二氧化碳和氢氧化钠反应探究!.docx

1、化学课上，老师将CO2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，后者没有明显现象，CO2和 NaOH是否发生了化学反应呢？甲、乙两同学设计了右图所示的A、B两个实验来验证，观察到现象是：装置A软塑料变扁，装置B活塞向上运动。
（1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方程式表示为 。
（2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内压强变小的原因是CO2与反应，还是CO2溶于水，甲同学认为可以补充一个实验来回答该问题，该实验是 　　　　　　　　　　　 。（只利用A装置――进行）

2、某化学实验小组在探究CO2和NaOH是否发生反应时，小明设计出下列三种装置进行实验：

请回答以下几个问题：

（1）写出上图中标有字母的仪器名称：a ，b 。

（2）以上三个实验中，①③有明显现象，请你帮小明记录他观察到的实验现象：

实验① 。实验③ 。

（3）实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象，请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶，以使实验取得成功，你将选用的物品是 ，改进后能看到的实验现象是 。

（4）小余同学提出了质疑，他认为小明实验还不足以证明CO2与NaOH确实发生了反应，其理由是 。

(5)小余同学又补充了设计如下实验方案来进一步证明，我来帮他完成：

实验步骤和方法
实验现象
实验结论
方案1

CO2和NaOH确实发生了化学反应

(6)请你再设计一个与上述实验不同原理的实验来证明并检验CO2和NaOH溶液反应生成了Na2CO3，并将有关的实验操作、现象、结论填入下表：
实验操作
实验现象
结 论

3．有些化学反应有明显的现象，有些化学反应必须借助一定的装置来判断反应是否发生。在探究CO2和NaOH是否发生化学变化时，某校化学探究小组的同学设计了以下四种实验装置。

回答下列问题：

（1）请简单描述上述四种装置中的实验现象：

A_____________________________________________________________

B_____________________________________________________________

C_____________________________________________________________

D_____________________________________________________________

（2）上述四种实验设计所依据的共同原理是_________________________________

4、常温常压下1体积水约溶解1体积二氧化碳气体，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没有明显的现象变化。某研究小组设计了下列实验装置 (所有装置的气密性良好)，试图通过观察现象来间接证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

⑴请根据上图实验装置和下表的操作方法，将可能观察到的实验现象填入下表中：
所选
装置
操作方法
实验现象
A
将充满二氧化碳的试管倒扣在水中
试管内的液面略有上升
B
将充满二氧化碳的试管倒扣在氢氧化钠溶液中

C
将氢氧化钠溶液滴入烧瓶

D
将氢氧化钠溶液滴入锥形瓶

E
将胶头滴管中氢氧化钠溶液挤入烧瓶

F
将分液漏斗中氢氧化钠溶液注入集气瓶中

⑵若再分别向A、B装置的烧杯中滴入少量氯化钙溶液，将会看到的现象是：
A： ；B： 。
5．化学反应往往伴随着一些现象发生，但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应，某班同学分两组作了如下探究实验：

（1）第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中（如右图所示），看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外产生（ ）

A．温度差 B．重力差 C．压强差 D．浮力差

（2）第二组同学从中得到启发，也设计了如下实验装置进行探究：

A现象为 ，B现象为 ，
C现象为 。

（3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。

一种是因为CO2与溶液中的NaOH反应，消耗了CO2，你认为另一种原因是 。

（4）为了进一步证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应,他们设计了如下方案:取上述实验后的溶液,第一组同学滴加 ,现象为 ；

第二组同学滴加 ,现象为 。他们虽然看到的现象不同,但都可以证实CO2与NaOH溶液已经发生了反应。

6．为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A、B两同学分别设计了探究实验的方案。A同学的实验方案是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如图甲所示。B同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化。请你对A、B两同学的实验探究方案进行评价：

①哪个同学的方案更合理：______________，

②图甲实验中的化学方程式是 。

③图乙中第（Ⅰ）（Ⅱ）步骤的目的是说明： 。

④图乙中步骤（Ⅲ）的现象是： 。

⑤若将图乙步骤（Ⅳ）已经变色的小花从集气瓶中取出，再放到装有浓硫酸的烧杯中有空塑料板上（如右图），一段时间后，现象是： 。

参考答案
（1） CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）或取两个同样大的充满CO2后，注入同体积的水和NaOH溶液盖上瓶盖振荡，比较矿泉水瓶变瘪等；

