Question

【題目】化學課上，老師將CO2分別通入澄清的石灰水和NaOH溶液中，我們觀察到前者變渾濁，后者無明顯現象，CO2和NaOH是否確實發生了化學反應？

（1）我設計了甲、乙兩個實驗來驗證，如圖所示，實驗現象為：甲——軟塑料瓶變癟，乙——“瓶吞雞蛋”。小虎同學認為上述實驗是可行的，其共同原理是：_________。小余同學提出了質疑，他認為上述實驗還不足以證明CO2與NaOH確實發生了反應，其理由是：______________。我思考后，又補充了一個實驗來回答，這個實驗是：_________。

（2）小余同學認為可利用與上述實驗不同的原理，設計如下實驗方案，我來幫他完成：

	實驗步驟和方法	實驗現象	實驗結論
方案一		________	二氧化碳和氫氧化鈉發生了化學反應
方案二	________	________

寫出方案2中所涉及的化學方程式________________。

（3）由此探究，我得到的啟示是：________________。

Answer 1

【答案】在密閉的體系里消耗CO2，使氣體壓強減小 NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且可以與水反應 取一個與甲裝置同樣大小和質地的軟塑料瓶，充滿CO2后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度 有氣泡產生 將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液[或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液] 出現白色渾濁（或產生白色沉淀） CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl（合理即可） 對于無明顯現象的化學反應，可通過改變實驗裝置，創新的情境來觀察明顯的反應現象判斷反應的發生

【解析】

（1）圖甲、圖乙，在密閉的容器內使氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳氣體，容器內氣體減少壓強減小，圖甲中的塑料瓶變癟，圖乙中的雞蛋落入瓶中，都是在密閉的體系里消耗CO2，使氣體壓強減小，從而觀察到明顯現象；

由于氫氧化鈉溶液中含有大量的水，氣體二氧化碳不但能溶于水且可以和水發生反應，因此二氧化碳氣體的減少原因在此又難以確切判斷：究竟是CO2溶于水使氣壓減小，還是CO2與NaOH反應使氣壓減小；

為了說明二氧化碳的減少和氫氧化鈉有很大關系，可取同量的水做對比實驗，會發現僅是水，氣體減少的體積明顯小于氫氧化鈉溶液。做一個對比實驗：取一個與甲裝置同樣大小和質地的軟塑料瓶，充滿CO2后，注入與NaOH溶液體積相同的水，振蕩，比較瓶子變癟的程度即可判斷；

（2）可以采取驗證溶液中含有碳酸鈉的方法說明二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應．雖然碳酸鈉溶液呈堿性，但反應前的氫氧化鈉溶液也呈堿性，因此不能使用酚酞變紅的方法來檢驗是否生成碳酸鈉．可以考慮常用的碳酸鹽的檢驗方法來實現檢驗．如方法一滴加稀鹽酸，也可以向反應后溶液中滴加氯化鈣溶液（或氯化鋇、氫氧化鋇等溶液），使溶液中的碳酸鈉變成沉淀；實驗過程如下：

	實驗步驟和方法	實驗現象	實驗結論
方案一		有氣泡產生	二氧化碳和氫氧化鈉發生了化學反應
方案二	將CO2通入NaOH溶液后，再向溶液中滴加CaCl2溶液[或石灰水或BaCl2溶液或Ba（OH）2溶液]	出現白色渾濁（或產生白色沉淀）

方案2中所涉及的反應是二氧化碳與氫氧化鈉反應生成碳酸鈉和水，以及碳酸鈉與氯化鈣反應生成碳酸鈣和氯化鈉，反應的化學方程式分別為：CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O，Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl；

（3）由此探究，我得到的啟示是：對于無明顯現象的化學反應，可通過改變實驗裝置，創新的情境來觀察明顯的反應現象判斷反應的發生。