Question

9．小科在探究CO₂和NaOH是否發(fā)生反應(yīng)時，設(shè)計出下列三種裝置進行實驗：

（1）以上三個實驗中，①③有明顯現(xiàn)象，請你幫小明記錄他觀察到的實驗現(xiàn)象：實驗①試管內(nèi)液面上升．
（2）實驗②因選用儀器不當(dāng)導(dǎo)致未能觀察到明顯現(xiàn)象，請你幫小明尋找一種物品替代該裝置中的廣口瓶，以使實驗取得成功，你將選用的物品是礦泉水瓶（或塑料瓶等），改進后能看到的實驗現(xiàn)象是礦泉水瓶變癟．
（3）如果有同學(xué)質(zhì)疑，認為上述實驗設(shè)計沒有排除CO₂可能溶解于NaOH溶液的假設(shè)，你如何進一步設(shè)計實驗證明CO₂和NaOH肯定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？①將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗①做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．
②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，表明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了．
③取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，如果出現(xiàn)氣泡，則說明CO₂確實同NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了碳酸鈉．

Answer 1

分析 （1）二氧化碳能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，①中的二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，試管內(nèi)的壓強減小，從而使液體在試管內(nèi)逐漸上升．而③中塑料瓶可以用作檢驗二氧化碳能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的容器，因為塑料瓶可以隨著壓強的變化而膨脹或收縮，可以據(jù)此完成解答．
（2）塑料瓶可以用作檢驗二氧化碳能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)的容器，因為塑料瓶可以隨著壓強的變化而膨脹或收縮．
（3）可以設(shè)計對照實驗或根據(jù)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成了碳酸鈉，解答該題．

解答 解：（1）實驗①中試管中的二氧化碳氣體和燒杯中的濃氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，試管內(nèi)壓強減小，所以試管內(nèi)液面會逐漸上升，形成水柱；
（2）可以用塑料瓶代替玻璃廣口瓶，這樣實驗現(xiàn)象就明顯了，因為二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收后，瓶內(nèi)壓強減小，在外界大氣壓的作用下，塑料瓶變癟．
（3）①將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗①做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．
②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，則表明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了，化學(xué)方程式為CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
③取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，如果出現(xiàn)氣泡，則說明CO₂確實同NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了碳酸鈉，化學(xué)方程式為Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．
故答案為：（1）試管內(nèi)液面上升；
（2）礦泉水瓶（或塑料瓶等）；礦泉水瓶變癟；
（3）①將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗①做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．
②取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴加氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，表明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了．
③取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，如果出現(xiàn)氣泡，則說明CO₂確實同NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，生成了碳酸鈉．（合理即可）

點評 本題主要考查氫氧化鈉和二氧化碳的性質(zhì)，利用不同實驗設(shè)計進行現(xiàn)象的分析和評價，并能進行實驗改進．