二氧化碳與水反應(yīng)、氫氧化鈉溶液反應(yīng)探究

1、探究題專(zhuān)題1二氧化碳與水反應(yīng)、氫氧化鈉溶液反應(yīng)探究1、化學(xué)課上，老師將CO2分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，我們觀(guān)察到前者變渾，后者沒(méi)有明顯現(xiàn)象，CO2和 NaOH是否發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢？甲、乙兩同學(xué)設(shè)計(jì)了右圖所示的A、B兩個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證，觀(guān)察到現(xiàn)象是：裝置A軟塑料變扁，裝置B活塞向上運(yùn)動(dòng)。（1）甲同學(xué)認(rèn)為這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都可行，其反應(yīng)原理都可以用化學(xué)方程式表示為 。（2）乙同學(xué)提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都不能證明使容器內(nèi)壓強(qiáng)變小的原因是CO2與反應(yīng)，還是CO2溶于水，甲同學(xué)認(rèn)為可以補(bǔ)充一個(gè)實(shí)驗(yàn)來(lái)回答該問(wèn)題，該實(shí)驗(yàn)是 。（只利用A裝置礦泉水瓶進(jìn)行）NaOH濃溶液CO2ab。玻璃廣口瓶NaOH濃溶液

2、CO2NaOH濃溶液CO2。小氣球2、某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組在探究CO2和NaOH是否發(fā)生反應(yīng)時(shí)，小明設(shè)計(jì)出下列三種裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)回答以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）寫(xiě)出上圖中標(biāo)有字母的儀器名稱(chēng)：a ，b 。（2）以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)中，有明顯現(xiàn)象，請(qǐng)你幫小明記錄他觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：實(shí)驗(yàn) 。實(shí)驗(yàn) 。（3）實(shí)驗(yàn)因選用儀器不當(dāng)導(dǎo)致未能觀(guān)察到明顯現(xiàn)象，請(qǐng)你幫小明尋找一種物品替代該裝置中的廣口瓶，以使實(shí)驗(yàn)取得成功，你將選用的物品是 ，改進(jìn)后能看到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。（4）小余同學(xué)提出了質(zhì)疑，他認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)還不足以證明CO2與NaOH確實(shí)發(fā)生了反應(yīng)，其理由是 。(5)小余同學(xué)又補(bǔ)充了設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案來(lái)進(jìn)一步證明，我來(lái)幫他完成：實(shí)驗(yàn)步

3、驟和方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論方案1稀鹽酸酸（通CO 溶液）NaOH溶液2CO2 CO2和NaOH確實(shí)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)(6)請(qǐng)你再設(shè)計(jì)一個(gè)與上述實(shí)驗(yàn)不同原理的實(shí)驗(yàn)來(lái)證明并檢驗(yàn)CO2和NaOH溶液反應(yīng)生成了Na2CO3，并將有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象、結(jié)論填入下表：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié) 論 3有些化學(xué)反應(yīng)有明顯的現(xiàn)象，有些化學(xué)反應(yīng)必須借助一定的裝置來(lái)判斷反應(yīng)是否發(fā)生。在探究CO2和NaOH是否發(fā)生化學(xué)變化時(shí)，某?；瘜W(xué)探究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了以下四種實(shí)驗(yàn)裝置?；卮鹣铝袉?wèn)題：（1）請(qǐng)簡(jiǎn)單描述上述四種裝置中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：A_B_C_D_（2）上述四種實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)所依據(jù)的共同原理是_4、常溫常壓下1體積水約溶解1體積二氧化碳?xì)怏w

4、，氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應(yīng)時(shí)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象變化。某研究小組設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)裝置 (所有裝置的氣密性良好) ，試圖通過(guò)觀(guān)察現(xiàn)象來(lái)間接證明二氧化碳與氫氧化鈉發(fā)生了反應(yīng)。NaOH溶液玻璃管小氣球CO2圖F 請(qǐng)根據(jù)上圖實(shí)驗(yàn)裝置和下表的操作方法，將可能觀(guān)察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填入下表中：所選裝置操作方法實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象A將充滿(mǎn)二氧化碳的試管倒扣在水中試管內(nèi)的液面略有上升B將充滿(mǎn)二氧化碳的試管倒扣在氫氧化鈉溶液中C將氫氧化鈉溶液滴入燒瓶D將氫氧化鈉溶液滴入錐形瓶E將膠頭滴管中氫氧化鈉溶液擠入燒瓶F將分液漏斗中氫氧化鈉溶液注入集氣瓶中若再分別向A、B裝置的燒杯中滴入少量氯化鈣溶液，將會(huì)看到的現(xiàn)象是：A： ；B： 。5化學(xué)反

