Question

化學課上，老師在一瓶充滿CO₂軟塑料瓶中加入適量NaOH溶液，振蕩，發(fā)現(xiàn)軟塑料瓶變癟．針對這一有趣的現(xiàn)象，同學們發(fā)表自己的見解，請參與其中，并完成下列問題．
（1）小亮同學該現(xiàn)象說明了CO₂和NaOH確實發(fā)生了反應．塑料瓶變癟的原因是

 

，二者反應的化學方程式為

 

．小芳同學提出了質(zhì)疑，她認為上述實驗不足以證明CO₂和NaOH確實發(fā)生了反應，其原因是

 

．
（2）要證明一個反應是否發(fā)生，可以從以下兩個角度思考．
①證實反應物減少．
我思考后，設計了如圖所示的甲、乙對照實驗，該實驗需要控制的變量有

 

，實驗現(xiàn)象是

 

．
②證實有新物質(zhì)生成．
小霞同學為證明有碳酸鈉生成，設計如下實驗方案，我們幫她完成．

	實驗步驟和方法	實驗現(xiàn)象	實驗結論
方案一			CO2和NaOH確實發(fā)生了反應
方案二

寫出方案二中所涉及的反應化學方程式

 

．
（3）由此探究，我得到的啟示是

 

．（寫出一點即可）

Answer 1

考點：堿的化學性質(zhì),證明碳酸鹽,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：常見的堿 堿的通性

分析：（1）考慮NaOH與CO₂發(fā)生反應，使容器內(nèi)氣壓變小，產(chǎn)生氣壓差；同學質(zhì)疑的依據(jù)：二氧化碳能溶于水，且與水反應；
（2）根據(jù)二氧化碳溶于水顯酸性，易于堿性溶液發(fā)生反應．碳酸鹽能與酸反應生成氣體二氧化碳來解答此題．
（3）要證明無現(xiàn)象的反應是否發(fā)生，可以證實有新物質(zhì)生成．

解答：解：（1）產(chǎn)生該實驗現(xiàn)象的原因是：NaOH與CO₂發(fā)生反應生成碳酸鈉和水，使容器內(nèi)氣壓變小，產(chǎn)生氣壓差；方程式為CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；二氧化碳與氫氧化鈉反應后試管和軟塑料瓶內(nèi)壓強變小，二氧化碳能溶于水，且與水反應后也會使試管和軟塑料瓶內(nèi)壓強變小，所以上述實驗不足以證明CO₂和NaOH確實發(fā)生了反應；
（2）為了使實驗有足夠的說服力，因此可以做對照實驗，把等量的氫氧化鈉溶液換成水，塑料瓶變癟的程度不同，但要注意控制氫氧化鈉溶液和水的體積相同、二氧化碳的量相同、軟塑料瓶完全相同、振蕩程度等．為了證明二氧化碳能和氫氧化鈉反應，除了設計有明顯實驗現(xiàn)象的實驗外，也可以證明有新物質(zhì)生成，即證明碳酸鈉的生成．
（3）由上述試驗可見，要證明無現(xiàn)象的反應是否發(fā)生，可以證實有新物質(zhì)生成，或者反應物減少，或者可采用對照實驗，或者采用多種方案解決等．
故答案為：（1）軟塑料瓶內(nèi)二氧化碳與氫氧化鈉反應，導致瓶內(nèi)氣體壓強減小，從而瓶子變癟，CO₂+2NaOH═Na₂CO₃+H₂O；二氧化碳溶于水也會導致氣體壓強減�。�
（2）①氫氧化鈉溶液和水的體積相同、二氧化碳的量相同、軟塑料瓶完全相同、振蕩程度（答出兩點即可），甲瓶比乙瓶更癟或者塑料瓶變癟的程度不同；②產(chǎn)生氣泡；向反應后溶液中加入氫氧化鈣溶液，產(chǎn)生白色沉淀；Na₂CO₃+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+2NaOH
（3）要證明無現(xiàn)象的反應是否發(fā)生，可以證實有新物質(zhì)生成，或者反應物減少，或者可采用對照實驗，或者采用多種方案解決等．（其他答案合理即可）

點評：掌握二氧化碳的性質(zhì)，而且考查了碳酸鹽的鑒別就是利用碳酸鹽能與鹽酸反應生成二氧化碳氣體；掌握反應現(xiàn)象與本質(zhì)的聯(lián)系．