Question

2、某化学实验小组在探究CO₂和NaOH是否发生反应时，小明设计出下列三种装置进行实验：

请回答以下几个问题：
（1）写出上图中标有字母的仪器名称：a

烧杯

，b

胶头滴管（或滴管）

．
（2）以上三个实验中，①③有明显现象，请你帮小明记录他观察到的实验现象：
实验①

试管内液面逐渐上升，形成水柱

．实验③

小气球胀大

．
（3）实验②因选用仪器不当导致未能观察到明显现象，请你帮小明寻找一种物品替代该装置中的广口瓶，以使实验取得成功，你将选用的物品是

矿泉水瓶

，改进后能看到的实验现象是

矿泉水瓶变瘪或向内凹进

．
（4）小余同学提出了质疑，他认为小明实验还不足以证明CO₂与NaOH确实发生了反应，其理由是

NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水会反应，究竟是CO₂溶于水或和水会反应使气压减小的结果？还是CO₂与NaOH反应使气压减小的结果？

（5）小余同学又补充了设计如下实验方案来进一步证明，我来帮他完成：

（6）请你再设计一个与上述实验不同原理的实验来证明并检验CO₂和NaOH溶液反应生成了Na₂CO₃，并将有关的实验操作、现象、结论填入下表：

Answer 1

分析：由二氧化碳和氢氧化钠发生反应时容器内气压减小分析实验现象，再根据二氧化碳和氢氧化钠反应的化学方程式可知反应时生成了碳酸钠，然后根据碳酸钠的性质进行补充实验设计，证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应．

解答：解：（1）a为烧杯，b为胶头滴管．
故答案为：烧杯；胶头滴管．
（2）实验①中试管中的二氧化碳气体和烧杯中的浓氢氧化钠溶液反应后，试管内压强减小，所以试管内液面会逐渐上升，形成水柱；实验③中锥形瓶中的二氧化碳气体和胶头滴管中滴入的氢氧化钠溶液反应后，锥形瓶中压强减小，所以会观察到小气球胀大．
故答案为：试管内液面逐渐上升，形成水柱；小气球胀大．
（3）因为广口瓶质地较硬，反应后瓶内压强减小但看不到现象，改用质地较软的矿泉水瓶后，会看到瓶子变瘪．
故答案为：矿泉水瓶；矿泉水瓶变瘪或向内凹进．
（4）因为二氧化碳和水反应后也会使瓶内压强减小，而NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水会反应，无法证明是CO₂溶于水或和水会反应使气压减小的结果，还是CO₂与NaOH反应使气压减小的结果．
故答案为：NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水会反应，究竟是CO₂溶于水或和水会反应使气压减小的结果？还是CO₂与NaOH反应使气压减小的结果？
（5）向氢氧化钠溶液中通入二氧化碳后若两者没有发生反应，则现在的溶液中不会有碳酸钠，若两者发生反应，则会生成碳酸钠，所以可以取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸，若看到有气泡产生，则说明二氧化碳和氢氧化钠溶液确实发生了反应．
故答案为：有气泡产生（实验步骤方法：取反应后的溶液少许于试管中，再逐滴加入稀盐酸）．
（6）除了使用稀盐酸检验外，碳酸钠还可以和氯化钙溶液或氢氧化钙溶液等反应，看到沉淀生成．
故答案为：在反应后的溶液中滴入CaCl₂溶液（或石灰水Ca（OH）₂溶液或BaCl₂溶液或Ba（OH）₂溶液）；有沉淀生成；二氧化碳确实和氢氧化钠发生了反应．

点评：本题主要考查氢氧化钠的性质，利用不同实验设计进行现象的分析和评价，并能进行实验改进．