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专项(九)二氧化碳与氢氧化钠反应1.化学反应往往伴随着一些现象发生,但CO2与NaOH溶液的反应没有明显的现象。为了通过一些现象说明CO2与NaOH发生了反应,某班同学分组做了如下探究实验。图G9-2（1）第一组同学把一支收集有CO2的试管倒立在装有饱和NaOH溶液的烧杯中（如图G9-2）,看到试管内液面上升。发生这种现象是因为试管内外产生了。（2）有同学质疑,认为上述实验设计没有排除二氧化碳溶解于氢氧化钠溶液的假设,并设计了如下两个实验装置,进行实验甲和乙。图G9-3分别向甲、乙两个瓶中注入少量等体积的两种溶液或液体,观察实验现象。实验甲中若观察到U形管左端液面（填“升高”或“降低”）,则证明溶液中的氢氧化钠能与二氧化碳反应,反应的化学方程式是。与以上实验相比,同学们认为实验甲更合理,因为它排除对实验的干扰。实验乙中说明CO2能与Ca（OH）2反应的实验现象是。下列实验现象中,一定能说明实验乙“CO2与NaOH发生了化学反应”的是（填序号）。a.U形管中红墨水左低右高b.U形管中红墨水左高右低c.U形管中红墨水液面没有发生改变2.图G9-4（1）某化学兴趣小组的同学用如图G9-4所示装置进行实验（装置气密性良好）,先关闭止水夹,将足量的氢氧化钠溶液滴入烧瓶中,充分吸收掉二氧化碳后,再打开止水夹。烧瓶中观察到的现象是。根据上述现象能否得出“二氧化碳与氢氧化钠发生了反应”的结论?,原因是。实验结束后,烧瓶内液体的溶质组成可能是。图G9-5（2）为证明CO2和NaOH能发生反应,小丁设计了图G9-5所示的方案,方案中所加的试剂X应该是。3.学习小组用如图G9-6所示装置探究CO2与NaOH溶液反应。图G9-6查阅资料 水的沸点与气体压强有关,气体压强小,沸点低;气体压强大,沸点高。实验探究 实验步骤如下:步骤:如图G9-6所示,锥形瓶A盛满CO2气体,锥形瓶B盛有96 以上但未沸腾的热水,烧杯中加入同样温度的热水（起保持锥形瓶B中水温恒定的作用）。步骤:取2支注射器,一支抽取20 mL水,另一支抽取20 mL浓NaOH溶液。步骤:将注射器中20 mL水注入锥形瓶A中,振荡后观察,锥形瓶B中的热水没有沸腾。步骤:取下盛水的注射器,再将盛20 mL浓NaOH溶液的注射器迅速连接到锥形瓶A上,注入该溶液并振荡,观察到明显的现象。请回答下列问题。（1）实验开始前,依图示连接好装置（锥形瓶A、B和烧杯均未盛装物质）,将一支空注射器连接到锥形瓶A上,并将其活塞缓慢向上拉,几秒钟后松手,观察活塞是否复位,这个操作的目的是。（2）步骤锥形瓶B中产生的明显现象是;产生明显现象的原因是。4.化学兴趣小组的同学在研究CO2通入NaOH溶液是否发生了反应,设计了下列两组实验。设计与实验 实验序号实验步骤一实验步骤二实验实验探究与结论 （1）实验中步骤一看不到明显现象,步骤二产生的现象是。（2）实验中步骤二看到有白色沉淀生成,则发生反应的化学方程式是。（3）在实验的步骤一中CO2和NaOH溶液一定发生了化学反应,但却看不到明显的现象,原因是。拓展延伸 现有下列信息:资料卡片一20 时NaOH、Na2CO3在水中的溶解度物质溶解度（S）/gNaOH109Na2CO321.8资料卡片二20 时NaOH、Na2CO3在乙醇中的溶解度物质溶解度（S）/gNaOH17.3Na2CO30.01请你和化学兴趣小组的同学一起利用以上资料信息再设计实验,证明CO2确实与NaOH发生了化学反应。实验的操作为,看到的现象是。参考答案典题训练1.（1）压强差（2）升高2NaOH+CO2Na2CO3+H2O水Ca（OH）2溶液变浑浊bc2.（1）澄清石灰水倒吸入烧瓶,烧瓶中溶液变浑浊不能二氧化碳溶于水也会使烧瓶中压强变小,使石灰水倒吸入烧瓶,且二氧化碳也能使石灰水变浑浊氢氧化钠或氢氧化钠和碳酸钠或氢氧化钠和氢氧化钙（2）BaCl2和NaOH溶液解析 （1）将氢氧化钠溶液滴入二氧化碳中,氢氧化钠与二氧化碳反应,消耗了二氧化碳而使烧瓶中压强变小,澄清石灰水进入烧瓶,氢氧化钙溶液可与二氧化碳或碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀,所以烧瓶中的溶液变浑浊。仅凭中的现象不足以说明氢氧化钠和二氧化碳发生了反应,因为氢氧化钠溶液中的溶剂为水,二氧化碳溶于水也会使烧瓶中压强变小,且二氧化碳也能使澄清石灰水变浑浊,而产生中现象。根据二氧化碳、氢氧化钠和氢氧化钙的化学性质,以及加入的氢氧化钠溶液是足量的,可以判断在该溶液中溶质一定有氢氧化钠,可能存在的溶质为碳酸钠、氢氧化钙中的一种,注意碳酸钠和氢氧化钙不可能同时存在,因为碳酸钠可以和氢氧化钙发生反应生成碳酸钙和氢氧化钠。3.（1）检查装置气密性（2）水沸腾锥形瓶B中气压减小,水的沸点降低解析 （2）氢氧化钠与锥形瓶A中的CO2气体反应,生成碳酸钠和水,使锥形瓶B中气压减小,水的沸点降低,故接近沸腾的水会开始沸腾。4.探究与结论 （1）有气泡冒出（2）CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl（3）CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3和H2O,Na2CO3易溶于水拓展延伸 向氢氧化钠的乙醇溶液中通入二氧化碳有白色沉淀生成解析 探究与结论 （1）实验的步骤二中盐酸与碳酸钠反应,实验现象是有气泡冒出。（2）实验中步骤二是氯化钙与碳酸钠的反应,化学方程式为CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl。（3）CO2与NaOH溶液反应生成了Na2CO3,因为Na2CO3易溶于水,所以看不到明显的现象。拓展延伸 因为氢氧化钠在乙醇中溶解度为17.3 g,碳酸钠在乙醇中的溶解度小于0.01 g。所以在乙醇中生成的碳酸钠不能溶在乙醇中,实验的操作为向氢氧化钠的乙醇溶液中通入二氧化碳,看到的现象是有白色沉淀生成。
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