Question

【題目】某校開展“設計實驗證明二氧化碳與氫氧化鈉反應”活動中，部分作品如下：

（1）小黃同學：如圖 1 所示，將注射器中 1mL 氫氧化鈉溶液注入試管中，輕輕搖晃。其實驗現象：_____。小顏同學認為該設計方案不夠嚴密。應補充實驗：_____。

（2）小郭同學：如圖 2 所示，同時將注射器中的水（5mL）和氫氧化鈉溶液（5mL） 注入錐形瓶中，觀察 U 形管中液面高低。實驗現象：_____。產生該現象的原因是_____。

（3）小孫同學：往充滿純凈干燥二氧化碳氣體的塑料瓶中加入一藥匙的氫氧化鈉粉末， 迅速蓋好瓶蓋，然后充分振蕩。反應前后如圖 3 所示。

實驗現象及解釋：①塑料瓶變癟，說明_____；

②塑料瓶內壁變模糊，說明反應后有_____生成。

實驗后為了讓變癟的塑料瓶恢復原狀，小李同學建議利用注射器往瓶中注入一定量的_____（填藥品名稱）即可。

（4）興趣小組：將CO2 持續通入一定濃度一定量的NaOH 溶液（pH=13）中，用 pH 計測定反應過程中溶液的 pH 變化（如圖 4），結果如圖 5 所示。

老師提示：本實驗條件下，Na2CO3 溶液和 NaHCO3 溶液的 pH 分別約為 11.0 和 8.5。

寫出圖 5 中 BC 段發生反應的化學方程式為_____。寫出圖 5 中D 點溶液中存在的溶質_____。

Answer 1

【答案】注射器活塞向上移動 將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃 U 形管中液面左高右低 氫氧化鈉和二氧化碳反應消耗了大量二氧化碳，左邊瓶內氣壓減小的更多 氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應 水 稀鹽酸 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 碳酸鈉和碳酸氫鈉

【解析】

（1）氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，試管中氣壓減小，輕輕搖晃。其實驗現象是注射器活塞向上移動。二氧化碳會與水反應，能溶于水，所以認為根據上述實驗現象不足以證明二者發生了化學反應，應補充實驗：將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃。故填：注射器活塞向上移動；將注射器中1mL 蒸餾水溶液注入試管中，輕輕搖晃；

（2）小郭同學：如圖 2 所示，同時將注射器中的水（5mL）和氫氧化鈉溶液（5mL） 注入錐形瓶中，U 形管中液面左高右低，產生該現象的原因是：氫氧化鈉和二氧化碳反應消耗了大量二氧化碳，左邊瓶內氣壓減小的更多。故填：U 形管中液面左高右低；氫氧化鈉和二氧化碳反應消耗了大量二氧化碳，左邊瓶內氣壓減小的更多；

（3）往充滿純凈干燥二氧化碳氣體的塑料瓶中加入一藥匙的氫氧化鈉粉末，迅速蓋好瓶蓋，然后充分振蕩。反應前后如圖3所示。

實驗現象及解釋：①塑料瓶變癟，說明氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應，二氧化碳被消耗，瓶內氣壓減小；

②氫氧化鈉和二氧化碳反應生成碳酸鈉和水，反應放熱，水變成水蒸氣，塑料瓶內壁變模糊，說明反應后有水生成。

實驗后為了讓變癟的塑料瓶恢復原狀，小利用注射器往瓶中注入一定量的稀鹽酸即可，因為稀鹽酸和生成的碳酸鈉反應生成二氧化碳氣體。

故填：氫氧化鈉和二氧化碳發生了反應；水；稀鹽酸；

（4）本實驗條件下，圖 5 中 BC段發生的反應是碳酸鈉二氧化碳和水反應生成碳酸氫鈉，反應的化學方程式為：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；D 點溶液中的碳酸鈉還沒反應完全，溶液存在的溶質為碳酸鈉和碳酸氫鈉。故填：Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3；碳酸鈉和碳酸氫鈉。