Question

9．化学课堂上要学习碱的化学性质，老师让两位同学和他共同做实验，要求两位同学分别向澄清石灰水和氢氧化钠溶液中吹气，如图①②所示，老师告诉同学们，呼出的气体中只有二氧化碳有可能与澄清石灰水和氢氧化钠溶液反应

同学们在吹气后观察到①中澄清石灰水变浑浊，②中氢氧化钠溶液无明显现象，观察实验现象后老师问，通过实验现象的观察，检验二氧化碳气体应该使用澄清石灰水，针对②中的情況，师生共同开始探究之旅．
【提出问题】二氧化碳通入氢氧化钠溶液中无明显现象，两者是否发生了化学反应？
【猜想假设】猜想A：西者发生了化学反应；猜想B：西者没有发生化学反应．
【实验探究】
（1）小明设计了如图所示的③、④两个实验．
实验现象：③中的软塑料瓶变瘪，④中气球变大．
（2）小亮认为小明的实验是可行的，其共同原理是二氧化碳和氢氧化钠溶液反应，使容器内压强降低，小光同学却对此提出了质疑，他认为小明的实验不严谨，若仍利用该装置，需要补做的对比实验是将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比．
（3）小光设计实验验证实验②中溶质的成分，请帮他填写实验报告：

实验步骤	实验现象	结论
a．取少许该溶液于试管中，滴入足量的CaCl2（或BaCl2）溶液	出现白色沉淀	溶质为碳酸钠和氢氧化钠
b．静置上述溶液，取上层清液少许于另一只试管中，滴入几滴酚酞溶液	溶液变红

写出步骤 a发生反应的化学方程式Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（或Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl）．
【反 思】氢氧化钠溶液必须密封保存．
氢氧化钠溶液暴露在空气中易变质的原因 （用化学方程表示）2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．

Answer 1

分析 检验二氧化碳用澄清的石灰水；
【实验探究】（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气压减小，大气压将空气压入气球，气球变大；
（2）根据二氧化碳能与水反应，也能使容器内压强减小，所以还需设计将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象进行对比从而推导结论；
（3）根据碳酸钠和氢氧化钠的检验方法来分析；
【反思】氢氧化钠易吸收空气中的二氧化碳而发生变质．

解答 解：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，因此可用澄清石灰水来检验二氧化碳；故填：澄清石灰水；
【实验探究】（1）二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，瓶内气体减少，气压减小，大气压将空气压入气球，所以气球变大；故填：气球变大；
（2）二氧化碳能与水反应或溶于水，也能使容器内气体减少，压强减小，所以小华的设计不严密，要验证二氧化碳与氢氧化钠溶液确实发生了反应，还需设计对比实验，将氢氧化钠溶液换成等体积的水，再重复实验与放入氢氧化钠溶液的现象（软塑料瓶变瘪的程度是否相同、气球膨胀的大小是否相同）通过对比推导出正确的结论；故填：将氢氧化钠溶液换成等体积的水，与加入氢氧化钠溶液的实验现象进行对比；
（3）用氯化钙溶液或氯化钡溶液来检验碳酸根离子的存在，加入足量的氯化钡或氯化钙后，再加入酚酞试液来检验是否有氢氧化钠的存在；
故填：a．CaCl₂（或BaCl₂）；出现白色沉淀；b．酚酞；溶液变红；
氯化钙溶液（或氯化钡溶液）与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀（或碳酸钡沉淀）和氯化钠；故填：Na₂CO₃+CaCl₂=CaCO₃↓+2NaCl（或Na₂CO₃+BaCl₂=BaCO₃↓+2NaCl）
【反思】氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，故填：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O．

点评 本题主要考查了常见的两种碱氢氧化钠、氢氧化钙的性质，以实验探究的形式考查了学生依据所学知识分析和解答问题的能力，以及设计实验、据实验现象推导结论的能力，能较好考查生对碱的知识的掌握．