Question

【題目】為探究CO2與NaOH溶液發(fā)生的反應(yīng)，某興趣小組嘗試用不同的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（查閱資料）Ⅰ20。C時(shí)，幾種物質(zhì)在水中的溶解度見(jiàn)下表：

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

Ⅱ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。

（實(shí)驗(yàn)探究）

（1）實(shí)驗(yàn)一：小明取一充滿CO2的礦泉水瓶，加入一定量的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，發(fā)現(xiàn)瓶子變癟，小明另取一相同大小的充滿CO2的礦泉水瓶，向其中加入與水等體積的NaOH溶液，立即擰緊瓶蓋，振蕩，得到溶液A，此時(shí)觀察到的現(xiàn)象是__________。采用兩只礦泉水瓶做實(shí)驗(yàn)的目的是_______________。

（2）實(shí)驗(yàn)二：為檢驗(yàn)CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，小紅取實(shí)驗(yàn)一所得溶液A少許，向其中滴加足量的稀鹽酸，觀察到____________現(xiàn)象，證明反應(yīng)發(fā)生了。

（3）實(shí)驗(yàn)三：為檢驗(yàn)CO2與NaOH溶液反應(yīng)的產(chǎn)物，小兵取實(shí)驗(yàn)一所得溶液A少許，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_________，實(shí)驗(yàn)中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是__________。

（4）實(shí)驗(yàn)四：小華取實(shí)驗(yàn)一所得溶液A少許，向其中加入過(guò)量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈___色，證明溶液A中有NaOH剩余。實(shí)驗(yàn)中，小華沒(méi)有直接向少量溶液A中滴入酚酞試液，理由是_________________。

（5）實(shí)驗(yàn)四：興趣小組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(guò)程中溶液的pH和溫度變化，結(jié)果如圖1、圖2所示。

圖1中，BC段發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

圖2中，DE段溫度變化的原因是___________________。

（反思感悟）（5）實(shí)驗(yàn)從CO2減少、NaOH減少，Na2CO3生成等物質(zhì)的變化，以及____________變化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)，對(duì)于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng)，可以通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的“可視化”。

Answer 1

【答案】倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶癟 對(duì)比 有氣泡產(chǎn)生 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 因?yàn)槿绻麣溲趸�鈉溶液有剩余，形成的氫氧化鈣微溶于水，也會(huì)有白色沉淀 紅 氫氧化鈉和碳酸鈉溶液都顯堿性，都能使酚酞試液變紅 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)放熱 pH和溫度

【解析】

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈉和水，所以實(shí)驗(yàn)一，觀察到的現(xiàn)象是：倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶癟；實(shí)驗(yàn)中，采用兩只礦泉水瓶做實(shí)驗(yàn)的目的是：對(duì)比，驗(yàn)證二氧化碳能和氫氧化鈉反應(yīng)；

（2）二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉能與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w，所以取實(shí)驗(yàn)一所得溶液A少許，向其中滴加足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產(chǎn)生，證明反應(yīng)發(fā)生了；

（3）實(shí)驗(yàn)中，碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，化學(xué)方程式為：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；實(shí)驗(yàn)中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是：因?yàn)槿绻麣溲趸�鈉溶液有剩余，形成的氫氧化鈣微溶于水，也會(huì)有白色沉淀；

（4）取實(shí)驗(yàn)一所得溶液X少許，向其中加入過(guò)量的BaCl2溶液，振蕩，靜置，取上層清液，滴入1滴酚酞試液，發(fā)現(xiàn)溶液呈紅色，證明溶液X中有NaOH剩余；實(shí)驗(yàn)中，小華沒(méi)有直接向少量溶液X中滴入酚酞試液，理由是：碳酸鈉溶液顯堿性；

附加分：若正確回答下列小題，將獲得（3分）的獎(jiǎng)勵(lì)，但化學(xué)試卷總分不超過(guò)4（0分）。
（5）實(shí)驗(yàn)四，圖1中，BC段發(fā)生的反應(yīng)是二氧化碳和碳酸鈉和水反應(yīng)生成碳酸氫鈉，化學(xué)方程式為：CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；

圖2中，DE段溫度變化的原因是：二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)放熱；

（6）實(shí)驗(yàn)從CO2減少、NaOH減少，Na2CO3生成等物質(zhì)的變化，以及pH、溫度變化等視角多維度探究CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)，對(duì)于現(xiàn)象不明顯的化學(xué)反應(yīng)，可以通過(guò)現(xiàn)代技術(shù)手段進(jìn)行數(shù)據(jù)測(cè)定，實(shí)現(xiàn)反應(yīng)過(guò)程的“可視化”。