Question

11．純堿、燒堿等是重要的化工原料．
（1）利用如圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)．將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現(xiàn)象是水沿導(dǎo)管由廣口瓶進入燒瓶（或：水倒吸進入燒瓶），反應(yīng)的離子方程式是2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或CO₂+OH^-=HCO₃^-）．若其它操作不變，將A與C連接，可觀察到的現(xiàn)象是廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生．
（2）向100mL2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，結(jié)晶，得到9.3g白色固體，該白色固體的組成是NaOH和Na₂CO₃（寫化學(xué)式）．
設(shè)計實驗確認該白色固體中存在的陰離子，試完成下列方案．

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	有CO32-
②過濾，取2mL濾液于試管中
③滴加酚酞	溶液變紅	有OH-

（3）在標況下，將4.48L CO₂氣體通入300mL 1mol/L 的NaOH的稀溶液中，寫出該反應(yīng)的離子方程式（用一個離子方程式表示）2CO₂+3OH^-=CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O．

Answer 1

分析 （1）（1）CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃，燒瓶內(nèi)壓強減小分析判斷出現(xiàn)的現(xiàn)象；
（2）根據(jù)鈉元素守恒的思想：氫氧化鈉中的鈉元素全部轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，確定碳酸鈉應(yīng)有的質(zhì)量，根據(jù)題中所給試劑，要首先利用中性溶液BaCl₂檢驗出碳酸鈉，并將碳酸根離子全部沉淀，再通過檢驗溶于的pH來確定是否含有NaOH；
（3）計算出二氧化碳、氫氧化鈉的物質(zhì)的量，根據(jù)鈉離子與二氧化碳的物質(zhì)的量之比判斷反應(yīng)產(chǎn)物及物質(zhì)的量，然后寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答 解：（1）將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，二氧化碳與燒堿溶液發(fā)生了反應(yīng)，引起壓強減小，導(dǎo)致水沿導(dǎo)管由廣口瓶進入燒瓶，反應(yīng)的離子方程式為2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或OH^-+CO₂=HCO₃^-），若其它操作不變，若將A與C連接，外界氣體進入進入集氣瓶，可觀察到的現(xiàn)象是廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生，
故答案為：水沿導(dǎo)管由廣口瓶進入燒瓶（或：水倒吸進入燒瓶）；2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或CO₂+OH^-=HCO₃^-）；廣口瓶中的長導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；
（2）100mL2mol/L的NaOH溶液中通入一定量CO₂，結(jié)晶，得到NaOH和Na₂CO₃的混合物9.3g，設(shè)碳酸鈉的物質(zhì)的量是x，氫氧化鈉的物質(zhì)的量是y，根據(jù)鈉元素守恒，則：a、2x+y=0.2mol；根據(jù)質(zhì)量關(guān)系則b、40y+106x=9.3g，聯(lián)立方程a、b，解得x=0.05mol，y=0.1mol，
可以用氯化鋇（或氯化鈣）溶液檢驗碳酸鈉的存在，用無色酚酞檢驗氫氧化鈉的存在，即：
故答案為：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	結(jié)論
①取少量白色固體于試管中，加足量水溶解，再加足量BaCl2溶液	產(chǎn)生白色沉淀	有CO32-
②過濾，取2mL濾液于試管中
③滴加酚酞	溶液變紅	有OH-

（3）二氧化碳與氫氧化鈉會發(fā)生反應(yīng)：NaOH+CO₂=NaHCO₃，2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，4.48L（已折算為標準狀況）二氧化碳的物質(zhì)的量=$\frac{4.48L}{22.4L/mol}$=0.2mol，NaOH的物質(zhì)的量=0.3L×1mol/L=0.3mol，0.2molnaOH與0.2mol二氧化碳反應(yīng)生成0.2mol碳酸鈉，剩余的0.1mol二氧化碳能夠與0.1mol碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸氫鈉，則反應(yīng)生成了0.1mol碳酸鈉、0.1mol碳酸氫鈉，反應(yīng)的離子方程式為：2CO₂+3OH^-=CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O，
故答案為：2CO₂+3OH^-=CO₃^2-+HCO₃^-+H₂O．

點評 本題考查實驗裝置的綜合應(yīng)用，題目難度中等，試題考查較為綜合，以物質(zhì)的制備實驗為載體，綜合考查實驗的設(shè)計、離子方程式書寫等知識，注意根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實驗方案．