Question

5．某興趣小組在探究CO₂與NaOH溶液反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，先用鋁制易拉罐收集滿一罐CO₂氣體，然后迅速向其中加入一定量的NaOH濃溶液，立即將易拉罐口封閉（不漏氣），輕輕搖動易拉罐，發(fā)現(xiàn)易拉罐很快變癟，但過一段時間后，易拉罐又重新鼓起來（反應(yīng)過程中溫度的變化忽略不計(jì)）．
【討論】甲同學(xué)認(rèn)為易拉罐變癟，說明CO₂與NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)，CO₂與NaOH反應(yīng)的化學(xué)方程式是CO₂+2NaOH═Na₂CO+H₂O；乙同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論不合理，原因是氫氧化鈉溶液中的水也可能與CO₂反應(yīng)，還需進(jìn)一步驗(yàn)證．
【提出問題】易拉罐為什么又鼓起來？是不是反應(yīng)又產(chǎn)生了氣體，該氣體的成分是什么？
【猜想假設(shè)】
a．該氣體可能是CO₂；
b．該氣體可能是H₂．
【查閱資料】
①Na₂CO₃具有較強(qiáng)的熱穩(wěn)定性，只有在高溫條件下才會分解；
②鋁不僅與酸反應(yīng)，還能與堿溶液反應(yīng)2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
]①將易拉罐口打開，迅速用燃著的木條伸入罐口，發(fā)出“噗”的一聲，產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰，片刻后熄滅．反應(yīng)的化學(xué)方程式是2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O．
②取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，無明顯變化．片刻后再加入少量的氫氧化鈉濃溶液，產(chǎn)生氣泡．該步實(shí)驗(yàn)的目的是驗(yàn)證鋁能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
【結(jié)論】證明猜想b成立．

Answer 1

分析 [討論]根據(jù)二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)原理書寫方程式；氫氧化鈉溶液中含有水，水也可與二氧化碳反應(yīng)，故還需進(jìn)一步做對比實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證；
[猜想假設(shè)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行猜想，可能是氫氣；
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?br />[結(jié)論]氫氣可以燃燒，二氧化碳不能燃燒，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知猜想b成立；
[反思與應(yīng)用]根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)可知鋁也可與堿性溶液反應(yīng)，故不能盛裝堿性物質(zhì)．

解答 解：[討論]CO₂與NaOH反應(yīng)生成碳酸鈉和水，反應(yīng)的方程式是：CO₂+2NaOH=Na₂CO₃+H₂O；二氧化碳也可與水反應(yīng)，故乙同學(xué)認(rèn)為此結(jié)論不合理，還需進(jìn)一步驗(yàn)證，驗(yàn)證方法是：用等量水代替氫氧化鈉溶液做對比實(shí)驗(yàn)，觀察易拉罐變癟的程度，并與開始實(shí)驗(yàn)易拉罐變癟的程度比較得出正確的結(jié)論；
故答案為：CO₂+2NaOH═Na₂CO+H₂O；氫氧化鈉溶液中的水也可能與CO₂反應(yīng)；
[猜想假設(shè)]根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行猜想，可能是氫氣；
故答案為：H₂；
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]①氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的方程式是2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O，故填：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O；
②取少量鋁片于試管中，先加入適量的水，無明顯變化，說明鋁片與水不反應(yīng)；片刻后再加入少量的氫氧化鈉濃溶液，產(chǎn)生氣泡，證明了氫氧化鈉溶液與鋁片可發(fā)生反應(yīng)，所以該步實(shí)驗(yàn)的目的是：驗(yàn)證鋁能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)；故填：驗(yàn)證鋁能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)．
[結(jié)論]氫氣可以燃燒，二氧化碳不能燃燒，根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知猜想b成立；
故答案為：b．

點(diǎn)評 本題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，培養(yǎng)了學(xué)生從題中信息提煉加工成有用信息，并應(yīng)用信息探究、分析解決問題的能力，要根據(jù)所學(xué)知識細(xì)心分析．