Question

（2004?福建）某校化學興趣小組在研究CO₂和NaOH是否發生化學反應的實驗中，設計出如下圖所示的三個實驗．

請回答：
（1）簡述反應后三個實驗的現象．
實驗A：

有溶液進入試管內；

．
實驗B：

氣球會充氣鼓起來；

．
實驗C：

燒杯中的水被吸到錐形瓶中．

．
（2）上述三個實驗設計所依據的共同原理是

二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，試管里的氣體減少，使容器內壓強減小

．
（3）如果有同學質疑，認為上述的實驗，還不能說明CO₂和NaOH一定發生化學反應．你如何通過實驗進一步證明CO₂和NaOH肯定發生了化學反應？

將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗A做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．（其它答案合理都正確）

．

Answer 1

分析：二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應實驗現象不明顯，學生在學習時不容易掌握．本題應從檢驗生成物和生成物狀態變化引起氣壓變化兩方面思考．實驗現象的出現主要是因為二氧化碳氣體與氫氧化鈉溶液發生了化學反應，導致容器內氣壓顯著減小，而不僅僅是二氧化碳氣體溶于極少量的水中．

解答：解：三個實驗中二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，使容器內壓強減小，從而出現相應的現象，這些實驗都可以證明CO₂和NaOH反應．三種實驗設計出現不同現象的原因是相同的，都是因為試管里的氣體減少，試管內外氣壓產生壓強差．分別出現的現象是：
實驗A，反應后，有溶液進入試管內；
實驗B，反應后，氣球會充氣鼓起來；
實驗C，反應后，燒杯中的水被吸到錐形瓶中．
（3）①將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗A做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．
②取少量反應后的溶液于試管中，加入氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，表明二氧化碳與氫氧化鈉反應了，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
③取少量反應后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，如果出現氣泡，則說明CO₂確實同NaOH發生了化學反應，生成了碳酸鈉，Na2CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．等等（開放題）
故答案為：
（1）實驗A，反應后，有溶液進入試管內；
實驗B，反應后，氣球會充氣鼓起來；
實驗C，反應后，燒杯中的水被吸到錐形瓶中．
（2）二氧化碳與氫氧化鈉溶液反應，試管里的氣體減少，使容器內壓強減小
（3）①將水槽中的氫氧化鈉溶液換成水與實驗A做對比實驗．從對比實驗中可以看出，液體換成水后，試管中液面上升的幅度較小，在氫氧化鈉溶液中，試管中液面上升的幅度較大．
②取少量反應后的溶液于試管中，加入氯化鈣溶液，如果溶液變渾濁，表明二氧化碳與氫氧化鈉反應了，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
③取少量反應后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，如果出現氣泡，則說明CO₂確實同NaOH發生了化學反應，生成了碳酸鈉，Na2CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．等等（開放題）

點評：有關二氧化碳與水反應、氫氧化鈉溶液反應探究考題，成為中考命題的一個熱點．此題實驗方案設計精彩，既培養了學生知識應用能力，發展了學生的創新能力，又培養了學生尊重事實的科學態度．