Question

純堿、燒堿等是重要的化工原料。
（1）利用下圖所示裝置可間接證明二氧化碳與燒堿溶液發生了反應：將A與B連接，打開止水夾，將膠頭滴管中的液體擠入燒瓶，此時的實驗現象是                   ，反應的離子方程式是______       _。

（2）向100 mL2 mol/L的NaOH 溶液中通入一定量CO₂，充分反應后將溶液在一定條件下蒸發結晶，得到少量的白色固體。試設計實驗確認該白色固體的成分。
①提出合理假設。
假設1：該白色固體為NaOH和Na₂CO₃； 
假設2：該白色固體為只有Na₂CO₃； 
假設3：該白色固體為只有NaHCO₃；   
假設4：該白色固體為Na₂CO₃和NaHCO₃
②基于假設4，設計實驗方案進行實驗證明固體的成分是Na₂CO₃和NaHCO₃。請在答題卡上寫出實驗步驟及預期現象和結論。（步驟可不填滿也可增加）
限選實驗試劑及儀器： 1moL·L^–1HCl溶液、1mol·L^–1 MgCl₂溶液、0.5mol·L^–1BaCl₂溶液、1mol·L^–1 Ba(OH)₂溶液、甲基橙試液、酚酞試液、試管、膠頭滴管、過濾裝置。

實驗步驟	預期現象和結論
步驟1：
步驟2：

 

Answer 1

（1）水沿導管由廣口瓶進入燒瓶（或：水倒吸進入燒瓶）（2分）
2OH^–+CO₂=CO₃^2–+H₂O（或OH^–+CO₂=HCO₃^–）（3分）
（2）

實驗步驟	預期現象和結論
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（3分）	產生白色沉淀，說明固體中含有Na2CO3； （2分）
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，再向試管中滴加少量Ba(OH)2溶液（3分）	產生白色沉淀，說明固體中含有NaH CO3。 （2分）

試題分析：（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，二氧化碳與燒堿溶液發生了反應，引起壓強減小，導致水沿導管由廣口瓶進入燒瓶，反應的離子方程式為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，可觀察到的現象是廣口瓶中的長導管口有氣泡產生。（2）證明含有碳酸鈉可采用BaCl₂溶液，若產生白色沉淀，說明固體中含有Na₂CO₃；證明含有碳酸氫鈉可取上面步驟中的濾液，滴加Ba(OH)₂溶液，若產生白色沉淀，說明固體中含有NaH CO₃。