Question

9．化學(xué)課學(xué)堂上要學(xué)習(xí)堿的性質(zhì)，老師讓兩位同學(xué)和他共同實(shí)驗(yàn)，要求兩位同學(xué)分別向澄清的石灰水和氫氧化鈉的溶液里吹氣，如圖①②所示，老師告訴同學(xué)們，呼出的氣體中只有二氧化碳能和氫氧化鈉溶液和澄清的石灰水反應(yīng)．

同學(xué)們在吹氣后觀察到①中澄清石灰水邊渾濁，②中氫氧化鈉溶液無明顯現(xiàn)象．觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后老師問，通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察，檢驗(yàn)二氧化碳?xì)怏w應(yīng)該使用澄清石灰水，原理是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O（用化學(xué)反應(yīng)方程式表示）．
針對②中的情況，師生共同開始探究之旅．
（1）小明設(shè)計(jì)了如圖所示的③、④兩個實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：③中的軟塑料瓶變癟，④中氣球變大．
（2）小亮認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)是可行的，其共同原理是二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，使容器內(nèi)壓強(qiáng)降低，小光同學(xué)卻對此提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為小明的實(shí)驗(yàn)不嚴(yán)謹(jǐn)，原因是二氧化碳能與水反應(yīng)或溶于水，也能使容器內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減�。�若仍利用該裝置，需要補(bǔ)做的對比實(shí)驗(yàn)是將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，與加入氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對比．
（3）小光設(shè)計(jì)的是通過檢驗(yàn)生成物來驗(yàn)證猜想，請幫他填寫實(shí)驗(yàn)報告：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
取（3）實(shí)驗(yàn)后的溶液少許，再向其中加CaCl2（或BaCl2）	出現(xiàn)白色沉淀	驗(yàn)證了二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應(yīng)

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】二氧化碳和氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)．
【反思拓展】探究結(jié)束老師說，通過此探究實(shí)驗(yàn)我們發(fā)現(xiàn)，對于沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，可以從不同的角度證明反應(yīng)的發(fā)生，這些角度可以是：
①通過檢驗(yàn)反應(yīng)物減少證明反應(yīng)發(fā)生；②通過檢驗(yàn)生成物證明反應(yīng)的發(fā)生．
【應(yīng)用】通過反應(yīng)可以知道氫氧化鈉要密封保存，若一瓶氫氧化鈉長期敞口放置，其中碳酸鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為A，則氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為小于1-A（填大于、小于或等于），若要證明氫氧化鈉是部分變質(zhì)，先加入①③，①硝酸鈣②氫氧化鈣③硝酸鋇④氫氧化鋇（填寫序號），出現(xiàn)沉淀，再加入酚酞溶液變紅即可．

Answer 1

分析 檢驗(yàn)二氧化碳用澄清的石灰水；
（1）二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，瓶內(nèi)氣壓減小，大氣壓將空氣壓入氣球，氣球變大；
（2）根據(jù)二氧化碳能與水反應(yīng)，也能使容器內(nèi)壓強(qiáng)減小，所以還需設(shè)計(jì)將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)與放入氫氧化鈉溶液的現(xiàn)象進(jìn)行對比從而推導(dǎo)結(jié)論；
（3）證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)，還可以檢驗(yàn)其反應(yīng)生成物來驗(yàn)證，碳酸鈉可與酸反應(yīng)生成氣體，與可溶性的鈣鹽、鋇鹽反應(yīng)生成沉淀，與氫氧化鈣溶液、氫氧化鋇溶液反應(yīng)生成沉淀，據(jù)此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；
【反思拓展】通過以上實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析證明反應(yīng)的發(fā)生的可行實(shí)驗(yàn)途徑．
【應(yīng)用】氫氧化鈉吸收空氣中二氧化碳形成碳酸鈉，部分變質(zhì)的氫氧化鈉為氫氧化鈉和碳酸鈉和水形成的混合物，混合物的質(zhì)量與碳酸鈉以及水的質(zhì)量差即剩余氫氧化鈉的質(zhì)量；
如果氫氧化鈉全部變質(zhì)，產(chǎn)物只有碳酸鈉；部分變質(zhì)就是碳酸鈉和氫氧化鈉的混合物．根據(jù)碳酸鈉和氫氧化鈉的性質(zhì)分析．

解答 解：二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁，因此可用澄清石灰水來檢驗(yàn)二氧化碳，化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；故填：澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（1）二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，瓶內(nèi)氣體減少，氣壓減小，大氣壓將空氣壓入氣球，所以氣球變大；故填：氣球變大；
（2）二氧化碳能與水反應(yīng)或溶于水，也能使容器內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減小，所以小華的設(shè)計(jì)不嚴(yán)密，要驗(yàn)證二氧化碳與氫氧化鈉溶液確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，還需設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)，將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)與放入氫氧化鈉溶液的現(xiàn)象（軟塑料瓶變癟的程度是否相同、氣球膨脹的大小是否相同）通過對比推導(dǎo)出正確的結(jié)論；故填：二氧化碳能與水反應(yīng)或溶于水，也能使容器內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減��；將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，與加入氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對比；
（3）用氯化鈣溶液或氯化鋇溶液來檢驗(yàn)碳酸根離子的存在，故填：CaCl₂（或BaCl₂）；出現(xiàn)白色沉淀；
【反思拓展】通過以上實(shí)驗(yàn)可以看出，對于沒有明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，我們可以通過檢驗(yàn)反應(yīng)物是否減少或檢驗(yàn)生成物的方法驗(yàn)證反應(yīng)是否發(fā)生；故填：檢驗(yàn)反應(yīng)物減少；檢驗(yàn)生成物；
【應(yīng)用】部分變質(zhì)的氫氧化鈉為氫氧化鈉與碳酸鈉和水的混合物，則樣品中氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)＜1-A；
由于碳酸鈉能與硝酸鈣、硝酸鋇等反應(yīng)生成沉淀，所以，先向樣品中加入過量的硝酸鈣或硝酸鋇溶液，出現(xiàn)沉淀，然后過濾，再加入酚酞溶液變紅即可．
碳酸鈉和氫氧化鈣或氫氧化鋇反應(yīng)生成氫氧化鈉，妨礙原物質(zhì)的檢驗(yàn)．
答案：澄清石灰水；Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O；
（1）氣球變大；
（2）二氧化碳能與水反應(yīng)或溶于水，也能使容器內(nèi)氣體減少，壓強(qiáng)減��；將氫氧化鈉溶液換成等體積的水，與加入氫氧化鈉溶液的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對比；
（3）CaCl₂（或BaCl₂）；出現(xiàn)白色沉淀；
【反思拓展】檢驗(yàn)反應(yīng)物減少；檢驗(yàn)生成物；
【應(yīng)用】小于；①③．

點(diǎn)評 本題主要考查了常見的兩種堿氫氧化鈉、氫氧化鈣的性質(zhì)，以實(shí)驗(yàn)探究的形式考查了學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識分析和解答問題的能力，以及設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象推導(dǎo)結(jié)論的能力，能較好考查生對堿的知識的掌握．