Question

化学复习课上，老师将CO₂分别通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，观察到前者变浑浊，后者无明显现象，同学们展开了探究．
提出问题：CO₂ 和NaOH是否确实发生了化学反应？
实验设计：
（1）小明设计了甲、乙两个实验装置来验证，如下图所示，实验现象为：
甲──软塑料瓶变瘪，乙──“瓶吞鸡蛋”
讨论交流：
小虎同学认为上述实验是可行的，其共同原理是______．
小余同学提出了质疑，他认为实验还不足以证明CO₂ 与NaOH确实发生了反应，其理由是______．
小明思考后，又补充了一个实验来回答，这个实验是______．
（2）小余同学认为可利用与上述实验不同的原理，设计如下实验方案，请你来帮助他完成：

	实验步骤	实验现象	实验结论
方法1	将CO2 通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加______溶液	______	CO2与NaOH 确实发生了化学反应
方法2	______	______

写出方案2中证明CO₂与NaOH发生反应的化学方程式______．
（3）由此探究，得到的启示是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，引起压强的变化可以进行判断；但是也要考虑的到二氧化碳可以溶于水的性质，可以据此完成该题解答；
（2）根据二氧化碳能和氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，碳酸钠能和盐酸生成二氧化碳，与氯化钙反应生成碳酸钙和氯化钠，来解答．
（3）根据本题中所出现的现象和同学的设计的实验来进行反思并总结经验，获得启示．
解答：解：（1）甲乙两组实验都是在密闭容器中通过反应而使瓶内外产生了一个压强差之后而得出实验结论的，但是由于二氧化碳不但能够和氢氧化钠溶液反应，也可以溶于水，所以必须验证二氧化碳是否和氢氧化钠发生了反应，才能得出更准确的判断；可以做一个单独有水的对比实验来来进行验证，当然也可以通过检测通入二氧化碳后的氢氧化钠溶液的成分来进行验证；
（2）根据二氧化碳和氢氧化钠溶液反应后的产物可以知道，若反应则生成了碳酸钠，所以可以检验是否存在碳酸钠来判断反应是否发生，可以选择稀盐酸、氯化钙溶液或是氢氧化钙溶液等来进行验证；
（3）根据实验中几个同学的设计可以知道，只有有明显的实验现象可以得出准确的结论，同时注意控制变量、运用对比实验等科学的探究方法来探究问题．
故答案为：（1）都是在密闭的体系里消耗CO₂，使气体压强减小，从而观察到明显现象； 
NaOH溶液中有水，CO₂ 又能溶于水，究竟是CO₂ 溶于水使气压减小的结果，还是CO₂ 与NaOH反应使气压减小的结果；  
做一个对比实验：取一个与甲装置同样大小和质地的软塑料瓶，充满CO₂ 后，注入与NaOH溶液体积相同的水，振荡，比较瓶子变瘪的程度即可判断．
（2）

	实验步骤	实验现象	实验结论
方法1	稀盐酸	有气泡产生
方法2	将CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液（或石灰水）	出现白色浑浊（或产生白色沉淀）

Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl（不唯一）（或方法1、2对调）；
（3）对于无明显现象的化学反应，可通过改变实验装置，创设新的情境来观察明显的反应现象判断反应的发生；或运用对比实验等是学习化学，开展科学探究的有效方法．
点评：本题主要探究二氧化碳能否与氢氧化钠反应及其化学方程式的书写等方面的知识，同时知道对比实验、反应物检验是探究无明显现象反应是否发生的常用方法．