Question

3．在化學課上，老師將CO₂分別通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，我們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象．CO₂和NaOH是否確實發(fā)生了化學反應？
（1）設計了甲、乙兩個實驗裝置來驗證，如圖所示，實驗現(xiàn)象為：甲--軟塑料瓶變癟，乙--“瓶吞雞蛋”．
小虎同學認為上述實驗是可行的，其共同原理是在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減�。�
小光同學卻對此提出了質疑，他認為以上的實驗不嚴謹，若仍利用甲裝置，需要補做的對比實驗是取一個與甲裝置同樣大小和質地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度．
（2）小余同學認為可利用與上述實驗不同的原理，設計如下實驗方案，我來幫他完成：

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方案1			CO2和NaOH確實發(fā)生了化學反應
方案2

寫出方案1所涉及到的化學方程式CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，、Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl．
（3）探究結束老師說，通過此探究實驗我們發(fā)現(xiàn)，對于沒有明顯現(xiàn)象的化學反應，可以從不同的角度證明反應的發(fā)生，這些角度可以是：
①通過檢驗反應物減少證明反應發(fā)生；②通過檢驗生成物證明反應的發(fā)生．

Answer 1

分析 二氧化碳通入澄清石灰水，因生成不溶的碳酸鈣而出現(xiàn)石灰水變渾濁，明顯的實驗現(xiàn)象足可以說明反應的發(fā)生．而二氧化碳通入氫氧化鈉溶液，無明顯現(xiàn)象出現(xiàn)，反應是否發(fā)生無法得到明確的判斷．僅僅借助氣體體積變化，又會因溶液中的水既能溶解二氧化碳又可以和二氧化碳發(fā)生反應，也不能得出有說服性的結果．如果能證明反應后溶液中存在碳酸鈉，即證明生成物，則可以解決上述的一系列問題．證明碳酸鹽可使用滴加稀鹽酸或其他試劑（如氯化鈣溶液）產(chǎn)生氣體或沉淀來實現(xiàn)．通過以上實驗設計分析證明反應的發(fā)生的可行實驗途徑．

解答 解：（1）圖甲、圖乙，在密閉的容器內使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳氣體，容器內氣體減少壓強減�。畧D甲中的塑料瓶變癟，圖乙中的雞蛋落入瓶中，都是在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減小，從而觀察到明顯現(xiàn)象．
故答：在密閉的體系里消耗CO₂，使氣體壓強減��；
由于氫氧化鈉溶液中含有大量的水，氣體二氧化碳不但能溶于水且可以和水發(fā)生反應，因此二氧化碳氣體的減少原因在此又難以確切判斷：究竟是CO₂溶于水使氣壓減小的結果，還是CO₂與NaOH反應使氣壓減小的結果．
為了說明二氧化碳的減少和氫氧化鈉有很大關系，可取同量的水做對比實驗，會發(fā)現(xiàn)僅是水，氣體減少的體積明顯小于氫氧化鈉溶液．做一個對比實驗：取一個與甲裝置同樣大小和質地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度即可判斷．
故答：取一個與甲裝置同樣大小和質地的軟塑料瓶，充滿CO₂后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度；
（2）可以采取驗證溶液中含有碳酸鈉的方法說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應．雖然碳酸鈉溶液呈堿性，但反應前的氫氧化鈉溶液也呈堿性，因此不能使用酚酞變紅的方法來檢驗是否生成碳酸鈉．可以考慮常用的碳酸鹽的檢驗方法來實現(xiàn)檢驗．如方法一滴加稀鹽酸，也可以向反應后溶液中滴加氯化鈣溶液（或氯化鋇、氫氧化鋇等溶液），使溶液中的碳酸鈉變成沉淀．
故答：

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方法1		有氣泡產(chǎn)生
方法2	將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液【或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液】【也可仿照方案一的圖示】	出現(xiàn)白色渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）

CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O，Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；
（3）通過以上實驗可以看出，對于沒有明顯現(xiàn)象的化學反應，我們可以通過檢驗反應物是否減少或檢驗生成物的方法驗證反應是否發(fā)生；
故答：檢驗生成物．

點評 對比實驗、反應物檢驗是探究無明顯現(xiàn)象反應是否發(fā)生的常用方法．