Question

【題目】CO2通入NaOH溶液中沒有明顯現(xiàn)象，CO2與NaOH是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢？某化學(xué)興趣小組的同 學(xué)們對此進(jìn)行了探究。

（查閱資料）通常情況下，1體積水溶解1體積的CO2。

（實(shí)驗(yàn)探究）小紅同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置(錐形瓶內(nèi)充滿CO2)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

(1)打開瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入錐形瓶中，立即關(guān)閉活塞(漏斗中仍有溶液剩余)，觀察到U形管左側(cè)的紅墨水液面_____(填“升高”、“降低”或“不移動(dòng)”)，小紅根據(jù)現(xiàn)象判斷CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，理由是______；請根據(jù)初中化學(xué)知識寫出CO2與NaOH 溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：_________

(2)小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)密，理由是__________，

（問題討論）用圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

興趣小組的同學(xué)們?yōu)榇擞衷O(shè)計(jì)了檢驗(yàn)生成物的方法來證明。向反應(yīng)后溶液中加入足量的BaCl2溶液，若有_______的現(xiàn)象，則說明兩者確實(shí)反應(yīng)生成了碳酸鈉。為了進(jìn)一步確認(rèn)反應(yīng)后 的溶液中是否有氫氧化鈉剩余，可以向其中加入____，若出現(xiàn)_________現(xiàn)象則說明氫氧化鈉仍有剩余。

(3)用氣體壓力傳感器也可以研究二氧化碳與氫氧化鈉的反應(yīng)。

圖Ⅰ表示的該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)方案，圖Ⅱ中曲線1和曲線2分別表示瓶1和瓶2內(nèi)氣壓隨時(shí)間的變化趨勢。

①從曲線 1 可以看出添加20mL水之后，瓶中壓強(qiáng)沒有發(fā)生任何變化，請解釋原因_______；曲線1____(能/不能)說明水和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。

②對比曲線1和曲線2可知，二氧化碳和氫氧化鈉一定發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。

Answer 1

【答案】升高 U型管左側(cè)液面升高，說明錐形瓶內(nèi)氣壓減小，二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng) 二氧化碳也會溶于水，也會使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小 白色沉淀生成 無色酚酞試液 溶液變成紅色 二氧化碳溶于水時(shí)消耗的氣體少，壓強(qiáng)變化不明顯 不能

【解析】

二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，碳酸鈉和氯化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，堿能使無色酚酞試液變紅。

[實(shí)驗(yàn)探究]

(1)打開瓶塞和活塞，使NaOH溶液快速滴入錐形瓶中，立即關(guān)閉活塞(漏斗中仍有溶液剩余)，二氧化碳和氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，錐形瓶內(nèi)的壓強(qiáng)減小，觀察到U形管左側(cè)的紅墨水液面升高，小紅根據(jù)現(xiàn)象判斷CO2和NaOH發(fā)生了反應(yīng)，理由是U型管左側(cè)液面升高，說明錐形瓶內(nèi)氣壓減小，二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)， CO2與NaOH 溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，化學(xué)方程式為。

(2)二氧化碳易溶于水，能和水反應(yīng)，小明認(rèn)為小紅的實(shí)驗(yàn)方案不嚴(yán)密，理由是二氧化碳也會溶于水，也會使錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)減小。

[問題討論]

向反應(yīng)后溶液中加入足量的BaCl2溶液，氯化鋇溶液和碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，若有白色沉淀生成的現(xiàn)象，則說明兩者確實(shí)反應(yīng)生成了碳酸鈉。為了進(jìn)一步確認(rèn)反應(yīng)后 的溶液中是否有氫氧化鈉剩余，堿能使無色酚酞試液變紅，可以向其中加入無色酚酞試液，若出現(xiàn)溶液變紅色現(xiàn)象則說明氫氧化鈉仍有剩余。

(3) ①從曲線 1 可以看出添加20mL水之后，瓶中壓強(qiáng)沒有發(fā)生任何變化，請解釋原因二氧化碳溶于水時(shí)消耗的氣體少，壓強(qiáng)變化不明顯，曲線1 不能說明水和二氧化碳發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。