專項(八)二氧化碳與氫氧化鈉反應1. 下列驗證“CO2與NaOH溶液反應”的裝置中，不能觀察到明顯現(xiàn)象的是(裝置氣密性均良好)()圖G8-12.2018·舟山在科學拓展課中，甲同學向兩個充滿CO2氣體的塑料瓶中分別加入NaOH溶液和Ca(OH)2溶液，迅速蓋緊瓶蓋后充分振蕩，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩個塑料瓶都變癟。他認為據(jù)此實驗現(xiàn)象，可以判定NaOH和Ca(OH)2均能與CO2發(fā)生反應。圖G8-2(1)乙同學認為上述判定方法還存在不嚴密之處。他的理由是。 (2)兩同學根據(jù)B瓶中出現(xiàn)的渾濁現(xiàn)象，判定Ca(OH)2與CO2發(fā)生了反應，提出了可以從是否有新物質(zhì)生成的角度去判斷。那么，若要判定NaOH和CO2發(fā)生了反應，在排除了(1)中的干擾因素后，接下來的方法是 。 3.小金通過如圖G8-3所示裝置驗證CO2能與NaOH發(fā)生化學反應。推注射器活塞向充滿CO2的集氣瓶中注入過量20%的NaOH溶液，振蕩集氣瓶后打開止水夾。圖G8-3(1)打開止水夾后觀察到的現(xiàn)象是 。 (2)反應后將集氣瓶中混合物過濾，所得溶液中除CaCl2外，還存在的溶質(zhì)有。 4.CO2能與NaOH發(fā)生反應。實驗過程 檢查裝置氣密性。如圖G8-4所示連接好裝置，進行實驗。圖G8-4序號操作步驟實驗現(xiàn)象打開彈簧夾K1，關閉彈簧夾K2、K3、K4，將20 mL水注入錐形瓶甲中，關閉彈簧夾K1，振蕩錐形瓶甲，打開彈簧夾K2無明顯現(xiàn)象關閉彈簧夾K2，打開彈簧夾K4，將20 mL NaOH溶液注入錐形瓶丙中，關閉彈簧夾K4，振蕩錐形瓶丙，打開彈簧夾K3錐形瓶乙中的熱水劇烈沸騰實驗分析 錐形瓶乙中熱水劇烈沸騰的原因是。 實驗反思 有觀點認為只需要進行實驗操作，即可說明CO2與NaOH發(fā)生反應。你對該觀點的看法是(填“贊同”或“不贊同”)，理由是 。 5.2019·貴陽某化學興趣小組為探究堿和鹽的化學性質(zhì)，進行了如圖G8-5所示實驗(忽略空氣中CO2對本實驗的影響)。請你參與并完成相關實驗。圖G8-5圖G8-6(1)步驟一：關閉K，向下緩慢推動注射器活塞并輕輕振蕩錐形瓶，使二氧化碳全部進入錐形瓶，并與m g溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為10%的NaOH溶液恰好完全反應轉(zhuǎn)化為碳酸鈉，反應的化學方程式為，輕輕振蕩錐形瓶的目的是。 步驟二：打開K，向上緩慢拉動注射器活塞，觀察到乙中溶液進入甲。(2)上述實驗過程中，甲中溶質(zhì)總質(zhì)量變化情況如圖G8-6所示，B點對應的溶質(zhì)總質(zhì)量為(用含m的代數(shù)式表示，可以不化簡)。BC段反應的化學方程式為，BC段溶質(zhì)總質(zhì)量下降的原因是  。 (3)步驟一和步驟二結(jié)束后，將甲和乙中的物質(zhì)全部轉(zhuǎn)移到燒杯中，攪拌后過濾，得到白色沉淀和濾液。結(jié)合圖G8-6中C點的值確定濾液中溶質(zhì)的成分為，理由是 。 6.利用下列實驗探究二氧化碳與氫氧化鈉的反應情況。(1)實驗1：為證明CO2和NaOH能發(fā)生反應，小丁設計了圖G8-7所示的方案。則方案中所加試劑X應該是。 圖G8-7(2)實驗2：向飽和的氫氧化鈉乙醇溶液中通入二氧化碳。已知：乙醇中溶解度/gNaOH(20 )17.3Na2CO3(20 )<0.01可觀察到的現(xiàn)象，證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應。 (3)實驗3：將CO2持續(xù)通入一定濃度一定量的NaOH溶液中，用數(shù)字化實驗技術(shù)測定反應過程中溶液的pH和溫度變化，結(jié)果如圖G8-8中甲、乙所示。圖G8-8圖甲中，BC段發(fā)生反應的化學方程式為。 圖乙中，DE段溫度變化的原因是。 