二氧化碳与水反应、氢氧化钠溶液反应探究

①

浓溶液

② ③

浓溶液 探究题专题1

二氧化碳与水反应、氢氧化钠溶液反应探究

1、化学课上，老师将CO 2分别通入澄清石灰水和氢氧化钠溶液中，我们观察到前者变浑，后者没有明显现象，CO 2和 NaOH 是否发生了化学反应呢？甲、

乙两同学设计了右图所示的A 、B 两个实验来验证，观察到现象是：

装置A 软塑料变扁，装置B 活塞向上运动。

（1）甲同学认为这两个实验都可行，其反应原理都可以用化学方程

式表示为 。

（2）乙同学提出了质疑，他认为这两个实验都不能证明使容器内压

强变小的原因是CO 2与NaOH 反应，还是CO 2溶于水，甲同学认为可以补充一个实验来回答该问题，该实验是 。 （只利用A 装置――矿泉水瓶进行）

2、某化学实验小组在探究CO 2和NaOH 是否发生反应时，小明设计出下列三种装置

请回答以下几个问题：

（1）写出上图中标有字母的仪器名称：a ，b 。

（2）以上三个实验中，①③有明显现象，请你帮小明记录他观察到的实验现象： 实验① 。实验③ 。

（3）实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象，请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶．．．

，以使实验取得成功，你将选用的物品是 ，改进后能看到的实验现象是 。

（4）小余同学提出了质疑，他认为小明实验还不足以证明CO 2与NaOH 确实发生了反应，其理由是 。

(5)小余同学又补充了设计如下实验方案来进一步证明，我来帮他完成：

(6)请你再设计一个与上述实验不同原理的实验来证明并检验CO2和NaOH溶液

反应生成了Na2CO3，并将有关的实验操作、现象、结论填入下表：

3．有些化学反应有明显的现象，有些化学反应必须借助一定的装置来判断反应是否发生。在探究CO2和NaOH是否发生化学变化时，某校化学探究小组的同学设计了以下四种实验装置。

回答下列问题：

（1）请简单描述上述四种装置中的实验现象：

A_____________________________________________________________

B_____________________________________________________________

C_____________________________________________________________

D_____________________________________________________________

（2）上述四种实验设计所依据的共同原理是_________________________________

4、常温常压下1体积水约溶解1体积二氧化碳气体，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应时没

有明显的现象变化。某研究小组设计了下列实验装置 (所有装置的气密性良好) ，试图

通过观察现象来间接证明二氧化碳与氢氧化钠发生了反应。

⑵若再分别向A、B装置的烧杯中滴入少量氯化钙溶液，将会看到的现象是：

A：；B：。

5．化学反应往往伴随着一些现象发生，但CO2与NaOH溶液的反应没

有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应，某班同

学分两组作了如下探究实验：

（1）第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的

烧杯中（如右图所示），看到试管内液面上升。这种现象是因为试管内外

产生（）

溶液

图F

图乙 图甲 A ．温度差 B ．重力差 C ．压强差 D ．浮力差

（2）第二组同学从中得到启发，也设计了如下实验装置进行探究：

A 现象为 ，

B 现象为 ，

C 现象为

。

（3）同学们经过分析讨论，认为第一组的实验中产生液面上升现象的原因可能有两种。 一种是因为CO 2与溶液中的NaOH 反应，消耗了CO 2，你认为另一种原因是 。

（4）为了进一步证实CO 2与NaOH 溶液已经发生了反应,他们设计了如下方案:取上述实验后的溶液,第一组同学滴加 ,现象为 ； 第二组同学滴加 ,现象为 。他们虽然看到的现象不同,但都可以证实CO 2与NaOH 溶液已经发生了反应。

6．为了探究二氧化碳能与水发生反应生成具有酸性的物质，A 、B 两同学分别设计了探究实验的方案。A 同学的实验方案和课本上一样，是将二氧化碳通入紫色石蕊试液中，观察溶液的颜色变化，如图甲所示。B 同学的实验方案是取四朵用石蕊试液染成紫色的干燥的小花，按图乙进行实验，观察小花颜色变化。

请你对A 、B

两同学的实验探究方案进行评价：

①哪个同学的方案更合理：______________，方案合理的理由是 ______________。

②图甲实验中的化学方程式是 ____ ____ __。

③图乙中第（Ⅰ）（Ⅱ）步骤的目的是说明：。

④图乙中步骤（Ⅲ）的现象是：

⑤若将图乙步骤（Ⅳ）已经变色的小花从集气瓶中取出，再

放到装有浓硫酸的烧杯中有空塑料板上（如右图），一段时间后，

现象是：。

二氧化碳与水反应、氢氧化钠溶液反应探究答案

1．（1）CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

（2）或做个对比实验：取两个同样大的矿泉水瓶充满CO2后，注入同体积的水和NaOH 溶液盖上瓶盖振荡，比较两矿泉水瓶变瘪的程度等；（也可图示）

2．（1）a烧杯；b胶头滴管（或滴管）

（2）实验①试管内液面逐渐上升，形成水柱；实验③小气球胀大

（3）矿泉水瓶（或其它合理答案）；矿泉水瓶变瘪或向内凹进

（4）NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且和水会反应，究竟是CO2溶于水或和水会反应使气压减小的结果？还是CO2与NaOH反应使气压减小的结果？

（5）有气泡产生（实验步骤方法：取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸）（6）在反应后的溶液中(将CO2通入NaOH溶液后)滴入CaCl2溶液(或石灰水Ca(OH)2溶液或BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液……)；或在反应后的溶液中滴入稀盐酸；表明CO2与NaOH 反应生成了Na2CO3

3、（1）A：溶液进入试管内B：反应后烧杯内的水会倒吸到锥形瓶中C：挤压滴管内的氢氧化钠溶液后，小气球会胀大D：挤压滴管内的氢氧化钠溶液后，会形成喷泉。（2）因二氧化碳被吸收，盛有二氧化碳的容器内的压强减小，与外界大气压形成压强差。（3）取少量反应后的溶液于试管中，滴入稀盐酸，若有气泡产生，说明有碳酸盐存在，证明二氧化碳同氢氧化钠溶液发生了化学反应。

4．⑴B．试管内的液面明显上升；C．水槽中的水倒吸入烧瓶中；D．盛氢氧化钠溶液的试剂瓶内的长导管口有气泡产生；E．烧瓶内形成喷泉。F．瓶内小气球会胀大。

⑵A：无明显的现象变化；B：产生白色沉淀。

5．（1）C （2）A现象：塑料瓶变瘪了，B现象：鸡蛋进入(或部分进入)瓶中,C现象：气球胀大。（3）CO2溶于水（或与水反应），消耗了CO2；（4）稀酸，冒气泡；CaCl2溶液（含Ca2+或Ba2+的溶液均可），产生白色沉淀。（两种方法不分先后）

6．（1）B同学的方案合理；（2）B同学进行了几个对比实验，通过观察小花颜色的变化可以说明：紫色石蕊变红不是水的作用，也不是二氧化碳的作用，而是二氧化碳与水反应生成酸的结果。