Question

【題目】CO2 通入 NaOH 溶液中無明顯現(xiàn)象，為探究 CO2 與 NaOH 溶液是否發(fā)生了反應(yīng)，某興 趣小組進(jìn)行了如下探究：

（查閱文獻(xiàn)）（1）20℃時(shí)，幾種物質(zhì)在水中的溶解度見下表：

物質(zhì)	Na2CO3	NaHCO3	Ca(OH)2	Ba(OH)2
溶解度/g	21.5	9.6	0.165	3.89

（2）本實(shí)驗(yàn)條件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分別約為 11.0 和 8.5。

（3）Na2CO3可以和二氧化碳、水反應(yīng)生成碳酸氫鈉。

（實(shí)驗(yàn)探究）

（1）實(shí)驗(yàn)一：小明用注射器抽取 20mLCO2，再抽取 5mLNaOH 溶液， 立即將針頭插進(jìn)橡皮塞中，振蕩，發(fā)現(xiàn)注射器活塞左移，最后停在 10mL 刻度處，證明二氧化碳與氫氧化鈉溶液發(fā)生了反應(yīng)。小麗認(rèn)為小明的結(jié)論不合理，又增加了一個(gè)實(shí) 驗(yàn)：_____（寫出操作、現(xiàn)象），得出小明的結(jié)論正確。

（2）實(shí)驗(yàn)二：小明又取實(shí)驗(yàn)一所得溶液少許于試管中，向其中滴加BaCl2溶液，觀察到______（填 現(xiàn)象），證明 CO2 與 NaOH 溶液發(fā)生了反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)中不宜將 BaCl2 溶液換成 CaCl2 溶液的原因是____________________。

（3）實(shí)驗(yàn)三：小明繼續(xù)向?qū)嶒?yàn)二的溶液中滴加 BaCl2溶液至過量，靜置，取上層清液，滴入 2 滴 酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈___ 色，證明溶液中有 NaOH 剩余。實(shí)驗(yàn)中，小明沒有直接取實(shí)驗(yàn)一的溶液 滴入酚酞試液，理由是__________________________________。

（反思感悟）對(duì)于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng)，可以通過______________________來證明反應(yīng)的發(fā)生。

（4）實(shí)驗(yàn)四：興趣小組同學(xué)用如圖 1 裝置將 CO2 持續(xù)通入一定濃度一定量的 NaOH 溶液中，用數(shù) 字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)測(cè)定反應(yīng)過程中溶液的 pH 變化，結(jié)果如圖 2 所示。

圖 1 中，用純堿與稀硫酸反應(yīng)來制取二氧化碳，而不用大理石與鹽酸反應(yīng)來制取，理由是______________________________。最終溶液 pH 小于 8．5 的可能原因是__________________。CD 段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________________________________。

Answer 1

【答案】將5mLNaOH溶液換成5mL水，重復(fù)小明的實(shí)驗(yàn)，觀察到注射器活塞左移， 最后停在約20mL刻度處 白色沉淀產(chǎn)生 氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液混合也會(huì)生成微溶的氫氧化鈣而渾濁 紅 碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞變紅 反應(yīng)物的減少或檢驗(yàn)生成物 鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的HCl氣體會(huì)影響pH的測(cè)定 二氧化碳溶于水生成碳酸 Na2CO3 +H2O+CO2=2NaHCO3

【解析】

（1）小麗認(rèn)為小明的結(jié)論不合理，需要增加了一個(gè)對(duì)比實(shí) 驗(yàn)來證明氫氧化鈉和二氧化碳確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，實(shí)驗(yàn)如下：將5mLNaOH溶液換成5mL水，重復(fù)小明的實(shí)驗(yàn)，觀察到注射器活塞左移，最后停在約20mL刻度處；故填：將5mLNaOH溶液換成5mL水，重復(fù)小明的實(shí)驗(yàn)，觀察到注射器活塞左移，最后停在約20mL刻度處。

（2）小明又取實(shí)驗(yàn)一所得溶液少許于試管中，向其中滴加BaCl2溶液，觀察到溶液變渾濁，有白色沉淀生成，證明CO2與NaOH溶液發(fā)生了反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是：氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液混合也會(huì)生成微溶的氫氧化鈣而渾濁；故填：有白色沉淀產(chǎn)生；氯化鈣溶液與氫氧化鈉溶液混合也會(huì)生成微溶的氫氧化鈣而渾濁。

（3）小明繼續(xù)向?qū)嶒?yàn)二的溶液中滴加BaCl2溶液至過量，靜置，取上層清液，滴入2 滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色，證明溶液中有NaOH剩余；小明沒有直接取實(shí)驗(yàn)一的溶液滴入酚酞試液，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞變紅；故填：紅；碳酸鈉溶液顯堿性，也能使酚酞變紅。

[反思感悟]對(duì)于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng)，可以通過反應(yīng)物的減少或檢驗(yàn)生成物來證明反應(yīng)的發(fā)生；故填：反應(yīng)物的減少或檢驗(yàn)生成物。

（4）圖1 中，用純堿與稀硫酸反應(yīng)來制取二氧化碳，而不用大理石與鹽酸反應(yīng)來制取，理由是：鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的HCl氣體會(huì)影響pH的測(cè)定；最終溶液pH小于8.5的可能原因是：二氧化碳和水反應(yīng)生成碳酸的緣故；在CD段，碳酸鈉、水和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸氫鈉，化學(xué)方程式為：Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。故填：鹽酸易揮發(fā)，揮發(fā)出的HCl氣體會(huì)影響pH的測(cè)定；二氧化碳溶于水生成碳酸；Na2CO3+H2O+CO2═2NaHCO3。