Question

2．【发现问题】研究性学习小组中的小张同学在学习中发现：通常检验CO₂用饱和石灰水，吸收CO₂用浓NaOH溶液．
【实验探究】在体积相同盛满CO₂ 的两集气瓶中，分别加入等体积的饱和石灰水和浓NaOH 溶液．  实验装置和现象如图所示．请你一起参与．
【现象结论】甲装置中产生的实验现象（用化学方程式表示）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O，解释通常用石灰水而不用NaOH 溶液检验CO₂的原因CO₂与石灰水作用有明显实验现象，NaOH无明显现象；乙装置中的实验现象是气球体积增大，溶液不变浑浊，吸收CO₂较多的装置是乙．
【计算验证】另一位同学小李通过计算发现，等质量的Ca（OH）₂和NaOH吸收CO₂的质量，Ca（OH）₂大于NaOH．因此，他认为通常吸收CO₂ 应该用饱和石灰水．
【思考评价】请你对小李同学的结论进行评价：不正确，因为Ca（OH）₂的溶解度很小，所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小．．

Answer 1

分析 【现象结论】根据甲装置中产生的实验现象出现白色沉淀，说明通常用饱和石灰水检验CO2；由反应现象知：甲、乙两装置的气球，乙的气球变化大，说明瓶内压强小，二氧化碳被吸收的多；
【计算验证】根据控制变量法的具体操作进行分析；
【思考评价】小李同学的结论不正确，考虑Ca（OH）₂微溶于水，而NaOH易溶于水，Ca（OH）₂的饱和溶液远没有等质量的NaOH的饱和溶液含溶质的质量多．

解答 解：【现象结论】根据甲、乙装置中产生的实验现象甲装置中石灰水变浑浊，乙装置中无现象，二氧化碳与澄清的石灰水反应生成碳酸钙沉淀，通过这一现象，可以用澄清的石灰水来检验二氧化碳的存在，化学方程式为：CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；比较甲、乙两装置的实验现象可以看出，乙中气球变化大，说明瓶内压强小，二氧化碳被吸收的多，则吸收CO₂的量甲＜乙；
【计算验证】依据控制变量法的具体操作可知，等质量的Ca（OH）₂和NaOH吸收CO₂的质量，Ca（OH）₂大于NaOH；
【思考评价】另一位同学小李同学通过计算结果发现，等质量的Ca（OH）2和NaOH吸收CO2的质量，Ca（OH）2大于NaOH．因此，他认为通常吸收CO2应该用饱和石灰水，小张的结论不正确．尽管理论上Ca（OH）2比等质量的NaOH吸收的CO2多，但由于Ca（OH）2微溶于水，而NaOH易溶于水，Ca（OH）2的饱和溶液远没有等质量的NaOH的饱和溶液含溶质的质量多，因此也没有NaOH的饱和溶液吸收CO2 的质量多，所以应用NaOH溶液吸收．
故答案为：【现象结论】CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；CO₂与石灰水作用有明显实验现象，NaOH无明显现象；气球体积增大，溶液不变浑浊；乙；
【计算验证】等质量；
【思考评价】不正确，因为Ca（OH）₂的溶解度很小，所形成的饱和石灰水中溶质的质量分数很小．

点评 本题考查了二氧化碳的检验，掌握酸碱盐的溶解性是解答的关键，题目难度中等．