Question

在探究CO₂和NaOH是否發(fā)生化學反應(yīng)時，某同學設(shè)計出下列6種實驗裝置．

（1）6個實驗是否都能提供CO₂跟NaOH發(fā)生化學反應(yīng)的證據(jù)？請逐一簡述出現(xiàn)的現(xiàn)象．
（2）上述6種實驗設(shè)計所依據(jù)的共同原理是：______．
（3）如果有同學質(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)生了化學反應(yīng)？

Answer 1

【答案】分析：二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)實驗現(xiàn)象不明顯，學生在學習時不容易掌握．本題應(yīng)從檢驗生成物和生成物狀態(tài)變化引起氣壓變化兩方面思考．實驗現(xiàn)象的出現(xiàn)主要是因為二氧化碳氣體與氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學反應(yīng)，導致容器內(nèi)氣壓顯著減小，而不僅僅是二氧化碳氣體溶于極少量的水中．
解答：解：6個實驗中二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使容器內(nèi)壓強減小，從而出現(xiàn)相應(yīng)的現(xiàn)象，這些實驗都可以證明CO2和NaOH反應(yīng)．
6種實驗設(shè)計出現(xiàn)不同現(xiàn)象的原因是相同的，都是因為試管里的氣體減少，試管內(nèi)外氣壓產(chǎn)生壓強差．分別出現(xiàn)的現(xiàn)象是：
實驗（1），反應(yīng)后，有溶液進入試管內(nèi)；
實驗（2），反應(yīng)后，倒置可發(fā)現(xiàn)玻璃片被吸��；
實驗（3），反應(yīng)后，塑料飲料瓶被壓癟；
實驗（4），反應(yīng)后，氣球會充氣鼓起來；
實驗（5），反應(yīng)后，燒瓶中有“噴泉”出現(xiàn)；
實驗（6），反應(yīng)后，燒杯中的水被吸到錐形瓶中．
（2）CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，反應(yīng)后，由于盛有CO₂的容器內(nèi)氣體減少，壓強減小，同外界大氣壓產(chǎn)生壓強差，故答案為：．反應(yīng)后，盛有CO₂的容器壓強減小，同外界大氣壓產(chǎn)生壓強差．
（3）①將燒杯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，加入氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，表明二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)了，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)生了化學反應(yīng)，生成了碳酸鈉，Na₂CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．等等（開放題）
故答案為：（1）6個實驗都可以證明CO2和NaOH反應(yīng)．
分別出現(xiàn)的現(xiàn)象是：實驗（1），反應(yīng)后，有溶液進入試管內(nèi)；
實驗（2），反應(yīng)后，倒置可發(fā)現(xiàn)玻璃片被吸住；
實驗（3），反應(yīng)后，塑料飲料瓶被壓癟；
實驗（4），反應(yīng)后，氣球會充氣鼓起來；
實驗（5），反應(yīng)后，燒瓶中有“噴泉“出現(xiàn)；
實驗（6），反應(yīng)后，燒杯中的水被吸到錐形瓶中．
（2）反應(yīng)后，盛有CO2的容器壓強減小，同外界大氣壓產(chǎn)生壓強差．
（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)生了化學反應(yīng)，生成了碳酸鈉．稍加熱無大量氣泡逸出，等等（開放題）．
點評：有關(guān)二氧化碳與水反應(yīng)、氫氧化鈉溶液反應(yīng)探究考題，成為中考命題的一個熱點．此題實驗方案設(shè)計精彩，既培養(yǎng)了學生知識應(yīng)用能力，發(fā)展了學生的創(chuàng)新能力，又培養(yǎng)了學生尊重事實的科學態(tài)度．