Question

某學習小組的同學向100g8%的NaOH的溶液中通入CO₂一段時間后，低溫蒸發結晶，得到白色固體，對該白色固體成分，該小組的同學進行了猜測：
（1）甲同學認為該白色固體可能是NaOH與Na₂CO₃的混合物．你認為該固體還可能是______或______或______．
（2）如果甲同學的結論是正確的，請你設計實驗證明白色固體中存在NaOH，請將方案填入下表中：

實驗操作	實驗現象	結論

（3）乙同學稱量所得白色固體的質量為13.7g則白色固體的成分是______．

Answer 1

把二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中，二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉，當所有的氫氧化鈉都轉化為碳酸鈉后，若繼續通入二氧化碳，則新通入的二氧化碳又與剛剛生成的碳酸鈉反應生成碳酸氫鈉．
所以得到的白色固體有三種可能：通入少量氣體時得到的白色固體是生成的碳酸鈉和剩余的氫氧化鈉；當氫氧化鈉反應完后，繼續通氣體、此時得到的白色固體是碳酸鈉和碳酸氫鈉；若此后繼續通氣體，則得到的白色固體是碳酸氫鈉．
故答案為：（1）碳酸鈉和剩余的氫氧化鈉或碳酸鈉和碳酸氫鈉或碳酸氫鈉．
（2）如果甲同學的結論是正確的，請你設計實驗證明白色固體中存在NaOH，方案見下表

實驗操作	實驗現象	結論
取白色固體少量于試管中，加水充分溶解，加入足量的BaCl2溶液，震蕩、靜置后取澄清液，加入CuSO4溶液	開始有白色沉淀產生，后來有藍色沉淀產生	白色固體中含有氫氧化鈉

（3）用極限值法去討論：若氫氧化鈉都轉化為碳酸鈉，設生成碳酸鈉xg；若氫氧化鈉都轉化為碳酸氫鈉，設生成的碳酸氫鈉為yg
CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O       NaOH+CO₂=NaHCO₃
      80    106             40         84
      8      x               8         y
解得         x=10.6g                    y=16.8g
根據題意，最后白色固體的質量為13.7g，所以該白色固體是Na₂CO₃與NaHCO₃的混合物．