Question

如圖裝置可證明CO₂與NaOH溶液發(fā)生了反應：
（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，此時的現(xiàn)象是

 

，反應的離子方程式

 

_．
（2）向100mL2mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，充分反應后，將溶液蒸發(fā)結(jié)晶，得到少量白色固體，請設計實驗確認該固體的成分：
①提出合理假設：
假設1：該固體為NaOH和Na₂CO₃；
假設2：該固體只有Na₂CO₃；
假設3：該固體只有

 

．
假設4：該固體為

 

．
②．請設計實驗驗證假設1的固體是NaOH和Na₂CO₃，寫出步驟及預期的現(xiàn)象和結(jié)論．（步驟可不填滿也可增加）
限選的試劑、儀器：1moL?L^-1HCl、1mol?L^-1 MgCl₂、0.5moL?L^-1BaCl₂和1mol?L^-1 Ba（OH）₂溶液，甲基橙、酚酞試液，試管、膠頭滴管、過濾裝置．

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：
步驟2：
步驟3：

Answer 1

分析：（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，氫氧化鈉與二氧化碳反應，圓底燒瓶內(nèi)的壓強降低，水倒吸進入燒瓶．二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉、水（或碳酸氫鈉）．
（2）①提出合理假設：二氧化碳與氫氧化鈉可以發(fā)生反應2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O、OH^-+CO₂=HCO₃^-，根據(jù)反應物的量，最后的固體可能為NaOH和Na₂CO₃、Na₂CO₃、NaHCO₃、Na₂CO₃ 和NaHCO₃．
②驗證假設1的固體是NaOH和Na₂CO₃，需要驗證溶液中含有CO₃^2-和OH^-即可，檢驗CO₃^2-可以利用與BaCl₂溶液反應，產(chǎn)生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；檢驗OH^-，可以利用堿使酚酞變紅，溶液變紅色，說明固體中含有NaOH．

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，氫氧化鈉與二氧化碳反應，圓底燒瓶內(nèi)的壓強降低，水倒吸進入燒瓶．
二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉、水（或碳酸氫鈉），反應方程式為2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或OH^-+CO₂=HCO₃^-）．
故答案為：水倒吸進入燒瓶；2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O（或OH^-+CO₂=HCO₃^-）．
（2）①提出合理假設：二氧化碳與氫氧化鈉可以發(fā)生反應2OH^-+CO₂=CO₃^2-+H₂O、OH^-+CO₂=HCO₃^-，根據(jù)反應物的量，最后的固體可能為NaOH和Na₂CO₃或Na₂CO₃或NaHCO₃或Na₂CO₃ 和NaHCO₃．
故答案為：NaHCO₃；Na₂CO₃ 和NaHCO₃．
②驗證假設1的固體是NaOH和Na₂CO₃，需要驗證溶液中含有CO₃^2-和OH^-即可，檢驗CO₃^2-可以利用與BaCl₂溶液反應，產(chǎn)生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；檢驗OH^-可以利用堿使酚酞變紅，溶液變紅色，說明固體中含有NaOH．
檢驗方法為：取少量白色固體于試管中，加適量水溶解，再加0.5moL?L^-1BaCl₂溶液至過量，產(chǎn)生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；過濾，取少量濾液（或：靜置，用膠頭滴管取上層清液少許）于試管中，再向試管中滴加1～2滴酚酞試液，溶液變紅色，說明固體中含有NaOH．
故答案為：

實驗步驟	預期現(xiàn)象和結(jié)論
步驟1：取少量白色固體于試管中，加適量水溶解，再加0.5moL?L-1BaCl2溶液至過量	產(chǎn)生白色沉淀，說明固體中含有Na2CO3；
步驟2：過濾，取少量濾液（或：靜置，用膠頭滴管取上層清液少許）于試管中，再向試管中滴加1～2滴酚酞試液	溶液變紅色，說明固體中含有NaOH

點評：本題考查對離子檢驗與實驗方案設計、元素化合物性質(zhì)等，難度中等，掌握元素化合物的性質(zhì)是關鍵是對所學知識的綜合運用，需要學生具備扎實的基礎知識與綜合運用知識分析問題、解決問題的能力，學習中全面把握基礎知識．