Question

15．將CO₂分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象．為驗證CO₂與NaOH是否發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，某興趣小組在教師指導(dǎo)下進(jìn)行如下探究實驗．

探究實驗一：
（1）按右圖裝置進(jìn)行實驗，觀察到試管內(nèi)液面上升，證明CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．反應(yīng)的化學(xué)方程式：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O．
（2）小李提出質(zhì)疑，他認(rèn)為該實驗不嚴(yán)謹(jǐn)．其理由是二氧化碳溶于水，也會與水發(fā)生反應(yīng)．
（3）要得到科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)慕Y(jié)論，仍利用該裝置，應(yīng)補(bǔ)做的對比實驗是用同樣的試管收集滿二氧化碳，用相同體積的水替代氫氧化鈉溶液．
探究實驗二：
【提出問題】能否讓CO₂與NaOH溶液的反應(yīng)也像CO₂通入澄清石灰水一樣，溶液中出現(xiàn)明顯的現(xiàn)象呢？
【查閱資料】a．相關(guān)物質(zhì)在水和乙醇中的溶解度分別如下表1、表2：
表1（溶劑：水）

T/℃	溶解度（g/100g）
	NaOH	Na2CO3	NaCl
20	109	21.8	36.0

表1（溶劑：乙醇）

T/℃	溶解度（g/100g）
	NaOH	Na2CO3	NaCl
18.5-25.0	17.3	-（不溶）	0.1

b．實驗過程中，乙醇只作溶劑，不參與化學(xué)反應(yīng)．
【實驗裝置】如圖
【實驗步驟】
（4）取20℃一定體積的飽和NaOH乙醇溶液于具支試管中，通入CO₂，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生．形成該沉淀的原因是CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃，Na₂CO₃不溶于乙醇
（5）小明同學(xué)提出可利用如圖裝置從驗證生成物的角度來證明CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．他的實驗方案是（實驗操作、現(xiàn)象）將鹽酸倒入分液漏斗并打開活塞，將鹽酸滴入具支試管的溶液中，可觀察到具支試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，白色逐漸沉淀消失，試管中的澄清石灰水變渾濁．
【實驗結(jié)論】CO₂與NaOH發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．

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）根據(jù)二氧化碳易溶于水，也會與水反應(yīng)進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)控制變量法的具體操作進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)碳酸鈉不溶于乙醇，溶于水進(jìn)行分析；
（5）根據(jù)碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁進(jìn)行分析．

解答 解：（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：CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）二氧化碳易溶于水，也會與水反應(yīng)，都會引起壓強(qiáng)的改變，造成液面上升，所以小李實驗不嚴(yán)謹(jǐn)；
（3）可以用相同體積的水與二氧化碳反應(yīng)，比較水面上升的高度，所以應(yīng)補(bǔ)做的對比實驗是：用同樣的試管收集滿二氧化碳，用相同體積的水替代氫氧化鈉溶液；
（4）取20℃一定體積的飽和NaOH乙醇溶液于具支試管中，通入CO₂，觀察到有白色沉淀產(chǎn)生．形成該沉淀的原因是：CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃，Na₂CO₃不溶于乙醇；
（5）碳酸鈉和鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，所以實驗方案是：將鹽酸倒入分液漏斗并打開活塞，將鹽酸滴入具支試管的溶液中，可觀察到具支試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，白色逐漸沉淀消失，試管中的澄清石灰水變渾濁．
故答案為：（1）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；
（2）二氧化碳溶于水，也會與水發(fā)生反應(yīng)；
（3）用同樣的試管收集滿二氧化碳，用相同體積的水替代氫氧化鈉溶液；
（4）CO₂與NaOH反應(yīng)生成Na₂CO₃，Na₂CO₃不溶于乙醇；
（5）將鹽酸倒入分液漏斗并打開活塞，將鹽酸滴入具支試管的溶液中，可觀察到具支試管內(nèi)有氣泡產(chǎn)生，白色逐漸沉淀消失，試管中的澄清石灰水變渾濁．

點(diǎn)評 在解此類題時，首先分析題中考查的問題，然后結(jié)合題中的提示和學(xué)過的知識進(jìn)行解答．