5、應(yīng)往往伴隨著一些現(xiàn)象發(fā)生，但CO2與NaOH溶液的反應(yīng)沒(méi)有明顯的現(xiàn)象。為了通過(guò)一些現(xiàn)象說(shuō)明CO2與NaOH發(fā)生了反應(yīng)，某班同學(xué)分兩組作了如下探究實(shí)驗(yàn)：（1）第一組同學(xué)把一支收集有CO2的試管倒立在裝有飽和NaOH溶液的燒杯中（如右圖所示），看到試管內(nèi)液面上升。這種現(xiàn)象是因?yàn)樵嚬軆?nèi)外產(chǎn)生（ ）A溫度差 B重力差 C壓強(qiáng)差 D浮力差 （2）第二組同學(xué)從中得到啟發(fā)，也設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行探究：A現(xiàn)象為 ，B現(xiàn)象為 ，C現(xiàn)象為 。（3）同學(xué)們經(jīng)過(guò)分析討論，認(rèn)為第一組的實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生液面上升現(xiàn)象的原因可能有兩種。一種是因?yàn)镃O2與溶液中的NaOH反應(yīng)，消耗了CO2，你認(rèn)為另一種原因是 。 （4）為了進(jìn)一步

6、證實(shí)CO2與NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng),他們?cè)O(shè)計(jì)了如下方案:取上述實(shí)驗(yàn)后的溶液,第一組同學(xué)滴加 ,現(xiàn)象為 ； 第二組同學(xué)滴加 ,現(xiàn)象為 。他們雖然看到的現(xiàn)象不同,但都可以證實(shí)CO2與NaOH溶液已經(jīng)發(fā)生了反應(yīng)。6為了探究二氧化碳能與水發(fā)生反應(yīng)生成具有酸性的物質(zhì)，A、B兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)的方案。A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案和課本上一樣，是將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，觀(guān)察溶液的顏色變化，如圖甲所示。B同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是取四朵用石蕊試液染成紫色的干燥的小花，按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察小花顏色變化。圖乙圖甲請(qǐng)你對(duì)A、B兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方案進(jìn)行評(píng)價(jià)：哪個(gè)同學(xué)的方案更合理：_，方案合理的理由是 _。圖甲實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)方

7、程式是 _ _ _。圖乙中第（）（）步驟的目的是說(shuō)明： 。圖乙中步驟（）的現(xiàn)象是： 若將圖乙步驟（）已經(jīng)變色的小花從集氣瓶中取出，再放到裝有濃硫酸的燒杯中有空塑料板上（如右圖），一段時(shí)間后，現(xiàn)象是： 。二氧化碳與水反應(yīng)、氫氧化鈉溶液反應(yīng)探究答案1（1） CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O（2）或做個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：取兩個(gè)同樣大的礦泉水瓶充滿(mǎn)CO2后，注入同體積的水和NaOH溶液蓋上瓶蓋振蕩，比較兩礦泉水瓶變癟的程度等；（也可圖示）2（1）a燒杯；b膠頭滴管（或滴管） （2）實(shí)驗(yàn)試管內(nèi)液面逐漸上升，形成水柱；實(shí)驗(yàn)小氣球脹大 （3）礦泉水瓶（或其它合理答案）；礦泉水瓶變癟或向內(nèi)凹進(jìn)（4）NaOH溶

8、液中有水，CO2又能溶于水且和水會(huì)反應(yīng)，究竟是CO2溶于水或和水會(huì)反應(yīng)使氣壓減小的結(jié)果？還是CO2與NaOH反應(yīng)使氣壓減小的結(jié)果？ （5）有氣泡產(chǎn)生（實(shí)驗(yàn)步驟方法：取反應(yīng)后的溶液少許于試管中，再逐滴加入稀鹽酸）（6）在反應(yīng)后的溶液中(將CO2通入NaOH溶液后)滴入CaCl2溶液(或石灰水Ca(OH)2溶液或BaCl2溶液或Ba(OH)2溶液)；或在反應(yīng)后的溶液中滴入稀鹽酸；表明CO2與NaOH反應(yīng)生成了Na2CO33、（1）A：溶液進(jìn)入試管內(nèi) B：反應(yīng)后燒杯內(nèi)的水會(huì)倒吸到錐形瓶中 C：擠壓滴管內(nèi)的氫氧化鈉溶液后，小氣球會(huì)脹大 D：擠壓滴管內(nèi)的氫氧化鈉溶液后，會(huì)形成噴泉。（2）因二氧化碳被吸收