形成水柱胀大
矿泉水瓶变瘪或向内凹进

取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸）
在反应后的溶液中(将CO2通入NaOH溶液后)滴入CaCl2溶液(或石灰水Ca(OH)2溶液或BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液……)；或在反应后的溶液中滴入稀盐酸；表明CO2与NaOH反应生成了Na2CO3
3、（1）A：溶液进入试管内 B：反应后烧杯内的水会倒吸到锥形瓶中 C：挤压滴管内的氢氧化钠溶液后，小气球会胀大 D：挤压滴管内的氢氧化钠溶液后，会形成喷泉。
（2）因二氧化碳被吸收，盛有二氧化碳的容器内的压强减小，与外界大气压形成压强差。
（3）取少量反应后的溶液于试管中，滴入稀盐酸，若有气泡产生，说明有碳酸盐存在，证明二氧化碳同氢氧化钠溶液发生了化学反应。
4．⑴B．试管内的液面明显上升；C．水槽中的水倒吸入烧瓶中；D．盛氢氧化钠溶液的试剂瓶内的长导管口有气泡产生；E．烧瓶内形成喷泉。F．瓶内小气球会胀大。
⑵A：无明显的现象变化；B：产生白色沉淀。
5．（1）C （2）A现象：塑料瓶变瘪了，B现象：鸡蛋进入(或部分进入)瓶中,C现象：气球胀大。（3）CO2溶于水（或与水反应），消耗了CO2；（4）稀酸，冒气泡；CaCl2溶液（含Ca2+或Ba2+的溶液均可），产生白色沉淀。（两种方法不分先后）
6．

小强和小芳两位同学用下图所示装置进行实验，验证二氧化碳与氢氧化钠、氢氧化钙都能发生反应．

（1）小强关闭k，通入二氧化碳，A、B中均无明显变化．则B中盛放的是　氢氧化钙　溶液．
（2）小强打开k，继续通入二氧化碳．B中反应的化学方程式为　Ca（OH）2+C02=CaCO3↓+H20　；此步实验目的是　验证B中盛放的是澄清石灰水　．
小芳认为：通常状况下，1体积的水约能溶解1体积的二氧化碳，因此上述实验不足以证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．
（3）小芳用洗干净的上述实验装置重新实验，分别量取50mL上述溶液放入A、B中，关闭k，通入约500mL二氧化碳，A、B中均无明显变化．此实验可以说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，其理由是　如果没反应，则B中会出现浑浊现象　．
（4）请你另外设计一组实验，来证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应．将有关的设计实验步骤和现象填入下列表格中．

考点：二氧化碳的化学性质；碱的化学性质；碳酸钠、碳酸氢钠与碳酸钙；反应现象和本质的联系；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式。
专题：实验性简答题；实验设计题。
分析：（1）小强关闭k，通入二氧化碳，如果A中为氢氧化钙，则会出现浑浊现象；而A、B中均无明显变化，则B中一定为氢氧化钙．
（2）二氧化碳与澄清石灰水反应，出现浑浊现象．
（3）说明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应，如果没反应，则B中会出现浑浊现象．
（4）将二氧化碳通入氢氧化钠，过一会儿；再向其中注入一定量的氯化钙溶液，如果出现浑浊现象，则证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．
解答：解：（1）二氧化碳与氢氧化钙反应生成白色沉淀碳酸钙，所以会出现浑浊现象．
（2）利用现象，得出本质：Ca（OH）2+C02=CaCO3↓+H20
（3）A、B中均无明显变化．则二氧化碳已与氢氧化钠反应，否则B中会出现浑浊现象．
（4）二氧化碳和氯化钙不反应，但碳酸钠溶液和氯化钙溶液反应，生成白色沉淀．
故答为：（1）氢氧化钙
（2）Ca（OH）2+C02=CaCO3↓+H20 验证B中盛放的是澄清石灰水
（3）如果没反应，则B中会出现浑浊现象
（4）实验步骤：将二氧化碳通入氢氧化钠，过一会儿；再向其中注入一定量的氯化钙溶液
实验现象：出现浑浊现象．
点评：掌握反应现象与本质的联系，了解碱的化学性质；正确书写化学方程式．
（2010•泰州）某兴趣小组对氢氧化钠固体暴露在空气中的变质情况进行了研究．把一小块固体氢氧化钠放在表面皿里，长时间暴露在空气中，发现其固体表面逐渐湿润，部分溶化成液体后又逐渐形成晶体，最终变成粉末．请回答兴趣小组产生的下列问题：
（1）实验室中，氢氧化钠固体应怎样保存？　密封保存　．
（2）氢氧化钠固体暴露在空气中，表面容易变湿，主要原因是什么？　氢氧化钠固体吸收水或潮解　．
（3）氢氧化钠固体长期暴露在空气中，最终产物主要是什么　碳酸钠　．
（4）用酚酞试液　不能　（填“能”或“不能”）检验氢氧化钠变质．为什么　碳酸钠溶液也能使酚酞试液变红　．
（5）除加酸以外，怎样用其他方法检验氢氧化钠固体已经变质？　取试样溶于水，加入CaCl2溶液，有白色沉淀生成　．
（6）为了检验氢氧化钠是否已经全部变质，兴趣小组中小薇同学设计了如下实验方案：
准确称取一定质量的变质固体样品，放在右图所示装置中，然后从分液漏斗中加入足量的盐酸，用排水法收集产生的二氧化碳，根据二氧化碳的体积和密度计算变质产物的质量，确定是否全部变质．
①你认为这个方案　不行　（填“行”或“不行”）．理由是什么？　CO2能溶于水不能用排水法集气，用排水法收集误差较大　．
②请你另外设计一个方案，并简要说明实验方法和结论．　将试样溶于水，加入足量CaCl2（溶液，过滤，在滤液中滴加酚酞试液，　，　不变色，则氢氧化钠已经全部变质，变红，则部分变质　．

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