Question

3．某小組在學(xué)習(xí)“二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)”時(shí)，進(jìn)行了如下探究
【提出問題】二氧化碳是與氫氧化鈉反應(yīng)，還是微溶于水中？
【查閱資料】①15℃時(shí)，101KPa時(shí)，二氧化碳的溶解度如表；

溶劑	水	酒精
1 溶解度	1.0	0.3

②15℃時(shí)，在酒精中，氫氧化鈉易溶，碳酸鈉微溶．
③通常情況下，稀溶液的體積約等于溶劑的體積．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】在15℃、101KPa時(shí)，制取二氧化碳并用于實(shí)驗(yàn)甲、實(shí)驗(yàn)乙．
【分析與表達(dá)】
（1）如果二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)，化學(xué)方程式是CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O，那么氫氧化鈉應(yīng)密封保存．
（2）實(shí)驗(yàn)前，兩套裝置都進(jìn)行了氣密性檢查．實(shí)驗(yàn)乙裝置氣密性檢查的方法是將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會(huì)兒后觀察其是否回到遠(yuǎn)處．若回到遠(yuǎn)處，則氣密性良好．
（3）實(shí)驗(yàn)甲中，同時(shí)滴入等體積的水和氫氧化鈉溶液后的現(xiàn)象是紅墨水液面左邊降低，右邊升高，最終右邊高于左邊．
（4）實(shí)驗(yàn)乙中，將氫氧化鈉溶液完全滴入錐形瓶中，注射器活塞會(huì)自動(dòng)向內(nèi)移動(dòng)并將酒精推入錐形瓶中，還可能觀察到的現(xiàn)象是生成白色渾濁或者沉淀．
（5）實(shí)驗(yàn)乙結(jié)束后，注射器中酒精體積為20mL，則錐形瓶和膠頭滴管中剩余的二氧化碳體積為14mL，與氫氧化鈉反應(yīng)的二氧化碳體積為63mL．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水進(jìn)行分析；
（2）由于注射器摩擦力很小，且裝置本身就是密閉體系，所以推拉注射器活塞后裝置氣密性良好的情況下都能回到原位置；
（3）根據(jù)氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，但是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，壓強(qiáng)的變化幅度大進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減少速度快，但是碳酸鈉在酒精中是微溶的進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)二氧化碳在酒精中的溶解度是0.3，在水中的溶解度為1進(jìn)行分析；

解答 解：首先要明確氣體的溶解度是體積而不是質(zhì)量，是單位體積的溶劑溶解的氣體的體積．
（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，所以氫氧化鈉應(yīng)密封保存；
（2）實(shí)驗(yàn)前，兩套裝置都進(jìn)行了氣密性檢查．實(shí)驗(yàn)乙裝置氣密性檢查的方法是 將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會(huì)兒后觀察其是否回到遠(yuǎn)處．若回到遠(yuǎn)處，則氣密性良好（其他合理也可）
（3）氫氧化鈉會(huì)與二氧化碳反應(yīng)，二氧化碳會(huì)與水反應(yīng)，但是二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)后，壓強(qiáng)的變化幅度大，所以實(shí)驗(yàn)甲中，同時(shí)滴入等體積的水和氫氧化鈉溶液后的現(xiàn)象是：右側(cè)液面升高，左側(cè)液面下降，一段時(shí)間后，右側(cè)液面緩慢下降，左側(cè)上升，右側(cè)液面仍高于左側(cè)；
（4）氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)后裝置內(nèi)的壓強(qiáng)減少速度快，但是碳酸鈉在酒精中是微溶的，所以將氫氧化鈉完全滴入錐形瓶中，注射器會(huì)自動(dòng)向內(nèi)移動(dòng)并將酒精推入錐形瓶，實(shí)驗(yàn)乙中，還可能觀察到的現(xiàn)象是在錐形瓶中觀察到白色渾濁或者沉淀；
（5）錐形瓶加上膠頭滴管總體積為121mL，由于右側(cè)進(jìn)入的酒精的體積為100mL，而擠壓后膠頭滴管中的7mL氫氧化鈉溶液也進(jìn)入了錐形瓶，所以錐形瓶和膠頭滴管內(nèi)液體總計(jì)7mL+100mL=107mL，而錐形瓶加上膠頭滴管總體積為121mL，所以剩余的二氧化碳的體積為121mL-107mL=14mL．溶液在氫氧化鈉溶液中的水的二氧化碳的質(zhì)量為7mL×1=7mL．溶解在酒精中的二氧化碳體積為100mL×0.3=30mL，所以和氫氧化鈉反應(yīng)的二氧化碳的體積為114mL-14mL（剩余的）-7mL（溶解于水的）-30mL（溶解于酒精的）=63mL．
故答案為：
（1）CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O； 密封；
（2）將注射器活塞往外拉出一段（或者往里推一段），一會(huì)兒后觀察其是否回到遠(yuǎn)處．若回到遠(yuǎn)處，則氣密性良好（其他合理即可）．
（3）紅墨水液面左邊降低，右邊升高，最終右邊高于左邊．
（4）生成白色渾濁或者沉淀．
（5）14；63．

點(diǎn)評(píng) 在解此類題時(shí)，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合學(xué)過的知識(shí)和題中的提示進(jìn)行解答，本題難度較大．