Question

【题目】为探究CO2与NaOH溶液发生的反应，某兴趣小组尝试用不同的方式进行实验。

（查阅资料）Ⅰ20。C时，几种物质在水中的溶解度见下表：

物质	Na2CO3	NaHCO3	Ca（OH）2	Ba（OH）2
溶解度	21.5	9.6	0.165	3.89

Ⅱ本实验条件下，Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分别约为11.0和8.5。

（实验探究）

（1）实验一：小明取一充满CO2的矿泉水瓶，加入一定量的水，立即拧紧瓶盖，振荡，发现瓶子变瘪，小明另取一相同大小的充满CO2的矿泉水瓶，向其中加入与水等体积的NaOH溶液，立即拧紧瓶盖，振荡，得到溶液A，此时观察到的现象是__________。采用两只矿泉水瓶做实验的目的是_______________。

（2）实验二：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小红取实验一所得溶液A少许，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到____________现象，证明反应发生了。

（3）实验三：为检验CO2与NaOH溶液反应的产物，小兵取实验一所得溶液A少许，向其中滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该反应的化学方程式为_________，实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是__________。

（4）实验四：小华取实验一所得溶液A少许，向其中加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞试液，发现溶液呈___色，证明溶液A中有NaOH剩余。实验中，小华没有直接向少量溶液A中滴入酚酞试液，理由是_________________。

（5）实验四：兴趣小组CO2持续通入一定浓度一定量的NaOH溶液中，用数字化实验技术测定反应过程中溶液的pH和温度变化，结果如图1、图2所示。

图1中，BC段发生反应的化学方程式为__________________。

图2中，DE段温度变化的原因是___________________。

（反思感悟）（5）实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及____________变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。

Answer 1

【答案】倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪 对比 有气泡产生 Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl 因为如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀 红 氢氧化钠和碳酸钠溶液都显碱性，都能使酚酞试液变红 CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3 二氧化碳与氢氧化钠反应放热 pH和温度

【解析】

（1）氢氧化钠和二氧化碳反应生成碳酸钠和水，所以实验一，观察到的现象是：倒入NaOH溶液的塑料瓶比倒入水的塑料瓶瘪；实验中，采用两只矿泉水瓶做实验的目的是：对比，验证二氧化碳能和氢氧化钠反应；

（2）二氧化碳和氢氧化钠反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，所以取实验一所得溶液A少许，向其中滴加足量的稀盐酸，观察到有气泡产生，证明反应发生了；

（3）实验中，碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡白色沉淀和氯化钠，化学方程式为：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl；实验中不宜将BaCl2溶液换成CaCl2溶液的原因是：因为如果氢氧化钠溶液有剩余，形成的氢氧化钙微溶于水，也会有白色沉淀；

（4）取实验一所得溶液X少许，向其中加入过量的BaCl2溶液，振荡，静置，取上层清液，滴入1滴酚酞试液，发现溶液呈红色，证明溶液X中有NaOH剩余；实验中，小华没有直接向少量溶液X中滴入酚酞试液，理由是：碳酸钠溶液显碱性；

附加分：若正确回答下列小题，将获得（3分）的奖励，但化学试卷总分不超过4（0分）。
（5）实验四，图1中，BC段发生的反应是二氧化碳和碳酸钠和水反应生成碳酸氢钠，化学方程式为：CO2+Na2CO3+H2O=2NaHCO3；

图2中，DE段温度变化的原因是：二氧化碳与氢氧化钠反应放热；

（6）实验从CO2减少、NaOH减少，Na2CO3生成等物质的变化，以及pH、温度变化等视角多维度探究CO2与NaOH发生了反应，对于现象不明显的化学反应，可以通过现代技术手段进行数据测定，实现反应过程的“可视化”。