Question

2、某化學實驗小組在探究CO₂和NaOH是否發生反應時，小明設計出下列三種裝置進行實驗：

請回答以下幾個問題：
（1）寫出上圖中標有字母的儀器名稱：a

燒杯

，b

膠頭滴管（或滴管）

．
（2）以上三個實驗中，①③有明顯現象，請你幫小明記錄他觀察到的實驗現象：
實驗①

試管內液面逐漸上升，形成水柱

．實驗③

小氣球脹大

．
（3）實驗②因選用儀器不當導致未能觀察到明顯現象，請你幫小明尋找一種物品替代該裝置中的廣口瓶，以使實驗取得成功，你將選用的物品是

礦泉水瓶

，改進后能看到的實驗現象是

礦泉水瓶變癟或向內凹進

．
（4）小余同學提出了質疑，他認為小明實驗還不足以證明CO₂與NaOH確實發生了反應，其理由是

NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水會反應，究竟是CO₂溶于水或和水會反應使氣壓減小的結果？還是CO₂與NaOH反應使氣壓減小的結果？

（5）小余同學又補充了設計如下實驗方案來進一步證明，我來幫他完成：

（6）請你再設計一個與上述實驗不同原理的實驗來證明并檢驗CO₂和NaOH溶液反應生成了Na₂CO₃，并將有關的實驗操作、現象、結論填入下表：

Answer 1

分析：由二氧化碳和氫氧化鈉發生反應時容器內氣壓減小分析實驗現象，再根據二氧化碳和氫氧化鈉反應的化學方程式可知反應時生成了碳酸鈉，然后根據碳酸鈉的性質進行補充實驗設計，證明二氧化碳和氫氧化鈉發生了反應．

解答：解：（1）a為燒杯，b為膠頭滴管．
故答案為：燒杯；膠頭滴管．
（2）實驗①中試管中的二氧化碳氣體和燒杯中的濃氫氧化鈉溶液反應后，試管內壓強減小，所以試管內液面會逐漸上升，形成水柱；實驗③中錐形瓶中的二氧化碳氣體和膠頭滴管中滴入的氫氧化鈉溶液反應后，錐形瓶中壓強減小，所以會觀察到小氣球脹大．
故答案為：試管內液面逐漸上升，形成水柱；小氣球脹大．
（3）因為廣口瓶質地較硬，反應后瓶內壓強減小但看不到現象，改用質地較軟的礦泉水瓶后，會看到瓶子變癟．
故答案為：礦泉水瓶；礦泉水瓶變癟或向內凹進．
（4）因為二氧化碳和水反應后也會使瓶內壓強減小，而NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水會反應，無法證明是CO₂溶于水或和水會反應使氣壓減小的結果，還是CO₂與NaOH反應使氣壓減小的結果．
故答案為：NaOH溶液中有水，CO₂又能溶于水且和水會反應，究竟是CO₂溶于水或和水會反應使氣壓減小的結果？還是CO₂與NaOH反應使氣壓減小的結果？
（5）向氫氧化鈉溶液中通入二氧化碳后若兩者沒有發生反應，則現在的溶液中不會有碳酸鈉，若兩者發生反應，則會生成碳酸鈉，所以可以取反應后的溶液少許于試管中，再逐滴加入稀鹽酸，若看到有氣泡產生，則說明二氧化碳和氫氧化鈉溶液確實發生了反應．
故答案為：有氣泡產生（實驗步驟方法：取反應后的溶液少許于試管中，再逐滴加入稀鹽酸）．
（6）除了使用稀鹽酸檢驗外，碳酸鈉還可以和氯化鈣溶液或氫氧化鈣溶液等反應，看到沉淀生成．
故答案為：在反應后的溶液中滴入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；二氧化碳確實和氫氧化鈉發生了反應．

點評：本題主要考查氫氧化鈉的性質，利用不同實驗設計進行現象的分析和評價，并能進行實驗改進．