Question

【題目】為探究CO2與NaOH溶液發(fā)生的反應，某興趣小組嘗試用不同的方式進行實驗。

（查閱資料）Ⅰ20。C時，幾種物質在水中的溶解度見下表：

物質	Na2CO3	NaHCO3	Ca（OH）2	Ba（OH）2
溶解度	21.5	9.6	0.165	3.89

Ⅱ本實驗條件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。

（實驗探究）

（1）實驗一：小明取一充滿CO2的礦泉水瓶，加入一定量的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子變癟，小明另取一相同大小的充滿CO2的礦泉水瓶，向其中加入與水等體積的NaOH溶液，立即擰緊瓶蓋，振蕩，得到溶液A，此時觀察到的現(xiàn)象是__________。采用兩只礦泉水瓶做實驗的目的是_______________。

（2）實驗二：為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產(chǎn)物，小紅取實驗一所得溶液A少許，向其中滴加足量的稀鹽酸，觀察到____________現(xiàn)象，證明反應發(fā)生了。

（3）實驗三：為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產(chǎn)物，小兵取實驗一所得溶液A少許，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，該反應的化學方程式為_________，實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是__________。

（4）實驗四：小華取實驗一所得溶液A少許，向其中加入過量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈___色，證明溶液A中有NaOH剩余。實驗中，小華沒有直接向少量溶液A中滴入酚酞試液，理由是_________________。

（5）實驗四：興趣小組CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中，用數(shù)字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和溫度變化，結果如圖1、圖2所示。

圖1中，BC段發(fā)生反應的化學方程式為__________________。

圖2中，DE段溫度變化的原因是___________________。

（反思感悟）（5）實驗從CO2減少、NaOH減少，Na2CO3生成等物質的變化，以及____________變化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應，對于現(xiàn)象不明顯的化學反應，可以通過現(xiàn)代技術手段進行數(shù)據(jù)測定，實現(xiàn)反應過程的“可視化”。

Answer 1

【答案】倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶癟 對比 有氣泡產(chǎn)生 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 因為如果氫氧化鈉溶液有剩余，形成的氫氧化鈣微溶于水，也會有白色沉淀 紅 氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 二氧化碳與氫氧化鈉反應放熱 pH和溫度

【解析】

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，所以實驗一，觀察到的現(xiàn)象是：倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶癟；實驗中，采用兩只礦泉水瓶做實驗的目的是：對比，驗證二氧化碳能和氫氧化鈉反應；

（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，碳酸鈉能與鹽酸反應生成氯化鈉、水和二氧化碳氣體，所以取實驗一所得溶液A少許，向其中滴加足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，證明反應發(fā)生了；

（3）實驗中，碳酸鈉和氯化鋇反應生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，化學方程式為：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是：因為如果氫氧化鈉溶液有剩余，形成的氫氧化鈣微溶于水，也會有白色沉淀；

（4）取實驗一所得溶液X少許，向其中加入過量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色，證明溶液X中有NaOH剩余；實驗中，小華沒有直接向少量溶液X中滴入酚酞試液，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性；

附加分：若正確回答下列小題，將獲得（3分）的獎勵，但化學試卷總分不超過4（0分）。
（5）實驗四，圖1中，BC段發(fā)生的反應是二氧化碳和碳酸鈉和水反應生成碳酸氫鈉，化學方程式為：CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；

圖2中，DE段溫度變化的原因是：二氧化碳與氫氧化鈉反應放熱；

（6）實驗從CO2減少、NaOH減少，Na2CO3生成等物質的變化，以及pH、溫度變化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應，對于現(xiàn)象不明顯的化學反應，可以通過現(xiàn)代技術手段進行數(shù)據(jù)測定，實現(xiàn)反應過程的“可視化”。