Question

【題目】某化學興趣小組分組進行探究CO2的性質實驗，他們分別發揮自己的智慧設計實驗進行探究。

（分組實驗）甲組：如圖1，向一個收集滿CO2氣體的軟質塑料瓶中倒入約1/3體積的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，觀察到_____，從而得出二氧化碳溶于水的結論。隨后又向反應后的瓶中滴加紫色石蕊溶液，觀察到溶液變為紅色，從而又得出_____的結論。再將水換成濃NaOH溶液重復實驗，發現瓶子變得更癟，對比之后可得出結論：_____（用化學方程式表示）。

乙組：如圖2甲所示，用注射器將水壓入裝滿CO2氣體并連接有壓強傳感器的集氣瓶中，通過測定瓶內壓強變化探究CO2的性質；再將水換成濃NaOH溶液重復實驗。兩次實驗中的壓強變化如圖2乙所示。

作圖2甲實驗時，小明先堵住導管，向外拉注射器活塞，松開后活塞回到原位，其目的是：_____。

（交流討論）乙組同學通過實驗得出壓強隨時間變化的曲線，請你對以下走勢做出合理說明。

（1）AB段：_____；

（2）BC段：_____；

（3）乙組同學通過分析加水前后壓強幾乎不變，于是得出CO2難溶于水的結論。你同意嗎？并說明理由：_____。

（4）乙組同學用濃NaOH溶液進行實驗時，也證明CO2能與NaOH溶液反應，但實驗時壓強沒有下降到零，原因可能是_____；

（5）甲、乙兩組同學都證實了CO2能與NaOH溶液反應。請你再設計一個實驗證明_____。

Answer 1

【答案】軟質塑料瓶變癟 二氧化碳和水反應生成了碳酸 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O 檢查裝置的氣密性 實驗中將注射器里的蒸餾水全部壓入集氣瓶中，造成集氣瓶內的壓強迅速增大，即AB段壓強上升 圖中BC段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶加快二氧化碳的溶解導致的 不同意，因為二氧化碳能溶于水，約一體積的水溶解一體積的二氧化碳，所以加水前后壓強幾乎不變 二氧化碳不純、裝置漏氣等 取樣，向試液中滴加足量鹽酸溶液，有氣泡冒出，則原溶液中含有Na2CO3，即已發生了反應

【解析】

二氧化碳能溶于水，二氧化碳會和水、二氧化碳和氫氧化鈉反應，二氧化碳被消耗，壓強減小，根據二者的差別進行分析。

甲組：如圖1，向一個收集滿CO2氣體的軟質塑料瓶中倒入約1/3體積的水，立即擰緊瓶蓋，振蕩，二氧化碳能溶于水，瓶中壓強減小，觀察到：軟質塑料瓶變癟；向反應后的瓶中滴加紫色石蕊溶液，觀察到溶液變為紅色，從而又得出二氧化碳和水反應生成了碳酸；將水換成濃NaOH溶液重復實驗，發現瓶子變得更癟，二氧化碳和氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，化學方程式為：2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O；

乙組：實驗前要檢查裝置的氣密性，小明先堵住導管，向外拉注射器活塞，松開后活塞回到原位，其目的是：檢查裝置的氣密性；

（1）實驗中將注射器里的蒸餾水全部壓入集氣瓶中，造成集氣瓶內的壓強迅速增大，即AB段壓強上升；

（2）振蕩集氣瓶會加快二氧化碳的溶解，所以圖中BC段氣壓的變化是由于充分振蕩燒瓶導致的；

（3）因為二氧化碳能溶于水，約一體積的水溶解一體積的二氧化碳，所以加水前后壓強幾乎不變；

（4）乙組同學用濃NaOH溶液進行實驗時，也證明CO2能與NaOH溶液反應，但實驗時壓強沒有下降到零，原因可能是二氧化碳不純、裝置漏氣等造成的；

（5）因為二氧化碳與氫氧化鈉反應生成了碳酸鈉和水，而鹽酸可以與碳酸鈉反應產生二氧化碳氣體，所以可以通過加入鹽酸來證實CO2和NaOH溶液已經發生了反應，方案如下：取樣，向試液中滴加足量鹽酸溶液，有氣泡冒出，則原溶液中含有Na2CO3，即已發生了反應。