Question

3．某兴趣小组在探究二氧化碳与氢氧化钠溶液反应的实验中，做了如图所示的实验．
（1）将足量的氢氧化钠浓溶液装入分液漏斗中，先打开阀门K₁，广口瓶中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O，待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K₁，充分反应后，打开止水夹K₂，观察到的现象是U型管中的溶液有部分沿导管进入广口瓶，广口瓶中出现浑浊，注射器中的液体自动喷入U型管，且变为红色，产生上述现象的主要原因是：二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内压强减小．
（2）同学们将实验后的废液倒入烧杯中并过滤，取滤液于试管中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明废液中的溶质为NaOH或NaOH和Ca（OH）₂（写出所有可能）．

Answer 1

分析 （1）打开阀门K₁后，氢氧化钠溶液与二氧化碳反应生成碳酸钠和水，据此写出反应的化学方程式；关闭K₁，充分反应后打开止水夹K₂，由于二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内压强减小，导致U型管中的溶液有部分沿导管进入广口瓶，广口瓶中出现浑浊，注射器中的液体自动喷入U型管，且U形管中溶液变为红色；
（2）滤液于试管中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明溶质中不含碳酸钠，应该含有氢氧化钠或氢氧化钠和氢氧化钙的混合物．

解答 解：（1）二氧化碳为酸性氧化物，能够与氢氧化钠溶液反应，当打开阀门K₁后，广口瓶中二氧化碳与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，反应的化学方程式为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；
待氢氧化钠溶液完全进入广口瓶之后立即关闭K₁，充分反应后，打开止水夹K₂，由于二氧化碳与氢氧化钠反应，集气瓶中气体体积减小，则瓶内压强减小，导致U型管中的溶液有部分沿导管进入广口瓶，广口瓶中出现浑浊，注射器中的液体自动喷入U型管；U形管中的氢氧化钙溶液遇到酚酞变为红色，
故答案为：2NaOH+CO₂=Na₂CO₃+H₂O；U型管中的溶液有部分沿导管进入广口瓶，广口瓶中出现浑浊，注射器中的液体自动喷入U型管，且变为红色；二氧化碳与氢氧化钠反应，瓶内压强减小；
（2）将实验后的废液倒入烧杯中并过滤，取滤液于试管中加入足量的稀盐酸，无气泡产生，说明滤液中不含碳酸钠，则原反应物中氢氧化钠过量，反应后的废液中含有的溶质为：NaOH或NaOH和Ca（OH）₂，
故答案为：NaOH或NaOH和Ca（OH）₂．

点评 本题考查了性质实验方案的设计，题目难度中等，明确实验目的及二氧化碳气体的性质为解答关键，注意掌握性质实验方案设计的原则，试题培养了学生的分析、理解能力及灵活应用基础知识的能力．