問題詳情:
為探究CO2與NaOH溶液發生的反應,某興趣小組嘗試用不同的方式進行實驗。
(查閲資料)
Ⅰ.20℃時,幾種物質在水中的溶解度見下表:
物質 | Na2CO3 | NaHCO3 | Ca(OH)2 | Ba(OH)2 |
溶解度/g | 21.5 | 9.6 | 0.165 | 3.89 |
Ⅱ.本實驗條件下,Na2CO3溶液和NaHCO3溶液的pH分別約為11.0和8.5。
(實驗探究)
(1)實驗一:小雨取一充滿CO2的礦泉水瓶,加入一定量的水,立即擰緊瓶蓋,振盪,發現瓶子變癟,小雨另取一相同的充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入與水等體積的NaOH溶液,立即擰緊瓶蓋,振盪,得到溶液X,此時觀察到的現象是_________________________________,實驗中,小雨採用兩隻礦泉水瓶做對比實驗的目的是_________________________________。
(2)實驗二:為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產物,小亮取實驗一所得溶液X少許,向其中滴加BaCl2溶液,有白*沉澱產生,該反應的化學方程式為_____________________________,實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是_____________________________________。
(3)實驗三:小華取實驗一所得溶液X少許,向其中加入過量的BaCl2溶液,振盪,靜置,取上層清液,滴入1滴*酞試液,發現溶液呈____*,*溶液X中有NaOH剩餘。實驗中,小華沒有直接向少量溶液X中滴入*酞試液,理由是___________________________________。
(4)實驗四:興趣小組將CO2持續通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和温度變化,結果如圖1、圖2所示。
圖1中,BC段發生反應的化學方程式為____________________________________。
圖2中,DE段温度變化的原因是__________________________________________。
(反思感悟)
(5)實驗從CO2減少、NaOH減少,Na2CO3生成等物質的變化,以及___________轉化等視角多維度探究CO2與NaOH發生了反應,對於現象不明顯的化學反應,可以通過現代技術手段進行數據測定,實現反應過程的“可視化”。
【回答】
瓶子變癟,且比裝水的更癟 *二氧化碳與*氧化*溶液反應 BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl *化鈣溶液與*氧化*溶液也會生成微溶的*氧化鈣 紅 碳**溶液顯鹼*,也能使*酞變紅 Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3 二氧化碳與*氧化*溶液反應放熱 能量
【解析】
探究CO2與NaOH溶液發生的反應。【實驗探究】(1)實驗一:取一充滿CO2的礦泉水瓶,加入一定量的水,立即擰緊瓶蓋,振盪,發現瓶子變癟;另取一相同的充滿CO2的礦泉水瓶,向其中加入與水等體積的NaOH溶液,立即擰緊瓶蓋,振盪,得到溶液X,此時觀察到的現象是瓶子變癟,且比裝水的更癟,二氧化碳與NaOH溶液反應生成碳**和水,使瓶內氣壓降低,壓強減小。實驗中,採用兩隻礦泉水瓶做對比實驗的目的是*二氧化碳與*氧化*溶液反應。(2)實驗二:為檢驗CO2與NaOH溶液反應的產物,取實驗一所得溶液X少許,向其中滴加BaCl2溶液,有白*沉澱產生,該反應的化學方程式為BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。實驗中不宜將BaCl2溶液換成CaCl2溶液的原因是*化鈣溶液與*氧化*溶液也會生成微溶的*氧化鈣。(3)實驗三:取實驗一所得溶液X少許,向其中加入過量的BaCl2溶液,振盪,靜置,取上層清液,滴入1滴*酞試液,發現溶液呈紅*,*溶液X中有NaOH剩餘,*氧化*溶液呈鹼*,遇*酞試液變紅。實驗中,沒有直接向少量溶液X中滴入*酞試液,理由是碳**溶液顯鹼*,也能使*酞變紅。(4)實驗四:將CO2持續通入一定濃度一定量的NaOH溶液中,用數字化實驗技術測定反應過程中溶液的pH和温度變化。由圖中信息知,圖1中,BC段發生反應的化學方程式為Na2CO3+H2O+CO2=2NaHCO3。圖2中,DE段温度變化的原因是二氧化碳與*氧化*溶液反應放熱。【反思感悟】(5)實驗從CO2減少、NaOH減少,Na2CO3生成等物質的變化,以及能量轉化等視角多維度探究CO2與NaOH發生了反應,對於現象不明顯的化學反應,可以通過現代技術手段進行數據測定,實現反應過程的“可視化”。
點睛∶CO2與水,NaOH溶液均反應。碳**溶液和NaOH溶液均顯鹼*,均能使*酞變紅。
知識點:二氧化碳和一氧化碳
題型:科學探究題