Question

【題目】化學(xué)課上，老師將CO2分別通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，我們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現(xiàn)象，CO2和NaOH是否確實發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)？

（1）我設(shè)計了甲、乙兩個實驗來驗證，如圖所示，實驗現(xiàn)象為：甲——軟塑料瓶變癟，乙——“瓶吞雞蛋”。小虎同學(xué)認(rèn)為上述實驗是可行的，其共同原理是：_________。小余同學(xué)提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為上述實驗還不足以證明CO2與NaOH確實發(fā)生了反應(yīng)，其理由是：______________。我思考后，又補充了一個實驗來回答，這個實驗是：_________。

（2）小余同學(xué)認(rèn)為可利用與上述實驗不同的原理，設(shè)計如下實驗方案，我來幫他完成：

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案一		________	二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
方案二	________	________

寫出方案2中所涉及的化學(xué)方程式________________。

（3）由此探究，我得到的啟示是：________________。

Answer 1

【答案】在密閉的體系里消耗CO2，使氣體壓強減小 NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且可以與水反應(yīng) 取一個與甲裝置同樣大小和質(zhì)地的軟塑料瓶，充滿CO2后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度 有氣泡產(chǎn)生 將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液[或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液] 出現(xiàn)白色渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀） CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl（合理即可） 對于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，可通過改變實驗裝置，創(chuàng)新的情境來觀察明顯的反應(yīng)現(xiàn)象判斷反應(yīng)的發(fā)生

【解析】

（1）圖甲、圖乙，在密閉的容器內(nèi)使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳?xì)怏w，容器內(nèi)氣體減少壓強減小，圖甲中的塑料瓶變癟，圖乙中的雞蛋落入瓶中，都是在密閉的體系里消耗CO2，使氣體壓強減小，從而觀察到明顯現(xiàn)象；

由于氫氧化鈉溶液中含有大量的水，氣體二氧化碳不但能溶于水且可以和水發(fā)生反應(yīng)，因此二氧化碳?xì)怏w的減少原因在此又難以確切判斷：究竟是CO2溶于水使氣壓減小，還是CO2與NaOH反應(yīng)使氣壓減�。�

為了說明二氧化碳的減少和氫氧化鈉有很大關(guān)系，可取同量的水做對比實驗，會發(fā)現(xiàn)僅是水，氣體減少的體積明顯小于氫氧化鈉溶液。做一個對比實驗：取一個與甲裝置同樣大小和質(zhì)地的軟塑料瓶，充滿CO2后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度即可判斷；

（2）可以采取驗證溶液中含有碳酸鈉的方法說明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)．雖然碳酸鈉溶液呈堿性，但反應(yīng)前的氫氧化鈉溶液也呈堿性，因此不能使用酚酞變紅的方法來檢驗是否生成碳酸鈉．可以考慮常用的碳酸鹽的檢驗方法來實現(xiàn)檢驗．如方法一滴加稀鹽酸，也可以向反應(yīng)后溶液中滴加氯化鈣溶液（或氯化鋇、氫氧化鋇等溶液），使溶液中的碳酸鈉變成沉淀；實驗過程如下：

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
方案一		有氣泡產(chǎn)生	二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)
方案二	將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液[或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液]	出現(xiàn)白色渾濁（或產(chǎn)生白色沉淀）

方案2中所涉及的反應(yīng)是二氧化碳與氫氧化鈉反應(yīng)生成碳酸鈉和水，以及碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，反應(yīng)的化學(xué)方程式分別為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

（3）由此探究，我得到的啟示是：對于無明顯現(xiàn)象的化學(xué)反應(yīng)，可通過改變實驗裝置，創(chuàng)新的情境來觀察明顯的反應(yīng)現(xiàn)象判斷反應(yīng)的發(fā)生。