Question

12．化学反应往往伴随着一些现象发生，但二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应没有明显的现象．某小组的同学为了验证二氧化碳确实与氢氧化钠溶液发生了反应，他们分别设计了如图所示的两种装置．请回答：
（1）照装置A挤压胶头滴管，可观察到U形管中的红墨水液面左高右低，甚至红墨水被吸入集气瓶中，原因是氢氧化钠吸收了二氧化碳使集气瓶内的压强减小，化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．
（2）按照装置B，把胶头滴管中的NaOH溶液挤入烧瓶中，松开铁夹，此时可看到的现象是烧瓶中形成红色喷泉．
（3）现有石灰石、稀盐酸、NaOH溶液、澄清石灰水等药品，同学们设计了一个制取CO₂、并证明CO₂确实与NaOH溶液发生了反应的实验装置．请模仿图中的“图例”（图C），在图D中直接补画出完整的实验装置图．图中试管中的a溶液是石灰水，能证明CO₂确实与NaOH溶液发生反应的实验现象是a不变浑浊．
（4）为了进一步证实CO₂与NaOH溶液已经发生了反应，同学们又设计了如下方案：取（3）实验后的NaOH溶液，第一组同学滴加稀盐酸（或稀硫酸），现象为产生气泡；第二组同学滴加CaCl₂溶液，现象为产生白色沉淀．他们虽然看到的现象不同，但都能证实CO₂与NaOH溶液发生了反应．

Answer 1

分析 二氧化碳能与氢氧化钠发生反应，但没有明显的现象．可以通过设计不同的实验结合物理的气压关系来验证二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应．

解答 解：（1）氢氧化钠吸收二氧化碳后，使集气瓶内的压强变小，所以压强减小，红墨水被大气压压入集气瓶中．
（2）氢氧化钠吸收二氧化碳后，使烧瓶内的压强变小，大气压压着红墨水进入烧瓶内，形成喷泉．
（3）为了验证二氧化碳与氢氧化钠确实发生了反应，我们在设计实验时，先将二氧化碳与氢氧化钠发生反应，然后将气体再通入澄清石灰水中．澄清石灰水不变浑浊，说明二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应．
（4）二氧化碳与氢氧化钠发生了反应后，生成了碳酸钠．若要检验二氧化碳确实与氢氧化钠发生了反应，只需证明有碳酸钠就可以了．
故答案为：（1）氢氧化钠吸收了二氧化碳使集气瓶内的压强减小；2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
（2）烧瓶中形成红色喷泉；
（3）

石灰水；a不变浑浊；
（4）稀盐酸（或稀硫酸）；产生气泡；CaCl₂溶液；产生白色沉淀．

点评 此题是对二氧化碳与氢氧化钠反应的考查，两者反应没有现象，要充分与物理知识结合并利用碳酸钠的化学性质设计实验通过明显的现象能够证明该反应的进行．