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探究題專題1
二氧化碳與水反應、氫氧化鈉溶液反應探究
1、化學課上，老師將CO2分別通入澄清石灰水和氫氧化鈉溶液中，我們觀察到前者變渾，后者沒有明顯現象，CO2和 NaOH是否發生了化學反應呢？甲、乙兩同學設計了右圖所示的A、B兩個實驗來驗證，觀察到現象是：裝置A軟塑料變扁，裝置B活塞向上運動。
（1）甲同學認為這兩個實驗都可行，其反應原理都可以用化學方程式表示為 。
（2）乙同學提出了質疑，他認為這兩個實驗都不能證明使容器內壓強變小的原因是CO2與反應，還是CO2溶于水，甲同學認為可以補充一個實驗來回答該問題，該實驗是 　　　　　　　　　　　 。
（只利用A裝置――礦泉水瓶進行）
2、某化學實驗小組在探究CO2和NaOH是否發生反應時，小明設計出下列三種裝置進行實驗：
請回答以下幾個問題：
（1）寫出上圖中標有字母的儀器名稱：a ，b 。
（2）以上三個實驗中，①③有明顯現象，請你幫小明記錄他觀察到的實驗現象：
實驗① 。實驗③ 。
（3）實驗②因選用儀器不當導致未能觀察到明顯現象，請你幫小明尋找一種物品替代該裝置中的廣口瓶，以使實驗取得成功，你將選用的物品是 ，改進后能看到的實驗現象是 。
（4）小余同學提出了質疑，他認為小明實驗還不足以證明CO2與NaOH確實發生了反應，其理由是 。
(5)小余同學又補充了設計如下實驗方案來進一步證明，我來幫他完成：
實驗步驟和方法
實驗現象
實驗結論
方案1
CO2和NaOH確實發生了化學反應
(6)請你再設計一個與上述實驗不同原理的實驗來證明并檢驗CO2和NaOH溶液反應生成了Na2CO3，并將有關的實驗操作、現象、結論填入下表：
實驗操作
實驗現象
結 論
3．有些化學反應有明顯的現象，有些化學反應必須借助一定的裝置來判斷反應是否發生。在探究CO2和NaOH是否發生化學變化時，某校化學探究小組的同學設計了以下四種實驗裝置。
回答下列問題：
（1）請簡單描述上述四種裝置中的實驗現象：
A_____________________________________________________________
B_____________________________________________________________
C_____________________________________________________________
D_____________________________________________________________
（2）上述四種實驗設計所依據的共同原理是_________________________________
4、常溫常壓下1體積水約溶解1體積二氧化碳氣體，氫氧化鈉溶液與二氧化碳反應時沒有明顯的現象變化。某研究小組設計了下列實驗裝置 (所有裝置的氣密性良好) ，試圖通過觀察現象來間接證明二氧化碳與氫氧化鈉發生了反應。
　　　　　　　　
⑴請根據上圖實驗裝置和下表的操作方法，將可能觀察到的實驗現象填入下表中：
所選
裝置
操作方法
實驗現象
A
將充滿二氧化碳的試管倒扣在水中
試管內的液面略有上升
B
將充滿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
⑵若再分別向A、B裝置的燒杯中滴入少量氯化鈣溶液，將會看到的現象是：
A： ；B： 。
5．化學反應往往伴隨著一些現象發生，但CO2與NaOH溶液的反應沒有明顯的現象。為了通過一些現象說明CO2與NaOH發生了反應，某班同學分兩組作了如下探究實驗：
（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（如右圖所示），看到試管內液面上升。這種現象是因為試管內外產生（ ）
A．溫度差 B．重力差 C．壓強差 D．浮力差
（2）第二組同學從中得到啟發，也設計了如下實驗裝置進行探究：
A現象為 ，B現象為 ，
C現象為 。
（3）同學們經過分析討論，認為第一組的實驗中產生液面上升現象的原因可能有兩種。
一種是因為CO2與溶液中的NaOH反應，消耗了CO2，你認為另一種原因是 。
（4）為了進一步證實CO2與NaOH溶液已經發生了反應,他們設計了如下方案:取上述實驗后的溶液,第一組同學滴加 ,現象為 ； 第二組同學滴加 ,現象為 。他們雖然看到的現象不同,但都可以證實CO2與NaOH溶液已經發生了反應。
6．為了探究二氧化碳能與水發生反應生成具有酸性的物質，A、B兩同學分別設計了探究實驗的方案。A同學的實驗方案和課本上一樣，是將二氧化碳通入紫色石蕊試液中，觀察溶液的顏色變化，如圖甲所示。B同學的實驗方案是取四朵用石蕊試液染成紫色的干燥的小花，按圖乙進行實驗，觀察小花顏色變化。
請你對A、B兩同學的實驗探究方案進行評價：
①哪個同學的方案更合理：______________，方案合理的理由是 ______________。
②圖甲實驗中的化學方程式是 ____ ____ __。
③圖乙中第（Ⅰ）（Ⅱ）步驟的目的是說明： 。
④圖乙中步驟（Ⅲ）的現象是：
⑤若將圖乙步驟（Ⅳ）已經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），一段時間后，現象是： 。
二氧化碳與水反應、氫氧化鈉溶液反應探究答案
1．（1） CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
（2）或做個對比實驗：取兩個同樣大的礦泉水瓶充滿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）實驗①試管內液面逐漸上升，形成水柱；實驗③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凹進
（4）NaOH溶液中有水，CO2又能溶于水且和水會反應，究竟是CO2溶于水或和水會反應使氣壓減小的結果？還是CO2與NaOH反應使氣壓減小的結果？
（5）有氣泡產生（實驗步驟方法：取反應后的溶液少許于試管中，再逐滴加入稀鹽酸）
（6）在反應后的溶液中(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……)；或在反應后的溶液中滴入稀鹽酸；表明CO2與NaOH反應生成了Na2CO3
3、（1）A：溶液進入試管內 B：反應后燒杯內的水會倒吸到錐形瓶中 C：擠壓滴管內的氫氧化鈉溶液后，小氣球會脹大 D：擠壓滴管內的氫氧化鈉溶液后，會形成噴泉。
（2）因二氧化碳被吸收，盛有二氧化碳的容器內的壓強減小，與外界大氣壓形成壓強差。
（3）取少量反應后的溶液于試管中，滴入稀鹽酸，若有氣泡產生，說明有碳酸鹽存在，證明二氧化碳同氫氧化鈉溶液發生了化學反應。
4．⑴B．試管內的液面明顯上升；C．水槽中的水倒吸入燒瓶中；D．盛氫氧化鈉溶液的試劑瓶內的長導管口有氣泡產生；E．燒瓶內形成噴泉。F．瓶內小氣球會脹大。
⑵A：無明顯的現象變化；B：產生白色沉淀。
5．（1）C （2）A現象：塑料瓶變癟了，B現象：雞蛋進入(或部分進入)瓶中,C現象：氣球脹大。（3）CO2溶于水（或與水反應），消耗了CO2；（4）稀酸，冒氣泡；CaCl2溶液（含Ca2+或Ba2+的溶液均可），產生白色沉淀。（兩種方法不分先后）
6．（1）B同學的方案合理；（2）B同學進行了幾個對比實驗，通過觀察小花顏色的變化可以說明：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生成酸的結果。
附其它裝置：

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