【參考答案】1.A解析A中將二氧化碳通入氫氧化鈉溶液中無明顯現(xiàn)象；B中二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，試管內(nèi)氣壓減小，液體壓入試管，形成一段液柱；C中氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，錐形瓶內(nèi)氣壓減小，氣球膨脹；D中氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳，錐形瓶內(nèi)氣壓減小，水沿著導管進入錐形瓶內(nèi)。2.(1)二氧化碳能溶于水并且能和水反應(2)取A中適量液體于試管中，加入足量稀鹽酸，觀察是否產(chǎn)生氣泡(合理即可)解析(1)氫氧化鈉溶液與氫氧化鈣溶液中都有水，塑料瓶中的二氧化碳氣體能夠溶于水并且能和水反應，使壓強變小，導致塑料瓶都變癟，故上述判定方法還存在不嚴密之處。(2)要驗證NaOH和CO2發(fā)生了反應可以從生成物碳酸鈉入手，碳酸鈉能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體，操作方法為：取A中適量液體于試管中，加入足量稀鹽酸(或加入氯化鋇溶液)，如果產(chǎn)生氣泡(或產(chǎn)生白色沉淀)，說明溶液中含有碳酸鈉，證明二氧化碳能和氫氧化鈉反應。3.(1)CaCl2溶液沿導管進入左側(cè)集氣瓶，左側(cè)集氣瓶中的溶液變渾濁(2)NaCl、NaOH、Ca(OH)24.實驗分析NaOH能吸收CO2，錐形瓶乙內(nèi)氣體壓強減小，水的沸點降低實驗反思不贊同水也能吸收CO2，只做一個實驗無法說明CO2是被水吸收還是與NaOH反應5.(1)CO2+2NaOHNa2CO3+H2O增大接觸面使氫氧化鈉溶液與二氧化碳充分反應 (2)106×0.1m80Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3+2NaOH加入的氫氧化鋇溶液和碳酸鈉溶液反應生成碳酸鋇沉淀，每171份質(zhì)量的氫氧化鋇生成197份質(zhì)量的碳酸鋇沉淀，溶質(zhì)質(zhì)量減少26份(3)NaOH和Ba(OH)2C點對應的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與A點相等，都為0.1m g，說明步驟一生成的碳酸鈉和步驟二中進入的氫氧化鋇恰好完全反應，此時溶液中的溶質(zhì)只有氫氧化鈉，乙中氫氧化鋇有剩余，將甲、乙混合后所得溶液中的溶質(zhì)為氫氧化鈉和氫氧化鋇解析(1)二氧化碳和氫氧化鈉溶液反應生成碳酸鈉和水，甲中氣體體積減小，反應的化學方程式為CO2+2NaOHNa2CO3+H2O；振蕩可以使反應更充分；(2)甲中二氧化碳和m g 10%的氫氧化鈉溶液恰好完全反應，由化學方程式可計算生成碳酸鈉的質(zhì)量，圖中B點對應的是反應生成的碳酸鈉質(zhì)量，設生成碳酸鈉的質(zhì)量為x，則2NaOH+CO2Na2CO3+H2O801060.1m gx80106=0.1mgxx=106×0.1m80 g圖中BC段表示乙中的氫氧化鋇溶液進入甲中，氫氧化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氫氧化鈉，反應的化學方程式為Na2CO3+Ba(OH)2BaCO3+2NaOH；該反應生成了碳酸鋇沉淀，由化學方程式中的質(zhì)量關系可知，每171份質(zhì)量的氫氧化鋇生成了197份質(zhì)量的碳酸鋇沉淀，導致反應后溶液中溶質(zhì)質(zhì)量減少；(3)由圖可知，乙中的氫氧化鋇溶液進入甲中后充分反應，C點對應的溶液中溶質(zhì)質(zhì)量與A點相等，都為0.1m g，說明步驟一生成的碳酸鈉和步驟二中進入的氫氧化鋇恰好完全反應，此時溶液中的溶質(zhì)只有氫氧化鈉，實驗結(jié)束后，將甲、乙中的物質(zhì)混合，白色沉淀還是碳酸鋇，由于乙中氫氧化鋇有剩余，所以混合后溶液中的溶質(zhì)是氫氧化鈉和氫氧化鋇。6.(1)BaCl2和NaOH的混合溶液(2)有白色沉淀析出(3)Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3二氧化碳與氫氧化鈉生成碳酸鈉和水的反應是放熱反應解析(2)因為20 時氫氧化鈉在酒精中溶解度為17.3 g，碳酸鈉在酒精中的溶解度<0.01 g，所以碳酸鈉在酒精中為沉淀，因此向飽和的氫氧化鈉乙醇溶液中通入二氧化碳，看到的現(xiàn)象是有白色沉淀生成。