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專項六 二氧化碳與氫氧化鈉反應 |典 題 訓 練| 1.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,結果發(fā)現(xiàn)兩個塑料瓶都變癟。他認為據(jù)此實驗現(xiàn)象?？梢耘卸∟aOH和Ca(OH)2均能與CO2發(fā)生反應。 (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　　　　　　　　　　　　　　　　。 圖G6-2 (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其他物質生成的角度去判斷。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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 2. 某化學興趣小組的同學用如圖G6-3所示裝置進行實驗(裝置氣密性良好),先關閉止水夾,將足量的氫氧化鈉溶液滴入燒瓶中,充分吸收掉二氧化碳后,再打開止水夾。 圖G6-3 (1)燒瓶中觀察到的現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)根據(jù)上述現(xiàn)象能否得出“二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應”的結論?　　　　,原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (3)實驗結束后,燒瓶內液體的溶質組成可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 3.多角度認識“二氧化碳與氫氧化鈉溶液”的反應。 圖G6-4 (1)從反應物角度 如圖G6-4所示,甲同學往集氣瓶內注入氫氧化鈉溶液,U形管右邊液面　　　　,他認為二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生反應。乙同學認為還需將針筒內液體換成　　　　(填物質名稱)進行對比實驗,才能說明二者發(fā)生反應。二氧化碳和氫氧化鈉反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　。 (2)從生成物角度 ①丙同學認為可用酚酞溶液驗證二者發(fā)生反應,該方法　　　　　(填“可行”或“不可行”),原因是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②丁同學建議,往反應后的溶液中滴加氯化鋇溶液,觀察到　　　　　　,該反應的化學方程式為　　　　　　　　　　　　　　　　,因此說明二氧化碳和氫氧化鈉發(fā)生反應。 戊同學將氯化鋇溶液換成不同類別的物質也能達到目的,該物質是　　　　　　　(填化學式)。 4.學習小組用如圖G6-5所示裝置探究CO2與NaOH溶液反應。 圖G6-5 查閱資料 水的沸點與氣體壓強有關,氣體壓強小,沸點低;氣體壓強大,沸點高。 實驗探究 實驗步驟如下: 步驟①:如圖G6-5所示,錐形瓶A盛滿CO2氣體,錐形瓶B盛有96 ℃以上但未沸騰的熱水,燒杯中加入同樣溫度的熱水(起保持錐形瓶B中水溫恒定的作用)。 步驟②:取2支注射器,一支抽取20 mL水,另一支抽取20 mL濃NaOH溶液。 步驟③:將注射器中20 mL水注入錐形瓶A中,振蕩后觀察,錐形瓶B中的熱水沒有沸騰。 步驟④:取下盛水的注射器,再將盛20 mL濃NaOH溶液的注射器迅速連接到錐形瓶A上,注入該溶液并振蕩,觀察到明顯的現(xiàn)象。 請回答下列問題。 (1)實驗開始前,依圖示連接好裝置(錐形瓶A、B和燒杯均未盛裝物質),將一支空注射器連接到錐形瓶A上,并將其活塞緩慢向上拉,幾秒鐘后松手,觀察活塞是否復位,這個操作的目的是　　　　　　　　　。 (2)步驟④錐形瓶B中產生的明顯現(xiàn)象是　　　　　　;產生明顯現(xiàn)象的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 5.化學反應往往伴隨著一些現(xiàn)象發(fā)生,但CO2與NaOH溶液的反應沒有明顯的現(xiàn)象。為了通過一些現(xiàn)象說明CO2與NaOH發(fā)生了反應,某班同學分組做了如下探究實驗。 