9、，盛有二氧化碳的容器內(nèi)的壓強(qiáng)減小，與外界大氣壓形成壓強(qiáng)差。（3）取少量反應(yīng)后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明有碳酸鹽存在，證明二氧化碳同氫氧化鈉溶液發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。4B試管內(nèi)的液面明顯上升；C水槽中的水倒吸入燒瓶中；D盛氫氧化鈉溶液的試劑瓶?jī)?nèi)的長(zhǎng)導(dǎo)管口有氣泡產(chǎn)生；E燒瓶?jī)?nèi)形成噴泉。F瓶?jī)?nèi)小氣球會(huì)脹大。A：無(wú)明顯的現(xiàn)象變化；B：產(chǎn)生白色沉淀。5（1）C （2）A現(xiàn)象：塑料瓶變癟了，B現(xiàn)象：雞蛋進(jìn)入(或部分進(jìn)入)瓶中,C現(xiàn)象：氣球脹大。（3）CO2溶于水（或與水反應(yīng)），消耗了CO2；（4）稀酸，冒氣泡；CaCl2溶液（含Ca2+或Ba2+的溶液均可），產(chǎn)生白色沉淀。（兩種方法不分先后

10、）6（1）B同學(xué)的方案合理；（2）B同學(xué)進(jìn)行了幾個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀(guān)察小花顏色的變化可以說(shuō)明：紫色石蕊變紅不是水的作用，也不是二氧化碳的作用，而是二氧化碳與水反應(yīng)生成酸的結(jié)果。附其它裝置：為了通過(guò)實(shí)驗(yàn)探討二氧化碳能不能跟水反應(yīng)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一組實(shí)驗(yàn)：取四朵用石蕊試液染成紫色的干燥紙花，分別按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)請(qǐng)回答下列問(wèn)題：（1）觀(guān)察到紙花的顏色變化是：紙花變紅，紙花不變色紙花不變色，紙花不變色，紙花變紅（2）該同學(xué)進(jìn)行、兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘裁?？說(shuō)明使石蕊變紅色的物質(zhì)是酸而不是水說(shuō)明使石蕊變紅色的物質(zhì)是酸而不是水（3）若該同學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)取消了第3步操作，實(shí)驗(yàn)結(jié)論科學(xué)嗎？不科學(xué)不科學(xué)，理由是無(wú)法證明二氧化碳

11、能否使石蕊變紅，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠無(wú)法證明二氧化碳能否使石蕊變紅，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠（4）請(qǐng)用化學(xué)方程式表示實(shí)驗(yàn)結(jié)論CO2+H2OH2CO3CO2+H2OH2CO3考點(diǎn)：探究二氧化碳的性質(zhì)；酸堿指示劑及其性質(zhì)；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式專(zhuān)題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途分析：（1）根據(jù)能使石蕊試液顏色變化的是酸，酸能使石蕊試液變紅（2）比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，是噴酸，是噴水，從而得到酸酸能使石蕊試液變紅，而水不可以（3）主要和形成對(duì)照，進(jìn)而判斷二氧化碳不會(huì)使石蕊試液變紅，而是二氧化碳和水的反應(yīng)產(chǎn)物能使石蕊試液變紅（4）書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式解答：解：（1）酸能使石蕊試液變紅，但是水不會(huì)使石蕊試液變

12、紅，故答案為：紙花不變色（2）是噴酸，紙花變紅，是噴水，紙花沒(méi)有變紅，說(shuō)明酸使石蕊試液變紅故答案為：說(shuō)明使石蕊變紅色的物質(zhì)是酸而不是水（3）主要和形成對(duì)照，紙花放在二氧化碳中，顏色沒(méi)有變紅；噴水后放在二氧化碳中，顏色變紅，說(shuō)明二氧化碳和水的反應(yīng)產(chǎn)物能使石蕊試液變紅故答案為：不科學(xué)，無(wú)法證明二氧化碳能否使石蕊變紅，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論不可靠（4）根據(jù)上述分析，二氧化碳不會(huì)使石蕊試液變紅，但是二氧化碳和水產(chǎn)物可以，說(shuō)明二氧化碳和水反應(yīng)為了探究二氧化碳能否與水發(fā)生反應(yīng)生成具有酸性的物質(zhì)，A、B兩同學(xué)分別設(shè)計(jì)了探究實(shí)驗(yàn)的方案A同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案是將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，觀(guān)察溶液的顏色變化，如圖甲所示B同學(xué)的實(shí)

