Question

19．小蘇打（碳酸氫鈉）在日常生活中有廣泛的用途，工業(yè)上制取小蘇打有多種方法，其中有一種是氣相固碳法，其利用的原理是：Na₂CO₃+H₂O+CO₂=2NaHCO₃
資料1：NaHCO₃+NaOH=Na₂CO₃+H₂O
資料2：碳酸鈉和碳酸氫鈉的溶解度表（一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下）（部分）

溫度/℃	0	15	20	30	40	50	60
碳酸氫鈉溶解度/g	6.9	8.72	9.6	11.1	12.7	14.45	16.4
碳酸鈉溶解度/g	7.7	13.25	21.8	39.7	48.8	47.3	46.4

學(xué)校實(shí)驗(yàn)小組驗(yàn)證反應(yīng)原理，在室溫為15℃時(shí)，同學(xué)們將10g氫氧化鈉固體完全溶解溶于80g水中（見(jiàn)圖1燒杯），而后勻速的通入二氧化碳?xì)怏w．同時(shí)用傳感器測(cè)定溶液的pH變化，同時(shí)用數(shù)據(jù)采集器記錄并繪制圖象如圖2所示．

（1）圖1所示實(shí)驗(yàn)中，用“分液漏斗”而不用“長(zhǎng)頸漏斗”其原因是控制稀鹽酸滴入速率，從而控制二氧化碳生成速率；
（2）通過(guò)圖象分析，小蘇打溶液是顯堿性（填“酸性”、“中性”或“堿性”），圖象中M點(diǎn)處發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（3）為了確定M處溶液的成分，同學(xué)們進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	加入試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	初步實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	加入 足量氯化鈣溶液	有白色沉淀	有碳酸鈉和氫氧化鈉物質(zhì)
②	滴入 酚酞試液	酚酞試液變紅色

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH基本不再變化，則此時(shí)燒杯中就可觀察到的現(xiàn)象有出現(xiàn)白色不溶物．

Answer 1

分析 （1）分液漏斗能夠控制液體藥品的流量，從而可以控制反應(yīng)速率；
（2）pH大于7的溶液顯堿性；
氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳時(shí)，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水；
（3）碳酸鈉和氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉；
氫氧化鈉溶液顯堿性，能使酚酞試液變紅色；
（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH基本不再變化，說(shuō)明反應(yīng)生成的碳酸氫鈉溶液已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)．

解答 解：（1）圖1所示實(shí)驗(yàn)中，用“分液漏斗”而不用“長(zhǎng)頸漏斗”其原因是控制稀鹽酸滴入速率，從而控制二氧化碳生成速率．
故填：控制稀鹽酸滴入速率，從而控制二氧化碳生成速率．
（2）通過(guò)圖象分析可知，隨著反應(yīng)進(jìn)行，溶液pH始終等于7，說(shuō)明小蘇打溶液顯堿性；
圖象中M點(diǎn)處發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)是：二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
故填：堿性；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（3）為了確定M處溶液的成分，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：①取M處少量溶液于試管中，加入足量氯化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明溶液中含有碳酸鈉；
②靜置后向試管中滴加適量的酚酞試液，酚酞試液變紅色，說(shuō)明溶液中含有氫氧化鈉，實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)步驟	加入試劑	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	初步實(shí)驗(yàn)結(jié)論
①	加入足量氯化鈣溶液	有白色沉淀	有碳酸鈉和氫氧化鈉
②	滴入酚酞試液	酚酞試液變紅色

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)18min后溶液的pH基本不再變化，說(shuō)明反應(yīng)生成的碳酸氫鈉溶液已經(jīng)達(dá)到飽和狀態(tài)，碳酸氫鈉不能繼續(xù)溶解，則此時(shí)燒杯中就可觀察到的現(xiàn)象有出現(xiàn)白色不溶物．
故填：出現(xiàn)白色不溶物．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．