圖G6-6 (1)第一組同學把一支收集有CO2的試管倒立在裝有飽和NaOH溶液的燒杯中(如圖G6-6),看到試管內液面上升。發(fā)生這種現(xiàn)象是因為試管內外產生了　　　　。 (2)有同學質疑,認為上述實驗設計沒有排除二氧化碳溶解于氫氧化鈉溶液的假設,并設計了如下兩個實驗裝置,進行實驗甲和乙。 圖G6-7 分別向甲、乙兩個瓶中注入少量等體積的兩種溶液或液體,觀察實驗現(xiàn)象。 ①實驗甲中若觀察到U形管左端液面　　　　(填“升高”或“降低”),則證明溶液中的氫氧化鈉能與二氧化碳反應,反應的化學方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　。 ②與以上實驗相比,同學們認為實驗甲更合理,因為它排除　　　　對實驗的干擾。 ③實驗乙中說明CO2能與Ca(OH)2反應的實驗現(xiàn)象是　　　　　　　　　　　　。 ④下列實驗現(xiàn)象中,一定能說明實驗乙“CO2與NaOH發(fā)生了化學反應”的是　　　　(填序號)。 a.U形管中紅墨水左低右高 b.U形管中紅墨水左高右低 c.U形管中紅墨水液面沒有發(fā)生改變 (3)現(xiàn)有下列信息: 乙醇中溶解度/g NaOH(20 ℃) 17.3 Na2CO3(20 ℃) <0.01 某同學向氫氧化鈉的乙醇溶液中通入二氧化碳,可觀察到　　　　　　　　的現(xiàn)象,證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生反應。 參考答案 1.(1)二氧化碳能夠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,觀察是否產生氣泡 [解析] (1)氫氧化鈉和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和水反應,使壓強變小,導致塑料瓶變癟,故上述判定方法還存在不嚴密之處。(2)要判定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,故操作方法為:取A中適量液體于試管中,加入足量稀鹽酸,如果產生氣泡,說明溶液中含有碳酸鈉。碳酸鈉是由氫氧化鈉和二氧化碳反應生成的,故進一步說明二氧化碳能和氫氧化鈉反應。 2.(1)澄清石灰水倒吸入燒瓶,燒瓶中溶液變渾濁 (2)不能　二氧化碳溶于水也會使燒瓶中壓強變小,使石灰水倒吸入燒瓶,且二氧化碳也能使石灰水變渾濁 (3)氫氧化鈉或氫氧化鈉和碳酸鈉或氫氧化鈉和氫氧化鈣 [解析] (1)將氫氧化鈉溶液滴入二氧化碳中,氫氧化鈉與二氧化碳反應,消耗了二氧化碳而使燒瓶中壓強變小,澄清石灰水進入燒瓶,氫氧化鈣溶液可與二氧化碳或碳酸鈉反應生成碳酸鈣沉淀,所以燒瓶中的溶液變渾濁。(2)僅憑(1)中的現(xiàn)象不足以說明氫氧化鈉和二氧化碳發(fā)生了反應,因為氫氧化鈉溶液中的溶劑為水,二氧化碳溶于水也會使燒瓶中壓強變小,且二氧化碳也能使澄清石灰水變渾濁,而產生(1)中現(xiàn)象。(3)根據(jù)二氧化碳、氫氧化鈉和氫氧化鈣的化學性質,以及加入的氫氧化鈉溶液是足量的,可以判斷在該溶液中溶質一定有氫氧化鈉,可能存在的溶質為碳酸鈉、氫氧化鈣中的一種,注意碳酸鈉和氫氧化鈣不可能同時存在,因為碳酸鈉可以和氫氧化鈣發(fā)生反應生成碳酸鈣和氫氧化鈉。 3.(1)降低　水　CO2 + 2NaOH Na2CO3 + H2O (2)①不可行　氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液都呈堿性,都能使酚酞溶液變紅色 ②生成白色沉淀　Na2CO3+ BaCl2 BaCO3↓+2NaCl　Ca(OH)2(或HCl,合理均可) 4.(1)檢查裝置氣密性 (2)水沸騰　錐形瓶B中氣壓減小,水的沸點降低 [解析] (2)氫氧化鈉與錐形瓶A中的CO2氣體反應,生成碳酸鈉和水,使錐形瓶B中氣壓減小,水的沸點降低,故接近沸騰的水會開始沸騰。 5.(1)壓強差　(2)①升高　2NaOH+CO2Na2CO3+H2O?、谒、跜a(OH)2溶液變渾濁?、躡c　 (3)有白色沉淀析出 [解析] (3)20 ℃時,氫氧化鈉在乙醇中的溶解度為17.3 g,碳酸鈉在乙醇中的溶解度<0.01 g,由此可知氫氧化鈉在乙醇中可溶,碳酸鈉在乙醇中為沉淀,所以在乙醇中生成的碳酸鈉不溶。因此向氫氧化鈉的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。