Question

【題目】同學們為了證明CO2與NaOH溶液能否反應進行了如下探究：

活動一：依據裝置中氣體體積或壓力的變化判斷是否反應。

資料：通常情況下，1體積水可以溶解1體積CO2。

甲同學要用如圖所示裝置證明CO2與NaOH溶液能夠反應，可以觀察到的現象是_____。

乙同學認為甲同學的實驗不足以證明CO2與NaOH溶液能夠反應，應該再把NaOH溶液換為水做對比實驗。

請通過甲乙兩位同學實驗的對比，我們能否證明CO2能與NaOH溶液反應？說出你的理由_____。

活動二：從生成物角度判斷是否反應。

同學們提出：以甲實驗試管所得液體為研究對象。通過檢驗樣品中是否含有Na2CO3來證明CO2能否與NaOH溶液反應。

資料：Ca（OH）2是微溶物，Ca2+和OH—不能大量共存于溶液中。

丙、丁兩位同學分別進行了如下實驗：

	操作	現象
丙	取2―3mL樣品，向其中逐滴加入稀鹽酸	開始偶有少量氣泡后來有大量氣泡
丁	取2―3mL稀鹽酸，向其中逐滴加入樣品	開始即有大量氣泡

請

（1）為什么丙、丁兩位同學的實驗現象不同_____？

（2）丙同學的實驗里不能用酚酞試液替代稀鹽酸，理由是_____。

（3）還有什么物質（酸類物質除外）可以代替丙實驗的鹽酸來檢驗樣品中是否含有Na2CO3？請列舉一例：_____。

活動三：實驗拓展

已知：碳酸鈉穩定，受熱難分解。有同學提出取少量甲、乙實驗試管里的液體進行如下圖所示實驗也能判斷CO2能否與NaOH溶液反應。可以觀察到：甲試管內壁僅出現少量氣泡；乙試管內壁出現較多氣泡。

（1）這種加熱方式叫熱水浴，與直接用酒精燈加熱相比，熱水浴的優點有哪些？_____、_____（答兩點）。

（2）該實驗為什么能證明CO2與NaOH溶液發生了反應_____？

Answer 1

【答案】試管內液體會上升至試管頂部（液體充滿試管） 能證明，因為甲乙實驗里試管中液面上升的高度不同（或甲實驗試管里液面上升的速度比乙快）；或不能證明，因為CO2也可能是溶解在NaOH溶液中了，使得甲乙液面同樣上升 丙開始階段氫氧化鈉和碳酸鈉多，鹽酸少，丁開始階段鹽酸多，少氫氧化鈉和碳酸鈉（此處不要求學生知道氫氧化鈉與碳酸鈉誰優先與鹽酸反應，也不要求學生知道碳酸鈉與鹽酸反應是否經歷由碳酸鈉到碳酸氫鈉的過程） 樣品中可能有NaOH，可使試液顯紅色（NaOH可以干擾碳酸鈉的檢驗） BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液任一即可（“溶液”二字不做為給分點） 受熱均勻 便于控制溫度 甲試管原有的CO2與NaOH溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉穩定不分解。熱水浴后甲試管內壁的少量氣泡是原氫氧化鈉溶液中溶解的空氣受熱后逸出造成的（該問題學生答出上面兩句話中的任何一句即可得滿分）。乙試管較多的氣泡是溶于水的CO2氣體受熱后溶解度變小逸出造成的（學生答H2CO3不穩定易分解放出CO2氣體也給分）。

【解析】

活動一：二氧化碳和氫氧化鈉反應生成的碳酸鈉，試管內液面上升，燒杯內液面下降；

通過甲乙同學對比，能證明CO2與NaOH溶液能夠反應，因為甲乙實驗里試管中液面上升的高度不同（或甲實驗試管里液面上升的速度比乙快）；或不能證明，因為CO2也可能是溶解在NaOH溶液中了，使得甲乙液面同樣上升；

活動二：（1）丙丁同學的實驗現象不同的原因是因為稀鹽酸加入順序和量不同，丙同學加入稀鹽酸，開始階段氫氧化鈉和碳酸鈉多，鹽酸少，稀鹽酸先和氫氧化鈉反應再和碳酸鈉反應，而丁同學正好一次性的加入稀鹽酸量多，少氫氧化鈉和碳酸鈉，反應迅速；

（2）碳酸鈉溶液也顯堿性，樣品中可能有NaOH，可使試液顯紅色；

（3）BaCl2溶液、Ba（NO3）2都能和碳酸鈉反應生成生成白色沉淀；

活動三：（1）熱水浴的優點：受熱均勻、安全；

（2）甲試管原有的CO2與NaOH溶液反應生成碳酸鈉，碳酸鈉穩定不分解。熱水浴后甲試管內壁的少量氣泡是原氫氧化鈉溶液中溶解的空氣受熱后逸出造成的；乙試管較多的氣泡是溶于水的CO2氣體受熱后溶解度變小逸出造成的；故該實驗能證明CO2與NaOH溶液發生了反應。