裝置C中所裝藥品為；（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為；（3）裝置E的作用；（4）依據(jù)實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)計(jì)算，該樣品中小蘇打的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為（用相關(guān)字母表示）?！敬鸢浮浚?）濃硫酸（2）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（3）防止外界空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾（4）42【解析】（1）裝置C中所裝藥品為濃硫酸；（2）裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O；（3）裝置E的作用：防止外界空氣中CO2對(duì)實(shí)驗(yàn)造成干擾；（4）反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量為：m4m2；設(shè)參加反應(yīng)的碳酸氫鈉的質(zhì)量為x，2NaHCO3△__Na2CO3+H2O+CO16844xm4m2168x解得：x=42m那么碳酸氫鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：42m2．【發(fā)現(xiàn)問題】研究性學(xué)習(xí)小組中的小張同學(xué)在學(xué)習(xí)中發(fā)現(xiàn)：通常檢驗(yàn)CO2用飽和石灰水；吸收CO2用濃NaOH溶液．【實(shí)驗(yàn)探究】在體積相同盛滿CO2的兩集氣瓶中，分別加入等體積的飽和石灰水和濃NaOH溶液．實(shí)驗(yàn)裝置和現(xiàn)象如圖所示．（1）【現(xiàn)象結(jié)論】甲裝置中產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，解釋通常用石灰水而不用NaOH溶液檢驗(yàn)CO2的原因；乙裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是，吸收CO2較多的裝置是．（2）【計(jì)算驗(yàn)證】另一位同學(xué)小李通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，等質(zhì)量的Ca（OH）2和NaOH吸收CO2的質(zhì)量相比，Ca（OH）2（選填“大于”“小于”或“等于”）于NaOH．因此，他認(rèn)為吸收CO2應(yīng)該用．【答案】（1）石灰水變渾濁，氣球變大不明顯；氫氧化鈣能與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀而氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的碳酸鈉易溶于水現(xiàn)象不明顯；氣球變大明顯；乙（2）大于；氫氧化鈣【解析】氫氧化鈣能與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，沒有沉淀產(chǎn)生，但是氫氧化鈣在水中的溶解性小于氫氧化鈉，故檢驗(yàn)二氧化碳使用的是澄清的石灰水，而吸收二氧化碳使用的是氫氧化鈉，故填：石灰水變渾濁，氣球變大不明顯；氫氧化鈣能與二氧化碳反應(yīng)產(chǎn)生碳酸鈣沉淀而氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)生成的碳酸鈉易溶于水現(xiàn)象不明顯；氣球變大明顯；乙；根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式，Ca（OH）2+CO2═CaCO3↓+H2O2NaOH+CO2═Na2CO3+H2O74448044等質(zhì)量的Ca（OH）2吸收CO2的質(zhì)量比氫氧化鈉吸收的二氧化碳的質(zhì)量大，故吸收CO2應(yīng)該用氫氧化鈣，故填：大于；氫氧化鈣．3．（2021九上·蘭溪月考）某科學(xué)興趣小組研究混有少量氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品，按如下裝曾來測(cè)定該純堿樣品的純度。某科學(xué)興趣小組研究混有少量氯化鈉雜質(zhì)的純堿樣品實(shí)驗(yàn)步驟如下:①組裝好儀器并檢查氣密性。②通入一會(huì)兒空氣③用托盤天平稱量干燥管D的質(zhì)量為m1；④稱量純堿樣品的質(zhì)量為n，裝入廣口瓶B內(nèi)；⑤打開分液漏斗a的旋塞，緩緩滴入稀硫酸，至不再產(chǎn)生氣泡為止；⑥往試管人緩緩?fù)ㄈ肟諝鈹?shù)分鐘，然后稱量干燥管D的質(zhì)量為m2。（1）儀器A中裝的試劑。（2）步驟⑥鼓入空氣的目的是（3）干燥管E的作用是（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得該純堿樣品的純度為?！敬鸢浮浚?）氫氧化鈉溶液（2）將生產(chǎn)的二氧化碳排入干燥管中充分吸收（3）防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置（4）5【解析】（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)，生成碳酸鈉和水，對(duì)二氧化碳具有很強(qiáng)的吸收能力，則儀器A中裝的試劑是氫氧化鈉溶液；（2）步驟⑥鼓入空氣的目的是：將生產(chǎn)的二氧化碳排入干燥管中充分吸收；（3）干燥管E的作用是：防止空氣中的水和二氧化碳進(jìn)入裝置。（4）反應(yīng)生成二氧化碳的質(zhì)量：m2m1；設(shè)參加反應(yīng)的碳酸鈉的質(zhì)量為x，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑；10644xm2m1106x解得：x=則純堿樣品的純度為：53m4．（2021九上·新昌期中）小柯同學(xué)用三支試管，分別取適量的稀鹽酸、澄清石灰水、碳酸鈉溶液，進(jìn)行相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究．步驟1：向三支試管中分別滴加酚酞后，Na2CO3溶液中顯紅色，說明Na2CO3溶液顯性；步驟2：小柯把三支試管中的溶液同時(shí)倒入一只燒杯中，發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，最終有白色沉淀生成且溶液顯紅色；步驟3：把燒杯中的混合物進(jìn)行過濾，得到濾液，濾液中一定不含。