Question

某校化学兴趣小组在研究CO₂和NaOH是否发生化学反应的实验中，设计出如下图所示的三个实验．

请回答：
（1）简述反应后三个实验的现象．
实验A：______．
实验B：______．
实验C：______．
（2）上述三个实验设计所依据的共同原理是______．
（3）如果有同学质疑，认为上述的实验，还不能说明CO₂和NaOH一定发生化学反应．你如何通过实验进一步证明CO₂和NaOH肯定发生了化学反应？______．

Answer 1

【答案】分析：二氧化碳与氢氧化钠溶液的反应实验现象不明显，学生在学习时不容易掌握．本题应从检验生成物和生成物状态变化引起气压变化两方面思考．实验现象的出现主要是因为二氧化碳气体与氢氧化钠溶液发生了化学反应，导致容器内气压显著减小，而不仅仅是二氧化碳气体溶于极少量的水中．
解答：解：三个实验中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，使容器内压强减小，从而出现相应的现象，这些实验都可以证明CO₂和NaOH反应．三种实验设计出现不同现象的原因是相同的，都是因为试管里的气体减少，试管内外气压产生压强差．分别出现的现象是：
实验A，反应后，有溶液进入试管内；
实验B，反应后，气球会充气鼓起来；
实验C，反应后，烧杯中的水被吸到锥形瓶中．
（3）①将水槽中的氢氧化钠溶液换成水与实验A做对比实验．从对比实验中可以看出，液体换成水后，试管中液面上升的幅度较小，在氢氧化钠溶液中，试管中液面上升的幅度较大．
②取少量反应后的溶液于试管中，加入氯化钙溶液，如果溶液变浑浊，表明二氧化碳与氢氧化钠反应了，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
③取少量反应后的溶液于试管中，滴入稀盐酸，如果出现气泡，则说明CO₂确实同NaOH发生了化学反应，生成了碳酸钠，Na2CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．等等（开放题）
故答案为：
（1）实验A，反应后，有溶液进入试管内；
实验B，反应后，气球会充气鼓起来；
实验C，反应后，烧杯中的水被吸到锥形瓶中．
（2）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应，试管里的气体减少，使容器内压强减小
（3）①将水槽中的氢氧化钠溶液换成水与实验A做对比实验．从对比实验中可以看出，液体换成水后，试管中液面上升的幅度较小，在氢氧化钠溶液中，试管中液面上升的幅度较大．
②取少量反应后的溶液于试管中，加入氯化钙溶液，如果溶液变浑浊，表明二氧化碳与氢氧化钠反应了，CaCl₂+Na₂CO₃=CaCO₃↓+2NaCl．
③取少量反应后的溶液于试管中，滴入稀盐酸，如果出现气泡，则说明CO₂确实同NaOH发生了化学反应，生成了碳酸钠，Na2CO₃+2HCl=2NaCl+H₂O+CO₂↑．等等（开放题）
点评：有关二氧化碳与水反应、氢氧化钠溶液反应探究考题，成为中考命题的一个热点．此题实验方案设计精彩，既培养了学生知识应用能力，发展了学生的创新能力，又培养了学生尊重事实的科学态度．