13、驗(yàn)方案是取四朵用石蕊試液染成紫色的干燥的小花，按圖乙進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀(guān)察小花顏色變化（紫色石蕊試液遇酸變紅色）請(qǐng)你對(duì)A、B兩同學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方案進(jìn)行評(píng)價(jià)：（1）哪個(gè)同學(xué)的方案合理BB（2）該方案合理的理由是BB同學(xué)進(jìn)行了多個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀(guān)察小花顏色的變化可以說(shuō)明：紫色石蕊試液變色不是水作用的結(jié)果，也不是二氧化碳?xì)怏w作用的結(jié)果，而是二氧化碳溶于水生成的碳酸的作用的結(jié)果紫色石蕊試液變色不是水作用的結(jié)果，也不是二氧化碳?xì)怏w作用的結(jié)果，而是二氧化碳溶于水生成的碳酸的作用的結(jié)果考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的性質(zhì)或變化規(guī)律；化學(xué)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)；二氧化碳的化學(xué)性質(zhì)專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題分析：二氧化碳能與水反應(yīng)，也能溶于水，同

14、時(shí)二氧化碳與水反應(yīng)生成碳酸，碳酸使紫色石蕊試液變紅色解答：解：圖甲中二氧化碳通入紫色石蕊試液中，紫色石蕊試液變紅色，此實(shí)驗(yàn)不能排除二氧化碳使紫色石蕊試液變紅色的可能而圖乙中不但驗(yàn)證了二氧化碳不能使紫色石蕊試液變紅色也驗(yàn)證了二氧化碳與水生成的碳酸使紫色石蕊試液變紅色故答案為：（1）B同學(xué)（2）B同學(xué)進(jìn)行了多個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，通過(guò)觀(guān)察小花顏色的變化可以說(shuō)明：紫色石蕊試液變色不是水作用的結(jié)果，也不是二氧化碳?xì)怏w作用的結(jié)果，而是二氧化碳溶于水生成的碳酸的作用的結(jié)果點(diǎn)評(píng)：二氧化碳使紫色石蕊試液變紅色，但使紫色石蕊試液變紅色的不是二氧化碳，也不是水，是二氧化碳和水生成的碳酸，使紫色石蕊試液變紅色（2006自貢）

15、小紅同學(xué)為探究二氧化碳與水反應(yīng)的生成物，做了如下實(shí)驗(yàn)：將水倒入集滿(mǎn)二氧化碳且質(zhì)地較軟的塑料瓶中，立即旋緊瓶蓋，振蕩；再取塑料瓶中液體少許，向試管中滴加紫色石蕊試液（如圖），觀(guān)察到紫色石蕊試液變成了紅色為了探究是什么物質(zhì)使紫色石蕊變紅了，小紅同學(xué)作了大膽猜想，并用石蕊溶液染成紫色的干燥的小花設(shè)計(jì)了下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)驗(yàn)證自己的猜想（如圖）實(shí)驗(yàn)方案（A） 實(shí)驗(yàn)方案（B） 實(shí)驗(yàn)方案（C） 實(shí)驗(yàn)方案（D）直接噴稀醋酸 直接噴水 直接放入二氧化碳中 噴水后放入二氧化碳中（1）請(qǐng)和小紅同學(xué)一起完成下表猜想 實(shí)驗(yàn)方案 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 結(jié)論 可能是CO2使石蕊變紅 C 紫色小花不變色 B 紫色小花不變色 猜想錯(cuò)誤 可能是CO2和水發(fā)生反應(yīng)的生成物使石蕊變紅 猜想正確 （2）小紅同學(xué)做了一個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)確定CO2與水反應(yīng)生成具有酸性的物質(zhì)，此對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案是AA（填上圖中的實(shí)驗(yàn)方案番號(hào)）考點(diǎn)：探究二氧化碳的性質(zhì)；酸堿指示劑及其性質(zhì)專(zhuān)題：碳單質(zhì)與含碳化合物的性質(zhì)與用途分析：（1）依據(jù)四個(gè)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的不同現(xiàn)象分析可知答案，實(shí)驗(yàn)A，石蕊花變紅；實(shí)驗(yàn)B，石蕊花沒(méi)有變紅；實(shí)驗(yàn)C，石蕊