（選填答案：A、稀鹽酸B、澄清石灰水C、碳酸鈉溶液）【實(shí)驗(yàn)猜想】步驟3所得濾液中溶質(zhì)可能為：①NaClNa2CO3；②NaClCaCl2和NaOH；③NaClNa2CO3和NaOH；④…【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】（提示：CaCl2溶液顯中性）實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量濾液于試管中，加入足量CaCl2溶液猜想③成立【反思評(píng)價(jià)】有同學(xué)提出CaCl2溶液改為稀鹽酸，若觀察到有氣泡產(chǎn)生且紅色消失，則證明猜想③成立。小柯同學(xué)認(rèn)為不正確，其理由是：?！敬鸢浮繅A；A；產(chǎn)生白色沉淀，溶液仍為紅色；無法證明氫氧化鈉的存在（合理均可）【解析】酚酞試劑遇堿性溶液會(huì)顯紅色，碳酸鈉溶液是堿性溶液，說明酚酞試劑遇碳酸鈉溶液顯紅色；鹽酸與澄清石灰水反應(yīng)：2HCl+Ca(OH)2=CaCl2+2H2O，鹽酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)：2HCl+Na2CO3=2NaCl+CO2↑+H2O，碳酸鈉與澄清石灰水反應(yīng)：Na2CO3+Ca(OH)2=CaCO3↓+2NaOH，由于最終有白色沉淀生成且溶液顯紅色，說明白色沉淀是碳酸鈣，溶液為紅色證明溶液為堿性溶液，故不可能存在稀鹽酸；①NaClNa2CO3；②NaClCaCl2和NaOH；③NaClNa2CO3和NaOH；取濾液于試管，加入足量氯化鈣溶液，氯化鈣會(huì)與碳酸鈉反應(yīng)：CaCl2+Na2CO3=2NaCl+CaCO3↓，有白色沉淀產(chǎn)生，而原溶液中還有酚酞試劑，故想證明③的猜想，此時(shí)溶液有白色沉淀產(chǎn)生和溶液為紅色；將CaCl2溶液改為稀鹽酸，有氣泡產(chǎn)生只能證明碳酸鈉存在，紅色消失也有可能溶液是酸性或者中性，無法證明原溶液中有氫氧化鈉存在，故不正確。5．（2021九上·寧波月考）小紅在探究堿的化學(xué)性質(zhì)時(shí)，將稀鹽酸滴入到氫氧化鈉溶液中，意外地發(fā)現(xiàn)有氣泡產(chǎn)生，她認(rèn)為氫氧化鈉溶液已經(jīng)變質(zhì)?！咎岢鰡栴}】變質(zhì)后的氫氧化鈉溶液中的溶質(zhì)是什么？【猜想假設(shè)】小紅對(duì)變質(zhì)后的氫氧化鈉溶液中的溶質(zhì)成分做出了兩種猜想：猜想一：Na2CO3猜想二：NaOH和Na2CO3【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】為了驗(yàn)證上述猜想哪個(gè)正確，小紅設(shè)計(jì)了如下方案：取少量氫氧化鈉溶液樣品于試管中，滴加幾滴無色酚酞溶液，觀察溶液顏色的變化可以得出結(jié)論。小敏認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)方案不合理，理由是。【實(shí)驗(yàn)與結(jié)論】小敏另外設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行了探究，請(qǐng)你幫她完成下面的實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論步驟1：取少量氫氧化鈉溶液樣品于試管中，向其中滴加過量的氯化鈣溶液并振蕩有白色沉淀產(chǎn)生猜想一正確步驟2：將步驟1試管中的混合物過濾，?！敬鸢浮刻妓徕c水溶液也呈堿性向?yàn)V液中；加入酚酞溶液；不變色【解析】碳酸鈉水溶液也呈堿性，所以向溶液中加入無色酚酞溶液，無法確定猜想；向溶液中加入過量氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說明一定有碳酸鈉，驗(yàn)證碳酸鈉的同時(shí)，也將碳酸鈉除去，可以再向溶液中加入酚酞，溶液不變色，則說明不含氫氧化鈉。6．（2021九上·嵊州期末）實(shí)驗(yàn)室中的試劑一般要密封保存，否則可能會(huì)與空氣接觸而變質(zhì)。某研究性學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)一瓶未密閉的Na0H固體，對(duì)其成分提出以下假設(shè)，并完成了實(shí)驗(yàn)探究，假設(shè)1:只含NaOH；假設(shè)2:含NaOH和Na2CO3假設(shè)3:只含Na2CO3（1）取少量樣品于試管中，加入足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說明假設(shè)不成立。(選填數(shù)字)（2）進(jìn)一步探究的過程如下:①“操怍1”中要用到玻璃棒，其作用是。②加入CaCl2溶液的作用是。③滴加酚酞檢驗(yàn)“溶液B”的現(xiàn)象是?！敬鸢浮浚?）1（2）引流；除盡Na2CO3；溶液呈現(xiàn)紅色【解析】(1)Na2CO3和稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，取少量樣品于試管中，加入足量稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，說明假設(shè)1:只含Na0H不成立。(2)①“操怍1”中要用到玻璃棒，其作用是引流。②氯化鈣能和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，加入CaCl2溶液的作用是除盡Na2CO3。③溶液B顯堿性，滴加酚酞檢驗(yàn)“溶液B”的現(xiàn)象是溶液呈現(xiàn)紅色。7．（2022九上·衢江期末）小科對(duì)已經(jīng)變質(zhì)的氫氧化鈉固體是否還含有氫氧化鈉進(jìn)行了以下探究。[作出猜想]猜想一：有氫氧化鈉猜想二：沒有氫氧化鈉（查閱資料）BaCl2溶液、NaNO3溶液、Ba（NO3）2溶液均呈中性。[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]取少量固體置于試管中，加水充分溶解，滴入幾滴無色酚酞，觀察到溶液變紅，小科認(rèn)為猜想一成立。[交流與評(píng)價(jià)]小玲同學(xué)認(rèn)為小科的結(jié)論不一定正確，原因是。于是，小玲同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行探究。[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論小玲同學(xué)在小科所做實(shí)驗(yàn)后的溶液中，滴入過量的Ba（NO3）2溶液